汽車制造工藝學第二章2汽車制造工藝學第2章

工件的裝夾和機床夾具32.1基準基準

確定加工對象上幾何要素間幾何關系所依據的那些點、線、面稱為基準。

設計基準

在設計圖樣上所采用的基準

定位支座零件42.1基準工藝基準

在工藝過程中所采用的基準。又可分為：工序基準、定位基準、測量基準與裝配基準。

工序基準–

在工序圖上用來確定本道工序被加工表面的加工尺寸、位置公差的基準。定位基準–

在加工中確定工件在機床上或機床夾具中占有正確位置的基準。測量基準–

測量時采用的基準裝配基準—裝配式采用的基準5圖a支座零件第1工序（車削）62.1基準圖2-9b支座零件第2工序（鉆孔）72.1基準圖2-9c支座零件第3工序（鉆、锪4分布孔）82.1基準圖2-9d支座零件第4工序（磨內孔、端面）圖2-9e支座零件第5工序（磨外圓、臺階面）92.2工件裝夾劃線找正裝夾——以劃線工人在工件上劃出的代加工表面所在位置的線痕作為定位依據，定位時用劃針找正位置，然后將工件夾緊直接找正裝夾——

以工件的實際表面作為定位的依據，用找正工具找正工件的正確位置以實現定位然后將工件夾緊。夾具裝夾裝夾的含義

裝夾又稱安裝，包括定位和夾緊兩項內容。定位

——使工件在機床或夾具上占有正確位置夾緊

——對工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程中保持不變工件裝夾方法102.2工件裝夾

圖2-10直接找正安裝flash毛坯孔加工線找正線

圖2-11劃線找正安裝flash精度高，效率低，對工人技術水平要求高精度不高，效率低，多用于形狀復雜的鑄件112.2工件裝夾圖2-12工件在夾具上裝夾（滾齒夾具）精度和效率均高，廣泛采用122.3定位原理

圖2-13六點定位原理XZY

六點定位原理

要確定其空間位置，就需要限制其6個自由度

將6個支承抽象為6個“點”，6個點限制了工件的6個自由度，這就是六點定位原理。

任何一個物體在空間直角坐標系中都有6個自由度——用表示13圖2-14工件以平面3點定位XYZ

與理論力學、機構學自由度概念差別

——位置不定度

——夾緊與定位概念分開

——工件、夾具是彈性體

兩點注意：“點”的含義

——對自由度的限制，與實際接觸點不同2.3定位原理

14工件的6個自由度均被限制，稱為完全定位。工件6個自由度中有1個或幾個自由度未被限制，稱為不完全定位。完全定位與不完全定位不完全定位主要有兩種情況：①工件本身相對于某個點、線是完全對稱的，則工件繞此點、線旋轉的自由度無法被限制（即使被限制也無意義）。例如球體繞過球心軸線的轉動，圓柱體繞自身軸線的轉動等。②工件加工要求不需要限制某一個或某幾個自由度。如加工平板上表面，要求保證平板厚度及與下平面的平行度，則只需限制3個自由度就夠了。2.3定位原理

152.3定位原理

完全定位與不完全定位ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd）e）ZYXf）ZYX圖2-15工件應限制的自由度16欠定位工件加工時必須限制的自由度未被完全限制，稱為欠定位。欠定位不能保證工件的正確安裝，因而是不允許的。圖2-16欠定位示例XZYa）b）BBB2.3定位原理

17過定位

過定位——工件某一個自由度（或某幾個自由度）被兩個（或兩個以上）約束點約束，稱為過定位。

過定位是否允許，要視具體情況而定：1）如果工件的定位面經過機械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過定位是允許的。有時還是必要的，因為合理的過定位不僅不會影響加工精度，還會起到加強工藝系統剛度和增加定位穩定性的作用。2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或雖經過機械加工，但加工精度不高，這時過定位一般是不允許的，因為它可能造成定位不準確，或定位不穩定，或發生定位干涉等情況。2.3定位原理

18

過定位分析（桌子與三角架）圖2-17過定位分析2.3定位原理

19

過定位分析圖2-18過定位示例a）ZYXYc）ZYXY2.3定位原理

b）ZYYX20

過定位分析圖2-19過定位示例XYa）ZYb）ZYXY2.3定位原理

21刀柄主軸拉桿漲套

過定位應用圖2-21HSK刀柄與傳統刀柄結構HSK刀柄傳統刀柄1:107:24間隙主軸拉桿刀柄2.3定位原理

定位端面配合錐面22

過定位討論如圖示，齒輪坯以內孔和一小端面定位，車削外圓和大端面。加工后檢測發現大端面與內孔垂直度超差。試分析原因，提出改進意見。4A0.02A間隙配合剛性心軸圖2-22過定位示例2.3定位原理

23圖2-22a過定位引起夾緊變形2.3定位原理

24橡膠墊圖2-22b過定位處理分析2.3定位原理

25

討論分析圖示定位方案：①各方案限制的自由度②有無欠定位或過定位③對不合理的定位方案提出改進意見。

b）XZYXc）XZYXa）YXZ圖2-23過定位分析2.3定位原理

26a）YXZa1）YXZa2）YXZ圖2-23a過定位示例分析2.4.3定位原理

27b）XZYXb1）XZYXXZb2）YXXZb3）YX圖2-23b過定位示例分析2.4.3定位原理

28c）XZYXc’）XZYXc1）YXXZ圖2-23c過定位示例分析2.3定位原理

29ZXYZXYZXYZXY圖2-24工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有支承釘、支承板、夾具支承件和夾具體的凸臺及平面等。圖2-24給出了平面定位的幾種情況。ZXYZXY2.4定位方法與定位元件

工件以平面定位

（一）工件以平面定位

1．基本支承

(1)固定支承：安裝到夾具上后，不可拆卸或調節。分為支承板和支承釘。①支承釘：用于小平面未加工或已加工表面的定位。

a.分類：平頭：用于經過精加工的表面，面接觸。

球頭：點接觸，可保證接觸位置相對穩定，但易磨損，夾緊時使加工表面產生壓陷，產生較大安裝誤差，不易使幾個支承釘保持在同一平面內，用于精加工中。

網紋頂面：與定位面摩擦力較大，可住阻礙工件移動，加強定位穩定性，精中易積屑，多用在粗糙表面的側面定位。b.支承釘尾部與基體孔的配合：

過盈配合：H7/r6或H7/n6

加中間套(可換)：套與夾具體上孔為過盈配合，套與支承釘尾部可選過渡配合H7/js6c.支承釘布置原則：三點：組成的平面面積盡可能大

二點：距離盡可能長

一點：應與切削力方向對應②支承板用于較大已加工平面的定位，所以常出現在精基準定位中，一個支承板的作用，相當于兩個支承釘，消除兩個自由度。

a.結構形式及應用場合：

A型制造簡單，常用于底面定位

B型切有斜槽，易于清屑，常用于側面定位b.應用場合：用于難以用支承釘布置成合適的、穩定的定位中。①工件剛度不足，定位面又小,并且切削力不能恰好作用在支承上。圖(a)②薄板上鉆孔，支隨釘使工件變形。圖(b)③承受較大力的場合，保護精加工表面。

④方便安裝：如側面支承板取代兩支承釘，可避免長死。(2)可調支承

可調支承:適用于毛坯分批制造，其形狀和尺寸變化較大的粗基準定位并適用于同一夾具加工形狀相同而尺寸不同的工件及專用可調夾具或組合夾具中。

方法：一批工件調整一次，調整后應鎖緊。(3)自位支承（浮動支承、球面支撐）

特點：有定位元件有多個工作點與工件接觸，定位元件在定位過程中所處的位置，隨工件定位基準面位置的變化而自動與之適應，其作用相當于一個固定支承，因此，只限制一個自由度。由于增加了與工件定位基準面接觸的點數，故可提高工件的安裝剛性，適用于以粗基準定位，剛性不足或不連續表面的定位。

注意：設計自位支承時，應考慮可動部分有足夠的擺動余動。2、輔助支承a.特點：根據六點定位原理，工件定位原理，工件定位夾緊后，若工件剛性很差，在切削力和夾緊力的影響下，會發生變形和振動。為此，需增加輔助支承，減小變形，以提高剛性和穩定性。b.作用：由于輔助支承是在工件定位后才參與支承，因此不起任何消除自由度作用，只起減小工件變形和振動的作用。各種輔助支承在每次卸下工件后，必須松開，裝上工件后再進行調整和鎖緊，另外，輔助支承不應破壞原有定位。c.應用場合：①起預定位作用

②提高夾具工件的穩定性

③提高工件的剛性d.結構形式：①螺旋式：結構簡單，易頂起工件，用限力板手，逐個調整、效率低、常用于單件小批生產中②自位式：效率高，彈簧力不可太大，tgа＜f，保證自鎖③推引式：適用于工件較重，切削負荷大的場合45圖2-25工件以圓孔定位工件以圓孔定位多屬于定心定位（定位基準為圓柱孔軸線）。常用定位元件是定位銷和心軸。定位銷有圓柱銷、圓錐銷、菱形銷等形式；心軸有剛性心軸（又有過盈配合、間隙配合和小錐度心軸等）、彈性心軸之分。工件以圓孔定位所限制的自由度見圖2-25。XYZXYZXYZXYZXYZXYZ2.4定位方法與定位元件

工件以圓孔定位（三）工件以內孔定位

工件以內孔定位時，常用的有：定位銷、定位心軸、自動定心機構（如三爪卡盤、彈簧心軸等〕。1.定位銷：通常結合端面定位

結構形式：a.d＜10d太小，不宜開退刀槽，軸肩下埋；

b.d＞10帶有臺肩，端面定位可避免夾具體磨損；

c.d＞16凸肩與退刀槽合二為一；

d.可換式：用于大量生產中，易于更換，更換時為避免破壞夾具體加上襯套，定位銷與襯套配合H7/js6、H7/n7

另外還有一種定位銷：圓錐銷特點：定心好，軸向定位精度不高，常用于浮動定位中

2.剛性心軸

根據工件的形狀和用途的不同，定位心軸的結論形式很多，常用的有下列幾種形式：

a.帶小錐度的心軸（1/5000～1/1000）：限5個自由度，定心精度高，可達0.005～0.01mm，但軸向位移大，傳遞扭矩小，使用于精加工中。b.圓柱形心軸：工件與心軸定位部分為過盈配合采用r6、s6配合，軸向位置較固定（通過限位套）前編加有導向部分，與工件為間隙配合的保證工件用手能自由套入。c.心軸：工件與心軸為間隙配合，心軸采用h6、g6、f7制造，同心度不高，裝卸方便，端部夾緊。d.花鍵心軸

3.內圓定心夾緊機構

用于內孔的定心夾緊機構，其作用原理與外圓定位時是一樣的。區別僅在于孔定位時，支承等速遠離中心移動，與工件孔表面接觸。孔用漲緊套53圖2-26工件以外圓柱面定位工件以外圓柱面定位兩種形式：定心定位和支承定位。工件以外圓柱面定心定位的情況與工件以圓孔定位的情況相仿（用套筒和卡盤代替心軸或柱銷）。工件以外圓柱面支承定位的元件常采用V型塊，短V型塊限制2個自由度，長V型塊（或兩個短V型塊組合）限制4個自由度。XYZXYZXYZXYZXYZ2.4定位方法與定位元件

工件以外圓柱面定位工件以外圓定位

工件以外圓定位時，常用的有V形塊、定位套筒及剖分套筒、自動定心機構（三爪長盤、彈簧夾頭、錐孔、自動定心夾頭）1.V形塊V形塊的定位情況：a.V形塊結構：(已標準化）①а常取90°或120°②工藝槽：降低應力集中，便于v形工作面加工。③支承面和底面精度要求較高④安裝時，需采用定位銷孔(有定位銷孔和安裝孔)

b.特點：①對中性好（水平方向）

②所定位的水平軸中心位置（垂直方向），隨V形塊夾角及工件直徑的誤差而發生變化

③V形塊裝在夾具體C時，除用螺釘緊固外，還要加裝定位銷2.定位套筒及剖分套筒

定位套筒特點：①元件結構簡單，定心精度不變；②當工件外圓與定位圓孔配合較松時，易使工件傾斜，可考慮利用套筒內孔及端面一起定位；③當端面大時，定位孔應短些，以避免產生過定位。59除平面、圓孔、外圓柱面外，工件有時還可能以其它表面（如圓錐面、漸開線齒面、曲面等）定位。圖2-27為工件以錐孔定位的例子，錐度心軸限制了除繞工件自身軸線轉動外的5個自由度。圖2-27工件以錐孔定位2.4定位方法與定位元件

工件以其他表面定位60在多個表面同時參與定位情況下，各定位表面所起作用有主次之分。通常稱定位點數最多的表面為主要定位面或支承面，稱定位點數次多的表面為第二定位基準面或導向面，稱定位點數為1的表面為第三定位基準面或止動面。2.4定位方法與定位元件

定位表面的組合XZY圖2-28工件在兩頂尖上定位在分析多個表面定位情況下各表面限制的自由度時，分清主次定位面很重要。如圖2-28所示工件在兩頂尖上的定位，應首先確定前頂尖限制的自由度，他們是。然后再分析后頂尖限制的自由度。此時，應與前頂尖一起綜合考慮，可以確定其限制的自由度是。612.5定位誤差

定位誤差的概念

例如在軸上銑鍵槽，要求保證槽底至軸心的距離H。若采用V型塊定位，鍵槽銑刀按規定尺寸H調整好位置（圖2-29）。實際加工時，由于工件直徑存在公差，會使軸心位置發生變化。不考慮加工過程誤差，僅由于軸心位置變化而使工序尺寸H也發生變化。此變化量（即加工誤差）是由于工件的定位而引起的，故稱為定位誤差。圖2-29定位誤差HOAO1O2ΔDW定位誤差是由于工件在夾具上（或機床上）定位不準確而引起的加工誤差。1）由于工件定位表面或夾具定位元件制作不準確引起的定位誤差，稱為基準位置誤差，如圖2-29所示例子。622）由于工件的工序基準與定位基準不重合而引起的定位誤差，稱為基準不重合誤差。

圖2-30所示工件以底面定位銑臺階面，要求保證尺寸a，即工序基準為工件頂面。如刀具已調整好位置，則由于尺寸b的誤差會使工件頂面位置發生變化，從而使工序尺寸a產生誤差。bΔDWa圖2-30由于基準不重合引起的定位誤差工序基準

定位基準2.5定位誤差

632.5定位誤差

定位誤差計算在采用調整法加工時，工件的定位誤差實質上就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。因此計算定位誤差，首先要找出工序尺寸的工序基準，然后求其在工序尺寸方向上的最大變動量即可。用幾何方法計算定位誤差通常要畫出工件的定位簡圖，并在圖中夸張地畫出工件變動的極限位置；然后運用三角幾何知識，求出工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量，即為定位誤差。用幾何方法計算定位誤差64常見定位方式的定位誤差分析和計算1.工件以平面定位工件以平面定位時產生的定位誤差主要是基準不重合誤差，基準不重合誤差的計算可根據其定義，即工序基準相對定位基準在工序尺寸方向上的最大位置變動范圍。

基準位移誤差分兩種情況：工件以粗基準定位：其中ΔH是基面形狀誤差造成的基面最大變動范圍。

工件以精基準定位：652.工件以圓孔定位時的定位誤差（1）工件圓孔與剛性心軸或銷過盈配合

孔與心軸始終同心，故但由于工件裝夾困難，一般很少采用。（2）工件圓孔與剛性心軸或銷間隙配合心軸水平放置（重力作用下孔與心軸固定上母線接觸）

工件孔尺寸，心軸尺寸工件孔中心最大變動量即為基準位移誤差：66心軸垂直放置

孔與心軸可以在任意方向接觸，孔的中心最大變動量即為基準位移誤差：（3）工件圓孔與彈性（自動定心）心軸定位67（4）工件圓孔與錐心軸定位其中α為錐心軸的半錐角，

TD為孔的直徑公差。孔直徑方向配合無間隙，徑向基準位移誤差：

軸向最大位移即軸向基準位移誤差：工件軸線可能發生偏轉，轉角定位誤差為：Δθ=α683.工件以外圓定位時的定位誤差

主要分析工件外圓在V形塊上定位情況：由于工件設計基準不同，可能出現以下三種情況，即設計基準分別為A、B、C。69（1）設計基準為A時的定位誤差V形塊是對中定心元件，制造無誤差時，理論上外圓中心與V形塊中心位置重合，無基準不重合誤差。

工件外圓直徑有偏差時，工件軸線在V形塊中心線上下偏移。70（2）設計基準為B時的定位誤差由于定位基準是A，而設計基準是B，故

工件尺寸變化時，定位基準的移動方向與工序基準相對定位基準的移動方向相同。故

基準位移誤差即工件直徑誤差造成的A上下最大變化量71（3）設計基準為C點時的定位誤差由于定位基準是A，而設計基準是C，故

工件尺寸變化時，定位基準的移動方向與工序基準相對定位基準的移動方向相反。故

基準位移誤差即工件直徑誤差造成的A上下最大變化量72(4)組合定位誤差分析(一面兩孔組合定位)基準位移誤差73

一面兩孔組合定位中心線角度誤差74例：同軸度誤差分析

計算一外圓和平面定位加工內孔時產生的與外圓的同軸度誤差。外圓φ80變化時，軸心線變化為OO’=δ’尺寸30變化時，軸心線變化為O’O”=δ”合成后75例：水平放置心軸定位軸套上銑鍵槽，求H1、H2、H3、H4、H5的定位誤差及鍵槽對稱度誤差。尺寸ΔjwΔjbΔdwH1H2H3H4H5對稱76例：水平放置心軸定位軸套上銑鍵槽，求H1、H2、H3、H4、H5的定位誤差及鍵槽對稱度誤差。尺寸ΔjwΔjbΔdwH10H2H3H4H5對稱0007778(5)提高工件定位精度的措施消除或減少基準不重合誤差要正確選擇定位基準，經可能與工序基準重合。消除或減少基準位移誤差（1）選擇精度高、位置誤差小的表面為定位基準，尤其是組合定位中的第一基準，位置誤差要小；（2）選用基準位置誤差小的定位元件，提高定位元件間的位置精度；（3）提高工件定位表面與定位元件的配合精度，將銷或消除配合間隙來減小基準位移誤差。792.6工件夾緊

（1）保證加工精度，不破壞工件定位或產生不允許的夾緊變形；（2）保證生產率、力求夾緊迅速；（3）結構簡單緊湊，制造維修方便，盡量采用標準件；（4）操作方便、省力、安全。2.6.2夾緊力的確定夾緊力的方向

（1）夾緊力的方向應使定位基準面與定位元件緊密接觸，保證定位準確、可靠；（2）夾緊力的方向應指向工件剛性最大的方向，以減少工件夾緊變形；（3）夾緊力的方應盡量與切削力、重力方向一致，以減小所需的夾緊力。2.6.1夾緊裝置設計基本要求802.6.2夾緊力的確定

（1）作用力點應針對或位于支承元件所形成的支承面內，防止夾緊破壞定位；（2）作用力點應位于工件剛性最好的部位，以減少夾緊變形；（3）夾緊應靠近加工表面，以減小切削力對夾緊點得力矩，增加可靠性，防止振動和變形。夾緊力作用力點的確定81夾緊力的大小

在加工過程中，夾緊力要克服工件受到切削力、慣性力及重力的作用，保證工件的工作位置不變。如果工件在這些力的作用下產生瞬間的少量位移，即為夾緊失效。以對夾緊最不利的瞬間狀態來估算所需的夾緊力,對于受力狀態復雜的工件，通常只考慮主要因素的影響，略去次要因素。確定夾緊力的大小，通常把工件和夾具看成剛性系統，把工件看成是在切削力、夾緊力、重力、慣性力等作用下的平衡體，通過力平衡求出夾緊力，再乘以安全系數ｋ，作為實際夾緊力。

K=K0K1K2K3確定過程：1）加工情況分析：切削力的大小、方向和變化；夾緊失效的可能性；2）夾緊力估算：靜力平衡方程，夾緊力計算合成。822.6.3常用夾緊機構斜楔夾緊機構：斜楔的楔角

是斜楔夾緊機構的主要參數，它對斜楔的增力比、自鎖性、夾緊行程及操作性能都起決定性的作用。

自鎖條件是壓力角(此處是斜楔升角

)小于摩擦角

<

1+2由于在垂直方向受力是相等的所以在水平方向：

式中Fj—工件獲得的夾緊力（N）；Fs—施加在斜楔上的原始作用力（N）；α—斜楔的斜角（°）；φ1—工件與斜楔之間的摩擦角，摩擦系數f1=tgφ1；φ2—夾具體與斜楔之間的摩擦角，摩擦系數f2=tgφ2。FSFJF1Pφ1αFJ’NF2φ2α圖斜楔機構受力分析圖若N和F2的合力為R，則由自鎖條件：其中代入上式，得：圖1-63斜楔機構自鎖時受力分析圖αFJF1φ1FJ’NF2φ2α-φ2斜楔夾緊機構的夾緊行程在生產實際中常采用雙斜角結構的斜楔.α1α圖1-64雙斜角結構的斜楔868.3.3常用夾緊機構螺旋夾緊機構：由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機構，增力比很大，自鎖性很好。87偏心夾緊機構自鎖條件：偏心夾緊斜楔角αx

：偏心輪的工作轉角一般小于90o，常用工作段φx：45o~135o：升角大，夾緊力較小，但夾緊行程大

90o~180o：升角由大到小，夾緊力增大，但夾緊行程小。

2.6.3常用夾緊機構偏心夾緊機構：偏心夾緊的實質還是斜楔的作用。

882.6.3常用夾緊機構聯動夾緊機構89夾緊的動力：人工手動、氣動、液壓、電動等。2.6.3常用夾緊機構鉸鏈夾緊機構定心、對中夾緊機構90機床夾具：機床夾具概述將工件進行定位、夾緊，將刀具進行導向或對刀，以保證工件和刀具間的相對位置關系的附加裝置，簡稱夾具。91圖5-1加工撥叉零件的鉆床夾具。（1）定位元件（2）夾緊裝置（3）導向元件（4）對刀裝置（5）連接元件（6）夾具體（7）其它元件及裝置機床夾具的組成92機床夾具和機床、刀具、工件之間的關系如圖所示。機床夾具的組成931．通用化程度(1)通用夾具；(2)專用夾具；(3)成組夾具；(4)組合夾具；(5)隨行夾具。2．使用機床的類型車床夾具、磨床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、銑床夾具等。3．用途機床夾具、裝配夾具和檢驗夾具等。4．動力來源手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、電磁夾具、真空夾具、自緊夾具(靠切削力本身夾緊)等。5.1.2夾具的分類942.7機床夾具氣動虎鉗液壓夾具95圖2-46b組合夾具實例2.7機床夾具96

設計特點和要求

（1）因夾具要回轉，要求結構緊湊，尺寸小，重量輕，重心盡可能靠近回轉軸線，減小慣性力。（2）應有平衡措施，消除回轉不平衡引起的振動現象，一般設計平衡塊的位置可調，便于調整。（3）為了操作安全，夾具盡可能避免尖角或突出部位，必要時回轉部分外面應加防護罩。（4）夾具與機床主軸定位面間必須有良好的配合和可靠的聯接。2.7典型夾具實例2.7.1車床及磨圓夾具

車床和磨圓夾具通常安裝在機床的主軸上，與主軸一起回轉。

結構形式：心軸式、圓盤式、角鐵式等972.7.2銑床夾具銑床夾具設計時特別注意：銑削加工切削力較大，又是斷續切削，加工中易引起振動，因此夾緊機構要有足夠的夾緊力和較好的自鎖性，且受力元件要有足夠的強度和剛性。銑削加工一般是定距加工，為了便于調整刀具，通常要設置對刀裝置。對刀塊和刀具之間要放對刀塞尺，以避免刀具與對刀塊直接接觸，而碰傷刀刃獲對刀塊。銑床夾具在機床上要定位，要使夾具上定位元件工作面與銑削運動方向有一準確位置。常采用導向鍵與機床工作臺T形槽相配合來實現。98

鉆套

分度機構2.7.3鉆床夾具鉆夾具的特點（1）夾具放在工作臺上，鉆孔時鉆頭回轉和進給，夾具和工件不動。（2）由于鉆削力矩小，鉆小孔時夾具常不固定。（3）鉆床夾具用鉆套引導鉆頭，防止鉆頭偏斜，用鉆模板固定鉆套，保證鉆孔正確位置。992.8機床夾具設計2.8.1專用夾具設計的基本要求保證工件的加工要求。正確定位、引刀、夾緊。提高加工效率、降低成本。結構簡單、裝夾快速。操作方便、便于排屑、工作安全。優良好的結構工藝性。2.8.2專用夾具設計的步驟明確任務，研究資料，了解生產條件；擬定夾具的結構方案，繪制夾具結構草圖；（1）確定工件的定位方案，設計對刀裝置（2）確定工件夾緊方式和夾緊裝置（3）確定夾具其它元件及夾具具體結構繪制夾具圖，標注有關尺寸和技術要求；繪制零件圖。1002.8.3夾具公差與技術要求應標注的尺寸和技術要求與一般機械裝配圖一樣，要求標注夾具輪廓尺寸、配合尺寸、與機床聯接尺寸及配合要求、動作極限等。定位元件之間、定位元件與引導元件間位置精度要求。裝配、檢驗及調整方法及特殊技術要求等。夾具操作、平衡及安全說明。

夾具公差

確定夾具公差的原則是保證零件的加工精度。在不增加制造難度的情況下，夾具公差引盡量減少，提高可靠性，補償使用中的磨損量。由于夾具生產為單件生產，高精度要求的夾具可采用調整法、修配法或組合法加工。通常夾具公差取相應零件公差的1/3~1/5，角度公差取1/2~1/5。有配合要求的按一般配合原則決定。返回101夾具設計示例鉆床夾具設計示例102（1）加工工藝分析在本工序中除保證孔本身的尺寸精度和表面粗糙度要求外，還需要保證以下的位置精度：兩孔軸線的平行度誤差不得大于0.16mm；孔與端面的垂直度誤差不得大于(0.1／100)mm；兩孔中心距精度mm；孔Φ25G7與已加工表面Φ10F8孔相距為(100±0.5)mm；孔壁應均勻相等。該工件的剛性較差，Φ25G7為深孔，且兩孔的加工精度要求較高，故本工序分三個工步即鉆、擴、鉸進行加工。在進入本工序前，工件上的平面A、B、C和Φ10F8孔均已經過加工，為定位基準的選擇提供了有利條件。103（2）定位方案和定位元件的設計優點是工件安裝穩定，但違背基準重合原則，使孔心距尺寸(100±0.5)mm不易保證。且鉆模板不在一個平面上，夾具結構復雜。第一方案：以平面C、Φ25G7外廓的半圓周、Φ12G7外廓的一側為定位基準，以限制工件的六個自由度，而從A、B面鉆孔。第二方案：以平面A、B，工件外廓的一側和銷孔Φ10F8為基準實現定位。優點是工件安裝穩定，定位基準與設計基準重合。但突出的問題是：平面B和A形成“臺階”式的定位基準。由于尺寸120mm和28mm的公差影響平面B和A之間的尺寸，將造成工件傾斜，可能使孔與端面的垂直度超差。另外，以外廓一側定位、限制工件的回轉自由度，不易保證孔壁的均勻性。104第三方案：以平面A，銷孔Φ10F8和Φ25G7外廓的半圓周進行定位，滿足完全定位的要求，做到基準重合。如采用自動定心夾緊機構來實現Φ25G7外廓的定位夾緊，還可保證孔壁均勻。但工件的安裝穩定性較差，須要使用輔助支承來承受鉆削Φ12G7孔時的軸向鉆削力，夾具結構較第二方案復雜。從保證加工要求(包括孔壁均勻性)和夾具結構的復雜性兩方面來分析比較，第一方案可不予考慮，第二方案夾具結構可能較簡單，但定位誤差大，難以保證加工要求。對于中批生產來說，增加輔助支承所引起的成本增加，分攤到每個工件是很少的。因此，應按第三方案來設計定位裝置。105為實現第三種定位方案，所使用的定位元件又有下面兩種可能性：1)用夾具平面，短削邊銷，固定V形塊給工件定位(圖a)。在縱長方向上的定位誤差較大，不易保證尺寸(100±0.5)mm的要求，另外，安裝工件較不方便。1062)用夾具平面，短圓柱銷，活動V形塊給工件定位(圖b)。在縱長方向上的定位誤差決定于圓柱銷和銷孔的配合性質。使用活動V形塊具有較好的對中性，可保證孔壁均勻。且裝卸工件較方便，故應按此方案設計夾具。107如圖所示，定位元件選用帶肩平面的短圓柱銷和帶肩平面的短套，兩定位件的肩平面應在同一水平面上，并和兩鉆套的軸線保持垂直。在工件的平面B上，采用了輔助支承，以增加工件的安裝剛度，防止工件受力后發生傾斜和變形。108（3）確定夾緊方式和設計夾緊裝置由于工件結構剛性較差，應注意使夾緊力朝向主要定位基準，并使其作用點落在剛性較好的部位。109對于鉆削時所產生的扭轉力矩，一方面依靠夾緊力所產生的摩擦阻力矩來平衡，另一方面則由活動V形塊承受。為使能產生較大的夾緊力，故采用螺旋壓板機構對工件進行夾緊。如圖所示，夾緊力應作用在靠近Φ25G7的加強筋之上。在Φ12G7孔附近由于使用輔助支承來承受鉆孔的軸向力，且孔徑較小，因此不需施加加緊力。110（4）鉆套、鉆模板、夾具體及整體結構設計由于兩加工孔須依次進行鉆、擴、鉸加工，故鉆套選用快換式的，其孔徑尺寸公差可按前述介紹的方法確定。其結構尺寸可查閱有關手冊。111112113規定:定位元件的精度，限制夾具裝配和在機床上的安裝誤差。本例確