第四章 定位基准的选择
图 4-2 缸体端面
图4-3 夹具定位图
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第四章 定位基准的选择
表4-2
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第五章 夹具的设计
第五章 夹具的设计
5.1 夹具的概述
夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛的应用于机械制造的切削加工、热处理、装配、焊接、和检测等工艺过程。 5.1.1 夹具的功能
1.机床夹具的主要功能是装夹工件，使工件在夹具中定位和夹紧 （1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的，正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。
（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。
2.机床夹具的特殊功能
（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。
（2）导向 如钻床夹具中的钻模板和钻套能迅速确定钻头的位置并引导其进行钻削。 5.1.2 夹具的分类
夹具的通用特性是夹具分类的主要依据，目前我国常用的夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动生产夹具五大类。
（1）通用夹具 通用夹具是指已经标准化、无需调整或稍加调整就可以用以装夹不同工件的夹具。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、机用平口虎钳和万能分度头等。这类夹具主要用于单件小批量生产。
（2）专用夹具 指专为某一工件的某一加工工序而设计制造的夹具。其结构紧凑，，操作方便，主要用于固定产品的大批量生产。
（3）可调夹具 包括通用可调夹具和成组夹具，它们都是通过调整或更少元件就能加工一定能够范围内的工件，兼有通用夹具和专用夹具的优点。通用可调夹具适用范围较宽，加工对象并不十分明确；成组夹具是根据成组工艺要求，针对一组形状及尺寸相似、加工工艺相近的工件加工而设计的，其加工对象和范
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第五章 夹具的设计
围很明确，又称专用可调夹具。
（4）组合夹具 是指按一定的工艺要求由一套预先制造好通用标准元件和部件组装而成的夹具。适用于数控加工、新产品的试制和中、小批量的生产。
（5）自动化生产用夹具 自动化生产用夹具主要分为自动化夹具和数控机机床用夹具两大类。 5.1.3 夹具的组成
虽然各类机床夹具的结构有所不同，但各类夹具的基本组成却类似，机床夹具一般由以下基本组成部分。
（1）定位元件 定位元件是夹具的主要功能元件之一，用于确定工件在夹具中的正确位置。定位元件的定位精度直接影响工件的加工精度。
（2）夹紧装置 夹紧装置也是夹具的主要功能元件之一，夹紧装置用于保持工件在夹具中的既定位置，保证定位可靠，使其在外力作用下不致产生移动，包括夹紧元件、传动装置及动力装置等。
（3）夹具体 夹具体是夹具的基本骨架，通过它将夹具的所有元件构成一个整体。
（4）其他组成部分 如连接元件、对刀与导向装置等。
5.2 定位精度的分析
1.定位误差的概念
定位误差是工件在夹具或机床上定位不准确而引起的加工误差。 2.定位误差的来源
（1）由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制作不准确引起定位误差，成为基准位置误差。
（2）由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起定位误差，称为基准不重合误差。
3.计算定位误差常用方法：几何方法和微分方法。
5.3 工件夹紧装置的要求和选择
5.3.1 工件夹紧装置的要求
夹紧装置是夹具的重要组成部分，它用来保持工件定位时所确定的正确加工位置，防止工件在切削力、惯性力、离心力及重力等作用下发生移位和振动。
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第五章 夹具的设计
在设计夹紧装置时，应注意满足一下要求：
（1）在夹紧过程中应能保持工件定位时所获的的正确位置。
（2）夹紧力大小适当。夹紧机构应能保证在加工过程中工件不产生松动或者振动，同时又要避免工件产生不适当的变形和表面损伤。夹紧机构应有自锁作用。
（3）夹紧装置应操作方便、省力、安全。
（4）夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与生产批量和生产方式相适应。结构设计应该力求简单、紧凑，并尽量采用标准化元件。 5.3.2 夹紧力的确定
1.夹紧力的方向
（1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。 （2）夹紧力作用方向应尽量与工件刚度大的方向一致，以减小工件夹紧变形。
（3）夹紧力方向应尽量与切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧力。 2.夹紧力作用点的选择
（1）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支撑面内，以保证工件已获得的定位不变。
（2）夹紧力作用点应处于工件刚性较好的部位，以减小工件夹紧变形，保证加工精度。
（3）夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩。
3.夹紧力的大小估算方法
估算夹紧力的一般方法是将工件市委分离体，并分析作用在工件上的各种力，再根据力系平衡条件，确定保持工件平衡所需最小夹紧力，最后将最小夹紧力乘以以适当的安全系数，即得到所需夹紧力。 5.3.3 夹紧装置动力方案选择
一般夹紧装置的动力提供装置有气压动力、液压动力、电动、气液联动装置。
现代高效率的夹具，大多数都是采用机动夹紧方式。因此，对其夹紧力源选择也有了较高的要求，主要有一下几种：
气压动力夹紧装置
气压动力装置：是通过压缩空气的方式来提供动力。
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