项目1机床与夹具课题三 车床夹具和铣床夹具
机床夹具课程设计
3.导向元件和支承元件的设计：介绍导轨、导向柱、支承板等元件的设计要点和作用；
4.夹具的自动化和智能化：探讨现代机床夹具中应用的自动化和智能化技术，如数控夹具、机器人夹具等；
5.夹具设计中的力学分析：分析夹紧力、切削力对夹具的影响，介绍如何进行力学计算和校核；
本节课将深入探讨以下内容：
1.夹具设计中的创新思维：激发学生思考如何将创新理念融入夹具设计中，提高夹具的实用性和功能性；
-创新设计案例解析；
-设计思维训练与在夹具设计中的应用，如降低能耗、减少废弃物等；
-绿色设计原则与方法；
-环保材料的选择与应用。
3.夹具设计的人机工程学考虑：探讨如何从人机工程学角度出发，提高夹具的操作便利性和舒适性；
4.夹具设计的优化方法：掌握夹具设计中使用的优化方法，如遗传算法、模拟退火等，以实现设计方案的优化；
-优化算法的原理与应用；
-设计优化案例分析与实操。
5.夹具设计的实验验证：讲解如何通过实验验证夹具设计的有效性，包括实验设计、数据收集与分析；
-实验方案制定与实施；
-实验结果评价与设计改进。
6.夹具设计的项目管理：介绍项目管理在夹具设计中的应用，包括项目规划、进度控制、风险管理等；
-模块化设计方法与实例。
2.夹具设计的有限元分析：介绍有限元分析在夹具设计中的应用，用于评估夹具的强度、刚度及稳定性；
-有限元分析基本原理；
-分析软件的使用与操作。
3.夹具设计的可靠性评估：学习如何对夹具设计进行可靠性分析，确保夹具在实际应用中的稳定性和耐用性；
-可靠性评估方法与指标；
-提高可靠性的设计策略。
机械制造工艺学：第三章 机床夹具设计 第四节 各类机床夹具
过渡盘与主轴端部是用短锥 和端面定位，夹具体用止口与 过渡盘定位(大平面加短圆柱 面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具 车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用 的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻 模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组 成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式 和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接 联接方式取决于主轴轴端的结 构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合 夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度 高，定位迅速方便，但刚 度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模 固定式钻模板 快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模 固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套 刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻 套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与 工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链 式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体 整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压 板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以 及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可 在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。 与钻模有很多相似之处。
机床专用夹具课程设计
机床专用夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机床专用夹具的基本概念、分类及工作原理，理解其在机械加工中的重要作用。
2. 使学生了解机床专用夹具的选用原则，能结合实际加工需求选择合适的夹具。
3. 引导学生掌握机床专用夹具的主要参数及其对加工精度和效率的影响。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行机床专用夹具设计的能力，提高其创新意识和实践操作技能。
2. 使学生具备分析和解决机床专用夹具使用过程中出现问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床专用夹具设计及机械加工领域的兴趣，激发其学习热情和求知欲。
2. 增强学生的团队合作意识，培养其在设计过程中勇于尝试、善于沟通的良好品质。
3. 引导学生认识到机床专用夹具在提高生产效率和加工质量方面的重要性，树立正确的工程观念。
课程性质：本课程为机械专业高年级的专业课程，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和技能，具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：结合课程性质、学生特点和实际工程需求，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养其创新精神和实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于机床专用夹具设计，为今后从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 机床专用夹具概述- 夹具的定义、作用及分类- 机床专用夹具的发展趋势2. 机床专用夹具的工作原理与选用原则- 夹具的工作原理及性能要求- 夹具的选用原则及注意事项3. 机床专用夹具主要参数及其影响- 夹具的主要参数及其定义- 参数对加工精度和效率的影响分析4. 机床专用夹具设计方法与步骤- 设计方法及设计原则- 设计步骤及注意事项5. 机床专用夹具的实践应用与案例分析- 实际加工中夹具的应用案例- 案例分析，总结经验教训教学大纲安排：第1周：机床专用夹具概述第2周：机床专用夹具的工作原理与选用原则第3周：机床专用夹具主要参数及其影响第4周：机床专用夹具设计方法与步骤第5周：机床专用夹具的实践应用与案例分析教材章节对应：第1章：机床夹具概述第2章：机床夹具的选用与设计第3章：机床夹具的参数优化第4章：机床夹具设计实例教学内容紧密结合课程目标，注重理论与实践相结合，以科学性和系统性为原则，引导学生掌握机床专用夹具的相关知识，为实际工程应用奠定基础。
机床夹具的课程设计
机床夹具的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解机床夹具的基本概念、分类及作用；2. 掌握机床夹具的组成、结构及其工作原理；3. 了解机床夹具在机械加工过程中的应用及选用原则。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析机床夹具的适用范围及优缺点；2. 提高学生运用机床夹具进行工件加工的操作能力；3. 培养学生通过查阅资料、开展讨论等方式，解决机床夹具使用过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床夹具在制造业中重要性的认识，激发学生学习兴趣；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，养成良好的操作习惯；3. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为机械制造及自动化专业的一门专业课程，旨在使学生掌握机床夹具的相关知识，提高操作技能。
学生处于本科阶段，具有一定的机械基础知识和动手能力。
教学要求注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力为主。
课程目标分解：1. 知识目标：通过课堂讲授、自主学习等方式，使学生掌握机床夹具的基本知识；2. 技能目标：通过实验、实训等环节，提高学生的实际操作能力；3. 情感态度价值观目标：通过小组讨论、案例分析等教学方法，培养学生的专业兴趣和团队协作能力。
二、教学内容1. 机床夹具概述- 机床夹具的定义、分类及作用- 机床夹具的发展历程及趋势2. 机床夹具的组成与结构- 夹具的主体结构及其功能- 常用夹具元件的类型及作用- 夹具的连接与调整方式3. 机床夹具的工作原理- 夹紧力产生及传递机制- 工件在夹具中的定位与导向- 夹具对加工精度的影响4. 机床夹具的应用与选用- 夹具在各类机床上的应用实例- 夹具选用的原则与方法- 夹具使用中的注意事项5. 机床夹具实训- 实训项目一：认识常见机床夹具及元件- 实训项目二：机床夹具的拆装与调整- 实训项目三：机床夹具的使用操作教学大纲安排：第一周：机床夹具概述第二周：机床夹具的组成与结构第三周：机床夹具的工作原理第四周：机床夹具的应用与选用第五周：机床夹具实训（含三个实训项目）教学内容与教材关联性：本教学内容与教材《机械制造工艺与设备》中关于机床夹具的章节内容密切相关，涵盖了机床夹具的基本概念、结构、工作原理、应用及实训等方面，确保了教学内容的科学性和系统性。
机械制造工艺与夹具1_第3章 机床专用夹具
(3)翻转式钻模：这类钻模的特点是整个夹具可以和工件一起翻转， 可以用来加工同方向的平行孔系，也可以用来加工不同方向的孔。
图3-6 立轴式回转钻模
(3)翻转式钻模：这类钻模的特点是整个夹具可以和工件一起翻转， 可以用来加工同方向的平行孔系，也可以用来加工不同方向的孔。
图3-17 特种钻套
3.2.3 铣床夹具
1.铣平面夹具 图3-18所示为铣削气缸体上平面的专用夹具，气 缸体的工序简图见图3-19，气缸体的上平面加工为第一道工序。 2.铣槽夹具 图3-20a为铣槽夹具，图3-20b为铣槽工序简图。
1.铣平面夹具 图3-18所示为铣削气缸体上平面的专用夹具，气缸 体的工序简图见图3-19，气缸体的上平面加工为第一道工序。
2.按夹具使用的机床分类 这是专用夹具设计所用的分类方法。
3.按夹紧动力源分类 按夹具夹紧时使用的动力源，可将夹具分 为手动夹具和机动夹具，机动夹具又可分为气动夹具、液压夹具、
气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和其他夹具。
3.1.3 机定工件位置的一些元件总称定位装置。 2.夹紧装置 夹具中由夹紧元件、中间传力机构和动力装置构成 的装置称为夹紧装置。 3.夹具体 夹具体是机床夹具的基础支承件，是基本骨架。 4.连接元件 连接元件用来确定夹具本身在机床上的位置。 5.对刀元件 对刀元件用来确定刀具与工件的位置。 6.导向元件 导向元件用来调整刀具的位置，并引导刀具进行切 削。
1.前后双支承镗床夹具 图3-21为镗削泵体上两个相互垂直的孔及 端面用的夹具。
图3-21 前后双支承镗床夹具 1、2、3—支承板 4—挡块 5—钩形压板 6—镗套 7—镗模支架 8—螺钉 9—起吊螺栓
2.采用导向轴的镗孔夹具 图3-22所示为采用导向轴的镗孔夹具， 用来加工箱体盖的两个平行孔ϕ100H9，箱体盖的工序简图见图3-2
机械制造工艺项目1机床与夹具课题二 机床夹具
夹具与机床的位置关系预先调整好，这样，在切削一批零件时， 不必再逐个找正定位，就能达到规定的技术要求。
特点：采用夹具安装是一种先进的安装方式，既能保证质量，又能 节省工时，对操作者的技能要求较低，特别适用于成批大量生产 中。
工艺装备：在机械加工中，通常将夹具、刀具、量具及各种刀具 间的辅助工具统称为工艺装备。
②划线找正：0.4～1.0mm (2) 提高劳动生产率，降低加工成本
无找正，对刀等时间，工件装卸迅速，从而大大减少了工件 安装的辅助时间，同时易于实现多件加工，多工位加工，特别 适用于加工时间短，辅助时间长的中、小工件的加工。
(3) 扩大机床工艺范围 扩大机床的功能，实现一机多用。如在车床上利用镗夹具，
4、六个自由度的消除与六点定位原则
用六个点(实际上相当于 支承点的定位元件)与工件接 触，每个固定点限制工件的一 个自由度，这样图中刚体的六 个自由度完全限制了。
六个支承点完全限制了 刚体的六个自由度，工件既 不能移动，也不能转动，刚体在空间的位置是确定的。由此可 见，要使工件完全定位就必须限定工件在空间的六个自由度， 这一定律就称为"六点定位原则"。
是使工件在机床上(或夹具中)占有正确的位置，也就是 使 它相对于刀具刀刃有正确的相对位置。
3、工件定位的实质
假定工件也是一个刚体，要使工件在机床上（或夹具中） 完全定位，就必须限制它在空间的六个自由度。
4、定位与夹紧
若工件脱离定位支承点而失去了定位，这是由于工件还没 有夹紧的缘故。因此，定位是使工件占有一个正确的位置，夹 紧才使它不能移动和转动，把工件保持在一个正确的位置，所 以定位与夹紧是两个概念，决不能混淆。
机床夹具总复习含习题答案
第三部分车、钳工工艺与技能训练共同知识机床夹具部分本章重点内容：1、机床夹具的组成、概念及分类。
2、工件的定位原理、定位方法及定位元件的选择。
3、夹紧装置的类型和基本要求，夹紧力的大小、方向和作用点。
4、夹紧机构的结构原理和使用特点5、车床夹具和钻床夹具本章内容提要：一、机床夹具的组成、概念及分类。
1、机床夹具的概念夹具：在机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，统称为夹具。
机床夹具：在机械加工中用来安装工件以确定工件与切削刀具的相对位置并将工件夹紧的装置称为机床夹具。
2、夹具的分类（1）、按机床种类分：车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、磨床夹具等。
（2）、按通用化程度分：○1、通用夹具：能装夹两种或两种以上的夹具称为通用夹具。
如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖及中心架、台虎钳等。
通用夹具主要适用于单件小批量生产。
○2、专用夹具：专门为某一工件的某一工序设计的夹具称为专用夹具。
专用夹具常用于产品固定或批量较大的生产中。
○3、组合夹具：由预先制造好的标准化元件组装而成的夹具称为组合夹具。
组合夹具主要适用于新产品的试制和单件小批生产。
（3）、按夹紧动力源分：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具等。
3、机床夹具的作用。
○1、保证产品质量（加工精度）夹具的最大功用是保证加工表面的位置精度。
○2、提高劳动生产率，降低生产成本。
快速将工件定位夹紧，免除找正、对刀等，缩短辅助时间，提高了成品率，降低了成品。
○3、扩大机床的加工范围。
○4、降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度。
4、机床夹具的组成（1）、定位装置（元件）它是保证工件在夹具中具有确定的位置。
（2）、夹紧装置（元件）它是用来保证工件的位置在加工过程中不发生变化的装置。
（3）、夹具体它是组成夹具的基础件，将夹具上所有的组成部分连成一个有机的整体。
（4）、引导装置（元件） 如钻套、对刀块。
它是引导刀具并使之与工件有相对正确的位置。
机床夹具设计课程设计指导书
机床夹具设计课程设计指导书一、课程目标知识目标：1. 掌握机床夹具设计的基本原理，理解各类机床夹具的构造、工作原理及其应用场合。
2. 学会运用相关公式和标准对机床夹具进行设计计算，具备选用合适夹具的能力。
3. 了解机床夹具设计中的工艺要求，掌握夹具设计中涉及的工程材料、公差配合等知识。
技能目标：1. 能够运用CAD软件绘制机床夹具的二维和三维图纸，具备一定的工程图样表达能力。
2. 培养动手操作能力，能够根据设计图纸组装和调试机床夹具，解决实际生产中的问题。
3. 提高团队协作和沟通能力，学会与他人共同分析和解决机床夹具设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床夹具设计专业的兴趣，激发学习热情，形成良好的学习习惯。
2. 增强学生的工程意识，认识到机床夹具设计在生产中的重要地位，培养责任感和使命感。
3. 引导学生树立正确的价值观，强调安全生产、节能环保和可持续发展等理念。
本课程针对高年级学生，在掌握一定基础知识的基础上，注重培养学生的实践能力和创新精神。
课程性质为实践性、综合性，教学要求注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与讨论、动手实践，提高分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生具备机床夹具设计的基本能力，为今后的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 机床夹具概述：机床夹具的定义、分类及作用；各类机床夹具的适用范围及优缺点对比。
教材章节：第一章《机床夹具概述》2. 机床夹具设计原理：夹具设计的基本原则、设计步骤；夹紧力计算、定位误差分析。
教材章节：第二章《机床夹具设计原理》3. 常用机床夹具结构：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具的结构特点及设计要点。
教材章节：第三章《常用机床夹具结构》4. 机床夹具设计计算：涉及到的力学、材料力学、公差配合等基础知识；夹具设计计算实例。
教材章节：第四章《机床夹具设计计算》5. 机床夹具的CAD设计：CAD软件的应用、机床夹具二维和三维图纸的绘制方法。
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机床与夹具
课题三 车床夹具、铣床夹具
知识点
车床夹具 铣床夹具
技能点
了解常用车床夹具和铣床夹具的类型 掌握车床夹具和铣床夹具的设计特点
一. 课题分析
在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具 称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装 在床鞍或床身上。 铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、 花键、缺口及各种成形面。由于铣削加工通常是夹具随 工作台一起作进给运动，按进给方式不同铣床夹具可分 为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三种类型。 车削加工和铣削加工都是最重要的金属切削加工方 法，车床夹具和铣床夹具在金属切削过程中起着重要的 作用，学习车床夹具和铣床夹具是十分必要的。
（2）圆周进给铣床夹具
（3）仿形铣床夹具
4．铣床夹具的设计要点
铣床夹具的安装：主要依靠定向键和百分表校正来提 高安装精度。定位键的结构尺寸已标准化，应按铣床工作 台的T形槽尺寸选定，它和夹具底座以及工作台 T形槽的配 合为H7/h6、H8/h8。两定位键的距离应力求最大。
定位键
夹具体底部耳座
1．车床夹具的基本类型 安装在车床主轴上的夹具 ：各种卡盘、顶尖、各种心轴 或其它专用夹具。加工时夹具随机床主轴一起旋转，切 削刀具作进给运动。 三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘、拨动顶尖、心轴式、 圆盘式、角铁式、花盘式
二、相关知识
（一） 车床夹具
1、车床夹具的类型与特点 （1）安装在车床主轴上的夹具 这类夹具中，除了各种卡盘、花盘、顶尖等通用夹具或 机床附件外，还可根据加工需要设计各种心轴或其它专用夹 具，加工时夹具随同机床主轴一起旋转，刀具作进给运动。 （2）安装在车床床鞍上的夹具 对于某些形状不规则和尺寸较大的工件，常常把夹具安 装在车床床鞍上。刀具安装在车床主轴上作旋转运动，夹具 作进给运动。 这里主要介绍应用最为广泛的安装在车床主轴上的夹具。
2、典型的车床专用夹具 （1）三爪自定心卡盘
（2）四爪单动卡盘
（3）拨动顶尖
（4）拨爪顶尖
（5）锥堵心轴装夹
（6）心轴装夹
（7）角铁式车床夹具
（8）花盘式车床夹具
3、车床夹具的设计特点
（1）工件均为回转体，夹具随机床主轴一起旋转，因此要求夹 具结构紧凑、轮廓尺寸尽可能小、重量尽可能靠近回转轴线， 以减少惯性力和回转力矩 。 （2）转速高，必须考虑平衡、夹紧力大小、元件刚度和强度、 操作安全等问题，注意消除不平衡引起的振动现象 （3）与机床的联接视具体情况而定，通常有较准确的圆柱孔或 圆锥孔。 （4）夹具带动工件旋转，不允许工件相对主轴位移。
（5）为使夹具使用安全，应尽可能避免带有尖角或凸出部分， 必要时要加防护罩。
。
4、车床夹具与主轴的连接
车床夹具与主轴的连接
（二） 铣床夹具
1.铣床夹具的构造
主要由夹具体、定位板、夹紧机构、对刀块、定向键等组成。
2. 铣床夹具的主要类型 （1）直线进给式铣床夹具
多件装夹的铣床夹具
1-工件 2-定位V型块 3-侧向夹紧螺钉
பைடு நூலகம்
铣床夹具的对刀装置：由对刀块、（平、圆）塞尺等组成
5．铣床类夹具的特点
（1）工件安装在夹具上随同机床工作台一起作送进运动； （2）铣削为断续切削，冲击、振动大，夹紧力要求较大； （3）夹具要有足够的刚度和强度，本体应牢固地固定在机 床工作台上； （4）铣削加工效率高，工件安装应迅速，要有快速对刀元 件。