夹具的概念及作用_数控机床夹具的类型和特点
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。
数控机床上的工装夹具
2. 工件以外圆柱面定位 （1）支承定位 最常见的是V形块定位。
（2）定心定位 三爪自动定心卡盘和弹簧夹头
3.
工件以圆孔定位 （1） 定位销
（2） 圆柱心轴
（3） 圆锥销
（4） 圆锥心轴
4.
工件以一面两孔定位 利用工件上的一个大面和与该平面垂直的两个圆孔作 为定位基准。为了避免过定位，将其中一个销做成削 边销（菱形销）。菱形销不限制X自由度。
（1）粗基准的选择 ① 为保证不加工表 面与加工表面之间的 位置要求，应选择不 加工表面为粗基准。
② 为保证重要 加工面的余量 均匀，应选择 重要加工面为 粗基准。
③ 为保证各加工 面都有足够的加 工余量，应选择 毛坯余量最小的 面作为粗基准。
④ 粗基准比较粗糙且精度低，一般在同 一尺寸方向上不应重复使用。 ⑤ 作为粗基准的表面，应尽量平整，没 有浇口、冒口或飞边等其他缺陷，以便 使工件定位可靠，夹紧方便
② 测量基准 测量时所采用的基准。
③
④
工序基准 在工序图上用来确定本工序所加工表面加 工后的尺寸、形状、位置的基准。 定位基准 在加工中确定工件的位置所采用的基准。
2. 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准两种。用未 加工过的毛坯表面作为定位基准的称为 粗基准；用已加工过的表面作为定位基 准的称为精基准。
（5） 随行夹具 随行夹具是在自动线加 工中针对某一种工件所采用的一种夹具。 除了有装夹工件的功能以外，它还担负 着自动线输送工件的任务。
2．按使用机床类型分类
可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、 镗床夹具、加工中心夹具和其他机床夹 具。
3．按驱动夹具工作的动力源分类
可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、 电动夹具、磁力夹具、真空夹具以及自 夹紧夹具。
夹具设计简介
夹具设计简介1导言夹具是指在生产操作中对工件起定位，控制和支撑作用的固定装置。
夹具再生产制造工程中是必备的，因为它在自动化生产和检查的过程中是非常必须的。
1.1夹具的组成要素一般来说，所有的固定装置包括下列内容：·定位装置定位装置通常是一个固定的夹具组成部分。
它是用来确定和控制工件在夹具中的位置并限制工件的自由度。
在工件的形状和表面发生重大变化的情况下定位装置可以调节。
·夹紧装置夹紧装置是夹具的一种力量稳固装置。
夹紧装置施加的力和工件所受的其他外力的共同作用下使工件在夹具中牢牢固定。
·支撑装置支撑是夹具固定或可调的一个固定组成部分。
当预期作用下施加夹紧和加工力量使工件发生严重的部分位移或偏移，支撑力增加并作用于工件下方，以防止或限制工件变形。
支撑超过了工件所需时，应使工件确定位移的部分符合定位和夹紧装置。
·夹具机构夹具机构或工具的机构，是夹具的重要的结构性因素。
他保持上述内容空间之间的装夹关系，即定位，夹紧装置，支撑和机床共同通过夹具机构来完成工件的加工。
1.1横向数控机床普遍使用的夹具机构1.2夹具在制造中的重要性现代制造业的目标是实现高生产率，减少单位成本。
这就需要提高设备的效率，既提高装夹与拆卸的效率加快生产周期时间。
如果t是加工一个工件所需要的总时间，然后Q=1是单位时间内生产的件数，t或者生产速度。
考虑到总生产时间通常组成为：t=t m+t h，t m 为实际加工时间，t h为装夹和拆卸时间，因此生产速度给出了：（1.1）每单位时间的生产。
假设Qt是理想的生产速度，即某一加工操作没有处理时间损失，因此我们有现在（1.2）这一参数可称为生产效率。
使用固定装置具有双重好处。
它消除加工操作开始之前的个人标记，定位和经常检查从而节省了相当多的时间。
此外，使用固定装置通过简化定位和夹紧的任务节省了运营商的劳动力，并可能取代熟练劳动力和半熟练劳动力，因此节省了大量劳动力成本同时也提高了生产速度。
机床夹具基础知识
13
上汽通用五菱汽车股份有限公司培训资料
(a)零件
(b)定位分析
(c)支承点布置
矩形工件定位
14
上汽通用五菱汽车股份有限公司培训资料
对于圆柱形工件，如下图（a）所示，可在外圆柱表面上， 设置四个支承点1、3、4、5，约束y、z、y、z四个自由度；槽 侧设置一个支承点2，约束x自由度，端面设置一个支承点6，约 束x自由度；工件实现完全定位，为了在外圆柱面上设置四个支 承点，一般采用V形架，如下图（b）示。
27
上汽通用五菱汽车股份有限公司培训资料
2.3.2 夹紧力确定的基本原则
夹紧力的确定包括对夹紧力大小、方向、作用点的确定 2.3.2.1 夹紧力方向的确定 ①应指向各定位元件，且尽可能使之垂直于主要定位基准，应 在工件刚度最大的方向上将工件夹紧； ②有助于定位，不破坏定位的准确性和可靠性； ③应考虑接触面积和夹紧点与工件加工部位位置的影响，使工 件变形尽可能小； ④应使夹紧力尽可能小，减轻劳动强度、提高生产效率。
上汽通用五菱汽车股份有限公司培训资料
机床夹具基础知识
青岛发动机工厂机加工车间版权所有
教材开发人：明发秀
1
上汽通用五菱汽车股份有限公司培训资料
目录
★ 1、机床夹具概论 ★ 2、机床夹具基本知识 ★ 3、SGMW青岛机加工车间生产线 夹具简介 ★ 4、结束语
2
上汽通用五菱汽车股份有限公司培训资料
机床夹具概论
双导向定位基准面
19
止推定位基准面
防转定位基准面
双支撑定位基准面
上汽通用五菱汽车股份有限公司培训资料
2.2.3 常见定位元件所能约束的自由度 常用定位元件按照工件典型定位基准面分为以下几类 ①用于平面定位的定位元件。包括固定支承（钉支承和板支承） 、自位支承、可调支承和辅助支承。 ②用于外圆柱面定位定位的定位元件。包括V型架、定位套和半 圆定位座等。 ③用于孔定位的定位元件。包括定位销（圆柱定位销和圆锥定位 销） 常见定位元件所能约束的自由度见下表。
机床夹具的主要功能与分类
第四章机床常用夹具第一节机床夹具概述机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。
一、机床夹具的主要功能在机床上加工工件时，必须用夹具装好夹牢工件。
将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。
将工件夹牢，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。
从定位到夹紧的全过程，称为装夹。
机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。
工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。
工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。
找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹紧，进行加工。
如图4-1所示，在铣削连杆状零件的上下两平面时，若批量不大，则可在机用虎钳中，按侧边划出的加工线痕，用划针找正。
这种方法安装方法简单，不需专门设备，但精度不高，生产率低，因此多用于单件、小批量生产。
夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置。
图4-2所示为铣削连杆状零件的上下两平面所用的铣床夹具。
这是一个双位置的专用铣床夹具。
毛坯先放在I位置上铣出第一端面（A面），然后将此工件翻过来放入II位置铣出第二端面（B面）。
夹具中可同时装夹两个工件。
图4-3所示为专供加工轴套零件上φ6H9径向孔的钻床夹具。
工件以内孔及其端面作为定位基准，通过拧紧螺母将工件牢固地压在定位元件上。
通过以上实例分析，可知用夹具装夹工件的方法有以下几个特点：1）工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。
因此，不再需要找正便可将工件夹紧。
2）由于夹具预先在机床上已调整好位置（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置。
3）通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。
数控机床夹具的组成与作用
❖
图
❖ 2．夹紧力作用点的确定
❖ ①、概念；
❖ 选择作用点的问题是指在夹紧方向已定的情况 下，确定夹紧力作用点的位置和数目。
❖ ②、依据原则：
❖ （1）夹紧力作用点应落在支承元件上或几个支 承元在工件刚性好的部位上
。
图
❖ （3）夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，
❖ C、花盘
❖ 2．数控铣床夹具
图
❖ 特点：
❖ 装夹方便，应用广泛，适于装夹形状规则的小 型工件
❖ 3．加工中心夹具
❖ 数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的 理想配套附件
尺寸和位置所采用的基准，称为工序基准。 ❖ 注意：序基准应当尽量与设计基准相重合 ❖ (3) 测量基准 （图b） ❖ 概念：件测量时所采用的基准，称为测量基准 ❖ (4) 装配基准 （图b） ❖ 概念：装配时用以确定零件在机器中位置的基
准，称为装配基准。
3.1.3 机床夹具的组成和作用
❖ 1．机床夹具在机械加工中的作用
❖ ③、通用夹具 的种类：
❖ 1．数控车床夹具
❖ 数控车床夹具分类：
❖ A、三爪自定心卡盘
图
❖ 优点：可自动定心，装夹方便，应用较广，
❖ 缺点：夹紧力较小，不便于夹持外形不规则的工 件
❖ B、四爪单动卡盘
图
❖ 特点：四个爪都可单独移动，安装工件时需找正 ，夹紧力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则 和不对称的较重、较大的工件。
作不方便。 ❖ 增力比、行程大小和自锁条件是相互制约的 图
❖ 2．螺旋夹紧机构
图
❖ 工作特点：
❖ (1) 自锁性能好
❖ (2) 增力比大(i≈75)
❖ (3) 夹紧行程调节范围大
机床夹具的分类及设计要求
机床夹具的分类及设计要求文章目录[隐藏]•一、机床夹具的分类• 1.按专业化程度分类• 2.按使用夹具的机床分类• 3.根据夹具所采用的夹紧动力源分类.•二、机床夹具的设计要求• 1.机床夹具的设计特点• 2.机床夹具的设计要求一、机床夹具的分类1.按专业化程度分类(1)通用夹具。
指已经标准化的，在- -定范围内可用于加工不同工件的夹具。
例如,车床上三爪和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头;铣床上的平口钳.分度头和回转工作台等。
它们有很大的通用性,一般已标准化，由专业工厂生产,并作为机床附件供给用户。
这类夹具主要用于单件、小批量生产。
(2)专用夹具。
指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。
专用夹具结构紧凑、操作方便,采用各种省力机构或动力装置,可以保证较高的加工精度和生产效率。
但是,专用夹具需根据工件的加工要求自行设计与制造,周期长、费用高，产品一旦变更只能“报废”,因而只适用于产品固定且产量较大的生产中。
(3)可调夹具。
指根据不同尺寸或种类的工件,夹具的某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具。
它的通用范围较大,适用于多品种、小批量生产。
(4)成组夹具。
指专为加工某一族(组)零件而设计的可调夹具。
经过调整(如更换、增加一些元件)夹具可以用来定位、夹紧-组零件。
(5)组合夹具。
指按某一工件中的某道工序的加工要求,由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的专用夹具。
这种夹具拆卸后可重新组装新夹具，故具有组装迅速、周期短、能反复使用的特点,适用于单件、小批量生产,在新产品试制和数控加工中,是一种比较经济的夹具。
(6)自动化生产用夹具。
自动化生产用夹具主要分自动线夹具和数控机床用夹具两大类。
自动线夹具有两种:一种是固定式夹具;另- -种是随行夹具。
数控机床夹具还包括加工中心用夹具和柔性制造系统用夹具。
随着制造的现代化,在企业中数控机床夹具的比例正在增加,以满足数控机床的加工要求。
数控机床夹具.的典型结构是拼装夹具。
机床夹具适用范围
机床夹具适用范围机床夹具是用于固定工件或刀具的工具，在机械加工中扮演着重要的角色。
它可以确保工件或刀具在加工中保持稳定，不会移动或晃动，从而提高加工效率和精度。
机床夹具的适用范围非常广泛，从小型工件到大型机体都可以使用。
本文将重点介绍机床夹具的适用范围和应用场景。
一、基本类型机床夹具的基本类型包括：手动夹具、液压夹具、气动夹具等。
手动夹具适用于小型工件，操作简单；液压夹具适用于中型工件，夹紧力大；气动夹具适用于大型工件，夹紧速度快。
除了这些基本类型以外，还有一些特殊类型的机床夹具，例如：旋转夹具、分度盘夹具、卡盘夹具、中空夹具等。
二、适用场景1. 钢板切割钢板切割通常需要使用数控等离子切割机，在切割过程中需要使用夹具将钢板固定在切割床上。
常用的夹具有板材夹具、万能夹具等。
2. 自动加工自动加工通常会使用数控机床，机床夹具的作用是将工件夹紧，以便进行切削等加工过程。
常用的夹具有强力钳、机床用三爪卡盘、机床用滑动爪等。
3. 金属冲压金属冲压通常需要用到冲床，冲床夹具的作用是夹紧工件以便进行冲压加工。
常用的夹具有油压式平衡夹具、气动式闭口夹具等。
4. 铸造和锻造铸造和锻造是制造大型机械的重要工艺，需要使用大型机床夹具。
常用的夹具有活齿夹具、自动切换夹具等。
5. 三维打印三维打印是一种新兴的制造技术，通常需要使用夹具将模型固定在打印床上进行打印。
常用的夹具有夹具平台、气囊夹具、吸盘夹具等。
三、不同材料的适用范围除了不同类型的机床夹具，不同材料的机床夹具适用范围也不同。
常用的材料包括钢、铝、铜、塑料等。
1. 钢制夹具钢制夹具适用于大型、重型工件，夹紧力强，寿命长。
但是钢制夹具的缺点是重量大，使用不方便。
2. 铝制夹具铝制夹具适用于轻型工件，重量轻，使用方便。
但是铝制夹具的缺点是夹紧力不足，易磨损。
3. 铜制夹具铜制夹具适用于高温环境下的工件，铜的导热性能好，不易变形。
但是铜制夹具的缺点是制作成本高，寿命短。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
夹具的概念及作用数控机床夹具的类型和特点
应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”。
１．机床夹具的类型
夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。
在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。
在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。
机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。
常用的分类方法有以下几种。
（１）按夹具的使用特点分类
根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。
①通用夹具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，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和磁力工作台等。
这类夹具适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。
这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应，只需选购即可。
其缺点是夹具的精度不高，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。
②专用夹具专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。
在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。
专用夹具的设计周期较长、投资较大。
专用夹具一般在批量生产中使用。
除大批大量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。
③可调夹具某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。
可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。
对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。
它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。
前者的通用范围比通用夹具更大；后者则是一种专用可调夹具，它按成组原理设计并能加工一族相似的工件，故在多品种，中、小批量生产中使用有较好的经济效果。
④组合夹具采用标准的组合元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。
组合夹具是一种模块化的夹具。
标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具。
夹具用毕可拆卸，清洗后留待组装新的夹具。
由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有减少专用夹具数量等优点，因此组合夹具在单件，中、小批量多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。
⑤拼装夹具用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。
它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。
它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。
此类夹具更适合在数控机床上使用。
（２）按使用机床分类
夹具按使用机床不同，可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等。
（３）按夹紧的动力源分类
夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。
2．数控加工夹具的特点
作为机床夹具，首先要满足机械加工时对工件的装夹要求。
同时，数控加工的夹具还有它本身的特点。
这些特点是：
(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) 传统的专用夹具具有定位、夹紧、导向和对刀四种功能，而数控机床上一般都配备有接触试测头、刀具预调仪及对刀部件等设备，可以由机床解决对刀问题。
数控机床上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。
因此数控加工中的夹具一般不需要导向和对刀功能，只要求具有定位和夹紧功能，就能满足使用要求，这样可简化夹具的结构。
(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。
(4) 夹具本身应有足够的刚度，以适应大切削用量切削。
数控加工具有工序集中的特点，在工件的一次装夹中既要进行切削力很大的粗加工，又要进行达到工件最终精度要求的精加工，因此夹具的刚度和夹紧力都要满足大切削力的要求。
(5) 为适应数控多方面加工，要避免夹具结构包括夹具上的组件对刀具运动轨迹的干涉，夹具结构不要妨碍刀具对工件各部位的多面加工。
(6) 夹具的定位要可靠，定位元件应具有较高的定位精度，定位部位应便于清屑，无切屑积留。
如工件的定位面偏小，可考虑增设工艺凸台或辅助基准。
(7) 对刚度小的工件，应保证最小的夹紧变形，如使夹紧点靠近支承点，避免把夹紧力作用在工件的中空区域等。
当粗加工和精加工同在一个工序内完成时，如果上述措施不能把工件变形控制在加工精度要求的范围内，应在精加工前使程序暂停，让操作者在粗加工后精加工前变换夹紧力（适当减小），以减小夹紧变形对加工精度的影响。