典型机床夹具设计210页PPT
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项目8-机床夹具设计PPT课件
用分度盘上不同的孔数和定位销通
过计算来实现工件所需要的等分数
24
使用分度头时的注意事项：
1) 分度时注意分度头的间隙问题；
机 械
2) 校正分度头的端面与y轴的平行，
制
即分度头的轴线应与x轴平行；
造
技
3) 校正尾座与分度头在同一直线上；
术
4) 工件装夹时注意卡爪是否会与刀具 发生干涉等
25
八、平口虎钳及其应用
热，容易导致顶尖或工件中心孔“烧坏”
死顶尖用于低速以及工件精度要求高时的加工
车床上加工细长轴时，一般都使用顶尖进行定位
9
（2）拨动顶尖
内拨动顶尖
拨动顶尖 外拨动顶尖
机 械
端面拨动顶尖制造源自技术端面拨动顶尖
10
机 械 制 造 技 术
外拨动顶尖
内拨动顶尖
11
二、夹头及其应用
手动夹头
夹头 气压夹头
机
械
术
便、可提高工件装夹刚度、减少工件在加
工中的振动
顶尖主要有普通顶尖和拨动顶尖两种
8
（1）普通顶尖
回转式顶尖（活顶尖） 普通顶尖
机
固定式顶尖（死顶尖）
械
回转式顶尖 装有轴承，定位精度略差，但旋转时不易
制 造
发热，工件的加工精度低
技
活顶尖一般用于工件的粗加工或半精加工
术
固定式顶尖 定位精度高，但顶尖部分由于旋转摩擦生
机
械
制
造 跟刀架 主要用
技 术
于不允许有接刀
的细长轴的加工
跟刀架装夹工件车外圆
21
七、分度头及其应用
分度头 是铣床（特别是万能铣床）的重要附件，安装
《典型机床夹具》课件
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《典型机床夹具》PPT课
件
汇报人：PPT
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 机床夹具概述
典型机床夹具介绍 机床夹具的设计与选用 机床夹具的制造与使用
典型案例分析
01
添加目录项标题
02
机床夹具概述
定义与作用
机床夹具是一种 辅助工具，用于 在加工过程中固 定工件
特点：磨床夹具具有高 精度、高刚性和高稳定 性等特点，能够保证工 件在磨削过程中的精度 和稳定性。
应用：磨床夹具广泛 应用于机械制造、汽 车制造、航空航天等 领域，是磨削加工中 不可或缺的重要工具。
04
机床夹具的设计与选用
夹具的设计步骤
确定夹具类型和结构形式
确定定位方案和夹紧方式
确定夹具元件的布局和连接方 式
工作原理：车床夹具通过夹紧机构将工件夹紧在机床工作台上，确保工件 在加工过程中的稳定性和精度。
应用范围：车床夹具广泛应用于机械加工领域，尤其在汽车制造、航空航 天、模具制造等领域有着广泛的应用。
铣床夹具
定义：用于装夹工件，实现工件在铣床上定位和固定的装置 分类：按结构可分为通用夹具和专用夹具；按使用范围可分为铣床夹具、钻床夹具等 组成：主要由定位元件、夹紧装置、连接元件、对刀装置等部分组成 特点：具有结构简单、操作方便、定位精种类：金属、 非金属等
材料的选择原则： 根据工件材料、加 工要求、夹具结构 等因素综合考虑
材料的性能要求： 耐磨性、耐腐蚀性、 耐高温性等
材料的加工工艺： 铸造、锻造、焊接 等
05
机床夹具的制造与使用
夹具的制造工艺流程
选择合适的材料和加工方法
按照设计图纸进行加工和制 造
《典型机床夹具》PPT课
件
汇报人：PPT
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 机床夹具概述
典型机床夹具介绍 机床夹具的设计与选用 机床夹具的制造与使用
典型案例分析
01
添加目录项标题
02
机床夹具概述
定义与作用
机床夹具是一种 辅助工具，用于 在加工过程中固 定工件
特点：磨床夹具具有高 精度、高刚性和高稳定 性等特点，能够保证工 件在磨削过程中的精度 和稳定性。
应用：磨床夹具广泛 应用于机械制造、汽 车制造、航空航天等 领域，是磨削加工中 不可或缺的重要工具。
04
机床夹具的设计与选用
夹具的设计步骤
确定夹具类型和结构形式
确定定位方案和夹紧方式
确定夹具元件的布局和连接方 式
工作原理：车床夹具通过夹紧机构将工件夹紧在机床工作台上，确保工件 在加工过程中的稳定性和精度。
应用范围：车床夹具广泛应用于机械加工领域，尤其在汽车制造、航空航 天、模具制造等领域有着广泛的应用。
铣床夹具
定义：用于装夹工件，实现工件在铣床上定位和固定的装置 分类：按结构可分为通用夹具和专用夹具；按使用范围可分为铣床夹具、钻床夹具等 组成：主要由定位元件、夹紧装置、连接元件、对刀装置等部分组成 特点：具有结构简单、操作方便、定位精种类：金属、 非金属等
材料的选择原则： 根据工件材料、加 工要求、夹具结构 等因素综合考虑
材料的性能要求： 耐磨性、耐腐蚀性、 耐高温性等
材料的加工工艺： 铸造、锻造、焊接 等
05
机床夹具的制造与使用
夹具的制造工艺流程
选择合适的材料和加工方法
按照设计图纸进行加工和制 造
典型机床夹具设计说明书-PPT
H7/g6的间隙配合压入 衬套孔内，衬套外圆 与钻模板底孔的配合 采用H7/n6或H7/r6的 过盈配合。为了防止 钻套随刀具转动或被 切削顶出，常用螺钉 固紧。
可换钻套用于大批 量生产中，由于钻套
c）可换钻套
（3）快换钻套 快换钻套更换迅
速，只要将钻套逆 时针转动一下，即 可从钻模板中取出。 他与衬套的配合采 用H7/g6或H6/g5的 间隙配合。
1）被钻孔直径大于１0㎜时（特别是加工钢 件），宜采用固定式钻模。
2）翻转式钻模适用于加工中小件，包括工件在 内的总重量不宜超过１0㎏。
3）当加工分布不在圆周上的平行孔系时，如工 件和夹具的总重量超过１5㎏，宜采用固定钻模在摇 臂钻床上加工。如生产批量大，则可在立式钻床上 采用多轴传动头加工。
4）对于孔的垂直度和孔心距要求不高的中小型 工件，宜优先采用滑柱钻模。如孔的垂直度公差小 于0.1㎜，孔距位置公差小于0.15㎜时，一般不宜采 用这类钻模。
钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相 对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生 产中，已广泛采用钻模来进行加工。
一、钻床类夹具的主要类型
钻床夹具的种类繁多，根据工件的结构形状， 大小，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
三、车床夹具设计要点
车床夹具的主要特点是夹具与机床主轴联接， 工作时由机床主轴带动其高速回转。因此在设计车 床夹具时除了保证工件达到工序的精度要求外，还 应考虑：
（1）夹具的结构应力求紧凑轻便悬臂尺寸短，使 重心尽可能靠近主轴。
（2）夹具应有平衡措施，消除回转的不平衡现 象，以减少主轴轴承的不正常磨损，避免产生振动 及振动对加工质量和刀具寿命的影响。平衡重的位 置应可以调节。
可换钻套用于大批 量生产中，由于钻套
c）可换钻套
（3）快换钻套 快换钻套更换迅
速，只要将钻套逆 时针转动一下，即 可从钻模板中取出。 他与衬套的配合采 用H7/g6或H6/g5的 间隙配合。
1）被钻孔直径大于１0㎜时（特别是加工钢 件），宜采用固定式钻模。
2）翻转式钻模适用于加工中小件，包括工件在 内的总重量不宜超过１0㎏。
3）当加工分布不在圆周上的平行孔系时，如工 件和夹具的总重量超过１5㎏，宜采用固定钻模在摇 臂钻床上加工。如生产批量大，则可在立式钻床上 采用多轴传动头加工。
4）对于孔的垂直度和孔心距要求不高的中小型 工件，宜优先采用滑柱钻模。如孔的垂直度公差小 于0.1㎜，孔距位置公差小于0.15㎜时，一般不宜采 用这类钻模。
钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相 对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生 产中，已广泛采用钻模来进行加工。
一、钻床类夹具的主要类型
钻床夹具的种类繁多，根据工件的结构形状， 大小，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
三、车床夹具设计要点
车床夹具的主要特点是夹具与机床主轴联接， 工作时由机床主轴带动其高速回转。因此在设计车 床夹具时除了保证工件达到工序的精度要求外，还 应考虑：
（1）夹具的结构应力求紧凑轻便悬臂尺寸短，使 重心尽可能靠近主轴。
（2）夹具应有平衡措施，消除回转的不平衡现 象，以减少主轴轴承的不正常磨损，避免产生振动 及振动对加工质量和刀具寿命的影响。平衡重的位 置应可以调节。
典型机床夹具参照教材自学ppt课件
5 ）车床夹具在高速下回转，必须注意 安全措施。元件和机构不得有尖角和突出
夹具体转盘外径的部分，不得在工作中有 松动、飞出的可能。若夹具外形不得已有 突出部分时，必须加防护措施。
精选课件ppt
24
精选课件ppt
25
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26
l ）夹具与主轴的联结，为了保证加工表
面的形状、位置精度，夹具与主轴联结的定心 精度要高，定心方式要与选用机床主轴端部结 构相符，定心后再加以压紧或拉紧，保证可靠 和安全。
精选课件ppt
22
2 ）车床夹具带动工件高速回转，既受
切削力又受惯性力作用，因此夹紧力必须 考虑充分，大小足够，夹紧力必须有可靠 的自锁。
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。
2 ）夹紧元件及其机构
镗模导向支架精上选课件不ppt 允许安装夹紧元件 15
三、铣床夹具
（一）铣床夹具的类型
由于夹具大都与工作台一起作进给运动， 其结构常取决于铣削的进给方式。因此铣床 夹具可分三类。
固定式、 铰链式、 分离式（盖板式）、 悬挂式、 可调式。
精选课件ppt
8
精选课件ppt
9
（三）定位和定向装置
夹具体上一般不设定位和定向装 置，特别是在台钻、立钻和摇臂钻上 使用时，但夹具体底板上一般都设有 翻边或留一些平台面，以便夹具在机 床工作台上固定。
精选课件ppt
10
二、镗床夹具
镗床夹具主要用于普通镗床，组合机床和
精选课件ppt
13
( 4 ）双面单导向
夹具体转盘外径的部分，不得在工作中有 松动、飞出的可能。若夹具外形不得已有 突出部分时，必须加防护措施。
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l ）夹具与主轴的联结，为了保证加工表
面的形状、位置精度，夹具与主轴联结的定心 精度要高，定心方式要与选用机床主轴端部结 构相符，定心后再加以压紧或拉紧，保证可靠 和安全。
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2 ）车床夹具带动工件高速回转，既受
切削力又受惯性力作用，因此夹紧力必须 考虑充分，大小足够，夹紧力必须有可靠 的自锁。
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。
2 ）夹紧元件及其机构
镗模导向支架精上选课件不ppt 允许安装夹紧元件 15
三、铣床夹具
（一）铣床夹具的类型
由于夹具大都与工作台一起作进给运动， 其结构常取决于铣削的进给方式。因此铣床 夹具可分三类。
固定式、 铰链式、 分离式（盖板式）、 悬挂式、 可调式。
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9
（三）定位和定向装置
夹具体上一般不设定位和定向装 置，特别是在台钻、立钻和摇臂钻上 使用时，但夹具体底板上一般都设有 翻边或留一些平台面，以便夹具在机 床工作台上固定。
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10
二、镗床夹具
镗床夹具主要用于普通镗床，组合机床和
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13
( 4 ）双面单导向
典型机床夹具设计ppt课件
1）支承钉 A、 结构 A型是平头支承钉： B型是球头支承钉： C型是齿纹顶面的
支承钉：
29
B 定位情况
30
2）支承板 A 结构
A型：所以常用于侧面或顶面的定位。 B型：支承板的工作平面上开有斜槽，B型支承板应用较多，用于底面的定位更合 适。
31
B 定位情况
32
平面定位的几种情况。
Z
Z
Z
X Z
单点支承的作用，即自位支承只限制工件一个自由度。 用途：常用于毛坯表面，断续表面，阶梯表面的定位。
53
4．辅助支承： A 辅助支承的应用
54
55
B 辅助支承结构
56
辅助支承定位分析： 辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由工件确定的，因此它不
起定位作用，但辅助支承锁紧后就成为固定支撑，能承受切削力。
故属完全定位。
Z 、Z
70
3、组合定位时过定位现象的消除方法
（1）使定位元件在产生过定位的方向上可移动，以消除该方向的移动过定位。（如活动顶尖不 能限制 ）
a)
b)
过定位消除方法之一
71
（2）采用自位支承，消除定位元件绕某个（或某两个）坐标轴转动方向的过定位。
c)
a)
b)
d)
自位支承
a)三点球面式 b)两点摆动式 c)两点杠杆式 d)两点均衡移动
57
（五）工件定位时的几种情况
1、完全定位
在夹具中相对于刀具的六个自由度全部被限制的 称为完全定位。
举例：连杆工件在由定位支承板、短銷和挡銷组成的夹具中定位，试对此定位方案进行定位 分析。（如下图所示）
Z
短销
挡销
Y
支承板
支承钉：
29
B 定位情况
30
2）支承板 A 结构
A型：所以常用于侧面或顶面的定位。 B型：支承板的工作平面上开有斜槽，B型支承板应用较多，用于底面的定位更合 适。
31
B 定位情况
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平面定位的几种情况。
Z
Z
Z
X Z
单点支承的作用，即自位支承只限制工件一个自由度。 用途：常用于毛坯表面，断续表面，阶梯表面的定位。
53
4．辅助支承： A 辅助支承的应用
54
55
B 辅助支承结构
56
辅助支承定位分析： 辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由工件确定的，因此它不
起定位作用，但辅助支承锁紧后就成为固定支撑，能承受切削力。
故属完全定位。
Z 、Z
70
3、组合定位时过定位现象的消除方法
（1）使定位元件在产生过定位的方向上可移动，以消除该方向的移动过定位。（如活动顶尖不 能限制 ）
a)
b)
过定位消除方法之一
71
（2）采用自位支承，消除定位元件绕某个（或某两个）坐标轴转动方向的过定位。
c)
a)
b)
d)
自位支承
a)三点球面式 b)两点摆动式 c)两点杠杆式 d)两点均衡移动
57
（五）工件定位时的几种情况
1、完全定位
在夹具中相对于刀具的六个自由度全部被限制的 称为完全定位。
举例：连杆工件在由定位支承板、短銷和挡銷组成的夹具中定位，试对此定位方案进行定位 分析。（如下图所示）
Z
短销
挡销
Y
支承板
夹具设计PPT课件精选全文
Z Y
X
Z Y
X
Z Y
X
Z
Z
Z
XY
XY
图2-21 工件以圆孔定位
Y X
31
第31页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
定位销
图2-22 常用的定位销
32
第32页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
刚性心轴
图2-23 刚性新轴
33
第33页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
工件以外圆定位
2.1.1 夹具的基本概念
夹具的含义
夹具是指在机床上用以装夹工件的一种装置。
夹具的功用
(1) 保证加工质量，使工件相对于机床或刀具保持正确位置。 (2) 提高生产率，降低成本。 (3) 扩大了机床的工艺范围。 (4) 减轻了工人劳动强度，保证生产安全。
第1页/共74页
2.1.1 夹具的基本概念
夹具的组成
气动虎钳
图2-4 夹具
液压夹具
6
第6页/共74页
2.1.2 工件装夹
装夹的含义
装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。 ➢ 定位 — 使工件在机床或夹具上占有正确位置。 ➢ 夹紧 — 对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持
不变。
工件装夹方法
➢直接找正装夹
7
第7页/共74页
2.1.2 工件装夹
的自由度不需限制。例如球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕自身轴线 的转动等。
②工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。如加工平板上表 面，要求保证平板厚度及与下平面的平行度，则只需限制 3 个自由度就 够了。
12
第12页/共74页
2019年《机床夹具设计》PPT课件
x
y
z
此外，工件绕三个垂直坐标轴 的转角位置也是任意的，通常称之
为绕三个垂直坐标轴具有转动自由
度，分别以x
、 y
、
要使工件在夹具中占据正确位
z
表示。
置，就必须恰当地限制工件在空间
上的六个自由度。
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学
常同立等
清华大学出版社
在进行工件定位分析时，通常是用一个支承点限制工件的一个自 由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹 具中的位置完全正确，这就是的“六点定位原理”。 用于空间定位的六个支承点 的分布必须遵循一定的规则。 如图3.2(a)所示的平行六面 体上加工键槽时， 为保证加工尺寸 需限制工件的
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学
常同立等
清华大学出版社
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
图2-43 通用夹具
分度头
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学
常同立等
清华大学出版社
L 3
φD
4
零件工序简图
图2-44 专用夹具
第3章 机床夹具设计
KH1 KH2 KH3
机械制造工艺学
常同立等
清华大学出版社
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学
常同立等
清华大学出版社
例如 为如图所示为在环状工件上钻孔的工序， 设计定位结构。
第3章 机床夹具设计
夹具上布置了六个支承点，见图3.3(b)， 工件端面紧贴在支承点1、2、3上，限制
在上述三种工件装夹方式中， 夹具装夹具有较高的定位精度，工件装夹操作方便、简单和省 时，适合大批量生产。 找正装夹亦具有较高定位精度，但操作费时、费力，仅适合单 件小批量生产。
《机床夹具设计》讲解教学课件
讲解教学课件
§3-4 机床夹具设计 （一）工件在夹具上的定位
定位方式 用六点定位原理进行定位分析时，以定位点来
消除自由度，在实际应用中，不可能是点，而应该 是各种定位元件，工件的定位表面有各种形式：如 平面，内孔，外圆，成型面，组合表面等，对这些 表面应采用不同的方法来实现。
讲解教学课件
常用定位方式与定位元件
对刀块
固定V型块
工件
活动V型块 J
连接键 支承块 辅助支承 支承块
连接键
（二）定位误差的分析与计算
一、 定位误差的定义及产生的原因
用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中会遇
到如下情况：
导致工件的工序
● 工序基准与定位基准不重合 基准偏离理想位置
● 定位副制造不准确
而产生加工误差。
定位误差：工件在夹具（或机床）上定位不准确（工 序基准偏离理想位）而引起的加工误差。
③在工序尺寸方向上，定位误差为：
d 0.08
讲解教学课件
（2）考虑阶梯轴两外圆柱同轴度误差
图a） d 0.05 0.08 0.03 0.16 图b） d 0.05 0.08 0.03 0.16 图c） d 0.15 0.03 0.18 图d） d 0.08 0.03 0.11 图e） d 0.08 0.03 0.11
o1c1 (1/ 2)dmax
d (H )
T (d)
2sin( /
2)
1 2
T
(d )
即：d (H )
T (d) 2
(1
sin(
/
2)
1)
o1 o o2
cc12
p
d (H )
（3）工序尺寸H3
二、 定位误差的分析与计算
§3-4 机床夹具设计 （一）工件在夹具上的定位
定位方式 用六点定位原理进行定位分析时，以定位点来
消除自由度，在实际应用中，不可能是点，而应该 是各种定位元件，工件的定位表面有各种形式：如 平面，内孔，外圆，成型面，组合表面等，对这些 表面应采用不同的方法来实现。
讲解教学课件
常用定位方式与定位元件
对刀块
固定V型块
工件
活动V型块 J
连接键 支承块 辅助支承 支承块
连接键
（二）定位误差的分析与计算
一、 定位误差的定义及产生的原因
用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中会遇
到如下情况：
导致工件的工序
● 工序基准与定位基准不重合 基准偏离理想位置
● 定位副制造不准确
而产生加工误差。
定位误差：工件在夹具（或机床）上定位不准确（工 序基准偏离理想位）而引起的加工误差。
③在工序尺寸方向上，定位误差为：
d 0.08
讲解教学课件
（2）考虑阶梯轴两外圆柱同轴度误差
图a） d 0.05 0.08 0.03 0.16 图b） d 0.05 0.08 0.03 0.16 图c） d 0.15 0.03 0.18 图d） d 0.08 0.03 0.11 图e） d 0.08 0.03 0.11
o1c1 (1/ 2)dmax
d (H )
T (d)
2sin( /
2)
1 2
T
(d )
即：d (H )
T (d) 2
(1
sin(
/
2)
1)
o1 o o2
cc12
p
d (H )
（3）工序尺寸H3
二、 定位误差的分析与计算
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典型机床夹具设计
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿律的保护 。—— 威·厄尔
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿