数控车床常用夹具介绍
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
机床夹具概述..
• (2) 定位套 • 一般适用于精基准定位，常与端面联合定位。 • 工件以外圆柱面定位，有时也可用半圆套或锥 套作定位元件。
• 3．工件以孔定位 • 定位方式的基本特点是：定位孔与定位元件之 间处于配合状态，并要求确保孔中心线与夹具 规定的轴线相重合。齿轮、连杆、套筒、盘盖 类零件常用圆柱孔定位。 • (1) 圆柱销 （图） • (2) 定位心轴 （图） • 心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、 磨及齿轮加工。 • (3) 圆锥销 （图a、b） • 工件以圆柱孔在圆锥销上定位
• (2)按通用化程度分
• ①通用夹具 • ②专用夹具
①通用夹具
概念： • 已经标准化的可加工一定范围内不同工件的 夹具，称为通用夹具。 特点： • 优点：适应性强，可用于装夹一定形状和尺 寸范围内的各种工件 。 • 缺点：夹具的精度不高，生产率也较低，且 较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单 件小批量生产中。
• 3．偏心夹紧 图 • 利用偏心件直接或间接夹紧工件的机构。 工作特点: 优点是操作方便，动作迅速，结构简单； 缺点是工作行程和夹紧力都小，自锁性不 如螺旋夹紧好，结构不耐振， 适用场合：适用于切削平稳且切削力不大 的场合，常用于手动夹紧机构。
三 数控加工常用夹具 （一） 数控加工夹具的特点
• ①、数控加工适用于多品种、中小批量生产，为 能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件，数控 加工的夹具应具有柔性，经过适当调整即可夹持 多种形状和尺寸的工件。 • ②、由机床解决对刀问题，由程序控制的准确的 定位精度，可实现夹具中的刀具导向功能，要求 具有定位和夹紧功能。 • ③、为适应数控加工的高效率，数控加工夹具应 尽可能使用气动、液压、电动等自动夹紧装置快 速夹紧，以缩短辅助时间。
数控铣常用刀具、夹具、量具
量具的分类
（1）钟表式百分表
量具的分类
（2）杠杆式百分
机床夹具的分类
机床夹具种类繁多，可按不同的方 式进行分类，常用的分类方法有以 下几种。
机床夹具的分类
1. 按用途分类： 1）通用夹具 2）专用夹具 3）组合夹具
机床夹具的分类
1）通用夹具：三爪、四爪卡盘，平口钳等，一般由专业厂 生产，常作为机床附件提供给用户。
（1)通用夹具
可在一定范围内用于加工不同工件的夹具。 如车床使用的三爪卡盘、四爪卡盘，铣床 使用的平口虎钳、万能分度头等。这类夹 具已经标准化，作为机床附件由专业厂生 产。其通用性强，不需调整或稍加调整就 可以用于不同工件的加工；生产率低，夹 紧工件操作复杂。这类夹具主要用于单件 小批量生产。
机床夹具的分类
a)
b)
c)
刀具的分类
6．铰刀 铰刀常用来对已有孔进行 最后精加工，也可对要求 精确的孔进行预加工。其 加工公差等级可达IT8~IT6 级，表面粗糙度Ra值达 1.6~0.2μm。铰刀可分为手 动铰刀和机机铰刀。
刀具的分类
7．镗刀 镗刀是对已有的孔进行再加工刀具。镗刀可在车床、镗床 或铣床上使用，可加工精度不同的孔，加工精度可达IT7～ IT6级，表面粗糙度Ra值达6.3～0.8μm。
刀具的分类
刀具的分类
4. 扩孔钻 扩孔钻专门用来扩大已有孔，它比麻花钻的齿数
多（Z＞3），容屑槽较浅，无横刃，强度和刚度 均较高，导向性和切削性较好，加工质量和生产 效率比麻花钻高。
刀具的分类
5．锪钻 锪钻用于加工各种埋头螺钉沉孔、锥孔和凸台面 等。常见的锪钻有三种：圆柱形沉头锪钻、锥形 沉头锪钻及端面凸台锪钻。
2、千分尺 主要精密测量外径、内径、深度、 螺纹中径等。
机床夹具概述和工件的定位与夹紧教案
3、按驱动夹具工作的动力源分类可分为:手动夹具、液压夹具、气动夹具、电动夹具等;机床夹具的组成夹具的组成定位元件图定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置;2夹紧装置图夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力切削力等作用时不离开已经占据的正确位置;3 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置;4 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件;5 夹具体夹具体是机床夹具的基础件,6 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件;若需加工按一定规律分布的多个表面时,常设置分度装置；为了能方便、准确地定位,常设置预定位装置；对于大型夹具,常设置吊装元件等;机床夹具的作用1、保证加工精度,稳定加工质量;2、扩大机床的功能3、提高劳动生产率;4、降低生产成本;5、改善劳动条件,降低对工人的技术要求;1、工件常用的定位方法：1 直接找正法概念：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法;特点：生产率低,精度取决于工人的技术水平和测量工具的精度2 划线找正法概念：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;特点：费时,又需要技术高的划线工3在夹具上定位使用概念：使用通用或专用夹具,使工件在机床夹具中迅速有一确定的定位,不需要找正就能保证工件与机床、刀具间的正确位置;特点：生产效率高,定位精度好,应用与成批以及单件小批量生产中;2、工件定位的基本原理1六点定位原理工件的六个自由度长方体形工件的定位①、概念：用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则,称为六点定位原理;②、“六点定位原理”应注意：1 定位支承点限制工件自由度的作用,应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触;2 一个定位支承点仅限制一个自由度,一个工件仅有六个自由度,所设置的定位支承点数目,原则上不应超过六个;3 分析定位支承点的定位作用时,不考虑力的影响2六点定位原理的应用工件定位中的几种情况1完全定位概念：工件的六个自由度全部被限制的定位;2 不完全定位概念：根据工件的加工要求,并不需要限制工件的全部自由度的定位;3 欠定位概念：根据工件的加工要求,应该限制的自由度没有完全被限制的定位4 过定位概念：夹具上的两个或两个以上的定位元件,重复限制工件的同一个或几个自由度的现象3、工件的定位方法及其定位元件生产实践中常用的定位方法及定位元件:1工件一平面定位(1)支承钉①、球头支承钉图 B型②、齿纹头支承钉图 C型③、平头支承钉图A型④、可调支承⑤、自位支承1—销轴2—V形块3—可调支承用可调支承加工相似件的图2 支承板2工件以圆柱孔定位定位方式的基本特点是：定位孔与定位元件之间处于配合状态,并要求确保孔中心线与夹具规定的轴线相重合;1 圆柱销2 圆柱心轴心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、磨及齿轮加工;圆柱心轴定位装夹图花键心轴装夹图3 圆锥销圆锥销定位左粗基准定位右精基准定位圆锥销组合定位图4 小锥度心轴3．工件以外圆柱表面定位1 V形架V形架定位的最大优点是对中性好;V 形架可分为固定式和活动式;2 定位套一般适用于精基准定位,常与端面联合定位; 工件以外圆柱面定位,有时也可用半圆套或锥套作定位元件;1．夹紧装置的组成 如下图1 力源装置产生夹紧作用力的装置;所产生的力称为原始力2 中间传力机构介于力源和夹紧元件之间传递力的机构3 夹紧元件夹紧装置的最终执行件,与工件直接接触完成夹紧作用2．对夹具装置的要求 ： 1夹紧时应保持工件定位后所占据的正确位置; 2 夹紧力大小要适当;3 夹紧机构的自动化程度和复杂程度应和工件的生产规模相适应,并有良好的结构工艺性,尽可能采用标准化元件;4夹紧动作要迅速、可靠,且操作要方便、省力、安全;3、．夹紧力方向和作用点的选择1夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面;V 型块定位图夹紧装置组成示意图1—气缸2—连杆导入：由提问学生普车上所用夹具而导入;新课：1．三爪自定心卡盘优点：可自动定心,装夹方便,应用较广,缺点：夹紧力较小,不便于夹持外形不规则的工件2.四爪单动卡盘特点：四个爪都可单独移动,安装工件时需找正,夹紧力大,适用于装夹毛坯及截面形状不规则和不对称的较重、较大的工件;3、复杂、精密工件装夹1花盘铣床夹具铣床上的通用夹具：平口钳如下图铣床夹具中使用最普遍是机械夹紧机构,这类机构大多数利用机械摩擦的原理夹紧工件;斜楔夹紧机构是其中最基本的形式,螺旋、偏心等夹紧机构是斜楔夹紧机构的演变形式;1.斜楔夹紧机构特点：楔块夹紧行程小；结构简单,夹紧和松开需要敲击大、小端,操作不方便;增力比、行程大小和自锁条件是相互制约的2、螺旋夹紧机构工作特点：1 自锁性能好2 增力比大3 夹紧行程调节范围大4 夹紧动作慢、工件装卸费时适用范围；适用于手动夹紧,在机动夹紧机构中应用较少在实际生产中,螺旋——压板组合夹紧比单螺旋夹紧用得更为普遍;3、偏心夹紧机构特点:优点是操作方便,动作迅速,结构简单缺点是工作行程小,自锁性不如螺旋夹紧好,结构不耐振,适用于切削平稳且切削力不大的场合,常用于手动夹紧机构;小结由学生来总结：1、数控车床上一般工件常用的装夹方法;2、数控铣床上一般工件常用的夹紧机构和特点;作业P37 第5、6题。
机床夹具的一般组成和作用
机床夹具的一般组成和作用
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。
机床夹具的一般组成包括以下几个部分：
1. 定位元件：用于确定工件在夹具中的正确位置。
2. 夹紧装置：用于将工件固定在夹具上，以防止其在加工过程中移动或旋转。
3. 夹具体：用于连接和支撑定位元件和夹紧装置，并将其固定在机床上。
4. 对刀或导向元件：用于确定刀具相对于工件的正确位置。
5. 连接元件：用于将夹具与机床连接起来。
6. 其它元件或装置：根据具体的加工要求，可能还需要一些其它元件或装置，如分度装置、靠模装置等。
机床夹具的主要作用是保证加工精度、提高生产效率、减轻劳动强度、扩大机床的使用范围等。
它在机械加工中起着非常重要的作用，是机械加工工艺系统中的一个重要组成部分。
数控机床夹具的组成与作用
❖
图
❖ 2．夹紧力作用点的确定
❖ ①、概念；
❖ 选择作用点的问题是指在夹紧方向已定的情况 下，确定夹紧力作用点的位置和数目。
❖ ②、依据原则：
❖ （1）夹紧力作用点应落在支承元件上或几个支 承元在工件刚性好的部位上
。
图
❖ （3）夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，
❖ C、花盘
❖ 2．数控铣床夹具
图
❖ 特点：
❖ 装夹方便，应用广泛，适于装夹形状规则的小 型工件
❖ 3．加工中心夹具
❖ 数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的 理想配套附件
尺寸和位置所采用的基准，称为工序基准。 ❖ 注意：序基准应当尽量与设计基准相重合 ❖ (3) 测量基准 （图b） ❖ 概念：件测量时所采用的基准，称为测量基准 ❖ (4) 装配基准 （图b） ❖ 概念：装配时用以确定零件在机器中位置的基
准，称为装配基准。
3.1.3 机床夹具的组成和作用
❖ 1．机床夹具在机械加工中的作用
❖ ③、通用夹具 的种类：
❖ 1．数控车床夹具
❖ 数控车床夹具分类：
❖ A、三爪自定心卡盘
图
❖ 优点：可自动定心，装夹方便，应用较广，
❖ 缺点：夹紧力较小，不便于夹持外形不规则的工 件
❖ B、四爪单动卡盘
图
❖ 特点：四个爪都可单独移动，安装工件时需找正 ，夹紧力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则 和不对称的较重、较大的工件。
作不方便。 ❖ 增力比、行程大小和自锁条件是相互制约的 图
❖ 2．螺旋夹紧机构
图
❖ 工作特点：
❖ (1) 自锁性能好
❖ (2) 增力比大(i≈75)
❖ (3) 夹紧行程调节范围大
数控机床的装夹方式
二、数控铣床的装夹
数控铣床的装夹
定位基准
➢用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用己加工过的表 面作为定位基准称为精基准。除第一道工序用粗基准外，其余工序都 应使用精基准。
➢选择定位基准要遵循基准重合原则，即力求设计基准、工艺基准和 编程基准统一 。
➢零件的定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间 相互位置的正确性，另一方面要满足加工中心工序集中的特点，即一 次安装尽可能完成零件上较多表面的加工。
以便定位准确、夹紧可靠
作为粗基准的表面粗糙且不规则，多次使 用无法保证各加工表面的位置精度
精基准的选择原则
应保证加工精度和工件安装方便可靠。
基准重合原则
选用设计基准作为定位基准，避免因 基准不重合带来的误差。
基准统一原则
采用同一组基准定位加工零件上尽可能多 的表面，可使夹具统一。
自为基准原则
选择加工表面本身作为定位基准，避免 夹具的制造误差和安装误差对工件的影 响。
数控车床的装夹
数控车床通用夹具
圆周定位夹具 卡盘加顶尖
➢车削质量较大的工件 ➢必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位 ➢能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确
数控车床的装夹
数控车床通用夹具
圆周定位夹具 芯轴和弹簧芯轴
➢用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹，可以保证工件内外表面的 同轴度，适用于批量生产。 ➢圆柱芯轴、小锥度芯轴的定心精度不高。 ➢弹簧芯轴（又称涨心芯轴），既能定心，又能夹紧，是一种定心夹紧装置。
数控车床的装夹
数控车床通用夹具
其他车削工装夹具
角铁
➢ 被加工零件回转表面的轴线与基准 面相平行、且表面外形复杂的零件可以 装夹在角铁上加工。
数控机床工件的定位和夹紧
3.2 工件的定位
2．六点定位原则 在机械加工中，要完全确定工件在夹具中的正确位置，必须 用六个相应的支承点来限制工件的六个自由图3-3 工件的6点定位
3.2 工件的定位
3．定位与夹紧的关系
定位与夹紧的任务是不同的，夹紧不能取代定位。若认为工 件被夹紧，位置不能动，工件的自由度都已限制，这种理解是错 误的。另一方面，若认为工件在夹紧前仍可在定位元件的反方向 有运动的可能，因而自由度并未限制，位置也不确定，这种理解 也是错误的。夹紧的作用是使工件不离开各个定位元件。
（2）可调支承。可调支承的顶端位置可以在一定的范围内调 整。如图3-10所示为几种常用的可调支承典型结构。
1－可调支承螺钉；2－螺母 图3-10 几种常见可调支承
3.3 工件方式及定位元件
（3）自位支承。自位支承是一种支承本身可随工件定位表面 位置的变化而自动与之相适应的一种定位支承。如图3-11所示是几 种常见的自位支承结构。
此外，按使用机床类型可分为车床夹具、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。按 驱动夹具工作的动力源可分为气动夹具、液压夹具、气液夹具、 电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。
3.1 机床夹具概述
四、机床夹具的组成
机床夹具通常由定位元件、夹紧装置、安装连接元件、导向 元件、对刀元件和夹具体等几个部分组成，如图3-1所示。
1．夹紧力的方向 （1）夹紧力的方向应朝向主要定位基面。 如图3-24(a)所示。
图3-24夹紧力方向示意
3.4 工件的夹紧
(2) 夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。如图3-25所示为工件 在夹具中加工时常见的几种受力情况。显然，图3-25(a)为最合理， 如图3-25(f)情况为最差。
数控车床常用夹具有哪些【详解】
那些年常用的数控车床夹具你都用对了吗？一、圆周定位夹具在数控车削加工中，粗加工、半精加工的精度要求不高时，可利用工件或毛坯的外圆表面定位。
1、三爪卡盘三爪卡盘是常用的车床也是数控车床的通用卡具。
三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。
它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。
三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。
液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。
数控车床经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适用于批量加工。
2、软爪由于三爪卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求较高的工件、或者进行工件的二次装夹时，常使用软爪。
通常三爪卡盘的卡爪要进行热过处理，硬度较高，很难用常用刀具切削。
软爪是改变上述不足而设计制造的一种具有切削性能的夹爪。
加工软爪时要注意以下几方面的问题：（1）软爪要在与使用时相同的夹紧状态下进行车削，以免在加工过程中松动和由于反向间隙而引起定心误差。
车削软爪内定位表而时，要在软爪尾部夹一适当的圆盘，以消除卡盘端面螺纹的间隙。
（2）当被加工件以外圆定位时，软爪夹持直径应比工件外圆直径略小。
其目的是增加软爪与工件的接触面积。
软爪内径大于工件外径时，会造成软爪与工件形成三点接触,此种情况下夹紧牢固度较差，所以应尽量避免。
当软爪内径过小时，会形成软爪与工件的六点接触，不仅会在被加工表面留下压痕，而且软爪接触面也会变形。
这在实际使用中都应该尽量避免。
软爪有机械式和液压式两种。
软爪常用于加工同轴度要求较高的工件的二次装夹。
3、卡盘加顶尖在车削质量较大的工件时，一般工件的一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑。
为了防止工件由于切削力的作用而产生的轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位。
此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以在数控车削加工中应用较多。
4、芯轴和弹簧芯轴当工件用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹。
数控车床夹具原理
数控车床夹具原理
数控车床夹具是数控机床上常用的装夹工具，主要用于将工件固定在车床上进行加工操作。
其原理是利用夹具的结构设计和工作原理，通过夹具的各个部件实现对工件的牢固固定。
数控车床夹具的原理主要包括以下几个方面：
1. 夹具结构设计：夹具通常由底座、夹紧装置和支撑装置等部件组成。
底座是夹具的基础，通过固定在车床工作台上实现夹具的稳定性。
夹紧装置通过调节螺杆或液压系统等方式，将夹紧夹具的活动部件调整到与工件匹配的位置，使工件在夹具中夹紧并保持稳定。
支撑装置用于支撑工件的特定部位，确保在加工过程中工件的稳定性。
2. 夹具使用原理：在使用数控车床夹具时，首先需要根据工件的形状和加工要求选择合适的夹具。
然后调整夹具各个部件的位置和角度，使其与工件对应。
接下来，使用手动或自动方式，将夹具的夹紧装置按照一定的力度将工件夹紧。
夹紧后，可根据需求进行进给、转速和刀具的选择，开始数控车床的加工操作。
3. 夹具的优化设计：为了提高加工效率和精度，夹具的优化设计非常重要。
在夹具的设计过程中，需要考虑工件的外形、大小、形位公差要求等因素，合理确定夹具的结构和参数。
同时，还要注意夹具的刚度、稳定性和可靠性，以防在高速加工或重切削力作用下产生位移或失效。
数控车床夹具是数控加工的重要辅助设备，通过合理的结构设计和工作原理，能够有效地固定工件，提高加工效率和精度。
在实际应用中，需要根据具体的加工需求和工件特点选择合适的夹具，并合理使用和维护，以确保加工过程的稳定性和可靠性。
数控机床夹具设计
1、铣床和夹具的概念铣床指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。
通常以铣刀旋转运动为主运动，工件和铣刀的配合移动为进给运动。
它可以加工平面、垂直面、斜面、各种沟槽或成型面，如果配一些附件（如分度头）也可以加工螺旋槽，凸轮、成型面等。
夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之固定在正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。
在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工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[1]。
2、夹具在铣床上的作用夹具是在机床机械制造过程中，用来固定加工产品，使之固定在正确的位置，以接受加工或检测的机床附加装置，简称为夹具。
在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工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。
在机床上加工工业零件的时候，必须用夹具装好固定所要加工工件。
将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。
将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定规定好的位置上将工件可靠地固定，这一过程称为夹紧。
从定位到夹紧的全过程，称为装夹。
铣床夹具的主要功能就是完成工件的装夹固定工作。
工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度[2]。
3、设计要点为提高铣床夹具在机床上安装的稳固性，减轻其断续切削可能引起的振动造成的松动，夹具体不仅要有足够的坚固度和强度，其高度和宽度比例也应合适，一般有H/B≤1～1.20，以降低夹具重心，使加工工件的表面尽量靠近工作台面。
此外，还要合理地调整好加强筋和耳座。
若夹具整体宽度较宽，可在夹具的同一侧设置两个与铣床工作台T形槽间等距的耳座；对重型铣床夹具，夹具体两端还应设置吊装孔或吊环等以便搬运[3]。
除机床整体设计需注意的方面之外还需要注意一下几点：1．定向键的设计定向键也就是夹具的定位键，安装在夹具底面的纵向槽中，一般为两个，安在同一条直线上，其距离越远，导向精确程度越高，用螺钉紧固在夹具体上，定向键通过与铣床工作台上的形槽配合以确定夹具在机床上的正确位置；除此之外还能承受部分切削扭矩，同时可以减轻夹紧螺栓的负荷，使夹具的本身更具有稳定性，因此平面夹具及有些专用的钻镗床夹具也常使用。
数控车床夹具分类
陈仁祥 博士 Email:renxiangchencd@
常见机床夹具
机床夹具的分类 机床夹具的组成 机床夹具的发展 常见机床夹具
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。
用夹具装夹工件的特点
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 夹具预先在机床上已调整好位置，工件通过夹具 对于机床也就占有了正确的位置
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
机床夹具的分类
1．按夹具的通用特性分类
通用夹具：指结构、尺寸已标准化、系列化，且 具有一定通用性的机床附件 专用夹具：针对某一种工件的某一工序的加工要 求而专门设计和制造的夹具
适用于精密加工的高精度机床夹具
适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具
采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以 进一步提高劳动生产率
提高机床夹具的标准化程度
现代机床夹具的发展方向
精密化：如精密分度、高精度自定心 高效化：缩短加工的基本时间和辅助时间，以提高 劳动生产率，减轻工人的劳动强度 柔性化：通过调整、组合等方式，以适应工艺可变 因素 标准化： 按夹具零件及部件的国家标准以及各类通 用夹具、组合夹具标准制造，有利于夹具的商品化 生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。
机床夹具在机械加工中的作用
保证加工精度，并使之稳定 缩短辅助时间，提高生产效率，降低成本 扩大机床的工艺范围 减轻劳动强度，降低技术要求 便于变更工位、引导刀具或进行仿形加工。
数控车床盘类零件工装夹具设计
数控车床盘类零件工装夹具设计摘要：随着工业科技的高速发展，当今各行各业对各种产品零件的需求也层出不穷。
在零件的机械加工中单靠传统的常规装夹方式很难满足实际生产中一些零件的加工，因此，必须要为产品零件设计能顺利完成其装夹进行加工且成本低、加工效率高、满足精度要求的夹具。
文章对机床夹具中圆偏心夹紧装置的设计进行了研究分析，以供参考。
关键词：机床夹具；夹紧装置；设计前言机床夹具行业迄今已发展起来，可分为三个阶段。
第一阶段主要由夹具和人的组合来表示。
此时，夹具主要用作人体加速和完善加工过程的简单辅助工具。
在第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁。
夹具的功能发生变化，主要用于工件的定位和夹紧。
人们越来越认识到操作者和机床性能的提高密切相关，因此夹具备受关注;第三阶段是夹具和机床的组合，夹具成为机床的一部分并成为加工不可或缺的工艺设备。
在夹具设计过程中，设计人员主要考虑加工零件定位和夹紧问题。
然而，夹具设计经常遇到一些小问题。
如果这些问题处理不当，会给夹具的使用带来很多不便，甚至影响工件的加工精度。
我们总结了多年来设计夹具时遇到的一些小问题：①清理根部的问题，在设计夹具端面和定位内孔时，会遇到清除根部的问题。
具体定位端面和定位外圆。
当端面和定位外圆被分成两个主体时，不会引起这个问题。
应根据工件的结构确定是否应移除夹具。
如果零件定位内孔的倒角很小或没有倒角，则必须清除根部。
如果零件定位孔的倒角很大或没有孔，则不需要根部，并且接头可以是圆形的。
当定位端面和外圆时，它与上面相同。
②让刀问题，当设计用于盘式工具（例如铣刀，砂轮等）的夹具时，应考虑铣刀或砂轮切削或磨削后铣刀或砂轮的退回位置。
铣刀或砂轮的位置应根据所用铣刀或砂轮的直径确定，并应超过刀具半径。
③更换问题，在设计一系列具有相同或相似结构和不同尺寸的产品零件和夹具时，为了降低生产成本并提高夹具的利用率，夹具通常设计为通用夹具，仅替换一个或几个部分。
1 机床夹具中定位与夹紧的研究1.1工件定位方案机床夹具的组成主要有以下几个部分组成:(1)定位元件，是夹具中确定工件位置的装置，主要的定位结构有支撑钉、V形块等;(2)夹紧装置，该装置是对工件进行夹持，保持工件在加工的时候不发生移动;(3)导向、对刀装置，是保证零件在加工的时候具有正确的位置;(4)夹具体，该装置是夹具的整个基础，是承载各种零件的基座;(5)其他装置，上下料装置、顶出器等。
组合夹具和数控机床夹具
第十六章 专用夹具设计
机制教研室
第十六章 专用夹具设计
第五节 组合夹具和数控机床夹具
第五节 组合夹具和数控机床夹具
本
一
节
教
二
学
内
容
组合夹具 数控机床夹具
第五节 组合夹具和数控机床夹具
本节教学要 求：
本 1.了解组合夹具和数控机床夹具的结构特点。 节 2.了解组合夹具的主要类型 教 学 要 求
机 原点1的坐标为（x0，y0）。工件6在夹具上的定位
床 是通过限位表面和3个定位支承钉3来完成的。工件
夹 具
的夹紧是通过2个液压缸8推动活塞9，带动拉杆10和
压板11夹紧工件。
定位基
准平面与夹
具坐标原点2
的坐标位置
数 为a、b，加
控 工孔到定位
机
基准平面的 坐标尺寸分
床 别为c、d、e、
夹 f。而3个加工
二、数控机床夹具
数
控
机
床
夹
具
a）
b）
数控机床夹具构成简图
二、数控机床夹具
数控机床夹具长期固定在数控机床工作台上， 板上加工出准确孔心距位置的一组定位孔和一组紧 数 固螺孔（也有定位孔与螺孔同轴布置形式），它们 控 机 成网格分布。网格状基础板预先调整好相对数控机 床 床的坐标位置，利用基础板上的定位孔可装各种夹 夹 具 具。
第五节 组合夹具和数控机床夹具
本节教学重点：
本 节 组合夹具和数控机床夹具的结构特点。 教 学 重 点
第五节 组合夹具和数控机床夹具
一、组合夹具
组合夹具是机床夹具中一种标准化、系列
组 化、通用化程度很高的的柔性化夹具。它由一
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数控车床常用夹具介绍
车床的夹具主要是指安装在车床主轴上的夹具，这类夹具和机床主轴相连接并带动工件一起随主轴旋转。
车床类夹具主要分成两大类：各种卡盘，适用于盘类零件和短轴类零件加工的夹具；中心孔、顶尖定心定位安装工件的夹具，适用于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类零件。
数控车削加工要求夹具应具有较高的定位精度和刚性，结构简单、通用性强，便于在机床上安装夹具及迅速装卸工件、自动化等特性。
一、各种卡盘夹具
在数控车床加工中，大多数情况是使用工件或毛坯的外圆定位，以下几种夹具就是靠圆周来定位的夹具。
1．三爪卡盘
⑴三爪卡盘特点
三爪卡盘(如图1所示)，是最常用的车床通用卡具，三爪卡盘最大的优点是可以自动定心，夹持范围大，装夹速度快，但定心精度存在误差，不适于同轴度要求高的工件的二次装夹。
为了防止车削时因工件变形和振动而影响加工质量，工件在三爪自定心卡盘中装夹时，其悬伸长度不宜过长。
如：工件直径≤30mm，其悬伸长度不应大于直径的3倍；若工件直径>30mm，其悬伸长度不应大于直
径的4倍。
同时也可避免工件被车刀顶弯、顶落而造成打刀事故。
⑵卡爪CNC车床有两种常用的标准卡盘卡爪，是硬卡爪和软卡爪，见图2所示。
图2 三爪自定心卡盘的硬卡爪和软卡爪
当卡爪夹持在未加工面上，如，铸件或粗糙棒料表面，需要大的夹紧力时，使用硬卡爪；通常为保证刚度和耐磨性，硬卡爪要进行热处理，硬度较高。
当需要减小两个或多个零件直径跳动偏差，以及在已加工表而不希望有夹痕时，则应使用软卡爪。
软卡爪通常用低碳钢制造，软爪在使用前，为配合被加工工件，要进行镗孔加工。
软爪装夹的最大特点是工件虽经多次装夹仍能保持一定的位置精度。
大大缩短了工件的装夹校正时间。
在车削软爪或每次装卸零件时，应注意固定使用同一扳手方孔，夹紧力也要均匀一致，改用其他扳手方孔或改变夹紧力的大小，都会改变卡盘平面螺纹的移动量，从而影响装夹后的定位精度。
2．液压动力卡盘
三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。
液压卡盘，动作灵敏、装夹迅速、方便，能实现较大压紧力，能提高生产率和减轻劳动强度。
但夹持范围变化小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。
自动化程度高的数控车床经常使用液压自定心卡盘，尤其适用于批量加工。
液压动力卡盘夹紧力的大小可通过调整液压系统的油压进行控制，以适应棒料、盘类零件和薄壁套筒零件的装夹。
3．可调卡爪式卡盘
可调卡爪式四爪卡盘如图3所示。
每个基体卡座上的卡爪，能单独手动粗、精位置调整。
可手动操作分别移动各卡爪，使零件夹紧、定位。
加工前，要把工件加工面中心对中到卡盘(主轴)中心。
图3 可调卡爪式四爪卡盘
可调卡爪式四爪卡盘要比其他类型的卡盘需要用更多的时间来夹紧和对正零件。
因此，对提高生产率来说至关重要的CNC车床上很少使用这种卡盘。
可调卡爪式四爪卡盘一般用于定位、夹紧不同心或结构对称的零件表面。
用四爪卡盘、花盘，角铁(弯板)等装夹不规则偏重工件时，必须加配重。
4．高速动力卡盘
为了提高数控车床的生产效率，对其主轴提出越来越高的要求，以实现高速、甚至超高速切削。
现在有的数控车床甚至达到100000r ／min。
对于这样高的转速，一般的卡盘已不适用，而必须采用高速动力卡盘才能保证安全可靠地进行加工。
随着卡盘的转速提高，由卡爪、滑座和紧固螺钉组成的卡爪组件离心力急剧增大，卡爪对零件的夹紧力下降。
试验表明：φ380㎜的楔式动力卡盘在转速为2 000 r／min时，动态夹紧力只有静态的1／4。
图4 A型中心孔形状尺寸图5 B型中心孔
高速动力卡盘常增设离心力补偿装置，利用补偿装置的离心力抵消卡爪组件离心力造成的夹紧力损失。
另一个方法是减轻卡爪组件质量以减小离心力。
二、轴类零件中心孔定心装夹
在两顶尖间安装工件。
对于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类零件，为保证每次装夹时的装夹精度，可用两顶尖装夹。
1．中心孔
中心孔是轴类零件的常用定位基准，工件装在主轴顶尖和尾座顶尖之间，但车床两顶尖轴线如不重合（前后方向），车削的工件将成为圆锥体。
因此，必须横向调节车床的尾座，使两顶尖轴线重合。
中心孔类型的选择，不可忽视。
轴类零件两端用来支承、装夹用的中心孔，有四种类型。
其结构与用途均有区别，适应不同的加工精度与装夹要求，不可混用。
因此，选择时应注意遵循下述原则：
⑴对于精度一般的轴类零件，中心孔不需要重复使用的，可选用A型中心孔，如图4。
⑵对于精度要求高，工序较多需多次使用中心孔的轴类零件，应选用B型中心孔。
B型中心孔比A型多一个1200度的保护锥，用来保护60度锥面不致碰伤。
如图5。
⑶C型中心孔是将上述两种中心孔的圆柱孔部分，用内螺纹来代替。
对于需要在轴向固定其他零件的工件，可选用这种带内螺纹的中心孔。
⑷R型中心孔与A型的区别是将60度面锥面变为圆弧面，因而与顶尖的接触变为线接触，可自动纠正少量的位置偏差。
适用于定位精度要求高的轴类零件，但很少使用。
2．自动夹紧拨动卡盘。
在数控车床上加工轴类零件时，毛坯装在主轴顶尖和尾座顶尖之间，工件用主轴上的拨动卡盘或拨齿顶尖带动旋转。
这类夹具在粗车时可传递足够大的转矩，以适应主轴高转速地切削。
工件安装在顶尖和车床的尾座顶尖上。
当旋转车床尾座螺杆并向主轴方向顶紧工件时，顶尖也同时顶压起着自动复位作用的弹簧，顶尖在向左移动的同时，套筒也将与顶尖同步移动。
在套筒的槽中装有杠杆，当套筒随着顶尖运动时，杠杆的左端触头则沿锥环的斜面绕着支撑销轴线作逆时针方向摆动，从而使杠杆右端的触头夹紧工件，并将机床主轴的转矩传给工件。
3．拨齿顶尖
拨齿顶尖。
壳体可通过标准变径套或直接与车床主轴孔联结，壳体内装有用于坯件定心的顶尖，拨齿套通过螺钉与壳体联结，止退环可防止螺钉的松动。
数控车床通常采用此夹具加工φ10～φ660mm直径的轴
类零件。
4．复合卡盘与一夹一顶
复合卡盘不仅可适用在两顶尖间安装工件，还适用于一夹一顶安装工件。
为保证加工过程中刚性较好，车削较重工件时采用一端夹住另一端用后顶尖的方法。
为了防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移，必须在卡盘内装一限位支承，或利用工件的台阶限位，这样能承受较大的轴向切削力，轴向定位准确。
中心孔定心装夹工件的一些注意点如下：
在顶尖间加工轴类工件时，车削前要调整尾座顶尖轴线与车床主轴轴线重合。
在两顶尖间加工细长轴时，应使用跟刀架或中心架。
在加工过程中要注意调整顶尖的顶紧力，死顶尖和中心架应注意润滑。
使用尾座时，套筒尽量伸出短些，以减小振动。
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