机械工装夹具设计资料全

图3.1 异形杠杆简图图图
图 3.2 车床夹具
图3.3 盖板简图
图 3.4 钻床夹具
1 钻模板
2 钻套
3 压板
4 圆柱销
5 夹
具体 6 挡销 7 菱形销
图 3.6 固定支承钉
-
图3.8 可调支承
图 3.9 可调支承的应用
（a）(b) (c)
图 3.10 自位支承
图3.16 小锥度心轴
图3.19 圆锥销组合定位
（a ） (b) (c)
图 3.20 定位套
图 3.21
半园定位
(a) (b) (c) (d)
图3.22 固定V形块结构形式
图3.26 基准位移误差
10
图 3.31 v形块上定位铣斜面
图 3.32 夹紧机构的组成
1-压板；2-连杆；3-活塞推杆；4-气缸；5-活塞；6-配气阀
图 3.35 夹紧力作用点靠近加工表面
图 3.40 斜楔夹紧机构
1－夹具体 ； 2－斜楔 ； 3－工件
图 3.37 快速螺旋夹紧机构
（d ）
1 工件
2 压板
3 T形槽用螺母
图 3.40 典型螺旋压板夹紧机构
图 3.41 偏心夹紧机构
图 3.42圆偏心及其弧形楔展开图Array图3.48 单件联动夹紧机构
1－工件；2-浮动压板；3-活塞杆；5-摇臂；4、6-摆动压块；7-螺母
图3.49 多件联动夹紧机构
图 3.44 螺旋式定心夹紧机构
图 3.45 杠杆式三爪自定心卡盘
图3.46机动楔式夹爪自动定心机构
图 3.47 弹性心轴及弹簧夹头
1－夹具体； 2－弹簧筒夹；3－锥套
；4－螺母； 5－心轴
图 3.54 膜片卡盘定心夹紧机构
1 夹具体
2 薄壁套筒
3 液性塑料
4 柱塞
5 螺钉
6 限位螺钉
图3.56液性塑料定心夹紧机构
图 3.49波纹套心轴
图 3.58 固定钻模
1 夹具体
2 平面支承
3 削边销
4 圆柱销
5 快速夹紧螺母
6 特殊快换钻套
图 3.59 回转式钻模
1 钻模板 2夹具体 3手柄 4、8 螺母 5 把手 6 对定销
7 圆柱销 9开口垫圈 10衬套 11 钻套 12 螺钉
(a) (b)
图3.60 翻转式钻模
1 夹具体
2 定位件3削扁开口垫圈 4 螺杆5 手轮6对定销7沉头螺钉
图 3.61 盖板式钻模
1 盖板
2 圆柱销
3 削边销
4 支承钉
5 把手
图 3.62滑柱式钻模
1-导向滑柱；2-齿条滑柱3夹具体4钻模板；5齿轮轴；6手柄；7套环
（a）(b) (c)
图 3.63 标准钻套
1-钻套; 2-衬套 3 钻模板; 4-螺钉
图 3.64.特殊钻套 (e)
(a) (b) (c) 图 3.65 三种钻模板
图3.66 悬挂式钻模板
1-多轴传动头；2-弹簧；3-导柱；4-钻模
板；5 -螺钉；6-导套
1-定向键 ;2-对刀块;3 -夹具体; 4、8-压板 ;5-螺母; 6-定位块; 7-螺栓; 9-支钉; 10-浮动杠杆
图3.68 杠杆零件的料仓式铣床夹具
1-锯齿支钉;2，3，4-挡销; 5-压板; 6-螺母; 7- 压板支承螺钉; 8-对刀块
图3.71 靠模铣床夹具
图3.72 定向键
图3.73 对刀装置
图3.74 标准对刀块
图 3.76 铣床夹具体与耳座
1-支架;2 -镗套; 3、4-定位板;5、8-压板; 6-夹紧螺钉; 7-可调支承钉; 9-镗模底座; 10- 镗刀杆;11 浮动接头
1、3 -V形块; 2-浮动压块; 4-弹簧;5-活塞; 6-活塞杆; 7-转动叉形块; 8、9 -浮动压板
（a）(b) (c)
图 3.80 常用的回转式镗套
图 3.81 内滚式滚动镗套
图3.82 回转镗套的引刀槽及尖头键
（a）(b) (c)
图3.83 单支承导向镗孔示意图
（a）(b)
图 3.84 双支承导向镗孔示意图
图 3.85 确定让刀量示意图
图 3.86 镗杆前端导引部分结构 （e ）
图 3.87 浮动接头
1－镗杆；2－接头体；3－外套；4－拨动销
图 3.88 飞球保持架工序图及心轴夹具
1－拉杆；2－弹簧；3－套筒；4－斜块；5－压板；6－支承板；7－圆柱销；8－菱形销
图 3.90阀体四孔偏心回转分度车床夹具
1、11－螺栓； 2－压板； 3－摆动V形块； 4－过渡盘； 5－夹具体； 6－平衡块； 7－盖板； 8、10－固定、活动支承板； 9－活动菱形销
图 3.92 十字槽轮零件精车圆弧工序简图
图3.93 花盘式车床夹具
1、3、4－定位套；2－定位销
图 3.94 车床夹具与机床主轴的连接
图3.95 加工偏心件的通用可调夹具
1-组合气缸；2-双向压板；3-基体；4-快卸垫板；5-可换V形块；6-传动杆；7-压板；8-螺钉
图 3.100 自动线上的机床固定夹具及随行夹具
1-活动定位销；2-钩形压板；3-随行夹具；4-输送支承；5-定位支承板；6-润滑液压泵；7-杠杆；8-液压缸
3．5．2 专用夹具的设计示例
拨杆零件如图3.102，其加工过程为：同
时铣一面及另一面大小端面，钻铰φ12H9、φ
8H9孔并倒角，钻φ7孔和螺纹底孔φ5，铣2mm
槽，攻螺纹M6。

生产批量N ＝500件，设计钻
阶梯孔φ7和φ5的钻床夹具。

（1） 分析本工序加工要求
在拨杆大头平台上加工φ7、φ5孔，孔与
R6同心，距离大孔12H9的位置尺寸是12，垂
直平台端面。

（2）确定定位方案
由加工要求可知位置尺寸12的工序基准为12H 9孔心，考虑工件结构，取大孔12H9、端面及小孔8H 9为定位基准面，采用一面两销限位，取定位元件φ12f 8心轴并带定位台肩面,φ8e 8的削边销具体结构见图3.103。

（3）确定对刀导向方案
由于加工孔是阶梯孔，所以采用快换式钻套引导刀具、固定式钻模板确定夹具与刀具的相对位置，并注意在夹具体上留有“排屑空间”，详细结构见图3.104。

（4）确定夹紧方案
由于产量N ＝500不太大，
所以采
图 3.102 拨杆零件图
(a) (b)
图 3.103 拨杆的定位方案
用简单手动快速螺旋夹紧机构，通过拉杆、开口垫圈、弹簧和星形手轮螺母，在轴向方便、迅速、可靠地实现夹紧，见图3.105。

（5）确定夹具体并绘制夹具装配总图
夹具体要将定位、夹紧、对刀导向等装置连为一体，并能很好地安装在机床上，考虑工件本工序要求和定位、夹紧、对刀导向等装置，可采用铸造半开式框架夹具体，这样夹具体的结构简单、刚度好、重量适中，且制造较方便，成本相对较低。

如图3.106所示，先绘出工件双点划线三视图，依次实线绘出定位装置、导向装置、螺旋夹紧装置，通过绘制夹具体，把各装置零件之间的连接、配合表达清楚，最后标注必要的装配尺寸、配合及技术要求。

3．5．3夹具总图尺寸及技术要求的制订
1、夹具总图上应标注的尺寸和公差
（1）最大轮廓尺寸
一般指夹具长、宽、高三个方向的轮廓尺寸。

如图3.107中φ70×84×60。

如果夹具有活动部分，则应用双点划线画出其最大活动范围。

(2)影响定位精度的尺寸及公差
图 3.106 拨杆阶梯孔夹具结构总图
主要指“工件定位基面－定位元件”或“定位元件之间”的相互位置尺寸及公差。

例如图3.107中φ20H7/g6，台肩与心轴间垂直度“⊥/0.01/A ”等。

（3）影响对刀精度的尺寸及公差
主要指“刀具－对刀导向元件”本身及相互之间尺寸公差。

如图3.107例中：钻套导引孔的公差φ5F7。

(4）影响夹具在机床上安装精度的尺寸及公差
主要指“夹具安装基面－联接元件与机床相应配合表面”间尺寸、公差。

如图 3.107中钻模的安装基面是平面，要求底平面的平面度为0.05。

又如图 3.93车床夹具中“⊥/0.005/A ，φ120H7/n6”及其沉台面的垂直度“⊥/0.05/A ”。

（5）影响夹具制造及装配精度的尺寸及公差
指“定位元件－对刀元件－安装基面”三者之间的位置尺寸及公差。

例如图3.107中对刀导向元件钻套与定位端面距离20±0.03，安装基面、定位心轴及
刀具导套之间位置要求“∥/0.05/B 、⊥/60：0.03/B 、÷（对称度）/0.03/A ”。

(6）其它重要尺寸及配合
主要指夹具内部各连接副的配合、各组成元件之间的位置关系。

这类尺寸的配合及形状位置公差，设计时可查阅夹具设计手册。

如图 3.107中夹具体盘1、套2间的配合φ40H7/n6
，夹具体与定位元件间配合φ1盘；2-套；3-定位心轴；4-开口垫圈；5夹紧螺母；6-固定钻套；7-螺钉；8-垫圈；9-锁紧螺母；10-防转销钉；11-调整垫片
图 3.107 钢套钻孔型材夹具体钻模标注及精度分析示例
14H7/n6，衬套与钻模板间、钻套与衬套间配合10H7/n6等。

2、夹具总图上应标注的其它技术要求
夹具总图上无法用符号标注说明而又必须说明的问题，就用文字形式写出技术要求，包括夹具装配调整方法、配作加工要求、夹具操作顺序等。

例如本例中，应标出“20±0.03尺寸由装配时修磨垫片11来保证”的技术要求。

3、夹具总图上公差值的确定
夹具总图上取公差值大小的原则是满足加工零件要求的前提下，尽量降低夹具的制造精度和成本。

（1）直接影响工件加工精度的误差
夹具总图上应标注的第(2)～(5)类尺寸的公差属于此类公差。

夹具公差T J 取工件对应尺寸公差和位置公差T k 的(1/2～1/5)即有：
T J ＝（1/2～1/5）T k
工件加工批量大、精度低时T J 取小值，反之T J 取大值，这样可延长夹具寿命，降低制造难度。

例图3.107中“20±0.03，垂直度⊥、对称度÷”的取值均属于此类。

（2）夹具上与工件未注公差对应的尺寸及位置公差
工件上尺寸公差T k 是末注公差时，视为IT12～14级，则夹具上相应公差T J 按IT9～11级取并标注；工件上位置要求T k 为未注公差时，视为9～11级，夹具上相应位置公差T J 按7～9级取并标注；工件未注角度公差视为±10′～30′，夹具上相应角度公差则标注为±3′～10′。

4、工件加工时夹具精度分析
由前可知，在夹具中加工工件时，总加工误差∑△是各项误差之和，按概率法叠加保证工件加工精度的条件：
K T ∆=≤∑
为保证夹具使用寿命，防止因磨损导致的过早报废，在分析工件加工精度时，一般会留出一定的精度储备量J C ，上式改写为∑△≤T k －J C 或J C ＝T k －∑△≥0.
当J C ≥0时，夹具能满足工件的加工要求，J C 值的大小还表示夹具使用寿命和夹具总图上各项公差T J 的取值是否合理。

如图3.107及钢套钻孔工序图3.108，分析
钢套钻模加工精度如下：
1）定位误差△D ：
计算得出△D （20±0.1）＝0，△D （÷）＝X max ＝0.041
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专业整理 2）对刀误差：
∵钻套φ5F7（+0.022
+0.010）、钻头φ5（0
-0.03） ∴△T =0.022+0.03=X max ＝0.052
3）夹具安装误差△A ：夹具底平面放在机床工作台上，所以有△A ＝0
4）夹具制造误差△Z ：因为夹具自身的制造及装配调整，因此有以下三项
△Z （⊥/0.03/B ）＝0.03，△Z （÷/0.03/A ）＝0.03，△Z （20±0.03）＝0.06
5）过程误差△G ：△G （÷）＝1/3×T k ＝1/3×0.1＝0.033
△G(20）＝0.2×1/3＝0.067
∵∑△(20)
＝0.108
∴J C ＝T k －∑△＝0.2-0.108＝0.092＞0
∵∑△（÷）
0.087
∴J C ＝T k －∑△＝0.1-0.087＝0.013＞0
所以此方案可使用。

值得注意的是夹具一般是单件生产，且精度要求高，多采用“修配法”装配，有“配作”及“精作”要求时，须要在总图技术要求中标明；有时也可能采用“调整法”装配保证夹具使用精度，此时要合理选择调整件。