第三章 机床夹具设计0
机械制造工艺学：第三章 机床夹具设计 第四节 各类机床夹具
过渡盘与主轴端部是用短锥 和端面定位，夹具体用止口与 过渡盘定位(大平面加短圆柱 面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具 车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用 的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻 模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组 成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式 和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接 联接方式取决于主轴轴端的结 构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合 夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度 高，定位迅速方便，但刚 度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模 固定式钻模板 快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模 固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套 刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻 套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与 工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链 式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体 整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压 板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以 及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可 在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。 与钻模有很多相似之处。
第三章机床夹具第一讲
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： 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31中的夹具体7。
机床夹具
三、 机床夹具的组成
定位元件：用于确定工件在夹具中的位置； 如图3-1中的定位销6 。 夹紧装置：在切削时使工件在夹具中保持既 定位置并夹紧工件。如图 3-1 中的螺母 5 和开口 垫圈4。 联接元件（连接元件）： 使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹 具之间的相互位置关系。
机床夹具
机床夹具
第一节 机床夹具的作用、分类及组成 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部 分。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。 为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机 床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。 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。
1、按夹具的通用特性分类
组合夹具 —— 组合夹具是指按零件的加工要求， 由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的 夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，制 造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品 的试制和单件小批生产。 随行夹具 —— 随行夹具是一种在自动线上使用 的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要 与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一 个工位，进行不同工序的加工。
三、机床夹具设计原理
1.造成误差的原因：
造成定位误差的原因有两个。 ⑴定位基准与设计基准不重合，产生基 准不重合误差△B。 ⑵定位基准与限位基准不重合，产生基 准位移误差△Y。
⑴基准不重合误差△B 定位基准与设计基准不重合，产生的基准 不重合误差 △B
基准不重合误差的大小应等于定位基准 与设计基准之间所有尺寸的公差和。在工序 图上寻找这些尺寸的公差。
合成时，若设计基准不在定位基面上 （设计基准与定位基面为两个独立的表 面），即基准不重合误差与基准位移误差无 相关公共变量。
△D＝△Y＋△B 合成时，若设计基准在定位基面上，即 基准不重合误差与基准位移误差有相关的公 共变量。 △D＝△Y±△B
+ - 确定方法： 定位基准与限位基面接触，定位基面直 径由小变大（或由大变小），分析定位基准 变动方向。 定位基准不变，定位基面直径同样变 化，分析设计基准的变动方向。 △Y（或定位基准）与△B（或工序基 准）的变动方向相同时，取“＋”号；变动 方向相反时，取“一”号。
（二）常用定位方法与定位元件
例题2 试分析图中各工件，为满足工 件的加工要求需要限制的自由度，选择定位 基准及各定位基准所限制的自由度，为各定 位基准选择相应的定位元件及各定位元件所 限制的自由度。
（三）定位误差的分析与计算
一批工件逐个在夹具上定位时，由于工 件及定位元件存在公差，使各个工件所占据 的位置不完全一致即定位不准确，加工后形 成加工尺寸的不一致，为加工误差。这种只 与工件定位有关的加工误差，称为定位误 差，用△D表示。
▪ 工件的定位平面一般是加工过的精基面，两定位 孔可能是工件上原有的，也可能是专为定位需要 而设置的工艺孔。定位元件是一面两销，即一个 平面、一个圆柱销和一个菱形销。
▪ 一面两孔定位符合基准统一原则，定位简单，夹 紧方便。
机床夹具设计
机床夹具设计第三章机床夹具设计教学时数：计划14学时教学目的：1、掌握定位误差计算2、掌握夹紧力计算3、掌握专用夹具设计要点，灵活运用定位元件和夹紧机构，根据生产实际和可能设计专用夹具。
教学重点： 1、工件的定位及定位误差计算2、工件的夹紧及夹紧力计算3、夹具的设计及装置合理选择。
教学难点： 1、定位误差计算中基准不重合误差和基准位移误差的计算和分析2、工件的受力分析及夹紧力的计算。
第一节概述一、夹具的功能和分类1.机床夹具的功用：实现工件定位和夹紧；使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置；以保证工件的加工精度。
图3-1：异形杠杆简图图3-2：车床夹具异形杠杆加工需限制的自由度？工件用何定位元件限制了哪些自由度？为何V型块2固定，V形块6可调？且V型块2和V型块6开口方向不同？图3-3：盖板简图图3-4：钻床夹具盖板钻孔（通，盲孔）应限制自由度？夹具用何定位元件来限制各自由度？这里圆柱销，挡销，菱形销，各起什么作用？这里用左侧面和后侧面定位，是否用右侧面和前侧面定位？为什么？机床夹具在加工中的作用：保证加工精度；提高劳动生产率；改善工人劳动条件；降低生产成本；扩大工艺范围。
2、机床夹具的分类和发展(1)分类图3-5: 机床夹具的分类按使用范围和特点分：通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具按使用的机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。
(2) 发展应适用于产品品种和更新换代快的要求，其方向为柔性化、精密化、高效、自动化。
二、夹具的组成1.定位元件定位：使工件在夹具中占据正确的位置。
2.夹紧装置压紧夹牢：使工件不应受力而脱离已占据的正确位置。
3.夹具体基础件4.其它装置分度装置、对刀装置、导向元件、连接元件。
第二节工件在夹具中的定位夹具设计的任务：首先是选择和设计相应的定位元件来实现工序图上（工艺文件）所要求的定位方案。
主要定位面：主要限位面：一、工件以平面定位1.主要支承：限制工件自由度，起定位作用。
机床夹具设计课后习题答案
机床夹具设计课后习题答案机床夹具设计课后习题答案在机床加工过程中，夹具是一种非常重要的工具，它能够固定工件并提供稳定的加工环境。
机床夹具设计是机械工程专业中的一门重要课程，通过学习这门课程，我们能够掌握夹具的设计原理和方法，提高工作效率和产品质量。
下面是一些机床夹具设计课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是机床夹具？机床夹具是一种用于固定和定位工件的装置，它能够提供稳定的加工环境，保证工件在加工过程中的精度和质量。
夹具通常由底座、夹持装置和定位装置组成，根据不同的工件形状和加工要求，夹具的结构和形式也会有所不同。
2. 机床夹具设计的基本原则有哪些？机床夹具设计的基本原则包括以下几点：- 确定夹持点和定位点：根据工件的形状和加工要求，确定夹持点和定位点的位置和数量，保证工件在加工过程中的稳定性和精度。
- 选择合适的夹持方式：根据工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式，如机械夹持、液压夹持或气压夹持等，确保夹持力的均匀分布和可靠性。
- 考虑工件的加工工艺：在夹具设计过程中，要考虑工件的加工工艺，如切削力的大小和方向，以及切削液的供给等，保证夹具在加工过程中的稳定性和安全性。
- 优化夹具结构：夹具的结构设计要简单、紧凑，尽量减小夹具的重量和体积，提高夹具的刚性和稳定性，降低加工成本。
3. 如何选择合适的夹具材料？选择合适的夹具材料是机床夹具设计中的关键一步。
夹具材料应具备以下几个方面的特点：- 高强度和刚性：夹具材料应具备足够的强度和刚性，能够承受工件加工过程中的各种力和振动，保证夹具的稳定性和可靠性。
- 耐磨性和耐热性：夹具材料应具备良好的耐磨性和耐热性，能够在高速切削和高温环境下长时间使用，延长夹具的使用寿命。
- 低热膨胀系数：夹具材料的热膨胀系数应尽量小，以减小夹具在加工过程中的热变形，提高加工精度和质量。
- 易加工性和可焊性：夹具材料应具备良好的加工性能和可焊性，便于夹具的制造和维修。
机械制造工艺与机床夹具课程设计指导第三章 机床夹具设计指导
第二节 专用夹具设计资料
表3-9 常见通用机床的主轴转速和进给量
第三节 机床夹具公差和技术要求的制定
一、制定夹具公差和技术要求的基本原则 制定夹具公差和技术要求，必须以产品图样、工艺规程和设计任 务书为依据，对被加工工件的尺寸、公差和技术要求等进行全面 分析、细致考虑，以便确定夹具所必须达到的经济精度，使机床 夹具的制造精度能确保产品质量。 (1) 为保证工件的加工精度，在制定夹具的公差和技术要求时，应 使夹具制造误差的总和不超过工件相应公差的1/5～1/3。 (2)为增加夹具的使用可靠性和使用寿命，必须考虑夹具使用过程 中的磨损补偿， 在不增加制造困难的前提下，应尽量把夹具的公 差定得小一些。
第三节 机床夹具公差和技术要求的制定
(3)为了减少加工的困难，有时允许适当放宽夹具各组成元件的制 造公差，而采用调整法、修配法、装配后加工、就地加工等方法 提高夹具的制造精度。 (4)夹具中的尺寸、公差和技术要求应表示清楚，不可相互矛盾和 重复；凡标注公差要求的部位，必须有相应的检验基准。 (5)夹具中对于精度要求较高的定位元件，应用质地较好的材料制 造，其淬火硬度一般不低于50HRC，以保持精度。 (6)夹具设计中，不论工件尺寸公差是单向分布还是双向分布，都 应改为以平均尺寸作为基本尺寸和双向对称分布的公差，以此作 为夹具的相应基本尺寸，然后规定夹具的制造公差。 二、夹具各组成元件的相互位置精度和相关尺寸公差的制定
表3-12 按工件角度公差确定夹具相应角度公差的参考数据
第三节 机床夹具公差和技术要求的制定
(1)定位面之间或者定位面与夹具的安装基面之间的平行度或垂直 度等要求。 (2)定位面本身的形位公差等要求。 (3)导向元件之间、导向元件与定位面或夹具安装基面之间的同轴 度、平行度或垂直度要求。 (4)对刀块工作面至定位面的距离公差。 (1)同一平面上的支承钉或支承板的平面度公差为0.02mm。 (2)定位面对夹具安装基面的平行度或垂直度在100mm内公差为0.0 2mm。 2.与工件工序尺寸无关的夹具尺寸公差和技术要求 三、夹具公差与配合的选择 1.夹具常用的配合种类和公差等级
机械制造工艺学机床夹具设计原理课件
数字化
利用数字化技术实现产品设计 、工艺规划和生产过程的数字 化管理，提高生产效率和产品 质量。
精密化
采用高精度加工设备和工艺技 术，提高产品精度和表面质量 ，满足高精度和高性能产品的
需求。
02 机床夹具设计原理
机床夹具的分类与特点
通用夹具
专用夹具
适用于一定范围内的各种零件的加工，如 三爪卡盘、四爪卡盘等。特点为结构简单 ，通用性强，但效率较低。
涉及船舶的制造，包括 船体结构、推进系统和
船舶设备的制造。
电子工业
涉及电子产品的制造， 如集成电路、电子元件
和显示器的制造。
机械制造工艺学的发展趋势
智能化
利用人工智能、大数据和云计 算等技术手段，实现机械制造
过程的智能化和自动化。
绿色化
注重环保和可持续发展，采用 清洁能源和绿色制造技术，降 低能耗和减少废弃物排放。
定位误差的产生与计算
定位误差的产生是由于工件在夹具中的定位基准与加工要求不一致所引 起的。
定位误差的计算方法包括极值法和概率法，极值法适用于定位元件为刚 性、无弹性的情况，概率法适用于定位元件有一定弹性、工件尺寸有一
定分散性的情况。
定位误差的大小对加工精度和产品质量有重要影响，因此需要对其进行 控制和补偿。
设计夹具体和零部件
根据结构方案，设计夹具体的各个零部件 ，并确定其尺寸、材料和热处理要求等。
03 夹具材料的选择与处理
夹具材料的种类与特性
钢材
硬度高、耐磨性好，适用于需要承受较大夹 紧力和切削力的夹具。
铝合金
轻便、易于加工，适用于需要快速装夹和轻 量化的夹具。
铸铁
具有良好的耐磨性和抗冲击性，适用于粗加 工和重型夹具。
机械制造工艺学清华大学出版社课后习题答案
《机械制造工艺学》习题参考答案常同立、杨家武、佟志忠编著清华大学出版社第一章机械制造工艺预备1-1参考答案要点：现代机械产品的开发与改进是极其复杂的持续的动态过程，大致可以用图1.1描述。
机械产品开发与改进系统可以描述为一个负反馈系统，它描述了机械产品依据用户需求反馈信息，不断改进和不断发展的动态过程。
机械产品开发与改进系统中包含产品决策、产品设计、工艺编制、产品制造、市场检验等环节。
上述环节之中任何一个环节的断裂，都会导致系统的崩溃。
因此上述环节都具有与系统同等的重要性，每个组成环节都具有无可替代的重要性。
因此学习机械制造工艺学很重要，很有意义。
图1.1 机械产品开发与改进系统1-2参考答案要点：按照专业教学指导委员会制定大纲，机械制造工艺学研究内容主要包含两个部分，即机械加工工艺学和机器装配工艺学。
它们分别以机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程为研究对象。
其中机械加工工艺过程指冷加工工艺过程。
机械制造的工艺过程特指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。
此外，机械制造工艺学还包括非常规加工方法概述，随着技术发展进步，非常规制造方法越来越多在工程实际中获得应有，并取得效果。
1-3参考答案要点：生产过程是指机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。
工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
工艺规程参看第二章机械制造工艺规程。
工艺规程在生产中的作用参看第二章机械制造工艺规程作用。
1-4参考答案要点：人们按照产品的生产纲领、投入生产的批量，可将生产分为：单件生产、批量生产和大量生产三种类型。
各种生产类型的工艺特征如下表：工艺特点单件或小批量生产中批量生产大批或大量生产毛坯的制造方法铸件用木模手工造型；锻件用自由锻部分铸件用金属模造型；部分锻件用模锻铸件广泛用金属模机器造型，锻件广泛用模锻《机械制造工艺学》习题参考答案常同立、杨家武、佟志忠编著清华大学出版社第二章机械加工工艺规程制定2-1参考答案要点：机械工艺规程在指导生产上发挥重要作用，主要体现在如下几个方面：1）工艺规程是指导生产的主要技术文件；2）工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据；3）工艺规程是新、扩建工厂或车间的基本资料。
机械制造工艺学课程设计3夹具设计
定位元件特点
定位销 （心轴）
短销（短心轴） 长销（长心轴）
圆孔
单锥销
（续）
限制的自由度 、
、 、
、、
短圆锥销
1—固定销 2—活动销
1— 、 、 2— 、
工件定位基准面 定位元件
定位方式简图
定位元件特点
（续）
限制的自由度
支承钉或 支承板
支承板或两个支承钉
、
外圆柱面 V形块
窄V形块
、
、 宽V形块或两个窄V形块
⒈工序基准为工件轴心线
此时为定位基准与工序基准重合，则基准不重合误差为零，而基准位移 的方向又与加工尺寸方向一致，所以加工尺寸B2的定位误差为
DB2
Y
d 2sin
2
⒉工序基准为外圆上母线
此时为定位基准与工序基准不重合。不仅有基准位移误差，而且还有基 准不重合，又定位尺寸与加工尺寸方向一致，所以尺寸B1的定位误差为
的设计基准作为定位基准，以避免定位基准与 设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
基准不重合误差示例
2）基准统一原则：应尽可能使多个加工表面 和加工工序采用同一组定位基准，这就是基准统 一原则。
3）互为基准原则：当对工件上位置精度要求高的 表面进行加工时，需要用两个表面互为基准，反复加工 的原则。
4）自为基准原则：某些要求加工余量小而均匀的 精加工工序，选择加工面本身作为定位基准，称为自为 基准原则。
（4）对刀或导向元件。 （5）夹具体。 （6）其他元件及装置。
3．机床夹具在机械加工中的作用 （1）保证加工精度。 （2）提高生产率，降低成本。 （3）扩大机床工艺范围。 （4）减轻工人的劳动强度。
夹具元件间常用的配合选择
第三版机械制造工艺学第三章习题解答
基准不重合误差： JB
DW JW JB 0.071 0.0125 0.0832 mm Th / 3 0.2 (1/ 3) 0.067 mm
上述定位方式不能否满足加工精度的要求。
3-5 图 3-94 所示零件， 锥孔和各平面均已加工好， 现在铣床上铣键宽为 b-△b 的键槽，要求保证槽的对称线与锥孔轴线相交，且与 A 面平行，还要求保 证尺寸 h-△h。图示定位方案是否合理？如不合理，应如何改进？
0.01 16 0.02 mm ，
3-6
图 3-95 所示工件， 用一面两孔定位加工 A 面， 要求保证尺寸 18±0.05 mm。 若两销直径为
试分析该设计能否满足要求？(要求工件安装无干涉现象，且定位误差不大于加工尺寸公差的 1/2)，若满足 不了，提出过改进办法。
解：根据第三版教材 P108 一面两孔定位误差的计算公式（3-5） ，可得
（1） 心轴定位情况 (图 c))：以圆心为定位基准，心轴水平放置 根据第三版教材 P107 式（3-3） ，可以得到孔销间隙配合的定位误差为
JW Dmax d min (32 0.03) (32 0.03) 0.06 mm
此外，考虑到基准不重合和同轴度的影响：
JB
5
在此转角误差作用下，工件在 Y 方向的最大摆动误差为： 80*tan(0.0286)=0.0399 mm<Tw=0.05 mm。 所以，该定位方案是满足加工精度要求的。
6-7
பைடு நூலகம்
指出图 6-89 所示各定位、夹紧方案及结构设计中不正确的地方，并提出改进意见。
4
解：在图 a）中，三爪卡盘这端夹持太长，有过定位，应向右适当移动；图 b）夹紧力和定位销钉 不在同一条线上，定位销钉应上移；图 c）夹紧力在连杆中部薄弱环节，易变性，应夹持在大头、小头 端；图 d）钻孔的位置下面没有定位销钉，可能会在钻孔时产生变形，加支撑销钉。
机械制造工艺学一、二、三章
5. 自动控制法 这种方法是把测量、进给装置和控制系统组成一个 自动加工系统，加工过程依靠系统自动完成的。 初期的自动控制法是利用主动测量和机械或液压 等控制系统完成的。目前已采用按加工要求预先 编排的程序，由控制系统发出指令进行工作的程 序控制机床（简称程控机床）或由控制系统发出 数字信息指令进行工作的数字控制机床（简称数 控机床），以及能适应加工过程中加工条件的变 化，自动调整加工用量，按规定条件实现加工过 程最佳化的适应控制机床进行自动控制加工。自 动控制法加工的质量稳定、生产率高、加工柔性 好、能适应多品种生产，是目前机械制造的发展 方向和计算机辅助制造(CAM)的基础。
广义制造概念的形成过程主要有以下几方面原因。 （一）工艺和设计一体化 它体现了工艺和设计的密切结合，形成了设计工艺 一体化，设计不仅是指产品设计，而且包括工艺 设计、生产调度设计和质量控制设计等。 人类的制造技术大体上可分为三个阶段，有三个重 要的里程碑。 1. 手工业生产阶段 2. 大工业生产阶段 3. 虚拟现实工业生产阶段
第三节制造过程
市场需求→产品开发和设计→产品的生产过程-→ 市场对产品的评价”这个完整的循环过程，这个 过程称为制造过程。
“生产过程”和“制造过程”从字面上看，区别不大。但是，从上述定义来 分析，“制造过程”的含义就丰富多了。 首先，由于在制造过程的概念中，产品的开发和设计是由市场决定的，制造 业必然要适应市场经济体制转变，是现代制造技术所必须的条件。 其次，生产过程中人们关注的重点是将原材料转变为成品（产品）的物质形 态转变，即物质流，这是传统制造工艺技术的主要内容。而在制造过程中， 除了研究物质流外，还要研究控制物质流的信息流，如：对市场需求的分析， 对生产过程中物质流的规划、组织、管理和控制，对物料的采购、存储和销 售，经营决策和管理，市场开发和服务等，以及现代制造技术中的柔性自动 化技术和控制技术，智能制造技术也都有信息流的内容。因此，需要对信息 进行采集、分析和处理的信息流。 制造过程中除了物质流、信息流外，还有能量流，它是指制造过程中的能量 消耗及其流程，物质流、信息流和能量流统称制造过程的三流。
华南农业大学工艺学第三章 机床夹具设计练习题
一、名词解释1．机床夹具：机床夹具是在机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确位置，并在加工过程中保持这个位置的不变2．定位误差：由于工件在夹具上（或机床上）定位不准确而引起的加工误差。
二、选择题1.回转工件台属于（）。
A、通用夹具B、专用夹具C、可调夹具2.“一面两孔”定位时，削边定位销削边的方向应（）。
A、垂直于两定位销连线B、平行于两定位销连线C、与两定位销连线成一定夹角3.当工件需要在一次安装下进行钻孔、扩孔、铰孔等多次加工，宜选用（）。
A、固定式钻套B、可换钻套C、快换钻套D、特殊钻套4.双支承镗模的镗刀杆与机床主轴应采用（）。
A、刚性连接B、浮动连接C、弹性连接5.辅助支承在使用时是（）。
A、每批工件调整一次B、每个工件调整一次C、先调整好以后再把工件放上去定位夹紧D、不调整6.四爪单动卡盘属于（）。
A、可调夹具B、专用夹具C、通用夹具7.工件以外圆柱面放在V型块上定位时，定位误差随V型块夹角α增大而（）。
A、增大B、减少C、不变8.定位误差中包括（）。
A、随机误差B、调整误差C、夹紧误差D、基准不重合误差和基准位置误差9.铣床夹具上的定向键是用来（）。
A、使工件在夹具上定位B、使夹具在机床上定位C、使刀具对夹具定位D、使夹具在机床上定向10.自位支承（浮动支承）其作用增加与工件接触的支承点数目，但（）。
A、不起定位作用B、一般来说只限制一个自由度C、不管如何浮动必定能限制一个自由度11.在简单的夹紧机构中（）夹紧机构一般不考虑自锁。
A、铰链B、螺旋C、偏心D、斜楔E、杠杆12.在多件夹紧中，由于各工件在尺寸上有误差，因此一般采用（）夹紧，夹紧才能达到各工件同时被夹紧的目的。
A、多点B、多向C、浮动D、动作联动E、连续式或干行式13.专用车床夹具的回转轴线与车床主轴轴线的同轴度与（）有关。
A、轴颈精度B、夹具与主轴联接结构及精度C、主轴端部与夹具采用螺纹联接的螺纹精度有关14.常用的夹紧机构中，自锁性能最好的夹紧机构是（）夹紧机构。
机床夹具设计第三节——工件的夹紧
二、夹紧力的确定
夹紧力的确定包括：作用点、方向、大小三要素 1. 作用点的选择 ● 应落在支承点上或支承面以内，避免工件翻转。 如图所示，夹紧力W的作用点可能会使工件翻转。 ● 应落在工件刚性大的部位。如图所示，镗连杆大 头孔时，W1加在杆身中间，会使两头上翘，镗孔 后，导致孔轴线与端面不垂直。 ● 应靠近加工面。如图2所示，镗连杆大头孔时， W2加在小头孔端，离加工面过远，导致工件夹紧 变形大或夹紧不可靠。
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2-32
三、 常见夹紧机构
1. 楔块夹紧机构
图2-39 楔块夹紧动画
楔块夹紧机构是利用斜面来夹紧工件的，它是夹具 的基本形式，其他一些机构实际上是由此派生出来 的。(图2-40a） 1 夹紧力的计算 （受力分析如图2-40b） ∑F（X）=0 Q=F1+Rx。。。（1） Q——外力； F1——工件与楔块之间的摩擦力； Rx——楔块与夹具体之间的摩擦力F2与夹具体反力N 的合力在水平方向的分力； F1=Wtgφ1 Rx=Wtg(α+φ2) 代入（1）式 得 Q=Wtgφ1+Wtg(α+φ2) 令φ1=φ2=φ 则tgφ1+tg(α+φ2)≈tg(α+2φ)
§2.6典型夹具
§ 2.6.1.1 钻床夹具（1） 钻床夹具也称钻模，用于钻床上孔 加工。钻模种类很多，常用的有： 一 固定式钻模（图2—55） 在使用过程中钻模板的位置固定不动 叫固定式钻模。这类钻模的加工精度 较高。
二 翻转式钻模
如图2-56所示一箱体类零件，底面需要钻孔，而 工件底面朝上无法安装，只能正面安装好以后翻 转过来再加工。工件与夹具总重不宜过大，一般 不超过10Kg，以减轻劳动强度。否则应配机动翻 转装置。 三 盖板式钻模 一些大、中型工件在钻孔时，由于工件的自重足 以克服切削力，工件不需要夹紧。只需将钻模板 固定在工件上。所以钻模板做成盖板式。 图2-57为盖板式钻模，钻模板以圆柱销2、削边 销6、支承板5在工件上定位。由于钻削力不会使 钻模板抬起，故无需夹紧。
机床夹具设计课程设计
划线找正法定位是在机床上使用划针按毛坯或半成品上待加工处预先划出的线段找正工件，使其获得正确的位置的定位方法，此法受划线精度和找正精度的限制，定位精度不高。主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件等不便于使用夹具进行加工的粗加工。
（三）使用夹具定位
夹具定位即是直接利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的定位方法。由于夹具的定位元件与机床和刀具的相对位置均已预先调整好，故工件定位时不必再逐个调整。此法定位迅速、可靠，定位精度较高，广泛用于成批生产和大量生产中。
5.2连接元件选型
5.2.1 标准件
连接元件选型包括定位元件选取，夹紧元件选取，其他专用元件选取。
1、定位元件：支撑钉，支撑板，可调支撑螺钉。
2、夹紧元件：压紧螺钉，螺母，滑动压块，压板。
3、其他专用元件：钻套。
以上所用元件都为标准件，相关的尺寸大小查表可得。
5.2.2 非标准件
夹具体设计，钻模板设计，底座设计。
2.1.2 定位方案选定
在考虑到以上问题的基础上，根据零件的具体情况提出以下定位方案：
方案：三 工件采用六点定位，即用底面四个点和侧面两个点定位，这种定位方式，夹具结构简单，装卸工件方便，定位稳定可靠，并且在一次安装中，可以从加工除定位面以外的剩余各个平面和孔系，也可以作为从粗加到精加工大部分工序的定位基准，实现“基准统一”。因此，显然此方案满足“六点定位原理”的要求。工件的六个自由度被完全限制，并且产生过定位，但只需严格保证φ6H8孔轴线的垂直度要求就能较小的产生过定位带来的加工误差，顾采用上述定位方案可行。
夹具结构，如多件夹紧、联动结构等，以缩短辅助时间；对于中、小批量生产，则要求在满足夹具功能的前提下，尽量使夹具结构简单、制造方便，以降低夹具制造成本。
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根据工件的加工要求，有时并不需要 限制工件的全部自由度的定位方式
根据工件的加工要求，应该限制 的自由度没有完全被限制的定位
欠 定位
过 定位
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夹具上两个或两个以上的定位元 件重复限制同一个自由度的现象
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过定位及消 除方法示例
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不完全 定位示例
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工件定位中的过定位问题
能迅速而方便地装备新产品，以缩 短生产准备周期，降低生产成本
能装夹一组具有相似性特征的工件
适用于精密加工的高精度机床夹具
适用于现代化制造技术的新型机床夹具
采用液压动力源的高效夹紧装置
提高机床夹具的标准化程度
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现代机床夹具的发展方向
精密化
如精密分度、高精度自定心
缩短加工的基本时间和辅 助时间，以提高劳动生产 率，减轻工人的劳动强度
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机床夹具的主要功能
在机床 上加工 时必须 用夹具 装夹牢
工件
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
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
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用夹具 可在车 床上加 工机体 阶梯孔
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机床夹具的分类
按夹具的通 用特性分类
结构、尺寸已标准化、系列化， 且具有一定通用性的机床附件
通用 夹具
专用 夹具
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针对某一种工件的某一工序的加 工要求而专门设计和制造的夹具
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可调 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
用于保证工件加工表 面与刀具之间的位置
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
其他装置 或元件
夹具体
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夹具的基座和骨架，用来配 置、安装各夹具元件及装置
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机床夹具的现状及发展方向
当 今 时 代 对 夹 具 的 新 要 求
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夹具预先在机床上已调整好位置，工件通 过夹具对于机床也就占有了正确的位置
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
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装夹基本上不受工人技术水平的影响， 能比较容易和稳定地保证加工质量
装夹迅速、方便，能减轻劳动强度，显 著地减少辅助时间，提高劳动生产率
能扩大机床的使用范围
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机动 夹具11ຫໍສະໝຸດ 2020/8/1912
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机床夹具的组成
定位支 承元件
用于确定工件在夹具中 的位置并支承工件
将工件压紧夹牢，并保证工 件在加工过程中位置不变
夹紧 元件
连接定 向元件
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用于确定夹具对机床主轴、 工作台或导轨的相对位置
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对刀或 导向元件
个工位移至下一个工位进行加工
车床 夹具
铣床 夹具
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磨床 夹具
按夹具使用 的机床分类
镗床 夹具
钻床 夹具
数控机 床夹具
齿轮机 床夹具
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按夹具的 动力源分类
手动 夹具
应有扩力机构与自锁性能，以 减轻劳动强度与确保安全生产
分为气动、液压、气液增压、 电动、电磁、真空、离心力、
自夹紧夹具等
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高效化
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柔性化
通过调整、组合等方式，以 适应工艺可变因素
按夹具零件及部件的国家标准 以及各类通用夹具、组合夹具 标准制造，有利于夹具的商品 化生产，有利于缩短生产准备
周期，降低生产总成本
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高效化
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二、工件的定位 工件在夹具上定位：就是指工件在夹具上的位
置按照一定的要求确定下来，将必须限制的自由度 一一予以限制。
第三章
机床夹具设计
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在机械加工过 程中，为了保 证工件的加工 精度，使之相 对于机床、刀 具占有确定的 位置，并能迅 速、可靠地夹 紧工件，以接 受加工或检测 的工艺装备称 为机床夹具， 简称夹具。
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一 概述 二 工件在夹具中的定位 三 工件的夹紧 四 各类机床夹具设计要点 五 专用夹具的设计方法和步骤
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所谓自由度，即空 间位置的不确定性
工件的六个自由度 20
六点定位原则
实质就 是限制 自由度
定位的 实质
工件的六个自由度如果都加以限制了， 工件在空间的位置就完全被确定下来了
通常，一个支承点限制工件的一个自由度
六点定 位原则
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使用合理设置的六个支承点，与工件 的定位基准相接触，以限制工件的六 个自由度，使工件在夹具中的位置完 全被确定的方法，称为六点定位法则
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矩形工件定位
圆形工件定位
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说明
定位支承点是由定位 元件抽象而来的
定位支承点与工件定位基 准面始终保持接触，才能
起到限制自由度的作用
分析定位支承点的作用时， 不考虑力的影响
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定位中的 几种情况
不重复地限制 了工件的六个 自由度的定位
完全 定位
不完全 定位
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工件的安装方法
找正 安装法
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
后将工件夹紧，进行加工
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专用夹具 安装法
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
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夹具装夹 工件的特点
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
通常，自由度限制大于3，小于、等于6
过定位的不良后果
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使接触点不稳定，增加了不同一性 增加了夹紧变形 部分工件不能顺利与定位元件配合
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消除或减少过定位干涉的方法
工件的夹紧：为保证在加工过程中工件不受切 削、惯性等外力的影响而始终保持定位时获得的正 确位置，需要对工件施加一定的夹紧力，称为工件 的夹紧。
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工件定位的基本原理
自由度的概念
一个位于空间自 由状态的物体， 对于空间直角坐 标系来说，具有 六个自由度：三 个位移自由度和 三个旋转自由度
件和夹紧元件便可使用的夹具
采用成组加工工艺，将工件按形状、 尺寸和工艺的共性分组，再为每组
工件设计组内通用的专用夹具
成组 夹具
组合 夹具
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一种模块化的夹具，由一套预先制 造好的标准元件组装成的专用夹具
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自动线 夹具
一为固定式夹具，与专用夹具相似
另为随行夹具，使用中随着工件一 起运动，并将工件沿着自动线从一