车床夹具设计要点
机床专用夹具及其设计方法
要有快速对刀元件
2、铣床夹 具的构造 主要由夹 具体、定 位板、夹 紧机构、 对刀块、 定向键等 组成
3．铣床夹具的设计
铣床夹具的安装：主要依靠定向键和
百分表校正来提高安装精度。定位键 的结构尺寸已标准化，应按铣床工作 台的T形槽尺寸选定，它和夹具底座 以及工作台T形槽的配合为H7/h6、 H8/h8。两定位键的距离应力求最大
• • • •
1、分度盘锁紧螺母 2、分度盘 3、定位轴 4、压紧螺母
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。
滑柱式钻模
滑柱式钻模是一种标准化，规格化的 通用钻模。钻模体可以通用于较大范围 的不同工件。设计时，只需根据不同的 加工对象设计相应的定位。夹紧元件。 因此，可以简化设计工作。另外，这种 钻模不需另行设计专门的夹紧装置，夹 紧工件方便，迅速，适用于不同类型的 各种中小型零件的孔加工，生产中，尤 其是大批量生产中应用较广。
4、钻套的材料
性能要求：高硬度，耐磨 常用材料：T10A T12A CrMn 或20渗 碳淬火 D≤10mm CrMn D<25mm T10A T12A HRC58~64 D≥25mm 20渗碳淬火 HRC58~64
镗模
（一）镗模的特点及其组成 1、特点：镗床夹具称镗模，主要用于加工 箱体类零件上的孔或孔系通过布置镗套， 可加工出较高精度要求的孔或孔系。 与 钻模相比，它有相同之处，但箱体孔系 的加工精度一般要求较高，其本身精度 比钻模高。
l—台肩销 2—快换垫圈 3—螺母
机械制造工艺学：第三章 机床夹具设计 第四节 各类机床夹具
过渡盘与主轴端部是用短锥 和端面定位，夹具体用止口与 过渡盘定位(大平面加短圆柱 面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具 车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用 的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻 模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组 成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式 和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接 联接方式取决于主轴轴端的结 构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合 夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度 高，定位迅速方便，但刚 度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模 固定式钻模板 快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模 固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套 刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻 套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与 工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链 式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体 整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压 板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以 及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可 在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。 与钻模有很多相似之处。
车床夹具设计要求
车床夹具设计要求
1. 稳定性：车床夹具要能够固定原料，保证加工时的稳定性，防止原料晃动影响加工精度。
2. 刚性：车床夹具要有足够的刚性，能够承受加工时的剧烈冲击与振动，确保加工质量。
3. 精度：车床夹具的夹紧力要能够均匀、合适，确保加工精度和表面质量。
4. 安全性：车床夹具必须能够避免操作人员受伤，包括具有安全保护装置，夹紧力不易失控等。
5. 易于操作：车床夹具的操作应该方便简单，能够快速、准确地夹紧原料和更换原料。
6. 耐用性：车床夹具应该选用优质材料和耐磨性较好的制造工艺，耐用性好，使用寿命长。
7. 尺寸适配：车床夹具应该能够根据实际的加工需求来设计夹具的尺寸，确保加工精确度。
数控车床的夹具设计原理
数控车床的夹具设计原理
数控车床的夹具设计原理主要包括以下几个方面：
1. 夹紧原理：夹具的主要功能是夹住工件，确保工件在加工过程中的稳定性。
夹具通常采用机械夹紧、液压夹紧或气动夹紧等方式，在夹紧过程中要考虑到夹紧力的大小、分布均匀性以及夹紧方式的灵活性等因素。
2. 定位原理：夹具的另一个重要功能是确保工件在加工过程中的准确定位。
夹具设计中要考虑到工件的形状、尺寸以及零件间的相对位置关系，选择适当的定位方式，如销子定位、球锥定位、面板定位等。
3. 支撑原理：数控车床加工过程中，工件需要在夹具内得到合理的支撑，以避免工件在切削力作用下发生变形。
夹具设计中需要考虑到工件的几何特征，确定合适的支撑点，采用支撑块、支撑台等结构形式，提供稳定的支撑面。
4. 切削力分析：夹具设计中还需要考虑到切削过程中产生的切削力，并进行力学分析。
根据切削力的方向和大小，设计夹具的支撑结构，增加夹具的刚性和稳定性，以提高加工精度和表面质量。
5. 运动原理：数控车床加工过程中，夹具需要与机械手、工作台等设备协同工作。
因此，夹具设计中要考虑到夹具的运动特点，确保夹具的操作灵活、方便，与其他设备的运动相匹配。
总之，夹具设计原理在于确保夹具对工件进行牢固夹持和准确定位的同时，提供合理的支撑和增加刚性，以满足数控车床加工过程的要求。
车床夹具设计要点概要
车床夹具设计要点
w w w . xp c .e du . c n
车床专用夹具的典型结构
专用夹具的典型结构
1.心轴类车床夹具 -多用于工件以内孔作为定位基准，加 工外圆柱面的情况。 -常见的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心 轴、顶尖式心轴。
车床专用夹具的典型结构
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角铁式车床夹具 •夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式 车床夹具。 •特点：结构不对称。 •应用：用于加工壳体、支座、杠杆、接头 等零件上的回转面和端面。.
车床专用夹具的典型结构
卡盘式车床夹具 •特点：用一个以上的卡爪来夹紧工件，多 采用定心夹紧机构，结构对称。 •应用：用于以外圆（或内圆）及端面定位 的回转体的加工。
1-主轴 2-过渡盘 3-专用夹具 4-压块
车床夹具的设计要点
2. 找正基面的设置 1）限位面与主轴同轴 直接找正。 2）限位面偏离回转中心
在夹具体上专门制一孔（或外圆）作为 找正基面。
车床夹具的设计要点
3. 定位元件的设置 应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重 合。 a.回转体或对称零件：采用心轴或定心夹紧 式夹具。 b.形状复杂工件：各定位元件的限位表面应 与机床主轴旋转中心具有正确的尺寸和位 置。
车床夹具的设计要点
1. 在主轴上的安装方式 1）通过主轴锥孔与机床主轴连接。 a.夹具体两端有中心孔时，安装在车床的前 后顶尖上。 b.夹具体带有锥柄时，通过莫氏锥柄直接安 装在主轴锥孔中，并用螺栓拉紧。
车床夹具的设计要点
1. 在主轴上的安装方式 2）通过过渡盘与机床主轴连接。 适用于径向尺寸较大的夹具。 特点：定心准确，刚性好，但加工精度要 求高。
车床夹具的设计要点
CA6140车床法兰盘的机械加工工艺规程与钻Φ4、Φ6孔专用夹具设计要点
目录序言................................................. 错误！未定义书签。
1 零件的分析 (3)1.1零件的作用 (3)1.2 零件的工艺分析 (3)2 工艺规程设计 (4)2.1确定毛坯的制造形式 (4)2.2基面的选择 (4)2.3制定工艺路线 (4)2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)2.5确定切削用量及基本工时 (10)3 夹具设计 (30)3.1问题的提出 (30)3.2夹具设计 (30)参考文献 (33)致谢 (34)1 零 件 的 分 析1.1零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1）， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。
1.2 零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20045.00+为中心 ,包括:两个Φ12.034.0100--mm 的端面, 尺寸为Φ0017.045-mm 的圆柱面,两个Φ90mm 的端面及上面的4个Φ9mm 的透孔. Φ06.045-mm 的外圆柱面及上面的Φ6mm 的销孔, Φ90mm 端面上距离中心线分别为34mm 和24mm 的两个平面.这组加工表面是以Φ20045.00+mm 为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。
这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。
2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。
否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
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。
夹具设计步骤
一、机床夹具设计要求1．保证工件加工的各项技术要求要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。
2．具有较高的生产效率和较低的制造成本为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。
3．尽量选用标准化零部件尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。
4．夹具操作方便安全、省力为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。
5．夹具应具有良好的结构工艺性所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。
二、机床夹具设计的内容及步骤1．明确设计要求，收集和研究有关资料在接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用、结构特点和技术要求；其次，要认真研究加工件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。
2．确定夹具的结构方案1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。
2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。
3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。
4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。
5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。
在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。
3．绘制夹具的装配草图和装配图夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般均应按1：1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。
总图上的主视图，应尽量选取与操作者正对的位置。
绘制夹具装配图可按如下顺序进行：用双点划线画出工件的外形轮廓和定位面、加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其他元件或机构；最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具。
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一、车床夹具的类型与特点
车床主要用于加工零件的内外圆柱面、圆锥面、螺
纹以及端平面等。上述表面都是围绕机床主轴的旋转
轴线而成形的，因此车床夹具一般安装在车床主轴上，
第
加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运
一
动。
节
（1）安装在车床主轴上的夹具
车 床
这类夹具中，除了各种卡盘、花盘、顶尖等通用夹具或机床附件外， 还可根据加工需要设计各种心轴或其他专用夹具。
夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度，且要连接可靠。
车 根据夹具径向尺寸的大小，夹具在机床主轴上的安装连
床 夹
接一般有两种方式 ：
具 ➢ 夹具通过主轴锥孔与主轴连接
➢ 夹具通过过渡盘与机床主轴连接
三、车床夹具设计要点
① 夹具以锥柄与机床主轴的锥孔连接。对于径向尺 寸D<140或D<(2～3)d的小型夹具，一般用锥柄安装在车 第 床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧。如图 所示。这种连接 一 方式安装误差小，定心精度较高。 节 车 床 夹 具
夹 （2）安装在车床床鞍上的夹具
具
对于某些形状不规则和尺寸较大的工件，常常把夹具安装在车床床
鞍上。刀具安装在车床主轴上作旋转运动，夹具作进给运动。
这里主要介绍应用最为广泛的安装在车床主轴上的夹具。
二、典型的车床专用夹具
第 一 节
车夹具分类
车 床 夹 具
A.心轴类 B.角铁式 C.圆盘式
1、心轴类车床夹具
锥孔联接
三、车床夹具设计要点
② 夹具通过过渡盘与机床主轴的轴颈连接。适用于径向
尺寸较大的夹具。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前
端的结构。 第 一 如图所示的过渡盘上，有一个定位圆 节 孔按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合，
三、车床夹具设计要点
2.夹紧装置设计要点
第
一 节
A.夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能
要良好。优先采用螺旋夹紧机构。
车
床
B.对于角铁式夹具，还应注意施力方式，防止
夹
具
引起夹具变形。
三、车床夹具设计要点
3.夹具与机床的连接方式
第
由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转，夹具与
一 节
主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度，故要求车床
第 工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合。
一
节
➢ 对于同轴的轴套类和盘类工件，要求夹具定位元件工作
表面的中心轴线与夹具的回转轴线重合，同轴度误差应控制
车
在0.01mm之内；
床
夹
➢ 对于壳体、接头或支座等工件，被加工的回转面轴线与
具
工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹
具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。
2）弹簧心轴
第 一 节
车
床
夹
图（a)为前推式弹簧心轴。转动螺母1，弹簧筒夹2前移，使工件定
具 心夹紧。这种结构不能进行轴向定位。图（b)为带强制退出的不动式弹
簧心轴。转动螺母3，推动滑条4后移，使锥形拉杆5移动而将工件定心
夹紧。反转螺母，滑条前移而使筒夹6松开。此处筒夹元件不动，依靠
其台阶端面对工件实现轴向定位。该结构形式常用于以不通孔作为定位
基准的工件。
2)弹簧心轴
第 一 节
车 床 夹 具
图（c)为加工长薄壁工件用的分开式弹簧心轴。心轴体12和7分别置 于车床主轴和尾座中，用尾座顶尖套顶紧时，锥套8撑开筒夹9，使工 件右端定心夹紧。转动螺母11，使筒夹10移动，依靠心轴体12的 30°锥角将工件另一端定心夹紧。
3）顶尖心轴结构
工件以孔口60°角定位车削外圆表面。当旋转螺母6，活动顶尖套4 左移，从而使工件定心夹紧。顶尖式心轴的结构简单、夹紧可靠、操作 方便，适用于加工内、外圆无同轴度要求，或只需加工外圆的套筒类零 件。被加工工件的内径ds一般在32～llOmm范围内，长度Ls在120～
知识点
车床夹具 铣床夹具 钻床夹具
技能点
车床夹具的特点及主要类型 车床夹具设计要点 铣床夹具的主要类型 铣床夹具设计要点 钻床夹具的主要类型 钻床夹具设计要点
在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹 具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或床身上。
铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、花键、缺 口及各种成形面。由于铣削加工通常是夹具随工作台一起作进给运 动，按进给方式不同铣床夹具可分为直线进给式、圆周进给式和靠 模进给式三种类型。
心轴常用来作工件以内孔为定位基准加工圆柱面。 常见的有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖式心轴等。
第 一 节
车
床 夹
心轴类车夹具分类
具
A.圆柱心轴 B.弹簧心轴 C.顶尖式心轴
1）圆柱心轴
第 一 节 车 床 夹 具
(a)
(b)
1）圆柱心轴
第 一(a)(b) 节 车 床 夹 具
(c)
(d)
图5-1 心轴在机床上的安装形式
车 床
夹具上的平面定位件设置在与车床主轴轴线相平行或成一定
夹 角度的位置上。如下图所示，为角铁式车床夹具的具体应用。
具
第 一 节 车 床 夹 具
1-过渡盘；2-夹具体；3-联接块；4-销钉；5-杠杆；6-拉杆；7-定位销 8-钩形压板；9-带肩螺母；10-平衡块；11-楔块；12-摆动压块
3.圆盘式车床夹具
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、夹具体等组成 。由于钻床进给运动较少， 钻头结构特点，钻削加工 往往精度较低，在进行多孔加工时孔距精 度难以保证，因此，钻床夹具是保证钻削精度的重要保证，钻床夹 具也是所有夹具中应用最广的机床夹具。
车削加工、铣削加工和钻削加工都是最重要的金属切削加工方 法，车床夹具、铣床夹具和钻床夹具在金属切削过程中起着重要的 作用，学习这些夹具是十分必要的。
圆盘式车床夹具的夹具体为圆盘形。在圆盘式夹具上加工的工件 一般形状都较复杂，多数情况是工件的定位基准为与加工圆柱面垂直 的端面。夹具上的平面定位件与车床主轴的轴线相垂直。如下图所示，
第 为圆盘式车床夹具的具体应用。 一 节
车
1、3、4－定位套；
床
2－定位销
夹
具
三、车床夹具设计要点
1.定位元件的设计要点 加工回转面时，定位元件的结构和布置必须保证
第 780mm范围内。 一 节
车 床 夹 具
2.角铁式车床夹具
角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。
在角铁式车床夹具上加工的工件形状较复杂。它常用于加工
第 一
壳体、支座、接头等类零件上的圆柱面及端面。当被加工工
节 件的主要定位基准是平面，被加工面的轴线对主要定位基准
平面保持一定的位置关系(平行或成一定的角度)时，相应地