专用夹具-车床夹具
车床夹具
车床夹具一、车床夹具的特点车床主要用于加工零件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹以及端平面等。
上述表面都是围绕机床主轴的旋转轴线而成形的，因此车床夹具一般都安装在车床主轴上，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。
二、卧式车床专用夹具的典型结构分类1．心轴类车床夹具图35-1弹簧心轴a)前推式弹簧心轴 b)不动式弹簧心轴 c)分开式弹簧心轴1、3、11—螺母2、6、9、10—筒夹 4—滑条5—拉杆7、12—心轴体 8一锥套图35-1所示为几种常见弹簧心轴的结构形式。
图35-1a为前推式弹簧心轴。
转动螺母1，弹簧筒夹2前移，使工件定心夹紧。
这种结构不能进行轴向定位。
图35-2b为带强制退出的不动式弹簧心轴。
转动螺母3，推动滑条4后移，使锥形拉杆5移动而将工件定心夹紧。
反转螺母，滑条前移而使筒夹6松开。
此处筒夹元件不动，依靠其台阶端面对工件实现轴向定位。
该结构形式常用于以不通孔作为定位基准的工件。
图35-1c为加工长薄壁工件用的分开式弹簧心轴。
心轴体12和7分别置于车床主轴和尾座中，用尾座顶尖套顶紧时，锥套8撑开筒夹9，使工件右端定心夹紧。
转动螺母11，使筒夹10移动，依靠心轴体12的30°锥角将工件另一端定心夹紧。
图35-2顶尖式心轴1—心轴 2—固定顶尖套 3—工件 4—活动顶尖套5—快换垫圈 6—螺母图35-2所示为顶尖式心轴，工件以孔口60°角定位车削外圆表面。
当旋转螺母6，活动顶尖套4左移，从而使工件定心夹紧。
顶尖式心轴的结构简单、夹紧可靠、操作方便，适用于加工内、外圆无同轴度要求，或只需加工外圆的套筒类零件。
被加工工件的内径d s一般在32～llOmm范围内，长度Ls在120～780mm 范围内。
2.角铁式车床夹具角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。
在角铁式车床夹具上加工的工件形状较复杂。
它常用于加工壳体、支座、接头等类零件上的圆柱面及端面。
当被加工工件的主要定位基准是平面，被加工面的轴线对主要定位基准平面保持一定的位置关系(平行或成一定的角度)时，相应地夹具上的平面定位件设置在与车床主轴轴线相平行或成一定角度的位置上。
机床专用夹具及其设计方法
要有快速对刀元件
2、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
3．铣床夹具的设计
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
• • • •
1、分度盘锁紧螺母 2、分度盘 3、定位轴 4、压紧螺母
移动式钻模
• 移动式钻模用在立式钻床上，先后钻销 工件同一表面上的多个孔，属于小型夹 具。移动的方法有两种：一种式自由移 动，另一种是定向移动，用专门设计的 轨道和定程机构来控制移动的方向和距 离。
滑柱式钻模
滑柱式钻模是一种标准化，规格化的 通用钻模。钻模体可以通用于较大范围 的不同工件。设计时，只需根据不同的 加工对象设计相应的定位。夹紧元件。 因此，可以简化设计工作。另外，这种 钻模不需另行设计专门的夹紧装置，夹 紧工件方便，迅速，适用于不同类型的 各种中小型零件的孔加工，生产中，尤 其是大批量生产中应用较广。
4、钻套的材料
性能要求：高硬度，耐磨 常用材料：T10A T12A CrMn 或20渗 碳淬火 D≤10mm CrMn D<25mm T10A T12A HRC58~64 D≥25mm 20渗碳淬火 HRC58~64
镗模
（一）镗模的特点及其组成 1、特点：镗床夹具称镗模，主要用于加工 箱体类零件上的孔或孔系通过布置镗套， 可加工出较高精度要求的孔或孔系。 与 钻模相比，它有相同之处，但箱体孔系 的加工精度一般要求较高，其本身精度 比钻模高。
l—台肩销 2—快换垫圈 3—螺母
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。
机床夹具的分类
机床夹具的分类按夹具的使用范围，可将其划分为以下几类：1）通用夹具例如车床的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、拨盘、及花盘等；铣床用的平口虎钳、分度头及回转工件台等；平面磨床上的电磁吸盘等。
这些夹具通用性强、应用非常广泛，一般已标准化，并由特地的专业工厂生产，常作为机床的附件供应给用户。
2）专用夹具这是为某一特定工件的特定工序而特地设计的夹具（图2-55）。
专用夹具广泛应用于批量生产中。
3）通用可调夹具这类夹具的特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。
针对成组加工中某一工序而设计制造的可调整夹具，称为成组夹具（图2-56）。
通用可调整夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。
4）组合夹具它是由一套预先制造好的标准元件组合而成（图2-57）。
这些元件具有各种不同外形、尺寸和规格，并具有良好的互换性、耐磨性和较高的精度。
依据工件的工艺要求，可将不同的组合夹具元件像搭积木一样，组装成各种专用夹具。
使用完毕后，元件可便利地拆开，洗净后存放起来，待需要时重新组装成新的夹具。
组合夹具由于它的敏捷和通用，使生产预备周期大大缩短，同时能节省大量设计、制造夹具的工时和材料，特殊适用于新产品试制、单件小批生产和临时性生产任务。
5）随行夹具这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。
工件安装在夹具上，夹具除完成对工件的定位和夹紧外，还载着工件由输送装置送往各机床，并在机床上被定位和夹紧。
划分夹具类型的方式还有许多。
若按夹具所使用的机床来划分，可分为钻床夹具、铣床夹具、车床夹具等；若按夹具所采纳的夹紧动力源可把夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具等。
车床夹具设计要点概要
车床夹具设计要点
w w w . xp c .e du . c n
车床专用夹具的典型结构
专用夹具的典型结构
1.心轴类车床夹具 -多用于工件以内孔作为定位基准，加 工外圆柱面的情况。 -常见的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心 轴、顶尖式心轴。
车床专用夹具的典型结构
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角铁式车床夹具 •夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式 车床夹具。 •特点：结构不对称。 •应用：用于加工壳体、支座、杠杆、接头 等零件上的回转面和端面。.
车床专用夹具的典型结构
卡盘式车床夹具 •特点：用一个以上的卡爪来夹紧工件，多 采用定心夹紧机构，结构对称。 •应用：用于以外圆（或内圆）及端面定位 的回转体的加工。
1-主轴 2-过渡盘 3-专用夹具 4-压块
车床夹具的设计要点
2. 找正基面的设置 1）限位面与主轴同轴 直接找正。 2）限位面偏离回转中心
在夹具体上专门制一孔（或外圆）作为 找正基面。
车床夹具的设计要点
3. 定位元件的设置 应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重 合。 a.回转体或对称零件：采用心轴或定心夹紧 式夹具。 b.形状复杂工件：各定位元件的限位表面应 与机床主轴旋转中心具有正确的尺寸和位 置。
车床夹具的设计要点
1. 在主轴上的安装方式 1）通过主轴锥孔与机床主轴连接。 a.夹具体两端有中心孔时，安装在车床的前 后顶尖上。 b.夹具体带有锥柄时，通过莫氏锥柄直接安 装在主轴锥孔中，并用螺栓拉紧。
车床夹具的设计要点
1. 在主轴上的安装方式 2）通过过渡盘与机床主轴连接。 适用于径向尺寸较大的夹具。 特点：定心准确，刚性好，但加工精度要 求高。
车床夹具的设计要点
夹具类型按机床如何分类【详解】
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。
常用机床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
图9.29 铣削键槽用的简易专用夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
图9.30 加工壳体的铣床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
根据被加工孔的分布情况和钻模板的特点,一般分为：
固定式钻模 回转式钻模 移动式钻模 翻转式钻模 盖板式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
(1)机床用平口虎钳
机床用平口虎钳的结构组成 机床用平口虎钳机床夹具 2. 铣床夹具
(1)机床用平口虎钳
图9.28 机床用平口虎钳的结构组成
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
(2)铣床专用夹具
铣削键槽用的简易专用夹具 加工壳体的铣床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
1)车床通用夹具
图9.24 内、外拨动顶尖
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
1)车床通用夹具
图9.25 端面拨动顶尖
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
2)心轴类专用夹具
顶尖式心轴 锥柄式心轴
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.31 专用回转式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.32 移动式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.33 翻转式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.34 盖板式钻模
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。
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车床夹具
一.车床
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车床夹具
二.车床夹具的类型
车床夹具一般安装在主轴上, 随车床主轴一起 转动。
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二.车床夹具的类型
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车床夹具
四.车床夹具设计要点
（5）总体结构设计要点：
①夹具的悬伸长度L要短，尽可能使重心靠近主轴。 ②结构上还应基本平衡，平衡的方法有两种： 设置平衡块或加工减重孔。 ③夹具上的各种元件一般不允许突出夹具体圆形轮 廓之外 。
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车床夹具
车床夹具
二.车床夹具的类型
A型中心孔，60º 锥孔顶尖贴合起定位作用，前面圆柱孔的作 用是不使顶尖尖端触及工件，以保证顶尖与圆锥孔贴合。 B型是带护锥的中心孔，端部120º 的护锥保护了60º 的锥面， 使它不被碰伤，可长期保持定心精度。用于精度要求较高、 工序较多、需多次使用中心孔。 C型是带螺纹的中心孔。用于工件需要安装吊环或其他零 件 的情况。
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车床夹具
四.车床夹具设计要点 （１）定位装置的设计： 被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合。 加工回转面时，定位元件的结构和布置必须保证工 件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合。 对于同轴的轴套类和盘类工件，要求夹具定位元 件工作表面的中心轴线与夹具的回转轴线重合，同轴度误 差应控制在0.01mm之内； 对于壳体、接头或支座等工件，被加工的回转面 轴线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时， 则应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。
3Байду номын сангаас
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三.专用车床夹具的结构
(1)零件工艺分析： 如图:加工M24×1.56H 保证： ①尺寸27±0.26mm ②轴线与￠34+0.035 垂直 长度65 ③定位见图。
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二.车床夹具的类型
心轴装夹 1一心轴 2、5一压板 3一定位键 4一螺钉 6一快换垫圈 7一螺母
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二.车床夹具的类型
弹簧夹头 1―夹具体 2―弹性筒夹 3―内锥套 4―螺母 5-心轴
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四.车床夹具设计要点
（4）夹紧装车床夹具的平衡及结构要求 对角铁式、圆盘式等结构不对称的车床夹具： A.设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主 轴轴承的磨损； B.夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量 小，使重心靠近主轴前支承。 C.夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排 出或清理。
一.车床
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车床夹具
一.车床 适于加工高度 小于直径的大型盘套类零件
1－底座；2－工作台；3－侧刀架；4－立柱； 5－垂直刀架；6－横梁；7－顶梁
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一.车床
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车床夹具
一.车床
VS-1800 高速精密
车床夹具
三.专用车床夹具的结构
（２）夹具分析 ①与机床连接 过渡盘 ②定位：支承面和定位销7限制5个自由度，保证 尺寸27±0.26mm。自定心压块12限制1个自由度。 ③夹紧：螺母9→压板8→工件。 6向上→3→5转动→11拉下→12定心压紧工件。 ④夹具的平蘅：10平蘅块。 ⑤结论：基准重合，联动夹紧。
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第六章 专用机床夹具
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车床夹具
一.车床
车床 的类 型 卧式 车床 的加 工范 围
(1)卧式车床 (2)立式车床 (3)数控车床
卧式车床的加工范围
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车床夹具
二.车床夹具的类型
车床夹具一般安装在主轴上, 随车床主轴一起转动。 车床夹具的主要类型有: (１)三爪和四爪装夹 (２)双顶尖装夹 （中心孔） (３)心轴类车床装夹——多用于工件以内孔作为定位基准 1）心轴 2）弹簧心轴 3）顶尖式心轴 (4)角铁式夹具装夹 (5)圆盘装夹——工件的定位基准为圆柱面和其垂直的端面
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车床夹具
(1)零件工艺分析： 如图:加工2-G1螺孔 保证： ①螺孔中心距为 78±0.3mm ②两螺孔的连心线 与Φ9Hmm两孔的 连心线之间的夹角 为45度。螺纹孔轴 线与地面垂直。 ③定位见图。
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三.专用车床夹具的结构
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车床夹具
（２）夹具分析 三.专用车床夹具的结构
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车床夹具
四.车床夹具设计要点
（３）夹具与机床主轴的连接： ①对于径向尺寸D<140mm，或D<(2~3)d的小型夹具， 一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧 ． ② 对于径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘与车床主 轴颈连接。
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四.车床夹具设计要点
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四.车床夹具设计要点
（２）夹紧装置的设计： 在车削过程中，由于工件和夹具随主轴旋转， 除工件受切削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心 力的作用。因此，夹紧机构必须产生足够的加紧力， 自锁性好。 A.夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能要良好。优 先采用螺旋夹紧机构。 B.对于角铁式夹具，还应注意施力方式，防止引起夹具变 形。
二.车床夹具的类型
静配合心轴 1导向部分；2定位部分；3传动部分
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二.车床夹具的类型
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二.车床夹具的类型
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四.专用车床夹具的结构 1―过渡盘 2―夹具体 3―联接块 4―销钉 5―杠杆 6―拉杆 7―定位销 8―压板 9―带肩螺母 10―平蘅块 11―楔块 12―摆动压块