机床夹具设计夹具的连接元件分度装置和夹具体
夹具结构介绍
夹具通常由定位元件、夹紧装置、对刀引导元件、分度装置、连接元件以及夹具体等组成。
作用：定位元件：确定工件在夹具中的正确位置；对刀引导元件：确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向；分度装置：使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类；夹具体：作为夹具底座等。
在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。
毕业设计--盘套径向孔带分度装置钻床夹具设计
毕业设计课题名称盘套径向孔带分度装置钻床夹具设计分院/专业机械工程学院/机械制造与自动化2015 年 5 月 20 日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要本课题是为加工扇形盘套零件的三个径向孔设计带分度装置的钻床夹具。
扇形盘套采用完全定位方式，带台阶的定位心轴限制五个自由度，分度装置实现径向分度的同时限制一个回转自由度。
设计带快换垫圈的螺旋夹紧装置，更换工件方便快捷、夹紧可靠。
分度装置包括带分度功能的分度盘和带停留、复位功能及定位功能的对定销。
设计和选用较高精度的钻套和钻模板，保证钻孔质量。
设计结构坚固的夹具体，为其它夹具零件提供可靠的安装平台。
整套夹具结构经凑、精度较高、操作方便、生产率高，能满足扇形盘套零件的三个径向孔的钻削加工。
关键词：螺旋夹紧；分度装置；钻模板┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (4)1.1 机床夹具简述 (4)1.2 钻床夹具介绍 (5)第2章夹具设计内容与任务要求 (6)2.1 设计任务 (6)2.2 夹具的设计内容 (6)第3章夹具结构设计与工作原理 (8)3.1 夹具总体方案设计 (8)3.2 定位方案设计 (9)3.3 夹紧方案设计 (9)3.4 分度装置设计 (14)第4章夹具精度分析 (15)4.1 定位误差 (15)4.2 对刀误差 (16)4.3 夹具误差 (17)4.4加工精度分析 (17)第5章主要零件设计 (19)5.1 夹具体的设计 (19)5.2 钻模板设计和标准钻套选用 (20)5.3 定位心轴的设计 (21)5.4 分度盘设计 (21)第6章结论 (23)致谢 (24)参考文献 (24)附件 (25)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1 机床夹具简述随着现代各项技术的日新月异，机床在加工精密设备中作用已经无法被任何工具所替代，而夹具是机床的附属部分，是决定加工精度的决定性因素，因此，夹具也逐渐成为单独的一门学科，在社会进步的过程中发挥重要的作用。
机床夹具设计 思考题与习题 参考答案
《机床夹具设计》思考题与习题参考答案（仅说明解答要点，供使用者参考）第1章1-1 在机械加工中，机床夹具能起到哪些作用？有哪些局限性？（参见第1章之1.2.1）机床夹具在机械加工中起着十分重要的作用，归纳起来，主要表现在以下几方面：⑴缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本。
⑵保证加工精度，稳定加工质量。
⑶降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。
⑷扩大机床的工艺范围，实现“一机多能”。
⑸在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。
不过，机床夹具的作用也存在一定的局限性：⑴专用机床夹具的设计制造周期长。
⑵对毛坯质量要求较高。
⑶专用机床夹具主要适用于生产批量较大、产品品种相对稳定的场合。
1-2 机床夹具通常由哪些部分组成？各组成部分功能如何？（参见第1章之1.2.3）虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。
将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。
⑴定位支承元件。
定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一。
定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。
⑵夹紧装置。
夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。
⑶连接定向元件。
这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。
⑷对刀元件或导向元件。
这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。
用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件；用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。
⑸其它装置或元件。
根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。
⑹夹具体。
夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。
上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。
机床夹具设计机床夹具设计试卷(练习题库)(2023版)
机床夹具设计机床夹具设计试卷（练习题库）1、工件六个自由度完全限制称为（），按加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位，夹具上的两个或两2、夹紧机构被称为基本夹紧机构的有（）；（）和偏心轮夹紧机构。
3、工件在夹具中造成定位误差的原因为（）和（）两种。
4、夹紧装置主要由（）；（）；（）三部分组成。
5、按夹具的使用特点分类有（）；（）、可调夹具、组合夹具、拼装夹具。
6、轴类零件一般采用O作为定位基面。
7、采用布置恰当的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为（）。
8、工件的某个自由度被重复限制称（）（重复定位）。
9、工件的实际定位点数，如不能满足加工要求，少于应有的定位点数，称为（）。
这在加工中是不允许的。
10、机床夹具由（）；（）；（）、连接元件、夹具体和其它装置或元件组成。
11、O用来限制工件的自由度。
O用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。
12、定位销的种类有（）、Oo13、钻模板的分类有（）、（）、（）、（）。
14、斜锲夹紧机构中锤头斜锲夹紧和松开工件，原理是（）作用。
15、斜锲夹紧机构的结构特点（）、（）、（）、（）。
16、找正法装夹工件时，工件正确位置的获得是通过O达到的，夹具只起到O 的作用。
17、设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素：（）；（）和作用点。
18、对刀的方法包括（）、（）和（）三种。
19、分度精度取决于O的精度，而分度副的精度主要取决于分度盘和分度定位器的相互位置和结构形式。
20、设计卡、花盘类夹具应尽量使夹具重心靠近（）以减少离心力和回转力矩。
21、加工前，工件被置于机床或夹具中某一正确加工位置，然后再予以压紧的过程为（）。
22、机床夹具设计主要研究的是O夹具的设计。
23、设计专用夹具其结构应（）；（），操作应简便、省力、安全可靠、排屑方便。
24、夹具按夹紧的动力源可分为（）；（）、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。
25、一面两销组合定位中，为避免两销定位时出现O干涉现象，实际应用中将其中之一做成（）结构。
机床夹具设计
机床夹具设计夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后，按照某一工序的具体要求进行的。
夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度，达到加工的生产效率要求，成本低，排屑方便，操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。
一、机床夹具设计的基本要求一个优良的机床夹具，必须满足下列基本要求：1、保证工件的加工精度保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置，确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求，并进行必要的夹具精度分析。
同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2、工艺性能好专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易，便于装配、检验和维修。
当夹具最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。
3、达到加工的生产效率要求专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构，以缩短辅助生产时间，提高生产效率。
4、使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。
应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。
夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。
专用夹具应排屑方便，必要时应设置排屑结构，防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具，防止切屑热量引起工艺系统变形。
5、经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。
以上基本要求中保证工件的加工精度是最重要的。
在此前提下，要处理好其他要求的辩证统一关系。
二、机床夹具设计的一般步骤1、明确设计要求，收集和研究有关资料工艺人员在编制零件的工艺规程时，提出了相应的夹具设计任务书，对其中的定位基准、夹紧方案及有关要求作出说明。
夹具设计人员则应根据夹具设计任务书进行夹具的结构设计。
为了使所设计的夹具能够满足上述要求，设计前要认真收集和研究如下有关资料。
夹具复习题
1．机床夹具一般由定位装置、夹紧装置、夹具体三大主要部分组成。
2．工件在夹具中位置的确定是通过工件表面(定位基准面)与夹具中定位元件的表面的接触或配合来实现的。
3．用来描述工件在某一预先设定的空间直角坐标系中的定位时，其空间位置不确定程度的六个位置参量，称为不定度。
4．任何一个未在夹具中定位的工件，其空间位置具有六个不定度，即沿三个坐标轴的移动不定度、绕三个坐标轴的转动不定度。
5．对于箱类工件的定位，夹具上常设置三个不同方向上的定位基准来形成一个空间定位体系，称为三基面基准体系。
6．在夹具中，采用长V形块作为工件上圆柱表面的定位元件时，可消除工件的四个不定度，其中，包括二个移动不定度和二个转动不定度。
7．工件在夹具中定位时，被夹具的定位元件消除了三个不定度的工件上的那个面，称为主要定位基准面。
8．对于轴类工件的定位，夹具一般以轴向尺寸较大的V形块的两个斜面与工件支承轴颈相接触，形成不共面的四点约束。
9．任何条件下对工件的定位，所消除的不定度数不得少于三个，否则工件就不会得到稳定的位置。
10．工件在夹具中，六个不定度全部被消除的定位，称为完全定位。
11．工件实际定位所消除的不定度数目少于按其加工要求所必须消除的不定度数目，称为欠定位。
12．基本支承是具有独立定位作用的支承，包括支承钉、支承板、自位支承和可调支承。
13．夹紧装置的结构形式多种多样，一般由三部分组成，即力源装置、中间递力机构和夹紧元件。
14．工件在夹紧力作用下，应首先保证工件主要定位基准面与定位元件可靠接触。
15．确定夹紧力的大小时，估算法和类比法是通常采用的方法。
16．夹具的对定包括三个方面：夹具的定位、夹具的对刀和刀具的导向、分度定位。
二、填空题1．长圆柱工件在长套筒中定位，可消除 C 不定度。
A．两个移动 B．两个转动C．两个移动和两个转动 D．一个转动和三个移动2．当工件以加工过的平面与定位平面接触时，可消除工件的 B 不定度。
第五章机床夹具
效率低、常用于单件小批生产中
②自位式：效率高，弹簧力不可太大，tgа＜f，保证自锁 ③推引式： 适用于工件 较重，切削 负荷大的场
合
（二）工件以内孔定位
工件以内孔定位时，常用的有：定位销、定位心轴、 自动定心机构（如三爪卡盘、弹簧心轴等〕。 1）定位销 分固定式和可换式，圆柱销和菱形销
(5)随行夹具：切削加工中隨帶安裝好 的工件在各工位间被自动送转移动的 机床夹具。隨行夹具主要用于自动生 产线﹑加工中心、柔性生产线。
7 6 5 4 3 2 1
8
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18
组合夹具
1—加筋角铁（2） 2—槽用螺栓（6） 3—平键（10） 4—方形支承 5—定位支承 6—方 形支承 7—平垫圈 8—六角螺母（8） 9 —槽用螺栓 10—钻套螺钉 11—快换钻套 12— 钻模板 13—圆形定位销 14—工件 15—方形支承 16—角铁 17—压紧螺钉 18—基础板
②支承板
用于较大已加工平面的定位，所以常出现在精基准定位
中，一个支承板的作用，相当于两个支承钉，消除两个自由 度。
a.结构形式及应用场合：
A型 制造简单，常用于底面定位 B型 切有斜槽，易于清屑，常用于侧面定位
b.应用场合：用于难以用支承钉布置成合适的、稳定的定位中。
①工件刚度不足，定位面又小,并且切削力不能恰好作用在支承上。 图(a) ②薄板上钻孔，支承钉使工件变形。图(b) ③承受较大力的 场合，保护精加 工表面。 ④方便安装：如
根据加工要求应限制 X , Y , X , Y
2. 分析定位元件所能限制的自由度 Z , X ,Y 1）大平面限制
(完整版)《机床夹具设计》考试复习题
一、判断题（对画√，错画×）1. 专用机床夹具至少必须由夹具体、定位元件（装置）和夹紧元件（装置）三个基本部分。
（）2. 一个物体在空间不加任何约束、限制的话，它有六个自由度。
（√）3. 用六个适当分布的定位支承点限制工件的六个自由度即简称为六点定则（√）4. 一个支承点只能限制工件一个自由度，但如果六个支承点分布不当，就可能限制不了工件的六个自由度。
√5. 采用不完全定位是违背六点定则的，故很少被夹具设计采用。
（）6. 工件定位的实质是确定工件上定位基准的位置，此时主要应从有利于夹具结构简化和定位误差小两方面考虑。
（）7. 既能起定位作用，又能起定位刚性作用的支承称为辅助支承。
（）8. 若支承点的位置在工件定位过程中，随定位基面的变化而自动与之相适应的定位元件称为浮动支承。
（）9. 工件在夹具中定位后，在加工过程中始终保持准确位置应由夹具定位元件来实现。
10. 工件定位基准与工序基准重合时，基准不重合误差等于零。
（√）11. 用V形块定位时，V形槽夹角α越大，定位精度越高且越稳定。
（）12. 当心轴与工件定位孔采用无间隙配合时，定位基面与限位基面完全重合，故基准不重合误差不存在。
（）13. 用心轴与工件定位孔采用有间隙配合时，无论心轴水平安装还是垂直安装，所产生的基准位移误差都是相同的。
（√）14. 工件以外圆柱面作定位基面，在V形块上定位时，当加工尺寸是以外圆的下母线为工序基准标注，则定位误差最小。
（√）15. 在夹具中采用偏心轮夹紧工件比用螺旋压板夹紧工件的动作迅速，但其自锁性要比后者差。
（√）16. 用三爪自定心卡盘夹持工件车削时，每个卡爪所受的力是变化的，工件伸出卡爪越长，所需夹紧力也越大。
（）17. 在斜楔增力机构中，斜角α越大，增力比也越大，因而夹紧力也越大。
（）18. 各种精密分度装置大多是利用“误差平均效应”的工作原理设计制造的。
（√）19. 当心轴与工件定位孔采用无间隙配合时，定位基面与限位基面完全重合，故基准不重合误差不存在。
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4.1.1.在工作台上的定位连接
1 定位键
I 标准定位键；
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4.1.1.在工作台上的定位连接
1 定位键
II 圆柱定位销：小 型夹具中，代替 定位键，便于制 造；
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4.1.2.在主轴上的定位连接
3 图（c）中夹具用短锥K和端面B在主轴 上定位，另用螺钉紧固。这种连接方式， 定心精度高，连接刚性也好。但要同时 保证锥面与端面很好接触，制造比较困 难。
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4.1.2.在主轴上的定位连接
4 图（d）过渡盘，夹具以其定位孔按H7/js6 或H7/h6装配在过度盘1的凸缘d上，用螺钉 紧固。凸缘d常常在过渡盘安装在主轴上后 加工。夹具上设置校正基面K，可校正夹具 在过渡盘上的安装误差，以提高定心精度。
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4.1.2.在主轴上的定位连接
2 图（b）中夹具1以端面B 和短圆柱孔D 在主轴上定位，并依靠螺纹M 紧固， 并有两个压块2 防松。这种连接方式制 造容易，但因D孔与主轴端配合有间隙， 定心精度较低。
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4.2.夹具的分度装置
4.2.夹具的分度装置
1 分度装置——工件一次装夹后，能改变 工件加工位置的装置。
I 直线分度装置 II 转角分度装置
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4.2.1.转角分度装置
1 基本组成
机床夹具设计
4.夹具的连接元件、分度装置和夹具体
4.1.夹具的连接元件
4.1.夹具的连接元件
1 夹具通过连接元件与机床相连接，连接 元件决定夹具与机床的相对正确位置。
2 连接元件的基本形式：
I 夹具安装在机床工作台上：铣床、钻床、 镗床等；
II 夹具安装在机床的回转主轴上：车床、内 外圆磨床等；
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4.1.1.在工作台上的定位连接
1 带U型槽的耳座
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4.1.2.在主轴上的定位连接
1 图(a)中夹具以莫氏锥柄装在主轴锥孔 内。连接方式定位装拆迅速方便，定心 精度也较高。但刚性较差，适用于小型 夹具。
4.2.1.转角分度装置
3 各种定位副的特点
III 圆锥销定位
i 分度精度比圆柱销定位的高。 ii 锥面上粘有污物时，将会影响分度精度。 iii 一般来说，圆锥销的制造要比圆
柱销复杂些。
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4.2.1.转角分度装置
3 各种定位副的特点
I 分度副——确定分度装置的基本形式
i 分度盘（板）：绕固定轴线回转； ii 分度定位器：安装在分度装置底座中；
II 操纵机构 III 锁紧机构
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4.2.1.转角分度装置
2 基本形式
I 轴向分度——分度和定位是沿着分度板回转 轴线平行的方向进行的，结构紧凑，维护方 便。
从图中可得出分度误差
：s
2
12e
1 ―定位销与定位衬套
孔配合的最大间隙；
2 ―定位销与导套孔 配合的最大间隙；
s 2 ―分度孔的最大孔 距误差；
e―定位衬套内外圆
的同轴度误差。
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4.2.5.提高圆柱销分度精度的措施
3 带液性塑料定心的定位销
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4.3.夹具体
4.3.1.夹具体的毛坯结构
1 铸造结构
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4.1.3.夹具的找正基面
如果夹具安装在机床上的定位精度要求很高 或不能设置定位键时，一般在夹具上设置相 应的找正基面。供安装找正用。此面经过精 密加工，保证正确的形状和位置精度。用指 示表直接在机床上按此面找正位置。
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IV 双斜面楔定位
i 与圆锥销定位基本相似。
V 单斜面楔定位
i 能将分度的转角误差，始终分布在斜面的一边。 ii 常作精密分度装置用。
VI 正多面体定位
i 结构简单、制造容易。
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4.2.2.分度定位器的操纵机构
1 手拉式定位器
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II 径向分度——分度 和定位是沿着与分 度板的半径方向进 行的，分度精度高。
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4.2.1.转角分度装置
3 各种定位副的特点
I 钢球定位
i 由于锥坑深度较浅，因而定位很不可靠。 ii 用于切削负荷小而分度精度要求不高的场合； iii 用作某些精密分度装置的预定位。
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4.2.2.分度定位器的操纵机构
2 枪栓式定位器
Hale Waihona Puke Page 21精选PPT
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4.2.2.分度定位器的操纵机构
3 齿轮—齿条式定位器 4 杠杆式定位器 5 脚踏式定位器
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4.2.2.分度定位器的操纵机构
3 定位与分 度合并完 成的操纵 机构
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4.2.3.分度板的锁紧机构
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4.2.4.圆柱销定位式分度误差的分析
圆柱销定位、轴向分度的分度装置
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4.2.1.转角分度装置
3 各种定位副的特点
II 圆柱销定位
i 分度副间污物沾附不直接影响分度副的接触。 ii 无法补偿分度副间的配合间隙对分度精度的影响 iii 结构简单、制造容易
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