夹具的对刀PPT
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夹具在机床上的对刀
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-2 夹具在机床上的对刀
一、铣床夹具的对刀
常 见 的 对 刀 装 置
第24次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-2 夹具在机床上的对刀
一、铣床夹具的对刀
制造夹具时，
b 、 h1 已保证，
故只需调整 δ即 可。
第24次课
第24次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-2 夹具在机床上的对刀
二、钻床夹具中刀具的对准和导引
钻套的形式
钻套导引孔尺寸及公差的确定原则
钻套高度和钻套与工件的距离
钻床夹具钻套位置尺寸的标注
影响对刀精度的因素
第24次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-2 夹具在机床上的对刀
二、钻床夹具中刀具的对准和导引 3.钻套高度和钻套与工件的距离
定位元件定位面相对于对刀装置的位置误差：要正 确确定对刀块对刀表面的位置尺寸及公差，并以定 位元件定位面为基准标注，避免基准转换。
第24次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-2 夹具在机床上的对刀
一、铣床夹具的对刀
第24次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-2 夹具在机床上的对刀
二、钻床夹具中刀具的对准和导引 1.钻套的形式
固定钻套 可换钻套 ↗ 钻 套 ↘ 快换钻套
特殊钻套
第24次课
教学课型：理论课
第二章机床夹具设计 共235页PPT文档
60
（五）工件定位时的几种情况
1、完全定位
工件在夹具中相对于刀具的六个自由度全部被限制的 定位方法称为完全定位。
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
Y
X
61
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：
Y X
Y X
工件以平面定位
Y Y
36
对粗基准：使用三个支承銷（三点构成一个平面）作为定
位元件，限制工件三个自由度
对精基准：可用一支承板代替三个支承銷定位，同样限制
工件的三个自由度
工件
工件
图:支承钉、支
承板及其用法
支承板
用于粗基准 用于精基准
37
2、工件以圆孔定位 工件以圆孔定位多属于定心定位（定位基准 为圆柱孔轴线）。常用定位元件是定位销和心轴。 定位销有圆柱销、圆锥销、菱形销等形式；心轴 有刚性心轴（又有过盈配合、间隙配合和小锥度 心轴等）、弹性心轴之分。
8
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
分度头
通用夹具
9
组合夹具实例
10
11
KH1 KH2 KH3 KH4
L φD
L φD
3
3
4 L
φD
4 L
φD
3
3
4 L φD
4 L φD
3
3
成组（部分元件可更 换）夹具
4
4
零件工序简图
12
2．按机床分类
1）车床夹具 2）铣床夹具 3）钻床夹具 4）磨床夹具 5）数控机床夹具
（五）工件定位时的几种情况
1、完全定位
工件在夹具中相对于刀具的六个自由度全部被限制的 定位方法称为完全定位。
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
Y
X
61
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：
Y X
Y X
工件以平面定位
Y Y
36
对粗基准：使用三个支承銷（三点构成一个平面）作为定
位元件，限制工件三个自由度
对精基准：可用一支承板代替三个支承銷定位，同样限制
工件的三个自由度
工件
工件
图:支承钉、支
承板及其用法
支承板
用于粗基准 用于精基准
37
2、工件以圆孔定位 工件以圆孔定位多属于定心定位（定位基准 为圆柱孔轴线）。常用定位元件是定位销和心轴。 定位销有圆柱销、圆锥销、菱形销等形式；心轴 有刚性心轴（又有过盈配合、间隙配合和小锥度 心轴等）、弹性心轴之分。
8
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
分度头
通用夹具
9
组合夹具实例
10
11
KH1 KH2 KH3 KH4
L φD
L φD
3
3
4 L
φD
4 L
φD
3
3
4 L φD
4 L φD
3
3
成组（部分元件可更 换）夹具
4
4
零件工序简图
12
2．按机床分类
1）车床夹具 2）铣床夹具 3）钻床夹具 4）磨床夹具 5）数控机床夹具
《机床夹具设计》课件(6)
2024/8/25
夹具设计教学课件
17
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。
2024/8/25
夹具设计教学课件
62
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。
2024/8/25
夹具设计教学课件
38
固定式镗套
2024/8/25
夹具设计教学课件
39
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。
2024/8/25
夹具设计教学课件
40
回转式镗套
2024/8/25
2024/8/25
夹具设计教学课件
46
（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。
2024/8/25
第四章 夹具在机床上的定位
§4-1夹具在机床上的定位
一、夹具在在机床上定位的目的
二、夹具在机床上的定位方式
（一）夹具在工作台面上的连接定位
定向、定位键
U形槽结构
（二）夹具在机床主轴上的连接
（a）主轴锥孔连接 (b)端面B和圆柱孔D (c)短锥面K和端面B （d）过渡盘以锥孔 定位
三、夹具在机床上的定位误差
（一）车床夹具的定位误差
1.心轴： 同轴度误差 2.专用夹具：
（二）铣床夹具的定位误差
（三）钻床夹具的定位误差
四、提高夹具在机床上定位的措施
（一）对夹具进行找整安装 （二）对定位元件定位面进行就地加工
对于铰孔、镗孔、绗孔、拉孔刀具进行浮动连接
§4-2夹
（五）影响对刀精度的因素
§4-3夹具的转位和分度装置
一、分度装置的基本形式
1.轴向分度装置
2.径向分度装置
二、分度装置的对定机构
分度误差
三、分度装置的拔销及锁紧装置
四、精密分度装置
一夹具在在机床上定位的目的第四章夹具在机床上的定位对刀和分度41夹具在机床上的定位二夹具在机床上的定位方式一夹具在工作台面上的连接定位定向定位键u形槽结构二夹具在机床主轴上的连接a主轴锥孔连接b端面b和圆柱孔dc短锥面k和端面b定位三夹具在机床上的定位误差一车床夹具的定位误差1
第四章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
1.测量误差 2.定位元件定位面相对对刀装置的位置误差
二、钻床夹具中刀具的对准和导向 （一）钻套的四种形式 1.固定钻套 2.可换钻套 3.快换钻套
4.特殊钻套
（二）钻套引导尺寸和公差的确定
（三）钻套高度和钻套与工件距离
1.钻套高度 钻一般非配合孔，H=(1.5～2)d,钻套内径采用基轴制F8 的公差。 加工IT6、IT7级精度，孔在Ф 12mm以上或加工孔距精度要求在 ±0.10～ ±0.15mm时，H=（2.5～3.5）d。 加工IT7、IT8级精度的孔，孔距精度要求在±0.0.06～ ±0.10mm时 H=（1.25～1.5）(h+B)。 2.钻套与工件的距离
一、夹具在在机床上定位的目的
二、夹具在机床上的定位方式
（一）夹具在工作台面上的连接定位
定向、定位键
U形槽结构
（二）夹具在机床主轴上的连接
（a）主轴锥孔连接 (b)端面B和圆柱孔D (c)短锥面K和端面B （d）过渡盘以锥孔 定位
三、夹具在机床上的定位误差
（一）车床夹具的定位误差
1.心轴： 同轴度误差 2.专用夹具：
（二）铣床夹具的定位误差
（三）钻床夹具的定位误差
四、提高夹具在机床上定位的措施
（一）对夹具进行找整安装 （二）对定位元件定位面进行就地加工
对于铰孔、镗孔、绗孔、拉孔刀具进行浮动连接
§4-2夹
（五）影响对刀精度的因素
§4-3夹具的转位和分度装置
一、分度装置的基本形式
1.轴向分度装置
2.径向分度装置
二、分度装置的对定机构
分度误差
三、分度装置的拔销及锁紧装置
四、精密分度装置
一夹具在在机床上定位的目的第四章夹具在机床上的定位对刀和分度41夹具在机床上的定位二夹具在机床上的定位方式一夹具在工作台面上的连接定位定向定位键u形槽结构二夹具在机床主轴上的连接a主轴锥孔连接b端面b和圆柱孔dc短锥面k和端面b定位三夹具在机床上的定位误差一车床夹具的定位误差1
第四章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
1.测量误差 2.定位元件定位面相对对刀装置的位置误差
二、钻床夹具中刀具的对准和导向 （一）钻套的四种形式 1.固定钻套 2.可换钻套 3.快换钻套
4.特殊钻套
（二）钻套引导尺寸和公差的确定
（三）钻套高度和钻套与工件距离
1.钻套高度 钻一般非配合孔，H=(1.5～2)d,钻套内径采用基轴制F8 的公差。 加工IT6、IT7级精度，孔在Ф 12mm以上或加工孔距精度要求在 ±0.10～ ±0.15mm时，H=（2.5～3.5）d。 加工IT7、IT8级精度的孔，孔距精度要求在±0.0.06～ ±0.10mm时 H=（1.25～1.5）(h+B)。 2.钻套与工件的距离
机床夹具ppt
2、右图所示套筒以外圆 柱面在V型块上定位,在 插床对内孔插键槽,以知 D=500-0.03, d=300.050D 对d的跳动为0.02,试计 算加工加工尺寸H的定位 误差。(华南理工98年)
3、在阶梯轴工件的小端铣键槽,要求保证尺寸 30+0.10,定位方案如下图所示,该定位方案能否满 足加工要求?如何提高定位精度?(大连理工99年)
２、液压夹紧
第五节、各类机床夹具
一、车床夹具
二、铣床夹具
三、钻床夹具
组合夹具
0
30± 0.07
A
P C B O
3 0 ± 0 .07
A
P C B O
3 0 ± 0 .07
A
P C B O D
3 0 ± 0 .07
1、有一工件在V型块上定位, 工件定位处外圆直径为￠60， 公差为0—0.028， V型块 夹角为90度，分析计算工序 尺寸H的定位误差。(山工 2000年)
第一节 机床夹具概述
一、工件的装夹方法
1)用找正法装夹工件
2)用夹具装夹工件
二、机床夹具的工作原理和在机械加工过 程中的作用 1、夹具的主要工作 原理
1)工件在夹具中占有 正确位置 2)夹具对机床保持准 确 位置 3)刀具对定位元件的 定位面调整到准确位 置
2、夹具的作用 1）保证稳定可靠地达到各项加工精
3、工件以外圆柱面定位 （1）V型块
（2）定位套筒
（3）半圆孔定位座
（4）外圆定心夹紧机构
4、工件以组合表面 定位
（1）一面两孔定位
应用
应用实例
（2）一面及两外圆柱面组合定位
（2析
一、定位误差及其产生原因 1、定位基准与设计基准不重合
机床夹具完整PPT课件
➢联 接 元 件 ： 用 于 确 定 夹 具 对 机 床 主 轴、工作台或导轨的相对位置；
➢对 刀 或 导 向 元 件 ： 用 于 保 证 工 件 加 工表面与刀具之间的位置；
➢其它装置或元件：定向键、操作件、 分度装置、靠模装置、上下料装置、 平衡块等，以及标准化了的其它联接 元件；
➢夹具体：是夹具的基座和骨架，用来 配置、安装各夹具元件及装置。
➢常见的组合方式有： 一个孔及其端面 一根轴及其端面 一个平面及其上的两个圆孔
➢生产中最常见的“一面两孔”定位
➢“一面两孔”定位的特点：
容易实现基准统一； 位置精度高； 存在过定位现象（支承平面限制三个 自由度，每根短销限制两个自由度）
A. 二圆销一平面定位
销、孔安装时，必须有一定的间隙， 此时
于是得到：
d2max= D2min –2(LD+ Ld – X1min/2)
或：X2min= 2(LD+ Ld –X1min/2)
B. 一圆销、 一削边销及 一平面定位
➢(1) 削边 销的形成
为了保证销的 强度，通常使 用菱形销。
图a用于直径 很小时
图b用于直径 为3~50mm 时
➢(2) 削边 销尺 寸的 确定
➢(3) 定位误差分析 基准位移误差：为第一定位销、孔 的最大配合间隙 Y= D1+d1+X1min
转角误差：
tg1 D1 d1
X1min D2
2L
d2
X 2min
或
tg 1
X1max X 2max 2L
第三节 工件的夹紧
一、夹紧装置的组成和设计要求 ➢工件定位后将其固定，使其在加工
二、夹紧力确定的基本原则
夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用点三个要素
➢对 刀 或 导 向 元 件 ： 用 于 保 证 工 件 加 工表面与刀具之间的位置；
➢其它装置或元件：定向键、操作件、 分度装置、靠模装置、上下料装置、 平衡块等，以及标准化了的其它联接 元件；
➢夹具体：是夹具的基座和骨架，用来 配置、安装各夹具元件及装置。
➢常见的组合方式有： 一个孔及其端面 一根轴及其端面 一个平面及其上的两个圆孔
➢生产中最常见的“一面两孔”定位
➢“一面两孔”定位的特点：
容易实现基准统一； 位置精度高； 存在过定位现象（支承平面限制三个 自由度，每根短销限制两个自由度）
A. 二圆销一平面定位
销、孔安装时，必须有一定的间隙， 此时
于是得到：
d2max= D2min –2(LD+ Ld – X1min/2)
或：X2min= 2(LD+ Ld –X1min/2)
B. 一圆销、 一削边销及 一平面定位
➢(1) 削边 销的形成
为了保证销的 强度，通常使 用菱形销。
图a用于直径 很小时
图b用于直径 为3~50mm 时
➢(2) 削边 销尺 寸的 确定
➢(3) 定位误差分析 基准位移误差：为第一定位销、孔 的最大配合间隙 Y= D1+d1+X1min
转角误差：
tg1 D1 d1
X1min D2
2L
d2
X 2min
或
tg 1
X1max X 2max 2L
第三节 工件的夹紧
一、夹紧装置的组成和设计要求 ➢工件定位后将其固定，使其在加工
二、夹紧力确定的基本原则
夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用点三个要素
7.5-夹具的连接元件、对刀装置和引导元件PPT课件
设计钻套时，应注意以下几个方面的问题： 3)钻套的高度 H
通常取 H=1～2.5d (d为被加工孔径); 当加工精度较高或加工的孔径较小时，可以 H=2.5～3.5d。
18
1.钻床夹具的刀具引导元件—钻套
设计钻套时，应注意以下几个方面的问题： 4) 钻套与工件间的排屑空间 h
① 加工铸铁时、黄铜时： h=(0.3～0.7)d； ② 加工钢件时：h=(0.7～1.5)d。
1
1. 夹具在机床工作台面上的连接定位
(1)铣床夹具
铣床夹具是如何实现它在机床上的定位的呢?
2
1. 夹具在机床工作台面上的连接定位
(1)铣床夹具
定向键
3
1. 夹具在机床工作台面上的连接定位
(1)铣床夹具
H7/h6、H8/h8
定向键的结构
4
1. 夹具在机床工作台面上的连接定位
(1)铣床夹具
U型槽耳座结构形式
设计钻套时，应注意以下几个方面的问题： 2)标准的定尺寸刀具（麻花钻、扩孔钻、铰刀）设 计时：
①钻套导向孔与刀具的配合应按基轴制选取； ②钻套导向孔与刀具之间，应保证一定的配合 间隙。 如:钻孔和扩孔时，钻套导向孔公差可选F7或F8；
铰孔时，粗铰可选G7,精铰可选G6；
17
1.钻床夹具的刀具引导元件—钻套
特殊情况： 斜面钻孔，h=0.3d； 位置精度较高，h=0； 钻深孔,h=1.5d。
19
2.镗床夹具的刀具引导元件—镗套
(1)回转式镗套
适用于镗杆速度高
于20m/min时的镗孔。
a-内滚式镗套 b-外滚式镗套
1、6-导向支架 2、5-镗套 3-导向滑套 4-镗杆
20
2.镗床夹具的刀具引导元件—镗套
通常取 H=1～2.5d (d为被加工孔径); 当加工精度较高或加工的孔径较小时，可以 H=2.5～3.5d。
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1.钻床夹具的刀具引导元件—钻套
设计钻套时，应注意以下几个方面的问题： 4) 钻套与工件间的排屑空间 h
① 加工铸铁时、黄铜时： h=(0.3～0.7)d； ② 加工钢件时：h=(0.7～1.5)d。
1
1. 夹具在机床工作台面上的连接定位
(1)铣床夹具
铣床夹具是如何实现它在机床上的定位的呢?
2
1. 夹具在机床工作台面上的连接定位
(1)铣床夹具
定向键
3
1. 夹具在机床工作台面上的连接定位
(1)铣床夹具
H7/h6、H8/h8
定向键的结构
4
1. 夹具在机床工作台面上的连接定位
(1)铣床夹具
U型槽耳座结构形式
设计钻套时，应注意以下几个方面的问题： 2)标准的定尺寸刀具（麻花钻、扩孔钻、铰刀）设 计时：
①钻套导向孔与刀具的配合应按基轴制选取； ②钻套导向孔与刀具之间，应保证一定的配合 间隙。 如:钻孔和扩孔时，钻套导向孔公差可选F7或F8；
铰孔时，粗铰可选G7,精铰可选G6；
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1.钻床夹具的刀具引导元件—钻套
特殊情况： 斜面钻孔，h=0.3d； 位置精度较高，h=0； 钻深孔,h=1.5d。
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2.镗床夹具的刀具引导元件—镗套
(1)回转式镗套
适用于镗杆速度高
于20m/min时的镗孔。
a-内滚式镗套 b-外滚式镗套
1、6-导向支架 2、5-镗套 3-导向滑套 4-镗杆
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2.镗床夹具的刀具引导元件—镗套
几种常用的对刀方法
对刀的方法有很多种，按对刀的精度可分为粗略对刀和精确对刀；按是否采用对刀仪可分为手动对刀和自动对刀；按是否采用基准刀，又可分为绝对对刀和相对对刀等。
但无论采用哪种对刀方式，都离不开试切对刀，试切对刀是最根本的对刀方法。
1、试切对刀方法这种方法简单方便，但会在工件表面留下切削痕迹，且对刀精度较低。
如图1 所示，以对刀点在工件表面中心位置为例采用双边对刀方式。
①将工件通过夹具装在工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出对刀的位置。
②启动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近工件左侧有一定安全距离的位置，然后降低速度移动至接近工件左侧。
③靠近工件时改用微调操作( 一般用0．01 mm) 来靠近，让刀具慢慢接近工件左侧，使刀具恰好接触到工件左侧表面( 观察，听切削声音、看切痕、看切屑，只要出现一种情况即表示刀具接触到工件) ，再回退0．01 mm。
或者显示页面切换到相对坐标显示页面，将X坐标值清零。
④沿z 正方向退刀，至工件表面以上，用同样方法接近工件右侧，记下此时相对坐标系中显示的坐标值，如－340．500。
⑤据此可得工件坐标系原点在机床坐标系中坐标值为-340.5/2 = -170.25。
然后向左移动机床到相对坐标显示为-170.25，此时主轴中心在工件坐标系X0的位置。
⑥在OFFSET页面，在相应的工件坐标页面G54-G59中输入X0，按软键测量，即可生成X的工件原点坐标值，此值与此时的机械坐标值一样。
⑦同理可测得Y工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。
2、塞尺、标准芯棒、块规对刀法此法与试切对刀法相似，只是对刀时主轴不转动，在刀具和工件之间加入塞尺( 或标准芯棒、块规) ，以塞尺恰好不能自由抽动为准，注意计算坐标时这样应将塞尺的厚度减去。
因为主轴不需要转动切削，这种方法不会在工件表面留下痕迹，但对刀精度也不够高。
3、采用寻边器、偏心棒和轴设定器等具对刀法操作步骤与采用试切对刀法相似，只是将刀具换成寻边器或偏心棒。
铣床夹具的对刀
的对刀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。
对刀装置的形式根据加工表面的情况而定，下图为几种常见的对刀块。
这些标准对刀块的结构参数均可从有关手册中查取。
对刀调整工作通过塞尺（平面型或圆柱型）进行，这样可以避免损坏刀具和对刀块的工作表面。
塞尺的厚度或直径一般为3～5mm，按国家标准h6的公差制造，在夹具总图上应注明塞尺的尺寸。
采用标准对刀块和塞尺进行对刀调整时，加工精度不超过 IT8 级公差。
当对刀调整要求较高或不便于设置对刀块时，可以采用试切法；标准件对刀法；或用百分表来校正定位元件相对于刀具的位置，而不设置对刀装置。
（1）材料：20钢，按GB/T699-1999的规定。
（2）热处理：渗碳深度 0.8~1.2mm,58~64HRC。
（3）其他技术要求条件按GB/T2259的规定。
标记示例D=25mm的圆形：对刀块25 GB/T2240。
D H h d d116106 5.510257 6.612（1）材料：20钢按GB/T699-1999的规定。
（2）热处理：渗碳深度 0.8~1.2mm，58~64HRC。
（3）其他技术要求条件按GB/T2259的规定。
标记示例方形对刀块：对刀块25 GB/T2241。
直角对刀块 (摘自GB/T2242-1991)（1）材料：20钢按GB/T699-1999的规定。
（2）热处理：渗碳深度0.8~1.2mm,58~64HRC。
（3）其他技术要求条件按GB/T2259的规定。
标记示例直角对刀块：对刀块20GB/T2242。
侧装对刀块（摘自GB/T2243-1991）（1）材料：20钢按GB/T699--1999的规定。
（2）热处理:渗碳深度0.8~1.2mm,58~64HRC。
（3）其他技术要求条件按GB/T2259的规定。
标记示例侧装对刀块：对刀块25 GB/T2243夹具在机床上安装完毕，在进行加工之前，尚需进行夹具的对刀，使刀具相对夹具定位元件处于正确位置。
机床夹具PPT课件
自动线夹具（随行夹具）
1．专用机床夹具
对刀块
工件
定义
指为某种工件在某道 工序上的装夹而专门设 计和制造的机床夹具。 如图示的铣槽夹具。
夹具体 定向键 V型块 支撑套 手柄
•6
汽车制造工艺基础
3
第2章 机床夹具
L φD
4 零件工序简图
专用钻孔夹具
● 专用夹具举例
7
汽车制造工艺基础
第2章 机床夹具
特 点及应用
1)工件进入自动线加工前，工件先装夹于随行夹具 中并一起沿自动线依次从一个工位（机床）移到 下一个工位并在每个机床工作台上或固定夹具上 定位、夹紧；
2)工件退出自动线时，工件才从随行夹具上卸下。 适用于大批量的自动生产线。
•18
汽车制造工艺基础
第2章 机床夹具
2.2 典型专用机床夹具
典型专用机床夹具种类繁多，按使用机床可分：
b）零件族内部分工件加工示意图
成组车床夹具
KH1--夹紧螺钉 KH2—定位锥体 KH3—顶环 KH4—定位环 KH5—弹性胀套•13
汽车制造工艺基础
第2章 机床夹具
KH1
● 成组夹具举例
KH2 KH3 KH4
L φD
L φD
3
3
4 L φD
4 L
φD
3
3
4 L
φD
4 L
φD
3
3
成组夹具
4
4
零件工序简图
第2章 机床夹具
● 组合夹具实例
相体零件镗孔组合夹具
带回转分度的组合夹具
10
汽车制造工艺基础
第2章 机床夹具
a） 槽系组合钻模及元件分解图
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
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工装夹具设计图解及实例ppt课件
用于连接或固定夹具上各元件及装置，使其成为一 个整体的基础件。
它与机床有关部件进行连接、对定，使夹具相对机 床具有确定的位置。
如图中的夹具体7。
.
34
(6) 其它元件及装置
有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣 床夹具还要有定位键等。
以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺 一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧 装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使 工件定准、夹牢。
.
10
.
11
2）划线找正装夹
这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划 出位置线、加工线和找正线，装夹工件时，先按找 正线找正工件的位置，然后夹紧工件。
划线找正装夹不需要专用设备，通用性好，但
效率低，精度也不高，通常划线找正精度只能达到
0.1～0.5mm。
此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。
27机床夹具的组成定位元件定位元件夹紧装置或元件对刀引导元件对刀引导元件其它装置或元件其它装置或元件夹具体夹具体连接元件连接元件2829图为用于钻轴套工件上6h7孔的钻床夹具工件以内孔及端面为定位基准在夹具的定位销6及其端面上定位即确定了工件在夹具中的正确位置
当用夹具装夹工件来对进行加工 时，必须满足三个条件：
当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。
只适用于产品固定且批量较大的生产中。
.
17
.
18
3）通用可调夹具和成组夹具
其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可 以调整，以适应不同零件的加工。
用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组 夹具。
通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明 确，适用范围更广一些。
设计图样上所采 用的基准就是设 计基准。（图）
它与机床有关部件进行连接、对定，使夹具相对机 床具有确定的位置。
如图中的夹具体7。
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(6) 其它元件及装置
有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣 床夹具还要有定位键等。
以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺 一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧 装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使 工件定准、夹牢。
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2）划线找正装夹
这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划 出位置线、加工线和找正线，装夹工件时，先按找 正线找正工件的位置，然后夹紧工件。
划线找正装夹不需要专用设备，通用性好，但
效率低，精度也不高，通常划线找正精度只能达到
0.1～0.5mm。
此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。
27机床夹具的组成定位元件定位元件夹紧装置或元件对刀引导元件对刀引导元件其它装置或元件其它装置或元件夹具体夹具体连接元件连接元件2829图为用于钻轴套工件上6h7孔的钻床夹具工件以内孔及端面为定位基准在夹具的定位销6及其端面上定位即确定了工件在夹具中的正确位置
当用夹具装夹工件来对进行加工 时，必须满足三个条件：
当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。
只适用于产品固定且批量较大的生产中。
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3）通用可调夹具和成组夹具
其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可 以调整，以适应不同零件的加工。
用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组 夹具。
通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明 确，适用范围更广一些。
设计图样上所采 用的基准就是设 计基准。（图）
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8
② 钻床夹具的对刀装置
A)钻套的基本形式： 固定钻套；可换钻 套；快换钻套；特 殊钻套。一般由钻 套、衬套、钻套螺 钉组成，也均已标 准化。称为导引装 置。
9
10
11
B)钻套导引孔尺寸和公差的确定 a、钻套导引孔直径的基本尺寸＝导引刀具的最大极限尺寸 b、钻套导引孔与刀具的配合，应该按基轴制选定 c、钻套导引孔与刀具之间保证有一定的配合间隙。钻孔和 扩孔选F7、F8；粗铰选G７；精铰选G６ d、采用标准铰刀H7、H9铰孔时，导引孔基本尺寸与加工 孔基本尺寸相同，公差选用F7或E7. e、标准钻头的最大尺寸就是所加工孔的基本尺寸，故钻头 导引孔的基本尺寸与加工孔的基本尺寸相同，公差取F7。 f、若刀具加工时不是用切削部分而是用导柱部分引导，则 可按基孔制的相应配合H7/f7、H7/g6、H6/g5选取。 C)钻套高度和钻套与工件距离 a、钻套高度 一般钻孔H=(1.5-2)d b、钻套与工件距离 ⑵特点：对刀方便、迅速，但对准精度一般比试切法低
tgα= X2 /H =
X3
Bh0.5H
→→所以
X3
=
X H
2
(B+h+0.5H)
其中B、h、H代表的意义见图4.15所示。
22
因各项误差不可能同时出现最大，故 对这些随机变量按概率法合成为：
△jd= 12e1 2e2 2x1 2(2x3)2
23
4、结论
⑴对刀就是确定刀具与夹具定位元件之间的相对 位置，目的就是把刀具对到工件相应尺寸公差带 的中间位置。
4.2 夹具的对刀
1
对刀的方法通常有三种：试切法；调 整法；用样件或对刀装置对刀。本节主 要讲解用对刀装置对刀。
2
1、对刀装置 ⑴对刀装置的组成
①铣床夹具的对刀装置4.9
3
4
5
4.10
铣床对刀装置位置一般安排在刀具开始进给一方。
6
7
4.11
平面塞尺厚度S常用1、3、5mm，(b) 圆柱塞尺d常用3、5mm。塞尺尺寸公差 均为h6
△jd≈δHJ+δS。
20
(2)对钻床夹具：产生对刀误差的因素较 多，见图4.15，主要有：
21
δ1——钻模板底孔中心线到定位元件的位置尺寸
e1——快换钻套内、外圆同轴度公差
e2——衬套内、外圆同轴度公差
X1——快换钻套与衬套间最大配合间隙
X2——刀具与钻套间最大配合间隙
X3——刀具钻出工件偏斜量，
⑵夹具精度 误差不等式： 4.16
精度分析误差不等式：
dw 2jw 2jd2 ≤ 2 T 3
24
对刀尺寸标注： 1.铣槽(塞尺厚度选3mm)
25
2.铣槽对刀尺寸标注(s=3mm) ，并 标出元件定位面对夹具定位面 的位置要求。
26
3.铣槽(塞尺厚度选3mm)
27
4.钻孔钻套位置尺寸标注，并标出 元件定位面对夹具定位面的位置 要求。
16
1)工序尺寸H-δH为对刀直接保证的尺寸： a)把工序尺寸换算成平均尺寸、对称偏差：
－
H± δH/2
－
b) HJ= H－S (塞尺厚度)； δH J=（1/5～1/2）δH，并对称分布：± δHJ/2
17
2)若工序尺寸为H1，为加工间接保证： 先解工－序尺寸H1为封闭环的尺寸链：计 算出 H ±δH/2，再按上述步骤计算。
12
2、对刀装置的尺寸标注
⑴对刀基准：对专用夹具来讲，就是确 定刀具与夹具相对位置的基准，X(Y)向 的对刀基准，一般选X(Y)向与定位基准 重合的定位元件பைடு நூலகம்的要素，即为确定对 刀、导引装置位置的尺寸基准。
13
⑵对刀装置的位置尺寸：为X(Y)向对刀 基准到对刀块工作表面或钻套中心线(理 解为钻模板底孔中心线)的位置尺寸，简 称对刀尺寸。对应加工零件上的尺寸为 直接保证的尺寸。
目录
下一节
28
图4.13(c)
18
例2：如图4.14(a)钻孔保证L+δL， 导引装 置如图(b)，试标注导引装置位置尺寸。
解：左右方向对刀基准为左支承工作面，对刀尺
寸为左支承工作面到钻套中心线位置尺寸，工序尺
寸 L+δL为直接保证的尺寸，对刀尺寸LJ±δLJ/2确定
方法同上。
19
3、对刀误差△jd的计算
⑴对铣床夹具：产生对刀误差的因素 有：δH、 δS 、塞尺测量松紧误差。 若增加首件检验调整，
14
⑶对刀装置位置尺寸标注示例
例1：如图4.13(a)在工件上铣平面，保证 H-δH ，对 刀装置如图(b)，试标注对刀装置位置尺寸。
15
解：①对刀基准：为V型块中心线(工件 平均尺寸定位后的中心线)。
②对刀装置的位置尺寸：V型块中心 线到对刀块工作面间的位置尺寸。
③对刀装置位置尺寸 H J ± δH /2确 定：
② 钻床夹具的对刀装置
A)钻套的基本形式： 固定钻套；可换钻 套；快换钻套；特 殊钻套。一般由钻 套、衬套、钻套螺 钉组成，也均已标 准化。称为导引装 置。
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10
11
B)钻套导引孔尺寸和公差的确定 a、钻套导引孔直径的基本尺寸＝导引刀具的最大极限尺寸 b、钻套导引孔与刀具的配合，应该按基轴制选定 c、钻套导引孔与刀具之间保证有一定的配合间隙。钻孔和 扩孔选F7、F8；粗铰选G７；精铰选G６ d、采用标准铰刀H7、H9铰孔时，导引孔基本尺寸与加工 孔基本尺寸相同，公差选用F7或E7. e、标准钻头的最大尺寸就是所加工孔的基本尺寸，故钻头 导引孔的基本尺寸与加工孔的基本尺寸相同，公差取F7。 f、若刀具加工时不是用切削部分而是用导柱部分引导，则 可按基孔制的相应配合H7/f7、H7/g6、H6/g5选取。 C)钻套高度和钻套与工件距离 a、钻套高度 一般钻孔H=(1.5-2)d b、钻套与工件距离 ⑵特点：对刀方便、迅速，但对准精度一般比试切法低
tgα= X2 /H =
X3
Bh0.5H
→→所以
X3
=
X H
2
(B+h+0.5H)
其中B、h、H代表的意义见图4.15所示。
22
因各项误差不可能同时出现最大，故 对这些随机变量按概率法合成为：
△jd= 12e1 2e2 2x1 2(2x3)2
23
4、结论
⑴对刀就是确定刀具与夹具定位元件之间的相对 位置，目的就是把刀具对到工件相应尺寸公差带 的中间位置。
4.2 夹具的对刀
1
对刀的方法通常有三种：试切法；调 整法；用样件或对刀装置对刀。本节主 要讲解用对刀装置对刀。
2
1、对刀装置 ⑴对刀装置的组成
①铣床夹具的对刀装置4.9
3
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4.10
铣床对刀装置位置一般安排在刀具开始进给一方。
6
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4.11
平面塞尺厚度S常用1、3、5mm，(b) 圆柱塞尺d常用3、5mm。塞尺尺寸公差 均为h6
△jd≈δHJ+δS。
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(2)对钻床夹具：产生对刀误差的因素较 多，见图4.15，主要有：
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δ1——钻模板底孔中心线到定位元件的位置尺寸
e1——快换钻套内、外圆同轴度公差
e2——衬套内、外圆同轴度公差
X1——快换钻套与衬套间最大配合间隙
X2——刀具与钻套间最大配合间隙
X3——刀具钻出工件偏斜量，
⑵夹具精度 误差不等式： 4.16
精度分析误差不等式：
dw 2jw 2jd2 ≤ 2 T 3
24
对刀尺寸标注： 1.铣槽(塞尺厚度选3mm)
25
2.铣槽对刀尺寸标注(s=3mm) ，并 标出元件定位面对夹具定位面 的位置要求。
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3.铣槽(塞尺厚度选3mm)
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4.钻孔钻套位置尺寸标注，并标出 元件定位面对夹具定位面的位置 要求。
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1)工序尺寸H-δH为对刀直接保证的尺寸： a)把工序尺寸换算成平均尺寸、对称偏差：
－
H± δH/2
－
b) HJ= H－S (塞尺厚度)； δH J=（1/5～1/2）δH，并对称分布：± δHJ/2
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2)若工序尺寸为H1，为加工间接保证： 先解工－序尺寸H1为封闭环的尺寸链：计 算出 H ±δH/2，再按上述步骤计算。
12
2、对刀装置的尺寸标注
⑴对刀基准：对专用夹具来讲，就是确 定刀具与夹具相对位置的基准，X(Y)向 的对刀基准，一般选X(Y)向与定位基准 重合的定位元件பைடு நூலகம்的要素，即为确定对 刀、导引装置位置的尺寸基准。
13
⑵对刀装置的位置尺寸：为X(Y)向对刀 基准到对刀块工作表面或钻套中心线(理 解为钻模板底孔中心线)的位置尺寸，简 称对刀尺寸。对应加工零件上的尺寸为 直接保证的尺寸。
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图4.13(c)
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例2：如图4.14(a)钻孔保证L+δL， 导引装 置如图(b)，试标注导引装置位置尺寸。
解：左右方向对刀基准为左支承工作面，对刀尺
寸为左支承工作面到钻套中心线位置尺寸，工序尺
寸 L+δL为直接保证的尺寸，对刀尺寸LJ±δLJ/2确定
方法同上。
19
3、对刀误差△jd的计算
⑴对铣床夹具：产生对刀误差的因素 有：δH、 δS 、塞尺测量松紧误差。 若增加首件检验调整，
14
⑶对刀装置位置尺寸标注示例
例1：如图4.13(a)在工件上铣平面，保证 H-δH ，对 刀装置如图(b)，试标注对刀装置位置尺寸。
15
解：①对刀基准：为V型块中心线(工件 平均尺寸定位后的中心线)。
②对刀装置的位置尺寸：V型块中心 线到对刀块工作面间的位置尺寸。
③对刀装置位置尺寸 H J ± δH /2确 定：