机床常用夹具及其设计
机床专用夹具及其设计方法
要有快速对刀元件
2、铣床夹 具的构造 主要由夹 具体、定 位板、夹 紧机构、 对刀块、 定向键等 组成
3．铣床夹具的设计
铣床夹具的安装：主要依靠定向键和
百分表校正来提高安装精度。定位键 的结构尺寸已标准化，应按铣床工作 台的T形槽尺寸选定，它和夹具底座 以及工作台T形槽的配合为H7/h6、 H8/h8。两定位键的距离应力求最大
• • • •
1、分度盘锁紧螺母 2、分度盘 3、定位轴 4、压紧螺母
移动式钻模
• 移动式钻模用在立式钻床上，先后钻销 工件同一表面上的多个孔，属于小型夹 具。移动的方法有两种：一种式自由移 动，另一种是定向移动，用专门设计的 轨道和定程机构来控制移动的方向和距 离。
滑柱式钻模
滑柱式钻模是一种标准化，规格化的 通用钻模。钻模体可以通用于较大范围 的不同工件。设计时，只需根据不同的 加工对象设计相应的定位。夹紧元件。 因此，可以简化设计工作。另外，这种 钻模不需另行设计专门的夹紧装置，夹 紧工件方便，迅速，适用于不同类型的 各种中小型零件的孔加工，生产中，尤 其是大批量生产中应用较广。
4、钻套的材料
性能要求：高硬度，耐磨 常用材料：T10A T12A CrMn 或20渗 碳淬火 D≤10mm CrMn D<25mm T10A T12A HRC58~64 D≥25mm 20渗碳淬火 HRC58~64
镗模
（一）镗模的特点及其组成 1、特点：镗床夹具称镗模，主要用于加工 箱体类零件上的孔或孔系通过布置镗套， 可加工出较高精度要求的孔或孔系。 与 钻模相比，它有相同之处，但箱体孔系 的加工精度一般要求较高，其本身精度 比钻模高。
l—台肩销 2—快换垫圈 3—螺母
机床夹具设计步骤和实例
机床夹具设计步骤和实例机床夹具是用于在机床上夹持工件或刀具的装置，用于保持工件的位置稳定，使其能够被加工。
机床夹具设计的步骤主要包括需求分析、夹具类型选择、夹具基础结构设计、夹具强度计算、夹具定位系统设计、夹具操作系统设计、夹具零件设计和夹具组装等。
以下为机床夹具设计步骤和一个实例：步骤1：需求分析首先，需要了解加工工件的要求和工艺流程。
通过与工艺人员或工程师的交流，了解工件的形状、材料、尺寸等特性，以及工件的精度要求、加工工艺和工时要求等。
根据需求分析，明确夹具的基本功能、定位方式和操作方式。
步骤2：夹具类型选择根据加工工件的特性和加工工艺的要求，通过参考手册或专业书籍选择合适的夹具类型。
常见的夹具类型包括平板夹具、顶升夹具、转角夹具、滑块夹具、气垫夹具等。
根据不同的工件形状和加工要求，选择适合的夹具类型。
步骤3：夹具基础结构设计根据工件的形状和夹持要求，设计夹具的基础结构。
夹具的基础结构通常由夹紧装置、支撑装置和定位装置组成。
夹紧装置主要用于夹持工件，支撑装置用于保持工件的平衡和稳定，定位装置用于确保工件的位置准确。
步骤4：夹具强度计算根据夹具类型和加工工件的特性，计算夹具的强度。
夹具的强度计算包括静态强度和动态强度两个方面。
静态强度主要考虑夹具在夹持工件时的受力情况，包括切削力、惯性力等；动态强度主要考虑夹具在工件加工过程中的振动和冲击力，保证夹具结构能够承受夹持工件时的各种力。
步骤5：夹具定位系统设计根据工件的定位要求，设计夹具的定位系统。
夹具的定位系统应能够满足工件的精度要求，并确保工件的位置准确。
定位系统常采用定位销、定位块等形式，根据工件的形状和加工特点选择合适的定位方式。
步骤6：夹具操作系统设计根据夹具的使用要求，设计夹具的操作系统。
夹具的操作系统主要包括夹紧装置的控制方式和操作机构的设计。
根据夹紧力的大小和控制精度的要求，选择合适的液压夹紧系统或气动夹紧系统。
步骤7：夹具零件设计根据夹具的基础结构、定位系统和操作系统的设计要求，设计夹具的各个零件。
机床夹具设计方法及步骤
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
三、绘制夹具总图
1.应标注的尺寸及配合
⑴最大轮廓尺寸 ⑵定位元件尺寸 ⑶对刀元件与定位元件定 位面之间的位置尺寸
第29次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
三、绘制夹具总图
1.应标注的尺寸及配合
机床夹具设计
一、研究原始资料、分析设计任务 夹具的设计任务由工艺人员提出，夹具设计人 为保证设计质量，设计前应搜集和研究下列资
员应根据设计任务书进行结构设计。
料：
生产纲领
机床夹具设计
生产纲领决定了批量： 大量生产时，宜采用气动或其它机动夹具，以提高 生产率和自动化程度，但结构较复杂； 小批生产时，宜采用结构简单、成本低的手动夹具， 以尽快投产。
机床夹具设计
四、确定并标注有关尺寸、配合和技术条件 1.应标注的尺寸与配合
尺寸公差的确定有两种情况： 定位元件之间，对刀、导引元件之间的尺寸公差，直 接对工件上相应的尺寸产生影响，故一般取相应尺寸公 差的1/3~1/5；
其它尺寸按一般极限与配合原则确定。
机床夹具设计
2.应标注的技术条件(位置要求)
教学课型：理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
四、确定夹具的主要尺寸、配合及技术条件
1.应标注的尺寸及配合
⑴最大轮廓尺寸
据实际尺寸确定。
第29次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
四、确定夹具的主要尺寸、配合及技术条件 1.应标注的尺寸及配合
《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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夹具设计教学课件
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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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夹具设计教学课件
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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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夹具设计教学课件
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回转式镗套
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夹具设计教学课件
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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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机床加工工艺夹具设计
机床加工工艺夹具设计摘要本文详细介绍了机床加工工艺夹具的设计原理和步骤。
首先，我们将介绍夹具的基本概念和作用，然后讨论不同类型的夹具及其特点。
接下来，我们将详细介绍机床加工工艺夹具的设计流程，并提供一些设计上的注意事项。
最后，我们将总结本文的主要内容。
1. 引言在机床加工过程中，夹具是一种用于固定工件以及使其保持相应位置的装置。
夹具在加工过程中起到了至关重要的作用，可以保证加工精度、提高生产效率以及确保工作人员的安全。
因此，合理设计和选择夹具对于机床加工工艺至关重要。
2. 夹具的基本概念与作用2.1 夹具的定义夹具是一种用于固定工件的机械装置，它能够使工件保持相应的位置和姿态，以便进行加工、检测或组装。
2.2 夹具的作用夹具在机床加工过程中具有以下几个作用：•固定工件：夹具能够牢固地固定工件，以防止其在加工过程中发生移动或晃动。
•确保工件的位置和姿态：夹具能够使工件保持相应的位置和姿态，以便进行精确的加工。
•提高生产效率：夹具能够使机床操作更加简便，从而提高生产效率。
•保证加工精度：夹具能够保证工件在加工过程中的定位精度和加工精度。
•保证工作人员的安全：夹具能够确保工作人员在工作过程中的安全。
3. 机床加工工艺夹具的类型根据不同的加工需求和工件形状，机床加工工艺夹具可以分为以下几种类型：3.1 通用夹具通用夹具是一种常用的夹具类型，适用于多种工件的加工。
它具有结构简单、易于操作的特点，但其适用范围较窄。
3.2 定制夹具定制夹具是根据具体工件的形状和加工需求进行设计和制造的。
由于定制夹具与特定工件相匹配，因此能够提供更好的固定效果和加工精度。
3.3 自动化夹具自动化夹具是带有自动控制功能的夹具，可以实现自动装卸工件、自动定位和自动调整。
它能够提高生产效率，减少人工干预，并实现加工过程的自动化控制。
4. 机床加工工艺夹具的设计流程机床加工工艺夹具的设计流程可以分为以下几个步骤：4.1 确定加工要求在进行夹具设计之前，首先需要明确加工要求。
机床夹具设计步骤和实例
第2节机床夹具设计实例一、钻夹具的设计实例图2-2-20所示为杠杆类零件图样。
图2-2-21所示为本零件工序图。
1．零件本工序的加工要求分析①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。
②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。
③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。
④φ11孔与端面K距离为14mm。
本工序前已加工的表面如下。
①φ28H7孔及两端面。
②φ10H9两端面。
本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。
2．确定夹具类型本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。
3．拟定定位方案和选择定位元件(1)定位方案。
根据工件结构特点，其定位方案如下。
①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。
这一定位方案，由于尺寸885.0mm公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。
如图2-2-22(a)所示。
②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。
为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。
比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。
(2)选择定位元件。
①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。
定位副配合取6728g H φ。
②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。
也可选择如图2-2-24 (b)所示移动V 形块。
考虑结构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。
(3)定位误差计算①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±0.2)mm 的定位误差计算。
项目五 各类机床夹具
机床夹具与刀具设计
三、镗模支架和底座的设计
镗模支架和底座多为铸铁件（一般为HT200）， 常分开制造，这对于夹具的加工，装配和铸件的时效 处理有利。 要求支架和底座有足够的强度和刚度，以及保持 尺寸的稳定性。镗模支架是组成镗模的重要零件，它 的作用是安装镗套并承受切削力。为了保持支架上镗 套位置精度，设计中不允许在支架上设置夹紧机构或 承受夹紧反力。镗模支架与底座连接，一般采用螺钉 紧固的结构。在镗模装配中，调整好支架正确位置后， 用两个对定销对定。
2.回转式钻模
机床夹具与刀具设计
回转式钻模 这类钻模上有分度装置，因此可以 在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔 系。
3. 翻转式钻模
机床夹具与刀具设计
翻转式钻模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔 径小于8~10mm。它可以减少安装次数，提高被加工孔的位置 精度。其结构较简单，加工钻模一般手工进行翻转，所以夹 具及工件应小于10 kg为宜。
滑柱式钻模 滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具。 这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点， 生产中应用较广。
机床夹具与刀具设计 摇臂是以待加工的两 加工柴油机气门摇臂上的孔 孔端外圆为定位基准，钻 模上则用锥形定位套 1 与 2来定位。
安装工件时，先将工 件放在锥形定位套 2 上， 然后使钻模板下降，而由 锥形定位套 1 套住工件顶 端，并予以夹紧。锥形孔 与外圆接触有自动定心作 用，这样便使工件按孔口 两端外圆定好位，保证孔 的壁厚均匀。 滑柱式钻模各组成件 已标准化，设计时可参考 有关资料。
机床夹具与刀具设计
项目五
各类机床夹具
5-1 钻床夹具
1．钻床类夹具的种类及其构造
这类夹具主要是用来保证被加工孔的位置精度。 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、复盖式和滑柱式等几种类型
典型机床夹具设计说明书-PPT
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。
机床夹具的分类及设计要求
机床夹具的分类及设计要求文章目录[隐藏]•一、机床夹具的分类• 1.按专业化程度分类• 2.按使用夹具的机床分类• 3.根据夹具所采用的夹紧动力源分类.•二、机床夹具的设计要求• 1.机床夹具的设计特点• 2.机床夹具的设计要求一、机床夹具的分类1.按专业化程度分类(1)通用夹具。
指已经标准化的，在- -定范围内可用于加工不同工件的夹具。
例如,车床上三爪和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头;铣床上的平口钳.分度头和回转工作台等。
它们有很大的通用性,一般已标准化，由专业工厂生产,并作为机床附件供给用户。
这类夹具主要用于单件、小批量生产。
(2)专用夹具。
指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。
专用夹具结构紧凑、操作方便,采用各种省力机构或动力装置,可以保证较高的加工精度和生产效率。
但是,专用夹具需根据工件的加工要求自行设计与制造,周期长、费用高，产品一旦变更只能“报废”,因而只适用于产品固定且产量较大的生产中。
(3)可调夹具。
指根据不同尺寸或种类的工件,夹具的某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具。
它的通用范围较大,适用于多品种、小批量生产。
(4)成组夹具。
指专为加工某一族(组)零件而设计的可调夹具。
经过调整(如更换、增加一些元件)夹具可以用来定位、夹紧-组零件。
(5)组合夹具。
指按某一工件中的某道工序的加工要求,由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的专用夹具。
这种夹具拆卸后可重新组装新夹具，故具有组装迅速、周期短、能反复使用的特点,适用于单件、小批量生产,在新产品试制和数控加工中,是一种比较经济的夹具。
(6)自动化生产用夹具。
自动化生产用夹具主要分自动线夹具和数控机床用夹具两大类。
自动线夹具有两种:一种是固定式夹具;另- -种是随行夹具。
数控机床夹具还包括加工中心用夹具和柔性制造系统用夹具。
随着制造的现代化,在企业中数控机床夹具的比例正在增加,以满足数控机床的加工要求。
数控机床夹具.的典型结构是拼装夹具。
典型机床夹具设计
典型机床夹具设计导言：机床是一种用于加工金属材料的设备，而夹具则是用于固定工件以便进行加工的装置。
夹具的设计对于提高加工效率、保证加工质量具有重要意义。
在本文中，我将详细说明典型机床夹具的设计要点和流程。
一、夹具设计的基本原理1.根据工件形状确定夹具类型：夹具类型可以分为夹持式夹具和定位式夹具两种。
夹持式夹具是通过夹紧力将工件固定在工作台上，而定位式夹具则是通过夹紧力和力矩将工件在工作台上定位。
2.确定夹具夹持点和定位点：夹具夹持点是指夹具夹持工件的位置，定位点是夹具将工件定位在工作台上的位置。
对于复杂形状的工件，夹持点和定位点的确定需要考虑工件的刚性和稳定性。
3.设计夹具夹持和定位元件：夹具夹持和定位元件是夹具中用于夹持和定位工件的部件。
夹持元件一般包括夹爪、夹头和夹具床身等，而定位元件则包括定位销、定位块和工作台等。
二、典型机床夹具设计要点1.确定夹具夹持方式和原理：根据工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式和夹持原理。
常用的夹持方式有机械夹持、气动夹持和液压夹持等。
2.考虑夹具的可靠性和稳定性：夹具设计要考虑夹具在加工过程中的可靠性和稳定性。
夹具的夹持力应该足够强，以确保工件在加工过程中不会发生位移或变形。
3.考虑夹具的操作便利性：夹具的设计还应考虑操作的便利性。
夹具的结构要简单，易于调整和操作。
夹具上的操作手柄和调节螺母等部件应该方便操作人员进行调整和操作。
4.考虑夹具的生产成本：夹具的设计还应考虑生产成本。
夹具的设计要尽量简化，减少使用材料和加工工序，以降低生产成本。
三、典型机床夹具设计流程1.分析工件形状和加工要求：首先要对工件的形状和加工要求进行分析，确定工件的夹持和定位需求。
2.选择夹持方式和原理：根据工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式和夹持原理。
3.确定夹持点和定位点：根据工件的形状和加工要求，确定夹具的夹持点和定位点。
4.设计夹持和定位元件：根据夹持方式和原理，设计夹具的夹持和定位元件。
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。
机床夹具设计实例
▪ 6.1.2 机床夹具的分类 1. 按夹具的通用特性分类 根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机 床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹 具、组合夹具和自动线夹具等五大类。 （1）通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化、标准 化，而且具有一定通用性的夹具，如三爪自 动定心卡盘、四爪单动卡盘、平口钳、万能 分度头、顶尖、中心架和电子吸盘等。这类 夹具通用性强，可用来装夹一定形状和尺寸 范围内的各种工件。这类夹具已标准化，由 专门厂家生产，作为机床附件供应给用户。
▪ （3）扩大机床的使用范围 在通用机床 上采用专用夹具可以扩大机床的工艺范围， 充分发挥机床的潜力，达到一机多用的目的。 例如，使用专用夹具可以在普通车床上很方 便地加工小型壳体类工件。甚至在车床上拉 出油槽，减少了昂贵的专用机床，降低了成 本。这对中小型工厂尤其重要。 （4） 改善了操作者的劳动条件 由于气 动、液压、电磁等动力源在夹具中的应用， 一方面减轻了工人的劳动强度；另一方面也 保证了夹紧工件的可靠性，并能实现机床的 互锁，避免事故，保证了操作者和机床设备 的安全。
▪ 通过上面的例子，我们不难看出使用专用夹 具装夹工件的优点： （1）保证工件加工精度 用夹具装夹工 件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由 夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一 批工件的加工精度趋于一致。 （2） 提高劳动生产率 使用夹具装夹工 件方便、快速，工件不需要划线找正，可显 著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件 在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可 加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多 件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效 夹紧机构，进一步提高劳动生产率。
▪ 6.2.1 工件以平面定位 1. 主要支承 主要支承用来限制工件的自 由度，起定位作用。
（1）固定支承 固定支承有支承钉 （GB/T 2226－91）和支承板（GB/T 2236－91）两种型式。如图6-4、6-5所示。 在使用过程中，它们都是固定不动的。
第四章 机床夹具原理与设计
随行夹具
三、通用可调夹具和成组夹具
2、成组夹具
四、数控机床夹具
数控机床夹具对机床坐标原点有严格位置要
求，是通用可调夹具和组合夹具的结合与发展。
第七节 机床夹具设计的基本步骤
1、研究原始资料，明确设计任务
2、确定夹具结构方案，绘制结构草图
3、绘制夹具总图
4、确定并标注有关尺寸和夹具技术要求
5、绘制夹具零件图
(3)夹紧力应尽量靠近加工面
3、夹紧力大小
夹紧力大小估算：
一般只有机动夹紧时需计算夹紧力，把加工系统
看成刚体，根据工件在最不利情况下切削力的平
衡状态求夹紧力，再乘以安全系数K。
K值在粗加工时取2.5～3、精加工时取1.5～2。
三、典型夹紧机构 1．斜楔夹紧
斜楔夹紧的特点
1）斜楔夹紧的自锁条件：
对刀块
一、车床夹具
定位键
三、钻床夹具
（1）固定式钻模 （2）滑动式钻模
（3）回转式钻模
（4）移动式钻模
（5）翻转式钻模
（6）盖板式钻模
钻模板与钻套
可卸式钻 模板
钻套
（1）固定钻套
钻套
（2）可换钻套
钻套
（3）快换钻套
钻套
（4）特殊钻套
第六节 现代机床夹具
一、自动线夹具 固定夹具
随行夹具
测量基准—检验时用来确定被测量零件在度量工具上位置的基准；
装配基准—装配时用来确定零件或部件在机器上位置的基准。
二、调刀基准的概念
调刀基准往往选在夹具定位元件的某个
定位工作面，尽可能不受夹具定位元件的制
造误差影响。
三、定位误差及其产生原因
工件上被加工表面的设计基准（工
典型机床夹具设计
典型机床夹具设计引言：机床夹具设计是机械加工中重要的一部分，它的设计质量直接影响到加工产品的质量和生产效率。
典型机床夹具设计包括夹具的选择、夹具的结构设计和夹具的加工制造等方面。
本文将就典型机床夹具设计的一般步骤进行分析，并以五轴加工中心的夹具设计为例进行详细说明。
一、典型机床夹具设计的步骤：1、确定加工要求：首先根据产品的加工要求确定夹具的使用条件，包括工件的形状、尺寸和材料等方面的要求。
2、选择夹具类型：根据加工要求选择合适的夹具类型，例如，对于平面加工，通常可以选择钳工钳或万能钳等；对于多工序加工，可以选择支承式夹具或分度式夹具等。
3、进行夹具结构设计：基于夹具类型和加工要求，进行夹具的结构设计。
夹具结构设计的关键点包括夹紧方式的选择、定位方式的选择和夹紧行程的设计等。
4、进行夹具零件设计：根据夹具的结构设计将其分解为各个零件，并对各个夹具零件进行详细设计。
夹具零件设计的要求包括零件的强度、刚度和耐磨性等方面。
5、进行夹具装配设计：根据夹具零件设计的结果对夹具进行装配设计，包括各个零件的位置和安装方式等。
工制造。
加工工艺的选择和机械设备的使用对夹具的加工质量和加工效率都有影响。
7、进行夹具试用和调整：在夹具制造完成后，对夹具进行试用和调整。
通过试用和调整可以获得夹具的工作性能和使用效果等信息。
二、五轴加工中心夹具设计的实例分析：五轴加工中心用于加工一种具有复杂曲面的零件，加工要求为高精度、高效率和高稳定性。
根据加工要求，选择采用分度式夹具。
具体步骤如下：1、确定加工要求：产品要求加工精度达到0.02mm，加工速度达到60m/min。
2、选择夹具类型：根据加工要求选择分度式夹具，该夹具可以实现对产品进行分度加工，满足产品的加工精度要求。
3、进行夹具结构设计：夹具结构设计应包括基座、夹紧装置、定位装置和支撑装置等。
其中，基座用于将夹具固定在加工中心上，夹紧装置用于固定工件，定位装置用于确定工件在加工中心上的位置，支撑装置用于支撑和稳定工件。
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Part 5 机床常用夹具及其设计一、判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”。
）1．用六个支承点就可使工件实现完全定位。
( )2．工件夹紧变形会使被加工工件产生形状误差。
( )3．专用夹具是专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具。
( )4．随行夹具一般是用于自动线上的一种夹具。
( )5．铰链夹紧机构是一种增力机构，其自锁性能好。
( )6．斜楔夹紧的自锁条件是：楔角口应小于两接触面摩擦角之和。
( )7．在大型、重型工件上钻孔时，可以不用夹具。
( )8．在查找装配尺寸链时，一个相关零件有时可有两个尺寸作为组成环列入装配尺寸链。
( )9．车床夹具应保证工件的定位基准与机床的主轴回转中心线保持严格的位置关系。
( )10．机床、夹具、刀具三者就可以构成完整的工艺系统。
( )11．采用机床夹具装夹工件，主要是为了保证工件加工表面的位置精度。
( )12．工件加工时，采用完全定位、不完全定位都是允许的。
( )13．采用机床夹具装夹工件，工件的加工表面与定位表面之间的相互位置关系主要由夹具来保证。
( )14．机床夹具装夹工件主要是为了保证工件加工表面的位置精度。
( )15．专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具，称为组合夹具。
( )16．工件以平面定位时的定位误差，只有基准位置误差。
( )二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的标号填在题干的括号内。
）1．在车床上采用中心架支承加工长轴时，是属于哪种定位。
（）A．完全定位B．不完全定位C．过定位D．欠定位2．机床夹具中需要考虑静平衡要求的是哪一类夹具（）。
A．车床夹具B．钻床夹具C．镗床夹具D．铣床夹具3．常用的夹紧机构中，自锁性能最可靠的是（）。
A．斜楔B．螺旋C．偏心D．铰链4．工件采用心轴定位时，定位基准面是（）。
A．心轴外圆柱面B．工件内圆柱面C．心轴中心线D．工件孔中心线5．夹具的动力装置中，最常见的动力源是（）。
A．气动B．气-液联动C．电磁D．真空6．工件外圆柱面以90˚V形块定位铣键槽，如图所示，其定位误差为（）。
A．Td B．0.7Td C．0.5Td D．07．在平面磨床上磨削平面时，要求保证被加工平面与底平面之间的尺寸精度和平行度，这时应限制（）个自由度。
A．5个B．4个C．3个D．2个8．工件以外圆柱面在长V形块上定位时，限制了工件（）自由度。
A．6个B．5个C．4个D．3个9．箱体类工件常以一面两孔定位，相应的定位元件应是（）。
A．一个平面、二个短圆柱销B．一个平面、一个短圆柱销、一个短削边销C一个平面、二个长圆柱销D．一个平面、一个长圆柱销、一个短圆柱销10．如图示，在圆球上铣平面，保证尺寸片，需要限制几个自由度？（）A．个B．3个C．2个D．1个11．工件加工时，其定位目的在于确定（）基准的位置。
A．设计B．工序C．测量D．定位12．用双顶尖装夹工件车削外圆，限制了（）个自由度。
A．6个B．5个C．4个D．3个13．如图所示工件，加工表面为A，定位表面为B，其定位误差为（）。
A．0.28mmB．0.30mmC．0.02mmD．0mm14．套类零件以心轴定位车削外圆时，其定位基准是（）。
A．工件外圆柱面B．工件内圆柱面C．心轴外圆柱面D．心轴中心线15．在平面磨床上磨削工件的平面时，不能采用下列哪一种定位？（）A．完全定位B．不完全定位C．过定位D．欠定位16．一面二孔定位中，削边销削边方向（如图）应是（）。
A．与两孔中心连线同方向B．与两孔中心连线方向成45ºC．与两孔中心连线方向成90ºD．任意方向均可17．采用弹性心轴装夹短套工件，属何种定位（）。
A．完全定位B．不完全定位C．过定位D．重复定位18．工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件（）个自由度。
A．5 B．4 C．3 D．219．定位基准是指（）。
A．机床上的某些点、线、面B．夹具上的某些点、线、面C．工件上的某些点、线、面D．刀具上的某些点、线、面20．定位基准是指（）。
A．机床上的某些点、线、面B．夹具上的某些点、线、面C．工件上的某些点、线、面D．刀具上的某些点、线、面21．工件采用心轴定位时，定位基准面是（）。
A．心轴外圆柱面B．工件内圆柱面C．心轴中心线D．工件外圆柱面22．机床夹具中，用来确定工件在夹具中位置的元件是（）。
A．定位元件B．对刀—导向元件C．夹紧元件D．连接元件23．工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件（）个自由度。
A．5 B．4 C．3 D．224．下列哪一种定位不能采用（）。
A．完全定位B．不完全定位C．过定位D．欠定位25．盘形齿轮齿坯精加工时，采用小锥度心轴装夹车削外圆属何种定位（）。
A．完全定位B．不完全定位C．过定位D．欠定位三、多项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出二至四个正确的答案，并将正确答案的标号分别填在题干的括号内。
正确答案未选全或有选错的，该小题无分。
）1．通常在哪些机床夹具上不设置对刀装置？（）A．车床B．铣床C．刨床D．磨床2．定位误差产生的原因有（）。
A．工件定位基面的制造误差B．定位元件工作表面的制造误差C．工序基准与测量基准不重合误差D．工序基准与定位基准不重合误差3．通常哪几种机床夹具有刀具的导向元件（）。
A．车床夹具B．铣床夹具C．钻床夹具D．镗床夹具4．在机械加工中，用来确定和保持加工时工件在夹具中位置的元件有（）。
A，定位元件B．夹紧元件C．对刀—导向元件D．连接元件5．V形块上两斜面的夹角。
一般选用（）。
A．45ºB．70ºC．90ºD．120º6．定位误差产生的原因有（）。
A．定位基准与测量基准不重合B．定位基准与工序基准不重合C．定位元件制造误差 D．工件定位面的制造误差四、填空题1．工件定位时，几个定位支承点重复限制同一个自由度的现象，称为。
2．按某一种工件的某道工序的加工要求，由一套预先制造好的标准元件拼装成的“专用夹具”称为夹具。
3．V形块定位元件适用于工件以面定位。
4．定位误差由两部分组成，即基准位置误差和误差。
5．在使用圆偏心轮夹紧工件时能保证自锁，则应使圆偏心轮上任意一点的角都小于该点工作时的角。
6．分度装置可分为装置和直线分度装置两大类。
7．机床夹具的动力夹紧装置由、中间传力机构和所组成。
8．多点联动夹紧机构中，必须有元件。
9．套类零件采用心轴定位时，长心轴限制了个自由度；短心轴限制了个自由度。
10．钻套按其结构型式可分为钻套、钻套、快换钻套和非标准钻套四种。
11．夹具的动力夹紧装置是由、中间递力机构和所组成。
12．几个定位元件重复限制同一个自由度的定位，是。
13．多点联动夹紧是一种夹紧，在夹紧机构中必须有元件。
14．由于工件定位所造成的加工面相对其_____ ___的位置误差，称为定位误差。
15．夹具的对定包括三个方面：一是夹具的、二是夹具的。
三是分度定位。
16．定位基准是中所用的基准。
五、名词解释题1．夹紧装置2．欠定位3．定位误差4．完全定位5．六点定位原理六、简答题1．工件以一面两孔定位的基准位置误差是怎么产生的？可分为哪两部分来计算？2．简述机床夹具的基本要求。
3．辅助支承为什么不能起定位作用?常用的辅助支承有哪几种？4．机床夹具的作用是什么？5．夹具体的设计的基本要求有哪些？6．机床夹具夹紧装置的基本要求有哪些？七、应用计算题1．用调整法钻2-φD孔、磨台阶面，试根据加工要求，按给定的坐标，用符号分别标出该两工序应该限制的自由度，并指出属于何种定位？2．在圆柱体工件上钻孔φD，分别采用图示两种定位方案，工序尺寸为H+TH，试计算其定位误差值。
3．图a 表示零件的部分尺寸要求，图b 表示槽加工工序尺寸H ，其它表面均已加工完毕，试计算尺寸H 及其偏差。
4．右图所示的阶梯形工件，B 面和C 面已加工合格。
今采用图a 和图b 两种定位方案加工A 面，要求保证A 面对B 面的平行度不大于20’（用角度误差表示）。
已知L ＝100mm ，B 面与C 面之间的高度mm h 5.0015+=。
试分析这两种定位方案的定位误差，并比较它们的优劣。
5．有一批套类零件，如右下图所示。
欲在其上铣一键槽，试分析计算各种定位方案中：H 1、H 3的定位误差。
⑴ 在可涨心轴上定位（见图b ）。
⑵ 在处于水平位置的刚性心轴上具有间隙的定位。
定位心轴直径为Bsd Bxdd（见图c ）。
⑶ 在处于垂直位置的刚性心轴上具有间隙定位。
定位心轴直径为Bsd Bxd d 。
⑷ 如果计及工件内外圆同轴度为t ，上述三种定位方案中，H 1、H 3的定位误差各是多少？6．根据六点定位原理，试分析下图所示a~l 中各定位方案中定位元件所消除的自由度？有无过定位现象？如何改正？7．如右图所示，一批工件以孔mm 021.0020+ϕ在心轴mm 007.0020.020--ϕ上定位，在立式铣床上用顶针顶住心轴铣键槽。
其中()0016.0640-h ϕ外圆、()021.00720+H ϕ内孔及两端面均已加工合格，而且640h ϕ外圆对φ20H 7内孔的径向跳动在0.02mm 之内。
今要保证铣槽的主要技术要求为：⑴ 槽宽()0048.0912-=h b ；⑵ 槽距一端面尺寸为()021.01220-h ；⑶ 槽底位置尺寸为()016.0128.34-h ；⑷ 槽两侧面对外圆轴线的对称度不大于0.10mm 。
试分析其定位误差对保证各项技术要求的影响。