夹具与装夹
第二章工件装夹和机床夹具
第四节 工件在机床夹具中的定位
例2.在圆柱体上钻孔，保证孔尺寸及与外圆柱的同轴度。
第四节 工件在机床夹具中的定位
影响加工要求的自由度，必须限制；不影响加工要求
的自由度可限制，可不限制。
例及与3.图底示面，的在平一行工度件两上项铣要通求槽，。必为须保限证制尺Z寸, X6,0Y00.20mm
为保证尺寸30±0·1mm及槽侧面与B面的平行度，必须限制
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
2．夹紧元件或夹紧装置 夹紧工件，并使其在加工时在外 力作用下仍然保持工件在夹具中 正确位置的元件或装置称为夹紧 元件或夹紧装置。它一般由动力 装置（如气缸、油缸等）、中间 传力机构（如杠杆、螺纹传动副、 斜楔、凸轮等）和夹紧元件（如 卡爪、压板、压块等）组成。
X
,Leabharlann Z两个自由度，至于 Y 则可限制可不限制。
图1-12
第四节 工件在机床夹具中的定位
5.正确处理过定位： 1） 改变定位元件的结构避免过定位
如图示，把长圆柱销改成短圆柱销，即可避免了过定位。
第四节 工件在机床夹具中的定位
2. 去掉多余的定位支承，消除过定位
如图示，定位支承销3重复限制了Y 把定位支承销3撤消，
第二章 工件装夹与机床夹具
主要讲述内容： 第一节 基准的概念 第二节 工件的装夹方法 第三节 专用机床夹具的组成及其分类 第四节 工件在机床夹具中的定位 第五节 定位误差的分析与计算 第六节 工件的夹紧及夹紧装置 第七节 夹具设计的基本要求和步骤 第八节 夹具设计实例
第一节 基准的概念
一、基本概念： 1. 定位：
图1-7
第四节 工件在机床夹具中的定位
工件在机床的装夹方法
工件在机床的装夹方法
工件在机床上的装夹方法多种多样，具体的选择要根据工件的形状、尺寸、材料以及加工要求来确定。
以下是常见的几种装夹方法：
1. 平面装夹：适用于平面工件，可以使用平口钳、平口夹具等将工件固定在机床的工作台上。
2. 点装夹：适用于小尺寸的工件，可以使用点钳将工件的几个点位固定在机床上。
3. 槽装夹：适用于长条形工件，可以使用槽钳将工件固定在机床的工作台上。
4. 夹具装夹：适用于复杂形状的工件，可以设计制造专用夹具将工件固定在机床上。
5. 中心装夹：适用于轴类工件，可以使用中心握杆将工件的中心部位固定在机床上。
6. 万能装夹器：适用于各种形状的工件，可以通过调整夹具的夹持位置和夹持角度来适应不同形状的工件。
以上只是常见的几种装夹方法，实际应用中还会根据具体情况采用其他形式的装
夹方式。
选择合适的装夹方法可以确保工件在加工过程中稳定、安全地固定在机床上，提高加工精度和效率。
第二章工件的装夹及夹具设计
【例9】如下图，工件加工一个通槽，工件所要保证的加工尺寸为a±△a，因此 设计夹具时只需要限制a所在方向的自由度,以C面为定位基准, 工件以夹具定位加 工，按调整法进行，刀具位置按对刀基准调整。
a± △ a
B
Ami n
L± △ L
a)
C
δ定位产生的原因： a尺寸的工序基准是B， 定位基准是C，两者是 不重合的
第二章
2-1 概 述
工件的装夹及夹具设计
为了加工出符合规定技术要求的 表面，必须在加工前将工件装夹在机 床上或夹具中。
一. 装夹的概念
将工件在机床上或夹具中定 位、夹紧的过程
（1）装夹的目的
实现工件的定位与夹紧
定位：加工前使工件在机床或夹具中占有正确位置的过 程。
夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定 位位置不变的操作。
3） 夹 具 装 夹 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。
二.装夹的方法
1）直接找正装夹
概念：用划针、百分表等 工具直接找正工件位置并 加以夹紧的方法称直接找 正安装法。
效率低，找正精度 较高；适用单件小 批量中形状简单的 工件。
2）划线找正装夹
概念：先用划针画出要加工 表面的位置，再按划线用划 针找正工件在机床上的位置 并加以夹紧
通用性好，但效率 低，精度不高；适 用于单件小批量中 形状复杂的铸件。
工件的装夹和夹具
B
Omax
O Omin
D
+TD 0
A
d
0 -Td
轴最细，孔最大
3） 当定位孔与心轴(或定位销)任意边接触时（心轴垂直放置）时。
ΔH3
=2 (Rmax-r1min)+rmax-rmin；
= Dmax-d1min+Td/2=TD+Td1+Δmin+Td/2
轴最细，内孔最 大，外圆最大
正确位置
b
轴最细，孔最大 ，外圆最小
1）、在长方体工件上铣通槽
2）、在长方体工件上铣不通槽
Z O
X Y
应 该限制 五个 自由度： Y; Z; X; Y; Z;
不完全定位
应该 限制六个自由度 ： X ;Y;Z; X ;Y;Z;
完全定位
3）、在球面上铣平面
4）、在车床上车外圆
Z O
X Y
应该限制一个自由度： Z
不完全定位
应该 限制四个自由度： Y ; Z ;Y ; Z ;
b)
Y;Z
Y;Z
c)
顶尖限制:
X Y、Z 方向转动自由度
4）连杆加工
Z X
Z X
X Y b） Z
X
X Y
Z X
b1）
X Y
X Y
b2） 图2-23b 过定位示例分析
b3）
5）圆柱件钻孔
Z
X
X Y c） X
X
Z X
X
Y
Z
c’）
Y c1）
图2-23c 过定位示例分析
六、 定位误差
1. 定位误差的概念
工序尺寸方向与接触点和销子中心连线方向相同，则其定
工件装夹及夹具设计解析
工件装夹及夹具设计解析首先，工件装夹的设计需要考虑工件的形状、大小、材料以及加工要求等因素。
根据工件的不同特点，可以选择不同的装夹方法，如机械夹持、液压夹持或气动夹持等。
对于规则形状的工件，机械夹持一般是常用的方法，可以通过夹具夹持住工件的边缘或者固定孔等位置，确保工件在加工过程中不会发生移动或倾斜。
对于不规则形状的工件，可能需要设计特殊的夹具来完成装夹任务。
其次，夹具的设计需要考虑到工件的几何形状和加工要求。
夹具应该能够准确地固定住工件，并且具备足够的刚性和稳定性，以确保工件在加工过程中不会发生变形或移动。
夹具的设计还需要考虑到工件的加工过程，如切割、钻孔、铣削等，以确保夹具能够提供合适的工作空间和位置。
此外，还需要考虑夹具的加工和安装便捷性，以提高工作效率和降低成本。
另外，夹具的材料选择也非常重要。
夹具一般需要具备较高的强度和硬度，以抵抗加工过程中的剧烈力和磨损。
常见的夹具材料有钢、铸铁和铝合金等，选择合适的材料可以在保证夹具性能的同时降低制造成本。
最后，工件装夹及夹具设计还需要考虑到工作环境的安全性和人机工程学因素。
夹具应该设计成易于操作和维护，减少操作人员的劳动强度和操作失误。
同时，在设计过程中需要考虑到可能存在的安全风险，如操作人员误触夹具部件等，应采取相应的安全措施来避免事故的发生。
总结起来，工件装夹及夹具设计是一个综合性的任务，需要充分考虑工件特点、加工要求、夹具的刚性和稳定性、材料选择以及工作环境的安全性等因素。
只有合理设计和使用夹具，才能保证加工过程的稳定性和精确度，提高生产效率和产品质量。
数控机床零件装夹与夹具选择的技巧与注意事项
数控机床零件装夹与夹具选择的技巧与注意事项数控机床作为现代机械加工领域中的重要设备，其零件装夹与夹具选择对于加工质量和效率起着至关重要的作用。
在数控机床加工过程中，合理选择零件装夹方式和夹具，能够确保工件的精度、稳定性和安全性。
本文将介绍数控机床零件装夹与夹具选择的技巧和注意事项。
首先，对于数控机床零件装夹，我们需要考虑以下几个方面。
一、零件的材料和形状不同材料和形状的零件，选择合适的装夹方式和夹具是至关重要的。
例如，对于硬度较高和较重的零件，我们需要选择更牢固和稳定的装夹方式和夹具，以确保加工过程中的精度和安全性。
而对于形状复杂和薄壁的零件，应选用柔性的装夹方式和夹具，以避免变形或损坏。
二、零件的尺寸和重量零件的尺寸和重量也是选择装夹方式和夹具的重要考虑因素。
较小和较轻的零件可以采用机械夹具或磁性夹具进行装夹，而较大和较重的零件则需要选择更牢固和稳定的装夹方式，如气动夹具或液压夹具。
三、零件的加工工艺要求不同的加工工艺对于零件的装夹方式和夹具也有着不同的要求。
例如，对于需要进行多次定位和转位的零件，我们可以使用多点定位夹具或快速换位夹具，以提高加工效率和精度。
而对于需要进行旋转加工的零件，应选择旋转装夹方式和夹具，以确保加工过程中的稳定性和精度。
接下来，针对夹具的选择，我们需要注意以下几点。
一、夹具的刚性和稳定性夹具的刚性和稳定性对于数控机床加工来说至关重要。
选择具有良好刚性和稳定性的夹具，可以减少零件的振动和变形，提高加工精度和表面质量。
因此，在选择夹具时，应尽量避免选用结构复杂、材料差或加工工艺较差的夹具。
二、夹具的精度和重复定位精度夹具的精度和重复定位精度直接影响加工零件的精度和重复性。
为了保证加工的稳定和精度，应选择夹具具有高精度和重复定位精度的夹具。
夹具的精度指的是夹爪、定位孔、定位块等零件在制造和装配过程中的加工精度要求，而重复定位精度指的是夹具在多次装卸后能否保持稳定的定位精度。
机械制造工艺学——工件的装夹及夹具设计
项合并使用，即： δ装夹+δ对定<= 2T/3
特点：易于保证定位精度，装夹所用时间短夹具装夹过程
（二）夹具装夹误差 因采用夹具装夹，而造成加工表面的尺寸、
位置误差称为夹具装夹误差。 夹具装夹误差由三个方面的误差组成：
工件装夹误差δ装夹
对定误差δ对定
过程误差δ过程
（1）工件装夹误差δ装夹：与工件在夹具中装 夹有关的加工误差。
包括：定位误差δ定位： 工件在夹具中定位不准确所造成的加工误差。
夹紧误差δ夹紧：夹紧时，因工件或夹具 变形所造成的加工误差。
（2）对定误差δ对定：与夹具相对于刀具及 切削成形运动有关的加工误差。
包括：对刀误差δ对刀：夹具相对于刀具位 置有关的加工误差。
夹具位置误差δ位置：夹具相对成形运动 位置有关的加工误差。
（一）直接装夹：工件定位基准面与机 床上的装夹面紧密帖合而定位，进而夹 紧的装夹方式称为直接装夹。
（二）找正装夹：以工件的有关表面或专 门划出的线痕作为定位的依据，然后夹 紧工件的装夹方式称为找正装夹。
（三）夹具装夹：先根据工件某一工序的加工 要求设计、制造夹具，工件定位基准面与夹 具上的定位面紧密帖合而定位，然后夹紧的 装夹方式称为夹具装夹。
第二章 工件的装夹及夹具设计 2-1 概述
一、装夹的概念 装夹：将工件在机床或夹具上定位、夹紧的
过程称为装夹。 定位：工件在机床或夹具上占据正确位置
的过程称为定位。 夹紧：为保持工件的正确定位而将工件夹
牢的过程称为夹紧。
工件夹紧时可以 先定位，后夹紧 也可以 定位和夹紧同时进行
二、装夹的方法：共有三种
（3）过程误差δ过程：与加工过程中一些因 素有关的加工误差。
加工误差不等式：为了得到合格产品，上述 各项误差之和应小于等于公差T，即：
浅谈薄壁零件加工的夹具设计与装夹
Ｏ 前 言
１ 影 响 薄 壁零 件 加 工 精 度 的 因素
１１ 易 受 力 变 形 ： 工 件 壁 薄 ， 夹 紧 力 的 作 用 下 容 易 产 生 变 形 ， ． 因 在 从 而影 响工 件 的尺 寸 精 度 和 形 状 公 差 ； １ 易受 热变形 ： 工件较单薄 ， 削热 会引起工 件热变形 ， 工件 ＿ ２ 因 切 使 尺寸难于控制 ： １３ 易 振 动变 形 ： 切 削 力 （ 别 是 粗 加 工 时 的切 削 力 ） 作 用 下 ， － 在 特 的 容 易 产 生 振 动 和 变 形 。 接 影 响 工 件 的 尺 寸精 度 和表 面粗 糙 度 。 直
∞ Ｏ Ｓ 制静滠 皇 Ｃ 霞 ∞ 蛔 Ｚ ∞ 墨 曩 魁
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３ 夹具 设 计 与 装 夹
科技信息
Ｏ机械 与电子 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｎ Ｏ Ｍ Ｔ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ
２１ 年 ０１
第 ２ 期 １
浅谈薄壁零件加工的夹具设计与装夹
陈裕银 （ 东省 机械技 师 学院 广 东 广
广州
５０ ５ ） １ ４ ０
【 要】 摘 针对影响批量薄壁零件加工的精度 因素 ， 如何保 证薄壁 零件的ｋ －精度 和批 量加 工的尺寸稳定 ， ｙ － 通过对 夹具设计与装夹 ， 少多 减 次装 夹的累计误差 。 而达到薄壁零件加工的技术要求。 从 【 关键词 】 薄壁零件 ； 加工 ； 夹具设计与装夹
ｌ 簟 Ｉ ’ ∞ ”麟 盘 姆 ｌ● 如ｚ ｘ ｛ ． 哪
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效率低，找正精度 较高；适用单件小 批量中形状简单的 工件。
通用性好，但效率 低，精度不高；适 用于单件小批量中 形状复杂的铸件。
操作简单，效率高， 容易保证加工精度， 适用于各种生产类型 。
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1）直接找正装夹
将工件装在机床上，然后按工件的某个（或 某些）表面，用划针或用百分表等量具进行 找正，以获得工件在机床上的正确位置。
组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造 好的标准元件和部件组装而成的夹具。
由专业厂家制造， 其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件
能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批 生产。
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5）随行夹具
随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。 该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为
根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动 夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、 磁力夹具、真空夹具等。
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3、机床夹具的引导元件 连接元件
其它装置或元件
夹具体
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图为用于钻轴套工件上 φ 6H7孔的钻床夹具， 工件以内孔及端面为定位基准，在夹具的定 位销6及其端面上定位，即确定了工件在夹具 中的正确位置。
效率低，精度也不高，通常划线找正精度只能达到
0.1～0.5mm。
此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。
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3）使用夹具装夹
使用夹具装夹，工件在夹具中可迅速而正 确的定位和夹紧。
还可以减轻工人的劳动强度和降低对工人技 术水平的要求，因而广泛应用于各种生产类 型。
用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定 位置。
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2、机床夹具的分类
（1）按专门化程度分类
1）通用夹具
通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。
例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的 平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由 专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。
其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、
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3）通用可调夹具和成组夹具
其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可 以调整，以适应不同零件的加工。
用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组 夹具。
通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明 确，适用范围更广一些。
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4）组合夹具
一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行 不同工序的加工。
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（2）按使用的机床分类
由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同， 对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。
按所使用的机床不同，夹具又可分为：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。
直接找正装夹效率较低，但找正精度可以很 高，适用于单件小批生产或定位精度要求特 别高的场合 。
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2）划线找正装夹
这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划 出位置线、加工线和找正线，装夹工件时，先按找 正线找正工件的位置，然后夹紧工件。
划线找正装夹不需要专用设备，通用性好，但
小批量的生产中。
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2）专用夹具
专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计 的夹具。
其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以 保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期 较长、制造费用也较高。
当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。
只适用于产品固定且批量较大的生产中。
拧紧螺母5，通过开口垫圈4可将工件夹紧， 然后由装在钻模板3上的快换钻套1导引钻头 进行钻孔。
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(1) 定位元件
它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确 位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的 相对正确位置。如图中的定位销6。
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(2) 夹紧装置或元件
使工件在加工过程中保持定位后的正确位置 不变动。
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装夹方式
工件在机床上的装夹方式，取决于生产批量、 工件大小及复杂程度、加工精度要求及定位的特点 等。
主要装夹形式有三种： 直接找正装夹、 划线找正装夹和 夹具装夹。
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装夹的方式
1）直接找正装夹 2）划线找正装夹
3） 夹 具 装 夹
当用夹具装夹工件来对进行加工 时，必须满足三个条件：
1、这批工件在夹具中占有正确的加工 位置；
2、夹具安装在机床上应具有准确的位 置；
3、刀具相对夹具应具有准确的位置。
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1
这里涉及了三层关系：
工件相对夹具， 夹具相对于机床， 工件相对于机床。
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2
工件的最终精度是由工件件相对于机床 获得的。所以“定位”也涉及到三层关系： 工件在夹具上的定位； 夹具相对于机床的定位； 工件相对于机床的定位； 而工件相对于机床的定位是通过夹具来间接 保证的。
4
一、机床夹具概述
1、机床夹具的概念
机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的 一种装置。
其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和 刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。
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装夹 = 定位 + 夹紧
定位：使工件在机床或夹具中占有正确位置
的过程。
夹紧：工件定位后对工件施加一定的外力，
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工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧 力把工件固定，使工件在加工中保持在准确 定位的位置上，
否则，在加工过程中因受切削力，惯性力等 力的作用而发生位置变化或引起振动，破坏 了原来的准确定位，无法保证加工要求。
这个过程称为夹紧。 这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。
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钻床夹具
钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。 它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹 具体组成。
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镗床夹具
镗床夹具又称为镗模，主要用于加工箱体或 支座类零件上的精密孔和孔系。主要由镗模 底座、支架、镗套、镗杆及必要的定位和夹 紧装置组成。
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（3）按夹紧动力源分类