机床夹具原理与设计

工件装夹

• 直接找正装夹
• 划线找正装夹
• 利用夹具装夹

夹具

组成

• 定位装置
• 夹紧装置
• 对定装置
  • 刀具导向元件或对刀装置
  • 分度装置
  • 保证夹具和机床相对位置的装置或元件
• 辅助装置
• 夹具体

分类

• 按使用范围分
  • 通用夹具
  • 专用夹具
  • 可调整夹具
  • 组合夹具
  • 自动化生产夹具
• 按机床不同分
  • 车床夹具
  • 铣床夹具
  • 钻头夹具
• 按动力源分
  • 手动夹具
  • 气动夹具
  • 液动夹具
  • 气液联动夹具

工件在夹具中的定位

定位

• 使工件在系统中处于正确的位置
• 六点定位原理
  • 限制工件六个自由度的使工件定位的方法称为六点定位原理
  • 常见问题
    • 完全定位和不完全定位
      • 完全定位
        • 限制工件全部六个自由度
      • 不完全定位
        • 允许少于六点的定位
      • 有些情况下不完全定位是合理的定位方式
      • 和欠定位做区分，欠定位是不合理的
    • 过定位和欠定位
      • 过定位
        • 某一个自由度同时被一个以上的定位支撑点重复限制时，则对这个自由度的限制会产生矛盾
      • 欠定位
        • 工件的定位支撑点数少于因限制的自由度数
• 不能把定位和夹紧搞混淆，定位是使工件处于正确的位置，夹紧是为了保证正确的定位

基准

• 用来确定工件几何要素的几何关系所依据的那些点线面
  • 设计基准
  • 工艺基准
    • 工序基准
    • 定位基准
    • 装配基准
    • 调刀基准

常见的定位方式和定位元件

工件以平面定位

• 限制三个自由度

定位元件分类

• 平面常用的定位元件
  • 固定支承
    • 一个支承钉限制1个自由度
    • 两个支承钉限制2个自由度
    • 三个支承钉限制3个自由度
  • 可调支承
  • 自位支承
  • 辅助支承
• 工件以圆孔定位元件
  • 圆柱销
    • 短圆柱销限制2个自由度
    • 长圆柱销限制4个自由度
    • 零星销限制1个自由度
  • 锥销
    • 用于未加工过的孔可限制3个自由度
    • 浮动锥销限制2个自由度
  • 心轴
    • 间隙配合心轴限制4个自由度
    • 过盈配合心轴限制5个自由度
    • 小锥度心轴限制4个自由度
• 工件以外圆柱面定位元件
  • 定位套
  • 瘫痪夹头
  • V形块
    • 固定式
      • 长V形块限制4个自由度
      • 短V形块限制2个自由度
    • 活动式
      • 活动式V形块限制1个自由度
• 工件以锥孔定位元件
  • 圆锥心轴
    • 圆锥心轴 限制5个自由度
  • 顶尖
    • 死顶尖限制3个自由度
    • 活顶尖限制2个自由度
• 三抓卡盘定位
  • 短工件限制2个自由度
  • 长工件限制4个自由度

夹紧力

• 三要素
  • 作用点
  • 方向
  • 大小
• 夹紧动力（装置）系统
  • 气动
  • 液压
  • 气液联动
  • 电动
  • 磁力
  • 真空动力系统