机床夹具设计第4章
合集下载
第四章 机床夹具设计基础
•设计合理的定位方法、定位装置 •有足够的定位精度
六点定位原理
2、 六点定位原理
用适当分布的六个支承点消除 工件的六个自由度，使工件在夹具 中位置完全确定，这个原理称为六 点定位原理。（图示）
图2.36 工件在空间的自由度与工件六点定位
六点定位原理
1）定位支承点是定位元件抽象而来的。 2）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。 3)分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的 影响。
（三）钻床夹具
在钻床上进行孔的钻、扩、铰、锪、攻螺纹加工所 用的夹具，称为钻床夹具。钻床夹具是用钻套引导刀 具进行加工的，所以简称为钻模。
1、钻床夹具的分类
钻床夹具的种类繁多，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、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
5）连接定向元件： 将夹具与机床连接并确定夹具对机床主 轴、工作台或导轨的相互位置。
6）其它装置或元件 根据加工需要，有些夹具上还设有分度 装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机 构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的 其它联接元件。
二、工件在夹具中的定位
1．自由度的概念
定位的任务
定位的原理
（4）安全可靠原则 （5）经济实用原则
3. 夹紧力作用点的选择
1）夹紧力的作用点应正对支承元件或位于支承元件所 形成的支承平面内（图2）； 2）夹紧力的作用点应位于工件刚性较好的部位（图3） 3）夹紧力的作用点应尽量靠近加工面，以减小切削力对 夹紧作用点的力矩，防止或减小工件的加工振动或弯曲 变形（图5）。
三、常见定位方式与定位元件
工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选 择定位基准，其次是选择合适的定位方式、定位元件。
机械制造技术基础课件最新版第四章机床夹具原理与设计第3节
图4-33 基准位移产生的定位误差
第三节定位误差分析
在用夹具装夹加工一批工件时,一批工件的设计基准相对夹具调刀基 准发生最大位置变化是产生定位误差的原因,包括两个方面:
➢由于定位基准与设计基准不重合,引起一批工件的设计基准相对于定位 基准发生位置变化; ➢由于定位副的制造误差,引起一批工件的定位基准相对于夹具调刀基准 发生位置变化。
定位误差的定义可进一步概括为:一批工件某加工参数(尺寸、位置) 的设计基准相对于夹具的调刀基准在该加工参数方向上的最大位置变化量 Δdw,称为该加工参数的定位误差。
图4-34 定位误差及其产生的原因
第三节 定位误差分析
三、定位误差的计算 通常,定位误差可按下述三种方法进行分析计算:
一是代数法,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, Δdw=,若设计基准与调刀基准位于定位基准异侧, 取“+”号,反之,取“-”号;
第三节 定位误差分析
一、调刀基准的概念
在零件加工前对机床进行调整时,为了确定刀具的位置,还要用到调刀 基准,由于最终的目的是确定刀具相对工件的位置,所以调刀基准往往选在夹 具上定位元件的某个工作面。因此它与其他各类基准不同,不是体现在工件 上,而是体现在夹具中,是通过夹具定位元件的定位工作面来体现的。
不准确,将会使设计基准在加工尺寸方向上产生偏移。往往导致加工后工件 达不到要求。设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量,称为定位误差, 以Δdw表示。
产生定位误差的原因: 1.定位基准与设计基准不重合产生的定位误差
图4-32 基准不重合产生的定位误差
第三节 定位误差分析
2.定位副制造不准确产生的基准位移误差 若将工件定位工作面与夹具定位元件的定位工作面合称为“定位副”, 则由于定位副制造误差,也直接影响定位精度。这种由于定位副制造不准确, 使得定位基准相对于夹具的调刀基准发生位移而产生的定位误差,称为“基准 位移误差”,用Δjw表示。
第三节定位误差分析
在用夹具装夹加工一批工件时,一批工件的设计基准相对夹具调刀基 准发生最大位置变化是产生定位误差的原因,包括两个方面:
➢由于定位基准与设计基准不重合,引起一批工件的设计基准相对于定位 基准发生位置变化; ➢由于定位副的制造误差,引起一批工件的定位基准相对于夹具调刀基准 发生位置变化。
定位误差的定义可进一步概括为:一批工件某加工参数(尺寸、位置) 的设计基准相对于夹具的调刀基准在该加工参数方向上的最大位置变化量 Δdw,称为该加工参数的定位误差。
图4-34 定位误差及其产生的原因
第三节 定位误差分析
三、定位误差的计算 通常,定位误差可按下述三种方法进行分析计算:
一是代数法,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, Δdw=,若设计基准与调刀基准位于定位基准异侧, 取“+”号,反之,取“-”号;
第三节 定位误差分析
一、调刀基准的概念
在零件加工前对机床进行调整时,为了确定刀具的位置,还要用到调刀 基准,由于最终的目的是确定刀具相对工件的位置,所以调刀基准往往选在夹 具上定位元件的某个工作面。因此它与其他各类基准不同,不是体现在工件 上,而是体现在夹具中,是通过夹具定位元件的定位工作面来体现的。
不准确,将会使设计基准在加工尺寸方向上产生偏移。往往导致加工后工件 达不到要求。设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量,称为定位误差, 以Δdw表示。
产生定位误差的原因: 1.定位基准与设计基准不重合产生的定位误差
图4-32 基准不重合产生的定位误差
第三节 定位误差分析
2.定位副制造不准确产生的基准位移误差 若将工件定位工作面与夹具定位元件的定位工作面合称为“定位副”, 则由于定位副制造误差,也直接影响定位精度。这种由于定位副制造不准确, 使得定位基准相对于夹具的调刀基准发生位移而产生的定位误差,称为“基准 位移误差”,用Δjw表示。
机械制造技术基础课件机床夹具设计原理
消除或减少过定位的方法主要有：
(1) 提高工件定位基准之间及定位元件工作表面之间的位置精度，减少过定位对加 工精度的影响，使不可用过定位变为可用过定位；
(2) 改变定位方案，避免过定位。改变定位元件的结构，如圆柱销改为菱形销、长 销改为短销等；或将其重复限制作用的某个支承改为辅助支承（或浮动支承）。
4．过定位
图4．5 连杆大头孔加工时工件在夹具中的定位
如图4．5所示的连杆定位方案，长销限制了
、 4个自由度，支承板
限制了
、 3个自由度，其中 被两个定位元件重复限制，这就产生了过定
位。当连杆小头孔与端面有较大的垂直度误差时，夹紧力F将使长销弯曲或使连杆
变形，见图4.5(ｂ)、(ｃ)，造成连杆加工误差，这时为不可用过定位。若采用图4.5
4.1 机床夹具概述
4.1.4 机床夹具的功能
（1）保证工件的加工精度，稳定产品质量。机床夹具的首要任务是 保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工 表面相互之间的尺寸精度和位置精度。使用夹具后，这种精度主要靠夹具 和机床来保证，不再依赖于工人的技术水平。
（2）提高劳动生产率、降低成本。使用夹具后可减少划线、找正等 辅助时间，而且易于实现多件、多工位加工。在现代夹具中，广泛采用气 动、液压等机动夹紧等装置，还可使辅助时间进一步减小。因而可以提高 劳动生产率、降低生产成本。
（3）通用可调夹具和成组夹具
（4）组合夹具
（5）随行夹具
4.1 机床夹具概述
4.1.2 机床夹具的分类
2）按使用的机床分类
按所使用的机床不同，夹具可分为车床夹具、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。
3）按夹紧动力源分类
第4章 机床夹具设计(3)
∴
d0 tg ( 1 ) r tg 2 2 W—螺杆对工件的夹紧力；
W
d0 QL Wtg ( 1 ) Wtg 2 r 0 2 QL
—斜楔升角（°）；
Q —加在螺杆上的原始作用力（N）；
2 —螺杆端部与工件间的摩擦角（°）；
39
4.2
夹紧装置的设计
15
4.2
夹紧装置的设计
(2)设计特殊形状的夹爪、压脚等分散作用夹紧力，增大工件受 力面积。 图5-31：
16
4.2
夹紧装置的设计
3．夹紧力的作用点应尽量靠近工件，减小加工中的振动， 特别是对低刚度工件。
不能满足上述要求时，可以增设辅助支承，以提高定位稳 定性、承受夹紧力和切削力等。如图所示：
夹紧装置的设计 W=KW０
K—安全系数，与加工性质（粗、精加工）、切削特 点（连续、断续切削）、夹紧力来源（手动、机动夹紧）、 刀具情况有关：
一般取K＝1.5～3。粗加工时 K＝2.5～3；精加工时 K＝1.5～2.5。 各种典型切削方式所需夹紧力的静平衡方程式可参考 《机床夹具手册》。 夹紧力需准确的场合——类比法确定夹紧力或通过试 验确定夹紧力。
20
4.2 1．计算切削力
夹紧装置的设计
2．求出理论夹紧力W０
根据加工过程中，工件受到切削力F（按对夹紧最不 利的加工条件确定）、夹紧力W０、大型工件的重力、高 速运动的工件的惯性力、高速旋转的工件的离心力、支承 反力及摩擦力的作用处于静力平衡状态 → 求出理论夹紧 力W０。
21
4.2 3．求出实际夹紧力W
4
4.2
夹紧装置的设计
图示为采用液压夹紧的铣床夹具：
5
4.2
机床夹具夹紧机构的设计
（3）夹紧机构必须可靠； （4）操作安全、省力、方便，符合习惯； （5）自动化程度与生产纲领适应。
第二页，编辑于星期日：十点 十七分。
二 夹紧力的确定
（一）夹紧力的方向（结合图例说明）
1、有利于工件的准确定位
第三页，编辑于星期日：十点 十七分。
2、有利于减小工件变形
第四页，编辑于星期日：十点 十七分。
第七十四页，编辑于星期日：十点 十七分。
五 夹紧机构的动力装置
(一)气动夹紧装置 优点：传输、分配方便，干净； 缺点：尺寸较大，有排气噪音，夹紧力小。
(二)液压夹紧装置
优点：装置紧凑，工作平稳，无噪音；
缺点：成本高。
(三)气－液联合夹紧装置（气液增压器）
具有气动、液动的优点
(四)其它动力夹紧装置 真空夹紧（非导磁材料） 电磁夹紧
第四节 机床夹具夹紧机构的设计
一、夹紧机构设计应满足的要求 二、夹紧力的确定
三、常用夹紧机构 四、其它夹紧机构 五、夹紧机构的动力装置
第一页，编辑于星期日：十点 十七分。
一 夹紧机构设计应满足的要求
夹紧机构的设计原则：
（1）保证定位准确、可靠（不能破坏定位）；
（2）工件与夹具的变形要在允许的范围内；
第二十一页，编辑于星期日：十点 十七分。
1、斜面自锁原理及斜楔自锁条件
斜面自锁条件
螺纹自锁条件
f
f
第二十二页，编辑于星期日：十点 十七分。
将斜面自锁条件推广到斜楔夹紧装置，两者的区别仅在于 用斜楔夹紧时，存在两处摩擦接触面，即斜楔与工件、斜 楔与夹具体。
因而有两个摩擦角φ1 φ2
自锁条件
1 2
设计联动夹紧机构应注意如下几点： （1）仔细进行运动分析和受力分析，确保设计图
第二页，编辑于星期日：十点 十七分。
二 夹紧力的确定
（一）夹紧力的方向（结合图例说明）
1、有利于工件的准确定位
第三页，编辑于星期日：十点 十七分。
2、有利于减小工件变形
第四页，编辑于星期日：十点 十七分。
第七十四页，编辑于星期日：十点 十七分。
五 夹紧机构的动力装置
(一)气动夹紧装置 优点：传输、分配方便，干净； 缺点：尺寸较大，有排气噪音，夹紧力小。
(二)液压夹紧装置
优点：装置紧凑，工作平稳，无噪音；
缺点：成本高。
(三)气－液联合夹紧装置（气液增压器）
具有气动、液动的优点
(四)其它动力夹紧装置 真空夹紧（非导磁材料） 电磁夹紧
第四节 机床夹具夹紧机构的设计
一、夹紧机构设计应满足的要求 二、夹紧力的确定
三、常用夹紧机构 四、其它夹紧机构 五、夹紧机构的动力装置
第一页，编辑于星期日：十点 十七分。
一 夹紧机构设计应满足的要求
夹紧机构的设计原则：
（1）保证定位准确、可靠（不能破坏定位）；
（2）工件与夹具的变形要在允许的范围内；
第二十一页，编辑于星期日：十点 十七分。
1、斜面自锁原理及斜楔自锁条件
斜面自锁条件
螺纹自锁条件
f
f
第二十二页，编辑于星期日：十点 十七分。
将斜面自锁条件推广到斜楔夹紧装置，两者的区别仅在于 用斜楔夹紧时，存在两处摩擦接触面，即斜楔与工件、斜 楔与夹具体。
因而有两个摩擦角φ1 φ2
自锁条件
1 2
设计联动夹紧机构应注意如下几点： （1）仔细进行运动分析和受力分析，确保设计图
机床夹具设计基础
1．螺旋式定心夹紧机构
结构简单、工作行程大、通用性 好。但定心精度 不高，主要适用于粗加工或半精加工中需要行程大而 定心精度要求不高的工件。
螺旋式定心夹紧机构图例
2．斜楔-滑柱式定心夹紧机构
• 结构紧凑且传动准确，定心精度可达Φ0.02－ 0.07，比较适用于工件以内孔为定位基准的半 精加工。
4.气动夹紧装置的扩力机构
中间能扩力的传动机械称为扩力机构。
常的类型：楔块式、杠杆式、铰链连 杆式和气液压增力装置。
• 铰链夹紧机 构是一种增 力机构，由 于结构简单， 增力倍数大， 摩擦损失小， 故在气动夹 具中应用广 泛。
五、磁力装置
• 磁力装置按其磁力的来源， 分为永磁式和电磁式两类，永磁 式是由永久磁铁产生吸力将工件 夹紧，如常见的标准通用永磁工 作台。它的优点是不消耗电能， 经久耐用，但吸力没有电磁式的 大。 右图为车床用感应式电磁卡 盘。
按使用性能 ：通用分度装置 、专用分度装 置
分度装置的组成
• 回转分度装置由固定部分、转动部分、分度对定控制 机构、抬起锁紧机构以及润滑部分等组成。 • 分度对定机构及控制机构: 分度对定机构由分度盘和对 定销组成。其作用是在转盘转位后，使其相对于固定 部分定位。分度对定机构的误差会直接影响分度精度， 因此是分度装置的关键部分。设计时应根据工件的加 工要求，合理选择分度对定机构的类型。 • 抬起锁紧机构: 分度对定后，应将转动部分锁紧，以增 强分度装置工作时的刚度。大型分度装置还需设置抬 起机构。
第二部分为控制部分，第三部分为 执行部分。
2．液压夹紧 液压夹紧是利用液压油为工作介质 来传力的一种装置。它与气动夹紧 比较，具有夹紧力稳定、吸收振动 能力强等优点，但结构比较复杂、 制造成本高，因此适用于大量生产。 液压夹紧的传动系统与普通气压系 统类似。
第4章 机床夹具设计原理 学习指导
第4章机床夹具设计原理一、本章知识要点及要求4.1 机床夹具概述1．了解机床夹具的概念，掌握组成机床夹具的各元件或装置及其在机床夹具中所起的作用。
2．了解工件在夹具上定位和夹紧的概念。
3．了解机床夹具的分类。
4.2 工件在夹具中的定位1．能根据工件工序图的加工要求，利用定位基本原理，确定保证加工要求应该限制工件的哪些自由度；能够较熟练的分析工件定位方案的合理性，判断其属于完全定位、不完全定位、欠定位和过定位，对不合理的定位方案能进行改正。
2．了解常用的定位基准面（平面、圆柱孔、外圆、圆锥孔）经常采用的定位元件和特点，针对给定的定位基准面能够正确的选择定位元件。
3．掌握常用的定位元件能够限制工件的自由度数目和在给定的坐标系下能够限制哪些自由度。
4．掌握组合定位，对给定的组合定位方案能够进行合理性分析，对给定的组合定位表面能够拟订组合定位方案，并能选择合适的定位元件。
例题4.1在例题4.1图中，注有“”的表面为要求加工的表面，试分析确定应限制的自由度。
例题4.1图解：图a要求在球体上铣平面，由于是球体，所以三个转动自由度不必限制，此外该平面在x方向和y方向均无位置尺寸要求，因此这两个方向的移动自由度也不必限制。
因为z方向有位置尺寸要求，所以必须限制z方向的移动自由度，即球体铣平面(通铣)只需限制1个自由度。
图b要求在球体上钻通孔，仿照同样的分析，只需要限制2个自由度，即x方向和y方向的移动自由度。
图c要求在圆轴上通铣键槽，只需限制4个自由度，即、、、。
图d要求在长方体上通铣槽，只需限制五个自由度，即、、、、。
这里必须强调指出，有时为了使定位元件帮助承受切削力、夹紧力或为了保证一批工件的进给长度一致，常常对无位置尺寸要求的自由度也加以限制。
如本例中图a，虽然从定位分析上看，球体上通铣平面只需限制1个自由度，但在决定定位方案的时候，往往要考虑工件装夹方便（如本例中用平板限制1个自由度，工件会乱滚动。
），一般情况下，工件至少应限制3个自由度。
第4章定位原理和机床夹具设计2
间隙配合心轴
H7 g 6( f 7)
Z
△Z≠ 0 △Y≠ 0
Y
圆柱心轴
X
y
4.2 工件的定位原理及定位元件
3.工件以外圆柱面定位
V形块 定位套 半圆套 支承定位
3.工件以外圆柱面定位
V形块
固定V形块 活动V形块 长V形块 短V形块
3.工件以外圆柱表面定位
3.工件以外圆柱表面定位
定位套
工件以外圆定位的定位套
yz
销2
x y
销1
y 0
x
支承平面
z x y
(3) 过定位
案例4 一面两销定位方案
B 削边销
(3) 过定位
z
案例4 一面两销定位方案
z x y
销1 削边销
y 0
x
支承平面
z x y
(3) 过定位
案例5
滚齿加工的定位方案
x y x y
待加工 的齿轮
z x y
(3) 过定位
案例5
滚齿加工的定位方案
（1）正确的定位 工件定位面与夹具定位元件的定位工 作面相接触或配合来限制工件的自由度， 二者一旦脱离接触或配合，则定位元件就 丧失了工件自由度的作用。
2.应用六点定位原理应注意的问题
（2）一个定位支撑点仅限制一个自由度：原 则上不超过六个。 （3）分析定位支撑点的定位作用时，不考虑 力的影响
2.应用六点定位原理应注意的问题
常用的定位元件
1.工件以平面定位
主要支承
固定支承 可调支承 自位支承
支承钉 支承板
辅助支承
1.工件以平面定位
固定支承
支承钉和支承板
钻套
支承板
支承板
H7 g 6( f 7)
Z
△Z≠ 0 △Y≠ 0
Y
圆柱心轴
X
y
4.2 工件的定位原理及定位元件
3.工件以外圆柱面定位
V形块 定位套 半圆套 支承定位
3.工件以外圆柱面定位
V形块
固定V形块 活动V形块 长V形块 短V形块
3.工件以外圆柱表面定位
3.工件以外圆柱表面定位
定位套
工件以外圆定位的定位套
yz
销2
x y
销1
y 0
x
支承平面
z x y
(3) 过定位
案例4 一面两销定位方案
B 削边销
(3) 过定位
z
案例4 一面两销定位方案
z x y
销1 削边销
y 0
x
支承平面
z x y
(3) 过定位
案例5
滚齿加工的定位方案
x y x y
待加工 的齿轮
z x y
(3) 过定位
案例5
滚齿加工的定位方案
（1）正确的定位 工件定位面与夹具定位元件的定位工 作面相接触或配合来限制工件的自由度， 二者一旦脱离接触或配合，则定位元件就 丧失了工件自由度的作用。
2.应用六点定位原理应注意的问题
（2）一个定位支撑点仅限制一个自由度：原 则上不超过六个。 （3）分析定位支撑点的定位作用时，不考虑 力的影响
2.应用六点定位原理应注意的问题
常用的定位元件
1.工件以平面定位
主要支承
固定支承 可调支承 自位支承
支承钉 支承板
辅助支承
1.工件以平面定位
固定支承
支承钉和支承板
钻套
支承板
支承板
机械制造基础第4章 机床夹具设计基础——例题
Y Z
的限制。以避免重复
三爪卡盘夹持较短
X Y Z Y Z
Y Z
属于不完全定位， 如果只加工工件的外圆表面，而无轴向尺寸方面的要求，则定位是合理的， 如果工件有轴向尺寸要求时，则应该增加限制X方向移动的定位支撑点。
三爪卡盘夹持较短
X Y Z Y Z
Y Z
X
欠定位分析
过定位
如果工件的某一个自由度被定位元件重复限制，称为过定位。 过定位是否允许，要视具体情况而定。通常，如果工件 的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高， 则过定位是允许的。合理的过定位起到加强工艺系统刚度和 增加定位稳定性的作用。反之，如果工件的定位面是毛坯面， 或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不 允许的，因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发 生定位干涉等情况。
已知：外径d为: 500 0.03 mm
内径D为: 3000.05 mm
内外圆同轴度为0.02mm，
试计算用调整法加工这批工件时，
工序尺寸H的定位误差是多少？
解： 基准不重合误差： 基准位移误差：
同轴度误差：w 来自c 0.05 0.025mm 2
TD 2 sin
2
0.03 0.021mm 90 2 sin 2
组合定位
1.几个定位元件组合起来定位时,限制的自由度是每个定位元件限 制的自由度数之和. 2.组合定位中的每个定位元件改变它单独定位所限制的自由度. 3.组合定位中,定位元件单独起限制移动自由度转为限制转动自由 度,不再起限制移动自由度,但是限制自由度数量不变. 消除组合定位中的过定位,把限制移动方向的自由度定位元件改 为能移动的定位元件. 消除组合定位中的过定位,也可以改变定位元件的结构.比如:一面 两孔中菱形销
的限制。以避免重复
三爪卡盘夹持较短
X Y Z Y Z
Y Z
属于不完全定位， 如果只加工工件的外圆表面，而无轴向尺寸方面的要求，则定位是合理的， 如果工件有轴向尺寸要求时，则应该增加限制X方向移动的定位支撑点。
三爪卡盘夹持较短
X Y Z Y Z
Y Z
X
欠定位分析
过定位
如果工件的某一个自由度被定位元件重复限制，称为过定位。 过定位是否允许，要视具体情况而定。通常，如果工件 的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高， 则过定位是允许的。合理的过定位起到加强工艺系统刚度和 增加定位稳定性的作用。反之，如果工件的定位面是毛坯面， 或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不 允许的，因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发 生定位干涉等情况。
已知：外径d为: 500 0.03 mm
内径D为: 3000.05 mm
内外圆同轴度为0.02mm，
试计算用调整法加工这批工件时，
工序尺寸H的定位误差是多少？
解： 基准不重合误差： 基准位移误差：
同轴度误差：w 来自c 0.05 0.025mm 2
TD 2 sin
2
0.03 0.021mm 90 2 sin 2
组合定位
1.几个定位元件组合起来定位时,限制的自由度是每个定位元件限 制的自由度数之和. 2.组合定位中的每个定位元件改变它单独定位所限制的自由度. 3.组合定位中,定位元件单独起限制移动自由度转为限制转动自由 度,不再起限制移动自由度,但是限制自由度数量不变. 消除组合定位中的过定位,把限制移动方向的自由度定位元件改 为能移动的定位元件. 消除组合定位中的过定位,也可以改变定位元件的结构.比如:一面 两孔中菱形销
第四章机床夹具设计基础4
同图b：ε偏=0<δK=0.08mm
三、定位误差的综合分析与计算实例
综合分析以上三种方案的定位误差计算结果可知：图b 方案能够满足全部加工要求，而图c和d方案只能满足 部分加工要求，因此只有图b方案是可行的。
满足全部加 工要求
满足部分加工要求
四、组合表面定位
四、组合表面定位 以上所述的常见定位方式，多为以单一表面 作为定位基准的，但在实际生产中，通常都 是以工件上的两个或两个以上的几何表面作 为定位基准，即采取组合定位方式。
四、组合表面定位
实际定位时出现上述两种极限情况的机会是很少的。因此在两 孔同时定位时，就不再虑定位孔2和定位销2间的预留间隙量 X隙2，minX，1m即in令也X能2起min补=偿0；中此心外距，偏定差位的孔作1用与，定于位是销上1式的便最改小为配合间
式故也中 就D是Dd222mmmaiinnx—-—d——2m定定ax位位=孔销X222m的的in 最最小大直直径径；。
例4-5 图4-69表示工件 以2- 1200.027mm孔定位的 方案。
已知两定位孔的中心距为 80±0.06mm，试设计两 定位销尺寸并计算定位误 差。
解 按上述设计步骤 (1)确定定位销中心距及尺寸公差
取
故两定位销中心距为80±0.02mm
(2)确定圆柱销尺寸及公差
12 取 Φ12g6=
由基准产生基准位移误差。故
故此定位方案可以保证加工要求。
三、定位误差的综合分析与计算实例
例4-3 下图所示，采用钻模夹具钻削工件上Φ5mm和 Φ8mm两孔，除保证图纸尺寸要求外，还要求保证两孔联 心线通过工件的轴线，其偏移量公差为0.08mm。现夹具 上钻模板相对于V形架的安装方式有图b、c、d三种方案， 若定位误差不得大于加工允差的1／2。试问这三种安装方 案是否都可行(α=90°)
机械制造技术基础-第4章-机床夹具设计原理-课后答案
第4章机床夹具设计原理1.何谓机床夹具？试举例说明机床夹具的作用及其分类？答：所谓机床夹具，就是将工件进行定位、加紧，将刀具进行导向或对刀，以保证工件和刀具间的相对位置关系的附加装置。
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。
夹具的分类：1）通用夹具； 2）专用夹具； 3）成组夹具； 4）组合夹具；5）随行夹具。
2.工件在机床上的安装方法有哪些？其原理是什么？答：工件在机床上的安装方法分为划线安装和夹具安装。
划线安装是按图纸要求，在加工表面是上划出加工表面的尺寸及位置线，然后利用划针盘等工具在机床上对工件找正然后夹紧；夹具安装是靠夹具来保证工件在机床上所需的位置，并使其夹紧。
3.夹具由哪些元件和装置组成？各元件有什么作用？答：1）定位元件及定位装置：用来确定工件在夹具上位置的元件或装置；2）夹紧元件及夹紧装置：用来夹紧工件，使其位置固定下来的元件或装置；3）对刀元件：用来确定刀具与工件相互位置的元件；4）动力装置：为减轻工人体力劳动，提高劳动生产率，所采用的各种机动夹紧的动力源；5）夹具体：将夹具的各种元件、装置等连接起来的基础件；6）其他元件及其他装置。
4.机床夹具有哪几种？机床附件是夹具吗？答：机床夹具有通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具。
5.何谓定位和夹紧？为什么说夹紧不等于定位？答：工件在夹具中占有正确的位置称为定位，固定工件的位置称为夹紧。
工件在夹具中，没有安放在正确的位置，即没有定位，但夹紧机构仍能将其夹紧，而使其位置固定下来，此时工件没有定位但却被夹紧，所以说夹紧不等于定位。
6.什么叫做六点定位原理？答：采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，即可实现完全定位，这称为六点定位原理。
7.工件装夹在夹具中，凡是有六个定位支承点，即为完全定位，凡是超过六个定位支承点就是过定位，不超过六个定位支承点就不会出现过定位，这种说法对吗，为什么？答：不对；过定位是指定位元件过多，而使工件的一个自由度同时被两个以上的定位元件限制。
《机床夹具设计》课件(4)
21
4.4 减小夹紧变形的方法
1、合理确定夹紧力的方向、作用点和大小。
2024/8/25
夹具设计教学课件
22
4.4 减小夹紧变形的方法
2、在可能条件下采用机动夹紧，并使各接触 面上所受的单位压力相等。
2024/8/25
夹具设计教学课件
23
4.4 减小夹紧变形的方法
3、提高工件和夹具元件的装夹刚度 。
2024/8/25
夹具设计教学课件
35
4.5 基本夹进机构（二）螺旋夹紧机构
（1）简单螺旋夹紧机构
2024/8/25
夹具设计教学课件
36
4.5 基本夹进机构（二）螺旋夹紧机构
摆动压块
2024/8/25
夹具设计教学课件
37
4.5 基本夹进机构（二）螺旋夹紧机构
（2）螺旋压板夹紧机构
2024/8/25
2024/8/25
夹具设计教学课件
26
4.5 基本夹进机构（一） 斜楔夹紧机构
斜楔夹紧机构
1、夹紧力计算 2、增力比计算 3、行程比 4、自锁条件 5、升角α的选择 6、结构特点 7、适用范围
2024/8/25
夹具设计教学课件
27
4.5 基本夹进机构（一） 斜楔夹紧机构 1、夹紧力计算
2024/8/25
紧 固 件
紧固件在夹具系统中所占的比例较大，数量约占一半以上，主 要用于连接夹具系统中的各类元件及紧固被加工工件。
2024/8/25
夹具设计教学课件
40
4.5 基本夹紧机构（二）螺旋夹紧机构 工件的夹紧
2024/8/25
夹具设计教学课件
41
4.5 基本夹紧机构（二）螺旋夹紧机构
《机械制造工程原理》第4章
如对孔系的加工，常用划针在毛坯上按零件图要求先划线，
画出中心线、对称线或各加工表面的加工位臵，然后，按
其划线找正工件在机床上的正确位臵。这种方法称为划线 特点:划线找正的误差较大，因为线宽约有0.2-0.5mm， 找正安装法。 且划线时也会有误差。划线时虽能兼顾各表面的加工余量、 壁厚和装配要求等因素，但由此也增加了划线时间，又需 技术水平高的划线工。这种安装法也仅在单件小批量生产 中使用
2．工件定位的四种方式 （限制工件自由度与加工要求的关系） 工件在夹具中的定位问题，是夹具设计中首先要解 决的主要问题。在分析工件定位的问题时，定位基准 的选择是一个关键问题。工件定位基准一旦被选定， 则其定位方案也基本被确定了。定位基准一般在工艺 规程中选定，设计夹具时可直接引用。但当工艺规程 选定的定位基准不合理时，夹具设计者应会同工艺人 员共同协商进行改选，以使所设计出的夹具结构合理， 操作简便。必须指出，与定位支承点相接触的工件表 面称为定位基面。工件的定位是通过工件定位基面与 定位支承点相接触来实现的。
2. 机床夹具的分类
1）按夹具的使用范围可分为： 通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具等。 2）按所用的机床不同夹具可分为： 钻床夹具、镗床夹具、车床夹具、磨床夹具、拉床夹具等。 3）按夹具上所采用的夹紧动力装置不同可分为： 手动夹具、气动夹具、液压夹具、磁力夹具等。
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
常见定位分析
完全定位：
侧挡销 短圆柱销
平面支承 图2-54 连杆钻孔定位方案
常见定位分析
不完全定位：
侧挡销 短圆柱销
平面支承 图2-54 连杆钻孔定位方案
Z
Y X Z X a）
Z Y X b） Z
4试题库之第四章 机床夹具原理与设计
第四章 机床夹具原理与设计一、单项选择1. 工件装夹中由于（ ）基准和定位基准不重合而产生加工误差，称为基准不重合误差。
AA ．设计(或工序) ；B ．工艺；C ．测量；D ．装配。
2. 基准制造不准确误差大小与（ ）有关。
C A ．本道工序要保证的尺寸大小和技术要求；B ．只与本道工序设计(或工序)基准与定位基准之间位置误差；C ．定位元件和定位基准本身的制造误差。
3. 轴类零件定位用的顶尖孔是属于( )。
AA ．精基准；B ．粗基准；C ．辅助基准；D ．自为基准。
4. 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 A ．不起定位作用；B ．一般来说点限制一个自由度；C ．不管如何浮动必定只能限制一个自由度。
5. 在球体上铣平面，若采用如图所示方法定位，则实际限制（ ）个自由度。
①① 1 ② 2 ③ 3 ④ 46. 锥度心轴限制（ ）个自由度。
D A ． 2 ； B ． 3 ； C ． 4 ； D ．57. 小锥度心轴限制（ ）个自由度。
C A ．2 ； B ． 3 ； C ．4 ； D ．58. 在球体上铣平面，要求保证尺寸H （见下图），必须限制（ ）个自由度。
①① 1 ② 2 ③ 3 ④9. ）个自由度。
D题7图题8图A．2 ；B．3；C．4 ；D．510.基准重合原则是指使用被加工表面的（）基准作为精基准。
AA．设计；B．工序；C．测量；D．装配。
11.不能提高零件被加工表面的定位基准的位置精度的定位方法是（）。
CA．基准重合；B．基准统一；C．自为基准加工；D．基准不变。
12.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（）。
BA．不起定位作用；B．一般来说只限制一个自由度；C．不管如何浮动必定只能限制一个自由度。
13.工件装夹中基准不重合误差是指：设计基准和（）基准不一致而产生的加工误差。
DA．工艺；B．测量；C．装配；D．定位。
14.夹紧力的方向应与切削力A 。
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
jw D d X min
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。
机械制造 第四章机床夹具设计原理
3、快换 钻套
4、特殊钻套
（三）钻模板 1、固定式钻模板
2、铰链式钻模板
3、可卸式 钻模板
4、悬挂式钻模板
第六节 各类机床夹具简介 一、车床夹具
二、铣床夹具 （一）直线进给式铣床夹具 1、多件装夹的铣床夹具
2、多工位加工的铣床夹具
3、摆式铣的铣床夹具
4、双工位回转铣的铣床夹具
二、定位的基本原理 要使每个工件相对夹具（机床、刀具） 都占有同一正确加工位置，则就要限制工 件的六个自由度，即X位移、Y位移、Z位 移、和X旋转、Y旋转、Z旋转，这就称为 工件的“六点定位原则”。如图示。
三、定位的类型 （一）完全定位 工件的六个自由度全部被限制而在空间占 有完全确定的唯一位置，称为完全定位。
（2）多向联动夹紧机构
（3）多件联动夹紧机构
（七）定心夹紧机构 1、按定位-夹紧元件的等速移动来实现定心 夹紧
2、按定位-夹紧元件均匀弹性变形来实现定 心夹紧
3、液性塑料夹具
四、夹紧动力源装置 （一）气动夹紧装置
（二）液压夹紧装置 工作原理与结构和气动夹紧装置相似。 和气动夹紧装置相比液压夹紧装置有如下 特点。 1、工作压力高、结构间单，紧凑。 2、夹紧刚性大，工作平稳。 3、噪声小。劳动条件好。
第四章
机床夹具设计原理
第一节 概述 一、夹具的定义及组成 在机械加工中,根据工件的加工要求,使工 件相对机床、刀具占有正确位置（定位）， 并能快速，可靠地夹紧工件（夹紧）的装 置称为夹具。
夹具由以下部分组成 （一）定位元件：使工件相对机床、刀具占 有正确位置的元件。 （二）夹紧装置：快速，可靠地夹紧工件的 装置。 （三）对刀——引导元件：保证刀具与工件 加工表面有正确相对位置的装置。 （四）连接元件：保证夹具相对机床有正确 位置的元件。 （五）夹具体：将夹具各部分连接在一起的 零件。
第四章 机床夹具原理与设计
1、通用可调夹具 固定夹具
随行夹具
三、通用可调夹具和成组夹具
2、成组夹具
四、数控机床夹具
数控机床夹具对机床坐标原点有严格位置要
求，是通用可调夹具和组合夹具的结合与发展。
第七节 机床夹具设计的基本步骤
1、研究原始资料，明确设计任务
2、确定夹具结构方案，绘制结构草图
3、绘制夹具总图
4、确定并标注有关尺寸和夹具技术要求
5、绘制夹具零件图
(3)夹紧力应尽量靠近加工面
3、夹紧力大小
夹紧力大小估算：
一般只有机动夹紧时需计算夹紧力，把加工系统
看成刚体，根据工件在最不利情况下切削力的平
衡状态求夹紧力，再乘以安全系数K。
K值在粗加工时取2.5～3、精加工时取1.5～2。
三、典型夹紧机构 1．斜楔夹紧
斜楔夹紧的特点
1）斜楔夹紧的自锁条件：
对刀块
一、车床夹具
定位键
三、钻床夹具
（1）固定式钻模 （2）滑动式钻模
（3）回转式钻模
（4）移动式钻模
（5）翻转式钻模
（6）盖板式钻模
钻模板与钻套
可卸式钻 模板
钻套
（1）固定钻套
钻套
（2）可换钻套
钻套
（3）快换钻套
钻套
（4）特殊钻套
第六节 现代机床夹具
一、自动线夹具 固定夹具
随行夹具
测量基准—检验时用来确定被测量零件在度量工具上位置的基准；
装配基准—装配时用来确定零件或部件在机器上位置的基准。
二、调刀基准的概念
调刀基准往往选在夹具定位元件的某个
定位工作面，尽可能不受夹具定位元件的制
造误差影响。
三、定位误差及其产生原因
工件上被加工表面的设计基准（工
随行夹具
三、通用可调夹具和成组夹具
2、成组夹具
四、数控机床夹具
数控机床夹具对机床坐标原点有严格位置要
求，是通用可调夹具和组合夹具的结合与发展。
第七节 机床夹具设计的基本步骤
1、研究原始资料，明确设计任务
2、确定夹具结构方案，绘制结构草图
3、绘制夹具总图
4、确定并标注有关尺寸和夹具技术要求
5、绘制夹具零件图
(3)夹紧力应尽量靠近加工面
3、夹紧力大小
夹紧力大小估算：
一般只有机动夹紧时需计算夹紧力，把加工系统
看成刚体，根据工件在最不利情况下切削力的平
衡状态求夹紧力，再乘以安全系数K。
K值在粗加工时取2.5～3、精加工时取1.5～2。
三、典型夹紧机构 1．斜楔夹紧
斜楔夹紧的特点
1）斜楔夹紧的自锁条件：
对刀块
一、车床夹具
定位键
三、钻床夹具
（1）固定式钻模 （2）滑动式钻模
（3）回转式钻模
（4）移动式钻模
（5）翻转式钻模
（6）盖板式钻模
钻模板与钻套
可卸式钻 模板
钻套
（1）固定钻套
钻套
（2）可换钻套
钻套
（3）快换钻套
钻套
（4）特殊钻套
第六节 现代机床夹具
一、自动线夹具 固定夹具
随行夹具
测量基准—检验时用来确定被测量零件在度量工具上位置的基准；
装配基准—装配时用来确定零件或部件在机器上位置的基准。
二、调刀基准的概念
调刀基准往往选在夹具定位元件的某个
定位工作面，尽可能不受夹具定位元件的制
造误差影响。
三、定位误差及其产生原因
工件上被加工表面的设计基准（工
第4章 机床夹具设计原理(09)
铣键槽工序及工件在夹具中的定位
31
4.重复定位：工件在夹具中定位时，若几个定 位支承点重复限制一个或几个不定度，称为重 复定位。 *当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不允 许重复定位。
*为提高定位稳定性和刚度，以加工过的表面 定位时，可以出现重复定位。
32
33
34
从上述工件定位实例可知，形成重复定位的原因是 由于夹具上的定位元件同时重复限制了工件的一个或 几个不定度。
工件在机床上或夹具中进行加工时，用作定位 的基准，称为定位基准。
图4-5 工件在加工时的定位基准
16
3.测量基准
测量时所采用的基准，称为测量基准。
图4-6 工件上已加工表面的测量基准
17
4.装配基准
在机器装配时，用来确定零件或部件在产品中 的相对位置所采用的基准，称为装配基准。
（a）
（b）
图4-7 零件装配时的装配基准
42
43
②可调支承
定位支承点的位置可以调节的定位元件，称为可 调支承。 主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的场合。
44
③自位支承
定位支承点的位置随工件定位基准位置变化而 自动与之适应的定位元件，称为自位支承。 自位支承一般只起一个定位支承点的作用。
45
46
47
（2）辅助支承 只起提高工件支承刚性或辅助定位作用的定 位元件，称为辅助支承。
一.机床夹具的作用
1.机床夹具实例
1
图4-1 铣键槽工序简图
2
图4-2 铣键槽夹具结构图
3
2.机床夹具的作用
（1）可稳定保证加工精度
（2）可提高劳动生产率
（3）可降低生产成本
（4）可扩大机床的加工范围
机械制造技术基础课件最新版第四章机床夹具原理与设计第5节
在其凸缘铣有台肩供钻套螺钉压紧外,同
时还铣有一平面,当此平面转至钻套螺钉
位置时,便可向上快速取出钻套。为防止
直接磨损钻模板,钻模板上也必须配装有
衬套,如图b所示。
图4-54 标准快换钻套的结构 1—快换钻套 2—钻套螺钉 3—钻套用衬套
第五节 各类机床夹具
4)特殊钻套 特殊钻套是在特殊情况下加工
孔用的,这类钻套只能结合具体情况自 行设计。
有定位、夹紧元件和钻套,加工时将其覆盖在工件上即可。
第五节 各类机床夹具
在上述各种形式的钻模中,钻模板和钻套是它们共有的,并区别于其他 夹具的特有元件。
钻模板是供安装钻套用的,要求有一定的强度和刚度,以防变形而影响 钻套的位置与导引精度。钻模板的结构及其在夹具上的连接形式,取决于工 件的结构形状、加工精度和生产效率等因素。
图4-53 标准可换钻套的结构 1—可换钻套 2—钻套螺钉 3—钻套用衬套
第五节 各类机床夹具
3)快换钻套
当工件上同一个孔须经多种加工 工步(如钻、扩、铰、攻螺纹等),而在加工 过程中必须依次更换或取出(如锪平或攻 螺纹)钻套以适应不同加工刀具的需要时, 可以采用这种快换钻套。
图a所示是标准快换钻套结构,它除
用于立式钻床,一般只能加工一个孔,或在机床主轴上加装多轴传动头,实现孔 系加工。
第五节 各类机床夹具
(2)滑动式钻模
钻模板固定在可以上下滑 动的滑柱上,并通过滑柱与夹具体 相连接。这是一种标准的可调夹具, 其基本组成部分,如夹具体、滑柱 等已标准化。
这种钻模操作方便、迅速, 转动手柄使钻模板升降,不仅有利 于装卸工件,还可用钻模板夹紧工 件,且自锁性能好。
图a是供钻斜面上的孔(或钻斜 孔)用的,图b是供钻凹坑中的孔用的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
加工方法误差△G的影响。
第二节 卡盘式车床夹具
第三节 心轴式及夹头式车床夹具
心轴式车床夹具的主要限位元件为轴，常用于以孔作主要定位基 准的回转体零件的加工，常用的有圆柱心轴和弹性心轴。 夹头式车床夹具的主要限位元件为孔，常用于以外圆作主要定位 基准的小型回转体零件的加工，常用的有弹性夹头等。 ⒈弹簧心轴与弹簧夹头
机床夹具设计
第四章 车床夹具
第一节 角铁式车床夹具 第二节 卡盘式车床夹具 第三节 心轴式及夹头式车床夹具 第四节 高效车床夹具 第五节 车床夹具设计示例
第四章 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。 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
2)车床夹具的夹具体应制成圆形，夹具上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。
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。
二、车床夹具的加工误差
工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受 工件在夹具上的定位误差△D、夹具误差△J、夹具
4.夹紧装置的设置 车床夹具的夹紧装置必须安全可靠。
5.夹具的平衡 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具，设计时应采取平衡 措施，以减少由离心力产生的振动和主轴轴承的磨损。
转动时它所产生的离心力近似计算公式为 由离心力引起的力矩为 平衡块引起的离心力为
Fj 0.01m j Rn2
M j Fj L
由此引起的力矩为
Fp 0.01mp rn2
M p Fpl
综合考虑径向位置和轴向位置平衡的情况下，满足平衡关系式
mp
m j RL rl
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。因此，夹具的悬伸长度L与轮廓直径D之比应控制 如下： 直径小于150mm的夹具，L/D≤2.5 直径在150~300mm之间的夹具，L/D≤0.9 直径大于300mm的夹具，L/D≤0.6
第一节 角铁式车床夹具
一、车床夹具设计要求
1.车床夹具在机床主轴上的安装方式 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
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 仔细的长正。
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。
⒉波纹套弹性心轴
⒊碟形弹簧片心轴
⒋液性介质弹性心轴及夹头
第四节 高效车床夹具
一、端面驱动夹具
二、离心式自动夹头
Fp mR 2 0.01mRn2
三、不停车夹具
第五节 车床夹具设计示例
一、定位装置 二、夹紧装置 三、分度装置 四、夹具在车床主轴上的 安装 五、夹具总图上尺寸、公 差和技术要求的标注 六、加工精度分析
第二节 卡盘式车床夹具
第三节 心轴式及夹头式车床夹具
心轴式车床夹具的主要限位元件为轴，常用于以孔作主要定位基 准的回转体零件的加工，常用的有圆柱心轴和弹性心轴。 夹头式车床夹具的主要限位元件为孔，常用于以外圆作主要定位 基准的小型回转体零件的加工，常用的有弹性夹头等。 ⒈弹簧心轴与弹簧夹头
机床夹具设计
第四章 车床夹具
第一节 角铁式车床夹具 第二节 卡盘式车床夹具 第三节 心轴式及夹头式车床夹具 第四节 高效车床夹具 第五节 车床夹具设计示例
第四章 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。 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
2)车床夹具的夹具体应制成圆形，夹具上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。
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。
二、车床夹具的加工误差
工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受 工件在夹具上的定位误差△D、夹具误差△J、夹具
4.夹紧装置的设置 车床夹具的夹紧装置必须安全可靠。
5.夹具的平衡 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具，设计时应采取平衡 措施，以减少由离心力产生的振动和主轴轴承的磨损。
转动时它所产生的离心力近似计算公式为 由离心力引起的力矩为 平衡块引起的离心力为
Fj 0.01m j Rn2
M j Fj L
由此引起的力矩为
Fp 0.01mp rn2
M p Fpl
综合考虑径向位置和轴向位置平衡的情况下，满足平衡关系式
mp
m j RL rl
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。因此，夹具的悬伸长度L与轮廓直径D之比应控制 如下： 直径小于150mm的夹具，L/D≤2.5 直径在150~300mm之间的夹具，L/D≤0.9 直径大于300mm的夹具，L/D≤0.6
第一节 角铁式车床夹具
一、车床夹具设计要求
1.车床夹具在机床主轴上的安装方式 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
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 仔细的长正。
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。
⒉波纹套弹性心轴
⒊碟形弹簧片心轴
⒋液性介质弹性心轴及夹头
第四节 高效车床夹具
一、端面驱动夹具
二、离心式自动夹头
Fp mR 2 0.01mRn2
三、不停车夹具
第五节 车床夹具设计示例
一、定位装置 二、夹紧装置 三、分度装置 四、夹具在车床主轴上的 安装 五、夹具总图上尺寸、公 差和技术要求的标注 六、加工精度分析