第6章 机床夹具设计(三)
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第4章 机床夹具设计(3)
∴
d0 tg ( 1 ) r tg 2 2 W—螺杆对工件的夹紧力；
W
d0 QL Wtg ( 1 ) Wtg 2 r 0 2 QL
—斜楔升角（°）；
Q —加在螺杆上的原始作用力（N）；
2 —螺杆端部与工件间的摩擦角（°）；
39
4.2
夹紧装置的设计
15
4.2
夹紧装置的设计
(2)设计特殊形状的夹爪、压脚等分散作用夹紧力，增大工件受 力面积。 图5-31：
16
4.2
夹紧装置的设计
3．夹紧力的作用点应尽量靠近工件，减小加工中的振动， 特别是对低刚度工件。
不能满足上述要求时，可以增设辅助支承，以提高定位稳 定性、承受夹紧力和切削力等。如图所示：
夹紧装置的设计 W=KW０
K—安全系数，与加工性质（粗、精加工）、切削特 点（连续、断续切削）、夹紧力来源（手动、机动夹紧）、 刀具情况有关：
一般取K＝1.5～3。粗加工时 K＝2.5～3；精加工时 K＝1.5～2.5。 各种典型切削方式所需夹紧力的静平衡方程式可参考 《机床夹具手册》。 夹紧力需准确的场合——类比法确定夹紧力或通过试 验确定夹紧力。
20
4.2 1．计算切削力
夹紧装置的设计
2．求出理论夹紧力W０
根据加工过程中，工件受到切削力F（按对夹紧最不 利的加工条件确定）、夹紧力W０、大型工件的重力、高 速运动的工件的惯性力、高速旋转的工件的离心力、支承 反力及摩擦力的作用处于静力平衡状态 → 求出理论夹紧 力W０。
21
4.2 3．求出实际夹紧力W
4
4.2
夹紧装置的设计
图示为采用液压夹紧的铣床夹具：
5
4.2
第六章专用机床夹具总装配图绘制
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第二节确定机床夹具与机床间的 正确位置
铣床夹具在机床工作台上定位后，需要用 形螺栓和螺母及垫片 铣床夹具在机床工作台上定位后，需要用T形螺栓和螺母及垫片 把夹具与机床固定夹紧。 把夹具与机床固定夹紧。铣床夹具与机床工作台的联接示意图以及爆 炸效果图参见图 炸效果图参见图2-35。 。
第六章专用机床夹具总装配图绘制
第一节专用机床夹具装配草图绘制 第二节确定机床夹具与机床间的正确位置 第三节专用机床夹具装配图绘制 第四节专用机床夹具装配图样上应标注的尺寸和 位置公差 第五节专用机床夹具装配图样技术要求
第一节专用机床夹具装配草图绘制
一、绘制草图要求
1.绘制夹具装配草图，可以使用方格纸或制图纸绘制; 绘制夹具装配草图，可以使用方格纸或制图纸绘制 绘制夹具装配草图 2.绘制夹具装配草图应遵循国家制图标准，绘图比例应尽量取 1，以 绘制夹具装配草图应遵循国家制图标准， 绘制夹具装配草图应遵循国家制图标准 绘图比例应尽量取1: ， 便使图形具有良好的直观性。如被加工工件尺寸过小，也可按2:1的 便使图形具有良好的直观性。如被加工工件尺寸过小，也可按 的 比例绘制; 比例绘制 3.绘制时，应以操作者正面相对位置的视图为主视图。视图的布置应 绘制时， 绘制时 应以操作者正面相对位置的视图为主视图。 符合国家制图标准， 符合国家制图标准，视图多少应以能完整表示出夹具各元件和机构为 一般情况最好画出三面视图。 准。一般情况最好画出三面视图。如果局部结构在三面视图上还不能 表达清楚，有必要画出局部剖面图。 表达清楚，有必要画出局部剖面图。 4.画图时，工件须用双点划线表示。此时，工件应被视为假想件，即 画图时， 画图时 工件须用双点划线表示。此时，工件应被视为假想件， 视为透明体，它在图中不影响夹具任何元件和机构的可见性， 视为透明体，它在图中不影响夹具任何元件和机构的可见性，工件轮 廓与夹具上的任何图线彼此独立，不相干涉。 廓与夹具上的任何图线彼此独立，不相干涉。
机床夹具设计基础(项目3)
定位误差总结
定位误差只产生在按调整法加工工件的过程中，如果按试切法 逐件加工，则不存在定位误差问题。
定位误差由基准不重合误差和基准位移误差两部分组成，它们 是彼此独立的加工误差。
基准不重合误差取决于工序基准和定位基准之间的联系尺寸即 定位尺寸的误差；基准位移误差只与定位副的制造精度有关。
求解定位误差时，先分别求解基准不重合误差和基准位移误差 的大小，然后根据它们的作用方向将其合成为定位误差。
机床夹具设计基础
主要内容
项目1 机床夹具概述 项目2 工件在夹具中的定位 项目3 定位误差的分析与计算 项目4 工件在夹具中的夹紧 项目5 夹具在机床上的定位和其它装置
项目3 定位误差的分析与计算
3.1 定位误差的概念及产生原因
定位误差的概念
工件在夹具上因定位不准确引起的加工误差。
定位误差的产生原因
基准不重合误差 基准位移误差
【案例】基准不重合误差的计算
图6-19（a）为工件上铣缺口的工序简图， 加工尺寸为A和B。图6-19b为铣缺口的加 工示意图，工件的定位面是底面和E面。 C是对刀尺寸，在一批工件的加工过程中， 其大小不变。求加工尺寸A和B的基准不 重合误差。
【解】对加工尺寸A：
其工序基准为F面，定位基准为E面，工序 基准和定位基准二者不重合。
【案例】合成法求定位误差
项目3 定位误差的分析与计算
3.2 定位误差的计算方法
2）微分法
先作工件的定位图，确定加工尺寸y与相关的工 件和夹具相应几何参数xi的尺寸链关系式为： y=f(x1，x2，… ，xm)；
然后对尺寸链关系式求全微分，即可求出加工 尺寸的定位误差dy
【案例】微分法求解定位误差
项目3 定位误差的分析与计算
定位误差只产生在按调整法加工工件的过程中，如果按试切法 逐件加工，则不存在定位误差问题。
定位误差由基准不重合误差和基准位移误差两部分组成，它们 是彼此独立的加工误差。
基准不重合误差取决于工序基准和定位基准之间的联系尺寸即 定位尺寸的误差；基准位移误差只与定位副的制造精度有关。
求解定位误差时，先分别求解基准不重合误差和基准位移误差 的大小，然后根据它们的作用方向将其合成为定位误差。
机床夹具设计基础
主要内容
项目1 机床夹具概述 项目2 工件在夹具中的定位 项目3 定位误差的分析与计算 项目4 工件在夹具中的夹紧 项目5 夹具在机床上的定位和其它装置
项目3 定位误差的分析与计算
3.1 定位误差的概念及产生原因
定位误差的概念
工件在夹具上因定位不准确引起的加工误差。
定位误差的产生原因
基准不重合误差 基准位移误差
【案例】基准不重合误差的计算
图6-19（a）为工件上铣缺口的工序简图， 加工尺寸为A和B。图6-19b为铣缺口的加 工示意图，工件的定位面是底面和E面。 C是对刀尺寸，在一批工件的加工过程中， 其大小不变。求加工尺寸A和B的基准不 重合误差。
【解】对加工尺寸A：
其工序基准为F面，定位基准为E面，工序 基准和定位基准二者不重合。
【案例】合成法求定位误差
项目3 定位误差的分析与计算
3.2 定位误差的计算方法
2）微分法
先作工件的定位图，确定加工尺寸y与相关的工 件和夹具相应几何参数xi的尺寸链关系式为： y=f(x1，x2，… ，xm)；
然后对尺寸链关系式求全微分，即可求出加工 尺寸的定位误差dy
【案例】微分法求解定位误差
项目3 定位误差的分析与计算
机械制造工艺学(王先逵)-第六章-夹具设计习题及答案
机械制造工艺学（王先逵）习题及答案第六章机床夹具设计1、什么是机床夹具?举例说明夹具在机械加工中的作用。
答：机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。
机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度；②减少辅助工时，提高劳动生产率；③扩大机床的使用范围，实现一机多能。
举例：用V形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及工件相对于刀具和机床的位置精度.如图a.b2、机床夹具通常由哪几部分组成?答：机床夹具的组成部分：1．定位元件, 2．夹紧装置 3．对刀引导元件 4．连接元件5．夹具体， 6．其它元件或装置3、常见的定位方式、定位元件有哪些?答:⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承⑵工件以外圆定位：V形块、定位套、半园套、圆锥套⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴⑷工件以组合表面定位:一面两销4、辅助支承与自位支承有何不同？答：辅助支承用来提高支承件零件刚度,不是用作定位支承点，不起消除自由度作用；自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定位基准位置的变化而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的作用.5、什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。
答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差,由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的,因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量.造成定位误差的原因：⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误差Δjb⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差,即基准位移误差Δjw7、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求？答：⑴方向：①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性②夹紧力方向应使工件变形尽可能小③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；⑵夹紧力作用点：①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支撑面内②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；⑶夹紧力的大小：夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。
《机床夹具设计》课件(6)
2024/8/25
夹具设计教学课件
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2）钻套的尺寸、公差及材料
A、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸， 采用基轴制间隙配合。
B、钻套的导向高度H＝1～2.5d（其中，d为钻套孔径）。 加工精度高或被加工孔径小时取较大值，反之取较小值。
C、排屑空间h越大，排屑越方便，但刀具的刚度和孔的加 工精度都会降低，一般根据工件的材料和精度来确定。
2024/8/25
夹具设计教学课件
62
2、铣床夹具的设计要点
（1）定位元件和夹紧装置的设计要点
定位元件：除遵循一般的设计原则外，布置时应尽量 使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时， 应采用辅助支承。
夹紧装置：应保证足够的夹紧力，并具有良好的自锁性 能，以防止夹紧机构因振动而松夹。施力的方向和作用 点要恰当，并尽量靠近加工表面，必要时设置辅助夹紧 机构，以提高夹紧刚度。
2024/8/25
夹具设计教学课件
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固定式镗套
2024/8/25
夹具设计教学课件
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2） 回转式镗套
镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间 只有相对移动而无相对转动。这种镗套 大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而 “卡死”。因此，它适合于高速镗孔。
2024/8/25
夹具设计教学课件
40
回转式镗套
2024/8/25
2024/8/25
夹具设计教学课件
46
（2）镗杆直径和轴向尺寸
镗杆直径d及长度L主要是根据所镗孔的直径D 及刀具截面尺寸B×B来确定。镗杆直径d应尽 可能大，其双导引部分的L/d≤10为宜；而悬伸 部分的L/d≤4～5，以使其有足够的刚度来保证 加工精度。
2024/8/25
机床夹具完整PPT课件
➢联 接 元 件 ： 用 于 确 定 夹 具 对 机 床 主 轴、工作台或导轨的相对位置；
➢对 刀 或 导 向 元 件 ： 用 于 保 证 工 件 加 工表面与刀具之间的位置；
➢其它装置或元件：定向键、操作件、 分度装置、靠模装置、上下料装置、 平衡块等，以及标准化了的其它联接 元件；
➢夹具体：是夹具的基座和骨架，用来 配置、安装各夹具元件及装置。
➢常见的组合方式有： 一个孔及其端面 一根轴及其端面 一个平面及其上的两个圆孔
➢生产中最常见的“一面两孔”定位
➢“一面两孔”定位的特点：
容易实现基准统一； 位置精度高； 存在过定位现象（支承平面限制三个 自由度，每根短销限制两个自由度）
A. 二圆销一平面定位
销、孔安装时，必须有一定的间隙， 此时
于是得到：
d2max= D2min –2(LD+ Ld – X1min/2)
或：X2min= 2(LD+ Ld –X1min/2)
B. 一圆销、 一削边销及 一平面定位
➢(1) 削边 销的形成
为了保证销的 强度，通常使 用菱形销。
图a用于直径 很小时
图b用于直径 为3~50mm 时
➢(2) 削边 销尺 寸的 确定
➢(3) 定位误差分析 基准位移误差：为第一定位销、孔 的最大配合间隙 Y= D1+d1+X1min
转角误差：
tg1 D1 d1
X1min D2
2L
d2
X 2min
或
tg 1
X1max X 2max 2L
第三节 工件的夹紧
一、夹紧装置的组成和设计要求 ➢工件定位后将其固定，使其在加工
二、夹紧力确定的基本原则
夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用点三个要素
➢对 刀 或 导 向 元 件 ： 用 于 保 证 工 件 加 工表面与刀具之间的位置；
➢其它装置或元件：定向键、操作件、 分度装置、靠模装置、上下料装置、 平衡块等，以及标准化了的其它联接 元件；
➢夹具体：是夹具的基座和骨架，用来 配置、安装各夹具元件及装置。
➢常见的组合方式有： 一个孔及其端面 一根轴及其端面 一个平面及其上的两个圆孔
➢生产中最常见的“一面两孔”定位
➢“一面两孔”定位的特点：
容易实现基准统一； 位置精度高； 存在过定位现象（支承平面限制三个 自由度，每根短销限制两个自由度）
A. 二圆销一平面定位
销、孔安装时，必须有一定的间隙， 此时
于是得到：
d2max= D2min –2(LD+ Ld – X1min/2)
或：X2min= 2(LD+ Ld –X1min/2)
B. 一圆销、 一削边销及 一平面定位
➢(1) 削边 销的形成
为了保证销的 强度，通常使 用菱形销。
图a用于直径 很小时
图b用于直径 为3~50mm 时
➢(2) 削边 销尺 寸的 确定
➢(3) 定位误差分析 基准位移误差：为第一定位销、孔 的最大配合间隙 Y= D1+d1+X1min
转角误差：
tg1 D1 d1
X1min D2
2L
d2
X 2min
或
tg 1
X1max X 2max 2L
第三节 工件的夹紧
一、夹紧装置的组成和设计要求 ➢工件定位后将其固定，使其在加工
二、夹紧力确定的基本原则
夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用点三个要素
三、机床夹具设计原理
1.造成误差的原因：
造成定位误差的原因有两个。 ⑴定位基准与设计基准不重合，产生基 准不重合误差△B。 ⑵定位基准与限位基准不重合，产生基 准位移误差△Y。
⑴基准不重合误差△B 定位基准与设计基准不重合，产生的基准 不重合误差 △B
基准不重合误差的大小应等于定位基准 与设计基准之间所有尺寸的公差和。在工序 图上寻找这些尺寸的公差。
合成时，若设计基准不在定位基面上 （设计基准与定位基面为两个独立的表 面），即基准不重合误差与基准位移误差无 相关公共变量。
△D＝△Y＋△B 合成时，若设计基准在定位基面上，即 基准不重合误差与基准位移误差有相关的公 共变量。 △D＝△Y±△B
+ - 确定方法： 定位基准与限位基面接触，定位基面直 径由小变大（或由大变小），分析定位基准 变动方向。 定位基准不变，定位基面直径同样变 化，分析设计基准的变动方向。 △Y（或定位基准）与△B（或工序基 准）的变动方向相同时，取“＋”号；变动 方向相反时，取“一”号。
（二）常用定位方法与定位元件
例题2 试分析图中各工件，为满足工 件的加工要求需要限制的自由度，选择定位 基准及各定位基准所限制的自由度，为各定 位基准选择相应的定位元件及各定位元件所 限制的自由度。
（三）定位误差的分析与计算
一批工件逐个在夹具上定位时，由于工 件及定位元件存在公差，使各个工件所占据 的位置不完全一致即定位不准确，加工后形 成加工尺寸的不一致，为加工误差。这种只 与工件定位有关的加工误差，称为定位误 差，用△D表示。
▪ 工件的定位平面一般是加工过的精基面，两定位 孔可能是工件上原有的，也可能是专为定位需要 而设置的工艺孔。定位元件是一面两销，即一个 平面、一个圆柱销和一个菱形销。
▪ 一面两孔定位符合基准统一原则，定位简单，夹 紧方便。
第六章机床夹具设计091130
划线找正定位：用划针根据毛坯或半成品上所划的线为基准，
找正它在机床上正确位置的一种装夹方法。生产率低，适用于单 件、小批量生产或毛坯精度较低、大型工件的粗加工，对工人技 术水平要求较高。
夹具中定位：效率高、易于保证质量、广泛用于批量生产。
6.2.1 六点定位原理
六点定位原理
六点定位原理
是指合理布置 六个支承点，使工 件上的定位基面与 其接触，一个支承 点限制工件一个自 由度，使工件的六 个自由度被完全限 制，在空间得到唯 一确定的位置的定 位方法。
6.2.1 六点定位原理
定位的分类 工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定 位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。
限制除 X 以外的5个自由度
Z Y X
B
B
a） 图1-16 欠定位示例
b）
6.2.1 六点定位原理
定位的分类 过定位——工件某一个自由度（或某几个自由度）被两 个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。 过定位是否允许，要视具体情况而定： 1）如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、 位置精度均较高，则过定位是允许的。有时还是必要 的，因为合理的过定位不仅不会影响加工精度，还会 起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。 2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或虽经过机械 加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不允许的， 因为它可能ห้องสมุดไป่ตู้成定位不准确，或定位不稳定，或发生 定位干涉等情况。
定位是使工件占有一个正确的位置 夹紧是使工件保持这个正确的位置
我们认为工件在某个方向 的自由度被限制了，就是在该 方向上有了正确的位置，并不 表示在受到脱离支承点的外力 的作用下也不运动
6.2.1 六点定位原理
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机械制造工艺学
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第2章 机床夹具设计
Design of Machine Tool Fixture 浙江师范大学交通学院
Logo机ຫໍສະໝຸດ 制造工艺学第2章 机床夹具设计 Design of Machine Tool Fixture
2.4 各类机床夹具 All Kinds of Machine Tools Fixture
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2、车床夹具设计要点
2）夹具的结构要求 ） 结构要紧凑， （1)结构要紧凑，悬伸长度要短。 结构要紧凑 悬伸长度要短。 车床夹具的夹具体应尽量制成圆形， （2)车床夹具的夹具体应尽量制成圆形，夹具上 车床夹具的夹具体应尽量制成圆形 (包括工件在内 的各元件不应伸出夹具体的轮廓 包括工件在内)的各元件不应伸出夹具体的轮廓 包括工件在内 之外。 之外。当夹具上有不规则的突出部分或有切削液 飞溅及切屑缠绕时，应加设防护罩。 飞溅及切屑缠绕时，应加设防护罩。 夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量， （3)夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量， 夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量 切屑能顺利排出或清理。 切屑能顺利排出或清理。
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滑动式回转镗套 镗套1在滑动轴承 镗套 在滑动轴承2 在滑动轴承 内回转， 内回转，镗杆带动 镗套回转。 镗套回转。镗模支 设置油杯。 架3设置油杯。 设置油杯 特点： 特点：径向尺寸较 小，适用孔距小的 孔系，回转精度高、 孔系，回转精度高、 减振性好、 减振性好、承载能 力大；需充分润滑， 力大；需充分润滑， 摩擦面线速度受限 制。
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高效车床夹具
塑性尖齿拨爪顶针
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车床夹具设计图例
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车床夹具设计图例
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偏摆分度车床夹具
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钻床夹具
在钻床上进行孔的钻、 在钻床上进行孔的钻、扩、铰、锪及攻螺纹时用的夹具， 锪及攻螺纹时用的夹具， 称为钻床夹具，俗称钻模。钻模上均设置钻套和钻模板， 称为钻床夹具，俗称钻模。钻模上均设置钻套和钻模板， 用以导引刀具。钻模主要用于加工中等精度、 用以导引刀具。钻模主要用于加工中等精度、尺寸较小的 孔或孔系。使用钻模可提高孔及孔系间的位置精度， 孔或孔系。使用钻模可提高孔及孔系间的位置精度，其结 构简单、制造方便， 构简单、制造方便，因此钻模在各类机床夹具中占的比重 最大。 最大。 钻模的种类繁多， 钻模的种类繁多，按钻模在机床上的安装方式可分为 固定式和非固定式两类；按钻模的结构持点可分为普通式、 固定式和非固定式两类；按钻模的结构持点可分为普通式、 分度式、盖板式、翻转式、滑柱式以及料孔式等。 分度式、盖板式、翻转式、滑柱式以及料孔式等。
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分度式钻模
加工同一圆周上的平行孔系、 加工同一圆周上的平行孔系、同一截面内的径向孔系或同一直线 上的等距孔系时，钻模上应设置分度装置。 上的等距孔系时，钻模上应设置分度装置。 分度式钻模：带有分度装置的钻模。 分度式钻模：带有分度装置的钻模。 一、分度装置 工件一次装夹后，能按一定规律依次改变工件加工位置的装置， 工件一次装夹后，能按一定规律依次改变工件加工位置的装置， 称为分度装置。 称为分度装置。 分度装置分为两类：直线及回转分度装置。 分度装置分为两类：直线及回转分度装置。 回转分度装置又根据回转轴相对于夹具体安装基面的位置分为立 式分度、卧式分度及斜式分度三种。 式分度、卧式分度及斜式分度三种。 1、组成 2、分度对定机构 3、锁紧机构 、 、 、 分度误差： 分度装置分度时， 分度误差： 分度装置分度时，最大分度值与最小分度值之差为分 度误差。 度误差。
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固定式镗套 (GB/T2266-91) A型：不带油杯和油槽 B型：带油杯和油槽 型 型
• 2、镗套长度：影响导向性能，依其类型和布置方 • • • •
式取： 固定式镗套：H＝(1.5～2)d. 滑动回转式镗套：H=(1.5～3)d. 滚动回转式镗套：H=0.75d. 对单支承或加工精度要求较高时，H取较大值。
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例:如图工件，在车床上镗直径为40的孔 如图工件，在车床上镗直径为40的孔
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夹具图
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例2
图示为车气门顶杆端面的夹具。 图示为车气门顶杆端面的夹具。出于该工件是以细小的 外圆柱面定位，因此很难采用自动定心装置。 外圆柱面定位，因此很难采用自动定心装置。这里采 同半圆孔定位元件。夹具体设计成角铁状。 同半圆孔定位元件。夹具体设计成角铁状。为了使夹 具平衡，因此在另一侧钻平衡孔。 具平衡，因此在另一侧钻平衡孔。
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• 1、双支承引导：
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2、单支承引导： 、单支承引导：
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前单支承镗孔示意 1、镗杆导向部分直径 、镗杆导向部分直径d<D； ； 2、多工步加工时，可不更换镗套； 、多工步加工时，可不更换镗套； 3、立镗时，应设置防屑罩。 、立镗时，应设置防屑罩。
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后单支承镗孔示意 a、用于 的通孔或盲孔； 、用于D<60mm、L<D的通孔或盲孔； 、 的通孔或盲孔 导向部分d>D。 导向部分 。 b、加工孔长 （1~1.25）D时，应使导向 、加工孔长L=（ ） 时 部分d<D。 部分 。
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• 3、镗套的配合，公差等级，技术要求： • 镗套与镗杆H/g.镗套与衬套H/h.衬套与支架H/n公差 • • • • •
等级：IT7 IT6 镗套内外圆同轴度允差Φ0.01.内孔圆度，圆柱度允差 0.01～0.002.内孔光结度∆8～∆10外圆∆7～∆8 4、材料：批量不大时：铸 铁HT20～40 批量较大时：青铜、粉末冶金。 负荷较大时：50钢 20 渗C淬火。 镗套硬度一般应低于镗杆硬度。
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钻套、钻模扳 钻套、
钻套是钻模上特有的元件， 钻套是钻模上特有的元件，用来引导刀具以保证被加工孔的 位置精度和提高工艺系统的刚度。 位置精度和提高工艺系统的刚度。 1、钻套类型 、 可分为标准钻套和特殊钻套两大类。 可分为标准钻套和特殊钻套两大类。 2、钻套的尺寸、公差和材料 、钻套的尺寸、 钻模板用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置。 钻模板用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置。常 见的钻模板有以下几种。 见的钻模板有以下几种。 1、固定式钻模板： 固定在夹具体上的钻模板称为固定式钻 、固定式钻模板： 模板。 模板。 2、铰链式钻模板：当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需攻螺 、铰链式钻模板： 纹时采用。 纹时采用。 3、可卸式钻模板：可与工件一起装拆，定位精度高。 、可卸式钻模板：可与工件一起装拆，定位精度高。 对刀误差：通常忽略。 对刀误差：通常忽略。
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盖板式钻模
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普通钻模
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翻板式钻模
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翻转式二工位钻模
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回转式钻模
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卧、斜轴回转分度钻模
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其它夹具
磨凸键轴可调夹具
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铣床夹具
液压夹紧铣床夹具
铣削心轴体两个对称槽。 铣削心轴体两个对称槽。 工件以外锥面和一端面在 浮动定位套3和定位环2上 定位。 定位。 油缸2的活塞杆与夹具体 固定联接。 固定联接。当右腔通入压 力油时，油缸体右移， 力油时，油缸体右移，带 右移， 动两个拉杆8右移，钩形 使工件右移， 压板9使工件右移，推动 浮动定位套3，克服弹簧 力右移， 力右移，直至压紧在定位 环2上。左腔通人压力油 时，油缸体带动拉杆8及 左移， 钩形压板9左移，使工件 松开。 松开。固定在压板上的圆 销10在支承板11的槽中滑 向外张开， 动，使压板9向外张开， 以便装卸工件。 以便装卸工件。
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2.4.1 车床与磨床夹具
车床夹具
在车床上用来加工工件的内、外回转面向及端面的 夹具称为车床夹具。 车床夹具多数安装在车床主铀上；少数安装在车床 的床鞍或床身上。 1、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， 其结构不对称。用于加工壳体、支座、杠杆、接头等 零件上的回转面和端面。
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2、车床夹具设计要点
1）车床夹具在机床主轴上的安装方式 ） 车床夹具与机床主轴的配合表面之间必须有一定 的同轴度和可靠的连接， 的同轴度和可靠的连接，其通常的连接方式有以 下几种： 下几种： （1）夹具通过主轴锥扎与机床主轴连接。 ）夹具通过主轴锥扎与机床主轴连接。 （2）夹具通过过渡盘与机床主铀连接。 ）夹具通过过渡盘与机床主铀连接。 2）找正基面的设置 ） 为保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的 为保证车床夹具的安装精度， 限位表面仔细找正。 限位表面仔细找正。
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普通钻模
结构上除设置钻套相钻模板之外，没有其它独特特点的钻模、 结构上除设置钻套相钻模板之外，没有其它独特特点的钻模、称 为普通钻模。 为普通钻模。 一、非固定式普通钻模 在立式钻床上加工直径小于10mm的小孔或孔系、钻模重量小 的小孔或孔系、 在立式钻床上加工直径小于 的小孔或孔系 于15kg时，由于钻削扭矩较小，加工时人力可以扶得住它，因 时 由于钻削扭矩较小，加工时人力可以扶得住它， 此钻模不需要固定在钻床上。这类可以自由移动的钻模， 此钻模不需要固定在钻床上。这类可以自由移动的钻模，称非 固定式钻模。 固定式钻模。 二、固定式普通钻模 在立式钻床上加工直径大于10mm的单孔或在摇臂钻床上加 在立式钻床上加工直径大于 的单孔或在摇臂钻床上加 工较大的平行孔系，或钻模重量超过15kg时，因钻削扭矩较大 工较大的平行孔系，或钻模重量超过 时 及入力移动费力，故站模需固定在钻床上。 及入力移动费力，故站模需固定在钻床上。这种加工一批工件 时位置固定不动的钻模，称为固定式钻模。 时位置固定不动的钻模，称为固定式钻模。 若在结构上无独特的持点，则称为固定式普通钻模。 若在结构上无独特的持点，则称为固定式普通钻模。
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3、车床夹具的加工误差
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第2章 机床夹具设计
Design of Machine Tool Fixture 浙江师范大学交通学院
Logo机ຫໍສະໝຸດ 制造工艺学第2章 机床夹具设计 Design of Machine Tool Fixture
2.4 各类机床夹具 All Kinds of Machine Tools Fixture
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2、车床夹具设计要点
2）夹具的结构要求 ） 结构要紧凑， （1)结构要紧凑，悬伸长度要短。 结构要紧凑 悬伸长度要短。 车床夹具的夹具体应尽量制成圆形， （2)车床夹具的夹具体应尽量制成圆形，夹具上 车床夹具的夹具体应尽量制成圆形 (包括工件在内 的各元件不应伸出夹具体的轮廓 包括工件在内)的各元件不应伸出夹具体的轮廓 包括工件在内 之外。 之外。当夹具上有不规则的突出部分或有切削液 飞溅及切屑缠绕时，应加设防护罩。 飞溅及切屑缠绕时，应加设防护罩。 夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量， （3)夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量， 夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量 切屑能顺利排出或清理。 切屑能顺利排出或清理。
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滑动式回转镗套 镗套1在滑动轴承 镗套 在滑动轴承2 在滑动轴承 内回转， 内回转，镗杆带动 镗套回转。 镗套回转。镗模支 设置油杯。 架3设置油杯。 设置油杯 特点： 特点：径向尺寸较 小，适用孔距小的 孔系，回转精度高、 孔系，回转精度高、 减振性好、 减振性好、承载能 力大；需充分润滑， 力大；需充分润滑， 摩擦面线速度受限 制。
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高效车床夹具
塑性尖齿拨爪顶针
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车床夹具设计图例
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车床夹具设计图例
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偏摆分度车床夹具
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钻床夹具
在钻床上进行孔的钻、 在钻床上进行孔的钻、扩、铰、锪及攻螺纹时用的夹具， 锪及攻螺纹时用的夹具， 称为钻床夹具，俗称钻模。钻模上均设置钻套和钻模板， 称为钻床夹具，俗称钻模。钻模上均设置钻套和钻模板， 用以导引刀具。钻模主要用于加工中等精度、 用以导引刀具。钻模主要用于加工中等精度、尺寸较小的 孔或孔系。使用钻模可提高孔及孔系间的位置精度， 孔或孔系。使用钻模可提高孔及孔系间的位置精度，其结 构简单、制造方便， 构简单、制造方便，因此钻模在各类机床夹具中占的比重 最大。 最大。 钻模的种类繁多， 钻模的种类繁多，按钻模在机床上的安装方式可分为 固定式和非固定式两类；按钻模的结构持点可分为普通式、 固定式和非固定式两类；按钻模的结构持点可分为普通式、 分度式、盖板式、翻转式、滑柱式以及料孔式等。 分度式、盖板式、翻转式、滑柱式以及料孔式等。
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分度式钻模
加工同一圆周上的平行孔系、 加工同一圆周上的平行孔系、同一截面内的径向孔系或同一直线 上的等距孔系时，钻模上应设置分度装置。 上的等距孔系时，钻模上应设置分度装置。 分度式钻模：带有分度装置的钻模。 分度式钻模：带有分度装置的钻模。 一、分度装置 工件一次装夹后，能按一定规律依次改变工件加工位置的装置， 工件一次装夹后，能按一定规律依次改变工件加工位置的装置， 称为分度装置。 称为分度装置。 分度装置分为两类：直线及回转分度装置。 分度装置分为两类：直线及回转分度装置。 回转分度装置又根据回转轴相对于夹具体安装基面的位置分为立 式分度、卧式分度及斜式分度三种。 式分度、卧式分度及斜式分度三种。 1、组成 2、分度对定机构 3、锁紧机构 、 、 、 分度误差： 分度装置分度时， 分度误差： 分度装置分度时，最大分度值与最小分度值之差为分 度误差。 度误差。
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固定式镗套 (GB/T2266-91) A型：不带油杯和油槽 B型：带油杯和油槽 型 型
• 2、镗套长度：影响导向性能，依其类型和布置方 • • • •
式取： 固定式镗套：H＝(1.5～2)d. 滑动回转式镗套：H=(1.5～3)d. 滚动回转式镗套：H=0.75d. 对单支承或加工精度要求较高时，H取较大值。
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例:如图工件，在车床上镗直径为40的孔 如图工件，在车床上镗直径为40的孔
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夹具图
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例2
图示为车气门顶杆端面的夹具。 图示为车气门顶杆端面的夹具。出于该工件是以细小的 外圆柱面定位，因此很难采用自动定心装置。 外圆柱面定位，因此很难采用自动定心装置。这里采 同半圆孔定位元件。夹具体设计成角铁状。 同半圆孔定位元件。夹具体设计成角铁状。为了使夹 具平衡，因此在另一侧钻平衡孔。 具平衡，因此在另一侧钻平衡孔。
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• 1、双支承引导：
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2、单支承引导： 、单支承引导：
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前单支承镗孔示意 1、镗杆导向部分直径 、镗杆导向部分直径d<D； ； 2、多工步加工时，可不更换镗套； 、多工步加工时，可不更换镗套； 3、立镗时，应设置防屑罩。 、立镗时，应设置防屑罩。
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后单支承镗孔示意 a、用于 的通孔或盲孔； 、用于D<60mm、L<D的通孔或盲孔； 、 的通孔或盲孔 导向部分d>D。 导向部分 。 b、加工孔长 （1~1.25）D时，应使导向 、加工孔长L=（ ） 时 部分d<D。 部分 。
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• 3、镗套的配合，公差等级，技术要求： • 镗套与镗杆H/g.镗套与衬套H/h.衬套与支架H/n公差 • • • • •
等级：IT7 IT6 镗套内外圆同轴度允差Φ0.01.内孔圆度，圆柱度允差 0.01～0.002.内孔光结度∆8～∆10外圆∆7～∆8 4、材料：批量不大时：铸 铁HT20～40 批量较大时：青铜、粉末冶金。 负荷较大时：50钢 20 渗C淬火。 镗套硬度一般应低于镗杆硬度。
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钻套、钻模扳 钻套、
钻套是钻模上特有的元件， 钻套是钻模上特有的元件，用来引导刀具以保证被加工孔的 位置精度和提高工艺系统的刚度。 位置精度和提高工艺系统的刚度。 1、钻套类型 、 可分为标准钻套和特殊钻套两大类。 可分为标准钻套和特殊钻套两大类。 2、钻套的尺寸、公差和材料 、钻套的尺寸、 钻模板用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置。 钻模板用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置。常 见的钻模板有以下几种。 见的钻模板有以下几种。 1、固定式钻模板： 固定在夹具体上的钻模板称为固定式钻 、固定式钻模板： 模板。 模板。 2、铰链式钻模板：当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需攻螺 、铰链式钻模板： 纹时采用。 纹时采用。 3、可卸式钻模板：可与工件一起装拆，定位精度高。 、可卸式钻模板：可与工件一起装拆，定位精度高。 对刀误差：通常忽略。 对刀误差：通常忽略。
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盖板式钻模
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回转式钻模
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铣床夹具
液压夹紧铣床夹具
铣削心轴体两个对称槽。 铣削心轴体两个对称槽。 工件以外锥面和一端面在 浮动定位套3和定位环2上 定位。 定位。 油缸2的活塞杆与夹具体 固定联接。 固定联接。当右腔通入压 力油时，油缸体右移， 力油时，油缸体右移，带 右移， 动两个拉杆8右移，钩形 使工件右移， 压板9使工件右移，推动 浮动定位套3，克服弹簧 力右移， 力右移，直至压紧在定位 环2上。左腔通人压力油 时，油缸体带动拉杆8及 左移， 钩形压板9左移，使工件 松开。 松开。固定在压板上的圆 销10在支承板11的槽中滑 向外张开， 动，使压板9向外张开， 以便装卸工件。 以便装卸工件。
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2.4.1 车床与磨床夹具
车床夹具
在车床上用来加工工件的内、外回转面向及端面的 夹具称为车床夹具。 车床夹具多数安装在车床主铀上；少数安装在车床 的床鞍或床身上。 1、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， 其结构不对称。用于加工壳体、支座、杠杆、接头等 零件上的回转面和端面。
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2、车床夹具设计要点
1）车床夹具在机床主轴上的安装方式 ） 车床夹具与机床主轴的配合表面之间必须有一定 的同轴度和可靠的连接， 的同轴度和可靠的连接，其通常的连接方式有以 下几种： 下几种： （1）夹具通过主轴锥扎与机床主轴连接。 ）夹具通过主轴锥扎与机床主轴连接。 （2）夹具通过过渡盘与机床主铀连接。 ）夹具通过过渡盘与机床主铀连接。 2）找正基面的设置 ） 为保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的 为保证车床夹具的安装精度， 限位表面仔细找正。 限位表面仔细找正。
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普通钻模
结构上除设置钻套相钻模板之外，没有其它独特特点的钻模、 结构上除设置钻套相钻模板之外，没有其它独特特点的钻模、称 为普通钻模。 为普通钻模。 一、非固定式普通钻模 在立式钻床上加工直径小于10mm的小孔或孔系、钻模重量小 的小孔或孔系、 在立式钻床上加工直径小于 的小孔或孔系 于15kg时，由于钻削扭矩较小，加工时人力可以扶得住它，因 时 由于钻削扭矩较小，加工时人力可以扶得住它， 此钻模不需要固定在钻床上。这类可以自由移动的钻模， 此钻模不需要固定在钻床上。这类可以自由移动的钻模，称非 固定式钻模。 固定式钻模。 二、固定式普通钻模 在立式钻床上加工直径大于10mm的单孔或在摇臂钻床上加 在立式钻床上加工直径大于 的单孔或在摇臂钻床上加 工较大的平行孔系，或钻模重量超过15kg时，因钻削扭矩较大 工较大的平行孔系，或钻模重量超过 时 及入力移动费力，故站模需固定在钻床上。 及入力移动费力，故站模需固定在钻床上。这种加工一批工件 时位置固定不动的钻模，称为固定式钻模。 时位置固定不动的钻模，称为固定式钻模。 若在结构上无独特的持点，则称为固定式普通钻模。 若在结构上无独特的持点，则称为固定式普通钻模。
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3、车床夹具的加工误差