典型机床夹具及其设计要点
典型机床夹具设计说明书
回转式钻模
3、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。
第三节 钻床夹具设计 钻床夹具简称钻模。这类夹具主要是用来保证 被加工孔的位置精度，还可用于某些镗床、组合机 床上。
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。
种心轴或其它专用夹具。加工时夹具随机床主轴一起 旋转，切削刀具作进给运动。 三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘 拨动顶尖 心轴式
圆盘式 角铁式 花盘式
适用于形状复杂的大型工件 需要平衡配重 通过过渡盘与主轴头端连接 安装在滑板或床身上的夹具：用于某些形状不规 则和尺寸较大的工件，刀具安装在车床主轴上作旋 转运动，夹具作进给运动。
2）夹紧装置要有足够的强度和刚度，保证必需 的夹紧力，并有良好的自锁性能，一般在铣床夹具 上特别是粗铣，不宜采用偏心夹紧。
3）夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上。工 件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从 侧面压紧工件时，压板在侧面的着力点应低于工件 侧面支承点。
4）为了调整和确定夹具与铣刀的相对位置，应 正确选用对刀装置，对刀装置在使用塞尺方便和易 于观察的位置，并应在铣刀开始切入工件的一端。
典型机床夹具及其设计要点
典型机床夹具及其设计要点1.车床夹具车床夹具大部分是安装在机床的主轴上，用于加工回转成形面。
(1)车床夹具的结构类型及特点1)角铁式车床夹具主要用在工件形状复杂，被加工表面的轴线与定位基面呈平行关系或构成一定角度。
图2-33为开合螺母车削工序图。
图2-34是加工上述工件的车床夹具。
图2-33 开合螺母车削工序图图2-34 角铁式车床夹具2)心轴类车床夹具适合于工件以孔为定位基准的车削或磨削等工序中。
3)花盘式车床夹具对形状复杂的工件，在加工一个或几个与基准平面垂直的孔时，就可采用此类夹具。
图2-35为齿轮泵壳体的加工工序图。
图2-36为车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具。
图2-35 齿轮泵壳体工序图图2-36 车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具(2)车床夹具的设计要点1)定位装置的设计加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。
2)夹紧装置的设计夹紧力必须足够，自锁性要好。
3)车床夹具与车床主轴的联接要求夹具的回转轴线与车床主轴轴线有尽可能高的同轴度。
夹具与车床主轴的联接方式有：采用锥柄联接；采用过度盘联接。
4)夹具总体结构设计夹具的外形尺寸应尽量小，重心与回转轴线重合，以减小离心力和回转力矩的影响。
悬伸长度L域外轮廓直径D之比为：D≤150mm的夹具，L/D≤1.25; D=150~300mm的夹具，L/D≤0.9; D≥300mm的夹具，L/D≤0.6。
（２）弹性斜定心夹紧机构利用定位、夹紧元件的均匀弹性变形来实现定心夹紧的．这种机构定心精度高，但变形量小，夹紧行程小，只适用于精加工中．根据弹性元件不同，有膜片夹具、碟形弹簧夹具、液压塑料薄壁套筒夹具等类型。
于结构不对称的夹具，必须采用平衡措施。
2.钻床夹具(1)钻床夹具的结构类型1)固定式钻模；2)分度式钻模；3)翻转式钻模；4)盖板式钻模；5)滑柱式钻模(2) 钻床夹具的设计要点1)钻模类型的选择2)钻套钻套的作用是确定钻头、铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工中发生偏斜。
机床夹具设计设计的知识点
机床夹具设计设计的知识点机床夹具是机床加工中必不可少的辅助工具，它能够固定和支撑工件在加工过程中，提高加工质量和效率。
机床夹具设计是机械设计中的一个重要环节，下面将介绍机床夹具设计的知识点。
一、工件定位原则在机床夹具设计中，工件的定位是至关重要的。
工件定位的主要目的是确保工件正确的位置和方向，以便于加工操作的进行。
工件定位原则包括以下几点：1. 三点法定位：在夹具设计过程中，通常采用三点法进行工件的定位。
即通过三个定位台与工件接触，确保工件在加工过程中的稳定性和准确性。
2. 可靠性要求：工件的定位应具备可靠性，确保工件在加工过程中不会位移或产生振动。
定位精度应能满足工件加工的要求，提高产品质量。
3. 确定定位基准：夹具设计中需要确定定位基准，通常选择工件上的特定面或特征，以确保工件在加工过程中的一致性。
二、夹紧原则夹紧是机床夹具设计中的重要环节，它保证了工件在加工过程中的稳定性和安全性。
夹紧原则包括以下几点：1. 夹紧力的确定：夹紧力应根据工件的材料、形状和加工要求来确定。
夹紧力应足够大，以确保工件在加工过程中不会滑动或移位。
2. 夹紧方式的选择：根据工件的形状和材料，选择合适的夹紧方式，如机械夹紧、液压夹紧或气压夹紧等。
夹紧方式应能满足工件加工的要求。
3. 防止变形和损坏：夹紧力应适当，以防止工件的变形和损坏。
特殊形状的工件应设计相应的夹具形状，以避免工件变形或损坏。
三、刀具布置原则刀具布置是机床夹具设计的关键环节，它直接影响到加工效率和质量。
刀具布置原则包括以下几点：1. 刀具的合理布置：根据工件的形状和加工要求，合理布置刀具位置和数量。
刀具布置应尽量减少加工过程中的空转和空程，提高加工效率。
2. 刀具固定方式：刀具固定方式应牢固可靠，以确保刀具在加工过程中不会松动或脱落。
可以采用夹紧、固定螺栓等方式来固定刀具。
3. 刀具的刃具选择：根据加工要求选择合适的刀具刃具，以确保加工质量和工艺要求。
第五章 典型机床夹具设计解析
夹具体 定位键
定位键 28
定位键（GB/T2206-91）
29
夹具位置的找正
30
（2）对刀装置
➢ 对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定夹 具和刀具的相对位置。 ➢ 对刀装置的结构形式取决于加工表面的形状。
31
标准对刀块
32
图6-34 对刀装置
33
标准对刀塞尺
34
（3）夹具体的设计
镗套的主要技术要求： 1）镗套内径公差带、内孔与外圆的同轴度； 2）镗套内、外表面粗糙度值； 3）镗套用衬套的内、外径公差带；
78
4）衬套内孔与外圆的同轴度等
4、镗杆与浮动接头
（1）镗杆导引部分 ：整体式和镶条式。 （2）镗杆直径和轴向尺寸 （3）镗杆的材料及主要技术要求
79
图6-25 镗杆导引结构
72
固定式镗套
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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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回转式镗套（内滚式）
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图6-24 回转式镗套的引刀槽及刀尖健
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（2）镗套的材料及主要技术要求
镗套的材料：常用20钢或20Cr钢渗碳，一般情况下， 镗套的硬度应低于镗杆的硬度。
靠模和滚柱的材料：T8A、T10A或20、20Cr渗碳淬硬至58～62HRC。 25
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
机床夹具设计
•3 ）仿形进给式。用于加工曲线轮廓的工件，常见于立式铣
床。按进给方式又可分为直线进给仿形和圆周进给仿形铣床夹具。图576 所示为圆周进给仿形铣床夹具。
•（二）设计注意事项
l ）铣床夹具的受力元件及夹具体要有足 够的强度和刚度。由于铣削加工是断续切削，夹紧力较大，
2 ）铣床夹具一般均设置对刀装置和定向 键，保证工件与刀具、工件与进给运动方 向之间的位置精度。夹具体底平面上的定向键一般与工作台
中又有单工件、多工件之分，或单工位、多工位之分。这类铣床夹具 多用于中、小批量生产。
2
）圆周进给式。通常用在具有回转工作台的立式铣床上，
工作台同时安装多套相同的夹具，或多套粗、精两种夹具，工件 在工作台上呈现连续圆周进给方式，工件依次经过切削区加工， 在非切削区装卸，生产率较高，一般用于大批大量生产。
( 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。
如图5-71 所示，刀具的导向支架在刀具前方，适用于 加工D > 60 mm , L / D < 1 的通孔，或小型箱体上同轴线 的几个通孔。这类导向形式便于装卸工件和更换刀具、观 察加工和测量尺寸，进行多工位或多工序加工不必更换镗 套；镗杆与主轴刚性联结，刀杆前端导柱尺寸不受刀具尺 寸变化。缺点是装卸工件时，刀具的引进和退出行程较长， 加工时切屑容易带入镗套中。排屑空间h=（0 . 5～1 . 0 ) D , h 不小于20mm 。
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。
机床夹具及其设计方法
机床夹具及其设计方法机床夹具是用于固定工件以及使其达到所需位置和姿态的装置。
其设计方法需要考虑工件的形状、尺寸和加工要求，以及加工过程中的精度要求和安全性。
一、机床夹具的设计方法：1.确定夹具类型：根据工件形状和加工要求，选择合适的夹具类型，如平板夹具、钳式夹具、真空吸盘夹具等。
2.分析工件形状和尺寸：根据工件的几何形状和尺寸，确定夹具的支撑点和固定点，考虑夹持力的传递和均衡。
3.考虑工件加工要求：根据工件的加工要求，确定夹具的定位点和定位方式，使工件在加工过程中保持所需位置和姿态。
4.设计夹具的基准面：确定夹具的基准面，用于定位和固定工件，同时保证夹具的刚性和稳定性。
5.选择夹具元件：选择合适的夹具元件，如夹具座、夹具钳爪、定位销等，根据工件的特点和夹具的使用要求进行选择。
6.考虑夹持力和阻尼：设计夹具时要考虑夹持力和阻尼的大小和分布，避免在加工过程中产生振动和变形，保证加工质量和稳定性。
7.考虑夹具的刚性和稳定性：设计夹具时要考虑夹具的刚性和稳定性，避免在加工过程中产生变形和松动，保证加工精度和安全性。
8.进行夹具的装配和调试：根据夹具设计图纸，进行夹具的装配和调试，确保夹具的各个部分正常工作和配合精度满足要求。
9.进行夹具的试运行和修改：进行夹具的试运行，检查夹具在加工过程中的实际工作情况，根据需要进行夹具的修改和调整。
二、机床夹具的设计要点：1.夹具设计应满足工件加工的要求，保证工件在加工过程中的位置和姿态稳定可靠。
2.夹具设计应符合机床工艺规范和安全规定，保证加工过程中的安全性。
3.夹具设计应考虑加工精度要求，保证工件加工的精度和质量。
4.夹具设计应考虑加工效率要求，尽可能减少夹具更换和调整的时间和工作量。
5.夹具设计应考虑夹具耐用性和易维护性，方便夹具的维修和更换。
6.夹具设计应遵循经济性原则，尽可能降低夹具的制造和运行成本。
机床夹具的设计方法是一个复杂而重要的工作，需要综合考虑多个因素，如工件形状和尺寸、加工要求、精度要求、安全性等。
第5.4节典型机床夹具设计要点
例：可转位铣床夹具
三、钻床夹具
钻床夹具通常称钻模，主要由定位元件、 夹紧装置、钻模板、钻套、夹具体组成。
台钻
立式钻床
摇臂钻床
1、钻模的结构形式及应用
⑴固定式钻模
（2）翻转式钻模
(3) 回转式钻模
（4）盖板式钻模
(5) 滑柱式钻模
2、钻模结构的设计要点
⑴ 钻套 ① 作用 a) 确定定尺寸刀具的轴线位置， 并导引
出机床允许的回转尺寸； （4）避免尖角、突出部分，要加防护罩；
夹紧装置应安全可靠。
二、铣床夹具
普通卧式铣床
立式铣床
1、铣床夹具的主要类型
（1）多件装夹的铣床夹具
多件装夹的铣床夹具 1－工件 2－定位V型块 3－侧向夹紧螺钉
（2）多工位装夹的铣床夹具
（3）双工位回转铣削的铣床夹具
（4）料仓式铣床夹具
3、角铁类车床夹具
花盘角铁式车床夹具 1-削边定位销；2-圆柱定位销；3-轴向定程基面； 4-夹具体；5-压板；6-工件；7-导向套；8-平衡配重
设计卡、花盘类车床夹具应注意事项：结
构要紧凑，轮廓尺寸要小，夹具重心尽可能 靠近回转轴线，以减少离心力和回转力矩； 应设有平衡重，并能调节；避免尖角、突出 部分，要加防护罩；夹紧装置应安全可靠。
第5.4节 各类机床夹具及设计要点
本节重点介绍常见的车床、钻床、 铣床、镗床专用夹具
一、车床夹具
车床夹具一般都安装在车床主轴端部，加工时 夹具随机床主轴一起旋转，装在刀架上的切削刀具 作进给运动。
CA4140 普通卧式
车床
1、心轴类车床夹具 ⑴ 静配合圆柱心轴，
过盈配合心轴 1导向部分；2定位部分；3传动部分
圆周进给式铣床夹具工作原理 1－转台 2－夹具 3－粗铣刀 4－精铣刀
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。
常见车床夹具设计
常见车床夹具设计文章目录[隐藏]• 1.角铁式车床夹具• 2.卡盘式车床夹具• 3.心轴式及夹头式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。
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分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。
1.角铁式车床夹具夹具体呈角铁状的车床夹具称为角铁式车床夹具，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。
图1是花盘角铁式车床夹具。
工件6以两孔在圆柱定位销2和削边定位销1上定位;端面直接在夹具体4的角铁平面上定位。
两螺钉压板分别在两定位销孔旁把工件夹紧。
导向套7用来前导加工轴孔的刀具。
8是平衡块，以消除夹具在旋转时的不平衡现象。
另外在夹具上还设置了轴向定程的基面3,它与圆柱定位销保持确定的轴向距离，可以利用它来控制刀具的轴向行程。
图1花盘角铁式车床夹具1-削边定位销; 2-圆柱定位销; 3-轴向定程基面; 4-夹具体; 5-压板; 6- 工件; 7-导向套;8-平衡块图2所示为车气门顶杆的角铁式车床夹具。
由于该工件是以细小的外圆面定位，因此很难采用自动定心装置，于是采用半圆孔定位元件，夹具体必然设计成角铁状。
为了使夹具平衡，该夹具采用了在一侧钻平衡孔的办法。
2.卡盘式车床夹具卡盘式车床夹具一般用一个以上的卡爪来夹紧工件，多采用定心夹紧机构，常用于以外圆 (或内圆)及端面定位的回转体的加工。
具有定心夹紧机构的卡盘，结构是对称的。
图2车气门顶杆的角铁式车床夹具如图3所示为斜楔-滑块定心夹紧三爪卡盘，用于加工带轮φ20H9小孔，要求同轴度为0.05 mm。
装夹工件时，将φ105 mm孔套在三个滑块卡爪3上，并以端面紧靠定位套1。
当拉杆向左移动时，斜楔2上的斜槽使三个滑块卡爪3同时等速径向移动，从而使工件定心并夹紧。
与此同时，压块4压缩弹簧销5。
常用机床夹具及其设计要点
常用机床的夹具及其设计要点 一、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。
1 ．车床夹具的种类 安装在车床主轴上的夹具，根据被加工工件定位基准和夹具的结构特点，分为以下四类： （ 1 ）卡盘和夹头式车床夹具，以工件外圆为定位基面，如三爪自定心卡盘及各种定心夹紧 卡头等。
（ 2 ）心轴式的车床夹具，以工件内孔为定位基面，如各种定位心轴（刚性心轴） 、弹簧心轴 等。
图 9-54 所示为一车床上常用的带锥柄的圆柱心轴。
加工时， 工件以内孔及端面为定位基准， 在心轴上定位，用螺母通过开口垫圈将工件夹紧。
该心轴以锥柄与车床主轴连接。
设计心轴 时，应注意正确选择工件孔与心轴配合。
图 9-54 锥柄圆柱心轴 图 9-55 车气门顶杆端面的角铁式车床夹具 ( 3 ）以工件顶尖孔定位的车床夹具，如顶尖、拨盘等。
（ 4 ）角铁和花盘式夹具，以工件的不同组合表面定位。
图 9-55 所示为车气门顶杆端面的角铁式车床夹具。
由于该工件是以细小的外圆柱面定位， 因此很难采用自动定心装置，于是采用半圆套定位元件，夹具体必然设计成角铁状。
为了使 夹具平衡，该夹具采用了在一侧钻平衡孔的办法。
当工件定位基面为单一圆柱表面或与被加工表面轴线垂直的平面时， 可采用各种通用车床 夹具，如三爪自定心卡盘、四爪卡盘、顶尖、花盘等；当工件定位基面较复杂时，需要设计 专用车床夹具。
2 . 车床夹具设计要点 车床夹具工作时，和工件随机床主轴或花盘一起高速旋转，具有离心力和不平衡惯量。
因 此设计夹具时，除了保证工件达到工序精度要求外，还应着重考虑以下问题： （ 1 ）车床夹具的总体结构 夹具结构应力求紧凑、轮廓尺寸小、重量轻。
车床夹具的轮廓尺寸，如图 9-56 所示，可参考 以下数据： 当夹具采用锥柄与机床主轴锥孔连接时，夹具上最大轮廓直径 或 ， 为锥柄大端的直径。
典型机床——夹具设计
四．专用夹具的组成（如图）
1．定位元件 2．夹紧装置 3．对刀引导元件 4．连接元件 5．夹具体 6．其它件
钻床夹具
16
1．工件通过定位元件在夹具上占有一个正确的 位置
2．工件通过夹紧元件保证加工过程中始终保持
原有的正确位置
3．夹具通过对刀元件相对刀具保持正确位置
4．夹具通过连接元件，相对于机床保持一个正 确位置
36
2）菱形销
A 结构
B 定位分析如前图
37
3）圆锥销 A 结构
B 定位分析
38
4）定位心轴
A 结构
B 定位分析
39
3、工件圆锥孔定位
工件以圆锥孔定位时，所用定位元件为圆 锥心轴或圆锥销以及双顶尖。圆锥心轴限制工件 5个自由度，圆锥销限工件四个自由度。 A 定位形式
40
B 定位分析
41
双顶尖定位
b）图 解： 1）定位原理分析： 右边两短V形块相当于一长V X、 Y形 、 X、 Y 块，限制：
Z、 Z
左边短V形块限制：
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
Y
支承 板
Y X
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解：写出各定位元件所限制的自由度： 支承板限制工件三个自由度： Z 、 X、 Y 短銷限制工件二个自由度：X 、 Y 挡銷限制工件一个自由度：Z 故 定位性质：为完全定位。
59
2、部分定位（不完全定位） 限制了影响工件加工精度的自由度，且又 少于六点的定位方法称为部分定位。
机床专用夹具设计要领及思路
机床专用夹具设计要领及思路1、机床专用夹具设计的装备工作（1）、对专用夹具的基本要求a、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。
b、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。
c、工艺性好专用夹具的结构应简单、合理；加工、装配、检验和维修等方便；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，如设置调整间隙，采用可修模的垫片等。
d、使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全、可靠，另外排削方便，必要时可以设置排削结构。
e、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、专用夹具设计步骤（1）、明确设计任务和收集设计资料夹具设计第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。
其内容主要了解工件的结构特点、材料；明确本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。
（2）、拟定夹具结构方案，同时绘制夹具草图a、确定工件的定位方案，设计定位装置；b、确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置；c、确定对刀或导向方案，设计对刀装置或导向装置；d、确定夹具在机床的安装方式，设计连接元件和安装几面；e、确定并设计其他装置（或元件）的结构型式，如分度装置、预定位装置及吊装元件等；f、确定夹具体的结构型式。
（3）、进行必要的分析及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，并根据他们的意见对夹具方案进一步修改。
机床夹具及加工工艺设计
机床夹具及加工工艺设计1. 引言机床夹具是机床加工中必不可少的工具，它们的设计对于加工工艺的顺利进行至关重要。
本文将介绍机床夹具的设计原则以及常见的夹具类型，并探讨在加工工艺设计中夹具的选择和使用。
2. 机床夹具的设计原则机床夹具的设计需要遵循以下几个原则：•稳定性：夹具应能够稳定地夹持工件，确保加工过程中工件不会移动或变形。
•刚性：夹具的刚性要足够高，以减少加工过程中的振动和变形。
•高精度：夹具的结构和定位装置应设计得足够精确，以保证工件的加工精度。
•易于操作：夹具的设计应方便操作，使得夹具在切换和使用过程中能够快速且准确地完成工作。
•可靠性：夹具的设计应考虑其使用寿命和可靠性，以确保在长时间使用中不出现故障。
3. 常见的夹具类型3.1 机械夹具机械夹具是最常见的一种夹具类型，它们通过机械力来夹持工件。
常见的机械夹具包括卡盘、机床刀具等。
机械夹具的设计原理简单，使用方便，但加工精度相对较低。
3.2 液压夹具液压夹具利用液压缸提供的力来夹持工件，其具有较高的夹持力和加工精度。
液压夹具在重型加工中常常使用，其结构复杂，需要配合控制系统来实现操作。
3.3 气动夹具气动夹具利用气动缸提供的力来夹持工件，其结构简单，使用方便。
气动夹具适用于小型零件的加工，其加工精度一般较低。
3.4 电磁夹具电磁夹具利用电磁原理来夹持工件，其结构简单、紧凑。
电磁夹具可实现快速夹持和释放工件，并具有较高的夹持力和加工精度。
4. 夹具的选择和使用夹具的选择和使用要根据具体的加工工艺和工件要求来确定。
以下是一些注意事项：•工件形状和尺寸：夹具的设计应适应工件的形状和尺寸，确保工件可以被夹持牢固并且不会变形。
•加工表面要求：夹具的接触面应平整，不得对工件表面造成损伤或变形。
•切削力和振动：夹具的设计应考虑工件在加工过程中产生的切削力和振动，以保证夹具的稳定性和刚性。
•装夹方式：根据工件的特点和加工要求，选择合适的装夹方式，如夹爪、夹盘、定位销等。
夹具设计步骤要点
夹具设计步骤要点一、机床夹具设计要求1．保证工件加工的各项技术要求要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。
2．具有较高的生产效率和较低的制造成本为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。
3．尽量选用标准化零部件尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。
4．夹具操作方便安全、省力为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。
5．夹具应具有良好的结构工艺性所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。
二、机床夹具设计的内容及步骤1．明确设计要求，收集和研究有关资料在接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用、结构特点和技术要求；其次，要认真研究加工件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。
2．确定夹具的结构方案1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。
2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。
3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。
4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。
5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。
在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。
3．绘制夹具的装配草图和装配图夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般均应按1：1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。
总图上的主视图，应尽量选取与操作者正对的位置。
绘制夹具装配图可按如下顺序进行：用双点划线画出工件的外形轮廓和定位面、加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其他元件或机构；最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具。
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。
机床夹具设计
机床夹具设计机床夹具是机床加工的必备工具，它是确保工件牢固固定在机床夹具上，保证加工准确度的关键。
因此，机床夹具的设计至关重要，一个好的机床夹具不仅可以提高加工效率，还能保证产品质量。
本文将从机床夹具的设计要素、设计方法以及机床夹具的应用等几个方面进行论述。
一、机床夹具的设计要素1.夹紧原理：机床夹具的主要作用是夹紧工件，所以夹紧原理是机床夹具设计的核心。
夹紧力大小是影响夹件牢固度的关键。
夹紧力，是指夹具对工件施加的合力，在保证工件牢固的前提下要尽可能小，以免对工件造成形变和损伤。
2.夹持方式：夹持方式主要有机械夹持、液压夹紧以及气动夹紧三种方式。
机械夹持的结构简单、夹紧力大、可靠性高；液压夹紧速度较快，夹紧力平稳，适合大功率机床的夹紧；气动夹持需要气源，并且夹紧力不够，一般用于中小型机床。
3.夹具形式：夹具形式根据工件的形状和尺寸来选择。
常用的夹具形式有平行口、V口、卡盘等。
4.夹紧方式：根据不同的夹紧需求，夹具可分为空心夹具和实心夹具。
空心夹具适用于外形尺寸小于夹具口径的工件；实心夹具适用于外形尺寸大于夹具口径的工件。
由此可见，机床夹具设计的要素包括夹紧原理、夹持方式、夹具形式和夹紧方式。
二、机床夹具的设计方法1.根据工件形状和尺寸选择夹具的形式：工件有不同的形状和尺寸，因此，在设计夹具时，应根据工件的特点选择相应的夹具形式。
2.根据夹紧力大小确定夹具类型：夹具的夹紧力大小对加工效果有直接影响，因此，应根据工件的材料、形状和尺寸等要素确定夹具类型，并尽可能减小夹紧力。
3.合理设计夹具的夹紧方式：夹具的夹紧方式除了要考虑夹紧力的大小，还要考虑其可靠性、灵活性等因素。
因此，在设计夹具的夹紧方式时，需权衡各种因素，务求达到最佳效果。
4.夹具材料的选择：夹具的材料选择直接影响夹具的生产成本和使用寿命。
在选择夹具材料时，应根据工件的特点、加工要求以及工作环境等因素来决定。
三、机床夹具的应用机床夹具广泛应用于各个行业的生产中，如汽车制造、医疗器械制造、电子设备制造、航空和航天制造等。
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典型机床夹具及其设计要点
1.车床夹具
车床夹具大部分是安装在机床的主轴上，用于加工回转成形面。
(1)车床夹具的结构类型及特点
1)角铁式车床夹具主要用在工件形状复杂，被加工表面的轴线与定位基面呈平行关系或构成一定角度。
图2-33为开合螺母车削工序图。
图2-34是加工上述工件的车床夹具。
图2-33 开合螺母车削工序图
图2-34 角铁式车床夹具
2)心轴类车床夹具适合于工件以孔为定位基准的车削或磨削等工序中。
3)花盘式车床夹具对形状复杂的工件，在加工一个或几个与基准平面垂直的孔时，就可采用此类夹具。
图2-35为齿轮泵壳体的加工工序图。
图2-36为车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具。
图2-35 齿轮泵壳体工序图
图2-36 车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具
(2)车床夹具的设计要点
1)定位装置的设计加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。
2)夹紧装置的设计夹紧力必须足够，自锁性要好。
3)车床夹具与车床主轴的联接要求夹具的回转轴线与车床主轴轴线有尽可能高的同轴度。
夹具与车床主轴的联接方式有：采用锥柄联接；采用过度盘联接。
4)夹具总体结构设计夹具的外形尺寸应尽量小，重心与回转轴线重合，以减小离心力和回转力矩的影响。
悬伸长度L域外轮廓直径D之比为：
D≤150mm的夹具，L/D≤1.25; D=150~300mm的夹具，L/D≤0.9; D≥300mm的夹具，L/D≤0.6。
（２）弹性斜定心夹紧机构利用定位、夹紧元件的均匀弹性变形来实现定心夹紧的．这种机构定心精度高，但变形量小，夹紧行程小，只适用于精加工中．根据弹性元件不同，有膜片夹具、碟形弹簧夹具、液压塑料薄壁套筒夹具等类型。
于结构不对称的夹具，必须采用平衡措施。
2.钻床夹具
(1)钻床夹具的结构类型
1)固定式钻模；2)分度式钻模；3)翻转式钻模；4)盖板式钻模；5)滑柱式钻模
(2) 钻床夹具的设计要点
1)钻模类型的选择
2)钻套
钻套的作用是确定钻头、铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工中发生偏斜。
根据使用特点，钻套可分为固定式、可换式、快换式等多种结构形式。
①固定钻套
钻套中引导孔的尺寸及其偏差应根据所引导的刀具尺寸来确定。
通常取刀具的最大极限尺寸为引导孔的基本尺寸，孔径公差依加工精度要求来确定。
钻孔和扩孔时可取F7，粗铰时取G7，精铰时取G6。
若钻套引导的不是刀具的切削部分，而是刀具的导向部分，常取配合为H7／f7、H7／g6、H6／g5。
钻套导向部分高度尺寸H越大刀具的导向性越好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取H=（1～2.5）D，孔径小、精度要求较高时，H取较大值。
为便于排屑，钻套下端与被加工工件间应留有适当距离h，称为排屑间隙。
h值不能取得太大，否则会降低钻套对钻头的导向作用，影响加工精度。
根据经验，加工钢件时，取h =（0.7～1.5）D；加工铸铁件时，取h =（0.3～0.4）D；大孔取较小的系数，小孔取较大的系数。
②可换钻套；③快换钻套；④特殊钻套。
3)钻模板的类型和设计
①固定式钻模板；②铰链式钻模板；③可卸式钻模板；④悬挂式钻模板
3.铣床夹具
铣床夹具主要用来加工平面、沟槽及成形表面等。
由于铣削力较大，冲击和震动也较严重，因此要求铣床夹具的夹紧力要足够大，夹具个组成部分要有较好的强度和刚度。
铣床夹具一般应有确定刀具位置和夹具方向的对刀块和定向键，以保证夹具与刀具、机床间的正确位置，这是铣床夹具的重要特征。
(1)铣床夹具的主要类型
1)直线进给式铣床夹具；2)圆周进给式铣床夹具。
(2)铣床夹具的设计要点
1)结构设计特别注意工件定位的稳定性和夹紧可靠性。
尽量降低夹具的高度，注意施力方向和作用点的位置。
2)定位键的设计在铣床、刨床、镗床上工作的夹具通常通过定位键与工作台T形槽的配合来确定夹具在机床上的位置。
定位键与夹具体的配合多采用H7/h6，安装时应将其靠在T形槽的一侧面，以提高定位精度。
一副夹具一般要配置两个定向键。
对于定位精度要求高的夹具和重型夹具，不宜采用定位键，而采用夹具体上精加工过的狭长平面来找正安装夹具。
3)对刀元件的设计对刀元件是用来确定刀具与夹具相对位置的元件。
对刀时，铣刀不能与对刀块的工作表面直接接触，而应通过塞尺来校准它们之间的相对位置。
4)夹具体的设计
六、专用夹具的设计方法
1．专用夹具设计的基本要求
（1）保证工件加工的各项技术要求；（2）提高生产率和降低生产成本；（3）工艺性好；（4）使用性好。
夹具的操作应简便，省力、安全可靠、排屑方便。
2．专用夹具的设计方法和步骤
（1）研究原始资料明确设计任务
（2）考虑和确定夹具的结构方案绘制结构草图
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确定刀具的引导方式，选择或设计引导元件或对刀元件。
对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，画出草图，经过分析比较，从中选取较合理的方案。
（3）绘制夹具总图
夹具总图应遵循国家标准绘制，图形大小的比例尽量取1：1，使所绘的夹具总图有良好的直观性，总图中的视图应尽量少，但必须能够清楚地表示出夹具的工作原理和构造，表示各种装置或元件之间的位置关系等。
主视图应取操作者实际工作时的位置，以作为装配夹具时的依据并供使用时参考。
绘制总图的顺序是：先用双点划线绘出工件的轮廓外形，并显示出加工余量；把工件轮廓线视为透明体，然后按照工件的形状及位置依次绘出定位、导向、夹紧及其他元件或装置的具体结构；最后绘制夹具体，形成一个夹具整体。
（4）确定并标注有关尺寸和夹具技术要求
①在夹具总图上应标注以下几类尺寸：
1）夹具外形上的最大尺寸；
2）影响定位精度的尺寸：主要指定位元件之间、工件与定位元件之间的尺寸和公差。
3）影响对刀精度的尺寸和公差：主要指刀具与对刀元件或导向元件之间的尺寸及公差，钻头与钻套内孔的配合尺寸及公差等。
4）影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差：主要是指夹具安装基面与机床相应配合表面之间的尺寸及公差。
5）影响夹具精度的尺寸和公差；主要指定位元件、对刀元件、安装基面三者间的位置尺寸和公差。
6）其它装配尺寸和公差：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等。
如定位销（心轴）与夹具体的配合，钻套与夹具体的配合等，设计时可查阅有关手册。
②夹具的公差一般按其是否与工件的加工尺寸公差有关分为两类：
1）直接与工件的加工尺寸公差有关。
这类夹具公差是与工件的加工精度密切相关，必须按工件加工尺寸的公差来决定。
在确定这类公差时，一般可取夹具的公差为工件相应加工尺寸公差的（1/2～1/5）。