第六章 车床夹具
车床夹具
车床夹具一、车床夹具的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，因此车床夹具一般都安装在车床主轴上，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。
二、卧式车床专用夹具的典型结构分类1．心轴类车床夹具图35-1弹簧心轴a)前推式弹簧心轴 b)不动式弹簧心轴 c)分开式弹簧心轴1、3、11—螺母2、6、9、10—筒夹 4—滑条5—拉杆7、12—心轴体 8一锥套图35-1所示为几种常见弹簧心轴的结构形式。
图35-1a为前推式弹簧心轴。
转动螺母1，弹簧筒夹2前移，使工件定心夹紧。
这种结构不能进行轴向定位。
图35-2b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。
图35-1c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。
图35-2顶尖式心轴1—心轴 2—固定顶尖套 3—工件 4—活动顶尖套5—快换垫圈 6—螺母图35-2所示为顶尖式心轴，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d s一般在32～llOmm范围内，长度Ls在120～780mm 范围内。
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。
它常用于加工壳体、支座、接头等类零件上的圆柱面及端面。
当被加工工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角度的位置上。
车床夹具课程设计
车床夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解车床夹具的基本概念、分类及功能，掌握其结构组成和工作原理；2. 学生能够描述车床夹具在机械加工中的重要性，了解其在生产实践中的应用；3. 学生掌握车床夹具的安装、调整及使用方法，了解相关安全操作规程。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决车床加工中常见的夹紧问题；2. 学生能够根据加工需求，合理选择和使用车床夹具，提高加工效率和加工质量；3. 学生能够运用车床夹具进行简单的零件加工，具备一定的动手操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工领域的兴趣，激发他们学习相关知识的热情；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，使他们认识到车床夹具在加工过程中的重要作用；3. 培养学生的团队协作意识，使他们能够在实际操作中互相配合、共同完成任务。
课程性质：本课程为专业技术课程，结合理论教学和实际操作，培养学生的专业技能和实践能力。
学生特点：学生处于中等职业教育阶段，具备一定的机械基础知识和动手能力，对实际操作有较高的兴趣。
教学要求：结合课程内容和学生的学习特点，注重理论与实践相结合，强化操作技能训练，提高学生的实际应用能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动参与、积极思考，培养他们的创新意识和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，为未来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 车床夹具概述- 夹具的定义、分类及其在机械加工中的作用；- 车床夹具的组成、结构特点及工作原理。
2. 车床夹具的类型与选用- 常见车床夹具的类型及适用范围；- 根据加工需求选择合适的车床夹具；- 夹具的安装、调整及使用方法。
3. 车床夹具的应用实例- 分析典型零件加工中夹具的应用；- 实际操作演示，让学生了解夹具在加工过程中的作用；- 夹具使用注意事项及安全操作规程。
4. 车床夹具操作技能训练- 设计实践操作环节，让学生动手操作，熟悉夹具的使用；- 培养学生根据加工要求，合理选择和安装夹具的能力；- 提高学生运用夹具进行加工的效率和质量。
常见典型夹具PPT课件
快换钻套（GB2265-80）
这种钻套与可换钻套相 比，台肩铣削出一个平面， 当逆时针旋转一定角度， 削边平面正对螺钉的头部， 即可快速取出钻套。主要 用于在加工孔的
悬挂式钻模板
钻模板是悬挂在机床 主轴或主轴箱上，可通过 两个导柱上下滑动，加工 时靠近工件，加工完后离 开工件，它与夹具体的相 对位置由滑柱来确定，动 作快，效率高。主要用于 多工位加工的场合。对小 型工件钻模板可连接在普 通钻床主轴套上，对中型 工件可与组合机床的多轴 箱联用。
三.镗床夹具
镗床夹具是在镗床上能实现工件的定位与 夹紧的工艺装置，简称镗模。它与钻模非常相 似，除了正确解决工件的定位与夹具问题外， 重点考虑镗套及导向支架的选择与设计。
设计车床夹具时应ห้องสมุดไป่ตู้注 意：
因为夹具要随车床主轴一起回转，所以要求结 构紧凑，重量轻，其重心尽可能靠近回转轴线， 以减小离心力和回转惯性力矩。
对夹具应考虑设置平衡装置，以避免因回转不 平衡所产生的振动，且平衡装置应设计成能够 调节，以便按实际需要进行调整。
夹具设计应尽可能避免有尖角或突出部位（尤 其是径向），必要时应单独设置防护罩，以保 证操作安全。
种类 ：
钻套
固定钻套 可换钻套 快换钻套 特殊钻套
固定钻套（GB2262-80）
钻套外圆和钻模板一般 采用H7/n6 或H7/r6 配合， 直接压入到钻模板的孔中， 其结构简单，位置精度较 高，但磨损后不便 更换。主要用于生产批量不大，或孔间距较小， 或孔距精度要求较高的场合。
《机床夹具设计》课件(6)
2024/8/25
夹具设计教学课件
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2）钻套的尺寸、公差及材料
A、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸， 采用基轴制间隙配合。
B、钻套的导向高度H＝1～2.5d（其中，d为钻套孔径）。 加工精度高或被加工孔径小时取较大值，反之取较小值。
C、排屑空间h越大，排屑越方便，但刀具的刚度和孔的加 工精度都会降低，一般根据工件的材料和精度来确定。
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2、铣床夹具的设计要点
（1）定位元件和夹紧装置的设计要点
定位元件：除遵循一般的设计原则外，布置时应尽量 使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时， 应采用辅助支承。
夹紧装置：应保证足够的夹紧力，并具有良好的自锁性 能，以防止夹紧机构因振动而松夹。施力的方向和作用 点要恰当，并尽量靠近加工表面，必要时设置辅助夹紧 机构，以提高夹紧刚度。
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固定式镗套
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2） 回转式镗套
镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间 只有相对移动而无相对转动。这种镗套 大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而 “卡死”。因此，它适合于高速镗孔。
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回转式镗套
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（2）镗杆直径和轴向尺寸
镗杆直径d及长度L主要是根据所镗孔的直径D 及刀具截面尺寸B×B来确定。镗杆直径d应尽 可能大，其双导引部分的L/d≤10为宜；而悬伸 部分的L/d≤4～5，以使其有足够的刚度来保证 加工精度。
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车床夹具
第一组
概念
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。 主要是用来保证 被加工面（孔） 的位置尺寸和精 度。
基本类型
车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或 床身上。 安装在车床主轴上的夹具：各种卡盘、顶尖、各 种心轴或其他专用夹具。加工时夹具随机床主轴 一起旋转，切削道具作进给运动。 安装在滑板或床身上的夹具：用于某些形状不规 则和尺寸较大的工件，刀具安装在车床主轴上作 旋转运动，夹具作进给运动。
高效车床夹具
端面驱动夹具
原理：利用拨爪嵌入工件的端面驱动工件旋转 特点：缩短装夹时间，避免重复装夹，保证相互位 置精度 用途：数控车床加工轴类件
高效车床夹具
离心式自动夹头
原理：利用离心力 特点：可大大减轻工人的装夹劳动强度，节省装夹 时间。但夹具较大，且工作转速不能过低。
高效车床夹具
不停车夹具 特点：节省装夹时间。但夹紧行程较小，适用于光 料
心轴式车床夹具
（2）波纹套弹性心轴
心轴式车床夹具
（3）碟形弹簧片心轴
特点：定心精度在0.01mm之内 工作原理：碟形簧片有内外交错的径向槽，叠加起 来后，受轴向压缩，会均匀的径向扩大，从而实现 定心并夹紧。
心轴式车床夹具
（4）液性介质弹性心轴及夹头
工作原理：液性介质均匀传压，使薄壁套产生变形 特点：定心精度一般为0.01mm，可达0.005mm。 但变形量小，对定位面要求较高。
角铁式车床夹具
（1）夹具在车床主轴上的安装方式
锥孔（锥柄、顶尖）连接
安装误差小，定心精度高 （2）通过过渡盘与主轴连接
过渡盘形式取决于主轴的前端结构
过渡盘与夹具体之间用“止口”定心 夹具体定位孔与过渡盘突源配合
车床夹具的工作原理【详解】
简述夹具的工作原理,一起来看看吧:夹具机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。
又称卡具。
从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。
例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。
其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。
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）。
夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、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）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成车床夹具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。
扩展资料：机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。
为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。
当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。
而要实现这一要求，又必须满足三个条件：①一批工件在夹具中占有正确的加工位置；②夹具装夹在机床上的准确位置；③刀具相对夹具的准确位置。
这里涉及了三层关系：零件相对夹具，夹具相对于机床，零件相对于机床。
工件的最终精度是由零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，而工件相对于机床的定位是间接通过夹具来保证的。
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。
这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。
壹夹具一、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。
第六节典型机床夹具课件
夹具的定期保养
润滑夹具
01
定期对夹具的滑动面、转动轴等部位进行润滑，以减少磨损和
摩擦。
检查夹具的精度
02
通过测量和校准等方法，确保夹具的定位精度和重复定位精度
满足要求。
更换磨损部件
03
对已经磨损到限的夹具部件进行更换，以保证夹具的性能和精
度。
夹具的维修与更换
维修夹具
对损坏或出现故障的夹具进行修复，恢复其原有的功 能和精度。
操作方便
夹具应设计得易于安装、调整和拆卸，提高 生产效率。
夹紧可靠
夹具应能够牢固地夹持工件，防止加工过程 中工件松动或移位。
结构简单
夹具的结构应尽可能简单，以降低制造成本 和维护成本。
夹具制造的材料选择
高强度钢材
用于制造承受较大载荷的夹具部件。
不锈钢
用于制造需要高精度和防锈的夹具部件。
铸铁
铝合金
用于制造要求耐磨和承受冲击的夹具部件 。
机床夹具的技术创新
1 2
新材料应用
采用高强度、轻质材料，提高夹具的刚性和稳定 性。
精密制造技术
运用先进的加工设备和工艺，提高夹具的制造精 度和表面质量。
3
传感器与检测技术
集成传感器和检测装置，实时监测夹具状态和工 件加工过程，确保加工精度和质量。
感谢您的观看
THANKS
更换易损件
定期检查夹具的易损件，如弹簧、密封件等，及时进 行更换。
更新换代
根据生产需要和技术进步，对老旧夹具进行更新换代 ，以提高生产效率和加工质量。
06 机床夹具的发展趋势与展 望
机床夹具的发展历程
传统机床夹具
以手动或机械方式进行夹紧，操作复杂，精度低。
车床夹具设计
第三章 各类机床夹具3.1车床夹具在车床上用来加工工件的内、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车床主轴上；少数安装在车床的床鞍或床身上，由于后一类夹具应用很少，属机床改装范畴，故本章不作介绍。
除了顶尖、拨盘、三爪自定心卡盘等通用夹具外，安装在车床主轴上的专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。
3.1.1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，其结构不对称，用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面，如图3—2和图4—3所示。
图3—2为加工图3—1所示的开合螺母上Φ40027.00+mm 孔的专用夹具。
工件的燕尾面和两个声Φ12 010.00+mm 孔已经加工，两孔距离为38±0．1mm ，Φ40027.00+mm 孔经过粗加工。
本道工序为精镗声Φ40027.00+mm 孔及车端面。
加工要求是：Φ40027.00+mm 孔轴线至燕尾底面C 的距离为45±0．05mm ，Φ40027.00+mm 孔轴线与c 面的平行度为0．05mm ，加工孔轴线与Φ12 010.00+mm 孔的距离为8±0．05mm 。
为贯彻基准重合原则，工件用燕尾面B 和C 在固定支承板8及活动支承板10上定位(两板高度相等)，限制五个自由度；用声Φ12010.00+mm 孔与活动菱形销9配合，限制一个技术要求: Φ40027.00+mm 的轴线对两B 面的对称面积垂直度为0.05图3-1 开合螺母车削工序图自由度；工件装卸时，可从上方推开活动支承板l0将工件插入，靠弹簧力使工件靠紧固定支承板8，并略推移工件使活动菱形销9弹入定位孔Φ12 010.00 mm内。
采用带摆动V形块3的回转式螺旋压板机构夹紧。
用平衡块6来保持夹具的平衡。
图3-2角铁式车床夹具1、11一螺栓2一压板3～摆动V形块4一过渡盘5一夹具体6～平衡块7一盖板8一固定支承板9一活动菱形销l0一活动支承板图3-3所示为车气门顶杆端面的夹具。
夹具设计
jy
（2）单边接触
dw
1 ( Dmax Dmin ) 2
2.微分方法
（1）工序尺寸H1 此时，定位基准 与工序基准重合
o1 o o2
jy o1o2
o1o2 o1 p o2 p
o1 p d max /(2 sin o2 p d min /(2 sin
O
d Td
式中 Fj—工件获得的夹紧力（N）； Fs—施加在斜楔上的原始作用力（N）； α —斜楔的斜角（°）； φ 1—工件与斜楔之间的摩擦角，摩擦系数f1=tgφ 1； φ 2—夹具体与斜楔之间的摩擦角，摩擦系数f2=tgφ 2。
φ1 FJ
F1
代入上式，得：
F2
α
α -φ 2 FJ’
tg1 tg ( 2 )
2.夹紧力作用点的选择原则
①夹紧力作用点应正对支承元件 或位支承元件所形成的支承面内， 以保证工件已获得的定位保持不 变。
工件
②夹紧力作用点应处于工件刚性好的部位。 ③夹紧力作用点应尽量靠近加工表面。
②夹紧力作用点应处于工件刚性好的部位。
③夹紧力作用点应尽量靠近加工表面。
6.3.3 常用夹紧机构 1.斜楔夹紧机构
1.钻模的类型
(1)固定式钻模 (2)回转式钻模 (3)盖板式钻模 (4)滑柱式钻模
(5)翻转式钻模
组成：钻模板、钻套、定位元件、夹紧装置、夹具体
§6.4 各类机床夹具举例
6.4.1钻床夹具
1.钻模的类型
(1)固定式钻模 (2)回转式钻模 (3)盖板式钻模 (4)滑柱式钻模
(5)翻转式钻模
(1)固定式钻模 相对于工件位置保持 不变的钻模。
工件
工件
车床夹具
车床常用夹具的使用车床夹具用于确定工件在车床上的正确位置，并夹紧工件，在车削工艺中占有很重要的地位。
常用的车床夹具有：1)通用夹具。
如三爪卡盘、四爪卡盘和各种形式的顶针等。
2)可调整夹具。
如成组夹具、组合夹具等。
3)专用夹具。
为满足某个工件的某道工序而实际使用的夹具，如旋转刀架等。
生产中，为保证产品质量、提高生产效率、减轻劳动强度，应正确选择和使用夹具。
一、车床夹具的作用1．提高加工精度、保证产品质量车床夹具是保证零件加工技术要求中所规定的尺寸精度、表面粗糙度以及各表面间的相对位置精度的重要措施。
正确选用车床夹具就是选择制造精度及结构适合的夹具。
如为保证零件加工表面与基准面的同轴度要求，有多种自动定心夹具可以选用：对同轴度要求较低时可用三爪卡盘、四爪卡盘，对同轴度要求高时可用软爪、锥体心棒、卡簧和液性塑料夹具等。
2．提高劳动生产率采用一定结构形式的夹具，可显著提高生产效率。
在生产中，通常采用下述结构形式的夹具来提高生产率：1)采用快速装夹和拆卸的夹具，可缩短辅助时间，并减轻工人的劳动强度。
2)采用专用定位件，属专用夹具，可缩短调整与校正的时间。
3)采用多位夹具，二次装夹可以加工多个零件，缩短单件生产时间。
4)采用自动控制夹具，如液压靠模或程序控制等，可实现"一人多机"操作。
3．充分发挥机床的性能采用专用夹具可以扩大机床的使用范围，从而实现一机多能。
如一台普通车床若配置一个专门的旋转刀架可以加工圆球，若配置一个摆动刀架可以加工叶片的型面。
二、车床夹具结构由于车床夹具是在旋转情况下，甚至是高速旋转情况下工作，因此夹具要求体积小、重量轻，旋转既能平衡又能保证安全。
车床夹具的基本结构为：1．夹具体连接各元件的基体与机床相连接。
一般称这类元件为圆盘或花盘。
2．定位件确定零件在夹具中的位置的元件。
如定位销、定位圈、V形块等。
3．夹紧件固定零件用的元件。
如压板、螺栓、螺母等。
4．连接件连接上述元件用的螺钉、销子、垫圈、键等。
《车床夹具》课件
3 机械制造
从小型工件到大型工件的制造过程中，车床夹具被广泛使用，提高了加工效率和质量。
操作车床夹具
1
安装
正确安装车床夹具，确保夹紧力均匀且
调整
2
工件稳固。
根据工件的尺寸和形状，调整夹具以确
保加工精度。
3
使用注意事项
遵循操作规范，注意安全，防止工件损 坏和人员受伤。
《车床夹具》PPT课件
在这个PPT课件中，我们将介绍车床夹具的基本知识，包括什么是车床夹具、 分类、应用领域、操作、维护以及未来的发展趋势。
什么是车床夹具
车床夹具是一种用于夹紧和固定工件的设备，在车床加工中起到了至关重要 的作用。它可以确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
车床夹具的分类
机械式夹具
维护车床夹具
1
润滑保养Biblioteka 定期给夹具加油，清洁和润滑机械部件，确保其正常运行。
2
故障排除
及时发现和修复夹具故障，保证其正常工作。
3
日常维护
定期检查夹具的紧固件和连接件是否松动，避免出现安全隐患。
车床夹具的发展趋势
1 智能化
随着工业技术的发展，车 床夹具将更加智能化，具 备自动调整和监控功能。
2 精密化
工业制造对精度要求越来 越高，车床夹具将变得更 加精密和稳定。
3 多功能化
为了提高生产效率，车床 夹具将具备更多的功能， 适用于不同类型的加工工 序。
结语
车床夹具在车床加工中具有重要的地位和作用，其发展趋势将更加智能化、 精密化和多功能化。它在工业制造中的应用价值不可低估。
使用机械原理来夹紧和固定 工件，常见的有直翼夹具、 曲线式夹具等。
心轴类车床夹具课件
具有足够的稳定性和使用寿命。
03
5. 根据校核结果进行优化设计，完成夹具的制作。
02
心轴类车床夹具特点
心轴类车床夹具的结构特点
01
固定心轴
固定心轴的安装端面与工作轴 线重合，这种结构的心轴主要 适用于装夹具有对称平面的工
件。
02
移动心轴
移动心轴可以沿车床主轴方向 移动，这种结构的心轴主要适 用于加工圆锥面或曲线回转面
心轴类车床夹具的夹紧方式
夹紧力控制
根据工件的材料和加工要求，选择合适 的夹紧力，确保工件不会在加工过程中 发生移动或变形。
VS
夹紧元件选择
根据工件的特点和夹紧力要求，选择适合 的夹紧元件，如螺栓、螺母、压板等。
心轴类车床夹具的导向方式
导向元件选择
根据车床的加工特点和工件要求，选择适合的导向元件，如导轨、轴承等。
夹具的设计原则和步骤
01
设计步骤
02
1. 分析加工需求和工件特点 ，确定夹具类型和设计要求
。
03
2. 根据工件尺寸和加工要求 ，选择合适的定位元件、夹 紧元件、导向元件和支撑元
件。
夹具的设计原则和步骤
01
3. 根据设计要求和元件组合方案，绘制夹具装配图和
零件图。
02
4. 对夹具进行强度和刚度校核，确保其在使用过程中
导向精度控制
确保工件在加工过程中不会发生倾斜或振动，需要选择合适的导向元件，确保导 向精度。
04
心轴类车床夹具的制造工 艺
心轴类车床夹具的铸造工艺
砂型铸造
使用模具和粘土制作成与心轴类车床夹具相似的砂型，然后进行灌注金属。
熔模铸造
制作蜡模，在蜡模外包裹耐火材料，然后进行金属灌注。
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一、弹簧心轴与弹簧夹头
心轴式车床夹具
利用弹性筒夹的弹性变形将工件夹紧。 可实现定心夹紧，定心精度一般可达 0.02~0.05mm 弹簧夹头
弹性筒夹见夹具手册
心轴式车床夹具
二、波纹套弹性心轴
车床夹具设计实例
4．夹具的安装结构
本工序的机床：CA6140 过渡盘与主轴端部采用“短 锥面和端面”定位。 过渡盘凸缘与夹具体止 口配合为：H7/h6 花盘外圆设置找正圆。
4．夹具的尺寸标注
最大轮廓尺寸SL 影响定位精度的尺
寸SD和公差
影响夹具精度的尺寸SJ和公差
影响夹具在机 床上安装精度的 尺寸SA和公差
夹紧：铰链压板结构。
3）确定菱形销尺寸 查表得菱形销尺寸b=3mm 菱形销直径计算：
X 2 min
' X 2 min LD Ld 0.14 0.04 a 0.09mm 2 2 2
2ab 2 0.09 3 0.07mm D2 min 8
车床夹具设计实例
d2max =D2min –X2min=8-0.07=7.93mm
角铁式车床夹具
通过过渡盘与主轴连接 • 过渡盘形式取决于主轴的前端结构； • 过渡盘与夹具体之间用“止口”定心。 夹具体定位 孔与过渡盘 突缘配合：
H7/f7、H7/h6、 H7/js6、 H7/n6
也可合二为一
角铁式车床夹具
2．找正基面的设置
安装时，应保证夹具上的限位面与主轴轴线的 位置关系。 限位面是与主轴同轴线的回转面 • 直接用限位表面找正它与主轴的同轴度
2 2 1 2
2
•±：为对定套的孔位公差。 =0.02
•X1：为对定销与分度套的间隙。（f10H7/g6） X1 =0.015+0.014=0.029mm •X2：为对定销与导向套的间隙。（f14H7/g6） X2 =0.018+.0292 0.0352 0.012 0.101mm
角铁式车床夹具
定位： 燕尾面B、C， f12孔。 ——限位元件 工件装卸与夹紧： 活动支承板 回转式螺旋压板 结构： 平衡块
角铁式车床夹具
定位： 半圆孔
平衡： 去重
角铁式车床夹具
一、车床夹具设计要求
1．夹具在车床主轴上的安装方式
锥孔（锥柄、或顶尖）连接 • 安装误差小，定心精度高； • D<140mm或D<（2~3）d
菱形销的公差等级：取IT6~IT7 查表：IT6=0.009mm d2min =d2max –IT=7.93-0.009=7.921mm
d2=f8 2．夹紧装置
-0.07 -0.079
mm
两副螺旋移动压板
车床夹具设计实例
3．分度装置
直线分度装置—— 分度滑块 T形螺钉，螺母锁紧 手拉式圆柱对定销
等速移动定心夹紧机构
•斜楔—滑块式定心夹紧机构
主要用于以未加工或粗加工过的直径较大的孔
定位时的定心夹紧。
• 螺杆压块式定心夹紧机构
比标准卡盘的装夹更迅速、精度更高。
均匀变形定心夹紧机构 • 见后6-2
卡盘式车床夹具
定位夹紧机构分开的结构
•气动杠杆卡盘
单爪或多爪结构，单爪是不对称结构。
• 铰链式卡盘
加工方法误差DG DG=k/3=0.2/3=0.066mm
S D 0.1012 0.0662 0.12
Jc=0.2-0.12=0.08mm 能保证加工精度，并有一定的精度储备。
定位：V形块、支承板（轴向） 夹紧：斜楔—杠杆压块，弹簧松开。
x
定位：半圆套、插销（ y 、y ，可取下）
角铁式车床夹具
角铁式车床夹具
角铁式车床夹具
4．夹紧装置的设置
确保安全可靠，夹紧力能克服切削力和离心力 的作用。
• 高速切削时，应作夹紧力验算。 • 螺旋夹紧机构要求加弹性垫圈或使用锁紧螺母。
5．夹具的平衡
作用
结构
计算
角铁式车床夹具
5．结构要求
结构紧凑，悬伸长都要短。 • D<150mm，L/D≤2.5 • D在150~300mm，L/D≤0.9
特点：缩短装夹时间，避免重复装夹，保证相互 位置精度。
用途：数控车床加工轴类件。
高效车床夹具
二、离心式自动夹 头
原理：利用离心力。
特点：可大大减轻工人的装夹劳动强度，节省装 夹时间。但夹具较大，且工作转速不能过低。
高效车床夹具
三、不停车夹具
特点：节省装夹时间。 但夹紧行程较小，适 用于光料。
角铁式车床夹具
2．夹具误差DJ
定位元件与安装 基面尺寸公差。
3．安装误差DA
•过渡盘与主轴配合； •过渡盘与夹具体配 合；
角铁式车床夹具
DA =X1max+X2max
f92H7（f92 0.035 ） f92js6（f92 ±0.011） 0
X1max =0.035+0.011=0.046
f160H7（f160 0.040） f160js6（f160 ±0.0125） 0 X2max =0.040+0.0125=0.0525
也可做成碟形弹簧片夹头。
心轴式车床夹具
四、液性介质弹性心轴及夹头
工作原理：液性介质均匀传压，使薄壁套产生变形。
特点：定心精度一般为0.01mm，可达0.005mm。 但变形量小， 对定位面要 求较高。
高效车床夹具
6-4 高效车床夹具
一、端面驱动夹具
原理：利用拨爪嵌入工件的端面驱动工件旋转。
工作原理：波纹套受轴向压缩后，会均匀地径向扩 大，从而将工件夹紧。
特点：定心精度高，可稳定在0.005~0.01mm之间。
使用：定位孔径大于20mm，公差等级不低于IT8的工 件；但制造困难，使用受限。
心轴式车床夹具
三、碟形弹簧片心轴
特点：定心精度在0.01mm之内。 工作原理：碟形簧片有内外交错的径向槽，叠加起 来后，受轴向压缩，会均匀地径向扩大，从而实现 定心并夹紧。
DA 0.0462 0.05252 0.0698 mm
4．加工方法误差DG
按加工尺寸公差的1/3取值 ΔG=0.1/3=0.033mm
角铁式车床夹具
S D 02 0.042 0.012 0.06982 0.0332 0.088
Jc=0.1-0.088=0.012mm
• D>300mm，L/D≤0.6
夹具体应是圆形，不应有伸出夹具体轮廓的元件。 便于工件的安装和测量，顺利排屑
角铁式车床夹具
二、车床夹具的加工误差
S D： DD ； DA ； D J ； DG
计算开合螺母加工尺寸45±0.05mm的加工误差
1．定位误差DD
基准重合，定位元 件为平面接触 ΔD=0
车床夹具设计实例
6-5 车床夹具设计实例
一、工件加工分 析 1．工件加工要求
• 三个阶梯孔距为25±0.1mm。
•三孔轴线与底面的垂直度和 阶梯孔与4个小孔位置的对称 要求（未注公差）
2．工序基准
2-f8H7孔、底面 考虑设计成花盘式分度车床夹具
车床夹具设计实例
二、结构设计
1．定位装置
定位元件采用“一面双销” 1) 两定位孔中心距L 及两定位销中心距l
6-5 车床夹具设计示例
角铁式车床夹具
6-1
角铁式车床夹具
结构特征：夹具呈角铁状。
用途：加工壳体、支座等零件的回转面及端面。
要点：通过夹具使加工面的轴线与机床主轴旋转 中心重合。。
角铁式车床夹具
精车： f40 0.027 孔及 0 端面
加工要求： •孔位尺寸45±0.05mm •平行度0.05mm •孔距尺寸8±0.05mm
•气动卡盘
定位：f100外圆 及端面
卡盘式车床夹具
卡盘、回转气缸、导气接头
卡盘式车床夹具
导气接头的 壳体内孔与 心轴之间的 间隙： 0.007~0.015 mm
气动或液压传动装置：提高工效，减轻劳动强度， 动作迅速，反应灵敏，易实现自动化控制。
卡盘式车床夹具
心轴式车床夹具
6-3 心轴式及夹头式车床夹具
L 872 482 99.36
Lmax 87.052 48.052 99.43 Lmin 86.95 47.95 99.29
2 2
车床夹具设计实例
取L=99.36±0.07mm 取l0=99.36±0.02mm 2）确定圆柱销直径d1
取d1=f8g6=f8 -0.005 mm -0.014
机械制造工艺及夹具设计
第六章
车床夹具
车床夹具
车床夹具的基本类型
安装在车床主轴上的夹具：各种卡盘、顶尖、各种 心轴或其它专用夹具。加工时夹具随机床主轴一起 旋转，切削刀具作进给运动。 • 三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘 • 拨动顶尖 • 心轴式 • 圆盘式 • 角铁式 • 花盘式 安装在滑板或床身上的夹具：用于某些形状不规则 和尺寸较大的工件，刀具安装在车床主轴上作旋转 运动，夹具作进给运动
其他重要尺 寸和公差
三、加工精度分 析 主要的加工要求：孔距尺寸25±0.1mm
S D： DD ； DA ； DJ ； DG
由于孔距尺寸由分度保证定位，所以夹具的 定位误差、安装误差不影响该尺寸。 ΔD=0，DA=0 只计算分度误差和加工方法误差 分度误差DF
DF 2 X X 2 e
角铁式车床夹具
• 限位表面偏离回转中心，设找正孔（外圆）
找正基面既是夹具安装时装配基准，也是夹 具设计和制造基准。 找正要求