典型钻床夹具的结构
项目十典型钻床夹具设计PPT课件
铝合金
轻便、易加工，适用于 轻型夹具和需要快速更
换的场合。
塑料
绝缘性好、耐腐蚀，常 用于电子和精密零件的
夹持。
陶瓷
高硬度、低摩擦系数， 适用于高精度和耐磨要
求高的场合。
材料选择原则与注意事项
根据夹具的用途和工 作环境选择合适的材 料。
注意材料的成本和可 获得性。
考虑材料的机械性能、 化学性能和加工性能。
项目十典型钻床夹具设计 ppt课件
• 钻床夹具概述 • 典型钻床夹具设计案例 • 钻床夹具材料选择 • 钻床夹具结构设计 • 钻床夹具使用与维护
01
钻床夹具概述
夹具的定义与作用
夹具的定义
夹具是一种装夹工件的工艺装备 ，它能够确保工件在加工过程中 位置的准确性和稳定性。
夹具的作用
夹具的主要作用是固定工件，使 其在加工过程中保持稳定，防止 工件发生移动或振动，从而提高 加工精度和产品质量。
钻床夹具C设计
总结词
自动化程度高，适用于多品种小批量 生产
详细描述
钻床夹具C采用自动化技术，通过机 器人和传感器实现工件的自动抓取、 定位和夹紧。该夹具适用于多品种、 小批量的生产环境，能够大幅提高生 产效率和加工质量。
03
钻床夹具材料选择
材料种类与特性
钢材
高强度、耐磨性好，适 用于重型夹具和长期使
材料加工与处理
01
02
03
热处理
通过加热和冷却处理改善 材料的机械性能。
表面处理
如镀层、喷涂、氧化等， 提高材料的耐腐蚀性和外 观质量。
机械加工
根据设计图纸对材料进行 切割、钻孔、磨削等加工， 确保夹具的精度和尺寸符 合要求。
04
常用钻床夹具的类型
它对工件在夹具中的定位、夹紧起决定性作用。 (1)夹紧力方向的选择 .夹紧力的作用方向应朝向工件的主要定位基准，把工件
压向定位元件的定位面上，而且最好与切削力方向一致，以 达到不破坏工件定位的准确性效果。
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项目2工件的装夹
合两种。过盈配合的定位精度高，而间隙配合的装卸方便。 圆锥销对工件圆孔的定位，实际上两者的接触迹线是在某一 高度上的圆方式限制了工件三个移动的自由度。
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项目2工件的装夹
3.工件以外圆柱面定位 工件以外圆柱面定位时，常用的定位元件有支承板、V形
1.工件以平面定位 工件以平面定位时，常用的定位元件为支承件，可以分为
:基本支承和辅助支承两大类，其中基本支承又分为固定支承 、可调支承、浮动支承三类。
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项目2工件的装夹
(1)固定支承固定支承可采用各种支承钉或支承扳，也可以 把定位元件设计成与工件定位基准相适应的平面。固定支承 主要起限制工件自由度的作用。图10-10(a)所示平头支
如图10-1所示为轴套的零件图，图10-2所示为在钻床 上钻削轴套上的币12孔所用钻夹具。夹具上的定位心轴和定 位销都是定位元件。工件(图中双点划线所示)通过cp40内 孔以及宽12mm的键槽，安装在夹具的定位心轴和定位销上 。钻孔时定位心轴与钻床主轴垂直，可保证担2孔中心线对 cp40孔中心线的垂直度，定位销则保证币12孔的对称度。 为了不使工件在加工过程中产生位移，用螺母和开口垫圈把 工件夹紧在夹具上。
一、机床夹具与工件的装夹
在机床上用来安装工件以确定工件与刀具的相对位置，并 将工件夹紧的一种辅助设备，称为机床夹具(简称夹具)。如 在车、铣、刨、磨、钻等切削加工中装夹工件的夹具，在磨 床上装夹工件的夹具，装夹金钢刀修整成形砂轮的夹具，在 电加工机床上装夹工件的夹具，以及电火花加工中装夹工具 电极的夹具等。以上的夹具中，有些可制成通用的或可调的 ，有些只能是专用的，并且其中的某些夹具可以是用标准元 件组装而成的组合夹具。
钻床夹具
教学课型：理论课
机床夹具设计
第三章 各类机床夹具的结构特点
§3-1 钻床夹具
在各种钻床或组合机床上，用来钻、扩、 钻床夹具： 铰各种孔所采用的装置。 装有钻套和安装钻套用的钻模板，故称为 特 征： “钻模”。
钻床夹具（钻模）的主要类型及其适用范围 钻模的结构特点及其设计
第26次课
注 意
第26次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第三章 各类机床夹具的结构特点
思考题：
3-1 什么是钻床夹具？有何特征？ 3-2 钻模有哪些主要类型？回转式钻模可应用于哪 些加工中？
§3-1 钻床夹具
二、钻模的结构特点及其设计 2.钻模支脚
减少夹具体底面与 工作台的接触面积， 保证夹具在工作台上 的稳定性。 可与夹具做成一体， 也可分开制作后装配。 矩形截面；
作 用 结 构 型 式
圆形截面。
第26次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第三章 各类机床夹具的结构特点
§3-1 钻床夹具
二、钻模的结构特点及其设计 2.钻模支脚
支脚一般采用四个，夹具底面较小时，可制成两矩 形长条或环形，以保证安装位置的准确性；
支脚截面的最小尺寸应大于工作台T 形槽的宽度， 以免陷入槽中；
夹具的重力和所承受的切削力必须在四个支脚的支 承平面内； 钻套轴线与支脚所形成的支承平面应具有较高的位 置精度，以保证加工精度。
翻转式钻模： 无转轴和分度装 置，手动翻转。 特 点： 立钻可在一次装 夹中加工几个方 向的孔，精度高。 小型工件。 应 用：
第26次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第三章 各类机床夹具的结构特点
§3-1 钻床夹具
(完整版)钻夹具设计要点--钻套
（二）钻夹具设计要点1.钻模类型的选择钻模类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件，选择钻模类型和结构。
在选型时要注意以下几点：（1）工件被加工孔径大于10mm时，钻模应固定在工作台上（特别是钢件）。
因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。
（2）当工件上加工的孔处在同一回转半径，且夹具的总重量超过100N时，应采用具有分度装置的回转钻模，如能与通用回转台配合使用则更好。
（3）当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。
大型工件则可采用盖板式钻模在摇臂钻床上加工。
如生产批量较大，则可在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头加工。
（4）对于孔的垂直度允差大于0.1mm和孔距位置允差大于±0.15mm的中小型工件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。
2.钻套类型的选择和设计钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。
钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。
（1）钻套的类型根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。
①固定钻套图7-56所示为固定钻套的两种形式（图a为无肩，图b为带肩），该类钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。
在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用1000~12000次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。
②可换钻套当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图7-57所示。
可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。
当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。
螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。
③快换钻套当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间，如图7-58所示。
钻床夹具介绍
钻床夹具的主要类型
六、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。
钻模类型选择
钻模类型多，在设计时，要根据工件的形状、重量、加 工要求和批量来选型： （1）被钻孔径>10mm，或加工精度较高时，宜用固定钻 模 （2）不同表面上的孔，总G<100N，中、小型工件，宜用 翻转钻模 （3）当分布在不同心圆周上的孔系，总G<150N，宜用回 转式钻模 当G>150N,宜用固定钻模，在摇臂钻加工，量大时用立钻 多轴加工。 （4）垂直度与孔间距要求不高时，用滑柱式钻模。 （5）若加工大件上的小孔时，宜用盖式钻模。
钻床夹具设计要点
钻模类型的选择 在设计钻模时，首先需要根据工件的形状、尺寸、重 量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技 术状况等具体条件来选择夹具的结构类型。在选择时， 应注意以下几点： 加工孔径大于10mm的中小型工件时，由于钻销扭矩 大，宜采用固定式钻模。 翻转式和自由移动式钻模适用于加工中小件，包括 工件在内的总重量不宜>100N。否则，应采用具有回 转式或直线分度装置的钻模。 当加工几个不在同心圆周上的平行孔系时，如工件 和夹具的总重量不宜超过150N，宜采用固定式钻模 在摇臂钻床上加工。
钻模板夹紧工件。
图8-60 悬挂式钻模动画
五、钻模板设计特点
A钻模板上安装钻套的孔之间及孔与定位元件的位置 应有定够的精度 B刚性一定要好，不能太厚、太重、不承受夹具反力 C稳定性能好
六、钻套的种类 和选用
钻套和钻模板是钻床夹具的特殊元件。钻套的作用是确定被加 工孔的位置和引导刀具加工，钻套装配在模板上，用钻套比不 用钻套可减少50%以上的误 差。其结构尺寸已标准化 1）固定钻套：配合H7/n6,H7/r6,结构简单，精度高，适用于单 孔或小批生产。 2）可换钻套：H7/g5,H7/g6，间隙配合装入衬套内，用螺钉 固定 3）快换钻套：配合H7/g5,H7/g6,结构与上述不同，不用固定螺 钉便可更换。适用于加工多，更换不同孔经的钻套。 上述钻套标准化。 4）特殊钻套：适用于工件结构形状和被加工孔的位置特殊 性，标准钻套不满足时用的钻套。
5.1钻床夹具的结构特点
固定式钻模
1－夹具体 2－支承板 3－削边销 4－圆柱销 5－快夹螺母 6－快换钻套
LOGO
固定式钻模
1—夹具体 2—固定手柄压紧螺钉 3—钻模板 4—活动V形块
5—钻套 6—开口垫圈 7—定位销 8—辅助支承
LOGO
回转式钻模
1—分度对
钻 床 夹 具
定销 2—定位套 3—开口垫 圈 4—螺母 5—定位销 轴 6—工件 7—钻套 8 —分度盘 9—手柄 10—衬套 11—捏手 12—夹具体 13 —档销
主要用于孔的 垂直度和孔距 要求不高的孔。
LOGO
移动式钻模
1—夹具体 2—固定V形块 3—钻模板 4、5—钻套 6—支座 7—活动V形块 8—手轮 9—半月键 10—钢球 11—螺钉 12、13—定位套
用于钻削中、小型 工件同一表面上的 多个孔。 LOGO
3 . 钻套
1）钻套的作用：
a) 确定定尺寸刀具的轴线位置，并导引刀具； b) 保证孔系中各孔之间的位置精度。
钻、扩 刀具刃 部基本 直径
粗铰
上偏差=刀具刃部上偏差+ G7上偏差 下偏差=刀具刃部上偏差+ G7下偏差 上偏差=刀具刃部上偏差+ G6上偏差 下偏差=刀具刃部上偏差+ G6下偏差
LOGO
精铰
H=(1～2.5)d h=(0.3～1.2)d
LOGO
4. 钻模板 钻模板用于安装钻套，并保证钻套在钻模上的 正确位置。
2）钻套类型
a）固定钻套
标准钻套
b）可换钻套
c）快换钻套
钻套
a）加长钻套
特殊钻套 b）斜面钻套 c）小孔距钻套 d）可定位、夹紧钻套
LOGO
标准钻套
钻床夹具基本结构
钻床夹具基本结构
钻床夹具的基本结构包括底座、夹具体、夹具片、夹具爪和夹具螺杆。
底座是夹具的支撑部分，通常由铸铁或钢材制成，具有足够的稳定性和刚性。
夹具体是底座上的可移动部分，通常由钢材制成，用于夹紧工件。
夹具体通常具有可调节的夹紧力，以确保工件在钻削过程中的稳定性和安全性。
夹具片是夹具体上的可替换部分，其形状和尺寸可以根据不同的工件要求进行定制。
夹具片通常由钢材制成，可以通过螺栓或快速接头固定在夹具体上。
夹具爪是夹具片上的可调节部分，用于夹持工件。
夹具爪通常由钢材制成，具有可调节的夹持力和夹持范围，以适应不同尺寸和形状的工件。
夹具螺杆是夹具体上的调节部分，通常由螺杆和手柄组成。
夹具螺杆用于调节夹具爪的位置和夹紧力，以确保工件的稳定夹持。
除了以上基本结构，钻床夹具还可以根据具体的加工要求添加一些附加装置，如工件定位装置、切割液供给装置等，以提高加工效率和质量。
5.5 典型机床夹具《机械制造技术基础(第3版)》教学课件
5.5.3 镗床夹具
1.镗床夹具的主要类型及使用范围
1)单支承前导向镗模 1)单支承前导向
5.5.3 镗床夹具
1.镗床夹具的主要类型及使用范围
(1)单支承导向镗模
2)单支承后导向
L/D>1（长孔）
L/D<1(短孔）
b)
c)
5.5.3 镗床夹具
1.镗床夹具的主要类型及使用范围
第5章 机床夹具设计
5.5 典型机床夹具
5.5.1 钻床夹具
1.钻床夹具的主要类型及使用范围
(1)固定式钻模
(1)固定式钻模
如何确定钻模在机床工作台的位置?
(2)回转式钻模
(3)翻转式钻模
(3)翻转式钻模
(4)盖板式钻模
(5)滑柱式钻模
5.5.1 钻孔夹具
2.钻床夹具的结构特点及设计
图5-97 后引导的双支承导向镗模
2.镗床夹具的结构特点及设计
2.镗床夹具的结构特点及设计
支架 镗套 支承板 压板 夹紧螺钉 可调支承
压板
(1) 镗套
1)回转式镗套
适用于镗杆速度高 于20m/min时的镗孔。
a-内滚式镗套 b-外滚式镗套 1、6-导向支架 2、5-镗套 3-导向滑套
4-镗杆
(1) 镗套
2)固定式镗套
适用于镗杆速度低 于20m/min时的镗孔。
(1) 镗套 镗刀杆的结构
d<50mm
D>50mm
(1) 镗套 镗套引刀槽
尖头 定向键 双螺旋面
(1) 钻套
钻套
1)固定钻套
钻套
2)可换钻套
钻套
3)快换钻套
钻套
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典型钻床夹具的结构
1.钻铰支架孔钻模
下图所示为支架工序图。
Φ20H9孔的下端面和Φ24mm短圆柱面均已加工，本工序要求钻铰Φ20H9孔，并要求保证该孔轴线到下端面的距离为25±0.05mm。
图1所示为在立式钻床上钻铰支架上Φ20H9孔的钻模。
工件以Φ20H9孔的下端面、
Φ24mm短圆柱面和R24mm外圆弧面为定位基准，通过夹具上定位套1的孔、定位套的端面和一个摆动V形块2实现六点定位。
为了装卸工件方便，采用铰链式压板4和摆动V形块2夹紧工件。
该夹具定位结构简单，装卸工件方便，夹紧可靠。
机床夹具总图中应正确标注出影响定位误差、安装误差和调整误差的有关尺寸和技术要求。
该夹具的上述尺寸和技术要求的分析如下：
定位副的制造误差应是影响定位误差的因素,因此在夹具总图上应标注出定位元件的精度和技术要求，如定位套孔径Φ24mm，定位套与夹具体配合尺寸Φ35H7/n6。
定位元件工作表面与机床连接面之间的技术要求是影响安装误差的因素，而该钻夹具与机床的连接面是夹具体底面A，因此定位元件工件表面与夹具体底面的技术要求应标出，如衬套端面对夹具体底面A的垂直度0.02mm。
定位元件工作面与刀具位置之间的技术要求是影响调整误差的因素，对钻夹具而言，钻套轴线的位置即为孔加工刀具的位置，因此钻套轴线与定位元件工作面之间应标出必要的技术要求。
如钻套轴线与夹具体底面A的垂直度0.02mm，钻套轴线与定位套端面的距离尺寸精度25±0.015mm，钻套内径的尺寸公差Φ20F7，钻套与衬套之间、衬套与钻模板之间的配合精度Φ26F7/m6、Φ32H7/n6等。
钻夹具的调整误差也称导向误差。
此外还应标注出一些其他装配尺寸，如销子3与V形块2、与压板4之间的配合尺寸Φ10G7/h6、Φ10N7/h6等。
2.铰链模板固定式钻模
图2所示为在拨叉45上加工直径Φ8.4mm的M10底孔的工序图和在立式钻床上完成以上工序的钻模总图。
工件以圆孔Φ15.81F8、叉口51 mm及槽14. 2mm作为定位基准，通过夹具上的定
位轴6、扁销1及偏心轮8上的对称楔块等定位元件实现六点定位，且符合基准重合原则。
由于钻孔后需要攻丝，并且考虑使工件装拆方便，故该钻模采用了可翻开的铰链式钻模板。
夹紧时，通过手柄顺时针转动偏心轮8，偏心轮上的对称楔块插入工件槽内，在定位的同时将工件夹紧。
由于钻削力不大，故工作时比较可靠。
钻模板4用销轴3采用基轴制装在模板座7上，翻下时与支承钉5接触，以保证钻套的位置精度，并用紧定螺钉2锁紧。
该夹具对工件的定位考虑合理，且采用偏心轮使工件既定位又夹紧，简化了夹具的结构。
对该夹具所标注的技术要求分析如下：
影响工件定位误差的技术要求有：定位轴直径及公差Φ15.81h6，扁销直径及公差Φ51g6、扁销轴线的位置度等。
影响安装误差的技术要求有：定位轴轴线与安装基面C的平行度。
影响导向误差的技术要求有：钻套中心线与夹紧偏心轮对称面的距离尺寸 3.1±0.03mm，夹紧偏心轮与底座的配合公差15H7/h6，钻套中心与基准B的位置度；另外对于铰链钻模板夹具，铰链钻模板与铰链座的配合精度Φ12G7/h6和40H7/f6也影响导向误差。