专用夹具钻床夹具教材
项目十典型钻床夹具设计PPT课件
铝合金
轻便、易加工，适用于 轻型夹具和需要快速更
换的场合。
塑料
绝缘性好、耐腐蚀，常 用于电子和精密零件的
夹持。
陶瓷
高硬度、低摩擦系数， 适用于高精度和耐磨要
求高的场合。
材料选择原则与注意事项
根据夹具的用途和工 作环境选择合适的材 料。
注意材料的成本和可 获得性。
考虑材料的机械性能、 化学性能和加工性能。
项目十典型钻床夹具设计 ppt课件
• 钻床夹具概述 • 典型钻床夹具设计案例 • 钻床夹具材料选择 • 钻床夹具结构设计 • 钻床夹具使用与维护
01
钻床夹具概述
夹具的定义与作用
夹具的定义
夹具是一种装夹工件的工艺装备 ，它能够确保工件在加工过程中 位置的准确性和稳定性。
夹具的作用
夹具的主要作用是固定工件，使 其在加工过程中保持稳定，防止 工件发生移动或振动，从而提高 加工精度和产品质量。
钻床夹具C设计
总结词
自动化程度高，适用于多品种小批量 生产
详细描述
钻床夹具C采用自动化技术，通过机 器人和传感器实现工件的自动抓取、 定位和夹紧。该夹具适用于多品种、 小批量的生产环境，能够大幅提高生 产效率和加工质量。
03
钻床夹具材料选择
材料种类与特性
钢材
高强度、耐磨性好，适 用于重型夹具和长期使
材料加工与处理
01
02
03
热处理
通过加热和冷却处理改善 材料的机械性能。
表面处理
如镀层、喷涂、氧化等， 提高材料的耐腐蚀性和外 观质量。
机械加工
根据设计图纸对材料进行 切割、钻孔、磨削等加工， 确保夹具的精度和尺寸符 合要求。
04
钻床夹具
教学课型：理论课
机床夹具设计
第三章 各类机床夹具的结构特点
§3-1 钻床夹具
在各种钻床或组合机床上，用来钻、扩、 钻床夹具： 铰各种孔所采用的装置。 装有钻套和安装钻套用的钻模板，故称为 特 征： “钻模”。
钻床夹具（钻模）的主要类型及其适用范围 钻模的结构特点及其设计
第26次课
注 意
第26次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第三章 各类机床夹具的结构特点
思考题：
3-1 什么是钻床夹具？有何特征？ 3-2 钻模有哪些主要类型？回转式钻模可应用于哪 些加工中？
§3-1 钻床夹具
二、钻模的结构特点及其设计 2.钻模支脚
减少夹具体底面与 工作台的接触面积， 保证夹具在工作台上 的稳定性。 可与夹具做成一体， 也可分开制作后装配。 矩形截面；
作 用 结 构 型 式
圆形截面。
第26次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第三章 各类机床夹具的结构特点
§3-1 钻床夹具
二、钻模的结构特点及其设计 2.钻模支脚
支脚一般采用四个，夹具底面较小时，可制成两矩 形长条或环形，以保证安装位置的准确性；
支脚截面的最小尺寸应大于工作台T 形槽的宽度， 以免陷入槽中；
夹具的重力和所承受的切削力必须在四个支脚的支 承平面内； 钻套轴线与支脚所形成的支承平面应具有较高的位 置精度，以保证加工精度。
翻转式钻模： 无转轴和分度装 置，手动翻转。 特 点： 立钻可在一次装 夹中加工几个方 向的孔，精度高。 小型工件。 应 用：
第26次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第三章 各类机床夹具的结构特点
§3-1 钻床夹具
《机床夹具设计》课件(6)
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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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夹具设计教学课件
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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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第三章机床夹具第一讲
其它装置或元件：定向键、操作件、分度装置、靠 模装置、上下料装置、平衡块等，以及标准化了的其 它联接元件； 夹具体： 用于连接或固定夹具上各元件及装置，使 其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行连 接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。如图31中的夹具体7。
机床夹具
三、 机床夹具的组成
定位元件：用于确定工件在夹具中的位置； 如图3-1中的定位销6 。 夹紧装置：在切削时使工件在夹具中保持既 定位置并夹紧工件。如图 3-1 中的螺母 5 和开口 垫圈4。 联接元件（连接元件）： 使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹 具之间的相互位置关系。
机床夹具
机床夹具
第一节 机床夹具的作用、分类及组成 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部 分。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用 于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和 检测等工艺过程中。 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。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现 代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它 直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制 造成本等。
1、按夹具的通用特性分类
组合夹具 —— 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，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。 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。
宁波技师学院青工培训车床夹具教材
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
沿X轴移动，用 沿Y轴移动，用 沿Z轴移动，用 绕X轴转动，用 绕Y轴转动，用 绕Z轴转动，用
表示； y 表示； z 表示； 表示； 表示； 表示。
未定位工件的六个自由度
x
工件定位
（2）六点定位 工件定位的实质就是限制对工件加工有不良影响的自由度。
工件安装时主要紧靠机床工作台或夹具上设置的六个固定点（称 为支承点），它的六个自由度即全部被限制，工件便获得一个完全确 定的位置。
机床夹具
3. 机床夹具的功用 （1）保证加工精度 零件加工精度包括尺寸精度、几何形状和表面相互位 置精度。夹具的最大功用是保证加工表面的位置精度。 （2）提高生产率，降低生产成本 快速将工件定位夹紧，免除了找正、对刀等，缩短辅 助时间，提高了成品率，降低了成本。 （3）扩大机床的加工范围 如在车床上加镗夹具，可完成镗孔加工。 （4）减轻工人劳动强度
如图所示，在空间直 角坐标系的XOY面上布置三 个支承点1、2、3，使工件 的底面与三点保持接触， 则这三个点就限制了工件 的 、 、z 三个自由度。
六位支承点分布
工件定位
（3）常见定位元件所能限制的自由度
在实际生产中，理论上的定位支承点是用具体的定位元件或找正的 方法来实现的。如图所示 ：
工件定位
夹紧--在工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保 持定位位置不变的操作。
装夹就是定位和夹紧过程的总和。主要方式有两种：找正法装夹和夹具装夹。
工件定位
2. 工件定位原理
(1) 工件的自由度
一个自由的物体，它对三个相互垂直的坐标系来说，有六个活动 可能性，其中三种是移动，三种是转动。习惯上把这种活动的可能性 称为自由度，因此空间任一自由物体共有六个自由度。
钻床夹具说明书
工件：套类零件系：机械电子工程系姓名：蔡英城班级：06机械（3）班学号：06352151指导老师：何萍12月16日萍乡高等专科学校如图所示为铸铁套钻孔工序图，工件材料为灰铸铁HB195，生产类型为中批量生产，需要设计加工孔φ8mm的夹具。
1.分析零件的工艺过程和本工序的加工要求，明确设计任务从图可以知道，需要加工的孔为φ8mm，表面粗糙度为Ra12.5μm，孔与基准面B的距离为20±0.15mm两项的要求不高，此外，孔的中心线对基准确A中心线的对称度为0.3mm，且其它的面已经加工过，公差等级为IT12级，故采取一次钻孔成型不进行精加工，本工序所使用的加工设备为Z518（最大加工直径为18mm。
），钻头选取用高速工具钢。
2.拟定定位方案，设计定位元件从所加工的孔位置尺寸20±0.15mm及对称度来看，该工序的工序基准面为端面B及孔φ30H7mm。
定位方案如图所示，采用一台阶面加一个轴定位，心轴限制，台阶面限制三个自由度，故重复限制，属于过定位，但是由于工件定位A和B都已经加工过，精度较高，故这种过定位是可以采用的，定位心轴在上部铣平，用来让刀及排削。
3.导向和夹紧方案为了确定刀具相对于工件和位置，夹具上应设置导向元件钻套，由于只需要钻孔φ8mm这一个工步，且生产批量为中批量，所以采用可换钻套。
钻套安装在钻模板上，钻模板采用固定式钻模板，钻模板与工件要留有排屑空间，以便于排屑，由于工件的批量为中批量生产，宜用简单的手动夹紧装置，如下图所示，采用带开口垫圈的螺旋夹紧机构，使工件装卸迅速、方便。
4.夹具体的设计夹具的定位、导向、夹紧装置在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。
如下图所示为采用铸夹具体的底面作为安装基面，定位心轴安装在夹具体的斜面上，夹具装配时，等到由轴位置调整准确后，再安装钻模板，然后配钻，钻铰销钉孔，打入销钉定位。
此方案结构紧凑，安装稳定，具有较好的搞夺强度和抗振性，但心轴安装的部分难加工，精度不高，但是工件的精度求也不高，故可以满足生产的要求。
钻床夹具说明书
序言机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门主要专业课，其任务是通过该课程的学习，掌握主要机械制造装备的工作原理及其正确使用和选用方法、原则，并具备一定的机械制造装备的总体设计、传动设计、结构设计等基本知识和主要工艺装备的设计能力。
而课程设计是机械制造装备设计课程的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。
其目的在于：〔1〕通过课程设计，使学生能综合运用夹具设计课程及其他相关专业课程的知识，学会用所学的理论知识指导设计实践，树立正确的设计思想。
〔2〕通过课程设计，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机床夹具的一般设计方法和步骤，提高其走上工作岗位所需的专业技能。
〔3〕通过课程设计，使学生学习运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等。
零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。
在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。
机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度、形状精度和尺寸精度。
通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。
当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。
使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。
将工件定位、夹紧的过程称为装夹。
工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量生产效率、制造成本和操作安全。
在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。
机床夹具在生产中应用十分广泛，夹具按使用范围分为通用夹具专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具，按使用机床分为车床夹具、铣床夹具钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具自动线随行夹具以及其他机床夹具等，按夹紧的动力源分为手动夹具、气动夹具液压夹具、气-液增力夹具、电磁夹具及真空夹具等。
第1章专用夹具设计1.1 设计前的准备工作1.1.1 明确工件的生产纲领生产纲领是夹具总体方案确定的依据之一，决定了夹具的复杂程度和自动化程度。
钻床专用夹具设计（装配图）--课程设计说明书
洛阳理工学院课程设计说明书课程名称：机械制造装备设计设计课题：钻床专用夹具设计专 业：机械设计制造及其自动化年 月月 日日课程设计内容与要求：内容：内容：为盘类设计一套钻模夹具，便于摇臂钻床的加工。
为盘类设计一套钻模夹具，便于摇臂钻床的加工。
设计要求：设计要求：1.在钻床上加工2-Φ10,10,对对C 面垂直度面垂直度>0.02 >0.022.2.要求绘制要求绘制A0夹具装配图一张、夹具装配图一张、A3A3零件图一张、设计说明书一份。
零件图一张、设计说明书一份。
3.3.夹具设计要求合理，有利提高加工精度，保证加工质量，降低加工夹具设计要求合理，有利提高加工精度，保证加工质量，降低加工成本，提高劳动生产率和减轻工人的劳动强度，便于批量生产。
成本，提高劳动生产率和减轻工人的劳动强度，便于批量生产。
设计（论文）开始日期设计（论文）开始日期 年 月 日 指导老师：指导老师：设计（论文）完成日期设计（论文）完成日期 年 月 日年 月 日课程设计评语院系：机械工程系院系：机械工程系专业：机械设计制造及其自动化专业：机械设计制造及其自动化 课程名称：机械制造装备设计课程名称：机械制造装备设计 设计题目：设计题目： 钻床专用夹具设计钻床专用夹具设计 班级：班级：B140231 B140231 学号：学号：B******** B14023113 姓名：殷彦强姓名：殷彦强 课程设计篇幅：图 纸 2 张说明书 24 页指导教师评语：目录前 言 ................................................................................................................................................ (5)5 一. 专用夹具设计专用夹具设计................................................................................................................... .................................................................................................................. 77 1.1设计前的准备工作设计前的准备工作............................................................................................................. ............................................................................................................ 77 1.1.1. 明确工件的年生产纲领明确工件的年生产纲领..................................................................................... .................................................................................... 77 1.1.2. 分析工件零件图和工序图分析工件零件图和工序图................................................................................. ................................................................................ 77 1.1.3. 确定加工方法确定加工方法..................................................................................................... .................................................................................................... 88 1.2． 总体方案的确定总体方案的确定............................................................................................................ ........................................................................................................... 88 1.2.1. 确定定位方案，设计定位装置确定定位方案，设计定位装置......................................................................... ........................................................................ 88 1.2.2 确定夹紧方案，设计夹紧装置确定夹紧方案，设计夹紧装置........................................................................... .......................................................................... 99 1.2.3 确定导向装置确定导向装置..................................................................................................... .................................................................................................... 1111 1.2.4. 夹具体的设计夹具体的设计................................................................................................... .................................................................................................. 112 1.3.夹具装配图绘制夹具装配图绘制............................................................................................................ ............................................................................................................ 1133 1.3.1. 夹具装配图尺寸、公差的标准夹具装配图尺寸、公差的标准..................................................................... .................................................................... 1133 1.3.2. 夹具的定位、夹紧分析夹具的定位、夹紧分析................................................................................... .................................................................................. 113 1.4. 绘制夹具零件图绘制夹具零件图............................................................................................................. ............................................................................................................ 114 1.4.1.钻模板零件图钻模板零件图 ..................................................................................................... .................................................................................................... 114 1.4.2.辅助支承零件图辅助支承零件图................................................................................................ ................................................................................................ 115 1.4.3.六角螺钉零件图六角螺钉零件图................................................................................................. ................................................................................................ 116 1.4.4.夹具底座零件图夹具底座零件图................................................................................................... .................................................................................................. 117 二.夹具装配图相关要求夹具装配图相关要求................................................................................................................ ............................................................................................................... 119 2.1. 夹具装配图上标注的尺寸夹具装配图上标注的尺寸 ............................................................................................. ............................................................................................ 119 2.2. 夹具的制造误差夹具的制造误差 ............................................................................................................. ............................................................................................................ 119 2.3. 装配图上标注的技术要求装配图上标注的技术要求 ............................................................................................. ............................................................................................ 220 2.4. 确定设计方案确定设计方案................................................................................................................. ................................................................................................................ 220 三.最终的设计结构最终的设计结构........................................................................................................................ ....................................................................................................................... 221 四. 致 谢........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 222 五.感 想.......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 223 六参考文献参考文献................................................................................................................................... .. (224)前 言随着科学技术的发展，随着科学技术的发展，各种新材料、各种新材料、各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，新工艺和新技术的不断涌现，新工艺和新技术的不断涌现，机械制造机械制造工艺正向着高质量、工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。
3.3五(三)钻床夹具
钻 床 夹 具
钻床夹具的设计要求
钻 床 夹 具 的 设 计 要 求
钻模板上安装钻套的孔之间及孔与定位元
件的位置应有足够的精度。
钻模板应具有足够的刚度。
为保证加工的稳定性，悬挂式钻模板导杆
上的弹簧力必须足够，以使钻模板在夹具上
维持足够的定位压力。
钻床夹具的典型结构
固定式钻模
钻 床 夹 具 的 典 型 结 构 回转式钻模 钻床夹具 （钻模） 翻转式钻模 盖板式钻模 滑柱式钻模
固定式钻模板
a）铸造结构 c）用螺钉和销钉连接的钻模板
钻 床 夹 的 组 成
b）焊接结构
铰链式钻模板
钻 床 夹 的 组 成
1—铰链销 2—夹具体 3—铰链座 4—支承钉、垫片 5—钻模板 6—菱形螺母
分离式钻模板
钻 床 夹 的 组 成
1—钻模板 2—压板 3—钻套 4—工件
1—钻模板 2—压板 3—螺钉 4—工件
回转式钻模
钻 床 夹 具 的 典 型 结 构
1—分度对定销2—定位套 3—开口垫圈 4—螺母 5—定位销轴 6—工件 7—钻套8 —分度盘 9—手柄 10—衬套 11—捏手 12—夹具体13 —档销
翻转式钻模
钻 床 夹 具 的 典 型 结 构
1—定位销 2—快换垫圈 3—螺母
一般用于加工小型工件上分布在不同表面上的孔。
1-钻套 2-衬套 3-钻模板 4-压套螺钉
c）快换钻套
钻 床 夹 的 组 成
特殊钻套 a）加长钻套
钻 床 夹 的 组 成
特殊钻套 b）斜面钻套
钻 床 夹 的 组 成
特殊钻套 c）小孔距钻 套
钻 床 夹 的 组 成
特殊钻套 d）可定位、夹紧钻套
钻床夹具设计
• 装配三维结构图 （钻模板配置）
钻套的选择
• 由于孔φ10mm和 φ13mm，一次钻 孔就可达到要求，
因此采用固定式 钻套。
– Φ10mm选无肩 – Φ13mm选有肩
夹紧方案的确定
• 根据零件的定位方案， 采用锁紧螺母和开口
• 定位元件的选择：
–定 位 销 ： 插 入 Φ22mm 的孔，用来限制X,Y方 向的移动和转动，共 四个自由度
–可调支承钉：限定Z方 向的转动
– 用一辅助支承来提高 工件的安装刚度和定 位的稳定性
• 定位方法：
– 圆柱孔定位
• 装配三维结构图（定 位配置）
钻模板类型选择
• 根据工件和夹具体
的结构，选用固定 式钻模板。
–当工件被加工孔与定位基准的孔距公差小于0.05mm 时，以采用固定式钻模和固定式侧面进行加工。
–在大型工件上加工位于同一平面上的孔时，为简化 夹具结构，可采用盖板式钻模。
钻床夹具设计要点
钻套类型与设计
• 钻套又称为导套，他的作用是确定刀具的位置和 方向，即引导刀具进入正确的加工位置，并防止 刀具在加工过程中发生偏斜，提高刀具的刚性， 防止加工过程中的振动，从而保证工件的加工质 量。由此可见，钻套的选用和设计正确与否，直 接影响工件的加工质量。
靠钻模板夹紧工件。
图8-60 悬挂式钻模动画
五、钻模板设计特点
• A钻模板上安装钻套的孔之间及孔与定位元 件的位置应有定够的精度
• B刚性一定要好，不能太厚、太重、不承受 夹具反力
• C稳定性能好
六、钻套的种类 和选用
• 钻套和钻模板是钻床夹具的特殊元件。钻套的作用是确定被加工孔的 位置和引导刀具加工，钻套装配在模板上，用钻套比不用钻套可减少 50%以上的误 差。其结构尺寸已标准化
钻床专用夹具设计说明书
洛阳理工学院目录第1章概述 (2)1.1 夹具的功用和分类 (2)1.1.1 夹具的功用 (2)1.1.2 夹具的分类 (2)1.1.3 夹具的组成 (2)第2章零件的加工要求 (2)2.1 零件的加工要求 (2)2.1.1 设计要求 (2)2.2 待加工工件图 (2)2.2.1 减速器下箱体工件图 (3)第3章工件的定位分析和结构设计 (3)3.1 工件定位的基本原理 (3)3.1.1 自由度的概念 (3)3.1.2 六点定位原理 (4)3.1.3定位中的几种情况 (4)3.2 常用定位元件及选用 (4)3.2.1定位中的几种情况 (5)3.2.2常用定位元件所能限制的自由度 (5)3.3 定位方案的确定：一面两孔定位 (5)第4章夹紧装置的组成 (6)4.1 夹紧装置 (6)4.1.1 夹紧要则 (6)4.1.2 夹紧机构的分类 (6)4.1.3 夹紧装置的组成 (6)4.2 夹紧方案的确定 (7)第5章夹具相关部件设计 (7)5.1 夹具体设计 (7)5.2 支撑板 (7)5.3 压紧装置 (8)5.4 导向装置 (9)5.5 液压缸 (9)5.6 钻模板 (10)谢辞 (11)参考文献 (12)第1章概述1.1 夹具的功用和分类1.1.1 夹具的功用机床夹具是在机床上用以准确，迅速地安装工件或刀具，从而保证工件与刀具间正确相对位置的一种工艺装备。
使用夹具可以有效地保证工件的加工质量，提高劳动生产率，扩大机床的工艺范围和减轻劳动强度；因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。
1.1.2 夹具的分类夹具有多种分类方法，一般使用范围和特点可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调夹具，或按所使用的机床分为车床夹具、钻床夹具、镗床夹具等。
1.1.3 夹具的组成通常，夹具的组成部分如下：（1）定位装置定位装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置。
常用的定位元件有支承钉、定位销、V型块等。
第二组钻床夹具
1—定位销 2—快换垫圈 3—螺母
一般用于加工小型工件上分布在不同表面上的孔。
翻转式钻模
1—垂直销轴
钻 床 夹 具 的 典 型 结 构
2、 8 、9—钻套 3—螺旋夹紧机构 4—上钻模板 5—定位销 6—V型块 7—下钻模板 10—前钻模板 11—后钻模板 12—水平销轴 13 —支脚
盖板式钻模
悬挂式钻模板
固定式钻模板
a）铸造结构 c）用螺钉和销钉连接的钻模板
钻 床 夹 的 组 成
b）焊接结构
铰链式钻模板
钻 床 夹 的 组 成
1—铰链销 2—夹具体 3—铰链座 4—支承钉、垫片 5—钻模板 6—菱形螺母
分离式4—工件
1—钻模板 2—压板 3—螺钉 4—工件
（1）钻套 1）钻套类型 a）固定钻套
钻 床 夹 的 组 成
标准钻套
b）可换钻套
c）快换钻套
钻套
a）加长钻套
b）斜面钻套 特殊钻套
c）小孔距钻套
d）可定位、夹紧钻套
标准钻套 a）固定钻套
钻 床 夹 的 组 成
a）固定钻套
钻 床 夹 的 组 成
结构简单，钻孔精度高，但磨损后不能更换。
适用于小批生产时的单一钻孔工序
标准钻套 b）可换钻套 在钻模板和钻套之间加
钻 床 夹 的 组 成
一中间衬套，钻套磨损后
方便更换。
用于大批量生产时的单
一钻孔工序。
1-钻套 2-衬套 3-钻模板 4-压套螺钉
b）可换钻套
钻 床 夹 的 组 成
标准钻套 c）快换钻套 结构与可换钻套相似。
钻 床 夹 的 组 成
适用于一个工序中工件同 一孔须经多种加工工步（ 如钻、扩、铰等）时，能 快速更换不同孔径的钻套 ，更换时，将钻套缺口转 至压套螺钉处即可取出。
机床夹具05-钻床夹具
①固定式钻模板
由于无转动间隙，故加工精度较高。
② 铰链式钻模板
装卸方便，但由于有转动间隙存在，故加工精度较高。
③ 可卸式钻模板
（3）翻转式钻模
这类钻模主要用于加工中、小型工件分布 在不同表面上的孔，其结构简单，在使用过程 中需人工进行翻转，即加工完一个面上的孔后， 工件随同夹具翻转一定角度，接着加工其它面 上的孔 。
由于此类夹具需经常翻转，又不固定在 钻床工作台上，所以夹具连同工件的重量不 能太重（一般限于8-10kg），加工的孔一般 不大于Ф10mm。 它可以减少安装次数，提高被加工孔的 位置精度。要注意钻模翻转后安放的平稳性 及切屑的清除。
6.1
钻床夹具的分类
钻床夹具的种类繁多，根据被加工 孔的分布情况和钻模板的特点，一般分 为固定式、回转式、移动式、翻转式、 盖板式和滑柱式等几种类型。
（1）固定式钻模
固定式钻模的特点是在加工过程中钻模在机床 上的位置固定不动，而且加工精度较高。
通常钻模是用T形螺栓通过钻模夹具体上的耳座固 定在钻床工作台上，也可用螺栓和压板直接将钻模 压紧在钻床工作台上。
图8-37盖板式钻模 1—钻模盖板 2—圆柱销 3—削边销
4—支承钉
图 所示为加工车床溜板箱上多个小孔的盖板式钻模。在 钻模盖板1上不仅装有钻套，还装有定位用的圆柱销2、 削边销3和支承钉4。因钻小孔，钻削力矩小，故未设置 夹紧装置。
（5） 滑柱式钻模
滑柱式钻模一般由夹具体、滑柱、升降钻模
板和锁紧机构等组成，其结构已通用化和规格化， 通用部分主要是夹具体和钻模板。这类夹具在生 产中使用较广，但钻孔的垂直度和孔距精度不太 高。这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、
c）小孔距钻套 d）可定位、夹紧钻套
钻床夹具说明书
第二部分夹具设计本次设计的夹具为钻床夹具。
2.1 夹具设计方案1确定设计方案这道工序所在的孔在C面上，且与C面垂直。
按照基准重合原则并考虑到目前只有C面加工过，为了避免重复使用粗基准，应以C面定位。
又为避免钻头引偏，Φ20孔应从C面钻孔。
没有盲孔的存在，这样钻起来比较容易方便。
从对工件的结构形状分析，若工件以C面朝下放置在支承板上，定位夹紧都比较稳定，可靠，也容易实现。
待夹紧后，夹具以夹具体安装面和定位孔，定位销定位。
工件以C面在夹具上面定位，限制了三个自由度，其余三个自由度也必须限制。
方案1 在Φ20的孔的两头用销定位，一头用浮动销，另一头用固定销，再以长V形块限制N面。
这种定位方案从定位原理上分析是合理的，夹具结构简单，操作方便。
方案2 用两个圆弧型凸台夹住零件，并用V形块限制N面的四个自由度，用螺栓将V形块与凸台固定，即限制了移动自由度又限制了转动的自由度，这样结构简单，夹紧方便，操作也方便。
2 计算夹紧力并确定螺杆的直径参考文献（3）表1-2-11，因为夹具的夹紧力与切削方向相反，实际所需要夹紧力F夹与切削力F之间的关系F夹=KF式中K为安全系数，参考文献（6），当夹紧力与切削力方向相反时，取K=3当前面的计算可知F夹=KF=3×2616=7848N参考文献（3）表1-24，从强度考虑，因为一个M10的螺栓能承受3924N的许用夹紧力，所以用M10的螺栓完全能满足强度要求。
但是从夹具的刚度及整体结构的对称性考虑，这里选用M16的螺栓。
3对称精度的分析2-Φ8mm孔是在一次装夹下完成加工的，它们之间的位置精度由钻模套保证。
由参考文献（3）表1-10-1，取公差等级的1/4，即夹具尺寸公差为±0.125mm。
同理，Φ14的孔，故取夹具钻模板上相应的钻套孔相距76±0.013mm参考文献（3）表1-10-6，取衬套与夹具体模板的配合为H7/r6钻套，扩孔套和铰套与衬套的配合为H7/g6钻，扩孔时刀具与导套内孔的配合F8/h62.2 夹具设计本次的设计的夹具是第80道工序---2-φ8的斜孔粗钻该夹具使用于Z302钻床。
典型机床夹具参照教材自学
( 2 ）单面后导向
如图5-72 所示。这类形式镗模主要用 于加工D < 60mm 的不通孔，或通孔但无法设 置前导向的场合。主轴与镗杆刚性联结，与单 面前导向一样，可不必更换镗套进行多工位或 多工序加工，装卸工件和更换刀具方便。根据 L / D 的比值大小，有两种应用情况：
l 2）当 L L < D 5-72a 所示结构，导向柱直 ）当 > 时采用图 D 时，为了导向柱能伸人孔内， 径d 可大于工件孔径D ，以便镗刀穿过，镗杆的刚 减少镗杆的悬伸量，采用图5-72b 所示结构， 性较好。
3 ）车床夹具是在高速回转和悬臂状 况下工作，因此外形尽可能呈圆柱状，重心
靠近主轴，悬伸长度小于外形直径，结构尽可 能简单，紧凑，减小质量，提高刚度。
4 ）若工件外形为非对称，或机构布置 为非对称，则必须注意动平衡，否则会 破坏主轴的回转精度，从而降低回转表面的加 工精度。一般措施是设置必要的配重，要仔细 考虑配重的位置和大小，以及位置和大小的调 整措施。
( 3 ）翻转式钻模
它象一个六面体那样可以作不同方位的90度翻转，翻转时连 同工件一起手工操作。如工件尺寸较小，批量也不大，工件上有 不同方位上的孔要在一个工序内完成，采用翻转钻模比较方便。
( 4 ）盖板式钻模
这种钻模没有夹具体，钻套、 定位和夹紧元件一般都固定在钻模 板上，使用时将其复盖在工件上， 定位夹紧后即可加工。它适用于中 批以下的大件、笨重件在摇臂钻床 上加工孔。
（二）设计注意事项
l ）让刀问题
若镗刀是调整好后，伸入镗模进行加工， 图5-74 双面单导向必须注意镗刀从镗套中穿 过时的刀具引入问题。若镗杆上是多刀加工 工件上同轴线的多孔情况，必须注意刀具从 未加工毛孔中穿过问题，一般处理方法是刀 尖都准停在刀杆上部，将工件先抬高，刀具 进入到加工开始位置后，工件再落下，夹紧 固定。
钻床夹具说明书
课题：设计一钻床夹具专业：机械工程及自动化班级：学号：姓名：目录一、机床夹具设计原理课程的任务与内容 (2)二、绪论 (4)2.1 机床夹具概括 (4)2.2 机床夹具的发展方向 (5)2.3 夹具的特点 (6)2.4 夹具的设计要点 (7)三、钻床夹具的总体设计 (7)3.1 设计任务 (7)2.2 夹具的设计步骤 (9)2.3 钻床夹具的设计 (10)四、夹具的工作原理与结构设计 (12)4.1 对定位元件的基本要求 (12)4.2 定位方案与定位元件 (13)4.3 夹紧 (14)4.4 夹紧方案的选择 (15)五、钻床夹具体及夹具零件的设计 (16)5.1 夹具体的要求 (16)5.2 夹具体毛坯的类型 (17)5.3 钻模板以及钻套的设计 (18)六、夹具误差的计算 (21)6.1 角度尺寸公差 (21)6.2 定位误差 (22)6.3 工件在夹具上加工的精度分析 (23)七、零件材料 (23)7.1 标准件 (23)7.2 底板 (24)7.3 压板 (25)7.4 长型固定钻套、可换钻套 (26)八、心得体会 (28)一、机床夹具设计原理课程的任务与内容“机床夹具设计原理”是在总结生产实际经验的基础上产生与发展起来的。
本课程的任务就是论述如何设计出合理实用的夹具，能正确，牢靠地装夹工件，能保证加工质量，提高劳动生产率，而且经济性好。
具体可分为下面几部分内容：1.专用夹具各组成部分的设计与计算。
2.典型夹具介绍。
3.专用夹具的设计方法4.现代机床夹具的发展方向。
通过对本课程的学习，要求达到下列目的：一、综合运用学过的各门有关基础课，（数学，物理等），基础技术课（如工程力学，机械原理等）、专业基础课（几何量公差与检测，AUTOCAD等）和专业课（如机械制造装备设计等）的知识，联系生产时间，学习国内外有关夹具方面的先进经验，来解决机床夹具的设计问题。
二、掌握专用夹具各组成部分以及专用夹具总体设计的基本原理，为进行工艺装备的设计打下理论基础。
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上次课的主要内容
1.铣床夹具的类型 2.铣床夹具的结构组成 3.铣床夹具的设计要点
本次课程的重点
1.钻床夹具的类型 2.钻床夹具的机构组成 3.钻床夹具设计要点
2
教学单元6 专用夹具设计-钻床夹具
一.钻床 (1)立钻 (2)摇臂钻
1—压紧螺钉 2—菱形 3—铰链压板 4—U形夹具体 5—钻脚 6、7—定位销 8—浮动压块
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铣床夹具
4.组合夹具
组合夹具是由一套预先制造好的各种不同形状、 不同规格、不同尺寸、具有完全互换性和高耐磨性、 高精度的标准元件及合件，按照不同工件的工艺要 求，组装成加工所需的夹具。
使用完毕后，可方便地拆散，洗净后将其存放， 并分类保管，以便下次组装另一形式的夹具。
如此周而复始地循环下去，直至组合夹具元件用 到磨损极限而报废为止。
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铣床夹具
4.组合夹具
a)基础件 b) 支承件 c) 定位件 d) 导向件 e) 夹紧件 f) 紧固件 g) 其他件 h) 合件
四.钻床夹具设计要点 （6）钻套的材料 当钻套孔径d≤26mm时，T10A钢制造，
热处理硬度为58~64HRC；当d>26mm时，用20钢制造，碳 深度为0.8~1.2mm，热处理硬度为58~64HRC。
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四.钻床夹具设计要点 (7)钻模板
(a)固定式钻模板: 钻孔精度较高; (b)铰链式钻模板: 可翻转,但加工精 度比采用固定式 钻模板低; (c)可卸式钻模板: 可取下,但加工精 度也比采用固定 式钻模板低;
T形槽系组合夹具元件
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铣床夹具
4.组合夹具
组合夹具组装与分解图
1─基础件 2─支承件 3─定位件 4─导向件 5─夹紧件 6─紧固件 7─其他件 8─合件
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四.钻床夹具设计要点 (8)支脚设计 (9)钻床夹具的误差分析
课后作业：P206：1，2，3，5，6，8，9，10
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其他机床夹具简介
1.万能可调夹具
(1) 万能可调夹具是通过调整或更换个别定位元件或 夹紧元件，便可以加工相似形状的一组零件或加工某 一零件的一道工序，从而变成加工该组零件和某一零 件工序用的专用夹具。
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三.钻床夹具的结构分析
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四.钻床夹具设计要点
(1)钻模类型的选择 ①被钻孔直径大于10mm或加工精度要就较高，宜采用固定式 钻模。 ②翻转时钻模适用于加工中小型工件，总重力不宜超过100N。 ③加工分布在同心圆周上的平行孔系时，总重量超过150N， 宜采用固定钻模在摇臂钻床上加工。如大批量则可在立式钻 床上采用多轴传动头加工。 ④对孔的垂直度和孔距要就不高的中小型工件，宜优先采用 滑柱钻模。对孔德垂直度公差小于0.1mm，孔距尺寸公差小 于±0.15mm时，一般不宜采用。 ⑤钻模板和夹具体为焊接式的钻模，因焊接应力不能彻底消 除，精度不能长期保持，故一般在工件孔距公差要求不高时 才采用。
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四.钻床夹具设计要点 (2)钻套的类型: ①固定钻套:钻套安装在钻模板中，其配合为H7／n6或H7／ r6。 固定钻套结构简单，钻孔精度高，适用于单一钻孔工序和 小批生产。 ②可换钻套 :钻套与衬套之间采用F7／m6或F7／k6配合， 衬套与钻模板之间采用H7／n6的配合 ,用于工件为单一钻 孔工步的大批量生产 。 ③快换钻套 :当工件需钻、扩、铰多工步加工时， ④特殊钻套 : 由于工件形状或被加工孔位置的特殊性， 需要设计特殊结构的钻套。
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四.钻床夹具设计要点 （3)钻套孔的尺寸:钻套导向孔的基本尺寸取刀具的 最大极限尺寸，采用基轴制间隙配合。钻孔时其公差 用F7或F8，粗铰孔时公差取G7，精铰孔时公差取G6。 （4)钻套的导向高度H: H增大，则导向性能好，加工
精度高，但钻套与刀具的磨损加剧,一般取H=1~2.5d 。
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二.钻模的类型
钻床夹具又叫钻模,常用的有固定式、回转式、移动
式、翻转式、盖板式、滑柱式等类型。
(1)固定式钻模:钻孔位置精度较高 ,但只能进行单个孔的 加工。 (2)回转式钻模:用于加工同一圆周上的平行孔系，或分布 在圆周上的径向孔。 (3)移动式钻模 :用于钻削中、小型工件同一表面上的多孔。 (4)翻转式钻模:用于加工中、小型工件分布在不同表面上的孔。 实例1实例2 (5)盖板式钻模 :一般多用于加工大型工件上钻小孔。 (6)滑柱式钻模：通用可调夹具。自锁性好，结构简单，操作迅 速，具有通用可调的优点。广泛用于大批量和小批量生产。如 图手动滑柱钻模实例。
其他机床夹具
2.成组夹具
将其形状与工艺基本相似，所选定的基准也相同，就归 为同一组，针对这一组零件设计相应的夹具就是成组
夹具。
按零件相似性分组
成组可调钻模 1—夹具体 2—可换盘 3—钻模板组件 4—压板
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铣床夹具
3.拼拆式夹具
拼拆式夹具是将标准化的、可互换的零部件装在基础件 上或直接装在机床工作台上，并利用调整件装配而成
(其中，d为钻套孔径) （5) 排屑空间h 增大h值，排屑方便，但刀具的刚度 和孔的加工精度都会降低。钻削易排屑的铸铁时，一般
取h =(0.3~0.7)d；钻削较难排屑的钢件时，一般取h = (0.7~1.5)d。工件精度要求高时，可取h = 0，使切屑
全部从钻套中排出。
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(2)万能可调夹具由两部分组成， 一部分是夹具体、夹紧用的动力传动装置和操纵机 构等，它们做成万能的部件，对所有加工对象是不变的。 另一部分是夹具的可调部分，当加工不同零件时， 其定位元件和某些夹紧元件则需要调整和更换，使这 些定位元件或夹紧元件与零件的外形相适应。
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