车床夹具设计
车床夹具课程设计
车床夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解车床夹具的基本概念、分类及功能，掌握其结构组成和工作原理；2. 学生能够描述车床夹具在机械加工中的重要性，了解其在生产实践中的应用；3. 学生掌握车床夹具的安装、调整及使用方法，了解相关安全操作规程。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决车床加工中常见的夹紧问题；2. 学生能够根据加工需求，合理选择和使用车床夹具，提高加工效率和加工质量；3. 学生能够运用车床夹具进行简单的零件加工，具备一定的动手操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工领域的兴趣，激发他们学习相关知识的热情；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，使他们认识到车床夹具在加工过程中的重要作用；3. 培养学生的团队协作意识，使他们能够在实际操作中互相配合、共同完成任务。
课程性质：本课程为专业技术课程，结合理论教学和实际操作，培养学生的专业技能和实践能力。
学生特点：学生处于中等职业教育阶段，具备一定的机械基础知识和动手能力，对实际操作有较高的兴趣。
教学要求：结合课程内容和学生的学习特点，注重理论与实践相结合，强化操作技能训练，提高学生的实际应用能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动参与、积极思考，培养他们的创新意识和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，为未来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 车床夹具概述- 夹具的定义、分类及其在机械加工中的作用；- 车床夹具的组成、结构特点及工作原理。
2. 车床夹具的类型与选用- 常见车床夹具的类型及适用范围；- 根据加工需求选择合适的车床夹具；- 夹具的安装、调整及使用方法。
3. 车床夹具的应用实例- 分析典型零件加工中夹具的应用；- 实际操作演示，让学生了解夹具在加工过程中的作用；- 夹具使用注意事项及安全操作规程。
4. 车床夹具操作技能训练- 设计实践操作环节，让学生动手操作，熟悉夹具的使用；- 培养学生根据加工要求，合理选择和安装夹具的能力；- 提高学生运用夹具进行加工的效率和质量。
机床专用夹具及其设计方法
要有快速对刀元件
2、铣床夹 具的构造 主要由夹 具体、定 位板、夹 紧机构、 对刀块、 定向键等 组成
3．铣床夹具的设计
铣床夹具的安装：主要依靠定向键和
百分表校正来提高安装精度。定位键 的结构尺寸已标准化，应按铣床工作 台的T形槽尺寸选定，它和夹具底座 以及工作台T形槽的配合为H7/h6、 H8/h8。两定位键的距离应力求最大
• • • •
1、分度盘锁紧螺母 2、分度盘 3、定位轴 4、压紧螺母
移动式钻模
• 移动式钻模用在立式钻床上，先后钻销 工件同一表面上的多个孔，属于小型夹 具。移动的方法有两种：一种式自由移 动，另一种是定向移动，用专门设计的 轨道和定程机构来控制移动的方向和距 离。
滑柱式钻模
滑柱式钻模是一种标准化，规格化的 通用钻模。钻模体可以通用于较大范围 的不同工件。设计时，只需根据不同的 加工对象设计相应的定位。夹紧元件。 因此，可以简化设计工作。另外，这种 钻模不需另行设计专门的夹紧装置，夹 紧工件方便，迅速，适用于不同类型的 各种中小型零件的孔加工，生产中，尤 其是大批量生产中应用较广。
4、钻套的材料
性能要求：高硬度，耐磨 常用材料：T10A T12A CrMn 或20渗 碳淬火 D≤10mm CrMn D<25mm T10A T12A HRC58~64 D≥25mm 20渗碳淬火 HRC58~64
镗模
（一）镗模的特点及其组成 1、特点：镗床夹具称镗模，主要用于加工 箱体类零件上的孔或孔系通过布置镗套， 可加工出较高精度要求的孔或孔系。 与 钻模相比，它有相同之处，但箱体孔系 的加工精度一般要求较高，其本身精度 比钻模高。
l—台肩销 2—快换垫圈 3—螺母
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。
车床夹具设计要求
车床夹具设计要求
1. 稳定性：车床夹具要能够固定原料，保证加工时的稳定性，防止原料晃动影响加工精度。
2. 刚性：车床夹具要有足够的刚性，能够承受加工时的剧烈冲击与振动，确保加工质量。
3. 精度：车床夹具的夹紧力要能够均匀、合适，确保加工精度和表面质量。
4. 安全性：车床夹具必须能够避免操作人员受伤，包括具有安全保护装置，夹紧力不易失控等。
5. 易于操作：车床夹具的操作应该方便简单，能够快速、准确地夹紧原料和更换原料。
6. 耐用性：车床夹具应该选用优质材料和耐磨性较好的制造工艺，耐用性好，使用寿命长。
7. 尺寸适配：车床夹具应该能够根据实际的加工需求来设计夹具的尺寸，确保加工精确度。
车床夹具设计案例
。 0
－ 0.1
车床夹具设计案例
1.3 设计
（2）限制自由度分析 建 立坐标关系如图所示：
1）形状尺寸
φ90.3
0 －
0.022与限制自由度无
关；
2）保证同轴度φ0.05，
需要限制
；
3）保证位置尺寸5.2
需要限制
；
综合结果应限制
，
工序定位方案合理。
车床夹具设计案例
1.3 设计
（3）定位方案设计
根据工序图要求，采用定心夹紧机构。
车床夹具设计案例 1.3 设计
弹性定心 夹紧机构
车床夹具设计案例
1.3 设计
4.连接元件设计： 本工序所选用的
设备为CA6140，因 切削力不大，夹具 与车床之间采用莫 氏锥度连接，螺杆 拉紧，如图所示。
车床夹具设计案例
1.3 设计
4.连接元件设计 根据车床夹具的结构特点，把连接元件和定位元
件设计为一个整体零件，构成了本夹具的夹具体。 根据《机床夹具设计手册》查得，CA6140主轴的锥 孔为莫氏6号，所以夹具连接部分设计为莫氏6号锥 柄，其轴向尺寸取主轴锥孔轴向尺寸的3/4。锥柄端 部螺孔的大小，依据机床附件拉杆头部螺纹大小确定。 考虑夹具的位置精度，取弹性心轴中心线与莫氏6号 锥柄轴线的同轴度为工件工序同轴度要求的五分之一， 即φ0.05×1/5 = φ0.01。取弹性心轴轴肩端面与莫氏 6号锥柄轴线的垂直度为位置尺寸5.2 公差－0的0.1 五分 之一，即0.1×1/5 = 0.02。
选用带小轴肩的长弹性心轴与工件内孔及端
面接触定位，限制
。
定位基准内孔的尺寸为φ79.8 H7，选与
弹性心轴的配合为φ79.8 H7/ g6。零件的轴
《机床夹具设计》课件(6)
2024/8/25
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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数控车床的夹具设计原理
数控车床的夹具设计原理
数控车床的夹具设计原理主要包括以下几个方面：
1. 夹紧原理：夹具的主要功能是夹住工件，确保工件在加工过程中的稳定性。
夹具通常采用机械夹紧、液压夹紧或气动夹紧等方式，在夹紧过程中要考虑到夹紧力的大小、分布均匀性以及夹紧方式的灵活性等因素。
2. 定位原理：夹具的另一个重要功能是确保工件在加工过程中的准确定位。
夹具设计中要考虑到工件的形状、尺寸以及零件间的相对位置关系，选择适当的定位方式，如销子定位、球锥定位、面板定位等。
3. 支撑原理：数控车床加工过程中，工件需要在夹具内得到合理的支撑，以避免工件在切削力作用下发生变形。
夹具设计中需要考虑到工件的几何特征，确定合适的支撑点，采用支撑块、支撑台等结构形式，提供稳定的支撑面。
4. 切削力分析：夹具设计中还需要考虑到切削过程中产生的切削力，并进行力学分析。
根据切削力的方向和大小，设计夹具的支撑结构，增加夹具的刚性和稳定性，以提高加工精度和表面质量。
5. 运动原理：数控车床加工过程中，夹具需要与机械手、工作台等设备协同工作。
因此，夹具设计中要考虑到夹具的运动特点，确保夹具的操作灵活、方便，与其他设备的运动相匹配。
总之，夹具设计原理在于确保夹具对工件进行牢固夹持和准确定位的同时，提供合理的支撑和增加刚性，以满足数控车床加工过程的要求。
车床夹具设计要点概要
车床夹具设计要点
w w w . xp c .e du . c n
车床专用夹具的典型结构
专用夹具的典型结构
1.心轴类车床夹具 -多用于工件以内孔作为定位基准，加 工外圆柱面的情况。 -常见的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心 轴、顶尖式心轴。
车床专用夹具的典型结构
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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。 •特点：结构不对称。 •应用：用于加工壳体、支座、杠杆、接头 等零件上的回转面和端面。.
车床专用夹具的典型结构
卡盘式车床夹具 •特点：用一个以上的卡爪来夹紧工件，多 采用定心夹紧机构，结构对称。 •应用：用于以外圆（或内圆）及端面定位 的回转体的加工。
1-主轴 2-过渡盘 3-专用夹具 4-压块
车床夹具的设计要点
2. 找正基面的设置 1）限位面与主轴同轴 直接找正。 2）限位面偏离回转中心
在夹具体上专门制一孔（或外圆）作为 找正基面。
车床夹具的设计要点
3. 定位元件的设置 应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重 合。 a.回转体或对称零件：采用心轴或定心夹紧 式夹具。 b.形状复杂工件：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。
车床夹具的设计要点
1. 在主轴上的安装方式 1）通过主轴锥孔与机床主轴连接。 a.夹具体两端有中心孔时，安装在车床的前 后顶尖上。 b.夹具体带有锥柄时，通过莫氏锥柄直接安 装在主轴锥孔中，并用螺栓拉紧。
车床夹具的设计要点
1. 在主轴上的安装方式 2）通过过渡盘与机床主轴连接。 适用于径向尺寸较大的夹具。 特点：定心准确，刚性好，但加工精度要 求高。
车床夹具的设计要点
CA6140车床手柄轴夹具设计
CA6140车床手柄轴夹具设计CA6140车床手柄轴夹具设计一、引言CA6140是一种经典的卧式车床，广泛应用于机械加工领域。
手柄轴是车床操作中不可或缺的一部分，它的夹具设计对于提高加工效率和保证加工质量具有重要意义。
本文旨在设计一种适用于CA6140车床的手柄轴夹具，以提高加工的稳定性和精度。
二、夹具设计1.定位装置为了确保工件的加工精度，首先需要对手柄轴进行准确定位。
我们采用圆柱定位的方式，根据手柄轴的外形特点，设计一个与其相匹配的圆柱定位套。
定位套的尺寸精度和表面粗糙度需要严格控制，以确保与手柄轴的配合精度。
2.夹紧装置夹紧装置是夹具设计的关键部分，它要求具有一定的刚性和稳定性，以确保在加工过程中不会出现松动或变形。
我们采用液压夹紧的方式，设计一个液压缸和夹紧套筒组成的夹紧装置。
液压缸可以提供稳定的夹紧力，夹紧套筒则与定位套配合，将手柄轴紧紧固定在定位套中。
3.导向装置为了提高加工的精度和稳定性，我们需要设计一个导向装置，使刀具能够精确地沿着手柄轴的轴线进给。
我们采用双导轨的设计方式，上下导轨均与工作台固定，形成一条精确的直线导轨。
通过调整刀具与导轨的距离和角度，可以实现对手柄轴的精确加工。
4.防护装置为了防止加工过程中出现安全隐患，我们设计了一个防护装置。
该装置主要由防护罩和安全开关组成，防护罩可以有效地防止切屑和冷却液溅出，安全开关则可以在发生危险时立即切断电源。
三、夹具使用说明1.将待加工的手柄轴放置在定位套中，确保手柄轴与定位套对齐；2.启动液压系统，将液压缸中的压力油注入夹紧套筒，实现对手柄轴的夹紧；3.根据加工需要，调整刀具与导轨的距离和角度，确保刀具沿手柄轴的轴线进给；4.启动车床主轴，进行加工；5.在加工过程中，操作人员需佩戴防护眼镜和防护服，确保安全；6.加工完成后，关闭液压系统，松开夹紧套筒，取下手柄轴。
四、结论本文设计的CA6140车床手柄轴夹具具有定位准确、夹紧稳定、导向精度高和安全可靠等特点。
机械工艺夹具毕业设计1CA6140车床后托架设计
机械工艺夹具毕业设计1CA6140车床后托架设计一、设计背景与意义车床是机械制造中常用的加工设备之一，能够完成零件的粗加工和精加工工艺。
在车床加工过程中，工件需要固定在车床上才能进行加工操作。
夹具是用于尺寸稳定的工件固定和定位，使工件能够准确、稳定地加工的设备。
夹具的设计质量直接影响到零件加工的精度和效率。
本文将以1CA6140车床为例，设计一个能够满足车床加工工艺需求的夹具后托架。
二、夹具后托架设计要求1.加工精度要求高：夹具后托架的设计要满足加工零件的要求，保证加工精度。
2.安装方便：夹具后托架的装卸要方便快捷，以提高工作效率。
3.夹紧力大：夹具后托架要能够夹紧不同尺寸的工件，夹紧力要足够大，使工件能够稳定固定在车床上。
4.结构简单紧凑：夹具后托架的结构要简单紧凑，方便制造和维修。
三、设计思路与步骤1.确定夹具后托架类型：根据1CA6140车床的特点和加工需求，选择合适的夹具后托架类型。
常见的夹具后托架类型有平面夹具后托、方形夹具后托等。
2.定义夹具后托架的功能：夹具后托架的主要功能是固定工件和定位工件。
根据加工工艺需求，确定夹具后托架的具体功能及形式。
3.设计夹具后托架的结构：根据夹具后托架的功能要求和加工工艺需求，设计夹具后托架的结构。
结构设计包括夹紧机构、定位机构、固定机构等。
4.选择合适的材料：根据夹具后托架的设计要求和工作环境，选择合适的材料进行制作。
夹具后托架要具有足够的刚性和强度，以承受工件加工时的力和振动。
5.制造夹具后托架：根据夹具后托架的设计图纸和要求，制造夹具后托架。
制造包括材料加工、零件加工、组装等过程。
6.测试与修正：制造完成后，对夹具后托架进行测试，检查其满足加工要求和性能需求。
根据测试结果，对夹具后托架进行修正和改进。
四、设计实施方案1.夹具后托架类型选择：考虑到1CA6140车床的工艺需求和加工特点，选择平面夹具后托架。
2.确定功能和结构：夹具后托架的功能是固定和定位工件，结构设计包括夹紧机构和定位机构。
CA6140车床杠杆制程及夹具设计
CA6140车床杠杆制程及夹具设计引言本文主要介绍了CA6140车床杠杆制程及夹具设计方案。
在制程方面，主要介绍了车床杠杆的原理、结构、制作和装配过程；在夹具设计方面，主要介绍了夹具设计所需考虑的因素、夹具的类型和具体设计方案。
车床杠杆的制作和装配过程车床杠杆是车床上重要的传动装置，其主要作用是转化主轴的直线运动为车床刀架的切削运动。
制作车床杠杆的首要任务是选用材料，常用的材料有45#、40Cr、35CrMo等。
在制作车床杠杆时需要加工出较为复杂的凸台形状，这需要使用到数控车床对杠杆进行精细加工。
完成车床杠杆的制作后，需要将其与车床的主轴、齿轮、轴承等部件进行装配，使其能正常工作。
夹具设计夹具是在机械加工过程中用于夹住工件的装置，用于固定和定位工件，以便进行下一步的加工。
夹具的设计需要考虑以下因素：- 工件的尺寸和形状- 夹紧力的大小和方向- 夹具的类型和数量常用的夹具类型有机械式夹具、液压式夹具、气动式夹具、真空吸盘等。
在选择夹具类型时需要根据具体的加工要求进行综合考虑。
夹具设计中需要注意的是夹具的材料应具有较高的硬度和强度，以保证夹具在使用过程中不会变形或破裂。
在本次车床加工中，可以采用多种夹具来夹住工件，比如机械式夹具和真空吸盘。
机械式夹具主要用于加工较小的工件，真空吸盘主要用于加工平面工件，特别是大面积的平板。
不同类型的夹具在加工过程中的使用也有所区别，需要根据具体要求进行调整和协调。
结论在车床加工中，车床杠杆制程和夹具设计是非常关键的环节。
良好的制程和夹具设计可以提高加工效率、保证加工精度，从而提高生产效益。
因此，在车床加工过程中，需要充分考虑以上因素，进行合理的制程和夹具设计。
车床夹具设计要点
2.圆周进给式铣床夹具
第 二
本零件是普通车床操纵机构中的变速拨叉。车床切 削速度的变化是通过操纵手柄拨动拨叉改变传动轴上
节 滑移齿轮的位置来实现的。不同的齿轮相互啮合，得
到不同的传动比。拨叉头以φ25H7孔套在轴上，拨叉
铣 脚夹在双联交换齿轮的槽中，变速操纵机构通过拨叉
床 头部的操纵槽带动拨叉与轴一起在变速箱中滑移，拨
知识点
车床夹具 铣床夹具 钻床夹具
技能点
车床夹具的特点及主要类型 车床夹具设计要点 铣床夹具的主要类型 铣床夹具设计要点 钻床夹具的主要类型 钻床夹具设计要点
在车床上用来加工工件内、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主轴上；少数安装在床鞍或床身上。
铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、花键、缺 口及各种成形面。由于铣削加工通常是夹具随工作台一起作进给运 动，按进给方式不同铣床夹具可分为直线进给式、圆周进给式和靠 模进给式三种类型。
节
A.设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主
车
轴轴承的磨损；
床
B.夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量
夹 具
小，使重心靠近主轴前支承。
C.夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排
出或清理。
四、数控车床夹具
数 控 车 削 的加 基工 本范 特围 征 与 加 工 范 围
车外圆 切槽
第 780mm范围内。 一 节
车 床 夹 具
2.角铁式车床夹具
角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。
在角铁式车床夹具上加工的工件形状较复杂。它常用于加工
第 一
壳体、支座、接头等类零件上的圆柱面及端面。当被加工工
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。
数控车床的夹具设计原理
数控车床的夹具设计原理数控车床的夹具设计原理是指在数控车床加工过程中，为使工件在加工过程中保持稳定、可靠地固定在车床上进行加工，从而确保加工质量和效率。
夹具设计原理主要包括夹紧力原理、位置定位原理、刚度要求原理和加工工艺要求原理等。
1. 夹紧力原理夹具设计的首要原理是夹紧力原理。
工件在车床上进行加工时，需要通过夹具夹持住，使其在加工过程中保持稳定的位置。
因此，夹具设计需要考虑夹紧力的大小和方向。
夹紧力的大小应根据工件在加工过程中的切削力和振动力，选择合适的夹紧力大小以确保工件不会移动或变形。
夹紧力的方向应根据工件的形状和加工要求来确定，以保证工件加工过程中的稳定性和可靠性。
2. 位置定位原理夹具设计的第二个原理是位置定位原理。
在数控车床上进行加工时，工件需要相对于刀具或定位辅助工具具有准确定位，以保证加工精度。
夹具设计需要根据工件的加工要求和加工工艺，选择合适的定位方式和定位工具。
常见的定位方式包括平面定位、直线定位和角度定位等。
夹具设计还需要考虑工件的对称性和形状特点，以确保工件在夹具中的位置定位准确。
3. 刚度要求原理夹具设计的第三个原理是刚度要求原理。
在数控车床加工过程中，夹具不仅需要夹紧工件，还需要具有足够的刚度来抵抗切削力和振动力的影响。
夹具设计需要考虑夹具结构的合理设计和材料的选择，以提高夹具的刚度。
同时，夹具设计还需要合理布置夹紧点、添加支撑和限位等辅助措施，以增加夹具的刚度和稳定性。
4. 加工工艺要求原理夹具设计的第四个原理是加工工艺要求原理。
夹具设计需要根据工件的加工要求和加工工艺，选择合适的夹具结构和夹紧方式。
夹具设计还需要考虑加工过程中可能出现的工艺问题，如加工刀具的接近度、冷却液的流动和切屑排出等。
夹具设计需要充分考虑这些因素，以确保加工质量和效率。
综上所述，数控车床的夹具设计原理涉及夹紧力原理、位置定位原理、刚度要求原理和加工工艺要求原理等多个方面。
夹具设计需要根据工件的特点和加工要求，选择合适的夹具结构和夹紧方式，以确保工件在加工过程中的稳定性和可靠性，提高加工质量和效率。
设计钻夹具、铣床、车床夹具的三个案例
设计钻夹具、铣床、车床夹具的三个案例这里分别有钻床、铣床、车床夹具的设计案例，对杠杆臂、叶轮等工件做了详细的定位夹紧分析，相信你看了一定能够有所收获！Part.1 钻床夹具设计实例1、工件加工杠杆臂上两个相互垂直的φ10mm和φ13mm孔。
图1 杠杆臂2、确定定位方案根据零件的构造，以Φ22mm的孔为定位基准，这样可以避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度。
再用一个螺母限定零件的上下窜动的自由度和用一个支撑钉限定零件沿Φ22mm中心线转动的自由度，实现完全定位。
3、定位元件的选择定位销：插入Φ22mm的孔，用来限制X,Y方向的移动和转动，共四个自由度。
可调支承钉：限定Z方向的转动。
辅助支承：提高工件的安装刚度和定位的稳定性。
图2 圆柱孔定位4、钻模板类型选择选用固定式钻模板，制造方便、定位精度高。
图3 固定式钻模板5、钻模板类型选择由于孔φ10mm和φ13mm，一次钻孔就可达到要求，因此采用固定式钻套。
（Φ10mm选无肩；Φ13mm选有肩）。
图4 钻套6、确定夹紧方案根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面较远，故采用辅助定位（螺旋辅助支承）元件来固定，提高刚性。
图5 夹紧三维结构图7、选用夹具体图6 铸造夹具体图7 钻床夹具总装配图Part.2 铣床夹具设计实例1、工件水泵叶轮，要求设计一副铣床夹具，用在卧式铣床上加工两条互成90°的十字槽。
图8 工件三维结构图2、定位方法工件定位时需完全限制六个方向的自由度: 沿X,Y,Z方向的水平运动以及轴向转动。
所以定位方案为将加工过的叶轮底面放置在一个大的圆形定位盘上，以大平面定位，消除X,Y方向的转动自由度和Z方向的移动自由度。
用一个定位销与叶轮上的孔相配合，以此消除X,Y的移动自由度。
图9利用两块开槽的压板从两个方向卡住叶片,并将它们固定在定位盘上，这样就消除了Z方向的转动自由度。
CA6140车床输出轴夹具设计
CA6140车床输出轴夹具设计车床输出轴夹具的设计是为了夹持和固定车床输出轴，确保车床输出轴在车削过程中的稳定性和精度。
以下是一个关于CA6140车床输出轴夹具设计的详细说明，包括设计背景、设计要求、设计方案和设计结果。
一、设计背景车床输出轴是车床上重要的旋转部件之一，用于传递动力和旋转力矩。
为了保证车床输出轴在车削过程中的准确性和稳定性，需要设计一个夹具来夹持并固定输出轴。
本文以CA6140车床为例，设计一个适用于该车床输出轴的夹具。
二、设计要求1.夹具要能够牢固地夹持输出轴，不会出现滑动或松动现象。
2.夹具要能够通过一定的调整，适应不同长度的输出轴。
3.夹具的设计要兼顾夹持力和操作的便利性。
4.夹具的材料要有足够的强度和刚度，以承受车削过程中的力矩和振动。
三、设计方案1.夹具结构设计夹具的结构设计应考虑到夹持力的均匀分布和夹紧力的调整。
可以设计一个可调节的夹紧机构，通过螺杆与螺母的螺纹配合来实现夹具的夹持和松开，并通过螺杆的旋转来调整夹紧力的大小。
2.材料选择夹具的材料应选用高强度和高刚度的材料，以满足承受车削力矩和振动的要求。
常见的材料有优质钢材、铸铁等。
3.夹具尺寸设计夹具的尺寸设计需要根据CA6140车床的输出轴尺寸和形状进行确定。
夹具的内部形状应与输出轴的外形相匹配，以确保夹具与输出轴的接触面积充分，并防止滑动。
4.夹具的调整装置设计为了适应不同长度的输出轴，可以设计一个可调节的夹具调整装置。
这个调整装置可以通过螺杆的升降来实现夹具的调整，并通过螺杆的锁定装置来固定夹具的位置。
5.夹具的固定装置设计为了保持夹具的稳定性，可以设计一个夹具的固定装置，将夹具固定在车床上。
这个固定装置可以通过螺栓和螺母来实现，将夹具和车床结合在一起。
四、设计结果经过以上的设计方案和步骤，可以得到一个适用于CA6140车床输出轴的夹具设计。
该夹具具有牢固的夹持力和可调节的夹紧力，并且可以适应不同长度的输出轴。
课程设计车床夹具设计
课程设计车床夹具设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握车床夹具设计的基本原理和方法，培养学生具备一定的创新能力和实践能力，提高学生对机械加工工艺的认识。
1.了解车床夹具的定义、作用和分类。
2.掌握车床夹具设计的基本原理和方法。
3.熟悉车床夹具的主要零部件及其设计要求。
4.能够运用所学的理论知识，分析并解决实际工程问题。
5.能够运用计算机辅助设计软件，进行车床夹具的初步设计。
情感态度价值观目标：1.培养学生对机械制造行业的兴趣，增强学生的职业责任感。
2.培养学生团队合作精神，提高学生沟通协调能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.车床夹具的定义、作用和分类。
2.车床夹具设计的基本原理和方法。
3.车床夹具的主要零部件及其设计要求。
4.计算机辅助设计在车床夹具设计中的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解车床夹具的基本概念、设计原理和步骤。
2.案例分析法：分析实际工程案例，让学生更好地理解车床夹具的设计方法和技巧。
3.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的创新能力和解决问题的能力。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了保证教学质量，本节课将采用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，直观地展示车床夹具的设计过程。
4.实验设备：为学生提供充足的实验设备，确保实验教学的顺利进行。
综上所述，本节课将围绕教学目标，采用多种教学方法，充分利用教学资源，旨在培养学生具备扎实的理论知识和实践能力，为我国机械制造行业培养高素质的人才。
五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面，以确保评估的客观性和公正性：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答和小组讨论的表现，评估学生的学习态度和积极性。
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课题：机床夹具及其设计方法一、一、教学目的：通过各类机床专用夹具的基本特征和设计特点的，掌握专用机床夹具的设计方法，了解不同机床的夹具结构和类型二、二、教学重点：车床夹具、钻床夹具的结构及设计特点。
三、三、教学难点：四、教学时数： 2 学时，其中实践性教学学时。
五、习题：六、教学后记：第五章机床专用夹具及其设计方法机床夹具一般由定位装置、夹紧装置、夹具体及其它装置或元件所组成。
但是各类机床的加工工艺特点、夹具与机床的连接方式等不尽相同，因此夹具的具体结构和技术要求等方面也不相同。
本章在各种装置和元件设计的基础上，结合实例对几类典型的机床夹具予以分析，以了解和掌握各类机床夹具的结构特点和设计要点。
第一节第一节各类机床夹具及其设计特点一、一、车床夹具车床主要用于加工零件的内、外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹以及端平面等。
根据加工特点和夹具在机床上安装的位置，将车床夹具分为两种基本类型。
（一）车床夹具的类型1、安装在车床主轴上的夹具这类夹具，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。
2、安装在滑板或床身上的夹具对于某些形状不规则和尺寸较大的工件，常常把夹具安装在车床滑板上，刀具则安装在车床主轴上作旋转运动，夹具作进给运动。
加工回转成形面的靠模属于安装在床身上的夹具。
（二）、车床专用夹具的典型结构1、心轴类车床夹具心轴类车床夹具多用于工件以内孔作为定位基准，加工外圆柱面的情况。
常见的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖式心轴等。
2．角铁式车床夹具角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。
它常用于加工壳体、支座，接头类零件上的圆柱面及端面。
当被加工工件的主要定位基准是平面，被加工面的轴线对主要位基准面保持一定的位置关系（平行或成一定的角度）时，相应地夹具上的平面定位件设在与车床主轴轴线相平行或成一定角度的位置上。
3、花盘式车床夹具花盘式车床夹具的夹具体为圆盘形。
在花盘式夹具上加工的工件一般形状都较复杂，多数情况是工件的定位基准为圆柱面和与其垂直的端面。
夹具上的平面定位件与车床主轴的轴线相垂直。
4、安装在拖板上车床夹具通过机床改装（拆去刀架，小拖板）使其固定在大拖板上，工件直运动，刀具则转动。
这种方式扩大车床用途，以车代镗，解决大尺寸工件无法安装在主轴上或转速难以提高的问题。
（三）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。
由于加工时夹具随同主轴旋转，如果夹具的总体结构不平衡，则在离心力的作用下将造成振动，影响工件的加工精度和表面粗糙度，加剧机床主轴和轴承的磨损。
因此，车床夹具除了控制悬伸长度外，结构上还应基本平衡。
角铁式车床夹具的定位装置及其它元件总是安装在主轴轴线的一边，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：设置配重块或加工减重孔。
为保证安全，夹具上的各种元件一般不允许突出夹具体圆形轮廓之外。
此外，还应注意切屑缠绕和切削液飞溅等问题，必要时应设置防护罩。
（四）车床夹具的安装误差夹具的安装误差值与下列因素有关：（1）夹具定位元件与本体安装基面的相互位置误差。
（2）夹具安装基面本身的制造误差以及与安装面的连接误差。
1）对于心轴。
夹具的安装误差就是心轴工作表面轴线与中心孔或者心轴锥柄轴线间的同轴度误差。
2）对于其它车床专用夹具，一般使用过渡盘与主轴轴颈连接。
当过渡盘是与夹具分离的机床附件时，产生夹具安装误差的因素是：定位元件与夹具体止口轴线间的同轴度误差，或者相互位置尺寸误差；夹具体止口与过渡盘凸缘间的配合间隙，过渡盘定位孔与主轴轴颈间的配合间隙。
二、二、钻床夹具钻床夹具：用干各种钻床（镗床组合机床）上的夹具，又称钻模，镗模。
主要目的保证孔的精度（位置）（一）（一）钻床夹具的主要类型1、1、固定式：夹具与机床上位置固定不变，用于立钻，摇臂钻加工大件等2、2、回转式：用于同一圆周上的孔系加工。
它包括立轴、卧轴和斜轴回转三种基本型式。
3、3、移动式：钻模移动，用于加工同一表面上的多个孔中小型工件4、翻转式：钻模板转动一定角度，用于加工不同表面上的孔，翻转点力，5、盖板式：没有夹具体，模板盖在工件上加工6、滑柱式：升降钻模板的通用可调夹具（二）（二）钻床夹具设计要点1、1、钻模类型选择钻模类型多，在设计时，要根据工件的形状、重量、加工要求和批量来选型：（1）（1）被钻孔径>10mm，或加工精度较高时，宜用固定钻模（2）（2）不同表面上的孔，总G<100N，中、小型工件，宜用翻转钻模（3）（3）当分布在不同心圆周上的孔系，总G<150N，宜用回转式钻模当G>150N,宜用固定钻模，在摇臂钻加工，量大时用立钻多轴加工。
（4）（4）垂直度与孔间距要求不高时，用滑柱式钻模。
（5）（5）若加工大件上的小孔时，宜用盖式钻模。
2、2、钻套的选择与设计（1）钻套的选择钻套和钻模板是钻床夹具的特殊元件。
钻套的作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工，钻套装配在模板上，用钻套比不用钻套可减少50%以上的误差。
其结构尺寸已标准化1）固定钻套：配合H7/n6,H7/r6,结构简单，精度高，适用于单孔或小批生产。
2）可换钻套：H7/g5,H7/g6，间隙配合装入衬套内，用螺钉固定3）快换钻套：配合H7/g5,H7/g6,结构与上述不同，不用固定螺钉便可更换。
适用于加工多，更换不同孔经的钻套。
上述钻套标准化。
4）特殊钻套：适用于工件结构形状和被加工孔的位置特殊性，标准钻套不满足时用的钻套。
加长钻套斜面钻套小孔距钻套可定位、夹紧钻套（2）钻套的尺寸、公差配合的选择钻套内径基本尺寸=引导刀具的最大极限尺寸1）1）钻套内径基本尺寸：钻头、扩孔钻，铰刀是标准化定尺寸刀具，所以内径刀与刀具按基轴制选。
钻套与刀具之间按一定的间隙配合，以防刀具使用时咬孔或长使一般根据刀具精度选套孔的公差：钻（扩孔）选F7，粗铰G7，精铰G6。
若引导的是刀具导柱部分不是切削部分，可按孔制选取：H7/f7，,H7/g6，,H6/g5等。
2）钻套高度H：H=（1~3）D 斜孔H=（4~6）DH过长，磨损严重3）排屑空间：h措钻套底部与工件表面之间的空间。
h过大要引偏，过小不能排屑.铸铁：S=（0.3~0.7）D 小孔取小值钢：S=(0.7~1.5) D 大孔取大值斜孔：S=（0~0.2）D4）材料：性能要求：高硬度，耐磨常用材料：T10A T12A CrMn 或20渗碳淬火D≤10mm CrMnD<25mm T10A T12A HRC58~64D≥25mm 20渗碳淬火HRC58~64（3）钻模板的设计1）钻模板类型钻模板通常装配在夹具体或支架上，或与夹具上的其它元件相连接。
常见的有如下几种类型：A 固定式钻模板：钻模板和夹具体或支架是用固定方法相连接，一般采用两个圆锥销和螺钉装配连接；对于简单的结构也可采用整体的铸造或焊接结构。
B 铰链式钻模板： 当钻模板妨碍工件装卸等工作时，可用活动铰链把钻模板与夹具体相连接。
C 可卸式钻模板D 悬挂式钻模板： 在立式钻床上采用多轴传动头进行平行孔系加工时，所用的钻模板就连接在传动箱上，并随机床主轴往复移动。
这种钻模板简称为悬挂式钻模板。
2）设计特点A 钻模板上安装钻套的孔之间及孔与定位元件的位置应有定够的精度B 刚性一定要好，不能太厚、太重、不承受夹具反力C 稳定性能好（4）导向误差分析用钻模加工时，被加工孔的位置精度主要受定位误差△D 和导向误差△T 的影响。
钻模上的导向装置对定位元件的位置不准确，将导致刀具位置发生变化，由此而造成的加工尺寸误差△T 即为导向误差。
主要包括：δ：钻模板底孔轴线至定位元件的尺寸公差；e 1一快换钻套内、外圆的同轴度公差；e 2：衬套内、外圆的同轴度公差；X 1：快换钻套和衬套的最大配合间隙。
X 2：刀具（引导部位）与钻套的最大配合间隙。
X 3：刀具在钻套中的偏斜量， ⎪⎭⎫ ⎝⎛++=223H h B H x X这引些误差以随机误差变量按概率法合成：()2321222122x x e e T ++++=∆δ。
课题：机床夹具及其设计方法四、四、教学目的：通过各类机床专用夹具的基本特征和设计特点的，掌握专用机床夹具的设计方法，了解不同机床的夹具结构和类型。
掌握专用机床夹具的设计方法。
五、五、教学重点：镗床夹具，铣床夹具的结构及设计特点。
六、六、教学难点：四、教学时数： 2 学时，其中实践性教学学时。
五、习题：六、教学后记：三、镗模设计（一）（一）镗模的特点及其组成1、1、特点：镗床夹具称镗模，主要用于加工箱体类零件上的孔或孔系通过布置镗套，可加工出较高精度要求的孔或孔系。
与钻模相比，它有相同之处，但箱体孔系的加工精度一般要求较高，其本身精度比钻模高。
2、2、组成一般镗模由下述四部分组成：1）定位装置。
2）夹紧装置。
3）导向装置（镗套和镗模支架等）4）镗模底座。
（二）（二）镗模导向装置的布置方式和特点：1、单面导向式：（1）（1）单面前导式：镗模支架布置在刀具前方，镗杆与主轴刚性联接。