机床夹具ppt
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机床夹具概述PPT课件
1．工件以平面定位：常用支撑钉或支撑板作为定 位元件来实现定位
(1) 支承钉
①固定支撑：平头支承钉 （A型）、球头支承钉 （B型）、齿纹头支承钉 （C型）图
②、可调支承
（图）
③、自位支承
（图）
(2) 支承板
2．工件定位中的几种情况
(1) 完全定位（图）工件的六工件的加工要求，并不需要 限制工件的全部自由度的定位。
(3) 欠定位
（图）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
(4) 过定位
（图）夹具上的两个或两个以上的
定位元件，重复限制工件的同一个或几个自由度的
（一） 数控加工夹具的特点 （二） 数控机床夹具的类型
一、 机床夹具概述
（一）、概述
• 概念：
• 在机械加工过程中，为了保证加工精度，固 定工件，使之占有确定位置以接受加工或检 测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。
• 1．工件的安装 • 工件的安装包含的内容 ： • (1) 定位：确定工件在夹具中的正确位置 • (2) 夹紧：保证工件在加工工程中不会由于
合称为工件的六个自由度。
因此，要完全确定工件的位置，就需要按一定的要 求布置六个固定点，这些用来限制工件自由度的固定点 称为定位支承点（即定位元件），简称定位点。 ①、概念:用合理分布的六个支承点限制工件六个自由 度的法则，称为六点定则。（图）
②、“六点定位原理” 应注意：
（1）定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接 触，才能起到限制工件自由度的作用。
（三）、 机床夹具的组成和作用
• 1．机床夹具在机械加工中的作用 • (1) 保证加工精度、稳定产品质量； • (2) 提高劳动生产率、降低成本； • (3) 扩大机床的工艺范围，实现“一
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
典型机床夹具设计说明书-PPT
H7/g6的间隙配合压入 衬套孔内，衬套外圆 与钻模板底孔的配合 采用H7/n6或H7/r6的 过盈配合。为了防止 钻套随刀具转动或被 切削顶出，常用螺钉 固紧。
可换钻套用于大批 量生产中，由于钻套
c）可换钻套
（3）快换钻套 快换钻套更换迅
速，只要将钻套逆 时针转动一下，即 可从钻模板中取出。 他与衬套的配合采 用H7/g6或H6/g5的 间隙配合。
1）被钻孔直径大于１0㎜时（特别是加工钢 件），宜采用固定式钻模。
2）翻转式钻模适用于加工中小件，包括工件在 内的总重量不宜超过１0㎏。
3）当加工分布不在圆周上的平行孔系时，如工 件和夹具的总重量超过１5㎏，宜采用固定钻模在摇 臂钻床上加工。如生产批量大，则可在立式钻床上 采用多轴传动头加工。
4）对于孔的垂直度和孔心距要求不高的中小型 工件，宜优先采用滑柱钻模。如孔的垂直度公差小 于0.1㎜，孔距位置公差小于0.15㎜时，一般不宜采 用这类钻模。
钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相 对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生 产中，已广泛采用钻模来进行加工。
一、钻床类夹具的主要类型
钻床夹具的种类繁多，根据工件的结构形状， 大小，被加工孔的分布情况和钻模板的特点，一般 分为固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和 滑柱式等几种类型。
1、固定式钻模
三、车床夹具设计要点
车床夹具的主要特点是夹具与机床主轴联接， 工作时由机床主轴带动其高速回转。因此在设计车 床夹具时除了保证工件达到工序的精度要求外，还 应考虑：
（1）夹具的结构应力求紧凑轻便悬臂尺寸短，使 重心尽可能靠近主轴。
（2）夹具应有平衡措施，消除回转的不平衡现 象，以减少主轴轴承的不正常磨损，避免产生振动 及振动对加工质量和刀具寿命的影响。平衡重的位 置应可以调节。
可换钻套用于大批 量生产中，由于钻套
c）可换钻套
（3）快换钻套 快换钻套更换迅
速，只要将钻套逆 时针转动一下，即 可从钻模板中取出。 他与衬套的配合采 用H7/g6或H6/g5的 间隙配合。
1）被钻孔直径大于１0㎜时（特别是加工钢 件），宜采用固定式钻模。
2）翻转式钻模适用于加工中小件，包括工件在 内的总重量不宜超过１0㎏。
3）当加工分布不在圆周上的平行孔系时，如工 件和夹具的总重量超过１5㎏，宜采用固定钻模在摇 臂钻床上加工。如生产批量大，则可在立式钻床上 采用多轴传动头加工。
4）对于孔的垂直度和孔心距要求不高的中小型 工件，宜优先采用滑柱钻模。如孔的垂直度公差小 于0.1㎜，孔距位置公差小于0.15㎜时，一般不宜采 用这类钻模。
钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相 对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生 产中，已广泛采用钻模来进行加工。
一、钻床类夹具的主要类型
钻床夹具的种类繁多，根据工件的结构形状， 大小，被加工孔的分布情况和钻模板的特点，一般 分为固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和 滑柱式等几种类型。
1、固定式钻模
三、车床夹具设计要点
车床夹具的主要特点是夹具与机床主轴联接， 工作时由机床主轴带动其高速回转。因此在设计车 床夹具时除了保证工件达到工序的精度要求外，还 应考虑：
（1）夹具的结构应力求紧凑轻便悬臂尺寸短，使 重心尽可能靠近主轴。
（2）夹具应有平衡措施，消除回转的不平衡现 象，以减少主轴轴承的不正常磨损，避免产生振动 及振动对加工质量和刀具寿命的影响。平衡重的位 置应可以调节。
31-典型机床专用夹具设计综合实训PPT模板
（2）夹具装配图上应标注的技术要求
① 加工孔的中心线对基准C的对称度为0.03mm。 ② 加工孔的中心线对基准D的垂直度公差为 0.03mm。 ③ 芯轴对基准D的平行度公差为0.05mm。
二、实训总结
通过对钢套钻孔夹具的设计，掌握机床夹具的 基础知识、机床夹具的设计和钻模的设计要点等m。 200.007 0.02
根据夹具上常用配合的参考表所示，选择定位元
件与夹具体的连接用过渡配合H7/r6。
（2）钻套及其尺寸的确定
为了确定刀具相对于工件的位置，夹
具上应设置钻套作为引导元件。由于只需
要加工φ5mm孔，且生产批量不大，所以可 采用固定钻套，如右图所示。钻套安装在
钻模板上，钻模板采用固定式钻模板。
机械制造技术
典型机床专用夹具设计综合实训
下图所示为钢套钻孔工序图，零件材料为Q235A 钢，生产批量为500件，所用机床为Z525型立式钻床， 所用钻头外径为φ5mm。其他尺寸均已精加工完毕， 现需钻φ5mm的孔，其加工精度为IT9级，
表面粗糙度Ra为6.3μm。 要求设计钻φ5mm孔的夹 具（定位元件均有较高精 度，能满足要求）。
典型车床夹具有卡盘式车床夹具和角铁式车床 夹具等。
车床夹具的设计要点主要包括定位元件、夹紧 装置、车床夹具与车床主轴的连接和夹具的总体结 构四部分。
2．铣床夹具
按铣削加工进给方式的不同，铣床夹具可分为 直线进给式、圆周进给式和仿形进给式三种。
铣床夹具的设计要点主要包括保证工件定位的 稳定性和夹紧的可靠性、定向键和对刀装置三部分。
应注意，定位芯轴与工件上φ5mm孔接触 的部位应铣平，用来让刀，避免钻孔后的毛刺 妨碍工件装卸。
② 定位元件尺寸的确定
取定位孔φ 2000.02m1 m直径的最小值为定位芯轴的基 本尺寸。由于需要加工的φ5mm孔表面粗糙度Ra为
机床夹具的基本原理-PPT
按专业化程度分：
➢ 通用夹具：与通用机床配套。如：三爪卡盘等。 ➢ 专用夹具：根据某一工序专门设计。 ➢ 成组夹具：按照成组工艺原理设计，适用于一组零件。 ➢ 组合夹具：由标准件拼接而成。
➢ 随行夹具：用于自动线上，工件在夹具上由输送装置 送往各机床，并在机床夹具或机床工作台上进行定位 和夹紧。
大家应该也有点累了，稍作休息
D 2 2 2 b 2 1 2 T lk T lx 2 D 2 2 2 m i2 n b 2 2
整理后得：
1 2 bT lk T lx 1 4 (T lk T lx )2D 2 2 2 m in 2 2 m i2 n
去掉式中高阶无穷小量后得： b D22min Tlk Tlx
础件。 6. 其它元件：如动力装置、分度装置等。
1. 安装误差：△安装 工件在夹具中的定位和夹紧误差
2. 对定误差：△对定 刀具的导向或对刀误差
3. 过程误差：△过程 与加工过程中一些因素有关的加 工误差。如：受力变形、受热变 形、磨损等。
通常：△安装+△对定+△过程≤T工件
一、六点定位原理：
1. 完全定位：六个自由度全部被限制。 2. 不完全定位：（部分定位） 3. 欠定位：根据加工要求，未能限制应该限制的自由度
3. 确定菱销的宽度：
查表取：b=4mm
4. 确定菱形销尺寸及公差：
根据式： b D22min Tlk Tlx
得：
2 m in b T lD k 2T lx 4 (0 .1 1 2 0 2 .0) 4 0 .053
2 m D 2 m i n d 2 m in d a 2 m x D 2 m a x 2 m i n 1 i 0 . 0 n 2 1 . 9 5
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
第12页/共74页
机械加工工艺装备夹具课件
F = FJ tan(φ2+α)
斜角α=10°～14° 一般摩擦系数f=0.1～0.15 摩擦角φ≈5°45′～8°32′ 图1.96 斜楔夹紧受力分析
◆斜楔的自锁条件
F1 ≥ F F1 =FJ tanφ1 F = FJ'tan(α-φ2)
FJ = FJ'
tanφ1≥tan(α-φ2)
φ1 = φ2 = φ， α≤2φ
电动夹具 磁力夹具 真空夹具
1.3.1 机床夹具概述
●机床夹具的组成
①定位元件 —确定工件的正确位置 ②夹紧装置 —夹牢工件，保证工件正确位置不变 ③对刀及导向装置 —迅速确定刀具与工件的相对位置 ④夹具体 —夹具的基础件 ⑤其他装置或元件 —分度装置、联接元件等
1.3.2 工件的定位
基准及其分类
1.3.2 工件的定位
1、工件定位的方式
（1）直接找正定位—精度取决于工人技术水平 单件小批生产，位置要求高
a)磨内孔时工件的找正 b)刨槽时工件的找正
图 1.60 直接找正定位
（2）划线找正定位—精度低 单件小批，复杂件，毛坯精度低
图1.61 划线找正定位
（3）夹具定位—生产率高，定位精度高成批及大量生产
①明确设计任务，收集设计资料
②拟订夹具结构 —定位方案；夹紧方案；刀具引导方式； 方案，绘制夹具 其他装置；总体结构及安装方式 草图
③绘制夹具总图 —工作位置为主视图
双点划线画工件（余量网纹表示） 画定位→夹紧→导向件→夹具体 标注总图技术要求 绘制夹具零件图
●夹具总图技术要求的标注
①轮廓尺寸 —L×H×B ②定位技术要求 —定位件与工件配合，定位件间要求 ③对刀技术要求 —对刀件与刀具配合，对刀件间要求 ④机床连接要求 —与机床联结尺寸、配合 ⑤夹具制造技术要求
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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
2、夹紧力作用点的确定 （1）夹紧点要正对支承元件或位于支承 元件所形成的支承面内，保证定位不变。
（2）夹紧力作用于刚性较好的部位，以减 小工件夹紧变形。
3）夹紧力作用点尽可能靠近加工表面， 以减小加工时工件振动和弯曲变形。
三、典型夹紧机构
1、斜楔夹紧机构
２、螺旋夹紧
３、偏心夹紧
４、夹紧动力源装置 １、气动夹紧
一、 夹紧装置的组成及基本要 求
1、力源装置 2、中间传力机构 3、夹紧元件
二、夹紧力的确定
1、确定夹紧力方向的原则 （1）夹紧力方向应有利于工件准确 定位，而不破坏定位。
（2）夹紧力方向尽量与切削力，工件重力的 方向一致，以减小夹紧力，操作省力。
（3）夹紧力方向尽量与工件刚度最大方 向一致，以减小变形
常见典型定位方式及定位元件所限制的自由度
位常 元见 件典 所型 限定 制位 的方 自式 由及 度定
（1）完全定位与不完全定位
定义：六个自由度完全被限制的定位称为完 全定位；允许一个或几个自由度不被限制 的定位称为不完全定位。
（2）欠定位与过定位
定义：应限制的自由度而未被限制的定位称为欠 定位（不允许）
△dW3=O1O2=AO2-AO1 =(AO2+O2C2)- (AO1+O1C1)
例4-4
外圆 中心 内孔中 心 心轴 中心 内孔中心
m
H min
H man
m
外 圆中心 心轴 中心
孔最大，外圆最小，
心轴最小，外圆中心向上 偏
孔最大，外圆最大，
心轴最小，外圆中心向下 偏
外圆中心
内孔中心
心轴中心
外圆中心
内 孔中心
心轴中心
心轴中心
内孔 中心 外圆中 心
心轴中心
内 孔中心 外圆中 心
例题、圆盘形工件外径为￠800-0.15，按尺寸 30±0.07铣出一平面，然后按给出定位 元件加工内孔￠20+0.0450 。 试计算加工后 所产生的与外圆的同轴度误差。（哈工大）
φ8 0 - 00
.15
φ 2 0 +0. 045
4、用下图所示的定位方式铣削连杆的两个侧面， 计算加工尺寸12+0.30mm的定位误差。
13 ± 0.1
65 ± 0.05
φ 20g6
+0.3 12 0
φ 20H7
186页 方法一：
5-10题
△dw=△jb+△jw
总结：
三、保证加工精度的条件
δ
工件≥
△夹具+ △加工
第四节、 工件在夹具中的 夹紧
第二节、工件在夹具中的定位
一、基准的概念 基准：确定生产对象上几何要素间的几何 关系所依据的点、线、面。 （1）设计基准 （2）工艺基准 1）定位基准：加工中用做定位的基准。 2）度量基准 3）装配基准
二、六点定位原理： 用六个支撑 点，去分别 限制工件的 六个自由度， 从而使工件 在空间得到 确定位置的 方法。
同一个自由度被二个或二个以上支撑点重 复限制的定位称为过定位。 应尽 量避 免过定位。（精度极高时也允许）
措施 •改变定位元件结构 •提高定位元件等精度
三、常见的定位方式及定位元件
1、以平面定位
（1）固定支承
（2）可调支承
（３）自位支承
2、工件以圆孔定位
（1）定位销
（2）圆锥销 （3）定位芯轴
度要求
2）缩短加工工时，提高劳动生产率 3）降低生产成本 4）减轻工人劳动强度 5）可由较低技术等级工人进行加工 6）扩大机床工艺范围
三、机床夹具的分类与组成 1、夹具的分类
2、夹具的组成
（1）定位元件 （2）夹紧装置 （3）对刀、引导 元件 （4）连接元件 或装置 （5）夹具体 （6）其它装置
2、定位副制造不准确产生定 位误差
△jW=OO1max-OO1max= (△D+ △d ) ÷2
心轴垂直放置
△jW= △D+ △d ＋ △
二、定位误差的计算
例题：
△dW1=B1B2
=AB2-AB1
=(AO2+O2B2)
- (AO1+O1B1)
△dW2=C1C2=AC2-AC1
=(AO2+O2C2)- (AO1+O1C1)