汽车制造工艺基础.pptx

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1、 工件是几何实体，它由点、线、面构成。其上工件是几何实体，它由点、线、面构成。其上任何一个点、线、面的位置总是用它与另外一些点、任何一个点、线、面的位置总是用它与另外一些点、线、面的相互关系（尺寸、平行度、同轴度等）来线、面的相互关系（尺寸、平行度、同轴度等）来确定的。确定的。3.1 3.1 基准的概念及其分类基准的概念及其分类基准的概念基准的概念 基准基准 是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。系所依据的那些点、线、面。根据基准的作用不同，可分为根据基准的作用不同，可分为设计基准设计基准和和工工艺基准艺基准两大类。两大类。基

2、准的分类基准的分类汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第1页/共94页 一、一、设计基准设计基准 指在设计图样上所采用的基准。指在设计图样上所采用的基准。指在设计图样上所采用的基准。指在设计图样上所采用的基准。如图如图如图如图a a a a）中的球心）中的球心）中的球心）中的球心O O O O、图、图、图、图b b b b）中的轴线、平面）中的轴线、平面）中的轴线、平面）中的轴线、平面A A A A、C C C C，它们都是设计基准。，它们都是设计基准。，它们都是设计基准。，它们都是设计基准。A A A A、C C C C 可互为设计基可互为设计基可互为设计基可互为设计基准。准。准。准。设

3、计基准是实际存在的，也可是假想的。设计基准是实际存在的，也可是假想的。设计基准是实际存在的，也可是假想的。设计基准是实际存在的，也可是假想的。设计基准实例设计基准实例a a）b b）汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第2页/共94页工艺基准：工艺基准：是指在工艺过程中所采用的基准。是指在工艺过程中所采用的基准。工艺基准分类工艺基准分类：二、工艺基准及其分类二、工艺基准及其分类按用途按用途不同分不同分工序基准工序基准定位基准定位基准测量基准测量基准装配基准装配基准汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第3页/共94页 1.1.工序基准工序基准 指指在工序简图上，用来确定本工序所加工表面加

4、在工序简图上，用来确定本工序所加工表面加工后应保证的尺寸、形状、位置的基准。工后应保证的尺寸、形状、位置的基准。工序基准应尽量与设计基准重合；当考虑定位或工序基准应尽量与设计基准重合；当考虑定位或试切测量方便时，也可与定位基准或测量基准相重合试切测量方便时，也可与定位基准或测量基准相重合。工序基准实例工序基准实例 汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第4页/共94页 2.2.定位基准定位基准 指加工时用作工件定位的基准。指加工时用作工件定位的基准。定位定位基准（基准（基面基面）又有）又有粗基准粗基准和和精基准精基准之分。之分。定位基准由实际存定位基准由实际存在的端面或内、外圆柱在的端面或内

5、、外圆柱面面（体现假想的内、（体现假想的内、外外圆柱圆柱定位基准定位基准轴线轴线）作作为为定位基面定位基面。如图中的如图中的C C、D D面。面。汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第5页/共94页 3.3.测量基准测量基准 指用来测量被被加工表面的尺寸和位置的基准。指用来测量被被加工表面的尺寸和位置的基准。图图a)a)是以圆柱面素线作为是以圆柱面素线作为测量基准测量基准；图；图b)b)是在是在V V形形铁铁上测量轴段上测量轴段2 2的径向跳动，轴颈的径向跳动，轴颈1 1和和2 2的同轴线的同轴线3 3是测量是测量基准，以实际存在的外圆面基准，以实际存在的外圆面1 1作为作为测量基面测量基

6、面。a a）b b）测量基准与测量基准与测量基面实例测量基面实例汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第6页/共94页 4.4.装配基准装配基准 指装配时用来确定零件或部件在产品中相对位指装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采用的基准。置所采用的基准。图图a)a)以以A A端面和轴颈面端面和轴颈面为为装配基面装配基面；图；图b)b)倒档齿倒档齿2 2以壳体以壳体1 1右方内端面、径向右方内端面、径向以内孔表面为以内孔表面为装配基面装配基面。a)a)b)b)装配基准与装配基准与装配基面实例装配基面实例汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第7页/共94页3.2 3.2 工件在机床夹具中

7、的定位工件在机床夹具中的定位工件的六点定位原理工件的六点定位原理工件的定位：工件的定位：指工件在机床夹具中占有的正确位置。指工件在机床夹具中占有的正确位置。汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件一、工件的自由度一、工件的自由度 任何工件（自由刚体），在空间直角坐标任何工件（自由刚体），在空间直角坐标系中有六个方向活动的可能性，即沿系中有六个方向活动的可能性，即沿 轴方向的轴方向的移动自由度移动自由度（）,绕绕 轴的轴的转动自由度转动自由度（）。）。将工件某个方向活动的可能性称为一个将工件某个方向活动的可能性称为一个自自由度由度。第8页/共94页 工件的六个自由度，工件的六个自由度，如图所示。

8、如图所示。工件的六个自由度工件的六个自由度 a)a)矩形工件矩形工件 b)b)圆柱形工件圆柱形工件第9页/共94页 要使工件在空要使工件在空间有确定的唯一位间有确定的唯一位置，就必须设置相置，就必须设置相应的六个约束，分应的六个约束，分别限制其六个自由别限制其六个自由度。度。二、六点定位原理二、六点定位原理（六点定位规则）六点定位规则）指用合理分布的六个支承点限制工件相应的六个指用合理分布的六个支承点限制工件相应的六个自由度，确定其唯一确切位置的原理。自由度，确定其唯一确切位置的原理。工件工件矩形立体的六点定位矩形立体的六点定位 第10页/共94页 圆柱体的六点定位圆柱体的六点定位第11页/共

9、94页 常见加工形式为保证加工要求应限制的自由度常见加工形式为保证加工要求应限制的自由度第12页/共94页 续上表续上表第13页/共94页1.1.在夹具结构中，支承点不一定用点或销的顶端，常在夹具结构中，支承点不一定用点或销的顶端，常 用面或线来代替；在具体应用时，可用窄长的平面用面或线来代替；在具体应用时，可用窄长的平面 （条形支承）代替直线，用较小的平面代替点。（条形支承）代替直线，用较小的平面代替点。2.2.定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能 限制自由度。限制自由度。3.3.分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。分析定位支承点的

10、定位作用时，不考虑力的影响。某一自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了某一自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了 确定的位置，并不是指工件在受到外力时不能运动。确定的位置，并不是指工件在受到外力时不能运动。工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。三、应用六点定位原理时需注意的问题三、应用六点定位原理时需注意的问题第14页/共94页1.1.工件的正确定位，就是工序的正确定位。工件的正确定位，就是工序的正确定位。2.2.工件正确定位应限制自由度的多少，由其加工要求工件正确定位应限制自由度的多少，由其加工要求 和工序基准的形式决定。和工序基准的形

11、式决定。并非六个自由度都必须全并非六个自由度都必须全 部被限制，只需限制对加工要求有影响的自由度。部被限制，只需限制对加工要求有影响的自由度。为保证加工为保证加工要求必须限制的自由度，要求必须限制的自由度，称为称为第一自第一自由度。由度。对加工对加工要求无关的自由度，称为要求无关的自由度，称为第二自由度。第二自由度。第二自由度第二自由度是否限制，可根据工件承受切削力、是否限制，可根据工件承受切削力、夹紧力和刀具在工件加工表面运行工作行程范围考虑。夹紧力和刀具在工件加工表面运行工作行程范围考虑。工件正确定位应限制的自由度工件正确定位应限制的自由度一、限制工件自由度与加工要求的关系一、限制工件自由

12、度与加工要求的关系第15页/共94页、具体确定方法具体确定方法 独立拟出确保各单项距离尺寸或位置公差要求而独立拟出确保各单项距离尺寸或位置公差要求而限制的自由度后，再按综合叠加但不重复的方法便可限制的自由度后，再按综合叠加但不重复的方法便可得到确保多项精度要求应限制的自由度。得到确保多项精度要求应限制的自由度。如图示工件上铣槽，如图示工件上铣槽，必须限制五个自由度：必须限制五个自由度：及及 5 5个个自由度。自由度。工件上铣槽应限制的自由度工件上铣槽应限制的自由度第16页/共94页 1 1完全定位完全定位 指不重复地限制了工件六个自由度的定位。指不重复地限制了工件六个自由度的定位。当工件在当工

13、件在x x、y y、z z三个坐标方向均有尺寸要求或位置精三个坐标方向均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。度要求时，一般采用这种定位方式。2 2不完全定位不完全定位 根据工件加工要求，不需要限制工件全部自由度的定根据工件加工要求，不需要限制工件全部自由度的定位方式。位方式。如图示车（镗）通孔、磨（铣）削平面。如图示车（镗）通孔、磨（铣）削平面。二、工件定位中的几种情况二、工件定位中的几种情况 a)a)车床上加工通孔车床上加工通孔 b)b)平板工件磨平面平板工件磨平面不完全定位实例不完全定位实例第17页/共94页 3 3欠定位欠定位 工件加工时必须限制的自由度未被完全限制的工件加

14、工时必须限制的自由度未被完全限制的定定位现象位现象。欠定位无法保证加工要求，绝不允许有欠定欠定位无法保证加工要求，绝不允许有欠定位现象产生。位现象产生。如图示在工件上铣槽，如如图示在工件上铣槽，如 未限制，就不能保证槽未限制，就不能保证槽底与工件下底面的距离尺寸要求；如果底与工件下底面的距离尺寸要求；如果 或或 未限制，未限制，就不能保证槽底面与工件底面的平行度要求。就不能保证槽底面与工件底面的平行度要求。第18页/共94页4 4过定位过定位（也称（也称重复定位重复定位或或超定位超定位）多个定位元件重复限制同一个自由度的定位现象。多个定位元件重复限制同一个自由度的定位现象。如图示，上平面对如图

15、示，上平面对A A面有垂直度公差要求，若面有垂直度公差要求，若用夹具的两个大平面定位，用夹具的两个大平面定位，则工件则工件A A面被限制了面被限制了 三个自由度，三个自由度，B B面被限制了面被限制了 三三个自由度，其中自由度被个自由度，其中自由度被A A、B B面同时重复限制面同时重复限制 。过定位实例过定位实例 第19页/共94页 改变定位元件的结构。如缩小定位元件工作面的接改变定位元件的结构。如缩小定位元件工作面的接 触长度；或者小定位元件的配合尺寸，增大配合间触长度；或者小定位元件的配合尺寸，增大配合间 隙等；隙等；控制或者提高工件定位基准之间以及定位元件工作控制或者提高工件定位基准之

16、间以及定位元件工作 表面之间的位置精度。如把定位的表面之间的位置精度。如把定位的面接触改为线接面接触改为线接 触。如图示。触。如图示。消除或减少过定位现象的措施消除或减少过定位现象的措施圆柱形支承定位圆柱形支承定位第20页/共94页 消除过定位实例消除过定位实例 为了既保证机床夹具为了既保证机床夹具定位的准确性，又不致发定位的准确性，又不致发生工件过定位现象，常在生工件过定位现象，常在“一面两孔一面两孔”组合定位时，组合定位时，将两个定位销中之一改制将两个定位销中之一改制成菱形销（削边销）。菱成菱形销（削边销）。菱形的长轴方向应与两孔中形的长轴方向应与两孔中心连线垂直。心连线垂直。如图示。如图

17、示。菱形销菱形销第21页/共94页 过定位是否允许，要视具体情况而定。过定位是否允许，要视具体情况而定。过定位是否允许，要视具体情况而定。过定位是否允许，要视具体情况而定。如工件定位面经机加工，且形状、尺寸、位置精如工件定位面经机加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是允许且必要的度均较高，则过定位是允许且必要的（如图示）（如图示）。HSK刀柄与传统刀柄结构刀柄与传统刀柄结构HSK刀柄刀柄传统刀柄传统刀柄1:107:24主轴主轴拉杆拉杆刀柄刀柄 过定位应用过定位应用刀柄刀柄拉杆拉杆涨套涨套主轴主轴第22页/共94页3.3 3.3 工件在夹具中的定位方式及其定位元件工件在夹具中的定位方式及

18、其定位元件工件的定位方式工件的定位方式 一、工件以平面定位一、工件以平面定位 在机械加工中，工件以平面作为定位基准的定位在机械加工中，工件以平面作为定位基准的定位是一种常用的定位方式，如箱体、机座、支架、板状是一种常用的定位方式，如箱体、机座、支架、板状类零件等。类零件等。有：有：以平面定位；以圆柱孔定位；以外圆柱面定以平面定位；以圆柱孔定位；以外圆柱面定位；以组合表面定位位；以组合表面定位等等4 4种方式。种方式。第23页/共94页 支承形式支承形式：根据所用定位元件是否起限制自由度根据所用定位元件是否起限制自由度作用、能否调节等分为：作用、能否调节等分为：固定支承；可调支承；自位支承（或称

19、浮动支承）固定支承；可调支承；自位支承（或称浮动支承）辅助支承。辅助支承。可调支承可调支承支承点位置可调支承点位置可调 自位支承自位支承支承点可以自动调整其位支承点可以自动调整其位 置以适应定位表面变化置以适应定位表面变化支承钉支承钉 支承板支承板限限 制制 自自 由由度的支承度的支承支承定位支承定位辅助支承辅助支承不限制自由度，不起定位作用，只起不限制自由度，不起定位作用，只起 支承作用以加强支承刚度的支承支承作用以加强支承刚度的支承固定支承固定支承第24页/共94页1.1.固定支承固定支承固定支承定位元件：固定支承定位元件：支承钉、支承板支承钉、支承板。支承钉支承钉形式：形式：用于工件侧面

20、用于工件侧面定位，防止工定位，防止工件滑动件滑动用于工件已经加用于工件已经加工过的平面定位工过的平面定位用于工件以用于工件以毛坯面定位毛坯面定位a a）平头支承钉）平头支承钉 b b）球头支承钉球头支承钉 c c）齿纹头支承钉）齿纹头支承钉第25页/共94页支承板形支承板形式：式：都可用于工件已加工表面定位。都可用于工件已加工表面定位。A A型支承板结构简单，型支承板结构简单，但孔边切屑不易清除干净，适用于侧面和顶面定位；但孔边切屑不易清除干净，适用于侧面和顶面定位；B B型型支承板便于清除切屑，适用于底面定位。支承板便于清除切屑，适用于底面定位。支承板结构形式支承板结构形式 支承板定位简图支

21、承板定位简图A A型型B B型型第26页/共94页 2.2.可调支承可调支承 工件定位过程中，有些要求支承钉的高度定期或工件定位过程中，有些要求支承钉的高度定期或不定期调整时，可采用可调支承钉。不定期调整时，可采用可调支承钉。如图所示。如图所示。a)a)圆头可调支承圆头可调支承 b)b)锥顶可调支承锥顶可调支承 c)c)网状平头可调支承网状平头可调支承1 1调整螺钉调整螺钉 2 2紧固螺母紧固螺母 调节到位后应用螺母将支承钉锁紧。多用于粗基准。调节到位后应用螺母将支承钉锁紧。多用于粗基准。定位作用与支承钉相同。定位作用与支承钉相同。第27页/共94页 可调支承应用实例可调支承应用实例可通过调整

22、右方支承钉可通过调整右方支承钉高度，控制高度，控制 2 2个毛坯孔个毛坯孔与铣削后的与铣削后的 B B面的距离面的距离误差大小，以保证镗孔误差大小，以保证镗孔工序余量均匀。工序余量均匀。可通过调整支承可通过调整支承钉的轴向位置，钉的轴向位置，在轴上钻与左端在轴上钻与左端面不同距离要求面不同距离要求的径向孔。的径向孔。第28页/共94页3.3.自位支承（或称浮动支承）自位支承（或称浮动支承）指在工件定位过程中，能自动调整位置的支承。指在工件定位过程中，能自动调整位置的支承。作用：作用：提高工件装夹刚度和稳定性。提高工件装夹刚度和稳定性。特点：特点：浮动支承点的位置随着工件定位基准位置的变化而浮动

23、支承点的位置随着工件定位基准位置的变化而 自动调节，直至全部接触为止。自动调节，直至全部接触为止。仍相当于一个固定支承，只限制一个自由度；但增仍相当于一个固定支承，只限制一个自由度；但增 加了接触点数，提高了工件的刚度和稳定性，减小加了接触点数，提高了工件的刚度和稳定性，减小 工件的变形和接触应力。工件的变形和接触应力。夹具结构稍复杂。夹具结构稍复杂。适用于工件以毛面定位或刚度不足的场合。适用于工件以毛面定位或刚度不足的场合。第29页/共94页 支承是摆动或浮动的，以两点或三点与工件支承支承是摆动或浮动的，以两点或三点与工件支承面接触。面接触。结构形式：结构形式：如图示。如图示。自位支承的结构

24、形式自位支承的结构形式a a）b b）c c）第30页/共94页 指在工件定位过程中，不限制工件自由度、用于指在工件定位过程中，不限制工件自由度、用于辅助定位的支承。辅助定位的支承。它不是定位元件。它不是定位元件。作用：作用：提高工件的装夹刚度、稳定性和可靠性，提高工件的装夹刚度、稳定性和可靠性，防止工件产生变形或定位不稳定。防止工件产生变形或定位不稳定。注意：注意：支承位置应选在有利于工件承受夹紧力和支承位置应选在有利于工件承受夹紧力和切削力的位置。切削力的位置。4.4.辅助支承辅助支承 辅助支承应用实例辅助支承应用实例 加工面加工面 辅助支承辅助支承a a）b b）第31页/共94页辅辅助

25、助支支承承的的几几种种典典型型结结构构类类型型螺钉螺钉工件工件滑柱滑柱弹簧弹簧工件工件滑块滑块手柄手柄滑柱滑柱斜楔斜楔工件工件手轮手轮工件工件斜孔斜孔夹紧套夹紧套螺套螺套滑柱螺钉滑柱螺钉弹簧弹簧外套外套a)a)螺旋式辅助支承螺旋式辅助支承 b)b)斜斜自位式辅助支承斜斜自位式辅助支承 c)c)推引式辅助支承推引式辅助支承 d)d)液压锁紧辅助支承液压锁紧辅助支承 第32页/共94页二、工件以圆柱孔定位二、工件以圆柱孔定位 定位元件有：定位元件有：圆柱定位销、定位心轴、圆锥销圆柱定位销、定位心轴、圆锥销。1.1.圆柱定位销圆柱定位销 结构形式及特点：结构形式及特点：如图示。按与工件孔配合长径比分

26、如图示。按与工件孔配合长径比分为为长、短圆柱销长、短圆柱销。长圆柱销可限制。长圆柱销可限制4 4个自由度；短圆柱销个自由度；短圆柱销可限制可限制2 2个自由度。个自由度。圆圆柱柱定定位位销销典典型型结结构构用于较用于较小内孔小内孔用于较用于较大内孔大内孔以内孔和端面组合以内孔和端面组合定位时（带支承环）定位时（带支承环）第33页/共94页 2.2.定位心轴定位心轴 结构形式及特点，结构形式及特点，除图示三种结构外，还有除图示三种结构外，还有花键心轴花键心轴。限制五个自由度限制五个自由度 ，限制四个自由度限制四个自由度，限制五个自由度限制五个自由度 ，a a）锥形心轴）锥形心轴（锥度（锥度1 1

27、10001000-1-150005000）定位心轴结构定位心轴结构1-1-导向部分导向部分 2-2-传动部分传动部分 3-3-定位部分定位部分b b）过盈配合）过盈配合圆柱心轴圆柱心轴c c）间隙配合心轴）间隙配合心轴（带轴肩）（带轴肩）第34页/共94页 3.3.圆锥销圆锥销 图示为工件以圆孔在圆锥销上定位的示意图。固图示为工件以圆孔在圆锥销上定位的示意图。固定圆锥销限制工件三个移动自由度。图定圆锥销限制工件三个移动自由度。图a)a)用于粗基准用于粗基准定位，图定位，图b)b)用于精基准定位。用于精基准定位。圆锥销定位圆锥销定位a)a)粗基准定位用圆锥销粗基准定位用圆锥销 b)b)精基准定位

28、用圆锥销精基准定位用圆锥销第35页/共94页 工件在单个圆锥销上定位容易倾斜，故一般要工件在单个圆锥销上定位容易倾斜，故一般要与其它定位元件组合使用与其它定位元件组合使用，如图示。如图示。a)a)圆锥与圆柱组合圆锥与圆柱组合心轴心轴 圆锥销组合定位圆锥销组合定位b)b)平面与浮动圆平面与浮动圆锥销组合锥销组合c)c)双圆锥销组合双圆锥销组合第36页/共94页三、工件以外圆柱面定位三、工件以外圆柱面定位常用的定位元件主要有：常用的定位元件主要有：V V形块、定位套、半圆套。形块、定位套、半圆套。1.V1.V形块形块 结构形式、特点及应用，结构形式、特点及应用，如图示。如图示。工作面工作面 夹角常

29、取夹角常取6060、9090、120120，9090应用最多。应用最多。用于短圆柱面。用于短圆柱面。限制限制用于较长或两段用于较长或两段较远圆柱面限较远圆柱面限 制制 ，工作面镶有淬工作面镶有淬硬钢或硬质合硬钢或硬质合金块金块接触面接触面2-52-5两两侧为斜面用于侧为斜面用于粗基准粗基准a a）短）短V V形块形块 b b）2 2个短个短V V形块组合形块组合 c c）V V 形工作面镶块形工作面镶块 d d）窄工作面）窄工作面V V 形块形块第37页/共94页工件以工件以V V形块形块定位应用实例定位应用实例 2 2个短个短V V形块组合定位长圆柱工件形块组合定位长圆柱工件第38页/共94

30、页 活动式活动式V V形块定位并夹紧工件形块定位并夹紧工件 （V V形块形块具有定位和夹紧的双重作用）具有定位和夹紧的双重作用）分为分为移动式移动式和和浮动式浮动式2 2种。种。X Z Y X 移动式移动式V V形块结构形块结构第39页/共94页浮浮动式动式V V形块形块 浮动式浮动式V V形块结构形块结构第40页/共94页 2.2.定位套定位套 结构形式、特点及应用结构形式、特点及应用，如图示如图示。用于工件以端面为用于工件以端面为主要定位基准，短主要定位基准，短圆柱面定位于定位圆柱面定位于定位套内孔内套内孔内用于工件以外圆用于工件以外圆柱面为主要定位柱面为主要定位基面，定位于长基面，定位于

31、长定位套内孔内定位套内孔内用于工件以圆用于工件以圆柱端面外缘为柱端面外缘为定位基面定位定位基面定位于锥孔内于锥孔内第41页/共94页 结构形式、特点及应用，结构形式、特点及应用，如图示。如图示。下半圆套是定位元件，上面的半圆套起夹紧作用。下半圆套是定位元件，上面的半圆套起夹紧作用。分为分为可卸式、铰链式可卸式、铰链式，后者装卸工件方便。，后者装卸工件方便。主要用于大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。主要用于大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。3.3.半圆套半圆套a a）可卸式半圆套）可卸式半圆套 b b）铰链式半圆套）铰链式半圆套第42页/共94页四、工件以组合表面定位四、工件以组合表面定位

32、实际生产中，为满足工序加工要求，常采用几个实际生产中，为满足工序加工要求，常采用几个定位基准（基面）的组合方式进行定位，即定位基准（基面）的组合方式进行定位，即组合定位组合定位。常用的组合定位形式有：常用的组合定位形式有：前后顶尖孔前后顶尖孔一孔一端面一孔一端面一端面一外圆一端面一外圆两阶梯外圆及一端面两阶梯外圆及一端面一长孔一外圆一长孔一外圆一面两孔一面两孔采用相应的定位元件进采用相应的定位元件进行组合定位。如前后顶行组合定位。如前后顶尖（圆锥销）、定位销、尖（圆锥销）、定位销、定位套、心轴、支承钉、定位套、心轴、支承钉、支承板支承板V V 形块等形块等组组合合定定位位形形式式第43页/共9

33、4页 组合表面定位实例组合表面定位实例组合表面定位实例组合表面定位实例 两顶尖定位两顶尖定位一面双销定位一面双销定位 V V 形块组合定位形块组合定位第44页/共94页 组合表面组合表面组合表面组合表面 定位实例定位实例定位实例定位实例两阶梯外圆及一端面定位两阶梯外圆及一端面定位两阶梯外圆及一端面定位两阶梯外圆及一端面定位齿面及一端面定位齿面及一端面定位齿面及一端面定位齿面及一端面定位a a）b b）第45页/共94页 工件在夹具中要正确定位，工件在夹具中要正确定位，一是正确选择定位基一是正确选择定位基准，二是选择合适的定位元件。准，二是选择合适的定位元件。定位元件须满足：定位元件须满足：一、

34、足够的精度一、足够的精度 包括本身尺寸精度，定位元件间的位置尺寸及位包括本身尺寸精度，定位元件间的位置尺寸及位置公差；常取工件相应尺寸及位置公差的置公差；常取工件相应尺寸及位置公差的1/51/51/21/2。二、较好的耐磨性二、较好的耐磨性 以保持夹具的使用寿命和定位精度。以保持夹具的使用寿命和定位精度。三、足够的强度和刚度三、足够的强度和刚度 避免使用中变形和损坏。避免使用中变形和损坏。四、较好的工艺性四、较好的工艺性 力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。定位元件的基本要求定位元件的基本要求第46页/共94页3.4 3.4 工件的装夹工件的装夹

35、工件的装夹工件的装夹：指工件在机床上或夹具中指工件在机床上或夹具中定位定位和和夹夹紧紧的过程。的过程。工件的定位：工件的定位：确定工件在机床上或夹具中占据正确定工件在机床上或夹具中占据正确位置的过程。确位置的过程。工件的夹紧工件的夹紧：将定位后的工件固定，使其在加工将定位后的工件固定，使其在加工中保持定位位置不变的过程。中保持定位位置不变的过程。工件装夹时，应满足两项基本要求：工件装夹时，应满足两项基本要求：加工前，工件必须加工前，工件必须正确定位、合理夹紧。正确定位、合理夹紧。工件装夹的基本要求工件装夹的基本要求第47页/共94页 一、找正装夹法一、找正装夹法 1 1直接找正装夹法直接找正装

36、夹法 指以工件的实际表面作为定位依据，用找正工具指以工件的实际表面作为定位依据，用找正工具（如划针和指示表）找正工件的正确位置，以实现定（如划针和指示表）找正工件的正确位置，以实现定位后再将工件夹紧的装夹方法。位后再将工件夹紧的装夹方法。被找正的表面就是工件的定位基准。被找正的表面就是工件的定位基准。特点及应用特点及应用：直接找正装夹直接找正装夹定位精度与所用量具定位精度与所用量具定位精度与所用量具定位精度与所用量具精度和工人技术水平有关；效率低；结果不稳定。精度和工人技术水平有关；效率低；结果不稳定。精度和工人技术水平有关；效率低；结果不稳定。精度和工人技术水平有关；效率低；结果不稳定。适用

37、于单件小批生产。适用于单件小批生产。适用于单件小批生产。适用于单件小批生产。工件的装夹方法工件的装夹方法有：有：找正装夹法找正装夹法和和夹具装夹法夹具装夹法两种。两种。第48页/共94页 直接找正装夹法直接找正装夹法实例实例a)a)找正内孔面找正内孔面 b)b)找正外圆面找正外圆面第49页/共94页 2 2划线找正装夹法划线找正装夹法 以在工件上划出的待加工表面所在位置的线痕作以在工件上划出的待加工表面所在位置的线痕作为定位依据，定位时用划针找正其位置后再将工件夹为定位依据，定位时用划针找正其位置后再将工件夹紧的装夹方法。紧的装夹方法。此方法生产率低，定位精度也低；对工人的技术此方法生产率低，

38、定位精度也低；对工人的技术水平要求较高。水平要求较高。只适用于单件小批生产中加工复杂而笨重的毛坯只适用于单件小批生产中加工复杂而笨重的毛坯件，或零件不宜直接使用通用机床夹具装夹的场合。件，或零件不宜直接使用通用机床夹具装夹的场合。第50页/共94页 划线找正装夹法划线找正装夹法实例实例拨叉划线找正拨叉划线找正以线痕在四爪卡盘上找正以线痕在四爪卡盘上找正第51页/共94页 通用机床夹具：通用机床夹具：如车床的三爪自定心卡盘、如车床的三爪自定心卡盘、铣床铣床用平口台虎钳、尾座及分度头等用平口台虎钳、尾座及分度头等；专用机床夹具：专用机床夹具：如如钻模、专用铣床、车床、镗床钻模、专用铣床、车床、镗床

39、夹具等。夹具等。特点：特点：工件工件定位准确，装卸工件迅速；定位准确，装卸工件迅速；生产率高；生产率高；设计与制造周期长，费用较高。设计与制造周期长，费用较高。主要适用于产品相对稳定而产量较大的成批和大主要适用于产品相对稳定而产量较大的成批和大量生产。量生产。二、机床夹具装夹法二、机床夹具装夹法 靠机床夹具将工件定位、夹紧，保证工件相对于靠机床夹具将工件定位、夹紧，保证工件相对于刀具、机床正确位置的装夹方法。刀具、机床正确位置的装夹方法。有：有：通用机床夹具装夹法通用机床夹具装夹法和和专用机床夹具装夹法专用机床夹具装夹法第52页/共94页 通用机床夹具装夹法通用机床夹具装夹法实例实例 a a）

40、三爪卡盘）三爪卡盘 b b）万向平口虎钳）万向平口虎钳 c c）回转工作台）回转工作台 d d）尾座及分度头）尾座及分度头 第53页/共94页 专用机床夹具装夹法专用机床夹具装夹法实例实例 钻模钻模夹具装夹工件夹具装夹工件 1-1-夹具体夹具体 2-2-定位销定位销 3-3-钻套钻套 4-4-工件工件V V型块支撑套手柄定向键夹具体对刀块工件专用铣专用铣夹具装夹工件夹具装夹工件第54页/共94页3.5 3.5 工件夹紧及夹紧装置工件夹紧及夹紧装置 夹紧装置：夹紧装置：将工件压紧夹牢的装置。将工件压紧夹牢的装置。作用：作用：工件定位后，使之在各种力作用下不发生位工件定位后，使之在各种力作用下不发

41、生位移或振动。移或振动。一、夹紧装置组成一、夹紧装置组成 主要由：主要由：力源装置、中间传动机构、夹紧元件（执力源装置、中间传动机构、夹紧元件（执行元件）行元件）等组成。如图示。等组成。如图示。夹紧装置的组成及其基本要求夹紧装置的组成及其基本要求液压缸液压缸杠杆杠杆压块压块工件工件夹夹紧紧装装置置组组成成第55页/共94页力源装置：力源装置：产生压紧力的动力装置。可分为产生压紧力的动力装置。可分为机动机动和和 手动手动。如气（液）动、电动；手动丝杆、手柄等。如气（液）动、电动；手动丝杆、手柄等。中间传动机构：中间传动机构：将原动力以一定大小和方向传递给将原动力以一定大小和方向传递给 夹紧元件的

42、机构。夹紧元件的机构。如斜楔、杠杆。如斜楔、杠杆。夹紧元件（执行元件）夹紧元件（执行元件）：直接与工件接触完成夹紧直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件作用的最终执行元件。如压板。如压板。气缸气缸斜楔斜楔滚子滚子压板压板夹夹紧紧装装置置组组成成第56页/共94页 二、夹紧装置的要求二、夹紧装置的要求1.1.工件不移动。工件不移动。夹紧时不能破坏工件的正确定位。夹紧时不能破坏工件的正确定位。2.2.夹紧力大小要适当、牢固。夹紧力大小要适当、牢固。不允许工件产生振动、不允许工件产生振动、变形和损伤。变形和损伤。3.3.工艺性能好。工艺性能好。力求结构简单，易于制造和维修。力求结构简单，易于制造和

43、维修。4.4.使用性能好。使用性能好。有足够的夹紧行程和良好的自锁性；有足够的夹紧行程和良好的自锁性；操作安全、省力、快捷方便。操作安全、省力、快捷方便。第57页/共94页 三、夹紧力的确定三、夹紧力的确定 应考虑：应考虑：夹紧力的夹紧力的作用点、方向、大小。作用点、方向、大小。1.1.夹紧力作用点夹紧力作用点夹紧点尽可能与支承点对应于稳定的受力区内夹紧点尽可能与支承点对应于稳定的受力区内。避避免工件移动或偏转而破坏工件的正确定位。免工件移动或偏转而破坏工件的正确定位。如图示。如图示。夹紧力作用点的选择夹紧力作用点的选择1-1-夹具体夹具体 2-2-工件工件 3-3-定位支承元件定位支承元件

44、a a）错误）错误 b b）错误）错误 c c）正确）正确 第58页/共94页夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位。夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位。以减以减小工件的夹紧变形。小工件的夹紧变形。如图示。如图示。a)a)错误错误 b)b)正确正确夹紧力作用点应尽量夹紧力作用点应尽量靠近加工面。靠近加工面。减小对减小对夹紧点的切削力矩，夹紧点的切削力矩，防止或减小工件产生防止或减小工件产生振动和变形，提高定振动和变形，提高定位的稳定性和可靠性位的稳定性和可靠性。第59页/共94页夹紧力作用点夹紧力作用点应用实例应用实例a a）错误）错误 b b）正确）正确 c c）正确）正确 第60页/共94

45、页 夹夹紧紧力力作作用用点点应应用用实实例例a a）b b）c c）薄壁件夹紧力作用引起的变形薄壁件夹紧力作用引起的变形薄壁套筒的夹紧变形的防止措施薄壁套筒的夹紧变形的防止措施a a）b b）c c）第61页/共94页2.2.夹紧力的方向夹紧力的方向应垂直于主要定位基面，不应破坏工件准确定位。应垂直于主要定位基面，不应破坏工件准确定位。a)a)工序简图工序简图 b)b)错误错误 c)c)错误错误 d)d)正确正确 第62页/共94页2.2.夹紧力的方向夹紧力的方向夹紧力应与工件刚度夹紧力应与工件刚度最大方向一致，减小工件变形。最大方向一致，减小工件变形。镗活塞销孔的装夹方式镗活塞销孔的装夹方式

46、a)a)错误错误 b)b)正确正确第63页/共94页夹紧力方向夹紧力方向应尽量与切应尽量与切削力、重力削力、重力等力方向一等力方向一致，以减小致，以减小夹紧力。夹紧力。a)a)好好 b)b)不好不好夹紧力方向与切削力关系夹紧力方向与切削力关系夹紧力方向夹紧力方向与重力关系与重力关系a)a)好好 b)b)不好不好第64页/共94页 3.3.夹紧力大小的确定夹紧力大小的确定 夹紧力的大小，对于保证定位稳定、夹紧可靠，夹紧力的大小，对于保证定位稳定、夹紧可靠，保证加工质量，避免发生安全事，故确定夹紧装置结保证加工质量，避免发生安全事，故确定夹紧装置结构尺寸，都有着密切的关系。构尺寸，都有着密切的关系

47、。夹紧力大小与工艺系统刚度、夹紧机构的传递效率夹紧力大小与工艺系统刚度、夹紧机构的传递效率等因素有关，计算很复杂。等因素有关，计算很复杂。实际设计中常采用实际设计中常采用估算法、类比法估算法、类比法和和试验法试验法确定夹确定夹紧力。紧力。一般按静力平衡原理计算出理论夹紧力，再乘以安一般按静力平衡原理计算出理论夹紧力，再乘以安全系数全系数k k 作为实际夹紧力。粗加工时取作为实际夹紧力。粗加工时取k k=2.5=2.53 3；精加工时取精加工时取k k=1.5=1.52 2。第65页/共94页常用典型夹紧机构常用典型夹紧机构基本基本基本基本夹紧夹紧夹紧夹紧机构机构机构机构单个螺旋夹紧机构单个螺旋

48、夹紧机构螺旋压板夹紧机构螺旋压板夹紧机构 定心夹紧机构定心夹紧机构联动夹紧机构联动夹紧机构其它其它其它其它夹紧夹紧夹紧夹紧机构机构机构机构机械式定心夹紧机构机械式定心夹紧机构弹性变形式定心夹紧机构弹性变形式定心夹紧机构 单件联动夹紧机构单件联动夹紧机构多件联动夹紧机构多件联动夹紧机构斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构偏心夹紧机构偏心夹紧机构第66页/共94页结构特点及应用结构特点及应用 气动滚子斜楔夹紧机构气动滚子斜楔夹紧机构1-1-活塞杆活塞杆 2-2-斜楔斜楔 3-3-滚子滚子一、斜楔夹紧机构一、斜楔夹紧机构 增力倍数大，增力倍数大，夹紧行程短，夹紧夹紧行程短，夹紧动作迅速。

49、适用于动作迅速。适用于成批大量生产成批大量生产中夹紧较大型工件。中夹紧较大型工件。第67页/共94页1-1-夹具体夹具体 2-2-斜楔斜楔 3-3-工件工件 1 1、2 2-斜楔升角斜楔升角斜斜楔楔夹夹紧紧机机构构实实例例第68页/共94页二、螺旋夹紧机构二、螺旋夹紧机构 分为：分为：单单螺旋夹紧机构、螺旋压板夹紧机构。螺旋夹紧机构、螺旋压板夹紧机构。结构及特点：结构及特点：结构简单，易制造；结构简单，易制造；自锁性好、夹自锁性好、夹紧可靠；紧可靠；操作强度大、时间长，生产率低。操作强度大、时间长，生产率低。应用较广。应用较广。1.1.单单螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构简单螺旋夹紧机构简单螺旋夹紧机

50、构第69页/共94页 手柄手柄夹紧轴夹紧轴摆动压块摆动压块a a）b b）快速单螺旋夹紧机构快速单螺旋夹紧机构开口压板开口压板第70页/共94页2.2.螺旋压板夹紧机构螺旋压板夹紧机构实例实例a a）移动压板式移动压板式 b b）c c）铰链压板式铰链压板式 d d）固定）固定 压板式压板式 e e）通用压板式）通用压板式 f f）通用压板式）通用压板式第71页/共94页 特点及应用：特点及应用：结构简单、制造方便，夹紧迅速、结构简单、制造方便，夹紧迅速、操作方便；点但夹紧力和夹紧行程均不大，自锁能力操作方便；点但夹紧力和夹紧行程均不大，自锁能力差，结构不抗振。适用于夹紧行程及切削负荷较小且差