定位、夹紧、夹具设计步骤
专用夹具设计
二、专用夹具设计的方法步骤
1、已知条件：工艺人员提出的夹具设计任务书， 内容主要包含：工序加工尺寸、位置精度要求；定 位基准；夹紧力作用点、方向；机床、刀具、辅具； 所需夹具数量。
2、设计方法步骤
夹具设计生产过程一般可简单表示成下面框图
⑴准备阶段：明确设计要求、掌握第一 手资料
①收集各种图纸和技术资料 ②了解生产批量和夹具需要量 ③收集有关机床的资料 ④收集有关刀具方面的资料 ⑤收集有关夹具零部件标准 ⑥了解有关本单位制造和使用夹具的情况 ⑦收集国内外同类夹具的资料
④ 钻套下端面与工件加工面之间的空隙S确定
加工脆材：S=(0.3～0.6)d
加工塑材：S=(0.5～1)d
材料愈硬、S愈小；d愈小、S愈大 特殊情况： 在斜面上钻孔，S取小值；孔位精度高时、S=0； 钻L/d＞5的深孔、S=1.5d
⑵ 钻模板：安装钻套的板
①固定式钻模板
② 铰链式钻模板
③ 可卸式钻模板
+0.025 +0.014
+0.039 +0.022
+0.029 +0.016
+0.045 +0.026
H9级精度铰刀
+0.025 +0.014
+0.030 +0.017
+0.036 +0.020
+0.044 +0.025
+0.052 +0.030
+0.062 +0.036
+0.073 +0.042
带导柱铰刀 1－切削部分 2－钻套 3－导柱
b) 钻套导引刀具刃部时
工序
导孔基本 尺寸
夹具设计手册
夹具设计手册
夹具设计手册是一本关于夹具设计的指导手册，其中包含
了夹具设计的基本原理、设计步骤、设计流程以及常见的
夹具类型和设计要点等内容。
夹具是一种用于固定和定位
工件的装置，它在加工过程中起到支撑和定位的作用，提
高了工件的加工精度和效率。
夹具设计手册通常包括以下几个方面的内容：
1. 夹具设计的基本原理：介绍夹具设计的基本概念、原理
和目标。
包括夹具的基本功能、工作原理、设计要求等。
2. 夹具设计的步骤和流程：介绍夹具设计的一般步骤和设
计流程，包括确定工件和夹具的几何形状、选择夹紧方式、确定夹持力和固定方式、设计夹具结构和零件等。
3. 夹具设计的常见类型：介绍夹具设计常见的类型，如平
面夹具、圆盘夹具、滑动夹具、滚珠夹具等。
并对每种类
型的夹具进行详细的介绍和设计要点。
4. 夹具设计中的关键技术：介绍夹具设计中的一些关键技术，包括夹紧力的计算和控制、夹具材料的选择、夹具结构的刚性和稳定性等。
5. 夹具设计的案例分析：通过实际的夹具设计案例进行分析和演示，以帮助读者更好地理解和掌握夹具设计的方法和技巧。
夹具设计手册是夹具设计工程师和工艺工程师的参考书，也适用于机械设计、制造、加工和装配等相关专业的学生和教师使用。
它可以帮助读者系统地学习和了解夹具设计的基本知识和技术，提高夹具设计的质量和效率。
定位、夹紧、夹具设计步骤
因此，按照工件加工要求确定工件必须限制 的自由度数是工件定位中应解决的首要问题。
四、定位的分类
四、定位的分类 1、完全定位
大端面限制: X 方向的移动自由度 Y、Z的转动自由度 短销限制: Y、Z方向的移动自由度
防转销限制: X 方向转动自由度
四、定位的分类 1、完全定位 完全定位的概念: 六个自由度均被限制的定位方式称为完全定位。
夹紧和定位是两个概念
第六节：六点定位原则和定位基准的选择 一、六点定位原则：
一、六点定位原则：
六点定位原理 是指用六个适 当分布支承点来 分别限制工件的 六个自由度，从 而使工件在空间 得到确定定位的 方法。
六点定位原理的两点说明 1、六点支承点必须适当分布
三个支承点在一直线上， 没有限制三个自由度
四、定位的分类 3、过定位
重复限制: Y、Z 方向转动自由度
夹持较长卡盘相关于套筒限制: Y、Z方向的移动自由度 Y、Z的转动自由度
一夹一顶 夹持部分较长
顶尖限制: Y、Z 方向转动自由度
四、定位的分类 3、过定位的概念：
某一个自由度同时由多于一个的定位元件来 限制，这种定位方式称为过定位。
四、定位的分类 举一反三 考考你
欢迎大家学习机制工艺课
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一、工件定位的概念： 定位 在加工前，先确定工件在工艺系统中的正确位置。
实际加工中，只要考虑作为设计基准的点、 线、面 是否在工艺系统中占有正确的位置。
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二、定位与夹紧： 夹紧 在加工过程中，为防止工件在切削力、重力、惯性 力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件定位。
（3）自位支承：定位支承点的位置随工件定 位基准位置变化而自动与之适应的定位元件， 称为自位支承。 自位支承一般只起一个定位支承点的作用。
夹具设计及操作的简要说明
2.1.3夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，首先要考虑到能保证零件的加工精度，其次是要提高劳动生产率。
为此，应先考虑所设计的夹具体与零件在夹具上的定位。
夹具的三维装配图制作过程如下：1、夹具体底座图2-2 夹具体底座制作步骤：（1）先拉伸出一个夹具体的底座雏形。
（2）在底座上打孔，以便装配其余的零件。
包括4个装定支撑板的螺纹孔，两对分别装定固定V形块和活动V形块的销孔和螺纹孔，以及装定定位件的通孔。
2、支撑板图2-3 支撑板制作步骤：（1）先拉伸出一个支撑板的雏形。
（2）在支撑板上打螺纹孔，以便装配。
3、固定支撑板图2-4 固定V形块制作步骤：（1）拉伸出固定V形块的雏形。
（2）在固定V形块上打出便于装配的螺纹孔和销孔。
4、活动V形块图2-5 活动V形块制作步骤：用拉伸的方法画出活动V形块。
此零件用于固定和夹紧工作。
5、内六角圆柱螺钉图2-6 内六角圆柱螺钉直接取用标准件库6、把手图2-9 把手轴图2-10 把手制作步骤：（1）在底座的圆柱上用布尔求差的方法打一个孔，用以装配把手。
（2）用布尔求和的方法在零件的末端加上一个圆柱体和半球体把手：画法与销相同。
7、其余零件为了装配，夹具整体中还包含着几个用以垫高的垫板和压板。
因为这些零件的制造简单所以就不一一说明了。
8.夹具装配整体图2-13 夹具装配图制作方法：将之前制作好的零件一一装配到夹具体上。
该夹具能够进行装夹工件，此夹具结构简单，定位夹紧稳定，能够进行大批量生产。
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
轴的加工工艺规程设计及夹具设计
轴的加工工艺规程设计及夹具设计一、轴的加工工艺规程设计轴是机械传动中常用的零件，加工工艺规程的设计对于保证轴的加工质量、提高加工效率和降低生产成本都具有重要意义。
下面我将为大家介绍轴的加工工艺规程设计的一般步骤。
1.确定轴的加工材料和加工要求：首先需要根据轴的功能和实际使用要求确定适合的材料，并结合轴的形状、尺寸和精度要求，确定轴的加工工艺。
2.制定轴的工艺流程：根据轴的形状和加工要求，制定轴的加工工艺流程，包括粗加工、精加工、热处理和表面处理等工序。
3.确定轴的加工工序和加工顺序：在制定工艺流程的基础上，根据轴的加工要求和工艺装备的条件，确定轴的加工工序和加工顺序。
4.制定轴的工艺参数：根据轴的材料特性和加工要求，确定轴的切削速度、进给量、切削深度和切削力等工艺参数。
5.设计轴的加工夹具：根据轴的形状和加工要求，设计轴的加工夹具，确保夹紧力的均匀分布、加工时的稳定性和加工精度的可靠性。
6.确定轴的测量方法和检验标准：制定轴的测量方法，包括使用测量工具和设备，并确定轴的检验标准，以保证轴的加工质量。
二、轴的夹具设计在轴的加工过程中，加工夹具的设计对于保证加工精度和加工效率具有重要影响。
下面我将为大家介绍轴的夹具设计的一般步骤。
1.夹具加工准备：根据轴的形状和加工要求，准备夹具的加工材料和加工工艺，制定夹具的加工流程和工艺参数。
2.夹具的结构设计：根据轴的形状和加工要求，设计夹具的结构，包括夹紧方式、定位方式和支撑方式等，以确保轴在加工过程中的稳定性和精度。
3.夹具的零件设计和加工：根据夹具的结构设计，制定夹具各个零部件的形状、尺寸和精度要求，并进行相应的加工和装配。
4.夹具的调试和试验：对完成的夹具进行调试和试验，测试夹具的夹紧行为和加工精度，确保夹具的正常使用。
5.夹具的安全规程和操作说明书编制：编写夹具的安全规程和操作说明书，包括夹具的使用方法、维护保养和注意事项等，以保证夹具的安全和正常使用。
夹具典型定位、夹紧原理-李军
完全定位与不完全定位
• 而图b所示为铣削一个通槽，需限制除了 外的其他5个自由度。
完全定位与不完全定位
• 图中c所示在同样的长方 体工件上铣削一个键槽， 在三个坐标轴的移动和转 动方向上均有尺寸及相互 位置的要求，因此，这种 情况必须限制全部的6个 自由度，即完全定位
欠定位与过定位
• 欠定位: 工件实际定位限制的自由度少于该工序加工 所需限制的自由度数目; • 过定位: 两个或两个以上支承点重复限制同一个自由 度,这样将是工件的位置不确定;
常见的定位方式和定位元件
4.工件以组合表面定位
实际加工过程中，工件往往是以几个表面 同时定位的，称为“组合表面定位”。
常见的定位方式和定位元件
• 1 . 一个孔和一个端面组合 • 一个孔与端面组合定位时，孔与销或心轴定位采 用间隙配合，此时应注意避免过定位，以免造成 工件和定位元件的弯曲变形， 如图 示。
常见的定位方式和定位元件
2.工件以圆孔定位
有些工件，如套筒、法兰盘、拨叉等以孔作为定 位基准.
(1)定位销
常见的定位方式和定位元件
• (2)锥销:工件圆孔与锥 销定位，圆孔与锥销 的接触线是一个圆， 限制工件 、 、 三个 位移自由度，图 a 用 于粗基准，图 b 用于 精基准。
常见的定位方式和定位元件
这里我们将主要介绍具的定位与夹紧
工件定位的基本原理
• 工件定位的实质是什么呢？ 使工件在夹具中占有某个确定的位置 • 怎样获得工件的确定位置呢？ 通过定位支撑限制相应的自由度来获得 • 工件在空间直角坐标系内有具有几个自由 度？ • 6个，如下图
工件定位的基本原理
在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由 度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕 此三轴旋转的三个自由度。
工件在夹具中的定位与夹紧
（3）精基准的选择
主要应保证加工精度和装夹方便
选择精基准一般应遵循以下原则：
1）基准重合原则
设计(工序)与定位
2）基准统一原则
各工序的基准相同
3）互为基准原则
两表面位置精度高
4）自为基准原则
加工余量小而均匀
考虑定位方案时，先分析必须消除哪些自由度， 再以相应定位点去限制。
(3)欠定位与过定位
工件应限制的自由度未被限制的定位，为欠定位， 在实际生产中是绝对不允许的。
工件一个自由度被两个或以上支承点重复限制的 定位称为过定位或重复定位。一般来说也是不合 理的。
过定位造成的后果： （1）使工件或夹具元件变形，引起加工误差； （2）使部分工件不能安装，产生定位干涉（如一面两销）
六点定位原理。
实际中一个定位元件可体现一个或多个支承点， 视具体工作方式及其与工件接触范围大小而定
定位与夹紧的区别： 定位是使工件占有一个正 确的位置，夹紧是使工件保持这个正确位置。
(2)完全定位与不完全定位 工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位， 允许少于六点的定位称为不完全定位。 都是合理的定位方式。
(２)夹紧力作用点的确定 1）夹紧力应作用在刚度较好部位
2）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件
形成的支承面内
3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面
(３)夹紧力大小的估算
夹紧力的大小根据切削力、工件重力的 大小、方向和相互位置关系具体计算，并 乘以安全系数K ，一般精加工K =1.5～2， 粗加工K = 2.5～3。
向上的变动量。由工件定位面和夹具定位元件的制造误差 以及两者之间的间隙所引起。
第一章 工件的定位
32
3、过定位与欠定位
1）.分析：工件的定位支 承点少于应限制的自由度 数时，会造成什么后果？ 结果：应限制了自由度来 被限制，导致加工时达不 到要求的加工精度。 ① 欠定位：加工中，工件定位点数少于应限制的自由度
数。会产生不良后果。 ② 过定位：工件的某个自由度被限制两次以上。
2）.过定位是否允许?一般来说过定位将使工件定位不确定， 夹紧后会使工件或定位元件产生变形。
②过定位不一定就是完全定位? ③多于六个定位点的定位一定是过定位?
38
4、应用六点定位原则应注意的问题 1)方法问题：
①根据工序加工技术要求和工件形状的特点，确 定应限制 那些自由度，而用相应的定位点数目去消除。 ②分析时也可反过来分析哪几个自由度可不必限 制，剩下 的就是要限制的了。
(2)过定位有时是允许的，而欠定位决不允许，欠定位的 后果只导致加工时达不到加工精度。 过定位优点：使定位可能更为可靠，如冰箱有四个支 承点。 缺点：易使工件的定位精度受影响，使工件或夹具夹 39 紧后产生变形。
②优点：夹具结构简单，可避免因夹具本身的制造误差而产生
的定位误差，因此，定位精度高。 如：加工误差 < 0.01～0.005mm，采用夹具加工难以达到。 适用场合：单件小批生产中（如工具修理车间）。
(2)划线找正安装
对重、大、复杂工件的加工，往往是在待加工处划 线，然后
6 装上机床，工件在机床或夹具上位置按所 划的线进行找正定位。
10
11
三、机床夹具的分类 1、分类方法：
1)按夹具的应用范围：通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合 夹具、随行夹具； 2)按加工类型：车床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、 数控机床夹具等； 3)按夹紧力来源：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具、 真空夹具。 机床夹具通常按夹具的应用范围进行。
夹具设计_精品文档
夹具设计引言夹具是工业生产中常用的辅助工具，用于固定、定位和支撑工件，以便进行加工、检测或装配。
夹具设计的质量和效果直接影响到生产效率和产品质量。
本文将介绍夹具设计的基本原则、设计流程以及一些常见的夹具类型和应用场景。
夹具设计的基本原则夹具设计应遵循以下基本原则：1.合理性原则：夹具设计要符合实际生产需求和工艺要求，满足生产过程中的定位、固定和支撑等功能。
2.适用性原则：夹具设计应能适应不同形状、尺寸和材料的工件，具有一定的适应性和通用性。
3.稳定性原则：夹具应具有足够的刚性和稳定性，保持工件的位置不变，并能在加工过程中承受剧烈的力和振动。
4.安全性原则：夹具设计要考虑操作人员的安全，设计合理的安全装置和防护措施，减少事故的发生。
5.经济性原则：夹具设计要尽可能减少成本，提高生产效率，减少浪费，降低生产成本。
夹具设计的流程夹具设计的流程可以分为以下几个步骤：1.分析工件特征：首先需要对待加工的工件进行分析，包括形状、尺寸、材料等特征，以确定夹具的基本结构和功能需求。
2.确定定位方式：根据工件特征和加工要求，确定夹具的定位方式，包括点定位、线定位、面定位等，以确保工件的位置和姿态准确稳定。
3.设计夹具结构：根据定位方式和加工要求，设计夹具的结构，包括夹具底座、夹具架、夹具夹持部件等，确保夹具具有足够的刚性和稳定性。
4.确定夹紧力：根据工件材料和加工要求，确定夹具的夹紧力，以确保工件在加工过程中不会发生位移或变形。
5.设计安全装置：根据工艺要求和安全标准，设计夹具的安全装置，以确保操作人员的安全，如防护罩、限位装置等。
6.优化设计：对夹具设计进行优化，考虑稳定性、精度、工艺性等因素，使夹具的效率和效果达到最佳状态。
7.制作和调试：根据夹具设计图纸进行制作，然后进行夹具的调试和测试，确保夹具能够正常使用。
常见夹具类型和应用场景1.夹具工作台：用于固定和支撑工件，提供稳定的工作平台，适用于钻孔、铣削、打磨等加工工序。
数控机床工件的定位和夹紧
3.2 工件的定位
2．六点定位原则 在机械加工中，要完全确定工件在夹具中的正确位置，必须 用六个相应的支承点来限制工件的六个自由图3-3 工件的6点定位
3.2 工件的定位
3．定位与夹紧的关系
定位与夹紧的任务是不同的，夹紧不能取代定位。若认为工 件被夹紧，位置不能动，工件的自由度都已限制，这种理解是错 误的。另一方面，若认为工件在夹紧前仍可在定位元件的反方向 有运动的可能，因而自由度并未限制，位置也不确定，这种理解 也是错误的。夹紧的作用是使工件不离开各个定位元件。
（2）可调支承。可调支承的顶端位置可以在一定的范围内调 整。如图3-10所示为几种常用的可调支承典型结构。
1－可调支承螺钉；2－螺母 图3-10 几种常见可调支承
3.3 工件方式及定位元件
（3）自位支承。自位支承是一种支承本身可随工件定位表面 位置的变化而自动与之相适应的一种定位支承。如图3-11所示是几 种常见的自位支承结构。
此外，按使用机床类型可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹 具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。按 驱动夹具工作的动力源可分为气动夹具、液压夹具、气液夹具、 电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。
3.1 机床夹具概述
四、机床夹具的组成
机床夹具通常由定位元件、夹紧装置、安装连接元件、导向 元件、对刀元件和夹具体等几个部分组成，如图3-1所示。
1．夹紧力的方向 （1）夹紧力的方向应朝向主要定位基面。 如图3-24(a)所示。
图3-24夹紧力方向示意
3.4 工件的夹紧
(2) 夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。如图3-25所示为工件 在夹具中加工时常见的几种受力情况。显然，图3-25(a)为最合理， 如图3-25(f)情况为最差。
机床夹具设计步骤
主要特点是：结构简单轻巧，清除切屑方便，但每次须从工 件上装拆、比较费时。
对于体积大而笨重的工件，采用盖板式钻模尤为适宜。
五、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。
钻床夹具设计要点
3、当加工几个不在同心圆周上的平行孔系时，如工 件和夹具的总重量超过150N，宜采用固定式钻模在 摇臂钻床上加工。 4、对于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工 件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计周 期。如孔的垂直度公差小于0.1mm，孔距位置公差 小于±0.15mm时，如不采取特殊措施，一般不宜 采用这类钻模。
钻模的结构形式很多，按工件的结构形状、大小
和钻模的结构特点，钻模可分为以下几种：
一、固定式钻模
这类钻模在使用过程 中是被固定在机床工 作台上，因此这种钻 模的夹具体上，设有 专供夹压用的凸缘或 凸边。 一般用在立式钻床上 加工单孔或摇臂钻床 上加工轴线相互平行 的孔系。
二、翻转式钻模
这类钻模的特点就是整个工件和夹具可以一起翻转，可以 用来加工同方向的平行孔系，也可以用来加工不同方向的孔。
可换钻套用于大批量生产中， 由于钻套外圆与衬套内孔采用间 隙配合的关系，其加工精度不如 固定式钻套。
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F7/m6或 F7/k6的间隙配合。
适用于在一个工序中使用 几种刀具（如钻、扩、铰） 依次连续加工的情况。
夹具的定位夹紧与夹具设计
安装一般有三种方式: 1.直接找正安装 工件的定位过程可以由操作工人直接在机床
采用6个按一定规则布置的约束点，可以限制工件 的6个自由度，实现完全定位，称为六点定位原理。
2.典型定位元件及限制的自由度 （1）定位元件：用于代替约束点的定位元件的
种类很多，常用的有：支承钉、支承板、长销、短 销、菱形销、长V形块、短V形块、长定位套、短定 位套、固定锥销、浮动锥销等。
（2）限制自由度以及分析 从表4-2中可以看出，有时候研究定位元件及其 组合能限制哪些自由度不如研究它们不能限制哪些 自由度更方便。
2.工件以圆柱孔定位 工件以圆柱孔定位大都属于定心定位(定位基准
为孔的轴线)，夹具上相应的定位元件是心轴和定位 销。
(1)心轴
(2)定位销 圆柱定位销通常限制工件的2个移动自由度。
当要求孔销配合只在一个方向上限制工件自由度 时，可用菱形销，如图4-21(a)所示。
工件也可以用圆锥销定位，如图4-2l(b)和(c)所示。 图示圆锥销定位限制了工件的3个移动自由度。
(5) 随行夹具 用于自动线上，工件安装在随行夹具上，随行夹具 由运输装置送往各机床，并在机床夹具或机床工作 台上进行定位夹紧。
2.从使用机床的类型来分 可分为车床夹具、磨床夹具、钻床夹具(包括钻模)、
镗床夹具(包括镗模)、铣床夹具等。 3.从用途来分 可分为机床夹具、装配夹具和检验夹具等。 4.从动力来源分 可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、
第四章 机床夹具原理与设计
三、夹具的分类与组成 机床夹具按通用性程度分类： （1）机床附件类夹具 （2）可调夹具 （3）随行夹具 （4）组合夹具 （5）专用夹具
2、夹具的组成： （1）定位元件 （2）夹紧装置 （3）对刀元件 （4）导引元件 （5）联接元件 （6）夹具体 （7）其它装置
－、工件的自由度 －个尚未定位的工件，其位置是不确定的，它有 六个自由度。定位的实质就是消除工件的自由度。
3、圆锥销
4、圆锥心轴（小锥度心轴）
三、工件以外圆柱面定位时的定位元件 1、V形块
2、定位套
3、半圆套 下面的半圆套是定位元件，上面的半圆套起夹紧 作用。这种定位方式主要用于大型轴类零件及不 便于轴向装夹的零件。
4、圆锥套 常用的反顶尖，由顶尖体1、螺钉2和圆锥套3组 成
四、组合定位分析 ˉ • 实际生产中工件的形状千变万化各不相 同，往往不能用单一定位元件定位单个 表面就可解决定位问题的，而是要用几 个定位元件组合起来同时定位工件的几 个定位面。因此一个工件在夹具中的定 位，实质上就是把前面介绍的各种定位 元件作不同组合来定位工件相应的几个 定位面，以达到工件在夹具中的定位要 求，这种定位分析就是组合定位分析。
• 当某个自由度被重复限制是“过定位”， 过定位一般是不允许的，但当工件定位 面精度较高，位置已有保证时，过定位 往往可提高刚性，也是允许的。
• 值得注意的是，所限制自由度少于六个 时也可能是过定位，但不一定是欠定位。 若支承点分布不合理，欠定位、过定位 可能同时出现。
第二节 常用定位方法及定位元件
jw D d X min
四、定位误差的计算 通常，定位误差可按下述方法进行分析计算： • 一是先分别求出基准位移误差和基准不重合 误差，再求出其在加工尺寸方向上的代数和， 即△dw＝△jb+△jw； • 二是按最不利情况，确定一批工件设计基准 的两个极限位置，再根据几何关系求出此二 位置的距离，并将其投影到加工尺寸方向上， 便可求出定位误差。
第3章 工件的定位和夹紧
3.3 工件方式及定位元件
(a)平顶支承钉；(b)圆顶支承钉 ； (c)网纹顶支承钉； (d)带衬套支承钉 图3-8 几种常用支承钉
3.3 工件方式及定位元件
(a) 为平板式支承板；(b)斜槽式支承板 图3-9 两种常用的支承板
3.3 工件方式及定位元件
（2）可调支承。可调支承的顶端位置可以在一定的范围内调 整。如图3-10所示为几种常用的可调支承典型结构。
图3-6 常见的几种过定位实例
3.2 工件的定位
（ 复限制而出现过定位。此时可采取如下措施解决。
No Image
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如图3-6(b)所示为孔与端面联合定位。由于大端面可以限制3个自由度 受到重 、 、 ），而长销可以限制 4 个自由度（ x 、 z 、 、 ），因此，、 z z z
此外，按使用机床类型可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹 具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。按 驱动夹具工作的动力源可分为气动夹具、液压夹具、气液夹具、 电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。
3.1 机床夹具概述
四、机床夹具的组成
机床夹具通常由定位元件、夹紧装置、安装连接元件、导向 元件、对刀元件和夹具体等几个部分组成，如图3-1所示。
3.2 工件的定位
三、定位的类型
1．完全定位与不完全定位
（1）完全定位。工件的6个自由度完全被限制的定位情况， 如图3-4(c)所示。
（2）不完全定位。工件的6个自由度不需完全被限制的定位 情况，如图3-4(a)和图3-4(b)所示。
完全定位和不完全定位，这两种定位类型都是正确可行的， 生产中被广泛采用。
3.4 工件的夹紧
二、夹紧装置的组成
夹紧装置的组成，如图3-23所示，由以下3部分组成。
工件的装夹指的是工件的定位和夹紧
第一章工件的装夹---本书重点工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。
定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。
工件位置的正确与否，用加工要求来衡量夹紧的任务是：使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。
定位、夹紧装夹在装夹工件----------→夹具-----→机床<------刀具§1.1 工件定位的基本原理一. 六点定则在空间直角坐标系中，工件可以沿X、Y、Z轴有不同的位置，称作工件沿X、Y、Z的位置自由度，用X、Y、Z表示；也可以绕X、Y、Z轴有不同的位置，称作工件绕X、Y和Z轴的角度自由度，用X、Y、Z表示。
用以描述工件位置不确定性的X、Y、Z和X、Y、Z，称为工件的六个自由度。
用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。
XOY面中，1，2，3支撑点：Z,X,YYOZ 面中，4，5点：X,ZZOX面中，6点：Y支承点的分布必须合理:工件底面上的三个支承点应放成三角形，三角形的面积越大，定位越稳。
工件侧面上的两个支承点不能垂直放置.注意：(1).定位就不能脱离，始终保持接触(2).不考虑受力，受力后不脱离定位面---夹紧的任务二. 限制工件自由度与加工要求的关系按照加工要求确定工件必须限制的自由度，在夹具设计中是首先要解决的问题。
加工要求-→工件需要限制的自由度<---→定位元件的选择表1-2 满足加工要求必须限制的自由度1.完全定位：工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位。
2.不完全定位：工件被限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位。
在工件定位时，以下几种情况允许不完全定位：l）加工通孔或通槽时，沿贯通钢的位置自由度可不限制。
2）毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。
3）加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。
夹具的设计方法
第二章专用夹具的设计方法2.1 专用夹具的基本要求和设计步骤2.1.1对专用夹具的基本要求1、保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2．提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。
3、工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修．专用夹具的制造属于单件生产。
当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。
4、使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。
5、经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。
2.1.2专用夹具设计步骤1. 明确设计任务与收集设计资料2．拟定夹具结构方案与绘制夹具草图1) 确定工件的定位方案，设计定位装置。
2) 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。
3) 确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。
4) 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。
5) 确定和设计其它装置及元件的结构型式，如分度装置、预定位装置及吊装元件等。
6)确定夹具体的结构型式及夹具在机床上的安装方式。
7) 绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。
3．进行必要的分析计算工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。
有动力装置的夹具，需计算夹紧力。
当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案． 4．审查方案与改进设计夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据他们的意见对夹具方案作进一步修改．5．绘制夹具装配总图夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。
绘图比例尽量采用1：1。
主视图按夹具面对操作者的方向绘制。
总图应把夹具的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。