夹具的概念及作用_数控机床夹具的类型和特点
机床夹具概述..
• (2) 定位套 • 一般适用于精基准定位，常与端面联合定位。 • 工件以外圆柱面定位，有时也可用半圆套或锥 套作定位元件。
• 3．工件以孔定位 • 定位方式的基本特点是：定位孔与定位元件之 间处于配合状态，并要求确保孔中心线与夹具 规定的轴线相重合。齿轮、连杆、套筒、盘盖 类零件常用圆柱孔定位。 • (1) 圆柱销 （图） • (2) 定位心轴 （图） • 心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、 磨及齿轮加工。 • (3) 圆锥销 （图a、b） • 工件以圆柱孔在圆锥销上定位
• (2)按通用化程度分
• ①通用夹具 • ②专用夹具
①通用夹具
概念： • 已经标准化的可加工一定范围内不同工件的 夹具，称为通用夹具。 特点： • 优点：适应性强，可用于装夹一定形状和尺 寸范围内的各种工件 。 • 缺点：夹具的精度不高，生产率也较低，且 较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单 件小批量生产中。
• 3．偏心夹紧 图 • 利用偏心件直接或间接夹紧工件的机构。 工作特点: 优点是操作方便，动作迅速，结构简单； 缺点是工作行程和夹紧力都小，自锁性不 如螺旋夹紧好，结构不耐振， 适用场合：适用于切削平稳且切削力不大 的场合，常用于手动夹紧机构。
三 数控加工常用夹具 （一） 数控加工夹具的特点
• ①、数控加工适用于多品种、中小批量生产，为 能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件，数控 加工的夹具应具有柔性，经过适当调整即可夹持 多种形状和尺寸的工件。 • ②、由机床解决对刀问题，由程序控制的准确的 定位精度，可实现夹具中的刀具导向功能，要求 具有定位和夹紧功能。 • ③、为适应数控加工的高效率，数控加工夹具应 尽可能使用气动、液压、电动等自动夹紧装置快 速夹紧，以缩短辅助时间。
数控机床上的工装夹具
2. 工件以外圆柱面定位 （1）支承定位 最常见的是V形块定位。
（2）定心定位 三爪自动定心卡盘和弹簧夹头
3.
工件以圆孔定位 （1） 定位销
（2） 圆柱心轴
（3） 圆锥销
（4） 圆锥心轴
4.
工件以一面两孔定位 利用工件上的一个大面和与该平面垂直的两个圆孔作 为定位基准。为了避免过定位，将其中一个销做成削 边销（菱形销）。菱形销不限制X自由度。
（1）粗基准的选择 ① 为保证不加工表 面与加工表面之间的 位置要求，应选择不 加工表面为粗基准。
② 为保证重要 加工面的余量 均匀，应选择 重要加工面为 粗基准。
③ 为保证各加工 面都有足够的加 工余量，应选择 毛坯余量最小的 面作为粗基准。
④ 粗基准比较粗糙且精度低，一般在同 一尺寸方向上不应重复使用。 ⑤ 作为粗基准的表面，应尽量平整，没 有浇口、冒口或飞边等其他缺陷，以便 使工件定位可靠，夹紧方便
② 测量基准 测量时所采用的基准。
③
④
工序基准 在工序图上用来确定本工序所加工表面加 工后的尺寸、形状、位置的基准。 定位基准 在加工中确定工件的位置所采用的基准。
2. 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准两种。用未 加工过的毛坯表面作为定位基准的称为 粗基准；用已加工过的表面作为定位基 准的称为精基准。
（5） 随行夹具 随行夹具是在自动线加 工中针对某一种工件所采用的一种夹具。 除了有装夹工件的功能以外，它还担负 着自动线输送工件的任务。
2．按使用机床类型分类
可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、 镗床夹具、加工中心夹具和其他机床夹 具。
3．按驱动夹具工作的动力源分类
可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、 电动夹具、磁力夹具、真空夹具以及自 夹紧夹具。
夹具设计简介
夹具设计简介1导言夹具是指在生产操作中对工件起定位，控制和支撑作用的固定装置。
夹具再生产制造工程中是必备的，因为它在自动化生产和检查的过程中是非常必须的。
1.1夹具的组成要素一般来说，所有的固定装置包括下列内容：·定位装置定位装置通常是一个固定的夹具组成部分。
它是用来确定和控制工件在夹具中的位置并限制工件的自由度。
在工件的形状和表面发生重大变化的情况下定位装置可以调节。
·夹紧装置夹紧装置是夹具的一种力量稳固装置。
夹紧装置施加的力和工件所受的其他外力的共同作用下使工件在夹具中牢牢固定。
·支撑装置支撑是夹具固定或可调的一个固定组成部分。
当预期作用下施加夹紧和加工力量使工件发生严重的部分位移或偏移，支撑力增加并作用于工件下方，以防止或限制工件变形。
支撑超过了工件所需时，应使工件确定位移的部分符合定位和夹紧装置。
·夹具机构夹具机构或工具的机构，是夹具的重要的结构性因素。
他保持上述内容空间之间的装夹关系，即定位，夹紧装置，支撑和机床共同通过夹具机构来完成工件的加工。
1.1横向数控机床普遍使用的夹具机构1.2夹具在制造中的重要性现代制造业的目标是实现高生产率，减少单位成本。
这就需要提高设备的效率，既提高装夹与拆卸的效率加快生产周期时间。
如果t是加工一个工件所需要的总时间，然后Q=1是单位时间内生产的件数，t或者生产速度。
考虑到总生产时间通常组成为：t=t m+t h，t m 为实际加工时间，t h为装夹和拆卸时间，因此生产速度给出了：（1.1）每单位时间的生产。
假设Qt是理想的生产速度，即某一加工操作没有处理时间损失，因此我们有现在（1.2）这一参数可称为生产效率。
使用固定装置具有双重好处。
它消除加工操作开始之前的个人标记，定位和经常检查从而节省了相当多的时间。
此外，使用固定装置通过简化定位和夹紧的任务节省了运营商的劳动力，并可能取代熟练劳动力和半熟练劳动力，因此节省了大量劳动力成本同时也提高了生产速度。
机床夹具基础知识
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(a)零件
(b)定位分析
(c)支承点布置
矩形工件定位
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对于圆柱形工件，如下图（a）所示，可在外圆柱表面上， 设置四个支承点1、3、4、5，约束y、z、y、z四个自由度；槽 侧设置一个支承点2，约束x自由度，端面设置一个支承点6，约 束x自由度；工件实现完全定位，为了在外圆柱面上设置四个支 承点，一般采用V形架，如下图（b）示。
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2.3.2 夹紧力确定的基本原则
夹紧力的确定包括对夹紧力大小、方向、作用点的确定 2.3.2.1 夹紧力方向的确定 ①应指向各定位元件，且尽可能使之垂直于主要定位基准，应 在工件刚度最大的方向上将工件夹紧； ②有助于定位，不破坏定位的准确性和可靠性； ③应考虑接触面积和夹紧点与工件加工部位位置的影响，使工 件变形尽可能小； ④应使夹紧力尽可能小，减轻劳动强度、提高生产效率。
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机床夹具基础知识
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目录
★ 1、机床夹具概论 ★ 2、机床夹具基本知识 ★ 3、SGMW青岛机加工车间生产线 夹具简介 ★ 4、结束语
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机床夹具概论
双导向定位基准面
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止推定位基准面
防转定位基准面
双支撑定位基准面
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2.2.3 常见定位元件所能约束的自由度 常用定位元件按照工件典型定位基准面分为以下几类 ①用于平面定位的定位元件。包括固定支承（钉支承和板支承） 、自位支承、可调支承和辅助支承。 ②用于外圆柱面定位定位的定位元件。包括V型架、定位套和半 圆定位座等。 ③用于孔定位的定位元件。包括定位销（圆柱定位销和圆锥定位 销） 常见定位元件所能约束的自由度见下表。
机床夹具的主要功能与分类
第四章机床常用夹具第一节机床夹具概述机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。
一、机床夹具的主要功能在机床上加工工件时，必须用夹具装好夹牢工件。
将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。
将工件夹牢，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。
从定位到夹紧的全过程，称为装夹。
机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。
工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。
工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。
找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹紧，进行加工。
如图4-1所示，在铣削连杆状零件的上下两平面时，若批量不大，则可在机用虎钳中，按侧边划出的加工线痕，用划针找正。
这种方法安装方法简单，不需专门设备，但精度不高，生产率低，因此多用于单件、小批量生产。
夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置。
图4-2所示为铣削连杆状零件的上下两平面所用的铣床夹具。
这是一个双位置的专用铣床夹具。
毛坯先放在I位置上铣出第一端面（A面），然后将此工件翻过来放入II位置铣出第二端面（B面）。
夹具中可同时装夹两个工件。
图4-3所示为专供加工轴套零件上φ6H9径向孔的钻床夹具。
工件以内孔及其端面作为定位基准，通过拧紧螺母将工件牢固地压在定位元件上。
通过以上实例分析，可知用夹具装夹工件的方法有以下几个特点：1）工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。
因此，不再需要找正便可将工件夹紧。
2）由于夹具预先在机床上已调整好位置（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置。
3）通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。
数控机床夹具的组成与作用
❖
图
❖ 2．夹紧力作用点的确定
❖ ①、概念；
❖ 选择作用点的问题是指在夹紧方向已定的情况 下，确定夹紧力作用点的位置和数目。
❖ ②、依据原则：
❖ （1）夹紧力作用点应落在支承元件上或几个支 承元在工件刚性好的部位上
。
图
❖ （3）夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，
❖ C、花盘
❖ 2．数控铣床夹具
图
❖ 特点：
❖ 装夹方便，应用广泛，适于装夹形状规则的小 型工件
❖ 3．加工中心夹具
❖ 数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的 理想配套附件
尺寸和位置所采用的基准，称为工序基准。 ❖ 注意：序基准应当尽量与设计基准相重合 ❖ (3) 测量基准 （图b） ❖ 概念：件测量时所采用的基准，称为测量基准 ❖ (4) 装配基准 （图b） ❖ 概念：装配时用以确定零件在机器中位置的基
准，称为装配基准。
3.1.3 机床夹具的组成和作用
❖ 1．机床夹具在机械加工中的作用
❖ ③、通用夹具 的种类：
❖ 1．数控车床夹具
❖ 数控车床夹具分类：
❖ A、三爪自定心卡盘
图
❖ 优点：可自动定心，装夹方便，应用较广，
❖ 缺点：夹紧力较小，不便于夹持外形不规则的工 件
❖ B、四爪单动卡盘
图
❖ 特点：四个爪都可单独移动，安装工件时需找正 ，夹紧力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则 和不对称的较重、较大的工件。
作不方便。 ❖ 增力比、行程大小和自锁条件是相互制约的 图
❖ 2．螺旋夹紧机构
图
❖ 工作特点：
❖ (1) 自锁性能好
❖ (2) 增力比大(i≈75)
❖ (3) 夹紧行程调节范围大
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。
机床夹具适用范围
机床夹具适用范围机床夹具是用于固定工件或刀具的工具，在机械加工中扮演着重要的角色。
它可以确保工件或刀具在加工中保持稳定，不会移动或晃动，从而提高加工效率和精度。
机床夹具的适用范围非常广泛，从小型工件到大型机体都可以使用。
本文将重点介绍机床夹具的适用范围和应用场景。
一、基本类型机床夹具的基本类型包括：手动夹具、液压夹具、气动夹具等。
手动夹具适用于小型工件，操作简单；液压夹具适用于中型工件，夹紧力大；气动夹具适用于大型工件，夹紧速度快。
除了这些基本类型以外，还有一些特殊类型的机床夹具，例如：旋转夹具、分度盘夹具、卡盘夹具、中空夹具等。
二、适用场景1. 钢板切割钢板切割通常需要使用数控等离子切割机，在切割过程中需要使用夹具将钢板固定在切割床上。
常用的夹具有板材夹具、万能夹具等。
2. 自动加工自动加工通常会使用数控机床，机床夹具的作用是将工件夹紧，以便进行切削等加工过程。
常用的夹具有强力钳、机床用三爪卡盘、机床用滑动爪等。
3. 金属冲压金属冲压通常需要用到冲床，冲床夹具的作用是夹紧工件以便进行冲压加工。
常用的夹具有油压式平衡夹具、气动式闭口夹具等。
4. 铸造和锻造铸造和锻造是制造大型机械的重要工艺，需要使用大型机床夹具。
常用的夹具有活齿夹具、自动切换夹具等。
5. 三维打印三维打印是一种新兴的制造技术，通常需要使用夹具将模型固定在打印床上进行打印。
常用的夹具有夹具平台、气囊夹具、吸盘夹具等。
三、不同材料的适用范围除了不同类型的机床夹具，不同材料的机床夹具适用范围也不同。
常用的材料包括钢、铝、铜、塑料等。
1. 钢制夹具钢制夹具适用于大型、重型工件，夹紧力强，寿命长。
但是钢制夹具的缺点是重量大，使用不方便。
2. 铝制夹具铝制夹具适用于轻型工件，重量轻，使用方便。
但是铝制夹具的缺点是夹紧力不足，易磨损。
3. 铜制夹具铜制夹具适用于高温环境下的工件，铜的导热性能好，不易变形。
但是铜制夹具的缺点是制作成本高，寿命短。
夹具的功用、组成和分类
二、夹具的组成
机床夹具的种类虽然繁多，但它们都是由定
位元件、夹紧装置、夹具体和其他装置及元件组
成的。 例如，钻削左图所示后盖零件上φ10mm孔时，
应选用的后盖钻夹具如右图所示。
1．定位元件
定位元件用来确定工件在夹具中的正确位置。 例如，后盖钻夹具上的圆柱销、菱形销和支承板 都是定位元件，通过它们使工件在夹具中占据正 确的位置。
专用夹具：是指为某一工件的某一工序专门设计 的夹具。这类夹具结构紧凑，操作简便，生产率高， 但设计周期长，且产品更换后就无法再次使用，因此 适用于大批量生产。
成组夹具：是指根据成组工艺的要求，针 对一组形状、尺寸及工艺相似的工件所设计的夹 具。这类夹具主要用于多品种、成批生产中，尤 其适用于成组生产。
2．夹紧装置
夹紧装置用来固定工件定位后的位置，保证在加 工过程中，工件不会因外力作用而离开正确位置。例 如，后盖钻夹具上的螺杆（与圆柱销合成一个零件）、 螺母和开口垫圈组成了夹紧装置。
3．夹具体
夹具体是机床夹具的基础件，用于支承和连 接夹具的各种元件和装置，使之成为一个整体，如 后盖钻夹具上的夹具体。
夹具体主要有铸造夹具体、型材夹具体、焊 接夹具体和锻造夹具体四种，其中，生产中应用较 多的是铸造夹具体和型材夹具体。
4．其他装置或元件
除上述基本组成部分外，有些夹具根据需要还设 置了一些其他装置或元件，如分度装置、对刀或引导 装置和安全保护装置等。例如，后盖钻夹具上的钻套 和钻模板就是为了引导钻头而设置的引导装置。
夹具的功用主要体现在：
1．保证加工精度 采用夹具装夹时，工件相对于机床和刀具的位置 由夹具来保证，能保证工件的加工精度。 2．提高生产率 采用夹具装夹时，工件不需划线找正，定位和夹 紧方便、迅速，显著减少辅助时间，提高生产率。 3．扩大机床的工艺范围 使用专用夹具可以改变机床的用途、扩大机床的 使用范围，实现一机多能。 4．减轻劳动强度 使用专用夹具，可以减轻工人的劳动强度，改善 劳动条件，保证安全。
《机床夹具》PPT课件
4、可调整夹具
• 特点
在结构上可分为基础部分和可调整部分两大部分。 基础部分是指使用中固定不变的、通用的部分，如 夹具体、夹紧机构和操作机构等。可调整部分是指 不同零件加工时需要调整或更换的元件，如定位元 件、导向元件和夹紧元件等。
调节式可调夹具
用于加工法兰盘类零件的均布螺钉孔，其钻套可更 换，径向尺寸和高度尺寸可调节，其均布 的角度由转台实现度，因此通用性较好。
专用机床夹具种类繁多、类型不同，但它们的基 本组成大同小异。
组成： 定位支承元件 夹紧装置 连接元件 对刀导向元件 夹具体 其它元件或装置
拨叉钻孔专用钻床夹具
三、专用机床夹具的分类及特点
机床专用夹具
专用机 组合夹具
床夹具 成组夹具 分类 可调整夹具
自动线夹具（随行夹具）
1．专用机床夹具
对刀块
工件
定义
结构原理：
螺压压 钉 板 块 V形块
定位销
工件用短Ⅴ形 块、定位销定位
，用铰链式螺旋
压板机构夹紧第
1个工位加工时
，第2个工位装
卸工件。生产率
高，适用于成批
生产。
主动锥齿轮端面双工位铣床夹具
3.多件加工铣床夹具
结构夹紧原理：工件以小轴下端面和外园面定位，靠
薄膜气室的动作， 使推杆推动多个V 形块实现顺序夹紧； 夹具底面靠两个定 位键保证夹具与工 作台的正确位置； 对刀块保证铣刀与 工件间的正确位置。
特点及应用:生 产率较高，适用于 大批量加工小零件。
对刀块 小轴端面铣槽
支承钉
夹具体 薄膜气室
定位键
V形块
推杆 弹簧
多件顺序加工的铣床夹具
定位键
数控机床工件装夹及夹具的选用
工装夹具基本要求
• 夹具在机床上能实现定向安装。为保持零件的安装 方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具 应保证在机床上实现定向安装，还要求协调零件定位 面与机床之间保持一定的坐标联系。
•
尽量不要在加工过程中更换夹紧点，当一定要在加 工过程中更换夹紧点时，要特别注意不能因更换夹紧 点而破坏夹具或工件的定位精度。 • 夹具的刚性与稳定性要好。
常用夹紧元件的使用
斜楔夹紧：是铣床夹具中使用最普遍的是机 械夹紧机构，这类机构大多数是利用机械摩擦的 原理来夹紧工件的。斜楔夹紧是其中最基本的形 式，螺旋、偏心等机构是斜楔夹紧机构的演变形 式
斜楔夹紧机构
斜楔夹紧机构结构简图
l一斜楔；2一滑柱；3一浮动压板；4一工件
偏心夹紧机构
螺旋式定心夹紧机构
不影响进给的装夹示例
不影响进给的装夹示例
数控夹具的选用
组合夹具的特点
组合夹具的优缺点： 优点：使用组合夹具可节省夹具的材料费、设计费、制造费，方 便库存保管；另外，其组合时间短，能够缩短生产周期，反复拆装， 不受零件尺寸改动限制，可以随时更换夹具定位易磨损件； 缺点：组合夹具需要经常拆卸和组装；其结构与专用夹具相比显 得复杂、笨重；对于定型产品大批量生产时，组合夹具的生产效率不 如专用夹具生产效率高 组合夹具的适用范围：
欠定位
常用定位元件及定位方式
支承钉 支承板
以平面 定位
辅助支承 浮动支承
以外圆柱 面定位 以圆柱孔定 位
圆柱销
各种心轴
V型块
定位套
以平面定位
A型用于精基准，B型用于粗基准，C型用于侧 面定位。支承钉与夹具孔的配合为H7/r6或 H7/n6。若支承钉需经常更换时可加衬套，其 外径与夹具体孔的配合亦为H7/r6或H7/n6， 内径与支承钉的配合为H7/js6。使用几个A型 支承钉时，装配后应磨平工作表面，以保证 等高性
夹具基础知识
名词解释
可换钻套一般由压入钻模板或夹具体，再由 螺栓固定，防止转动。磨损后可以快速更换， 适合大批量生产。
快换钻套，，当要取出钻套时，只要将钻套 朝逆时针方向旋转，使螺钉头部刚好对准钻 套上的削边平面，即可。适用于同一个孔须 经多种工步加工的工序
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名词解释
特殊钻套，a）加工距离较近的两个孔时用的 削边钻套；加工距离较近的两个孔时，可把 两个孔坐在一个钻套上，用定位销定位。B） 用于加工凹形表面的孔，C)用于在斜面上钻 孔。钻套下端做成斜面，距离小于0.5mm， 以保证切屑不会塞在工件和钻套之间，而从 钻套中排出。用这种钻套时，应先在工件收 那个刮出一个平面，是钻头在垂直平面上钻 孔，以免钻头折断。
四、夹紧机构的动力装置 （一）气动夹紧装置： 工作压力0.4～0.6MPa，动作迅速，噪音 （二）液压夹紧装置： 工作压力5～6.5MPa，噪音小，工作平稳
§ 1-4 各类机床夹具 Every kinds of jig
一、钻床夹具（有刀具导向钻模） （一） 钻模的类型（依结构特点分） 固定式钻模——加工中钻模相对于工件的位置保持不变的钻模 （用于立式钻床、摇臂钻床和多轴钻床）（图 2-45） 回转式钻模——具有分度装置（图 2-46） 翻转式钻模——工件同夹具一起翻转（图 2-26） 盖板式钻模——没有夹具体（图 2-48） 滑拄式钻模——斜齿轮（图 2-49 2-50）
（二）镗模的设计要点：
1. 镗套
固定式镗套——位置精度高，低速（图 2-58）
回转式镗套——— 内滚式———后导向（精度高，尺寸大）
（图 2-51）
外滚式———尺寸小
镗刀引导——图 2-60
2
、镗模支架与夹具体
三 、铣床夹具
夹具设计习题及答案
第一单元夹具设计概论课后习题：1.何为机床夹具？2.机床夹具有哪些部分组成？3.机床夹的分哪几类，各种类型的数控机床适用场合？4.机械加工中夹具的地位？5.了解几中典型机床夹具，说明其工作原理？6.机床夹具有哪些功能和作用？7.机床夹具的应用特点：8.机床夹具发展方向？第一单元习题参考答案1.答：机床夹具是在机床上所使用的一种辅助装置，用它来准确、迅速地确定工件与机床、刀具间的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。
2.答：机床夹具的组成部分有：1）定位元件定位元件是夹具的主要功能元件之一。
通常，当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就基本确定了。
2）夹紧装置通常，夹紧装置的结构会影响夹具的复杂程度和性能。
它的结构类型很多设计时应注意选择。
3）夹具体夹具体是夹具的基体骨架，通过它将夹具所有元件构成一个整体。
4）连接元件根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。
一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上。
5）对刀与导向装置对刀与导向装置的功能是确定刀具的位置。
6）其它元件或装置3.答：1）按夹具的应用范围分类通用夹具专用夹具可调夹具组合夹具自动化生产用夹具2）按夹具使用的机床分类由于使用夹具的各类机床，其工作特点和结构形式不同，对夹具的结构相应地提出不同要求。
因此可按所适用的机床把夹具分为车床夹具、铳床夹具、钻床夹具、镯床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等类型。
3）按夹具的夹紧动力源分类根据驱动夹具夹紧的动力源不同，可把夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具等其他类型。
4.答：（1）保证加工精度用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用夹具并且它还是全面质量管理的一个重要环节。
(2)提高劳动生产率使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。
数控机床夹具合理的选择和使用
数控机床夹具合理的选择和使用首先，选择合理的数控机床夹具需要考虑以下几个方面。
一、夹具类型选择夹具类型的选择要根据加工的产品特点和加工要求来决定。
常见的夹具类型包括平口夹具、闭口夹具、中心夹具、虎钳夹具等。
平口夹具适用于平面和平面的加工，闭口夹具适用于棱角或圆柱体的加工，中心夹具适用于轴向旋转件的加工，虎钳夹具适用于零件直接制定位置。
二、夹具选型和尺寸根据所要加工工件的形状、尺寸、重量等特点，选择合适夹具的类型和尺寸。
夹具太小会导致工件约束力不足，影响加工质量和精度；夹具太大会浪费工件和设备资源。
三、夹具刚度和精度夹具刚度和精度对加工质量和加工效率有直接影响。
夹具刚度越大，加工过程中工件的变形越小，加工精度越高。
因此，在选择夹具时，应考虑夹具的材料、结构和加工精度，并保证夹具在使用过程中的稳定性和刚度。
四、维修和保养夹具的维修和保养对其使用寿命和性能起着重要作用。
定期检查夹具的各个部件是否正常，有无变形、损坏等情况，及时修复和更换损坏部件，确保夹具的正常工作。
合理使用数控机床夹具也是至关重要的，以下是一些使用夹具的注意事项。
一、夹具安装夹具安装前，应先清洗和检查夹具，确保夹具内外表面光滑干净，无杂质和变形；在安装过程中，应按照夹具的使用说明书进行操作，确保正确安装，避免误操作引起事故。
二、夹具调试夹具安装完成后，应进行调试，确保夹具的工作和定位精度满足加工要求。
调试过程中，应注意工件的加工质量和工艺参数，及时调整夹具的位置和角度，以达到最佳加工效果。
三、夹具使用在实际加工过程中，要根据加工工艺要求和产品特点，选用合适的夹具方式和夹具固定位置。
同时，要保证夹具与工件之间的接触面整洁和干净，避免夹具滑动或移位导致加工偏差。
四、夹具维护夹具使用一段时间后，需要进行维护和保养，及时清理夹具表面和内部的油污、碎屑等杂质，保持夹具的工作精度和寿命。
总之，正确选择和使用数控机床夹具对于实现高效加工和保证加工质量至关重要。
加工中心夹具特点及类型种类介绍
加工中心夹具通常具有以下特点：（1)加工中心具有自动换刀的功能，这一功能决定了它的刀具为悬臂式，因此在夹具上不安装引导刀具的导向件，如镗模套、钻模板等；（2) 为了使待加工表面充分暴露在外，要求夹具最大限度开敞，必要时可以在夹具体上铣出空洞，避开钻夹头、镗杆等，避免其与夹具体发生干涉，使得可以刀具悬伸长度缩短，可以提高刚度；（3)在工件待加工面与底面相交的时，应在夹具上设能将工件提高一定高度的等高元件，以方便进刀，也能满足主轴与工作台面最小距离的要求。
此外，工件夹具不得与机床的各元件相互干涉，安装后的工件和夹具最高点不能影响主轴换刀操作，否则会影响效率与通用机床相比，加工中心所用的夹具的要求要更简单、结构紧凑、刚度高、精度高，装夹便利、快速，具有一定的柔度。
加工中心夹具类型加工中心的普及使用，使得用于加工中心的夹具也出现一些分类，总体上说与机床夹具分类相似，就其结构特点而言可以分为：1) 组合夹具。
变化多、重组快，用于加工精度要求不高的情况。
2) 可调夹具。
刚性好、功能多、配置齐全，用于多品种、中小批量生产。
3) 专用夹具。
装夹稳定、操作便利、结构简单，用于工件形状复杂加工精度要求高的情况。
4) 成组夹具。
针对成组加工工艺，可改装性强，用于加工同类多品种产品的情况。
加工中心夹具有哪些1，卡盘。
卡盘可以说对我们机械人是熟的不能在熟的夹具了。
卡盘有百年的历史了。
可以说是很经典的夹具。
2，T型工作台。
T型工作台可以说也是很经典的了，有加工中心的地方就有T型工作台。
3，T型块，螺杆，压板以及螺帽。
很难想象如果没有这些组合，工件该怎么装夹在机床上。
4，台虎钳，麦司。
压板压不住的工件可以考虑用台虎钳。
5，磁力平台。
磁力平台方便，但是相对代价高。
6，主轴与刀柄。
人类顶级智慧与尖端科技的结晶。
7，弹簧夹套／夹筒。
有了它，一把刀柄可以实现不同规格的刀具装夹。
8，汽缸夹具。
自动夹具的精髓。
9，分度头。
曾经很风光。
伴随着分度主轴的出现渐渐没落了。
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夹具的概念及作用数控机床夹具的类型和特点
应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”。
１．机床夹具的类型
夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。
在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。
在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。
机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。
常用的分类方法有以下几种。
（１）按夹具的使用特点分类
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、组合夹具和拼装夹具五大类。
①通用夹具已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和磁力工作台等。
这类夹具适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。
这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应，只需选购即可。
其缺点是夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。
②专用夹具专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。
在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。
专用夹具的设计周期较长、投资较大。
专用夹具一般在批量生产中使用。
除大批大量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。
③可调夹具某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。
可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。
对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。
它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。
前者的通用范围比通用夹具更大；后者则是一种专用可调夹具，它按成组原理设计并能加工一族相似的工件，故在多品种，中、小批量生产中使用有较好的经济效果。
④组合夹具采用标准的组合元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。
组合夹具是一种模块化的夹具。
标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具。
夹具用毕可拆卸，清洗后留待组装新的夹具。
由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有减少专用夹具数量等优点，因此组合夹具在单件，中、小批量多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。
⑤拼装夹具用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。
它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。
它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。
此类夹具更适合在数控机床上使用。
（２）按使用机床分类
夹具按使用机床不同，可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等。
（３）按夹紧的动力源分类
夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。
2．数控加工夹具的特点
作为机床夹具，首先要满足机械加工时对工件的装夹要求。
同时，数控加工的夹具还有它本身的特点。
这些特点是：
(1) 数控加工适用于多品种、中小批量生产，为能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件，数控加工的夹具应具有柔性，经过适当调整即可夹持多种形状和尺寸的工件。
(2) 传统的专用夹具具有定位、夹紧、导向和对刀四种功能，而数控机床上一般都配备有接触试测头、刀具预调仪及对刀部件等设备，可以由机床解决对刀问题。
数控机床上由程序控制的准确的定位精度，可实现夹具中的刀具导向功能。
因此数控加工中的夹具一般不需要导向和对刀功能，只要求具有定位和夹紧功能，就能满足使用要求，这样可简化夹具的结构。
(3) 为适应数控加工的高效率，数控加工夹具应尽可能使用气动、液压、电动等自动夹紧装置快速夹紧，以缩短辅助时间。
(4) 夹具本身应有足够的刚度，以适应大切削用量切削。
数控加工具有工序集中的特点，在工件的一次装夹中既要进行切削力很大的粗加工，又要进行达到工件最终精度要求的精加工，因此夹具的刚度和夹紧力都要满足大切削力的要求。
(5) 为适应数控多方面加工，要避免夹具结构包括夹具上的组件对刀具运动轨迹的干涉，夹具结构不要妨碍刀具对工件各部位的多面加工。
(6) 夹具的定位要可靠，定位元件应具有较高的定位精度，定位部位应便于清屑，无切屑积留。
如工件的定位面偏小，可考虑增设工艺凸台或辅助基准。
(7) 对刚度小的工件，应保证最小的夹紧变形，如使夹紧点靠近支承点，避免把夹紧力作用在工件的中空区域等。
当粗加工和精加工同在一个工序内完成时，如果上述措施不能把工件变形控制在加工精度要求的范围内，应在精加工前使程序暂停，让操作者在粗加工后精加工前变换夹紧力（适当减小），以减小夹紧变形对加工精度的影响。