夹具基础知识

1、 固定支承 支承钉(图 2-2)
支承板(图 2-2)
2、 可调支承 定位面不规整，毛坯尺寸变化大
成组夹具 调整元件(图 2-3)
3、 自位支承：随工件定位面变化而自动调整，
只限制一个自由度。(图 2-4)
4、 辅助支承：工件定位后的支承，加强刚度，不起定位作用，
不限制自由度。 (图 2-5)
（二）、工件以孔定位的定位元件
3、自锁条件：
e R
tg1
1
f2=0.1 时 2R/e >=20
f2=0.15 时 2R/e >=14
4、特点： 动作迅速，操作方便，夹紧行程小，自锁性差
（四）铰链夹紧结构
1、结构：（图2-32）
2、夹紧力： Fj
tg
j
Fs
tg1
Fs ——原始力
j ——夹紧时臂的倾斜角
——臂两端铰链处的当量摩擦角
（二）、钻模设计要点： 1、钻套：防刀具偏斜 1）钻套形式： 固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套 （图 2-51 图 2-52） 2）引导孔尺寸 取刀具最大极限尺寸（图 2-53） 公差 钻孔、扩孔 （F7） ；粗铰（G7）；精铰（G6）
引导的导向部分： H 7 f 6..... H 7 g6....... H 6 g5
1、 心轴：(图 2-6 )
刚性心轴，过盈配合，间隙配合，小锥度 1：5000——1：1000
弹性，液塑，自动定心心轴
2、 定位销：(图 2-7 2-8)
圆柱销——
圆锥销——毛坯孔（b）
菱形销——只在一个方向上限制工件自由度。
（三）、工件以外圆表面定位的定位元件：
定位套 (图 2-9)
V 型块
图2-10
（二）螺旋夹紧机构
1、结构：（图2-27） 2、夹紧力：
Fj
do 2
tg
Fs L
1' rtg2
式中 Fj ——沿螺旋轴线作用的夹紧力
——螺纹升角
Fs ——作用在扳手上的力 L ——作用力的力臂
1 ——螺纹副的当量摩擦角（表2-3） do ——螺纹中经
2 ——螺杆端部与工件的摩擦角 r ——螺杆端部与工件的摩擦角半径（表2-4）
1 ——滚子滚动当量摩擦角
其中
arctg
(
2r L
tg1
)
1
arctg
(
r L
tg1
)
式中 r ——铰链和滚子轴承半径 L——臂上两铰链孔中心距 1 ——铰链轴承和滚子轴承的摩擦角 R——滚子半径
(五) 定心夹紧机构（图 2-33 2 -34 2 -35） （六）联动夹紧机构（图 2-36 2 -37）
一、对夹紧装置的要求
不破坏定位，不松动，不使工件变形，自锁，操作方便。
ຫໍສະໝຸດ Baidu二、夹紧力的确定
夹紧力的方向 正对主要定位基准（图 2-18）
有利于减少夹紧力
（与切削力，工件重力方向的关系）（图 2-20）
作用点
正对支承（图 2-21）
减少工件变形（图 2-22）
靠近被加工面（图 2-23）
大小
力系平衡条件，安全系数
三、 机床夹具的功用： 1、 保证加工质量：加工面与定位面，位置精度，精度的一致性。 2、 提高生产率，降低成本， 3、 扩大机床工艺范围：车床、钻床上用镗模。 4、 减轻工人劳动强度，保证生产安全。
§1-2 工件在夹具上的定位
工件在夹具上定位 夹具在机床上定位
一、 常用定位方法与定位元件
（一） 工件以平面定位的定位元件（支承定位元件）
3 、特点：结构简单，自锁性好，力比大，效率低（图2-29）
（三）偏心夹紧机构
1、 结构：（图2-30）
2、 夹紧力：
Fj
tg
Fs L
2 tg1
式中 Fs ——作用在手柄上的原始力
L——作用力臂
——偏心转动中心到作用点之间的距离
——偏心轮楔角（式 2-16）
1 ——轮周作用点处摩擦角 2 ——转轴处的摩擦角
其它元件及装置：分度装置，安全保护装置等
二、 机床夹具分类： 1、 按使用范围分 ： 通用夹具（标准化），专用夹具，通用可调夹具和成组夹具， 组合夹具（标准化元件），随行夹具（定位，夹紧，运输工件）。 2、 按加工类型和机床类型分： 车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗 床夹具 ，磨床夹具等 3、 按夹紧装置的动力源分： 手动夹具 ，气动夹具，液动夹具，电磁夹具等
夹具基础知识
开始
机床夹具设计原理
§ 1-1 机床夹具概述
一、 机床夹具及其组成 1、机床夹具定义： 机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对机床或 刀具具有一个正确位置，并在加工过程中保持这个位置不变。
2、夹具的组成 1) 定位元件；用以确定工件在夹具中的正确位置。 2) 夹紧装置：夹紧工件 3) 导向元件和对刀装置： 引导刀具，调整刀具相对夹具位置(图 2-46 2-1) 4) 连接元件：用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连(图 2-1) 5) 夹具体：用以连接夹具各元件及装置，使之成为整体
（四）、工件以其它表面定位：
锥孔定位——锥心轴 (图 2-11) 以渐开线齿面定位 (图 2-12)
（五）、定位表面的组合：
平面与平面
主要定位面（限制自由度最多）
平面与孔
导向面
平面与外圆面等
止动面
( 图 2-9)
§1-3 工件在夹具中的夹紧
Work piece fastening motion at jig
三、常用夹紧机构
（一）斜楔夹紧机构
1
、结构：（图2-26）
2
、夹紧力：
Fj
tg1
Fs
tg
2
α
、
F Fj
α1
F2
F1
Fs
α 2
RN
Fs ——原始力
1 ——斜楔与工件之间的摩擦角
2 ——斜楔与夹具体之间的摩擦角
——斜楔的楔角
自锁条件： <1 +2
一般 =60～80 斜度 1：10
3、特点：结构简单，增力比大，自锁性好
3）钻套高度 H (1 ~ 2.5)d 4）钻套与工件之间排屑间隙 h (0.3 ~ 1.2)d
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）