夹具的概述
机床夹具概述
第一节
机床夹具概述
4)加工中需先试切一段行程，测量尺寸， 根据测量结果再调整铣刀的相对位置， 直至达到要求为止。 5)每加工一个工件均重复上述步骤。 • 这种装夹方法不但费工费时，而且加工 出一批工件的加工误差分散范围较大。
第一节
机床夹具概述
采用夹具装夹方法，不需要进行划线就可把工件 直接放入夹具中去。工件的A面支承在两支承板2 上；B面支承在两齿纹顶 支承钉3上；端面靠在支 承钉4上，这样就确定了 工件在夹具中的位置， 然后旋紧螺母9通过压板 8把工件夹紧，完成了工 件的装夹过程。下一工 件进行加工时，夹具在 机床上的位置不动，只 需松开螺母9进行装卸工 件即可。
第一节
机床夹具概述
3.夹具的两个齿纹顶支承钉3的支承工作面 与两定位键侧面保持平行，也就使支承钉 3的支承工作面与铣 床纵向进给方向平行。 4.由于工件以B面与两 支承钉3的支承工作 面相接触，因而最终 保证了铣出的槽的侧 面与工件B面平行。
第一节
机床夹具概述
对尺寸精度的保证 1.夹具上装有对刀块5，利用对刀塞尺10塞入对刀 块工作面与立铣刀切削刃之间来确定铣刀相对夹 具的位置，此时可相应 横向调整铣床工作台的 位置和垂直升降工作台 来达到刀具相对对刀块 的正确位置。 2.由于对刀块的两个工 作面与相应夹具定位支 承板2和齿纹顶支承钉3 的各自支承面已保证和 尺寸，因而最终保证铣 出槽子的a和b尺寸。
不对应特定的加工对象，适用范 围宽，通过适当的调整或更换夹 通用可调 具上的个别元件，即可用于加工 夹具 形状、尺寸和加工工艺相似的多 种工件。 专为某一组零件的成组加工而设 计，加工对象明确,针对性强。 成组夹具 通过调整可适应多种工艺及加工 形状、尺寸。
第一节
机床夹具概述
机床夹具概述..
• (2) 定位套 • 一般适用于精基准定位，常与端面联合定位。 • 工件以外圆柱面定位，有时也可用半圆套或锥 套作定位元件。
• 3．工件以孔定位 • 定位方式的基本特点是：定位孔与定位元件之 间处于配合状态，并要求确保孔中心线与夹具 规定的轴线相重合。齿轮、连杆、套筒、盘盖 类零件常用圆柱孔定位。 • (1) 圆柱销 （图） • (2) 定位心轴 （图） • 心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、 磨及齿轮加工。 • (3) 圆锥销 （图a、b） • 工件以圆柱孔在圆锥销上定位
• (2)按通用化程度分
• ①通用夹具 • ②专用夹具
①通用夹具
概念： • 已经标准化的可加工一定范围内不同工件的 夹具，称为通用夹具。 特点： • 优点：适应性强，可用于装夹一定形状和尺 寸范围内的各种工件 。 • 缺点：夹具的精度不高，生产率也较低，且 较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单 件小批量生产中。
• 3．偏心夹紧 图 • 利用偏心件直接或间接夹紧工件的机构。 工作特点: 优点是操作方便，动作迅速，结构简单； 缺点是工作行程和夹紧力都小，自锁性不 如螺旋夹紧好，结构不耐振， 适用场合：适用于切削平稳且切削力不大 的场合，常用于手动夹紧机构。
三 数控加工常用夹具 （一） 数控加工夹具的特点
• ①、数控加工适用于多品种、中小批量生产，为 能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件，数控 加工的夹具应具有柔性，经过适当调整即可夹持 多种形状和尺寸的工件。 • ②、由机床解决对刀问题，由程序控制的准确的 定位精度，可实现夹具中的刀具导向功能，要求 具有定位和夹紧功能。 • ③、为适应数控加工的高效率，数控加工夹具应 尽可能使用气动、液压、电动等自动夹紧装置快 速夹紧，以缩短辅助时间。
夹具的分类与作用
按夹具的应用范围分类
按夹具上的动力源分类
夹具的作用
一、按夹具的应用范围分类
通用夹具 专用夹具 成组夹具 组合夹具
一、按夹具的应用范围分类 1.通用夹具
通用夹具： 在一般通用机床上所附有的一些使用性能较 广泛的夹具。 如：三、四爪卡盘、顶针、平口钳等。 特 点： 通用性强，往往无需调整或稍加调整即能用于 不同工件的装夹。
第22次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第一章 机床夹具概述
§1-1 夹具的分类与作用
一、按夹具的应用范围分类
4.组合夹具
组合夹具： 采用规格化、系列化的通用元件、合件和部 件构成的夹具。 特 点： 能缩短生产准备周期，减少专用夹具的品种、 数量和存放面积，组装较快、精度较高。 应 用： 零件品种多的中、小批生产。
机床夹具的设计方法及步骤
第22次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第一章 机床夹具概述
思考题：
1-1 按动力源不同可将夹具分为哪几种类型？各 如何定义？有何特点？ 1-2 夹具有何作用？分析其原因。
作
业：
1-1 按应用范围可将夹具分为哪几种类型？各如 何定义？有何特点？
气动夹具： 采用压缩空气作为动力源，通过阀门、气缸 等元件产生夹紧力夹紧工件的夹具。 特 点： 动作迅速、夹紧稳定、操作方便，所需夹紧力
较大时需增设扩力机构。 应 用： 应用广泛。
第22次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第一章 机床夹具概述
§1-1 夹具的分类与作用
二、按夹具上的动力源分类
3.液压夹具
§1-1 夹具的分类与作用
按夹具的应用范围分类 按夹具上的动力源分类 夹具的作用
心轴类车床夹具课件
具有足够的稳定性和使用寿命。
03
5. 根据校核结果进行优化设计，完成夹具的制作。
02
心轴类车床夹具特点
心轴类车床夹具的结构特点
01
固定心轴
固定心轴的安装端面与工作轴 线重合，这种结构的心轴主要 适用于装夹具有对称平面的工
件。
02
移动心轴
移动心轴可以沿车床主轴方向 移动，这种结构的心轴主要适 用于加工圆锥面或曲线回转面
心轴类车床夹具的夹紧方式
夹紧力控制
根据工件的材料和加工要求，选择合适 的夹紧力，确保工件不会在加工过程中 发生移动或变形。
VS
夹紧元件选择
根据工件的特点和夹紧力要求，选择适合 的夹紧元件，如螺栓、螺母、压板等。
心轴类车床夹具的导向方式
导向元件选择
根据车床的加工特点和工件要求，选择适合的导向元件，如导轨、轴承等。
夹具的设计原则和步骤
01
设计步骤
02
1. 分析加工需求和工件特点 ，确定夹具类型和设计要求
。
03
2. 根据工件尺寸和加工要求 ，选择合适的定位元件、夹 紧元件、导向元件和支撑元
件。
夹具的设计原则和步骤
01
3. 根据设计要求和元件组合方案，绘制夹具装配图和
零件图。
02
4. 对夹具进行强度和刚度校核，确保其在使用过程中
导向精度控制
确保工件在加工过程中不会发生倾斜或振动，需要选择合适的导向元件，确保导 向精度。
04
心轴类车床夹具的制造工 艺
心轴类车床夹具的铸造工艺
砂型铸造
使用模具和粘土制作成与心轴类车床夹具相似的砂型，然后进行灌注金属。
熔模铸造
制作蜡模，在蜡模外包裹耐火材料，然后进行金属灌注。
夹具概述
(2) 夹紧装置或元件
(3) 对刀、引导元件或装置
这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。 这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。 用于确定刀具在加工前正确位置的元件，称为对刀 用于确定刀具在加工前正确位置的元件， 元件，如对刀块。 元件，如对刀块。 用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称 用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件， 为导引元件。 为导引元件。 如图中的快换钻套1 如图中的快换钻套1。
第一篇 机床夹具设计
引言： 引言：
夹具又称卡具 夹具又称卡具 ，在工艺过程中的任何工序，用来 迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为 夹具。例如机床夹具、焊接夹具、热处理夹具、 装配夹具及检验夹具等。 用的比较广泛的是机床夹具与冲压模具，其它可 用的比较广泛的是机床夹具与冲压模具，其它可 参考学习。（加工时用来迅速紧固工件，使机床、 刀具、工件保持准确相对位置的工艺装置。）
绪论
一、工装在机械制造中的作用 工装即工艺装备 工装即工艺装备，指制造过程中所用的各种工 工艺装备，指制造过程中所用的各种工 具的总称。包括刀具/夹具/模具/量具/检具/ 具的总称。包括刀具/夹具/模具/量具/检具/辅具 /钳工工具/工位器具等。工装为其通用简称。 钳工工具/ 机械制造业在国民经济中具有重要地位，其规 模、水平是反映国民经济与科技水平的标志之一。 机械制造本身离不开工艺装备的应用，工艺装备 的水平是衡量工厂技术能力的重要技术指标。
四、本课程的任务与要求
第一篇： 1、掌握机床夹具设计计算的基本原则和方 法，并能合理使用通用夹具； 2、能对机床夹具进行结构和精度分析； 3、能根据零件的技术条件、借助有关夹具 设计的标准、手册、图册等资料进行一般 夹具设计；
夹具使用手册
夹具使用手册夹具使用手册1.引言1.1 目的此夹具使用手册旨在向用户提供夹具的详细信息和正确使用方法，以确保夹具的安全和有效使用。
1.2 读者目标群体该手册主要面向以下读者：- 夹具使用人员- 夹具维护人员- 夹具管理人员2.夹具概述2.1 定义和分类夹具是一种用于夹持、固定和支撑工件的设备，多用于加工、装配和检测等工艺中。
根据用途和结构，夹具可以分为焊接夹具、机加工夹具、装配夹具等。
2.2 功能和特点夹具的主要功能包括：- 夹持工件，确保工件的安全和稳定。
- 提供工件的定位和支撑，确保工件的精度和稳定性。
- 便于操作和加工，提高作业效率。
夹具的特点包括：- 结构复杂多样，需根据具体工件形状和加工要求进行设计和制作。
- 材料选择和加工精度要求高，以确保夹具的稳定性和精度。
- 维护保养要求严格，及时检查和维修夹具，确保其正常运行和使用寿命。
3.夹具使用流程3.1 夹具准备在使用夹具之前，需要进行以下准备工作：- 清洁夹具表面，确保夹具无杂物和污渍。
- 检查夹具零部件是否完整，如有损坏或磨损应及时更换。
- 根据工件的尺寸和形状，调整夹具的夹持力和定位装置。
- 确保夹具的固定方式和操作方法与其它设备相匹配。
3.2 工件装夹使用夹具夹持工件时，需要注意以下事项：- 根据工件形状和加工要求，选择合适的夹具和夹具位置。
- 将工件放置在夹具上，并根据需要进行定位和支撑。
- 调整夹具的夹持力，确保工件不会滑动或变形。
- 定期检查工件夹持情况，及时调整夹具，避免工件的不稳定性。
3.3 使用注意事项在使用夹具时，务必注意以下事项：- 操作时应佩戴安全手套和护目镜等防护装备，确保个人安全。
- 禁止超负荷使用夹具，以免损坏夹具和工件。
- 使用过程中如发现夹具故障或异常，请立即停止使用并及时报修。
- 定期进行夹具的维护保养，清洁夹具并检查零部件的磨损情况。
4.夹具维护4.1 定期检查定期检查夹具的目的是确保夹具的正常运行和使用寿命，包括以下内容：- 检查夹具表面的腐蚀和磨损情况，及时修复或更换。
工装夹具分类及定义
工装夹具分类及定义
工装夹具是指用于固定、支撑、定位或保护工件的工具和设备。
根据其功能和用途的不同，可以将工装夹具分为以下几类：
一、固定夹具：固定夹具是用于固定工件，使其在加工过程中保持稳定位置和姿态的夹具。
它通常由夹持装置、支撑装置和定位装置组成。
固定夹具广泛应用于机械加工、焊接、装配等工艺中，能够提高加工精度和效率。
二、支撑夹具：支撑夹具是用于支撑工件，使其在加工过程中保持稳定的夹具。
它通常由支撑装置和夹持装置组成。
支撑夹具主要应用于大型工件加工中，能够避免工件变形和震动，提高加工质量。
三、定位夹具：定位夹具是用于确定工件位置和姿态的夹具。
它通常由定位装置、夹持装置和支撑装置组成。
定位夹具广泛应用于装配工艺中，能够保证零部件的正确位置和相对位置，提高装配精度和效率。
四、保护夹具：保护夹具是用于保护工件表面和形状的夹具。
它通常由保护装置和夹持装置组成。
保护夹具主要应用于对工件进行表面处理、涂装和包装等工艺中，能够防止工件受损和污染，提高产品质量。
五、组合夹具：组合夹具是将多种夹具组合在一起，形成具有多种功能和用途的夹具。
它可以根据工艺要求进行灵活组合和调整，适
用于各种复杂加工和装配工艺。
六、特殊夹具：特殊夹具是为满足特定工艺要求而专门设计的夹具。
它通常具有特殊的结构和功能，能够解决特殊工艺中的难题，提高加工效率和质量。
工装夹具在工业生产中发挥着重要的作用，不仅能够提高生产效率和质量，还能够保护工件和设备，减少损耗和事故。
不同类型的工装夹具在不同工艺中都有着独特的应用价值，为工业生产提供了强大的支撑和保障。
机械定位
(1)V形块 (1)V形块
V形块是用得最广泛的外圆表面定位元件。
在V形块上定位时，工件具有自动对中作用。 形块上定位时，工件具有自动对中作用。 D—标准心轴直径，即工件定位用外圆直径 (mm); H—V形块高度(mm); N—V形块的开口尺寸 (mm); T—对标准心轴而言，V形块的标准高度， α—V形块两工作平面间的夹角。 设计V形块时T 设计V形块时T值 的计算： 的计算：
(3)自位支承 (3)自位支承
支承本身的位置在定位过程中，能自动适应工件 定位基准面位置变化的一类支承。 自位支承能增加与工件定位面的接触点数目，使 单位面积压力减 小，故多用于刚 度不足的毛坯表 面或不连续的平 面的定位。
(4)辅助支承 (4)辅助支承
在生产中，有时为了提高工件的刚度和定位稳定 性，常采用辅助支承。 如图所示阶梯零件，当用平面1定位铣平面2时， 于工件右部底面增设辅助支承3，可避免加工过程中工 件的变形。
典型表面的定位方法
工件的定位表面有各种形式，如平面、 工件的定位表面有各种形式，如平面、外 圆、内孔等，对于这些表面，总是采用一定结构 内孔等，对于这些表面， 的定位元件。 的定位元件。 常见的定位方法有： 常见的定位方法有： 平面定位、 平面定位、 圆孔定位、 圆孔定位、 外圆柱面定位、 外圆柱面定位、 组合表面定位。 组合表面定位。
解决“一面两孔”的定位干涉问题的途径： 解决“一面两孔”的定位干涉问题的途径：
(1)减小一个销的直径； (1)减小一个销的直径； 减小一个销的直径 (2)将一个销 (2)将一个销 做成削边销。 做成削边销。
第五章机床夹具
效率低、常用于单件小批生产中
②自位式：效率高，弹簧力不可太大，tgа＜f，保证自锁 ③推引式： 适用于工件 较重，切削 负荷大的场
合
（二）工件以内孔定位
工件以内孔定位时，常用的有：定位销、定位心轴、 自动定心机构（如三爪卡盘、弹簧心轴等〕。 1）定位销 分固定式和可换式，圆柱销和菱形销
(5)随行夹具：切削加工中隨帶安裝好 的工件在各工位间被自动送转移动的 机床夹具。隨行夹具主要用于自动生 产线﹑加工中心、柔性生产线。
7 6 5 4 3 2 1
8
9
10
11
12
13 14
15 16 17
18
组合夹具
1—加筋角铁（2） 2—槽用螺栓（6） 3—平键（10） 4—方形支承 5—定位支承 6—方 形支承 7—平垫圈 8—六角螺母（8） 9 —槽用螺栓 10—钻套螺钉 11—快换钻套 12— 钻模板 13—圆形定位销 14—工件 15—方形支承 16—角铁 17—压紧螺钉 18—基础板
②支承板
用于较大已加工平面的定位，所以常出现在精基准定位
中，一个支承板的作用，相当于两个支承钉，消除两个自由 度。
a.结构形式及应用场合：
A型 制造简单，常用于底面定位 B型 切有斜槽，易于清屑，常用于侧面定位
b.应用场合：用于难以用支承钉布置成合适的、稳定的定位中。
①工件刚度不足，定位面又小,并且切削力不能恰好作用在支承上。 图(a) ②薄板上钻孔，支承钉使工件变形。图(b) ③承受较大力的 场合，保护精加 工表面。 ④方便安装：如
根据加工要求应限制 X , Y , X , Y
2. 分析定位元件所能限制的自由度 Z , X ,Y 1）大平面限制
机械制造 第四章机床夹具设计原理
3、快换 钻套
4、特殊钻套
（三）钻模板 1、固定式钻模板
2、铰链式钻模板
3、可卸式 钻模板
4、悬挂式钻模板
第六节 各类机床夹具简介 一、车床夹具
二、铣床夹具 （一）直线进给式铣床夹具 1、多件装夹的铣床夹具
2、多工位加工的铣床夹具
3、摆式铣的铣床夹具
4、双工位回转铣的铣床夹具
二、定位的基本原理 要使每个工件相对夹具（机床、刀具） 都占有同一正确加工位置，则就要限制工 件的六个自由度，即X位移、Y位移、Z位 移、和X旋转、Y旋转、Z旋转，这就称为 工件的“六点定位原则”。如图示。
三、定位的类型 （一）完全定位 工件的六个自由度全部被限制而在空间占 有完全确定的唯一位置，称为完全定位。
（2）多向联动夹紧机构
（3）多件联动夹紧机构
（七）定心夹紧机构 1、按定位-夹紧元件的等速移动来实现定心 夹紧
2、按定位-夹紧元件均匀弹性变形来实现定 心夹紧
3、液性塑料夹具
四、夹紧动力源装置 （一）气动夹紧装置
（二）液压夹紧装置 工作原理与结构和气动夹紧装置相似。 和气动夹紧装置相比液压夹紧装置有如下 特点。 1、工作压力高、结构间单，紧凑。 2、夹紧刚性大，工作平稳。 3、噪声小。劳动条件好。
第四章
机床夹具设计原理
第一节 概述 一、夹具的定义及组成 在机械加工中,根据工件的加工要求,使工 件相对机床、刀具占有正确位置（定位）， 并能快速，可靠地夹紧工件（夹紧）的装 置称为夹具。
夹具由以下部分组成 （一）定位元件：使工件相对机床、刀具占 有正确位置的元件。 （二）夹紧装置：快速，可靠地夹紧工件的 装置。 （三）对刀——引导元件：保证刀具与工件 加工表面有正确相对位置的装置。 （四）连接元件：保证夹具相对机床有正确 位置的元件。 （五）夹具体：将夹具各部分连接在一起的 零件。
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教学程序重、难点诠释、教学方
法等
一、组织教学
二、出示教学目标
1、机床夹具的分类。
2、机床夹具的组成以及作用。
三、讲授新课
夹具定义：机床夹具是将工件进行定位、夹紧，将刀具进行导向或对刀，以保证工件相对于机床和刀具有正确位置的附加装置，简称夹具。
（一）机床夹具概述
1、定位与夹紧的关系
定位是为了使工件在切削力等的作用下能够保持既定的位置不变。
夹紧是将工件紧固，通常在定位后需要夹紧工件。
定位与夹紧是装夹工件的两个有联系的过程。
2、机床夹具的分类（图1所示）
图1 机床夹具的分类讲授）（讲授）（重点）
（二）、机床夹具的组成和作用
1、组成：（图2）
（1）
定位元件：
起定位作
用，保证工
件相对于
夹具的位
置，可用六
点定位原
理来分析
所限制的
自由度。
（2）夹紧装置：将工件夹紧，以保证在加工时保持所限制的自由度。
根据力源的不同，夹紧可分为手动、气动、液动和电动等方式。
（3）导向元件和对刀装置：用于保证刀具相对于夹具的位置。
对于钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等孔加工刀具用导向元件（如课本图1-7、8），对于铣刀、图2 机床夹具的组成
刨刀等用对刀装置。
（4）连接元件：是用来保证夹具和机床工作台之间的相对位置。
（5）夹具体：是夹具的基础零件。
定位元件、夹紧装置、对刀装置、连接元件等都装在它上面，因此夹具体一般都比较复杂，它保证了各元件之间的相对位置。
就加工精度而言，主要是控制刀具相对工件的位置，工件在夹具上进行加工时，这个相对位置关系是由定位元件、导向元件或对刀装置并通过夹具体来保证的，所以夹具体的精度要求一般也比较高。
（6）其它元件及装置：不属于上述元件和装置的部分，如动力装置的操作系统等。
2、夹具的作用
（1）保证加工质量
（2）提高劳动生产率
（3）减轻劳动强度
（4）能扩大机床的使用范围
（5）可由较低技术等级工人进行加工。
（三）、机床夹具的安装和对刀
夹具对定：使夹具相对于机床、相对于机床上刀具、相对于机床刀具
的切削成形运动，处于正确的空间位置的过程。
包括三方面的内容：
夹具相对机床，相对机床的切削成形运动间的位置正确性；夹具的对
刀；夹具的转位分度。
1、夹具与机床间的连接
（重点）对于铣床、刨床、镗床等机床，夹具都是安装在机床的工作台上，用
两个定位键定位，再用螺钉夹紧。
定位键(GB2206—80)的标准结构如图3所示。
其上部与夹具体底面上
的槽相配，下部与机床工作台上的T形槽相配。
由于定位键在键槽中总是
有间隙的，因此在夹具安装时，应将键靠在T形槽的一侧面上，这样可提
高定位精度。
图3 定位键图4 定位固定板
2 、夹具与机床主轴的连接
车床夹具与车床主轴的联接方式取决于机床主轴轴端的结构以及夹具的体积和精度要求。
对于车床和内外圆磨床的夹具，一般是安装在机床的主轴上，其安装方法如图5所示：
（1）用莫氏锥度与机床主轴配合，为保险起见，有时用拉杆在尾部拉紧。
这种方法定位迅速方便，定位精度高。
但刚度低，适宜于轻切削。
（2）用圆柱及端面定位，螺纹连接，并用两个压块防松保险。
由于圆柱定位面一般用H7/H6或H7/jZ6配合，因此定位精度低。
（3）用短圆锥和端面定位，螺钉夹紧，这种方式定位精度高，刚性好，
但制造困难。
图5 夹具与机床主轴的连接
3、对刀装置
对刀装置是用来确定刀具和夹具相对位置的装置，它由对刀块和塞尺组成。
（图6）
图6 几种对刀块。