设计专用铣床夹具
铣床夹具设计说明书【操作指南】
一、什么是铣床夹具铣床夹具是我们日常生活中常用的夹具之一，它主要应用在加工零件，例如向我们看到的零件上的平面、凹槽等成型面都是由铣床夹具加工而成。
铣床夹具的组成包括夹紧装置、夹具体、对刀元件、连接元件、夹具体。
因为铣床夹具主要应用于加工，所以铣床夹具要求夹紧力非常大，这样在加工时切削力大，断续切削的振动大根本不成问题。
所以在挑选铣床夹具时，要选择刚度、强度都比较高的的铣床夹具。
按照种类来分，铣床夹具非为三种。
直线进给式铣床夹具是一类安装在铣床工作台上，然后沿着工作台直线前进的一种夹具，第二种夹具是圆周进给式夹具，顾名思义，这类夹具一般是用在回转的工作台上，靠着回转台将零件送到铣床的加工区。
还有最后一种铣床夹具叫做靠模进给式夹具，这种夹具用来加工各种非圆曲面，靠模来获得使工件运动的动力。
二、铣床夹具设计特点和要求1、由于铣削过程不是连续切削，极易产生铣削振动，铣削的加工余量一般比较大，铣削力也较大，且方向是变化的，因此设计时要注意，夹具要有足够的刚度和强度；②夹具要有足够的夹紧力，夹紧装置自锁性要好；③夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上，且着力点和施力方向要恰当；④夹具的重心应尽量低，高度与宽度之比不应大于1-2.5；⑤要有足够的排屑空间。
切屑和冷却液能顺利排出，必要时可设计排屑孔。
2、为了调整和确定夹具相对于机床的位置及工件相对于刀具的位置，铣床夹具应设置定位键和对刀装置。
定位键安装在夹具底面的纵向槽中，一般采用两个，其距离越远，定向精度越好。
定位键不仅可以确定夹具在机床上的位置，还可以承受切削扭矩，减轻螺栓的负荷，增加夹具的稳定怀，因此，铣平面夹具有时也装定位键。
除了铣床夹具使用定位键外，钻床、镗床等专用夹具也常使用。
三、铣床夹具设计的注意事项1.首先要对零件的工艺进行分析，对零件的平面度和表面粗糙度都逐一进行分析和归总。
2.选定毛坯的制造形式。
3.选择铣削方式。
铣削包括端面铣、周边铣、对称铣削、非对称铣，选择一个更加有利的铣削方式。
铣床夹具设计 (2)
铣床夹具设计简介铣床夹具是用于夹固定工件并使之达到精确位置，以便进行铣削加工的工具。
它在机械制造领域起着重要的作用，广泛应用于车间和工厂中。
在本文档中，我们将详细介绍铣床夹具的设计要点，包括夹具的类型、设计原则、选择材料以及制造工艺。
夹具的类型夹具的类型根据其功能和应用可以分为以下几类：1.平口夹具：用于夹持平面工件，通常由两个平面夹具板和夹紧螺钉组成。
2.V口夹具：用于夹持圆柱形工件，具有两个V形夹具板，可提供更好的工件夹持力。
3.U形夹具：适用于夹持较大的工件，采用U形夹具来固定工件并提供充分的夹持力。
4.弹性夹具：使用弹性材料制成，可以根据工件的形状进行夹持，适用于复杂形状的工件。
根据实际需求选择合适的夹具类型非常重要，不同类型的夹具具有不同的特点和适用范围。
设计原则在设计铣床夹具时，需要考虑以下几个原则：1.安全性：夹具在夹持工件时必须能够提供足够的夹持力，并防止工件在铣削过程中产生位移或脱离夹具的情况。
2.刚性：夹具的刚性越高，能有效避免工件的振动和变形，提高铣削加工的精度。
3.精确性：夹具设计应该考虑到工件的精度要求，并通过合适的夹持方式使工件达到所需的精度。
4.可靠性：夹具的设计应该保证长时间使用不发生故障，并且易于调整和维修。
以上原则是夹具设计的基本要素，设计师在设计过程中应该合理应用，并且根据具体情况进行优化。
材料选择夹具的材料选择主要考虑以下几个因素：1.强度：夹具需要具备足够的强度来夹持工件，因此选择具有高强度和刚性的材料是必要的。
2.耐磨性：夹具在长时间使用过程中，与工件接触会产生摩擦和磨损，选择具有良好耐磨性的材料能够延长夹具的使用寿命。
3.热稳定性：夹具在铣削过程中会受到热力的影响，因此选择具有良好热稳定性的材料可以避免夹具因温度变化而变形或失效。
4.加工性能：夹具的制造过程通常需要进行切削、铣削等加工过程，因此选择加工性能良好的材料对制造夹具也非常重要。
常见的夹具材料有钢材、铝合金等，具体选择应根据实际需求进行综合考虑。
机械设计制造及其自动化精品毕业设计导向块零件加工工艺及专用夹具设计铣床夹具体机械加工工艺过程卡片
机械设计制造及其自动化精品毕业设计导向块零件加工工艺及专用夹具设计铣床夹具体机械加工工艺过程卡片一、导向块零件加工工艺流程1.材料准备：选择合适的金属材料，根据设计要求切割成符合加工尺寸的坯料。
2.铣削：将坯料在铣床上进行铣削加工。
首先进行面铣工序，将坯料的一面形成平整的加工面，在铣削中保持加工面与铣刀垂直。
然后进行侧铣工序，实现导向块的尺寸和形状加工。
3.镗削：为了保证导向块的加工精度和质量，需要进行镗削工序。
将铣削好的导向块固定在铣床上，使用镗床进行内孔的加工。
通过调整镗削刀具的位置和速度，实现导向块内孔的加工。
4.表面处理：根据设计要求，对导向块的表面进行处理。
常见的表面处理方式有抛光、喷涂等。
通过表面处理，可以提高导向块的耐磨性和美观度。
5.检测和修磨：对加工好的导向块进行检测，通过测量和检验，验证导向块的尺寸和形状是否符合设计要求。
如果发现偏差，需要进行修磨，使其达到要求。
6.清洗和包装：将加工好的导向块进行清洗，清除表面的油污和杂质。
然后进行包装，以防止在运输和使用过程中受到损坏。
二、专用夹具设计铣床夹具1.确定夹持方式：根据加工工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式。
常见的夹持方式有机械夹持、气动夹持等。
在铣床加工中，通常使用机械夹持，采用螺杆或夹具附件夹持工件。
2.夹具定位设计：在设计夹具时，需要进行夹具的定位设计。
通过设计合适的定位装置，保证工件在夹具中的位置和方向准确。
3.夹具材料选择：根据夹具的使用环境和需求，选择合适的夹具材料。
夹具材料应具有高强度、良好的刚度和耐磨性，以保证夹具的稳定性和寿命。
4.夹具结构设计：根据加工工序和工艺要求，设计夹具的结构。
夹具应具有良好的刚性和稳定性，以保证加工过程中的精度和质量。
5.夹具零件加工：将设计好的夹具进行加工。
根据夹具的结构和组成部件，进行切割、铣削等工艺，加工出夹具所需的零件。
6.夹具组装：将加工好的夹具零件进行组装，组成完整的夹具。
专用机床夹具设计示例
一、专用钻床夹具设计示例
4.确定夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 (1)确定定位元件之间的尺寸:定位销与削边销中心距尺寸公差取工件相 应尺寸公差的1/3 ,偏差对称标注，即标注尺寸为115.5 ± 0. 03 ; (2)根据工序简图上规定的被加工孔的加工要求，确定钻套中心线与定 位销定位环面(轴肩)之间的尺寸，取为(40. 09 ± 0. 03 ) mm ; (3)钻套中心线对定位销中心线的位置度公差:取工件相应位置度公差值 的1/5，即取为0. 03 mm ; (4)定位销中心线与夹具底面的平行度公差取为0. 02 mm ; (5)标注关键件的配合尺寸及配合要求:如图2-39所示的φ8 F7 , φ 30f6 , φ 57f7、 φ15H7/g6、 φ 22H7/r6、 φ 8 H7/n6、 φ 16H7/k6。
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二、专用铣床夹具设计示例
采用调整法加工一批叶轮工件，试针对铣十字槽加工工序(工序 简图见图2-40)进行专用铣床夹具结构方案的设计。 1.定位方案
工件以内孔和端面作为定位基准，采用平面与定位销组合的定位 方案。其中定位平面限制工件三个自由度，定位销限制工件两个自由 度。采用分度机构实现工件两工位加工，以保证十字交叉槽的加工要 求。 2.夹紧机构
通过夹具体把夹具各组成部分联接起来，并将联接部分剖视。
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图2-36钻一扩一铰φ8孔工序图
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图2-39加工拨叉锁销孔钻床夹具
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图2-39加工拨叉锁销孔钻床夹具
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图2一40十字交叉槽铣夹具装配图
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第七章专用机床夹具设计示例
一、专用钻床夹具设计示例 二、专用铣床夹具设计示例
一、专用钻床夹具设计示例
铣床专用夹具有哪些【详解】
从广义上说，在工艺过程中的任何工序用来迅速、方便、安全地使用工件的装置，都可称为夹具。
通常夹具指的是机械制造过程中用来固定对象，使之占有正确的位置以接受施工或检测的装置。
在机床上切削工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求。
数控铣床夹具的类型：一、夹具的性能要求（1）夹具的开放性：为保证工件在本工序中所有需要完成工面充分暴露在外，夹具要做的尽可能开敞，因为夹紧机构元件和工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与铣床主轴套筒或刀套、刃具在过程中发生干涉。
（2）夹具的灵活性：为保持零件的方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具应保证在机床上实现定向安装，还要求协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标联系。
（3）夹具的稳定性：尽量不采用在过程中更换夹紧点的设计，当非要在过程中更换夹紧点时，要特别注意不能更换因更换夹紧点而破坏夹具或工件的定位精度。
二、常用夹具的种类（1）万能组合夹具：适合小批量或研制时的中小、小型工件在数控铣床上进行铣削。
（2）专用铣削夹具：这是特别为某一项或类似的几项工件设计制造的夹具，一般在量较大或研制时非要不可时采用。
其结构固定仅使用于一个具体零件的具体工序，这类夹具设计应力求简化，使制造时间尽量缩短。
（3）多工位夹具：可以同时装夹多个工件，可减少换刀次数便于边切削边装卸工件，有利于缩短辅助时间。
（4）气动或液压夹具：适合批量较大的场合，但此类夹具结构较复杂而且制造周期较长。
（5）通用铣削夹具：有通用可调夹具、虎钳、分度头和三爪卡盘等。
三、高速切削的油品选用影响超高速切削精度的因素大致有切削定位基准、切削刀具的精度、切削走刀的合理性、工件原料的质量、切削油的性能等方面，如何选用切削油也是金属切削工艺的一项重要课题：（1）硅钢切削油：硅钢是比较容易切削的材料，一般为了工件成品的易清洗性，在防止切削毛刺产生的前提下会选用低粘度的切削油。
铣工技术铣床夹具
底与A面的平行度就不能保证。
图 3-15 欠定位 铣工技术
4.重复定位
工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为重复定位或
过定位。它会造成定位干涉、定位不稳或增大误差，使工件或定位元件受力产生
铣工技术
3.工件以圆柱孔定位
工件以圆柱孔为定位基面时，常用圆柱体和圆锥体作为定位元件。 1）圆柱销 从长度上看，圆柱销（又称为定位销）可分为短圆柱销和长圆柱销两 种。短圆柱销可限制两个自由度，而长圆柱销可限制四个自由度。从结构 上看，圆柱销一般可分为固定式和可换式两种。如图3-11所示为固定式 圆柱销的几种典型结构，固定式圆柱销是直接用过盈配合装在夹具体上使 用的。
配x、合y、间 x、隙 y 较这小四，个则自长由圆度柱。销此实时际，上孔可中限心制线连的杆方的向
由长圆柱销决定，而不由支承板的平面决定。
图3-16 连杆的定位分析 1－短圆柱销；2－挡销；3－支承板
铣工技术
3.3 工件夹紧
工件在加工前除了定位外，还需要夹紧，夹紧是工 件装夹过程中的一个重要组成部分。它必须在工件 定位后利用一种机构产生的夹紧力把工件压紧在定 位元件上，让工件保持原有的准确确定位置，不会 因为切削力、工件重力、离心力或惯性力等作用而 产生变化和振动，从而确保加工精度和安全操作。 能够产生夹紧力的这种机构就称为夹紧装置。
图3-11 固定式圆柱销 铣工技术
图3-12 工件以圆柱心轴上定位
2）圆柱心轴 圆柱心轴是以外圆柱面为定心，以端面压 紧来装夹工件的。如图3-12所示，圆柱心 轴和工件孔一般采用间隙配合，所以工件 能很方便地套在心轴上。但是，由于配合 间隙太大，一般只能保证同轴度0.02 mm 左右。
转向节专用铣床夹具设计
２２ 切削力和夹紧力的计算 ． 刀具采用高速钢镶齿三面刃铣 刀 ｄ２ ５ ｚ２ ． Ｐ ２ ．＝ ０ 则
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图 １ 转 向 节 结构 图
式 中 ，＝ ３ ， ＝ｎ ａ ￣ ６ ７ ａ ２ ＇ ， １０ ＝ ．８ ． ｍ ： ． ００ ｍｍ， ＝ ０ ＝ ． ，￣ １ ０ ｚ ２ ， Ｏ７ ａ ＝ ０ ｍ， ２
科技信息
。机械 与电子ｏ
Ｓ ＩＮＣ ＣＥ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ ＯＧ Ｆ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｅ Ｈ ＯＬ ＹＩ ＯＲ Ｔ Ｏ Ｎ
２１ ０ ２年
第 ３期
转 向节专用铣床夹具设计
单彦霞 赵贺彬 ２ 刘晓薇 。 王光明 ｓ 朱光谦 ｆ． 山 １ 大学里 燕 仁学院 河 北 秦皇岛 ０６０ ；哥特尼 ６０４２ ． 橡塑 模具有限 河北 秦皇岛 ０６０ ； 公司 ６０４ ３哈电集团＜ ． 秦皇岛＞ 重型装备有限公司 河北 秦皇岛 ０６ ０ ；． ６２ ６４邢台职业技术学院 河北 邢台 ０ ４０ ） ５ ００
（ ） 铣 床 夹 具 左视 图 ｂ
１ 问题 的 提 出
转 向节 （ 羊角 ） 是汽车转 向桥上 的主要零件 之一 ． 一般载货汽车 多 以前桥为转向桥 ， 其功用是承受汽车前轮载荷 ， 支撑 带动前轮转动等 。 Ｃ １９ 载货车底盘总成 中的转 向节 的结构 如图 １ 示 ．该转 向节集 Ａ ０２ 所 中了轴 、 、 环 、 套 盘 叉架等 四类零件 的结 构特点 ， 主要 由轴颈 、 法兰面 、 叉架三大部分组成 为了提高劳动生产率 ． 保证加工质量 ． 降低 劳动强 度． 零件需要专用夹具 。 本文根 据转 向节 的加 工工艺过程 ， 设计 了一套 粗铣其上下耳 内外侧的铣床夹具 ． 本类夹具将用 于专 用铣床 。刀具采 用 ４把高速钢镶齿三面刃铣刀 ． 对工件的各个端面同时进行加工。
铣床夹具原理
铣床夹具原理
铣床夹具原理是通过夹具夹持工件，使得工件与铣刀在铣床上相对运动，完成各种加工操作的设备。
夹具通过紧固工件，使其在铣床上具有稳定的位置和姿态，以保证加工的精度和效率。
夹具的原理是依靠夹紧力和支撑力来固定工件。
夹紧力是夹具对工件产生的压力，通过夹具上的螺旋机构或液压系统调节，可以使工件受到夹持并保持稳定。
支撑力是夹具提供给工件的支撑力，可以防止切削力产生的振动和变形，保证加工质量。
夹具的结构设计要考虑工件的形状、尺寸和工艺要求。
常见的夹具类型有平口夹具、万能夹具、分度头夹具等。
平口夹具适用于平面、孔加工等工艺；万能夹具适用于各种形状和尺寸的工件；分度头夹具适用于旋转对称的工件加工。
夹具的使用要注意安全和操作规范。
工件必须正确放置在夹具上，并且夹具的螺旋机构或液压系统必须正常工作，确保工件受到足够的夹紧力和支撑力。
操作人员要根据加工要求选择合适的夹具，并进行必要的调整和维护。
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设计专用铣床夹具
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设计专用铣床夹具
夹紧方案的确定
选用螺旋夹紧：
– 工件以中心孔及底面 在定位销和定位盘的 端面上定位,并使叶轮 上的叶片与压板头部 的缺口对中,旋转螺母, 通过杠杆使两块压板 同时夹紧工件。
– 选用移动式弯曲压板,
它的优点是可以实现 快速装拆.
型夹具，可在夹具体的侧面设置一个找正基面； – 小型夹具可只用一个长的矩形键； – 加工没有相对位置要求的平面时，不需设置定位键，但若
铣削扭矩较大时，设置定位键可减轻夹紧螺栓的负荷；
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设计专用铣床夹具
铣床专用夹具的设计特点和要求
对刀装置的作用：调整刀具相对于工件的位置。
此应改用分度盘加定位销的分 度方案,具体如下:
–设计一个分度盘,盘底有四段 斜槽,分度盘与定位盘之间用
螺钉固定
– 在夹具体上开一沉头孔,孔中 放入销套,销套与定位销配合, 底部有弹簧.这样,当分度盘转 动时,销始终在斜槽中运动.每 转过90°,销就在弹簧的作用上 升至最高点,反靠夹紧.
• 装配三维结构图（分度
装置配置） 2020年3月2日11时5
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夹具体与定位键
• 为保证夹具在工作 台上安装稳定，应 按照夹具体的高度 比不大于1.25的原 则确定其宽度，并 在两端设置耳座， 以便固定。
对刀装置由对刀块和对刀塞尺组成。
对刀装置应设计在便于对刀的位置，并应在工 件的切入一端。
对刀装置的使用：刀具和对刀块对刀块之间用 塞尺进行调整。
对刀块有圆形对刀块、方形对刀块、直角对刀 块。P121
对刀块用20钢，渗碳淬火制造
对刀塞尺有平塞尺和圆柱塞尺。P121
2分020年3月对2日刀11时塞5 尺用T8，淬火制造。
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铣床专用夹具的设计特点和要求
为了调整和确定夹具相对于机床的位置及工件相 对于刀具的位置，铣床夹具应设置定位键和对刀 装置：
– 定位键的作用：保证铣床夹具在工作台上的安装位置。 – 安装方法：夹具底座上装两个定位键；两定位键越远越好。 – 定位键宽度B与T型槽间隙配合，查手册。 – 定位键与工作台T型槽单面贴合，当定位精度要求高或是重
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–用一个短定位销与叶轮上 的孔相配合,以此消除X,Y 的移动自由度。
–利用两块开槽的压板从两 个方向卡住叶片,并将它 们固定在定位盘上，这样 就消除了Z方向的转动自 由度.
定位方法：
–圆柱孔定位和平面定位
装配三维结构图（定位
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靠模仿行铣床夹具
– 机床工作台的主进给运动和由靠模获得的辅助运动形成的 仿行运动，采用靠模夹具可再一般万能铣床上加工出所需 的成形面。
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铣床专用夹具的设计特点和要求
由于铣削过程不是连续切削，极易产生铣削振动。铣削的加工 余量一般较大，铣削力也较大，且方向是变化的，因此设计 时要注意：
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第二部分 铣床夹具设计实例分析
设计专用铣床夹具
研究原始资料,明确设计任务
工件为一水泵叶轮， 要求设计一副铣床 夹具,用在卧式铣床 上加工两条互成90° 的十字槽，如图所 示：
工件三维结构图
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• 夹具要有足够的刚度和强度； • 夹具要有足够的夹紧力，夹紧装置自锁性要好 • 夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上，且作用点和施力方向要
恰当； • 夹具的重心应尽量低，高度与宽度之比应不大于1~1.25； • 要有足够的排屑空间。切削和冷却液能顺利排除，必要时可设计
排屑孔。
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设计专用铣床夹具
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第三部分 铣床夹具简介
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铣床夹具的主要类型
铣床夹具均安装在铣床工作台上
直线进给铣床夹具
– 由于工作台按直线进给方式运动，可加工平面、直角面和 各种槽等。
圆周进给的铣床夹具
– 铣床工作台做连续的回转运动，配合采用气动或液压等高 效夹紧装置，生产率高，可加工平面，适用于大批量生产。
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定位方案的确定
确定要限制的自由度
–根据加工工序的尺寸,形状和位置精度要求，工件 定位时需完全限制六个方向的自由度: 沿X,Y,Z方向 的移动以及X,Y,Z方向的转动。
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ห้องสมุดไป่ตู้
设计专用铣床夹确具定定位方案：
–将加工过的叶轮底面放置 在一个大的圆形定位盘上, 以大平面定位,消除X,Y方 向的转动自由度和Z方向 的移动自由度。
• 装配三维结构图（夹
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分度机构的设计
• 分度装置的确定
– 该工件选用一个立轴式回转分 度装置,一般这样的分度采用
棘轮的比较普遍,但是由于该
工件的定位夹紧机构尺寸较大,
采用棘轮的化比较不方便,因
• 定位键位置如图所 示。
• 装配三维结构图
（夹具体与定位键
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夹具总装配图
总装配图三维结构图 工程图
夹具装配动画 2020年3月2日11时5
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