机床夹具设计实用手册PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1机床夹具在机械加工中的作用 1

1.2机床夹具的分类及组成 2

1.2.1机床夹具的分类 2

1.2.2机床夹具的组成 3

1.3机床夹具在工艺系统中的地位 4

1.3.1机床夹具对工艺系统误差的影响 4

1.3.2机床夹具在工艺系统中的能动性 4

1.4现代机床夹具的发展方向 4

1.4.1现代机械工业的生产特点 4

1.4.2机床夹具的现状 5

1.4.3现代机床夹具的发展方向 5

1.5夹具设计的要求 5

1.5.1夹具设计的基本要求 5

1.5.2设计机床夹具时应注意的问题 6

1.6夹具设计的基本步骤 7

1.6.1设计准备 8

1.6.2设计过程 8

1.7夹具设计的相关资料 10

1.7.1机械加工定位、夹紧及常用装置符号 10

1.7.2常用夹具元件的公差配合 16

1.7.3夹具零件的材料与技术要求 22

第2章 定位装置设计 34

2.1工件定位的基本原理 34

2.1.1六点定位原理 34

2.1.2工件定位中的约束分析 35

2.1.3工件定位中的定位基准 36

2.2工件的定位方法及其定位元件 38

2.2.1对定位元件的基本要求 38

2.2.2常用定位元件所能约束的自由度 38

2.2.3常用定位元件的选用 43

2.3定位误差分析与计算 50

2.3.1定位误差产生的原因 51

2.3.2定位误差的计算 52

2.3.3设计示例 56

2.3.4定位误差计算示例 58

2.4定位装置设计典型图例 61

第3章 夹紧装置设计 64

3.1夹紧装置的组成及其设计原则 64

3.1.1夹紧装置的组成 64

3.1.2夹紧装置的设计原则 65

3.1.3夹紧机构的设计要求 65

3.2夹紧力的确定 67

3.2.1确定夹紧力的基本原则 67

3.2.2计算实际所需夹紧力的安全系数 71

3.2.3各种加工方法的切削力计算 72

3.2.4典型夹紧形式实际所需夹紧力的计算 76

3.3夹紧误差的估算 80

3.3.1夹紧误差的概念 80

3.3.2弹性变形的计算 80

3.3.3接触变形的计算 80

3.4斜楔夹紧机构 82

3.4.1斜楔夹紧机构夹紧力的计算 82

3.4.2斜楔夹紧机构的自锁条件 82

3.4.3斜楔夹紧机构的增力特性与升角的关系 82

3.4.4斜楔夹紧机构夹紧力的计算 83

3.5螺旋夹紧机构 90

3.5.1螺旋夹紧机构的形式 90

3.5.2螺旋夹紧机构夹紧力的计算 92

3.5.3螺旋夹紧机构原动力计算示例 95

3.5.4快速螺旋夹紧机构 101

3.5.5钩形压板夹紧机构夹紧力的计算 104

3.6偏心夹紧机构 104

3.6.1偏心夹紧机构的工作原理及其特性 104

3.6.2偏心夹紧机构的自锁条件 105

3.6.3偏心轮工作段的选择 105

3.6.4偏心轮的工作行程 106

3.6.5偏心夹紧力的计算 107

3.6.6偏心轮的设计与计算 108

3.6.7偏心夹紧机构示例及其夹紧力矩的计算 108

3.7端面凸轮夹紧机构 111

3.7.1偏心夹紧的工作原理 111

3.7.2端面凸轮夹紧机构夹紧力及夹紧行程的计算 111

3.7.3端面凸轮夹紧机构示例 112

3.8铰链夹紧机构 113

3.8.1铰链夹紧机构的类型 113

3.8.2铰链夹紧机构主要参数的计算 113

3.8.3铰链夹紧机构的设计步骤 115

3.8.4铰链夹紧机构示例 116

3.9联动夹紧机构 117

3.9.1联动夹紧机构的类型 117

3.9.2联动夹紧机构示例 119

3.10杠杆夹紧机构 126

3.10.1杠杆夹紧机构的工作原理及特性 126

3.10.2杠杆夹紧机构的类型 126

3.10.3钩形压板夹紧机构夹紧力的计算 127

3.11夹紧装置设计典型图例 127

第4章 定心夹紧机构设计 138

4.1定心夹紧的工作原理和基本类型 138

4.1.1定心夹紧机构的工作原理及其特点 138

4.1.2定心夹紧机构的基本类型 138

4.2弹性夹头的设计与计算 141

4.2.1弹性夹头的结构尺寸 141

4.2.2弹性夹头夹紧力的计算 141

4.2.3弹性筒夹的材料及热处理规范 142

4.3弹性薄壁夹盘的设计与计算 142

4.3.1弹性薄壁夹盘的工作原理及结构 142

4.3.2弹性盘的设计与计算 143

4.4液性塑料薄壁套筒夹具的设计与计算 147

4.4.1液性塑料薄壁套筒夹具的结构及工作原理 147

4.4.2薄壁套筒的设计与计算 147

4.4.3滑柱的设计与计算 149

4.4.4套筒的材料和液性塑料的配方 150

4.5波纹套定心夹具的设计与计算 150

4.5.1波纹套定心夹具的结构及工作原理 150

4.5.2波纹薄壁套的结构尺寸 151

4.5.3波纹套的设计与计算 153

4.6碟形弹簧片定心夹具的设计 153

4.6.1碟形弹簧片定心夹具的结构及工作原理 153

4.6.2碟形弹簧片的夹紧特性及结构尺寸 154

4.7 V形弹性盘定心夹具的设计 155

4.7.1 V形弹性盘定心夹具的结构及工作原理 155

4.7.2 V形弹性盘的结构 156

4.7.3 V形弹性盘的安装形式 157

4.8定心夹紧机构示例 158

4.8.1斜楔式定心夹紧机构 158

4.8.2螺旋式定心夹紧机构 159

4.8.3偏心式定心夹紧机构 160

4.8.4弹性定心夹紧机构 160

4.8.5其他定心夹紧机构 161

第5章 电动、电磁、真空及自夹紧装置设计 163

5.1电动夹紧装置 163

5.1.1电动卡盘的工作原理 163

5.1.2电动卡盘的主要参数 164

5.2电磁夹紧装置 164

5.2.1电磁无心夹具的工作原理 164

5.2.2电磁无心夹具的结构 165

5.2.3电磁无心夹具的参数调整 166

5.3真空夹紧装置 167

5.3.1真空夹紧的工作原理 167

5.3.2真空夹紧系统的设计 167

5.4自夹紧装置 168

5.4.1切削力夹紧装置 168

5.4.2离心力夹紧装置 169

第6章 机床夹具气动系统设计 170

6.1气压传动系统的组成及其图形符号 170

6.1.1气压传动系统的组成 170

6.1.2常用气压传动系统图形符号 170

6.2机床夹具用气压传动元件 174

6.2.1气缸 174

6.2.2气阀 176

6.2.3气动辅件 184

6.3机床夹具气压传动基本回路 195

6.3.1速度控制回路 195

6.3.2压力控制回路 196

6.3.3顺序控制回路 196

6.3.4同步动作回路 198

6.3.5延时动作回路 199

6.3.6安全保护回路 199

6.3.7遥控回路 200

6.3.8双活塞气缸控制回路 200

6.3.9自动控制回路 201

6.3.10多位转台上的多缸控制回路 202

6.4气压传动系统的设计与计算 202

6.4.1机床夹具对气动回路的基本要求 202

6.4.2气压传动系统的设计程序 202

6.4.3气动系统的有关设计与计算 203

6.5气缸的设计与计算 205

6.5.1气缸的类型与应用 205

6.5.2气缸结构形式的确定 208

6.5.3气缸的设计步骤 214

6.5.4活塞式气缸主要参数的确定 214

6.5.5气缸的技术条件 217

6.5.6气缸的装配与使用要求 220

6.6气阀的种类及其使用 220

6.6.1气阀的类型、特点及应用 220

6.6.2气阀的选用 222

6.7气动辅件的选择与使用 223

6.7.1分水滤气器的选择与使用 223

6.7.2油雾器的选择与使用 223

6.7.3压力继电器的选择与使用 224

6.7.4消声器的选择与使用 224

第7章 机床夹具液压系统设计 225

7.1机床夹具液压传动系统的组成 225

7.1.1液压传动系统的组成 225

7.1.2常用液压图形符号 226

7.1.3机床夹具液压传动系统的基本回路 233

7.1.4机床夹具液压传动系统示例 239

7.2机床夹具用油缸和气液增压器 241

7.2.1液压传动夹具用油缸 241

7.2.2气液压组合传动增压器 244

7.2.3手动液压装置 247

7.3液压传动系统的设计 248

7.3.1设计方法和步骤 248

7.3.2液压系统的主要参数计算 248

7.3.3油缸主要参数的计算 249

7.3.4油缸的技术要求 251

7.4气液压传动增压器的设计 252

7.4.1增压夹紧传动装置的特点 252

7.4.2气液增压器的设计 252

7.4.3液压增压器的结构与控制回路 256

第8章 对刀及引导装置设计 258

8.1对刀装置设计 258

8.1.1常用对刀装置的基本类型 258

8.1.2对刀元件到定位元件位置的尺寸计算 259

8.2引导装置设计 260

8.2.1钻套的选择和设计 260

8.2.2镗套的选择和设计 267

第9章 分度装置设计 271

9.1分度装置的基本形式 271

9.2分度装置的对定机构和操纵机构 273

9.3分度板（盘）的锁紧机构 276

9.4典型分度装置示例 278

9.5精密分度装置 280

9.5.1端齿盘分度装置 280

9.5.2电感分度装置 285

9.5.3钢球分度装置 285

第10章 夹具体的设计 287

10.1夹具体设计的基本要求 287

10.2夹具体毛坯的结构与类型 288

10.2.1夹具体毛坯的结构 288

10.2.2夹具体毛坯的类型 288

10.3夹具体的设计 289

10.3.1夹具体外形尺寸的确定 289

10.3.2夹具体的技术要求 289

10.3.3夹具体的排屑结构 290

10.3.4夹具的吊装装置 291

第11章 机床夹具零件及部件 292

11.1定位件 292

11.1.1定位销 292

11.1.2固定支承 296

11.1.3调节支承 296

11.1.4V形块 302

11.2辅助支承 304

11.2.1自动调节支承 304

11.2.2推引式调节支承 306

11.3导向件 308

11.3.1钻套 308

11.3.2镗套 311

11.4对刀件 315

11.4.1对刀块 315

11.4.2对刀用塞尺 316

11.5对定件 317

11.5.1手拉式定位器 317

11.5.2枪栓式定位器 318

11.5.3齿条式定位器 319

11.6夹紧件 321

11.6.1螺母 321

11.6.2螺钉 328

11.6.3螺栓 332

11.6.4垫圈 333

11.6.5压块 336

11.6.6压板 337

11.6.7偏心轮 347

11.6.8支座 349

11.6.9快速夹紧装置 350

11.6.10其他夹紧件 355

11.7键 358

11.7.1定位键 358

11.7.2定向键 359

11.8支柱、支脚、角铁 359

11.8.1支柱 359

11.8.2支脚 363

11.8.3角铁 364

11.9操作件 367

11.9.1把手 367

11.9.2手柄 367

11.10其他件 372

11.10.1顶尖 372

11.10.2过渡盘 373

11.10.3夹头 377

11.10.4其他件 379

第12章 机床夹具零件及部件应用图例 384

12.1定位件 384

12.2辅助支承 386

12.3导向件 386

12.4夹紧件 387

12.5其他元件 395

12.6自动线上的物料传送装置 396

12.6.1上下料自动化装置 396

12.6.2输料自动化装置 405

12.6.3自动线辅助工作自动化 412

12.6.4物料输送机器人 415

第13章 典型机床夹具设计图例 419

13.1铣床夹具 419

13.1.1卧式铣床夹具 419

13.1.2立式铣床夹具 429

13.1.3其他铣削夹具 431

13.2钻床夹具 434

13.2.1固定式钻模 434

13.2.2回转式钻模 438

13.2.3翻转式钻模 442

13.2.4盖板式钻模 445

13.2.5滑柱式钻模 447

13.3镗床夹具 450

13.3.1金刚镗床夹具 450

13.3.2专用镗床夹具 452

13.4车床夹具 457

13.4.1心轴类车床夹具 457

13.4.2卡盘类车床夹具 460

13.4.3角铁类车床夹具 467

13.4.4花盘类车床夹具 473

13.4.5其他车床夹具 475

13.5磨床夹具 477

13.5.1外圆磨床夹具 477

13.5.2内圆磨床夹具 480

13.5.3平面磨床夹具 483

13.5.4齿轮加工磨床夹具 484

13.6其他机床夹具 485

13.6.1牛头刨床夹具 485

13.6.2龙门刨床夹具 487

13.6.3拉床夹具 487

13.6.4切齿机床夹具 489

13.6.5随行夹具与自动化夹具 490

13.7通用夹具 493

13.7.1车床通用夹具 493

13.7.2铣床通用夹具 495

13.7.3钻床通用夹具 497

13.8可调夹具 501

13.8.1车床可调夹具 501

13.8.2钻床可调夹具 503

13.8.3铣床可调夹具 506

13.8.4磨床可调夹具 506

参考文献 508