机床夹具设计原理ppt课件
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机械制造技术基础课件机床夹具设计原理
消除或减少过定位的方法主要有：
(1) 提高工件定位基准之间及定位元件工作表面之间的位置精度，减少过定位对加 工精度的影响，使不可用过定位变为可用过定位；
(2) 改变定位方案，避免过定位。改变定位元件的结构，如圆柱销改为菱形销、长 销改为短销等；或将其重复限制作用的某个支承改为辅助支承（或浮动支承）。
4．过定位
图4．5 连杆大头孔加工时工件在夹具中的定位
如图4．5所示的连杆定位方案，长销限制了
、 4个自由度，支承板
限制了
、 3个自由度，其中 被两个定位元件重复限制，这就产生了过定
位。当连杆小头孔与端面有较大的垂直度误差时，夹紧力F将使长销弯曲或使连杆
变形，见图4.5(ｂ)、(ｃ)，造成连杆加工误差，这时为不可用过定位。若采用图4.5
4.1 机床夹具概述
4.1.4 机床夹具的功能
（1）保证工件的加工精度，稳定产品质量。机床夹具的首要任务是 保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工 表面相互之间的尺寸精度和位置精度。使用夹具后，这种精度主要靠夹具 和机床来保证，不再依赖于工人的技术水平。
（2）提高劳动生产率、降低成本。使用夹具后可减少划线、找正等 辅助时间，而且易于实现多件、多工位加工。在现代夹具中，广泛采用气 动、液压等机动夹紧等装置，还可使辅助时间进一步减小。因而可以提高 劳动生产率、降低生产成本。
（3）通用可调夹具和成组夹具
（4）组合夹具
（5）随行夹具
4.1 机床夹具概述
4.1.2 机床夹具的分类
2）按使用的机床分类
按所使用的机床不同，夹具可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹 具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。
3）按夹紧动力源分类
第二章机床夹具设计 共235页PPT文档
60
（五）工件定位时的几种情况
1、完全定位
工件在夹具中相对于刀具的六个自由度全部被限制的 定位方法称为完全定位。
举例：连杆工件在由定位支承板、短銷和挡銷组成的夹具中定
位，试对此定位方案进行定位分析。（如下图所示）
Z
短销
挡销
Y
支承板
Y
X
61
解：写出各定位元件所限制的自由度：
支承板限制工件三个自由度：
Y X
Y X
工件以平面定位
Y Y
36
对粗基准：使用三个支承銷（三点构成一个平面）作为定
位元件，限制工件三个自由度
对精基准：可用一支承板代替三个支承銷定位，同样限制
工件的三个自由度
工件
工件
图:支承钉、支
承板及其用法
支承板
用于粗基准 用于精基准
37
2、工件以圆孔定位 工件以圆孔定位多属于定心定位（定位基准 为圆柱孔轴线）。常用定位元件是定位销和心轴。 定位销有圆柱销、圆锥销、菱形销等形式；心轴 有刚性心轴（又有过盈配合、间隙配合和小锥度 心轴等）、弹性心轴之分。
8
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
分度头
通用夹具
9
组合夹具实例
10
11
KH1 KH2 KH3 KH4
L φD
L φD
3
3
4 L
φD
4 L
φD
3
3
4 L φD
4 L φD
3
3
成组（部分元件可更 换）夹具
4
4
零件工序简图
12
2．按机床分类
1）车床夹具 2）铣床夹具 3）钻床夹具 4）磨床夹具 5）数控机床夹具
（五）工件定位时的几种情况
1、完全定位
工件在夹具中相对于刀具的六个自由度全部被限制的 定位方法称为完全定位。
举例：连杆工件在由定位支承板、短銷和挡銷组成的夹具中定
位，试对此定位方案进行定位分析。（如下图所示）
Z
短销
挡销
Y
支承板
Y
X
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解：写出各定位元件所限制的自由度：
支承板限制工件三个自由度：
Y X
Y X
工件以平面定位
Y Y
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对粗基准：使用三个支承銷（三点构成一个平面）作为定
位元件，限制工件三个自由度
对精基准：可用一支承板代替三个支承銷定位，同样限制
工件的三个自由度
工件
工件
图:支承钉、支
承板及其用法
支承板
用于粗基准 用于精基准
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2、工件以圆孔定位 工件以圆孔定位多属于定心定位（定位基准 为圆柱孔轴线）。常用定位元件是定位销和心轴。 定位销有圆柱销、圆锥销、菱形销等形式；心轴 有刚性心轴（又有过盈配合、间隙配合和小锥度 心轴等）、弹性心轴之分。
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三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
分度头
通用夹具
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组合夹具实例
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KH1 KH2 KH3 KH4
L φD
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4 L φD
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成组（部分元件可更 换）夹具
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零件工序简图
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2．按机床分类
1）车床夹具 2）铣床夹具 3）钻床夹具 4）磨床夹具 5）数控机床夹具
《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。
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夹具设计教学课件
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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。
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夹具设计教学课件
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固定式镗套
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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。
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夹具设计教学课件
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回转式镗套
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夹具设计教学课件
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（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。
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机床夹具ppt
2、右图所示套筒以外圆 柱面在V型块上定位,在 插床对内孔插键槽,以知 D=500-0.03, d=300.050D 对d的跳动为0.02,试计 算加工加工尺寸H的定位 误差。(华南理工98年)
3、在阶梯轴工件的小端铣键槽,要求保证尺寸 30+0.10,定位方案如下图所示,该定位方案能否满 足加工要求?如何提高定位精度?(大连理工99年)
２、液压夹紧
第五节、各类机床夹具
一、车床夹具
二、铣床夹具
三、钻床夹具
组合夹具
0
30± 0.07
A
P C B O
3 0 ± 0 .07
A
P C B O
3 0 ± 0 .07
A
P C B O D
3 0 ± 0 .07
1、有一工件在V型块上定位, 工件定位处外圆直径为￠60， 公差为0—0.028， V型块 夹角为90度，分析计算工序 尺寸H的定位误差。(山工 2000年)
第一节 机床夹具概述
一、工件的装夹方法
1)用找正法装夹工件
2)用夹具装夹工件
二、机床夹具的工作原理和在机械加工过 程中的作用 1、夹具的主要工作 原理
1)工件在夹具中占有 正确位置 2)夹具对机床保持准 确 位置 3)刀具对定位元件的 定位面调整到准确位 置
2、夹具的作用 1）保证稳定可靠地达到各项加工精
3、工件以外圆柱面定位 （1）V型块
（2）定位套筒
（3）半圆孔定位座
（4）外圆定心夹紧机构
4、工件以组合表面 定位
（1）一面两孔定位
应用
应用实例
（2）一面及两外圆柱面组合定位
（2析
一、定位误差及其产生原因 1、定位基准与设计基准不重合
机械制造工艺学机床夹具设计原理课件
数字化
利用数字化技术实现产品设计 、工艺规划和生产过程的数字 化管理，提高生产效率和产品 质量。
精密化
采用高精度加工设备和工艺技 术，提高产品精度和表面质量 ，满足高精度和高性能产品的
需求。
02 机床夹具设计原理
机床夹具的分类与特点
通用夹具
专用夹具
适用于一定范围内的各种零件的加工，如 三爪卡盘、四爪卡盘等。特点为结构简单 ，通用性强，但效率较低。
涉及船舶的制造，包括 船体结构、推进系统和
船舶设备的制造。
电子工业
涉及电子产品的制造， 如集成电路、电子元件
和显示器的制造。
机械制造工艺学的发展趋势
智能化
利用人工智能、大数据和云计 算等技术手段，实现机械制造
过程的智能化和自动化。
绿色化
注重环保和可持续发展，采用 清洁能源和绿色制造技术，降 低能耗和减少废弃物排放。
定位误差的产生与计算
定位误差的产生是由于工件在夹具中的定位基准与加工要求不一致所引 起的。
定位误差的计算方法包括极值法和概率法，极值法适用于定位元件为刚 性、无弹性的情况，概率法适用于定位元件有一定弹性、工件尺寸有一
定分散性的情况。
定位误差的大小对加工精度和产品质量有重要影响，因此需要对其进行 控制和补偿。
设计夹具体和零部件
根据结构方案，设计夹具体的各个零部件 ，并确定其尺寸、材料和热处理要求等。
03 夹具材料的选择与处理
夹具材料的种类与特性
钢材
硬度高、耐磨性好，适用于需要承受较大夹 紧力和切削力的夹具。
铝合金
轻便、易于加工，适用于需要快速装夹和轻 量化的夹具。
铸铁
具有良好的耐磨性和抗冲击性，适用于粗加 工和重型夹具。
《机床夹具设计》PPT课件
按照使用夹具的机床类型，夹具可分为车床夹具、铣床夹具、钻 床夹具、镗床夹具等类型。
按照夹具的用途，可将夹具分为机床夹具、装配夹具、检测夹具 等。
按照夹紧力的力源类型，夹具还可分为手动夹具、气动夹具、液 压夹具、电磁和电动夹具等。
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
图2-43 通用夹具
分度头
第3章 机床夹具设计
3
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
L φD
4 零件工序简图
图2-44 专用夹具
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
KH1 KH2 KH3
KH4
L φD
L φD
3ห้องสมุดไป่ตู้
3
4 L
φD
4 L
φD
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
2．装夹的方式 在机床上，工件一般可采用如下几种装夹方式： (1) 直接装夹 直接装夹是将工件的定位基准面直接密切贴合在机床的装夹面 上，不需找正即可完成定位，通过夹紧工件，使其在整个加工过程 中保持正确位置。 在平面磨床的磁力工作台上固定工件等都是直接装夹。
机械制造过程中用来固定加工对象，使之在机床上占有正确 的位置，以便进行机械加工或检测的装置被称为机床夹具，简称 夹具。
夹具设计是直接为机械产品生产服务的一项生产准备工作。 机床夹具设计特点是周期要求短，夹具精度高。
夹具设计与机械加工工艺等关系密切。
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
3
3
4 L φD
按照夹具的用途，可将夹具分为机床夹具、装配夹具、检测夹具 等。
按照夹紧力的力源类型，夹具还可分为手动夹具、气动夹具、液 压夹具、电磁和电动夹具等。
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
图2-43 通用夹具
分度头
第3章 机床夹具设计
3
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
L φD
4 零件工序简图
图2-44 专用夹具
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
KH1 KH2 KH3
KH4
L φD
L φD
3ห้องสมุดไป่ตู้
3
4 L
φD
4 L
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第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
2．装夹的方式 在机床上，工件一般可采用如下几种装夹方式： (1) 直接装夹 直接装夹是将工件的定位基准面直接密切贴合在机床的装夹面 上，不需找正即可完成定位，通过夹紧工件，使其在整个加工过程 中保持正确位置。 在平面磨床的磁力工作台上固定工件等都是直接装夹。
机械制造过程中用来固定加工对象，使之在机床上占有正确 的位置，以便进行机械加工或检测的装置被称为机床夹具，简称 夹具。
夹具设计是直接为机械产品生产服务的一项生产准备工作。 机床夹具设计特点是周期要求短，夹具精度高。
夹具设计与机械加工工艺等关系密切。
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
3
3
4 L φD
机床夹具PPT课件
自动线夹具（随行夹具）
1．专用机床夹具
对刀块
工件
定义
指为某种工件在某道 工序上的装夹而专门设 计和制造的机床夹具。 如图示的铣槽夹具。
夹具体 定向键 V型块 支撑套 手柄
•6
汽车制造工艺基础
3
第2章 机床夹具
L φD
4 零件工序简图
专用钻孔夹具
● 专用夹具举例
7
汽车制造工艺基础
第2章 机床夹具
特 点及应用
1)工件进入自动线加工前，工件先装夹于随行夹具 中并一起沿自动线依次从一个工位（机床）移到 下一个工位并在每个机床工作台上或固定夹具上 定位、夹紧；
2)工件退出自动线时，工件才从随行夹具上卸下。 适用于大批量的自动生产线。
•18
汽车制造工艺基础
第2章 机床夹具
2.2 典型专用机床夹具
典型专用机床夹具种类繁多，按使用机床可分：
b）零件族内部分工件加工示意图
成组车床夹具
KH1--夹紧螺钉 KH2—定位锥体 KH3—顶环 KH4—定位环 KH5—弹性胀套•13
汽车制造工艺基础
第2章 机床夹具
KH1
● 成组夹具举例
KH2 KH3 KH4
L φD
L φD
3
3
4 L φD
4 L
φD
3
3
4 L
φD
4 L
φD
3
3
成组夹具
4
4
零件工序简图
第2章 机床夹具
● 组合夹具实例
相体零件镗孔组合夹具
带回转分度的组合夹具
10
汽车制造工艺基础
第2章 机床夹具
a） 槽系组合钻模及元件分解图
夹具设计PPT课件精选全文
Z Y
X
Z Y
X
Z Y
X
Z
Z
Z
XY
XY
图2-21 工件以圆孔定位
Y X
31
第31页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
定位销
图2-22 常用的定位销
32
第32页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
刚性心轴
图2-23 刚性新轴
33
第33页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
工件以外圆定位
2.1.1 夹具的基本概念
夹具的含义
夹具是指在机床上用以装夹工件的一种装置。
夹具的功用
(1) 保证加工质量，使工件相对于机床或刀具保持正确位置。 (2) 提高生产率，降低成本。 (3) 扩大了机床的工艺范围。 (4) 减轻了工人劳动强度，保证生产安全。
第1页/共74页
2.1.1 夹具的基本概念
夹具的组成
气动虎钳
图2-4 夹具
液压夹具
6
第6页/共74页
2.1.2 工件装夹
装夹的含义
装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。 ➢ 定位 — 使工件在机床或夹具上占有正确位置。 ➢ 夹紧 — 对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持
不变。
工件装夹方法
➢直接找正装夹
7
第7页/共74页
2.1.2 工件装夹
的自由度不需限制。例如球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕自身轴线 的转动等。
②工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。如加工平板上表 面，要求保证平板厚度及与下平面的平行度，则只需限制 3 个自由度就 够了。
12
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这种定位称欠定位。欠定位是不允许的。结果就使产生废品。 若工件上的某个自由度被二个，或二个以上的约束所重复限制，这种定位 称过定位。
过定位在一般情况下，是不允许的，在下列特殊情况下是允许的： 1.工件定位面和夹具精度很高； 2.工件刚性较差。
*当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不允许过定位。 *为提高定位稳定性和刚度，以加工过的表面定位时，可以出现过定位。
工件上的某些自由度，对加工精度没有影响，则该自由度可不被限制， 这样工件的被限制的自由度小于六个，则称不完全定位。
上述两种情况，称为定位的正常情况，即：凡是影响加工精度的自由度均 已被限制，其定位就是正常的。
2）欠定位与过定位（超定位，定位干涉）：定位的非正常情况。 若工件上某个影响加工精度的自由度应该被限制而没有限制，
四爪单动卡盘 1-卡盘体 2-卡爪 3-丝杆
三、夹具的组成
1、夹具的组成
①定位元件及定位装置 ②夹紧元件及夹紧装置
③导向元件或对刀装置 ④动力装置
⑤夹具体
⑥其它元件与装置
2、夹具的工作原理要点
①使工件占有正确的加工位置
②保证夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的
准确几何位置，满足加工面对定位基准的相互位置精
刚体有六个自由度： x、y、z、x、y、z
定位条件：采取各种约束措施来(约束)消除六个自由度 六点定位原理：
圆盘类零件
平面 1、2、3： z、x、y
圆柱面 5、6 ： x、y
槽4： z
轴类零件
圆柱面 1、3、4、5：
槽 2： x
端 6： x
y、z、y、z
六点 定位原理
采用六个按一定规则布置的约束点，限 制工件的六个自由度，实现完全定位
（2）提高生产率
（3）减轻工人劳动强度 （4）扩大机床使用范围
（5）降低生产成本
（6）可由较低技术等级的工人加工
五、夹具分类
1、按专业化程度
①通用夹具
②专用夹具
③成组夹具
④组合夹具
⑤随行夹具
2、按机床种类
①车床夹具
②磨床夹具
③钻床夹具(钻模)
④镗床夹具(镗模)
⑤铣床夹具
3、按动力源
手动、气动、液压、气液、电动、电磁、真空
主要内容
第4章 机床夹具设计原理 4.1 机床夹具的概述 4.2 工件的定位 4.3 典型的定位方式、定位元件及定位装置 4.4 定位误差 4.5 工件的夹紧 4.6 夹紧机构 4.7 夹具的动力装置 4.8 夹具的其它装置 4.9 夹具设计的方法及步骤 思考与练习：
§4-1 夹具的基本概念
一、机床夹具的定义
第四章 机床夹具设计原理
学习目的与要求
（1）了解机床夹具的组成、作用及其对零件加工的重要性 （2）掌握对工件定位的概念、原理、要求及定位误差的概念 （3）掌握各种不同定位方式定位误差的计算 （4）熟悉对工件夹紧的目的、要求和夹紧机构 （5）熟悉各种机床上使用的夹具特点 （6）初步掌握夹具设计的方法、要点和步骤
长销1： x, y, x, y
支撑板2： x, y, z
其中：x, y 被两个元件重复限制，这就产生了过定位。
Fig4-7 连杆过定位情况
③一面两销 两个短销均限制了
→将其中一销改为削边销 Y
过定位益处
增加稳定性 增加刚性
1）完全定位与不完全定位
工件的六个自由度，为了保证加工精度，均需要被限制，则称完全定位。
自紧(切削力)
4. 组合夹具
1
机床夹具概述
典型组合夹具[1]
1
机床夹具概述
典型组合夹具[1分解图形]
§4-2工件的定位
一、定位与基准
定位：工件在夹具中占有正确的位置 夹紧：固定工件的位置 定位基准：确定工件安装时所用的基准
ห้องสมุดไป่ตู้
二、定位原理
自由度：一个物体在空间中可能具有的运动
满足加工精度所需限制的自由度分析
正常定位
完全定位 不完全定位
不正常定位
欠定位 超定位
超定位的几个例子
①平面定位： 四个支撑钉→三个
②平面长销 平面→3个；长销→4个 改进措施
长销与小端面 短销与大端面 长销与浮动端面垫
若工件上的某个自由度被二个，或二个以上的约束所重复限制，这种定位 称过定位。
度要求
③保证加工面对定位基准的位置尺寸
对刀装置
1-定位键； 2-支承板； 3-齿纹顶支承钉； 4-平头支承钉； 5-侧装对刀块； 6-夹具底块； 7-底板；8-螺旋压板；9-夹紧螺母；10-对刀塞尺
Fig4-1 铣槽工序用的铣床夹具
机床夹具和机床、刀具、工件之间关系图
四、夹具的作用
（1）保证加工精度
常见定位元件分析
①定位销定位： 短销： x, y
长销： x, y, x, y
②V型铁定位：
短V铁：x,
z
长x,Vz铁,：x, z
③锥销定位： ④顶尖定位：
x,
y,
z
x,
y,
z
x, y
x, y
三、定位的正常情况与非正常情况
需限制5个自由度
需限制6个自由度
具体情况具体分析：
该限制的没有限制→欠定位，不允许；限制自由度 小于六时，是欠定位或不完全定位
一个自由度被多个定位元件限制→超定位，一般不 允许
工件定位面精度、夹具定位元件精度较高→允许过 定位→提高刚度
工件刚度低，过定位→提高刚度 根据加工要求确定定位 欠定位和过定位可能同时存在
§5-3 典型的定位方式、定位元件及定位装置
– 定义：将工件进行定位、夹紧，将刀具进行导向或 对刀，以保证工件与刀具间的相对位置关系的附加装 置。
机床夹具 辅助——将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置。
二、工件的安装
定义：工件的定位及夹紧 内容： 安装 定位
夹紧 方式： 划线安装
夹具安装
划线安装（钳工手工作业）
是指按图纸要求在工件表面上划出位置线以及加工线和找正线，安装工件时，先在机床 上按找正线找正工件的位置，然后夹紧工件。例如：要在长方形工件上镗孔，可先在划 线平台上划出孔的十字中心线，再画出加工线和找正线（加工线和找正线之间的距离一 般为5毫米）。然后将工件安放在四爪单动卡盘上轻轻夹紧，转动四爪单动卡盘，用划 针检查找正线，找正后夹紧工件。 特点：划线安装不需要其它专门设备，通用性好，生产率低，精度不高 （一般划线找正的对线精度为0.1mm左右），适于单件、小批量生产中复杂铸件或者 铸件精度较低的粗加工工序。
过定位在一般情况下，是不允许的，在下列特殊情况下是允许的： 1.工件定位面和夹具精度很高； 2.工件刚性较差。
*当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不允许过定位。 *为提高定位稳定性和刚度，以加工过的表面定位时，可以出现过定位。
工件上的某些自由度，对加工精度没有影响，则该自由度可不被限制， 这样工件的被限制的自由度小于六个，则称不完全定位。
上述两种情况，称为定位的正常情况，即：凡是影响加工精度的自由度均 已被限制，其定位就是正常的。
2）欠定位与过定位（超定位，定位干涉）：定位的非正常情况。 若工件上某个影响加工精度的自由度应该被限制而没有限制，
四爪单动卡盘 1-卡盘体 2-卡爪 3-丝杆
三、夹具的组成
1、夹具的组成
①定位元件及定位装置 ②夹紧元件及夹紧装置
③导向元件或对刀装置 ④动力装置
⑤夹具体
⑥其它元件与装置
2、夹具的工作原理要点
①使工件占有正确的加工位置
②保证夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的
准确几何位置，满足加工面对定位基准的相互位置精
刚体有六个自由度： x、y、z、x、y、z
定位条件：采取各种约束措施来(约束)消除六个自由度 六点定位原理：
圆盘类零件
平面 1、2、3： z、x、y
圆柱面 5、6 ： x、y
槽4： z
轴类零件
圆柱面 1、3、4、5：
槽 2： x
端 6： x
y、z、y、z
六点 定位原理
采用六个按一定规则布置的约束点，限 制工件的六个自由度，实现完全定位
（2）提高生产率
（3）减轻工人劳动强度 （4）扩大机床使用范围
（5）降低生产成本
（6）可由较低技术等级的工人加工
五、夹具分类
1、按专业化程度
①通用夹具
②专用夹具
③成组夹具
④组合夹具
⑤随行夹具
2、按机床种类
①车床夹具
②磨床夹具
③钻床夹具(钻模)
④镗床夹具(镗模)
⑤铣床夹具
3、按动力源
手动、气动、液压、气液、电动、电磁、真空
主要内容
第4章 机床夹具设计原理 4.1 机床夹具的概述 4.2 工件的定位 4.3 典型的定位方式、定位元件及定位装置 4.4 定位误差 4.5 工件的夹紧 4.6 夹紧机构 4.7 夹具的动力装置 4.8 夹具的其它装置 4.9 夹具设计的方法及步骤 思考与练习：
§4-1 夹具的基本概念
一、机床夹具的定义
第四章 机床夹具设计原理
学习目的与要求
（1）了解机床夹具的组成、作用及其对零件加工的重要性 （2）掌握对工件定位的概念、原理、要求及定位误差的概念 （3）掌握各种不同定位方式定位误差的计算 （4）熟悉对工件夹紧的目的、要求和夹紧机构 （5）熟悉各种机床上使用的夹具特点 （6）初步掌握夹具设计的方法、要点和步骤
长销1： x, y, x, y
支撑板2： x, y, z
其中：x, y 被两个元件重复限制，这就产生了过定位。
Fig4-7 连杆过定位情况
③一面两销 两个短销均限制了
→将其中一销改为削边销 Y
过定位益处
增加稳定性 增加刚性
1）完全定位与不完全定位
工件的六个自由度，为了保证加工精度，均需要被限制，则称完全定位。
自紧(切削力)
4. 组合夹具
1
机床夹具概述
典型组合夹具[1]
1
机床夹具概述
典型组合夹具[1分解图形]
§4-2工件的定位
一、定位与基准
定位：工件在夹具中占有正确的位置 夹紧：固定工件的位置 定位基准：确定工件安装时所用的基准
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二、定位原理
自由度：一个物体在空间中可能具有的运动
满足加工精度所需限制的自由度分析
正常定位
完全定位 不完全定位
不正常定位
欠定位 超定位
超定位的几个例子
①平面定位： 四个支撑钉→三个
②平面长销 平面→3个；长销→4个 改进措施
长销与小端面 短销与大端面 长销与浮动端面垫
若工件上的某个自由度被二个，或二个以上的约束所重复限制，这种定位 称过定位。
度要求
③保证加工面对定位基准的位置尺寸
对刀装置
1-定位键； 2-支承板； 3-齿纹顶支承钉； 4-平头支承钉； 5-侧装对刀块； 6-夹具底块； 7-底板；8-螺旋压板；9-夹紧螺母；10-对刀塞尺
Fig4-1 铣槽工序用的铣床夹具
机床夹具和机床、刀具、工件之间关系图
四、夹具的作用
（1）保证加工精度
常见定位元件分析
①定位销定位： 短销： x, y
长销： x, y, x, y
②V型铁定位：
短V铁：x,
z
长x,Vz铁,：x, z
③锥销定位： ④顶尖定位：
x,
y,
z
x,
y,
z
x, y
x, y
三、定位的正常情况与非正常情况
需限制5个自由度
需限制6个自由度
具体情况具体分析：
该限制的没有限制→欠定位，不允许；限制自由度 小于六时，是欠定位或不完全定位
一个自由度被多个定位元件限制→超定位，一般不 允许
工件定位面精度、夹具定位元件精度较高→允许过 定位→提高刚度
工件刚度低，过定位→提高刚度 根据加工要求确定定位 欠定位和过定位可能同时存在
§5-3 典型的定位方式、定位元件及定位装置
– 定义：将工件进行定位、夹紧，将刀具进行导向或 对刀，以保证工件与刀具间的相对位置关系的附加装 置。
机床夹具 辅助——将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置。
二、工件的安装
定义：工件的定位及夹紧 内容： 安装 定位
夹紧 方式： 划线安装
夹具安装
划线安装（钳工手工作业）
是指按图纸要求在工件表面上划出位置线以及加工线和找正线，安装工件时，先在机床 上按找正线找正工件的位置，然后夹紧工件。例如：要在长方形工件上镗孔，可先在划 线平台上划出孔的十字中心线，再画出加工线和找正线（加工线和找正线之间的距离一 般为5毫米）。然后将工件安放在四爪单动卡盘上轻轻夹紧，转动四爪单动卡盘，用划 针检查找正线，找正后夹紧工件。 特点：划线安装不需要其它专门设备，通用性好，生产率低，精度不高 （一般划线找正的对线精度为0.1mm左右），适于单件、小批量生产中复杂铸件或者 铸件精度较低的粗加工工序。