机床夹具的分类及组成
机床夹具的基本组成
机床夹具的基本组成机床夹具是机械加工中不可或缺的工具，它通常由夹具底座、夹具卡盘、夹具底座定位孔、定位销、弹簧等组成。
下面我们来详细了解一下机床夹具的基本组成。
一、夹具底座夹具底座是机床夹具的主要部分之一，通常由底座本体、底座面、底座定位孔等组成。
底座本体通常采用铸铁或钢铸造，具有较高的刚度和稳定性。
底座面则是夹紧工件的部分，它通常采用平面或V 型面结构，以便更好地与工件接触。
底座定位孔的作用是为了定位夹具卡盘。
二、夹具卡盘夹具卡盘是机床夹具的主要功能部件，它通常由卡盘本体、卡盘爪、卡盘螺栓等组成。
卡盘本体采用铸造或锻造工艺，具有较高的刚度和稳定性。
卡盘爪则是夹紧工件的部分，它常用的类型有三爪卡盘、四爪卡盘、滚珠卡盘等。
卡盘螺栓用于将卡盘爪固定在卡盘本体上。
三、夹具底座定位孔夹具底座定位孔的作用是为夹具卡盘提供定位支撑，使夹具卡盘能够准确地定位在夹具底座上。
定位孔一般为直径为10-20mm的孔洞，需要与卡盘螺栓相匹配。
四、定位销定位销是机床夹具的重要组成部分，它通常用于工件的定位和夹紧。
定位销的材料多为优质合金钢，具有较高的硬度和耐磨性。
定位销的类型有圆柱销、方柱销、球锥销等。
五、弹簧弹簧是机床夹具的辅助部件，它通常用于夹具卡盘的夹紧和释放。
弹簧的材料多为优质弹簧钢，具有较高的弹性和耐腐蚀性。
弹簧的类型有压缩弹簧、拉伸弹簧等。
以上就是机床夹具的基本组成，它们共同作用，形成了机床夹具的完整结构。
不同类型的机床夹具在具体应用中会有所不同，但其基本组成结构是类似的。
机床夹具的结构设计和制造工艺的优化，对提高机械加工的精度和效率具有重要意义。
钳工工艺学教案-第十一章
三、夹紧力的确定 1．夹紧力的方向
夹紧力应垂直于主要定位基准 a）正确 b）错误
2．夹紧力的作用点 （1）夹紧力的作用点应保持工件定位稳固，而不致引起工件位移或偏转。
夹紧力作用点应防止工件倾斜 a）正确 b）错误
（2）夹紧力的作用点应使工件夹紧变形尽可能小
夹紧力作用点应落在刚性好的部位 a）效果好 b）效果不好
§11-2 工件的定位
一、工件的定位原理 1．定位与定位基准 确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程，称为定位。工件的定位是 靠工件上某些表面与夹具中的定位元件（或装置）相接触来实现的。 定位基准是指在加工过程中，使工件在夹具中（或机床上）占有准确加工位置所 依据的基准。
2．六点定位规则及应用 （1）六点定位规则
谢谢！
轴套钻孔用夹具
（5）其他元件及装置 其他元件及装置包括用于改变工件与刀具相对位置以获得多个工位的分度装置； 非手动夹具中作为生产动力部分的气缸、液压缸及电磁装置；靠模装置及连接元件、 自动定心装置等。
二、机床夹具的作用 1．保证加工精度 2．提高劳动生产率，降低加工成本 3．扩大机床加工范围 4．能减轻工人的劳动强度
4．工件定位时应注意的问题 （1）完全定位 用六个支承点限制工件全部六个自由度，使工件在夹具中占有完全确定的唯一位置， 称为完全定位。
（2）不完全定位 没有完全限制工件六个自由度的定位，称为不完全定位。
（3）欠定位 欠定位是指工件实际定位时，所限制的自由度数目少于按加工要求所必须限制的 自由度数目。
工件定位基准
定位 元件
定位简图
V形架
定位套
定位元 件特点
续表 限制自由度
短V形架 x ，z
长V形架 x ，z x ，z
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
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
9
10
11
12
13 14
15 16 17
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
第6章 机床夹具
与夹具体的配合为：H7/r6，H7/n6。
第六章 机床夹具设计 支承板：多用于工件上已加工平面的定位，一般用2个～3个M6～M12 的螺钉紧固在夹具体上。在受力较大或支承板有移动趋势时，应增加圆锥 销或将支承板嵌入夹具槽内。 支承板的结构有三种，见图。(a)型结 构简单、制造方便，故常适用于侧面和顶 面定位。(c)型结构易于保证上表面清洁， 可用于底面定位。 当工件定位基准面较大时（如箱体类 零），夹具上常设置多个支承板，用它们 的工作面组合成大的定位支承面，为确保 各支承板工作面的等高性，工艺上是用装 配后再统一“终磨”一次保证的。
第六章 机床夹具设计 平头支承钉常用于定位面较平整的工件。圆头支承钉与定位平面为点接触， 可保证接触点位置的相对稳定、但它易磨损，且使定位面产生压陷，给工件夹 紧后带来较大的安装误差，装配时也不易使几个支承处于所需的同一平面上， 故园头支承仅适用于未经加工的平面定位。网纹头支承钉与定位面间的摩擦 力较大，阻碍工件移动，加强定位的稳定性，但槽内易积切屑，常用在粗糙表 面的侧面定位。
用合理分布的六个支承点，即 可限制工件的六个自由度，使工件 的空间位置完全确定下来，这一原 理称为六点定位原理。
注意：在加工过程中并不一定 要求要将工件的六个自由度全部限 制，这要根据加工要求而定。
第六章 机床夹具设计
完全定位
如图a所示，为满足加工要求，工件的六个自由度都必须被限制。像这种 工件的六个自由度都被限制的情况，称为完全定位。
第六章 机床夹具设计
第六章 机床夹具设计 ③锥度心轴：为了消除工件与心轴的配合间隙，提高定心定位精度，在 夹具设计中还可选用如图所示的小锥度心轴。为防止工件在心轴上定位 时的倾斜，此类心轴的锥度通常取K=1/1000～1/5000，心轴的长度则根 据被定位工件圆孔的长度、孔径尺寸公差和心轴锥度等参数确定。 定位时，工件楔紧在心轴锥面上，楔紧后由于孔的局部弹性变形， 使它与心轴在一定长度上产生过盈配合，从而保证工件定位后不致倾斜。 此外，加工时也靠此楔紧所产生的过盈部分带动工件，而不需另外再夹 紧工件。
机床夹具的分类与组成ppt课件
➢ 工件的安装方法
找正安装法：按工件的有关表面或专门划出的线 痕作为找正依据，用划针或指示表，逐个地找正 工件相对于刀具及机床的位置，然后将工件夹紧。
专用夹具安装法：靠专用夹具保证工件相对于刀 具及机床所需的位置，并使其夹紧。
1—钻套； 2—衬套； 3—钻模板； 4—开口垫圈； 5—螺母； 6—定位心轴； 7—夹具体
(3) 用夹具安装 概念： 将工件直接安装在夹具的定位元件上的方法 特点：
①工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位 基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。因 此，不再需要找正便可将工件夹紧。
②由于夹具预先在机床上已调整好位置，因此，工 件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置
③通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相 对于刀具的正确位置。
第五章 机床夹具简介
第一节 机床夹具的分类与组成 第二节 工件定位与装夹 第三节 夹紧装置与夹紧力 第四节 常见机床夹具
第一节 机床夹具的分类与组成
在机械加工过程中，为了保证工件的加工精 度，使之相对于机床、刀具占有确定的位置，并 能迅速、可靠地夹紧工件，以接受加工或检测的 工艺装备称为机床夹具，简称夹具。
2.按夹具使用的机床分类
按使用机床分
车床夹具 铣床夹具 钻床夹具 磨床夹具
3.按夹具的动力源分类
气动夹具
手动夹具
电动夹具 按夹紧动力源分
电液夹具
电磁夹具
液压夹具
按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和 机动夹具两大类。
手动夹具应有扩力机构与自锁性能，以减轻 劳动强度与确保安全生产
常用的机动夹具有：气动、液压、气液增压、 电动、电磁、真空、离心力、自夹紧夹具等
➢ 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。
机床夹具的组成
机床夹具的组成：
1、定位元件或定位装置：起定位作用，保证工件相对于夹具的位置。
2、夹紧装置：保证在加工时保持所限制的自由度。
3、导向元件或对刀装置：保证刀具相对于夹具的位置。
4、连接元件：保证夹具和机床工作台之间的相对位置。
5、夹具体：用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的装置。
6、其他元件及装置：如动力装置的操作系统等。
从使用机床的类型来分：
车床夹具、
磨床夹具、
钻床夹具(又称钻模)、
镗床夹具(又称镗模)、
铣床夹具等。
从用途来分：
机床夹具、装配夹具和检验夹具等。
从动力来源来分：
可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹县、电动夹具、电磁夹具、真空夹具、自紧夹具(靠切削力本身夹紧)等。
机械制造工艺学课程设计3夹具设计
定位元件特点
定位销 （心轴）
短销（短心轴） 长销（长心轴）
圆孔
单锥销
（续）
限制的自由度 、
、 、
、、
短圆锥销
1—固定销 2—活动销
1— 、 、 2— 、
工件定位基准面 定位元件
定位方式简图
定位元件特点
（续）
限制的自由度
支承钉或 支承板
支承板或两个支承钉
、
外圆柱面 V形块
窄V形块
、
、 宽V形块或两个窄V形块
⒈工序基准为工件轴心线
此时为定位基准与工序基准重合，则基准不重合误差为零，而基准位移 的方向又与加工尺寸方向一致，所以加工尺寸B2的定位误差为
DB2
Y
d 2sin
2
⒉工序基准为外圆上母线
此时为定位基准与工序基准不重合。不仅有基准位移误差，而且还有基 准不重合，又定位尺寸与加工尺寸方向一致，所以尺寸B1的定位误差为
的设计基准作为定位基准，以避免定位基准与 设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
基准不重合误差示例
2）基准统一原则：应尽可能使多个加工表面 和加工工序采用同一组定位基准，这就是基准统 一原则。
3）互为基准原则：当对工件上位置精度要求高的 表面进行加工时，需要用两个表面互为基准，反复加工 的原则。
4）自为基准原则：某些要求加工余量小而均匀的 精加工工序，选择加工面本身作为定位基准，称为自为 基准原则。
（4）对刀或导向元件。 （5）夹具体。 （6）其他元件及装置。
3．机床夹具在机械加工中的作用 （1）保证加工精度。 （2）提高生产率，降低成本。 （3）扩大机床工艺范围。 （4）减轻工人的劳动强度。
夹具元件间常用的配合选择
机械制造 第四章机床夹具设计原理
3、快换 钻套
4、特殊钻套
（三）钻模板 1、固定式钻模板
2、铰链式钻模板
3、可卸式 钻模板
4、悬挂式钻模板
第六节 各类机床夹具简介 一、车床夹具
二、铣床夹具 （一）直线进给式铣床夹具 1、多件装夹的铣床夹具
2、多工位加工的铣床夹具
3、摆式铣的铣床夹具
4、双工位回转铣的铣床夹具
二、定位的基本原理 要使每个工件相对夹具（机床、刀具） 都占有同一正确加工位置，则就要限制工 件的六个自由度，即X位移、Y位移、Z位 移、和X旋转、Y旋转、Z旋转，这就称为 工件的“六点定位原则”。如图示。
三、定位的类型 （一）完全定位 工件的六个自由度全部被限制而在空间占 有完全确定的唯一位置，称为完全定位。
（2）多向联动夹紧机构
（3）多件联动夹紧机构
（七）定心夹紧机构 1、按定位-夹紧元件的等速移动来实现定心 夹紧
2、按定位-夹紧元件均匀弹性变形来实现定 心夹紧
3、液性塑料夹具
四、夹紧动力源装置 （一）气动夹紧装置
（二）液压夹紧装置 工作原理与结构和气动夹紧装置相似。 和气动夹紧装置相比液压夹紧装置有如下 特点。 1、工作压力高、结构间单，紧凑。 2、夹紧刚性大，工作平稳。 3、噪声小。劳动条件好。
第四章
机床夹具设计原理
第一节 概述 一、夹具的定义及组成 在机械加工中,根据工件的加工要求,使工 件相对机床、刀具占有正确位置（定位）， 并能快速，可靠地夹紧工件（夹紧）的装 置称为夹具。
夹具由以下部分组成 （一）定位元件：使工件相对机床、刀具占 有正确位置的元件。 （二）夹紧装置：快速，可靠地夹紧工件的 装置。 （三）对刀——引导元件：保证刀具与工件 加工表面有正确相对位置的装置。 （四）连接元件：保证夹具相对机床有正确 位置的元件。 （五）夹具体：将夹具各部分连接在一起的 零件。
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机床夹具的分类及组成
机床夹具是机床加工中的重要辅助工具，它们能够使工件稳定地固定在机床上，从而保证加工的精度和效率。
根据其结构和功能的不同，机床夹具可以分为以下几类。
一、机械夹具
机械夹具是最常见的一种夹具，它们通过机械原理实现对工件的夹紧。
机械夹具一般由夹具本体、夹紧机构、定位机构、传动机构和辅助装置等组成。
其中夹紧机构是机械夹具的核心部件，它能够通过旋转、滑动、压紧、吸附等方式夹紧工件。
二、液压夹具
液压夹具是一种利用液压原理实现工件夹紧的夹具。
液压夹具一般由油缸、油泵、控制阀和夹具本体等部件组成。
液压夹具具有夹紧力大、夹紧稳定、操作方便等优点，适用于对精度要求高、加工量大的工件。
三、气动夹具
气动夹具也是一种常用的夹具，它们通过气压原理实现对工件的夹紧。
气动夹具一般由气缸、气源、控制阀和夹具本体等部件组成。
气动夹具具有动作快速、维护简单等优点，适用于对夹紧力要求不高的工件。
四、电磁吸盘
电磁吸盘是一种通过电磁原理实现工件固定的夹具。
电磁吸盘由铁芯、线圈、吸盘和控制器等部件组成。
电磁吸盘具有吸力大、操作方便、夹紧稳定等优点，适用于对工件表面没有夹紧面或夹紧面不平整的工件。
机床夹具的组成包括夹具本体、夹紧机构、定位机构、传动机构和辅助装置等。
其中夹具本体是夹具的基础部件，它能够直接与机床接触，承受加工力和夹紧力。
夹紧机构是夹具的核心部件，它通过旋转、滑动、压紧、吸附等方式夹紧工件。
定位机构能够确保工件在夹紧时的位置准确无误。
传动机构能够将夹紧力传递到夹具本体上，使其夹紧工件。
辅助装置包括液压源、气源等，能够为夹具提供必要的动力和能源。
机床夹具是机床加工中不可或缺的辅助工具，其分类和组成的不同，决定了其在不同加工场合中的应用范围和效率。
在选用和使用机床夹具时，应充分考虑其适用性、可靠性和安全性等因素，以确保加工过程的顺利进行。