心轴类车床夹具
专用夹具设计
二、专用夹具设计的方法步骤
1、已知条件：工艺人员提出的夹具设计任务书， 内容主要包含：工序加工尺寸、位置精度要求；定 位基准；夹紧力作用点、方向；机床、刀具、辅具； 所需夹具数量。
2、设计方法步骤
夹具设计生产过程一般可简单表示成下面框图
⑴准备阶段：明确设计要求、掌握第一 手资料
①收集各种图纸和技术资料 ②了解生产批量和夹具需要量 ③收集有关机床的资料 ④收集有关刀具方面的资料 ⑤收集有关夹具零部件标准 ⑥了解有关本单位制造和使用夹具的情况 ⑦收集国内外同类夹具的资料
④ 钻套下端面与工件加工面之间的空隙S确定
加工脆材：S=(0.3～0.6)d
加工塑材：S=(0.5～1)d
材料愈硬、S愈小；d愈小、S愈大 特殊情况： 在斜面上钻孔，S取小值；孔位精度高时、S=0； 钻L/d＞5的深孔、S=1.5d
⑵ 钻模板：安装钻套的板
①固定式钻模板
② 铰链式钻模板
③ 可卸式钻模板
+0.025 +0.014
+0.039 +0.022
+0.029 +0.016
+0.045 +0.026
H9级精度铰刀
+0.025 +0.014
+0.030 +0.017
+0.036 +0.020
+0.044 +0.025
+0.052 +0.030
+0.062 +0.036
+0.073 +0.042
带导柱铰刀 1－切削部分 2－钻套 3－导柱
b) 钻套导引刀具刃部时
工序
导孔基本 尺寸
外筒衬套工艺及车床心轴铣床靠模夹具设计
目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I 前言........................................................... - 1 -第1章零件的分析................................................ - 2 -1.1零件的作用............................................... - 2 -1.2零件的工艺分析........................................... - 3 -1.2.1结构工艺分析....................................... - 3 -1.2.2材料加工性......................................... - 4 - 第2章工艺规程设计.............................................. - 5 -2.1工艺路线设计............................................. - 5 -2.1.1确定毛坯的尺寸..................................... - 5 -2.1.2主要表面的加工方法................................. - 5 -2.1.3加工阶段划分....................................... - 5 -2.1.4基准选择........................................... - 5 -2.1.5工序集中与分散..................................... - 7 -2.1.6制订工艺路线....................................... - 7 -2.2工序设计................................................. - 9 -2.2.1工序尺寸、机械加工余量的确定....................... - 9 -2.2.2机床及工艺装备的选择.............................. - 10 - 第3章夹具设计................................................. - 14 -3.1夹具设计................................................ - 14 -3.1.1拟定夹具方案...................................... - 14 -3.1.2自由度分析........................................ - 15 -3.1.3绘制夹具总图...................................... - 18 -3.1.4绘制夹具零件图.................................... - 19 -3.1.5夹具精度分析...................................... - 19 - 第4章结论..................................................... - 25 -致谢.......................................................... - 26 -参考文献.................................................... - 27 -毕业设计小结................................................... - 28 -I摘要本次毕业设计的主要任务是对外筒衬套零件的加工工艺规程及某些工序的专用夹具设计。
心轴类车床夹具课件
具有足够的稳定性和使用寿命。
03
5. 根据校核结果进行优化设计，完成夹具的制作。
02
心轴类车床夹具特点
心轴类车床夹具的结构特点
01
固定心轴
固定心轴的安装端面与工作轴 线重合，这种结构的心轴主要 适用于装夹具有对称平面的工
件。
02
移动心轴
移动心轴可以沿车床主轴方向 移动，这种结构的心轴主要适 用于加工圆锥面或曲线回转面
心轴类车床夹具的夹紧方式
夹紧力控制
根据工件的材料和加工要求，选择合适 的夹紧力，确保工件不会在加工过程中 发生移动或变形。
VS
夹紧元件选择
根据工件的特点和夹紧力要求，选择适合 的夹紧元件，如螺栓、螺母、压板等。
心轴类车床夹具的导向方式
导向元件选择
根据车床的加工特点和工件要求，选择适合的导向元件，如导轨、轴承等。
夹具的设计原则和步骤
01
设计步骤
02
1. 分析加工需求和工件特点 ，确定夹具类型和设计要求
。
03
2. 根据工件尺寸和加工要求 ，选择合适的定位元件、夹 紧元件、导向元件和支撑元
件。
夹具的设计原则和步骤
01
3. 根据设计要求和元件组合方案，绘制夹具装配图和
零件图。
02
4. 对夹具进行强度和刚度校核，确保其在使用过程中
导向精度控制
确保工件在加工过程中不会发生倾斜或振动，需要选择合适的导向元件，确保导 向精度。
04
心轴类车床夹具的制造工 艺
心轴类车床夹具的铸造工艺
砂型铸造
使用模具和粘土制作成与心轴类车床夹具相似的砂型，然后进行灌注金属。
熔模铸造
制作蜡模，在蜡模外包裹耐火材料，然后进行金属灌注。
机械制造工艺学(王先逵)-第六章-夹具设计习题及答案
机械制造工艺学（王先逵）习题及答案第六章机床夹具设计1、什么是机床夹具?举例说明夹具在机械加工中的作用。
答：机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。
机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度；②减少辅助工时，提高劳动生产率；③扩大机床的使用范围，实现一机多能。
举例：用V形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及工件相对于刀具和机床的位置精度.如图a.b2、机床夹具通常由哪几部分组成?答：机床夹具的组成部分：1．定位元件, 2．夹紧装置 3．对刀引导元件 4．连接元件5．夹具体， 6．其它元件或装置3、常见的定位方式、定位元件有哪些?答:⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承⑵工件以外圆定位：V形块、定位套、半园套、圆锥套⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴⑷工件以组合表面定位:一面两销4、辅助支承与自位支承有何不同？答：辅助支承用来提高支承件零件刚度,不是用作定位支承点，不起消除自由度作用；自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定位基准位置的变化而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的作用.5、什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。
答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差,由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的,因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量.造成定位误差的原因：⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误差Δjb⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差,即基准位移误差Δjw7、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求？答：⑴方向：①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性②夹紧力方向应使工件变形尽可能小③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；⑵夹紧力作用点：①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支撑面内②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；⑶夹紧力的大小：夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。
《机床夹具设计》课件(6)
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夹具设计教学课件
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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。
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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。
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固定式镗套
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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。
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回转式镗套
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（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。
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夹具设计习题及答案
第一单元夹具设计概论课后习题：1．何为机床夹具？2．机床夹具有哪些部分组成？3．机床夹的分哪几类，各种类型的数控机床适用场合？4. 机械加工中夹具的地位？5. 了解几中典型机床夹具，说明其工作原理？6. 机床夹具有哪些功能和作用？7. 机床夹具的应用特点：8. 机床夹具发展方向？第一单元习题参考答案1. 答：机床夹具是在机床上所使用的一种辅助装置，用它来准确、迅速地确定工件与机床、刀具间的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。
2. 答：机床夹具的组成部分有：1）定位元件定位元件是夹具的主要功能元件之一。
通常，当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就基本确定了。
2）夹紧装置通常，夹紧装置的结构会影响夹具的复杂程度和性能。
它的结构类型很多设计时应注意选择。
3）夹具体夹具体是夹具的基体骨架，通过它将夹具所有元件构成一个整体。
4）连接元件根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。
一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上。
5）对刀与导向装置对刀与导向装置的功能是确定刀具的位置。
6）其它元件或装置3. 答:1）按夹具的应用范围分类通用夹具专用夹具可调夹具组合夹具自动化生产用夹具2）按夹具使用的机床分类由于使用夹具的各类机床，其工作特点和结构形式不同，对夹具的结构相应地提出不同要求。
因此可按所适用的机床把夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等类型。
3）按夹具的夹紧动力源分类根据驱动夹具夹紧的动力源不同，可把夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具等其他类型。
4. 答:（1）保证加工精度用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用夹具并且它还是全面质量管理的一个重要环节。
（2 ）提高劳动生产率使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。
机械工艺夹具毕业设计2外筒衬套工艺及车床心轴铣床靠模夹具设计
机械工艺夹具毕业设计2外筒衬套工艺及车床心轴铣床靠模夹具设计一、211外筒衬套工艺1.外筒衬套的加工工艺：（1）材料准备：根据工艺要求选择适当的材料，一般为低碳钢材料，材料应具备良好的加工性能和耐磨性。
切割材料时，应保持切口平整，并确保材料的尺寸满足要求。
（2）车削工艺：将材料放入车床上，根据产品图纸要求进行车削加工。
首先进行外径的粗车加工，然后根据尺寸要求进行细车加工。
车床应保持合适的切削速度和进给速度，确保加工表面的质量。
（3）镗削工艺：将车削加工后的外筒衬套放入镗床上进行镗削加工。
根据产品要求，通过选择合适的刀具进行镗削加工，确保孔径的精度和表面质量。
（4）磨削工艺：将镗削加工后的外筒衬套进行磨削加工，以进一步提高孔径的精度和表面质量。
根据产品要求，选择合适的砂轮进行磨削加工，确保加工表面的光洁度和平整度。
（5）清洗和检查：对加工后的外筒衬套进行清洗和检查，确保产品质量。
清洗时，应使用适当的清洗剂和工艺，去除加工过程中的油污和杂质，以保证产品的表面质量。
2.外筒衬套的加工注意事项：（1）选取合适的材料和切削工艺参数，确保加工过程顺利进行。
（2）严格控制加工尺寸的精度和表面质量，确保产品的装配和使用的可靠性。
（3）加工过程中要保持良好的切削润滑条件，避免因过渡热引起材料变形或表面质量下降。
1.夹具设计要求：（1）可靠性：夹具在使用过程中要具备良好的稳定性和可靠性，能够保持工件的位置和姿态。
（2）精度：夹具要能够精确定位和固定工件，保证加工精度。
（3）适用性：夹具要适用于车床和铣床的加工要求，具备良好的可调性和灵活性。
2.基本结构设计：（1）夹具底座：夹具底座应具备足够的稳定性和刚性，以保证夹具在加工过程中不产生明显变形。
应选择适当的材料和结构形式，使夹具底座既轻便又坚固。
（2）夹紧机构：夹紧机构要能够牢固地夹紧工件，保证工件的位置和姿态。
可以采用机械或液压夹紧机构，根据工件的特点和加工要求进行选择。
常用机床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
图9.29 铣削键槽用的简易专用夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
图9.30 加工壳体的铣床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
根据被加工孔的分布情况和钻模板的特点,一般分为：
固定式钻模 回转式钻模 移动式钻模 翻转式钻模 盖板式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
(1)机床用平口虎钳
机床用平口虎钳的结构组成 机床用平口虎钳机床夹具 2. 铣床夹具
(1)机床用平口虎钳
图9.28 机床用平口虎钳的结构组成
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
(2)铣床专用夹具
铣削键槽用的简易专用夹具 加工壳体的铣床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
1)车床通用夹具
图9.24 内、外拨动顶尖
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
1)车床通用夹具
图9.25 端面拨动顶尖
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
2)心轴类专用夹具
顶尖式心轴 锥柄式心轴
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.31 专用回转式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.32 移动式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.33 翻转式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.34 盖板式钻模
轴类工件的装夹
提高装夹效率
选择合适的装夹工具和设备，如虎钳、卡盘等 合理安排装夹顺序，避免重复装夹和浪费时间 采用合理的装夹方式，如采用组合夹具、专用夹具等 提高操作人员的技能和熟练程度，减少装夹过程中的失误和误差
合理选用装夹工具和夹具
根据工件的尺寸和 形状选择合适的装 夹工具和夹具
考虑工件的加工精 度和表面质量要求， 选择合适的装夹方 式和定位方式
实例分析：某轴类工件在数控 车床上的装夹过程及效果评价
加工中心加工轴类工件的装夹
装夹方式：采用 三爪自定心卡盘 或四爪自定心卡 盘
装夹位置：选择 轴的端面或外圆 作为定位基准
装夹精度：保证 工件的同轴度和 垂直度
装夹过程：将工 件放入卡盘，调 整卡盘位置，锁 紧卡盘，进行加 工
磨床加工轴类工件的装夹
20XX
轴类工件的装夹
汇报人：XX
目录
01
单击添加目 录项标题
02
轴类工件装 夹的基本概 念
03
轴类工件常 用的装夹方 法
04
轴类工件装 夹的注意事 项
05
轴类工件装 夹的实例分 析
ห้องสมุดไป่ตู้06
轴类工件装 夹技术的发 展趋势
01
单击此处添加章节标题
02
轴类工件装夹的基本概念
轴类工件的定义和特点
轴类工件：指 具有圆柱形或 圆锥形表面的 工件，如轴、 齿轮、轴承等
绿色环保的装夹理念：减少废气、废水、废渣的排放，降低能耗， 提高生产效率
绿色环保的装夹技术：采用环保材料、环保工艺、环保设备，实现 绿色生产
绿色环保的装夹实践：在实际生产中应用绿色环保的装夹理念和技 术，提高生产效率，降低生产成本
绿色环保的装夹发展趋势：随着环保意识的提高和环保政策的推行， 绿色环保的装夹理念和技术将得到越来越广泛的应用和发展。
车床通用夹具的种类、结构与使用
车床通用夹具的种类、结构与使用车床通用夹具的种类、结构与使用1．拨动顶尖(1)内、外拨动顶尖为了缩短装夹时间，可采用内、外拨动顶类，这种顶尖锥面上的锥形齿能嵌人工件，拨动工件旋转。
圆锥角一般采用60。
，硬度为58～60HRc：外拨动顶尖，用于装夹套类工件，它能在一次装夹中加工外圆。
内拨动顶尖，用于装夹轴类工件。
(2)端面拨动顶尖可利用端面拨爪带动工件旋转．工件仍以中心}L定心。
这种顶尖的优点：能快速装夹工件，并在一次安装中能加工出全部外表面。
2．弹簧夹头和弹簧心轴弹簧夹头和弹簧心轴是一种定心夹紧装置。
它既能定心，叉能夹紧，是车床上常用的典型夹具。
它最大的特点是直径上膨胀较大(膨胀量可达l 5～5mm)，因此，适用范围较大。
台阶式弹簧心轴，它的膨胀量为l～2mm。
为了使弹簧外套l松下方便，在旋松螺钉2时，依靠螺钉小台阶带动弹簧外套一起向外松脱刀具材料目前常用的车刀材料有高速钢、硬质合金、涂层刀具材料和超硬刀具材料。
对于车刀材料的性能要求。
车刀切削部分在很高的切削温度下工作，连续经受强烈的摩擦，并承受很大的切削力和冲击力，所以车刀的切削部分的材料必须具备下列基本性能：(1)高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。
这样，刀具才能切除工件上多余的金属，目前在室温条件下刀具材料的硬度应大于或等于60HRc。
(2)高的耐磨性刀具材料硬度越高，耐磨性越好。
刀具材料组织中的硬质点的硬度越高，数量越多，分布越均匀．耐磨性越好。
(3)足够的强度和韧性刀具材料的强度一般指抗弯强度。
刀具材料的韧性一般指冲击韧度。
在切削加工过程中，刀具总是受到切削力、冲击、振动的作用，当刀具材料有足够的强度和韧性，就可避免刀具的断裂、崩刃。
(4)高的耐热性刀具材料耐热性越好，允许切削加工时的切削速度越高，有利于改善加工质量和提高生产率，有利于延长刀具寿命。
(5)好的工艺性工艺性指材料切削加工性、锻造、焊接、热处理等性能。
刀具材料有良好的工艺性，便于刀具的制造。
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。
第四章_车削加工、车床、车刀
整体式
焊接式
机夹式
可转位式
图4-4 目前数控车削刀具主要采用机夹可转位刀具。
硬质合金涂层刀片
金属陶瓷 螺纹车刀 切断和切槽 刀片 片 刀片 硬质合金刀片
图4-5
图4-6
图4-7 可转位车刀组成 1.刀片 2.刀垫 3.卡簧 4.杠杆 5.弹簧 6.螺钉 7.刀柄
图4.8 可转位车刀的结构 返回目录
图4-13
• 3）在两顶尖之间顶两头装夹
对于长度尺寸较大或加工工序较多、同轴度要求比较高 且需要调头加工的轴类工件，为保证每次装夹时的装夹精 度，可用两顶尖装夹（如图4-14）。其前顶尖为普通顶尖， 装在主轴孔内，并随主轴一起转动，后顶尖为活顶尖装在 尾架套筒内。两顶尖装夹工件方便，不需找正，装夹精度 高，但必须先在工件两端面钻出中心孔，工件利用中心孔 被顶在前后顶尖之间，通过拨盘和卡箍随主轴一起转动 （如图4-15）。 • 如下图所示： •
• 4) 用卡盘和顶尖一夹一顶装夹 • 用两顶尖装夹工件虽然精度高，但刚性较差。因此，车削 质量较大的工件时要一端用卡盘夹住，另一端用后顶尖支撑 （如图4-16）。 为了防止工件由于切削力的作用而产生轴向 位移，必须在卡盘内装一限位支承（注：限位支承比夹持工件 直径稍小，通常采用圆盘料或隔套）或利用工件的台阶面限位 （如下图所示），这样比较安全，能承受较大的轴向切削力， 且安装刚性好，轴向定位准确，因此应用比较广泛。
定心夹紧 车床夹具
1）弹簧夹头 2）液性塑料夹头
1）弹簧夹头 利用弹性筒夹的弹性变形将工件夹紧。（如图4-20所示） 可实现定心夹紧，定心精度一般可达0.02---0.05mm.
图4-20
2）液性塑料弹性夹头
1—夹具体 2—薄壁套筒
毕业论文 机床夹具的设计
摘要这次专业设计是专业的一个十分重要的学习环节，是对入学以来所学的机械方面的知识进行了一次全面的检查、巩固和提高。
这次课程设计是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。
把所学的知识能够综合运用到实际零件的加工中。
通过本次设计使我巩固了已学的知识，加深了印象，使自己能够运用所学的机械加工知识解决一些具体的问题。
此次课程设计涉及的知识面有夹具设计、零件安装、加工工艺、数值计算、刀具的性能、测量技术、CAD制图外还涉及到金属材料、公差配合及加工设备等多方面的知识。
通过这次课程设计我发现了自己还有许多知识还没有掌握牢固。
但更多的是通过这次设计使我提高、巩固、扩大了自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力‘学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书’并在这次设计中培养了我对机械设计的独立工作能力、初步树立了正确的实际思想，掌握了一定的机械加工设计方法步骤和思路为以后的学习和设计工作打下了良好的基础。
同时，也使我体会到了老师平时对我们的谆谆教导、用心良苦。
由于本人水平有限，设计还有许多不足之处，希望时老师给予批评和指正！关键词工件的定位及定位元件；工件的夹紧夹紧装置；夹具体分度装置；夹具的设计ABSTRACTThe professional design is one of the important link of the study, it is learned since admission knowledge of mechanical conducted a comprehensive examination, consolidate and enhance. This course is designed to apply their basic theory and specialty knowledge and skills to analyze and solve practical problems of production. Combine the knowledge to use to the actual machining. Through the design that I have learned knowledge consolidated, deepen the impression, make oneself can use some specific knowledge of mechanical processing.This course design involves knowledge have clamp design, installation, processing, parts of numerical calculation, tools and measuring technology, the properties of the CAD drawing was involved in metal materials, tolerance and processing equipment, etc.Through this course design, I found the oneself still have many knowledge has not mastered the firm. But more and more are through this design makes me improve, consolidate and expand their knowledge to the theoretical knowledge and skills, improve their design calculation, drawings, writing ability of technical documents to correctly use the technical data ", standard, manual tool in the design of "and I trained on mechanical design of the ability to work independently, set up the correct actual preliminary thoughts, grasped certain mechanical processing design methods and steps for the future study and design work, and laid a good foundation. At the same time, also make me realize teacher usually teach in our earnestly, good intentions.Because of my limited, design has many shortcomings, hope the teacher give criticism and correct!KEYWORDSThe machine tool's fixture, workpiece position and orientation of clamping workpiece components, and clamping device, concrete and indexing device, fixture design.目录摘要 (Ⅰ)关键词 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅰ)KEYWORDS (Ⅰ)绪论 (1)1.机床夹具概述 (2)2.工件的定位及定位元件 (3)2.1 工件在夹具中的定位 (3)2.2 定位误差分析 (4)3.工件的夹紧和夹紧装置 (4)3.1 夹紧装置的组成 (4)3.2 夹紧力的确定 (5)4.夹具体及分度装置 (5)4.1 夹具体 (5)4.2 分度装置 (6)5.阀体零件工艺分析 (6)5.1 零件的功用、材料和性能 (6)5.2 形体分析 (7)5.3 技术要求分析 (7)5.4 零件的加工工艺性分析 (8)5.5 安排加工工艺路线 (8)6.阀体零件的车床夹具设计 (10)6.1 车床夹具的主要类型 (11)6.2车床夹具的设计要点 (11)6.3阀体零件的车床专用夹具的加工误差分析...... (12)6.4阀体零件的车床夹具的加工误差分析 (12)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (15)绪论随着科学技术的不断进步，机械制造业向着高柔性、高效率、高自动化迅猛发展。
《机床夹具设计》课后作业习题含答案(大学期末复习资料).docx
2•工件在夹具中定位时，主要支撑与辅助支撑各自有何作用?
答：主要支撑:限制工件自由度，起定位作用；辅助支撑：增加工件的刚性、夹
具刚性以及工件预定位，有时也用来承受工件的重力、夹紧力或切削力。
接元件在机床上占有正确位置，工件和夹具通过对刀元件相对于刀具占有正确位置, 从而保证了工件相对于机床位置正确、工件相对于刀具位置正确，最终保证工件的 加工要求。
因此，机床夹具在机械加工中应具有以下作用:
D能稳定地保证工件的加工精度
使用机床夹具来对工件定位，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位
置。工件的位置精度完全由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加 工精度趋于一致，保证工件加工精度高且稳定。
自由度的数目。
(1)保证尺寸20 ±0.05mm,需要限制的自由度为：xzy
⑵保证垂直度00.05mm时，需要限制的自由度为：5 ?
⑶保证09H7孔中心对称分布于尺寸26mm的中心线，需要限制的自由度为:
—f f
Y XZ
综合上述可知，本工序要限制的自由度为：龙滋返等五个自由度。
2组合夹具需要一定数量的元件才能组装般应有2000?20000个元件比较合适大约平均a个元件可组装一套较复杂的组合夹a100b200c300d400由于夹具是组装的3国际上较大型的面向工程的有限元分析通用软件有很多其中著名的有abcdloaansysbnastrancaskadadina三简答题当被加工工件的加工精度要求不高时可以考虑定位基面和输送基面合一因为随行夹具在自动线机床间的运送及返回的过程中定位基面的磨损对加工精度影响不大
车床夹具设计
第三章 各类机床夹具3.1车床夹具在车床上用来加工工件的内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。
车床夹具多数安装在车床主轴上；少数安装在车床的床鞍或床身上，由于后一类夹具应用很少，属机床改装范畴，故本章不作介绍。
除了顶尖、拨盘、三爪自定心卡盘等通用夹具外，安装在车床主轴上的专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。
3.1.1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，其结构不对称，用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面，如图3—2和图4—3所示。
图3—2为加工图3—1所示的开合螺母上Φ40027.00+mm 孔的专用夹具。
工件的燕尾面和两个声Φ12 010.00+mm 孔已经加工，两孔距离为38±0．1mm ，Φ40027.00+mm 孔经过粗加工。
本道工序为精镗声Φ40027.00+mm 孔及车端面。
加工要求是：Φ40027.00+mm 孔轴线至燕尾底面C 的距离为45±0．05mm ，Φ40027.00+mm 孔轴线与c 面的平行度为0．05mm ，加工孔轴线与Φ12 010.00+mm 孔的距离为8±0．05mm 。
为贯彻基准重合原则，工件用燕尾面B 和C 在固定支承板8及活动支承板10上定位(两板高度相等)，限制五个自由度；用声Φ12010.00+mm 孔与活动菱形销9配合，限制一个技术要求: Φ40027.00+mm 的轴线对两B 面的对称面积垂直度为0.05图3-1 开合螺母车削工序图自由度；工件装卸时，可从上方推开活动支承板l0将工件插入，靠弹簧力使工件靠紧固定支承板8，并略推移工件使活动菱形销9弹入定位孔Φ12 010.00 mm内。
采用带摆动V形块3的回转式螺旋压板机构夹紧。
用平衡块6来保持夹具的平衡。
图3-2角铁式车床夹具1、11一螺栓2一压板3～摆动V形块4一过渡盘5一夹具体6～平衡块7一盖板8一固定支承板9一活动菱形销l0一活动支承板图3-3所示为车气门顶杆端面的夹具。
车床夹具——精选推荐
车床常用夹具的使用车床夹具用于确定工件在车床上的正确位置，并夹紧工件，在车削工艺中占有很重要的地位。
常用的车床夹具有：1)通用夹具。
如三爪卡盘、四爪卡盘和各种形式的顶针等。
2)可调整夹具。
如成组夹具、组合夹具等。
3)专用夹具。
为满足某个工件的某道工序而实际使用的夹具，如旋转刀架等。
生产中，为保证产品质量、提高生产效率、减轻劳动强度，应正确选择和使用夹具。
一、车床夹具的作用1．提高加工精度、保证产品质量车床夹具是保证零件加工技术要求中所规定的尺寸精度、表面粗糙度以及各表面间的相对位置精度的重要措施。
正确选用车床夹具就是选择制造精度及结构适合的夹具。
如为保证零件加工表面与基准面的同轴度要求，有多种自动定心夹具可以选用：对同轴度要求较低时可用三爪卡盘、四爪卡盘，对同轴度要求高时可用软爪、锥体心棒、卡簧和液性塑料夹具等。
2．提高劳动生产率采用一定结构形式的夹具，可显著提高生产效率。
在生产中，通常采用下述结构形式的夹具来提高生产率：1)采用快速装夹和拆卸的夹具，可缩短辅助时间，并减轻工人的劳动强度。
2)采用专用定位件，属专用夹具，可缩短调整与校正的时间。
3)采用多位夹具，二次装夹可以加工多个零件，缩短单件生产时间。
4)采用自动控制夹具，如液压靠模或程序控制等，可实现"一人多机"操作。
3．充分发挥机床的性能采用专用夹具可以扩大机床的使用范围，从而实现一机多能。
如一台普通车床若配置一个专门的旋转刀架可以加工圆球，若配置一个摆动刀架可以加工叶片的型面。
二、车床夹具结构由于车床夹具是在旋转情况下，甚至是高速旋转情况下工作，因此夹具要求体积小、重量轻，旋转既能平衡又能保证安全。
车床夹具的基本结构为：1．夹具体连接各元件的基体与机床相连接。
一般称这类元件为圆盘或花盘。
2．定位件确定零件在夹具中的位置的元件。
如定位销、定位圈、V形块等。
3．夹紧件固定零件用的元件。
如压板、螺栓、螺母等。
4．连接件连接上述元件用的螺钉、销子、垫圈、键等。
广东省职业技能等级认定试卷 题库 车工- 数控车床 - 四级理论考核样题
第1页共12页广东省职业技能等级认定试卷车工(数控车床)技能等级认定四级理论知识试卷—样题注意事项1.考试时间：120分钟。
2.请首先按要求在试卷的标封处填写您的姓名、准考证号和所在单位的名称。
3.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。
4.不要在试卷上乱写乱画，不要在标封区填写无关的内容。
一二总分得分得分评分人一、单项选择题（第1-160题。
请选择一个正确答案，将相应字母填入括号内。
每题0.5分，共80分。
）1.职业道德不体现()。
（A）从业者对所从事职业的态度（B）从业者的工资收入（C）从业者的价值观（D）从业者的道德观2.企业的质量方针不是()。
（A）工艺规程的质量记录（B）每个职工必须贯彻的质量准则（C）企业的质量宗旨（D）企业的质量方向3.个性化或者是高品质的生活目标达成，就需要()。
（A）人文精神（B）工匠精神（C）科学精神（D）奉献精神4.加工一些大直径的孔，()几乎是唯一的刀具。
（A）麻花钻（B）深孔钻（C）铰刀（D）镗刀5.零件的加工精度包括尺寸精度、几何形状精度和()三方面内容。
（A）相互位置精度（B）表面粗糙度（C）重复定位精度（D）测检精度6.选择定位基准时，粗基准()。
（A）只能使用一次（B）最多使用二次（C）可使用一至三次（D）可反复使用7.刀具正常磨损与切削速度Vc、进给量f 和切削深度a p 有关，对刀具磨损影响从大到小的是()。
（A）Vc→f→a p （B）f→Vc→a p （C）a p →Vc→f （D）Vc→a p →f 8.以下不是缩短基本时间的方法的是()。
（A）减少加工余量（B）加大切削用量（C）采用多刀切削和多件加工（D）减少车刀安装的时间9.一个尺寸链至少由3个尺寸组成，有()个封闭环。
（A）1（B）2（C）3（D）410.如下图所示的零件，已知尺寸A1=0043.016-,A2=048.006+,封闭环N 的尺寸是()。
姓名：准考证号：单位：………………………………………………………装…………………………订……………………………线…………………………………………………………………广东省职业技能等级认定试卷第2页共12页（A）10.005+（B）02.0066.05+-（C）10.010.035+-（D）26.009.05+-11.如下图所示间距尺寸加工孔。
车床夹具
车床常用夹具的使用车床夹具用于确定工件在车床上的正确位置，并夹紧工件，在车削工艺中占有很重要的地位。
常用的车床夹具有：1)通用夹具。
如三爪卡盘、四爪卡盘和各种形式的顶针等。
2)可调整夹具。
如成组夹具、组合夹具等。
3)专用夹具。
为满足某个工件的某道工序而实际使用的夹具，如旋转刀架等。
生产中，为保证产品质量、提高生产效率、减轻劳动强度，应正确选择和使用夹具。
一、车床夹具的作用1．提高加工精度、保证产品质量车床夹具是保证零件加工技术要求中所规定的尺寸精度、表面粗糙度以及各表面间的相对位置精度的重要措施。
正确选用车床夹具就是选择制造精度及结构适合的夹具。
如为保证零件加工表面与基准面的同轴度要求，有多种自动定心夹具可以选用：对同轴度要求较低时可用三爪卡盘、四爪卡盘，对同轴度要求高时可用软爪、锥体心棒、卡簧和液性塑料夹具等。
2．提高劳动生产率采用一定结构形式的夹具，可显著提高生产效率。
在生产中，通常采用下述结构形式的夹具来提高生产率：1)采用快速装夹和拆卸的夹具，可缩短辅助时间，并减轻工人的劳动强度。
2)采用专用定位件，属专用夹具，可缩短调整与校正的时间。
3)采用多位夹具，二次装夹可以加工多个零件，缩短单件生产时间。
4)采用自动控制夹具，如液压靠模或程序控制等，可实现"一人多机"操作。
3．充分发挥机床的性能采用专用夹具可以扩大机床的使用范围，从而实现一机多能。
如一台普通车床若配置一个专门的旋转刀架可以加工圆球，若配置一个摆动刀架可以加工叶片的型面。
二、车床夹具结构由于车床夹具是在旋转情况下，甚至是高速旋转情况下工作，因此夹具要求体积小、重量轻，旋转既能平衡又能保证安全。
车床夹具的基本结构为：1．夹具体连接各元件的基体与机床相连接。
一般称这类元件为圆盘或花盘。
2．定位件确定零件在夹具中的位置的元件。
如定位销、定位圈、V形块等。
3．夹紧件固定零件用的元件。
如压板、螺栓、螺母等。
4．连接件连接上述元件用的螺钉、销子、垫圈、键等。
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5.2 基 础 知 识
图5.11 几种车床主轴前端 的形状及尺寸
5.2 基 础 知 识
2. 找正基面的设置
为了保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位 表面进行仔细地找正。若夹具的限位面为与主轴同轴的回转 面，则直接用限位表面找正它与主轴的同轴度，如图5.5中 液性介质弹性心轴的外圆面。若限位面偏离回转中心，则应 在夹具体上专门制作一孔(或外圆)作为找正基面，使该面与 机床主轴同轴，同时，它也作为夹具的设计、装配和测量基
5.2 基 础 知 识
图5.5 液性介质弹性夹具
1—夹具体； 2—加压螺钉； 3—柱塞； 4—密封圈 5—薄壁套； 6—螺钉； 7—端盖； 8—螺塞； 9—钢球； 10，11—调整螺钉； 12—过渡盘
5.2 基 础 知 识
5.2.2 车床夹具的设计要点
1. 车床夹具在机床主轴上的安装方式
图5.10 车床夹具与机床主轴的连接 1—主轴；2—过渡盘；3—专用夹具；4—压块 (1) 夹具通过主轴锥孔与机床主轴连接 (2) 夹具通过过渡盘与机床主轴连接
准，如图5.12中的找正孔K和图5.13中的找正圆B。
为保证加工精度，车床夹具的设计中心(即限位面或找正
基面)对主轴回转中心的同轴度应控制在 0.01mm之内，限
位端面(或找正端面)对主轴回转中心的跳动量也不应大于 0.01mm。
5.2 基 础 知 识
3. 定位元件的设置
设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴 线重合。
角铁式车床夹具的定位元件及其他元件总是布置在 主轴轴线一边，不平衡现象最严重，所以在确定其 结构时，特别要注意对它进行平衡。
平衡的方法有两种：设置平衡块或加工减重孔。
5.2 基 础 知 识
图5.12角铁式车床夹具 1、1l一螺栓；2一压板；3一摆动V形块；4一过渡盘；5一夹具体； 6一平衡块；7一盖板；8一固定支承板；19一活动菱形销；110一活动支承饭
如图5.1所示，CA6140车床开合螺母零件在本工序
中需精镗mm孔及车端面。工件材料为45钢，毛坯为锻
件，中批量生产。
(1) 4000.027mm孔轴线到燕尾
导轨底面C的距离为
(45±0.05)mm。
(2)
400.027 0
mm孔轴线与燕尾
导轨底面C的平行度为
0.05mm。
(3) 400.027 0
此，夹具的悬伸长度L与轮廓直径D之比应控制如下。 ① 直径小于150 mm的夹具，L/D≤2.5。 ② 直径在150～300 mm的夹具，L/D≤0.9。 ③ 直径大于300 mm的夹具，L/D≤0.6。
(2) 车床夹具的夹具体应制成圆形，夹具上(包括工件在内) 的各元件不应伸出夹具体的轮廓之外，当夹具上有不规则的 突出部分，或有切削液飞溅及切屑缠绕时，应加设防护罩。
图5.13 液压泵上体镗三孔车床夹具 1—平衡块；2—圆柱销；3—T形螺钉；4—菱形销；5—螺旋压板；
6—花盘；7—对定销；8—分度滑块；9—导向键；10—过渡盘
5.2 基 础 知 识
4. 夹紧装置的设置
车床夹具的夹紧装置必须安全可靠。 夹紧力必须克服切削力、离心力等外力的作用， 且自锁可靠。 对高速切削的车、磨夹具，应进行夹紧力克服切 削力和离心力的验算。 若采用螺旋夹紧机构，一般要加弹簧垫圈或使用 锁紧螺母。
5.2 基 础 知 识
5. 夹具的平衡
车床夹具除了控制悬伸长度外，结构上还应基本平 衡。
5.2 基 础 知 识
图5.13 液压泵上体镗三孔车床夹具 1—平衡块；2—圆柱销；3—T形螺钉；4—菱形销；5—螺旋压板；
6—花盘；7—对定销；8—分度滑块；9—导向键；10—过渡盘
5.2 基 础 知 识
6. 夹具的结构要求
(1) 结构要紧凑，悬伸长度要短。车床夹具的悬伸长度过大， 会加剧主轴轴承的磨损，同时引起振动，影响加工质量。因
机床夹具设计
第5章 典型车床夹具设计
心轴类车床夹具
本章要点
车床夹具的典型结构。 车床夹具的设计要点。 车床夹具的加工误差。
技能目标
根据加工要求和零件的结构特点，选择车床夹具类型。 根据零件工序的加工要求，确定定位方案。 根据零件特点和生产类型等要求，确定夹紧方案。 掌握车床夹具的设计要点。方案。
5.1 工作场景导入
X2max为过渡盘与夹具体间的最大配合间隙。
设过渡盘与车床主轴的配合尺寸为
92
H7 js6
，查基本偏差表
(GBT 1800.3—1998)得： (92±0.011)mm，因此
92H7为
920.035 0
mm
，
92js6为
X1max=0.035+0.011mm=0.046mm
假设夹具体与过渡盘止口的配合尺寸为 180 H7 ，查基本偏
对于回转体或对称零件，一般采用心轴或定心夹紧式夹 具，以保证工件的定位基面、加工表面和主轴三者的轴线重 合。
对于壳体、支架、托架等形状复杂的工件，由于被加工 表面与工序基准之间有尺寸和相互位置要求，所以各定位元 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 关系。
为了获得定位元件相对于机床主轴轴线的准确位置，有 时采用“临床加工”的方法 ，如采用不淬火三爪自定心卡 盘的卡爪装夹工件前，应先对卡爪“临床加工”，以提高装 夹精度。
5.2 基 础 知 识
图5.2 飞球保持架工序图及其心轴 1--心轴；2、5一压板；3一定位键；4一螺钉；6一快换垫圈；7一螺母
5.2 基 础 知 识
图5.3 弹性心轴 1，3，11—螺母；2，6，9，10—筒夹；4—滑条；5—拉杆；7、12—心轴体；8—锥套
5.2 基 础 知 识
图5.4 顶尖式心轴 1—心轴；2—固定顶尖套；3—工件；4—活动顶尖套；5—快换垫圈；6—螺母
差表(GBT 1800.3—1998)得
js6
180H7为 18000.040 mm ，180js6为(180±0.0125)mm，因此 X2max=(0.040+0.0125)=0.0525mm
A 0.0462 0.05252 = 0.07mm
5.3 回到工作场景
3. 夹具的安装误差A
5.2 基 础 知 识
mm孔与mm孔
的距离为(8±0.05)mm。
图5.1 车床开合螺母零件车削工序图
(4) mm孔轴线对两B面 的 4对000.0称27 面的垂直度为 0.05mm。
5.2 基 础 知 识
5.2.1 车床夹具的典型结构
1. 心轴类车床夹具 心轴类车床夹具多用于以内孔作为定位基准，
加工外圆柱面的情况。常见的心轴有圆柱心轴、 弹簧心轴、顶尖心轴、液性介质弹性心轴等。
由于此夹具的过渡盘是连接在夹具上不拆的，过渡盘定位 圆孔轴线为夹具的安装基准，夹具上定位销7的台阶平面与过 渡盘定位圆孔轴线间的距离尺寸为(27±0.08)mm。因此
J=0.16mm
5.2 基 础 知 识 3. 夹具的安装误差A
A
X2 1max
X
2
mm
2 max
式中：X1max为过渡盘与主轴间的最大配合间隙；
(3) 夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量，切屑能顺 利排出或清理。
5.2 基 础 知 识
5.2.3 车床夹具的加工误差
1. 定位误差D 由于A面既是工序基准，又是定位基准，所以基准不重合 误差B为零。工件在夹具上以平面定位时，基准位移误差Y 也为零，因此，尺寸(27±0.26)mm的定位误差D等于零。 2. 夹具误差J