4 工件定位与夹紧方案的确定
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正确安装——定位后夹紧。
机床夹具的特殊功能: ➢对刀——夹具对刀具有正确的位置。 ➢导向——引导刀具进行加工。
11
2.机床夹具在机械加工中的作用
（1）保证加工精度
夹具的最大功用是保证加工表面的位置精度。 如：在摇臂钻加工孔系 ①夹具：可达0.10～0.20mm
②划线找正：0.4～1.0mm
（2）缩短辅助时间,提高劳动生产率
➢ 基准根据其功用不同分为设计基准与工艺基准。
35
(1) 设计基准
➢设计人员在零件图上标注尺寸或相互位置关系时所依据的
那些点、线、面称为设计基准。
例如右图中 ，端面Ｆ是端 面Ｅ、Ｄ的设 计基准；中心 线O—O是圆 柱面Ｂ、Ｃ的 设计基准
图5-7 定位支座
36
(2)工艺基准
零件在加工工艺过程中所采用的基准称为工艺 基准。
图4-1 轴套零件图
9
4.1 任务1 认识机床夹具
本节要点
机床夹具的功能 机床夹具在机械加工中的作用 夹具的分类 机床夹具的组成
10
§4.1.1 机床夹具的功能与作用
1.机床夹具的功能
机床夹具的主要功能: ➢定位——工件在夹具中相对于刀具和机床占有正确的加 工位置。 ➢夹紧——把工件压紧夹牢，并保持这个确定的位置在加 工过程中稳定不变。
图4-2 轴套钻夹具
1—快换钻套；2—衬套；3— 钻模板；4—开口垫圈；5— 螺母；6—定位销；7 —夹具 体
33
4.2 任务2 确定工件的定位方式
本节要点
基准及工件装夹 定位原理 工件常用定位方法 定位常用的四种形式
34
§4.2.1 基准的概念
➢ 基准就是零件上用以确定其它点、线、面位置所依据 的那些点、线、面。
7
工作任务
按零件图要求，确定每道工序零件在机床上的定 位、夹紧方案，分析定位方案是否合理，将夹具 图画出（如果需要专用夹具）。
8
工作任务案例
如图4-1所示轴套零件，其内外圆表面和端面均已加工完毕， 现需要在其外圆柱面上钻一Φ6孔。此工件的生产批量为500件， 材料为Q235。请确定该钻孔工序的定位、夹紧方案，并将夹具 装配图画出。
23
二、 机床夹具的其它特殊元件或装置
1.连接元件——确定夹具相对于机床位置的元件 如：莫氏锥柄、法兰盘、定位（向）键等。 作用：确定夹具对主轴或机床工作台有正确的相互位置。
2. 对刀元件——用于确定刀具在加工前的正确位置的元件 3.导向元件——用于确定刀具位置并引导刀具进行加工
的元件 （确定夹具相对于刀具位置的元件）。 4. 其它元件或装置——针对某些特殊需要的装置或元件。
工艺基准按用途不同又可分:
➢ 工序基准 ➢ 定位基准 ➢ 测量基准 ➢ 装配基准
37
① 工序基准
➢ 在工序图上，用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、 形状、位置的基准称为工序基准。
➢ 其所标注的加工面尺寸称为工序尺寸。
图 工序基准举例（支座零件车削工序） 38
② 定位基准
➢ 定位基准是指加工时使工件在机床上或夹具中占据一 正确位置所依据的基准。
学习情境4 工件定位与夹紧方案的确定
什么是机床夹具？
——按照工艺规程 规定的工序要求， 使同一批工件在机 加工前，能迅速进 行安装并使工件相 对于机床、刀具具 有正确位置且在整 个加工过程中保持 上述位置关系的一 种工艺装置。
常见的机床夹具
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
分度头
3
组合夹具实例
➢（2）专用夹具 为某一工件特定工序专门设计的夹具，多 用于批量生产中。
➢（3）通用可调整夹具 夹具的部分元件可以更换，部分装 置可以调整，以适应不同零件的加工。
➢（4）组合夹具 由一套预先制造好的标准元件组合而成。 根据工件的工艺要求，将不同的组合夹具元件像搭积木一样， 组装成各种专用夹具。使用后，元件可拆开、洗净后存放，待 需要时重新组装。组合夹具特别适用于新产品试制和单件小批 生产。
4
气动虎钳
液压夹具
5
6
知识目标
1. 掌握定位的原理。 2. 掌握常用的定位方式及相应的定位元件。 3. 掌握定位误差的分析与计算方法。 4. 掌握典型夹紧装置。 5. 掌握专用机床夹具设计的基本方法与步骤。
能力目标
1. 能根据零件的结构和加工要求，合理确定零件的定位 与夹紧方案。
2. 能设计简单的专用机床夹具。
2）夹紧元件及装置
3）对刀及导向 元件
4）连接元件 5）夹具体
6）其他元件及 装置（防护、防 错、分度…）
6
1
2
3
4Βιβλιοθήκη Baidu
图2-42 铣轴端槽夹具
1 — V型块 2 — 支撑套 3 — 手柄 4 — 定向键
5 — 夹具体 6 — 对刀块
32
思考
请指出下图轴套钻孔夹具的 定位元件、夹紧元件、导向 元件、夹具体。
39
➢ 作为定位基准的点、线、面，可 能是工件上的某些面，也可能是 看不见摸不着的中心线、对称线、 对称面、球心等。
（3）改善工人的劳动条件,降低生产成本
（4）扩大机床使用范围和改变机床用途
如：铣床加分度头，就可以加工有等分要求的工件。 利用镗模，可以用车床或摇臂钻床镗削箱体的孔系。
12
§4.1.2 机床夹具的分类
按夹具应用范围划分
➢（1）通用夹具 三爪、四爪卡盘、平口钳等，一般由专业 厂生产，常作为机床附件提供给用户。
18
常见机床夹具
（1）钻床夹具
19
20
（2）铣床夹具
21
（3）车床夹具
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§4.1.3 机床夹具的组成
一、 机床夹具的基本组成部分
1. 定位元件 ——用于确定工件正确位置的元件。 2. 夹紧装置 ——用于将工件压紧的机构（装置）。 3. 夹具体 ——连接、支承所有装置（或元件）并保持总装精度要 求的基础。
➢（5）随行夹具 在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。
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成组夹具
14
组合夹具
15
组合夹具
16
随行夹具在自动线上工作的情况
17
按使用机床划分：
钻床夹具 （图例） 铣床夹具 （图例） 车床夹具 （图例） 磨床夹具 （图例） 数控机床夹具
按夹具动力源划分：
手动夹具 气动夹具 液压夹具 （图例） 电磁夹具 真空夹具
如：分度装置、上下料装置、工件顶出装置等。
24
1. 连接元件
25
26
2. 对刀装置
高度对刀块
直角对刀块
成形刀具对刀块
27
3. 导向元件
过渡 配合
间隙 配合
钻套材料:T10淬火或20钢渗碳淬火
28
29
H= (1~2.5)d h=(0.3~1.2)d
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夹具的组成 举例
1）定位元件及装置
机床夹具的特殊功能: ➢对刀——夹具对刀具有正确的位置。 ➢导向——引导刀具进行加工。
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2.机床夹具在机械加工中的作用
（1）保证加工精度
夹具的最大功用是保证加工表面的位置精度。 如：在摇臂钻加工孔系 ①夹具：可达0.10～0.20mm
②划线找正：0.4～1.0mm
（2）缩短辅助时间,提高劳动生产率
➢ 基准根据其功用不同分为设计基准与工艺基准。
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(1) 设计基准
➢设计人员在零件图上标注尺寸或相互位置关系时所依据的
那些点、线、面称为设计基准。
例如右图中 ，端面Ｆ是端 面Ｅ、Ｄ的设 计基准；中心 线O—O是圆 柱面Ｂ、Ｃ的 设计基准
图5-7 定位支座
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(2)工艺基准
零件在加工工艺过程中所采用的基准称为工艺 基准。
图4-1 轴套零件图
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4.1 任务1 认识机床夹具
本节要点
机床夹具的功能 机床夹具在机械加工中的作用 夹具的分类 机床夹具的组成
10
§4.1.1 机床夹具的功能与作用
1.机床夹具的功能
机床夹具的主要功能: ➢定位——工件在夹具中相对于刀具和机床占有正确的加 工位置。 ➢夹紧——把工件压紧夹牢，并保持这个确定的位置在加 工过程中稳定不变。
图4-2 轴套钻夹具
1—快换钻套；2—衬套；3— 钻模板；4—开口垫圈；5— 螺母；6—定位销；7 —夹具 体
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4.2 任务2 确定工件的定位方式
本节要点
基准及工件装夹 定位原理 工件常用定位方法 定位常用的四种形式
34
§4.2.1 基准的概念
➢ 基准就是零件上用以确定其它点、线、面位置所依据 的那些点、线、面。
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工作任务
按零件图要求，确定每道工序零件在机床上的定 位、夹紧方案，分析定位方案是否合理，将夹具 图画出（如果需要专用夹具）。
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工作任务案例
如图4-1所示轴套零件，其内外圆表面和端面均已加工完毕， 现需要在其外圆柱面上钻一Φ6孔。此工件的生产批量为500件， 材料为Q235。请确定该钻孔工序的定位、夹紧方案，并将夹具 装配图画出。
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二、 机床夹具的其它特殊元件或装置
1.连接元件——确定夹具相对于机床位置的元件 如：莫氏锥柄、法兰盘、定位（向）键等。 作用：确定夹具对主轴或机床工作台有正确的相互位置。
2. 对刀元件——用于确定刀具在加工前的正确位置的元件 3.导向元件——用于确定刀具位置并引导刀具进行加工
的元件 （确定夹具相对于刀具位置的元件）。 4. 其它元件或装置——针对某些特殊需要的装置或元件。
工艺基准按用途不同又可分:
➢ 工序基准 ➢ 定位基准 ➢ 测量基准 ➢ 装配基准
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① 工序基准
➢ 在工序图上，用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、 形状、位置的基准称为工序基准。
➢ 其所标注的加工面尺寸称为工序尺寸。
图 工序基准举例（支座零件车削工序） 38
② 定位基准
➢ 定位基准是指加工时使工件在机床上或夹具中占据一 正确位置所依据的基准。
学习情境4 工件定位与夹紧方案的确定
什么是机床夹具？
——按照工艺规程 规定的工序要求， 使同一批工件在机 加工前，能迅速进 行安装并使工件相 对于机床、刀具具 有正确位置且在整 个加工过程中保持 上述位置关系的一 种工艺装置。
常见的机床夹具
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
分度头
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组合夹具实例
➢（2）专用夹具 为某一工件特定工序专门设计的夹具，多 用于批量生产中。
➢（3）通用可调整夹具 夹具的部分元件可以更换，部分装 置可以调整，以适应不同零件的加工。
➢（4）组合夹具 由一套预先制造好的标准元件组合而成。 根据工件的工艺要求，将不同的组合夹具元件像搭积木一样， 组装成各种专用夹具。使用后，元件可拆开、洗净后存放，待 需要时重新组装。组合夹具特别适用于新产品试制和单件小批 生产。
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气动虎钳
液压夹具
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知识目标
1. 掌握定位的原理。 2. 掌握常用的定位方式及相应的定位元件。 3. 掌握定位误差的分析与计算方法。 4. 掌握典型夹紧装置。 5. 掌握专用机床夹具设计的基本方法与步骤。
能力目标
1. 能根据零件的结构和加工要求，合理确定零件的定位 与夹紧方案。
2. 能设计简单的专用机床夹具。
2）夹紧元件及装置
3）对刀及导向 元件
4）连接元件 5）夹具体
6）其他元件及 装置（防护、防 错、分度…）
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图2-42 铣轴端槽夹具
1 — V型块 2 — 支撑套 3 — 手柄 4 — 定向键
5 — 夹具体 6 — 对刀块
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思考
请指出下图轴套钻孔夹具的 定位元件、夹紧元件、导向 元件、夹具体。
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➢ 作为定位基准的点、线、面，可 能是工件上的某些面，也可能是 看不见摸不着的中心线、对称线、 对称面、球心等。
（3）改善工人的劳动条件,降低生产成本
（4）扩大机床使用范围和改变机床用途
如：铣床加分度头，就可以加工有等分要求的工件。 利用镗模，可以用车床或摇臂钻床镗削箱体的孔系。
12
§4.1.2 机床夹具的分类
按夹具应用范围划分
➢（1）通用夹具 三爪、四爪卡盘、平口钳等，一般由专业 厂生产，常作为机床附件提供给用户。
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常见机床夹具
（1）钻床夹具
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（2）铣床夹具
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（3）车床夹具
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§4.1.3 机床夹具的组成
一、 机床夹具的基本组成部分
1. 定位元件 ——用于确定工件正确位置的元件。 2. 夹紧装置 ——用于将工件压紧的机构（装置）。 3. 夹具体 ——连接、支承所有装置（或元件）并保持总装精度要 求的基础。
➢（5）随行夹具 在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。
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成组夹具
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组合夹具
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组合夹具
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随行夹具在自动线上工作的情况
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按使用机床划分：
钻床夹具 （图例） 铣床夹具 （图例） 车床夹具 （图例） 磨床夹具 （图例） 数控机床夹具
按夹具动力源划分：
手动夹具 气动夹具 液压夹具 （图例） 电磁夹具 真空夹具
如：分度装置、上下料装置、工件顶出装置等。
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1. 连接元件
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2. 对刀装置
高度对刀块
直角对刀块
成形刀具对刀块
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3. 导向元件
过渡 配合
间隙 配合
钻套材料:T10淬火或20钢渗碳淬火
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H= (1~2.5)d h=(0.3~1.2)d
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夹具的组成 举例
1）定位元件及装置