车床夹具定位设计
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
车床夹具设计案例
。 0
－ 0.1
车床夹具设计案例
1.3 设计
（2）限制自由度分析 建 立坐标关系如图所示：
1）形状尺寸
φ90.3
0 －
0.022与限制自由度无
关；
2）保证同轴度φ0.05，
需要限制
；
3）保证位置尺寸5.2
需要限制
；
综合结果应限制
，
工序定位方案合理。
车床夹具设计案例
1.3 设计
（3）定位方案设计
根据工序图要求，采用定心夹紧机构。
车床夹具设计案例 1.3 设计
弹性定心 夹紧机构
车床夹具设计案例
1.3 设计
4.连接元件设计： 本工序所选用的
设备为CA6140，因 切削力不大，夹具 与车床之间采用莫 氏锥度连接，螺杆 拉紧，如图所示。
车床夹具设计案例
1.3 设计
4.连接元件设计 根据车床夹具的结构特点，把连接元件和定位元
件设计为一个整体零件，构成了本夹具的夹具体。 根据《机床夹具设计手册》查得，CA6140主轴的锥 孔为莫氏6号，所以夹具连接部分设计为莫氏6号锥 柄，其轴向尺寸取主轴锥孔轴向尺寸的3/4。锥柄端 部螺孔的大小，依据机床附件拉杆头部螺纹大小确定。 考虑夹具的位置精度，取弹性心轴中心线与莫氏6号 锥柄轴线的同轴度为工件工序同轴度要求的五分之一， 即φ0.05×1/5 = φ0.01。取弹性心轴轴肩端面与莫氏 6号锥柄轴线的垂直度为位置尺寸5.2 公差－0的0.1 五分 之一，即0.1×1/5 = 0.02。
选用带小轴肩的长弹性心轴与工件内孔及端
面接触定位，限制
。
定位基准内孔的尺寸为φ79.8 H7，选与
弹性心轴的配合为φ79.8 H7/ g6。零件的轴
数控车床的夹具设计原理
数控车床的夹具设计原理
数控车床的夹具设计原理主要包括以下几个方面：
1. 夹紧原理：夹具的主要功能是夹住工件，确保工件在加工过程中的稳定性。
夹具通常采用机械夹紧、液压夹紧或气动夹紧等方式，在夹紧过程中要考虑到夹紧力的大小、分布均匀性以及夹紧方式的灵活性等因素。
2. 定位原理：夹具的另一个重要功能是确保工件在加工过程中的准确定位。
夹具设计中要考虑到工件的形状、尺寸以及零件间的相对位置关系，选择适当的定位方式，如销子定位、球锥定位、面板定位等。
3. 支撑原理：数控车床加工过程中，工件需要在夹具内得到合理的支撑，以避免工件在切削力作用下发生变形。
夹具设计中需要考虑到工件的几何特征，确定合适的支撑点，采用支撑块、支撑台等结构形式，提供稳定的支撑面。
4. 切削力分析：夹具设计中还需要考虑到切削过程中产生的切削力，并进行力学分析。
根据切削力的方向和大小，设计夹具的支撑结构，增加夹具的刚性和稳定性，以提高加工精度和表面质量。
5. 运动原理：数控车床加工过程中，夹具需要与机械手、工作台等设备协同工作。
因此，夹具设计中要考虑到夹具的运动特点，确保夹具的操作灵活、方便，与其他设备的运动相匹配。
总之，夹具设计原理在于确保夹具对工件进行牢固夹持和准确定位的同时，提供合理的支撑和增加刚性，以满足数控车床加工过程的要求。
车床夹具设计要点概要
车床夹具设计要点
w w w . xp c .e du . c n
车床专用夹具的典型结构
专用夹具的典型结构
1.心轴类车床夹具 -多用于工件以内孔作为定位基准，加 工外圆柱面的情况。 -常见的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心 轴、顶尖式心轴。
车床专用夹具的典型结构
Thank You!
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。 •特点：结构不对称。 •应用：用于加工壳体、支座、杠杆、接头 等零件上的回转面和端面。.
车床专用夹具的典型结构
卡盘式车床夹具 •特点：用一个以上的卡爪来夹紧工件，多 采用定心夹紧机构，结构对称。 •应用：用于以外圆（或内圆）及端面定位 的回转体的加工。
1-主轴 2-过渡盘 3-专用夹具 4-压块
车床夹具的设计要点
2. 找正基面的设置 1）限位面与主轴同轴 直接找正。 2）限位面偏离回转中心
在夹具体上专门制一孔（或外圆）作为 找正基面。
车床夹具的设计要点
3. 定位元件的设置 应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重 合。 a.回转体或对称零件：采用心轴或定心夹紧 式夹具。 b.形状复杂工件：各定位元件的限位表面应 与机床主轴旋转中心具有正确的尺寸和位 置。
车床夹具的设计要点
1. 在主轴上的安装方式 1）通过主轴锥孔与机床主轴连接。 a.夹具体两端有中心孔时，安装在车床的前 后顶尖上。 b.夹具体带有锥柄时，通过莫氏锥柄直接安 装在主轴锥孔中，并用螺栓拉紧。
车床夹具的设计要点
1. 在主轴上的安装方式 2）通过过渡盘与机床主轴连接。 适用于径向尺寸较大的夹具。 特点：定心准确，刚性好，但加工精度要 求高。
车床夹具的设计要点
《机床夹具设计》工件的定位
第1章工件的定位●理解六点定位原理。
●常用定位元件限制的自由度。
●工件定位方式：完全定位、不完全定位、过定位和欠定位。
●常用定位元件的设计。
●定位误差的分析和计算。
●根据零件工序加工要求，确定定位方式。
●根据零件工序加工要求，确定定位方案。
●掌握定位元件的设计方法。
●掌握定位误差的分析和计算。
1.1工作场景导入【工作场景】如图1.1所示，钢套零件在本工序中需钻φ5mm孔，工件材料为Q235A钢，批量N=2000件。
钢套零件三维图如图1.2所示。
【加工要求】(1)φ5mm孔轴线到端面B的距离20±0.1mm。
(2)φ5mm孔对φ20H7孔的对称度为0.1mm。
本任务是设计钻φ5mm孔的钻床夹具定位方案。
图1.1钢套零件钻φ5mm工序图图1.2钢套零件三维图【引导问题】(1)仔细阅读图1.1，分析零件加工要求，各工序尺寸的工序基准是什么？(2)工件定位与夹紧的概念是什么？分析它们分别是由什么装置实现的？(3)六点定位原理是什么？(4)什么是完全定位、不完全定位、过定位和欠定位？(5)常用定位元件有哪些？定位元件限制的自由度？(6)定位方案设计的基本原则是什么？定位元件的要求是什么？(7)定位误差如何分析和计算？(8)企业生产参观实习。
①生产现场机床夹具的组成是什么？②生产现场机床夹具使用的定位元件有哪些？③生产现场机床夹具定位时限制几个自由度？1.2基础知识【学习目标】理解六点定位原理，分析常用定位元件限制的自由度，确定工件的定位方式，常用定位元件的设计，定位方案设计的基本原则，定位误差的分析和计算。
1.2.1工件定位的基本原理1.概述为了达到工件被加工表面的技术要求，必须保证工件在加工过程中的正确位置。
夹具保证加工精度的原理是加工需要满足3个条件：①一批工件在夹具中占有正确的位置；②夹具在机床上的正确位置；③刀具相对夹具的正确位置。
显然，工件的定位是极为重要的一个环节。
本章就要讨论工件的定位问题。
浅析车床工件的装夹与定位
浅析车床工件的装夹与定位摘要：车床用于加工回转体零件，零件表面都是围绕机床主轴的旋转轴线而成形的，了解工件的夹紧与定位的概念，定位原理及方式对车削加工中减少定位误差具有一定意义。
关键词：工件装夹定位原则定位误差1、车床工件的装夹与定位1.1 工件的安装在机械加工过程中为确保加工精度，首先要将工件装在机床上，并占据一个正确的位置，这就是工件的定位。
工件定位后，为了使其在加工过程中始终保持这一位置，必须把它压紧夹牢，这称为工件的夹紧，从定位到夹紧的整个过程称为对工件的安装。
常用的车床工件安装方法有以下几种：用顶尖安装工件；用三爪卡盘装夹工件；用其它附件安装工件；心轴安装工件等。
安装工件的主要要求是位置准确、装夹牢固。
1.1.1 工件安装的基本原则在车床上安装工件的原则是要合理地选择定位基准和夹紧方案。
为了提高车削的加工效率，应注意以下几点：一是力求基准统一，以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量；二是尽量减少装夹次数，提高加工表面之间的相互位置精度；三是当零件批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间；四是装夹零件要方便可靠，避免采用占机人工调整的装夹方式，以提高生产效率。
1.2.2 工件的安装方式工件的安装有一次安装法和多次安装法。
一次安装法是用专用夹具装夹实现的。
多次安装法是在工件的加工中，经常采用的方法。
[1]1.2 工件的夹紧车削中为保证工件定位时确定的正确位置，防止工件在切削力、离心力、惯性力或重力等作用下产生位移和振动，必须将工件夹紧。
1.2.1 对工件夹紧的基本要求夹紧要求有四点：一是工件在夹紧过程中，不能改变工件定位后所占据的正确位置；二是夹紧力的大小适当，即防止产生大的夹紧变形，也要使得加工振动现象尽可能小；三是操作方便、安全、省力；四是夹紧装置的自动化程度及复杂程度，应与工件的批量大小相适应。
1.2.2 夹具的选择一般机床夹具都有一个夹紧装置，为保证工件定位时所确定的正确加工位置。
车床夹具的设计方法和步骤
Ｃｉ ｗ ｅｎｏｅａ ｏ： ｈａ ｅ Ｔ ｈ ｌｉ ｄｒｕｓ ｎ Ｎ ｃ ｏｇｓｎ Ｐｄ ｔ ｃ
车床夹具 的设 计方法和步骤
杨 长 庆
（ 门 市技 师 学院 ， 东 江 门 ５ ９ ０ ） 江 广 ２ ０ ０
摘 要 ： 文主要 讲 解 了车床 夹具 的一般 设 计 步骤 、 法及 设计 时 应 注意 的 问题 ， 通过 一 个 典型 实例 来 阐述 常见 夹 具 的设 计 思路 本 方 并 及一 般 的方 法 ， 合本人 在 Ｘ作 实践 中对 常见 零件 夹具 设计 的方 法作 出总结和探 讨 。 结 － 关键 词 ： 车床 ； 夹具 ； 定位 ； 紧 夹
差保护动作直跳对侧或强制本侧 电流置零） 。 对于 该母线上的变压器 ， 除利用母差保护动作接点跳 本侧断路器外 ， 还应将 另一副母差保 护动作 接 接入失灵保护 ， 实现主变断路器失灵跳 各侧 。其 中，舀 母差保护动作节点接入失灵保护 为反措 ，
对反措有以下理解 。 １ ． １增加该条反措的原 因
最后车 ￥ ６ １ 内孔时 ， 装夹方法更是亟待解决 。根 据 以上分 析可知加工前制 订加工工艺时最需 考 虑 的问题 是如何设计合适 的夹具进行装夹加 工 才能保证产 品质量及降低劳动强度。 ３ ． ２零件工艺制订如下 ①锻打 （ ）②夹长柄 外圆粗车 ‘ ２ 退火 。 ｐ 外圆 ３ 至 ｑ２。 ￣ ． ③夹 ｑ ２ ３５ ｏ 外圆用靠模法车圆锥 面， ３ 及车 Ｒ Ｏ圆弧面 。④专用夹具 装夹、 Ｉ 专用夹具车 削圆 球。 ⑤专用夹具装夹车圆球端面及 ‘ ６ Ｌ ⑥ ｐ 内孑 。 １ 镀光亮铬。⑦转下一工序 。 从工艺 制订 中可看出 ， 零件加 工共需 用到 ４ 套夹具 ： ①靠模法车圆锥面时 ， 机构 的设计。 靠模 ②车 ｓ ３ 圆球 时夹 圆锥 面所用 的夹具 。③ 车 ‘２ ｐ Ｓ ３ 圆球时所 用到的专用夹具 。④车 ｔ ６ ‘２ ｐ ｐ 内孔 ｌ 时所用到的专用夹具 。 ３ － ３夹具设计的方法及加工原理 ３． ．１靠模法 车圆锥面时 ， ３ 靠馍机构 的设计 从零件 形状来考虑加工步骤 ， 先加工 圆 若 球 ， 以圆球装夹车圆弧面贝显得 刚性不 够 ， 再 ０ 所 以应先加工圆锥面。 车床上车圆锥方法有转 动小 滑板 车圆锥法 、 偏移尾座法 、 靠模法 、 宽刃刀车削 法等。经 比较后较适合的方法是靠 模法 ， 既能较 易保证产 品质量又能降低劳动强度 ， 虽然设计制 造靠模机构 比其它方法显得繁琐 ， 但考虑到该产 品是 定型产 品且每次投产都有一定数量 ， 以采 所 用了靠模法。 靠模法车圆锥是刀具按照仿形装置 进给对工件进行加工的方 法 ， 适用于车削长度较 长， 精度要求较高的圆锥 。靠模车削锥度结构如 下图所示 ， ） 潞 靠模法车圆锥的优点是调整锥度 既方便 ， 又准确 ， 因滑块接触 良好 ， 以锥面质量 所 高， 动进给车外圆锥和 内圆锥。 可机 ３． Ｓ ３ ． ３ ２车 ￣２圆球时夹圆锥面所用的夹具 车完圆锥面应调头夹圆锥面车圆球 ， 那么夹 具设计应较为明显了。如下 图所示 ：
CA6140车床手柄轴夹具设计
CA6140车床手柄轴夹具设计CA6140车床手柄轴夹具设计一、引言CA6140是一种经典的卧式车床，广泛应用于机械加工领域。
手柄轴是车床操作中不可或缺的一部分，它的夹具设计对于提高加工效率和保证加工质量具有重要意义。
本文旨在设计一种适用于CA6140车床的手柄轴夹具，以提高加工的稳定性和精度。
二、夹具设计1.定位装置为了确保工件的加工精度，首先需要对手柄轴进行准确定位。
我们采用圆柱定位的方式，根据手柄轴的外形特点，设计一个与其相匹配的圆柱定位套。
定位套的尺寸精度和表面粗糙度需要严格控制，以确保与手柄轴的配合精度。
2.夹紧装置夹紧装置是夹具设计的关键部分，它要求具有一定的刚性和稳定性，以确保在加工过程中不会出现松动或变形。
我们采用液压夹紧的方式，设计一个液压缸和夹紧套筒组成的夹紧装置。
液压缸可以提供稳定的夹紧力，夹紧套筒则与定位套配合，将手柄轴紧紧固定在定位套中。
3.导向装置为了提高加工的精度和稳定性，我们需要设计一个导向装置，使刀具能够精确地沿着手柄轴的轴线进给。
我们采用双导轨的设计方式，上下导轨均与工作台固定，形成一条精确的直线导轨。
通过调整刀具与导轨的距离和角度，可以实现对手柄轴的精确加工。
4.防护装置为了防止加工过程中出现安全隐患，我们设计了一个防护装置。
该装置主要由防护罩和安全开关组成，防护罩可以有效地防止切屑和冷却液溅出，安全开关则可以在发生危险时立即切断电源。
三、夹具使用说明1.将待加工的手柄轴放置在定位套中，确保手柄轴与定位套对齐；2.启动液压系统，将液压缸中的压力油注入夹紧套筒，实现对手柄轴的夹紧；3.根据加工需要，调整刀具与导轨的距离和角度，确保刀具沿手柄轴的轴线进给；4.启动车床主轴，进行加工；5.在加工过程中，操作人员需佩戴防护眼镜和防护服，确保安全；6.加工完成后，关闭液压系统，松开夹紧套筒，取下手柄轴。
四、结论本文设计的CA6140车床手柄轴夹具具有定位准确、夹紧稳定、导向精度高和安全可靠等特点。
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。
车床左支座加工工艺及夹具设计
车床左支座加工工艺及夹具设计一、工艺流程：1.材料准备：选择合适的材料，根据设计需求确定材料规格和尺寸。
2.钻孔：根据图纸要求，在车床上进行钻孔操作，确保孔径和孔位的准确性。
3.镗孔：使用合适的刀具，在车床上进行镗孔操作，将孔的直径和深度加工到设计要求的尺寸。
4.外圆面车削：使用合适的刀具进行车削操作，将左支座的外圆面加工到设计要求的尺寸和精度。
5.面铣：将支座上需要铣削的平面加工出来，保持平面的平整度和垂直度。
6.螺纹加工：根据设计要求，在车床上进行内螺纹或外螺纹的加工，确保螺纹的牙距和牙型符合标准。
7.车削测量：对完成的左支座进行质量检验，使用测量工具检查尺寸和精度是否符合要求。
8.清洗与打磨：清洗完成的左支座，确保表面干净无杂质，然后进行打磨，提高左支座的表面粗糙度。
9.检验和包装：对加工完成的左支座进行最终质量检验，确保产品的质量和外观无缺陷，然后进行包装。
二、夹具设计：1.材料选择：选择合适的材料制作夹具，通常使用高强度的合金钢或不锈钢。
2.结构设计：根据左支座的形状和尺寸，设计夹具的结构，确保夹具能够牢固地固定左支座，并提供稳定的加工环境。
3.定位设计：确定左支座在夹具中的位置和角度，并设计相应的定位孔或定位块，确保左支座在加工过程中保持正确的位置。
4.夹紧设计：设计夹具的夹紧方式，通常使用螺杆或卡簧等夹紧装置，确保左支座在加工过程中不会移动或变形。
5.其他设计：根据具体需求，设计夹具的其他功能和部件，例如刀具固定装置、冷却液供应装置等。
6.制造和装配：根据夹具设计图纸进行制造和装配，确保夹具的质量和精度。
7.调试和测试：对制造完成的夹具进行调试和测试，确保夹具的操作和功能正常。
8.使用和维护：使用夹具时要注意正确的操作方式，定期检查夹具的状态，并进行必要的维护和修理。
以上是车床左支座加工工艺及夹具设计的简要介绍，具体的加工工艺和夹具设计要根据具体产品的要求和工艺特点进行详细设计和调整。
夹具设计说明书
专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，机床使用说明书降低劳动强度，需要设计专用的夹具。
车床夹具设计要点：（1）定位装置的设计要求在车床上加工回转面时要求工件被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。
因此，对于轴套类和盘类工件，要求夹具定位元件工作表面的对称中心线与夹具的回转轴线重合。
对于壳体、接头或支座等工件，被加工的回转面轴线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。
（2）夹紧装置的设计要求在车削过程中，由于工件和夹具随主轴旋转，除工件受切削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心力的作用。
此外，工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向是变化的。
因此，夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能要可靠。
对于角铁式夹具，还应注意施力方式，防止引起夹具变形。
（3）夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的回转精度有决定性的影响。
因此，要求夹具的回转轴线与主轴轴线应具有尽可能高的同轴度。
心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。
有的心根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式：1) 对于径向尺寸D<140mm，或D<(2～3)d的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧。
这种连接方式定心精度较高。
2) 对于径向尺寸较大的夹具。
一般通过过渡盘与车床主轴头端连接。
过渡盘的使用，使夹具省去了与特定机床的联接部分，从而增加了通用性，即通过同规格的过渡盘可用于别的机床。
同时也便于用百分表在夹具校正环或定位面上找正的办法来减少其安装误差。
因而在设计圆盘式车床夹具时，就应对定位面与校正面间的同轴度以及定位面对安装平面的垂直度误差提出严格要求。
（4）总体结构设计要求车床夹具一般是在悬臂的状态下工作，为保证加工的稳定性，夹具的结构应力求紧凑、轻便，悬伸长度要短，使重心尽可能靠近主轴。
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
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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。
数控车床的夹具设计原理
数控车床的夹具设计原理数控车床的夹具设计原理是指在数控车床加工过程中，为使工件在加工过程中保持稳定、可靠地固定在车床上进行加工，从而确保加工质量和效率。
夹具设计原理主要包括夹紧力原理、位置定位原理、刚度要求原理和加工工艺要求原理等。
1. 夹紧力原理夹具设计的首要原理是夹紧力原理。
工件在车床上进行加工时，需要通过夹具夹持住，使其在加工过程中保持稳定的位置。
因此，夹具设计需要考虑夹紧力的大小和方向。
夹紧力的大小应根据工件在加工过程中的切削力和振动力，选择合适的夹紧力大小以确保工件不会移动或变形。
夹紧力的方向应根据工件的形状和加工要求来确定，以保证工件加工过程中的稳定性和可靠性。
2. 位置定位原理夹具设计的第二个原理是位置定位原理。
在数控车床上进行加工时，工件需要相对于刀具或定位辅助工具具有准确定位，以保证加工精度。
夹具设计需要根据工件的加工要求和加工工艺，选择合适的定位方式和定位工具。
常见的定位方式包括平面定位、直线定位和角度定位等。
夹具设计还需要考虑工件的对称性和形状特点，以确保工件在夹具中的位置定位准确。
3. 刚度要求原理夹具设计的第三个原理是刚度要求原理。
在数控车床加工过程中，夹具不仅需要夹紧工件，还需要具有足够的刚度来抵抗切削力和振动力的影响。
夹具设计需要考虑夹具结构的合理设计和材料的选择，以提高夹具的刚度。
同时，夹具设计还需要合理布置夹紧点、添加支撑和限位等辅助措施，以增加夹具的刚度和稳定性。
4. 加工工艺要求原理夹具设计的第四个原理是加工工艺要求原理。
夹具设计需要根据工件的加工要求和加工工艺，选择合适的夹具结构和夹紧方式。
夹具设计还需要考虑加工过程中可能出现的工艺问题，如加工刀具的接近度、冷却液的流动和切屑排出等。
夹具设计需要充分考虑这些因素，以确保加工质量和效率。
综上所述，数控车床的夹具设计原理涉及夹紧力原理、位置定位原理、刚度要求原理和加工工艺要求原理等多个方面。
夹具设计需要根据工件的特点和加工要求，选择合适的夹具结构和夹紧方式，以确保工件在加工过程中的稳定性和可靠性，提高加工质量和效率。
设计钻夹具、铣床、车床夹具的三个案例
设计钻夹具、铣床、车床夹具的三个案例这里分别有钻床、铣床、车床夹具的设计案例，对杠杆臂、叶轮等工件做了详细的定位夹紧分析，相信你看了一定能够有所收获！Part.1 钻床夹具设计实例1、工件加工杠杆臂上两个相互垂直的φ10mm和φ13mm孔。
图1 杠杆臂2、确定定位方案根据零件的构造，以Φ22mm的孔为定位基准，这样可以避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度。
再用一个螺母限定零件的上下窜动的自由度和用一个支撑钉限定零件沿Φ22mm中心线转动的自由度，实现完全定位。
3、定位元件的选择定位销：插入Φ22mm的孔，用来限制X,Y方向的移动和转动，共四个自由度。
可调支承钉：限定Z方向的转动。
辅助支承：提高工件的安装刚度和定位的稳定性。
图2 圆柱孔定位4、钻模板类型选择选用固定式钻模板，制造方便、定位精度高。
图3 固定式钻模板5、钻模板类型选择由于孔φ10mm和φ13mm，一次钻孔就可达到要求，因此采用固定式钻套。
（Φ10mm选无肩；Φ13mm选有肩）。
图4 钻套6、确定夹紧方案根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面较远，故采用辅助定位（螺旋辅助支承）元件来固定，提高刚性。
图5 夹紧三维结构图7、选用夹具体图6 铸造夹具体图7 钻床夹具总装配图Part.2 铣床夹具设计实例1、工件水泵叶轮，要求设计一副铣床夹具，用在卧式铣床上加工两条互成90°的十字槽。
图8 工件三维结构图2、定位方法工件定位时需完全限制六个方向的自由度: 沿X,Y,Z方向的水平运动以及轴向转动。
所以定位方案为将加工过的叶轮底面放置在一个大的圆形定位盘上，以大平面定位，消除X,Y方向的转动自由度和Z方向的移动自由度。
用一个定位销与叶轮上的孔相配合，以此消除X,Y的移动自由度。
图9利用两块开槽的压板从两个方向卡住叶片,并将它们固定在定位盘上，这样就消除了Z方向的转动自由度。
第四章第2、3节机床夹具及工件定位--- (2)
构，进一步提高劳动生产率。
3）能扩大机床的使用范围，实现一机多能
根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，
即可扩大机床原有的工艺范围。
例如在摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱
体零件的镗孔加工。
定位原理
学习要点：
定位是机械加工中一个极为重要的问题。
要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用的定
1、2、3点：
6点： x
z x y
4、5点：
y z
工件定位的任务就是根据加工要求限制工
件的全部或部分自由度。 工件的六点定位原理是指用六个支撑点来 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。
图
工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
它用于加工 与端面J垂 直的孔、外 圆面及其他 端面，或两 端面有同轴 度(表面P与 内孔、外圆 面)要求的 工件。
压板座组件 KTl 可根据 工件大小在 槽内作径向 移动以调整 钩形螺栓夹 紧位置。钩 形螺栓 KH1 可视工件大 小更换。
根据工件 定位基准 不同，定 位元件 KH2也可 以更换。
2、机床夹具的分类
（1）按专门化程度分类
1）通用夹具
通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。 例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的 平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由 专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。 其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、 小批量的生产中。
由前述分析可知，球体上通铣平面只需限制 1个自由度，这是从定位分析角度得出的结 论，但是在决定定位方案的时候，为了使得 定位系统能够实现，承受切削力、夹紧力， 方便安排定位元件等原因，往往考虑限制2 个自由度(见图4-13a) ，或限制3个自由度(见 图4-13b)。在这种情况下，对第二类自由度 也加以了限制，不仅是允许的， 且是必要的。
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3.1 工序30的夹具设计
3.1.1 问题的提出
本夹具主要用来精铰φ02.0025+mm 的孔，其粗糙度要求为1.6。
由于孔的加工
精度要求较高，因此，在本道工序加工时在考虑精度的前提下，还应考虑到降低劳动强度，提高劳动生产率。
3.1.2 夹具设计
1． 定位基准的选择
拟定加工路线的第一步是选择定位基准。
定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。
基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度，特别是位置精度的要求。
因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。
φ02.0025+mm 孔的夹具定位如图3-1所示： 325+0.02 0
图3-1 φ02.0025+mm 孔的夹具定位
此零件图没有较高的技术要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳
动强度，提高加工精度。
φ4.0055+mm 的孔已加工好，我们以φ4.0055+mm 的中心
轴线和φ40mm 的外圆为基准，采用V 型块和平面定位的办法进行加工，设计相应的夹具机构。
铰刀材料为硬质合金，利用手动加紧方式。
3．夹紧机构
根据零件的定位方案，加工方法，生产要求，运用手动夹紧即可满足条件。
通过可调V型块的移动夹紧，使工件达到制定的位置，既方便操作又提高了工作效率。
手动夹紧是可靠的，可去除夹紧力的计算。
3.1.3 定位误差的分析
本夹具的主要定位面分别是底面和 40mm的外圆表面，用平面和V型块来
实现定位作用。
存在的误差主要为铸造加工的毛坯零件存在一定的尺寸误差，可能会影响整体的加工精度，但通过定心夹紧机构和微调机构的设置可以相对的提高零件的精度，使其满足加工要求。
3.1.4 夹具设计及操作的简要说明
综上所述，在夹具设计时，首先应考虑到降低成本，方便加工。
由于整个零件较小，加工时的钻削力采用手动夹紧的固定方法即可满足夹紧需要，夹具底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有确定的安装位置，以利于加工。
在装夹时，先将工件在夹具体中完全定位，以底面和一V型块实现固定，通过定心机构实现装夹，最后由微调机构实现精调，以达到要求实现加工。
设计的夹具体结构简单、操作方便、容易加工零件，方便实现定位及夹紧。
3.2 工序50的夹具设计
3.2.1 问题的提出
本夹具主要用来精铣C、D面，其粗糙度要求为3.2。
由于面的加工精度要求不高，因此，在本道工序加工时在考虑精度的前提下，还应考虑到降低劳动强度，提高劳动生产率。
3.2.2 夹具设计
1．定位基准的选择
拟定加工路线的第一步是选择定位基准。
定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。
基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度，特别是位置精度的要求。
C、D面的夹具定位如图3-2所示：
12-0,06
-0,18
5
D
c
图3-2 C 、D 面的夹具定位
因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合
理选择定位基准。
此零件图没有较高的技术要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。
φ25mm 的内孔已完成了加工，达到很高的精度，以其做定位面可以保证加
工要求。
我们以φ25mm 的内孔为精基准，以一定位心轴实现定位夹紧，再加一定位销实现六点定位。
铣刀材料为硬质合金，利用手动加紧方式。
3． 夹紧机构
根据零件的定位方案，加工方法，生产要求，运用手动夹紧即可满足条件。
通过心轴定位夹紧并配以一定位销，使工件达到设计的位置，采用压板实现夹紧，既方便操作又提高了工作效率。
并且手动夹紧是可靠的，可去除夹紧力的计算。
3.2.3 定位误差的分析
本夹具的主要定位面是φ25mm 孔的内表面和一加在侧面的定位销来实现定
位作用，并配以夹紧压板，使定位安全可靠。
本次设计夹具的工序尺寸公差为
06.018.012-
-mm ，垂直度误差为1.0，可加工满足。
3.2.4 夹具设计及操作的简要说明
综上所述，在夹具设计时，首先应考虑到降低成本，方便加工，采用手动夹
紧的固定方法，夹具底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有确定的
安装位置，方便加工。
在装夹时，先将工件在夹具体中完全定位，以一定位心轴实现固定夹紧，并配以一定位挡销，使其达到完全定位，此时用一夹紧压板，使加工更加安全可靠。
对刀块与铣削面之间有1mm 的间距，方便对刀，提高加工的精确性。
设计的夹具体结构简单、操作方便、容易实现零件的加工，方便实现定位及夹紧。
3.3 工序70的夹具设计
3.3.1 问题的提出
本夹具主要用来精铣12.0016+m m 的槽，其侧面的粗糙度要求为3.2，底面的粗
糙度要求为6.3，相较于基准φ02.0025+m m 的内孔有垂直度0.1的要求。
由于槽的
加工精度要求不是很高，因此，在本道工序加工时在考虑精度的前提下，还应考虑到降低劳动强度，提高劳动生产率。
3.3.2 夹具设计
1． 定位基准的选择
拟定加工路线的第一步是选择定位基准。
定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。
基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的
加工精度（特别是位置精度）要求。
铣12.0016+m m 的槽的夹具定位如图3-3所示：
16+0,12 03.2
图3-3 铣12.0016+m m 的槽的夹具定位
因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合
理选择定位基准。
此零件图没有较高的技术要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。
φ25mm和φ55mm的内孔已完成了加工，达到很高的精度，以其做定位面可以保证加工要求。
我们以φ25mm的内孔为精基准，以一定位销定位夹紧，另外，在φ55mm处加一可调支撑实现六点定位，实现对零件的加工。
铣刀材料为硬质合金，利用手动加紧方式。
3．夹紧机构
根据零件的定位方案，加工方法，生产要求，运用手动夹紧即可满足条件。
通过定位销实现定位夹紧并配以一可调动的定位支撑，使工件达到设计的位置，既能准确的定位加工又方便操作、提高了工作效率。
手动夹紧是可靠的，可去除夹紧力的计算。
3.3.3 定位误差的分析
本夹具的主要定位面是φ25mm孔的内表面和一可调动的定位支撑实现定位作用。
本次设计夹具的工序尺寸公差为12.0
16+m m，垂直度误差为1.0，可加工满
足。
3.3.4 夹具设计及操作的简要说明
综上所述，在夹具设计时，首先应考虑到降低成本，方便加工，采用手动夹紧的固定方法，夹具底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有确定的安装位置，以利于加工。
在装夹时，先将工件在夹具体中完全定位，以一定位销实现固定夹紧，并配以一可调定位支撑，使其达到完全定位，对刀块与铣削面之间有1mm的间距，方便对刀，提高加工的精确性。
设计的夹具体结构简单、操作方便、容易完成零件的加工，方便实现定位及夹紧。