金属切削机床夹具设计
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安装夹具：通用夹具
液压 三爪卡盘：用 于回转工件的自动装卡
四爪单动卡盘：用于 非回转体或偏心件的装卡
平口钳
安装夹具：压板、压紧件 压 紧 件
压板
螺旋压板夹紧机构中，压紧件主要用于将工件压紧在夹具体上，以保证工 件定位后的正确位置，并使工件在切削力的作用下位置保持不变。压紧件 的类型较多，用途广泛，适当使用可以改善夹具的压紧结构，提高效。
安装夹具：紧固件 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
工件的夹紧示例
楔块夹紧
可转位压板
螺旋夹紧
2、几种典型的钻夹具
9.1 机床夹具的基本概念 9.1.1机床夹具的分类 1 . 按夹具的使用特点分类 按使用特点分类
通 用 夹 具
专 用 夹 具
成 组 夹 具
组 合 夹 具
自动 化生 产用 组 夹 具
（1）通用夹具——在一定范围内加工不同工件的夹具 。 如：车床的三爪卡盘、四爪卡盘， 铣床的平口虎钳、万能分度头等 特点：生产率低，操作复杂。应用：单件小批量生产。 （2）专用夹具——专为某工件的某工序设计和制造的夹具。 （3）成组可调夹具（成组夹具）
在成组工艺的基础上，针对某一组零件的某一工序的夹具。
应用：成组加工中，用于多品种、中小批量生产。 （4）组合夹具 由预先制造好的通用标准零部件经组装而成的夹具。 特点：①组装迅速、周期短
②通用性强，元件和组件可反复使用 ③产品变更时，夹具可拆卸、清洗、重复再用 ④一次性投资大，夹具标准元件存放费用高 ⑤与专用夹具比，其刚性差，外形尺寸大。 应用：新产品试制以及多品种、中小批量生产。 （5）自动化生产用夹具
按使用机床分类
2 .按使用机床分类
车 床 夹 具
铣 床 夹 具
钻 床 夹 具
镗 床 夹 具
磨 床 夹 具
┅
3 .按夹紧的动力源分类
手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具等
9.1.2 机床夹具在机械加工中的作用
机床夹具是机加工必不可少的工艺装备，主要作用有：
1 ．保证加工质量。工件各加工面间的位置度是由夹具保证。 2 ．提高劳动生产率。使工件装夹迅速方便，缩短辅助时间，
提高生产率。
3 ．减轻工人的劳动强度，保证安全生产。
例：气动或液压等自动化夹紧装置，减轻劳动强度，安全生产
4 ．扩大机床的使用范围。
例：在车床上安装镗模，可以加工箱体零件上的同轴孔系。
9.1.3 夹具的组成
夹具类型不同，但都由下列共同的基本部分：
1．定位装置 确定工件在夹具中的正确位置，由定位元件构成。
钻套 钻模板 夹具体 支承板 圆柱销
开口垫圈
螺杆 菱形销
螺母
(a)
图 9-1 简易钻模夹具示例
(b)
8.4 工件定位的基本原理 工件定位——使工件在夹具中占据正确的位置。 8.4.1 六点定位原理
图8-12
未定位工件的六个自由度
要完全确定工件在夹具中的正确位置，必须用六个相应的支承点来 限制工件的六个自由度，称为“六点定位原理”。
图8-13 长方型工件的六点定位
2．夹紧装置
开口垫圈 6 是夹紧元件，与螺杆 8 、螺母 7 一起组成夹紧装置。
开口垫圈 螺母 螺杆
夹紧装置
3．对刀、导向元件
确定刀具相对于夹具的正确位置、引导刀具进行加工。 导向元件——是在夹具中起对刀和引导刀具的零部件
钻套 1 是导向元件
4．夹具体 连接夹具上各个元件或装置，使之成为一个整体，
夹具体
5．连接元件
如定位键、定位销及紧固螺栓等。
6．其他元件 （1） 分度装置
（2） 上下料装置：如输送垫铁
（3） 吊装元件 如吊环、螺钉等； （4） 工件的顶出装置（或让刀装置）
谢
谢
观
看
9.2 定位方式与定位元件 定位元件，应满足以下基本要求： 较高的制造精度：保证工件定位准确 耐磨性好 足够的强度和刚度 工艺性好：便于加工、装配和更换。 9.2.1 工件以平面定位及其定位元件 平面定位是工件定位中应用最广的定位形式 1 . 定位方式 平面定位基准根据其限制自由度的数目，分： 主要支承面、导向支承面和止推支承面
问：哪是主要支承面、导向支承面、止推支承面？
限制工件的两个自由度的定位平面，称为导向支承面。 限制一个自由度的平面，称为止推支承面
图 9-2 支承板定位简图
2. 定位元件 常用的定位元件；主要支承、辅助支承。 1）主要支承 限制工件的自由度，起定位作用。 ⑴固定支承 有支承钉、支承板两种
图 9-7 为标准支承钉（ GB/T 2226-91 ）、和支承板（ GB/2236-91 ）：
球头支承钉，用于粗基准
齿纹头支承钉：侧面定位
平头支承钉：精基准
平板式支承板 用作精基准，多用于侧面和顶面定位
斜槽式支承板 用作精基准，适用于底面定位。
平头支承钉：接触面积大，用于精基准。 球头支承钉：用于粗基准表面，使定位稳定
齿纹头支承钉：增大磨擦系数，防止工件受力 用于毛坏面定 位后滑动，常用于侧面定位
平头支承钉
球头支承钉
齿纹头支承钉
A型支承板：用于侧面、顶面定位 支承板
（适用于精基准）
B型支承板：用于底面定位
应用：用两个以上支承板时，装配后应磨平工作表面—等高
A型：结构简单，便于制造，但不利于清除切屑，适用于侧面
B型：易保证工作表面清洁，适用于底面定位。
2 ）可调支承
高度可调整的支承钉，其结构已标准化 （GB/T2227-91～GB/T2230-91）。
图 a 适用于轻型工件 图 b 适用于较重的工件 图 c 带有压脚 1 的可调支承，避免损坏定位面
侧面定位
图 9-4 可调支承 1—螺钉 2—锁紧螺母
3 ）浮动支承（自位支承） 能自动调整位置的支承。
图 a 球面多点式浮动支承：绕球面活动，与工件作多点接触， 图 b 、c 两点式浮动支承，绕销轴活动，与工件作两点接触 特点：支承点是活动或浮动，支承点的位置随工件定位不同自动调节
图 9-5 浮动支承
（2）辅助支承 ——提高工件的装夹刚度和定位稳定性，不起 定位作用的支承。
1.5—支承 2—弹簧 3—顶柱 4—手轮 6—楔块
图 9-6 辅助支承
9.2.2 工件以圆柱孔定位及其定位元件
以工件的圆柱孔定位：可靠、方便，生产中广泛使用。
1.定位方法
圆柱体定位；圆锥体定位；在定心夹紧机构中定位等。 限制的工件自由度数，不仅与配合性质有关，还与定位基准孔与 定位元件的配合长度 L 与直径 D 有关。
液压 三爪卡盘：用 于回转工件的自动装卡
四爪单动卡盘：用于 非回转体或偏心件的装卡
平口钳
安装夹具：压板、压紧件 压 紧 件
压板
螺旋压板夹紧机构中，压紧件主要用于将工件压紧在夹具体上，以保证工 件定位后的正确位置，并使工件在切削力的作用下位置保持不变。压紧件 的类型较多，用途广泛，适当使用可以改善夹具的压紧结构，提高效。
安装夹具：紧固件 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
工件的夹紧示例
楔块夹紧
可转位压板
螺旋夹紧
2、几种典型的钻夹具
9.1 机床夹具的基本概念 9.1.1机床夹具的分类 1 . 按夹具的使用特点分类 按使用特点分类
通 用 夹 具
专 用 夹 具
成 组 夹 具
组 合 夹 具
自动 化生 产用 组 夹 具
（1）通用夹具——在一定范围内加工不同工件的夹具 。 如：车床的三爪卡盘、四爪卡盘， 铣床的平口虎钳、万能分度头等 特点：生产率低，操作复杂。应用：单件小批量生产。 （2）专用夹具——专为某工件的某工序设计和制造的夹具。 （3）成组可调夹具（成组夹具）
在成组工艺的基础上，针对某一组零件的某一工序的夹具。
应用：成组加工中，用于多品种、中小批量生产。 （4）组合夹具 由预先制造好的通用标准零部件经组装而成的夹具。 特点：①组装迅速、周期短
②通用性强，元件和组件可反复使用 ③产品变更时，夹具可拆卸、清洗、重复再用 ④一次性投资大，夹具标准元件存放费用高 ⑤与专用夹具比，其刚性差，外形尺寸大。 应用：新产品试制以及多品种、中小批量生产。 （5）自动化生产用夹具
按使用机床分类
2 .按使用机床分类
车 床 夹 具
铣 床 夹 具
钻 床 夹 具
镗 床 夹 具
磨 床 夹 具
┅
3 .按夹紧的动力源分类
手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具等
9.1.2 机床夹具在机械加工中的作用
机床夹具是机加工必不可少的工艺装备，主要作用有：
1 ．保证加工质量。工件各加工面间的位置度是由夹具保证。 2 ．提高劳动生产率。使工件装夹迅速方便，缩短辅助时间，
提高生产率。
3 ．减轻工人的劳动强度，保证安全生产。
例：气动或液压等自动化夹紧装置，减轻劳动强度，安全生产
4 ．扩大机床的使用范围。
例：在车床上安装镗模，可以加工箱体零件上的同轴孔系。
9.1.3 夹具的组成
夹具类型不同，但都由下列共同的基本部分：
1．定位装置 确定工件在夹具中的正确位置，由定位元件构成。
钻套 钻模板 夹具体 支承板 圆柱销
开口垫圈
螺杆 菱形销
螺母
(a)
图 9-1 简易钻模夹具示例
(b)
8.4 工件定位的基本原理 工件定位——使工件在夹具中占据正确的位置。 8.4.1 六点定位原理
图8-12
未定位工件的六个自由度
要完全确定工件在夹具中的正确位置，必须用六个相应的支承点来 限制工件的六个自由度，称为“六点定位原理”。
图8-13 长方型工件的六点定位
2．夹紧装置
开口垫圈 6 是夹紧元件，与螺杆 8 、螺母 7 一起组成夹紧装置。
开口垫圈 螺母 螺杆
夹紧装置
3．对刀、导向元件
确定刀具相对于夹具的正确位置、引导刀具进行加工。 导向元件——是在夹具中起对刀和引导刀具的零部件
钻套 1 是导向元件
4．夹具体 连接夹具上各个元件或装置，使之成为一个整体，
夹具体
5．连接元件
如定位键、定位销及紧固螺栓等。
6．其他元件 （1） 分度装置
（2） 上下料装置：如输送垫铁
（3） 吊装元件 如吊环、螺钉等； （4） 工件的顶出装置（或让刀装置）
谢
谢
观
看
9.2 定位方式与定位元件 定位元件，应满足以下基本要求： 较高的制造精度：保证工件定位准确 耐磨性好 足够的强度和刚度 工艺性好：便于加工、装配和更换。 9.2.1 工件以平面定位及其定位元件 平面定位是工件定位中应用最广的定位形式 1 . 定位方式 平面定位基准根据其限制自由度的数目，分： 主要支承面、导向支承面和止推支承面
问：哪是主要支承面、导向支承面、止推支承面？
限制工件的两个自由度的定位平面，称为导向支承面。 限制一个自由度的平面，称为止推支承面
图 9-2 支承板定位简图
2. 定位元件 常用的定位元件；主要支承、辅助支承。 1）主要支承 限制工件的自由度，起定位作用。 ⑴固定支承 有支承钉、支承板两种
图 9-7 为标准支承钉（ GB/T 2226-91 ）、和支承板（ GB/2236-91 ）：
球头支承钉，用于粗基准
齿纹头支承钉：侧面定位
平头支承钉：精基准
平板式支承板 用作精基准，多用于侧面和顶面定位
斜槽式支承板 用作精基准，适用于底面定位。
平头支承钉：接触面积大，用于精基准。 球头支承钉：用于粗基准表面，使定位稳定
齿纹头支承钉：增大磨擦系数，防止工件受力 用于毛坏面定 位后滑动，常用于侧面定位
平头支承钉
球头支承钉
齿纹头支承钉
A型支承板：用于侧面、顶面定位 支承板
（适用于精基准）
B型支承板：用于底面定位
应用：用两个以上支承板时，装配后应磨平工作表面—等高
A型：结构简单，便于制造，但不利于清除切屑，适用于侧面
B型：易保证工作表面清洁，适用于底面定位。
2 ）可调支承
高度可调整的支承钉，其结构已标准化 （GB/T2227-91～GB/T2230-91）。
图 a 适用于轻型工件 图 b 适用于较重的工件 图 c 带有压脚 1 的可调支承，避免损坏定位面
侧面定位
图 9-4 可调支承 1—螺钉 2—锁紧螺母
3 ）浮动支承（自位支承） 能自动调整位置的支承。
图 a 球面多点式浮动支承：绕球面活动，与工件作多点接触， 图 b 、c 两点式浮动支承，绕销轴活动，与工件作两点接触 特点：支承点是活动或浮动，支承点的位置随工件定位不同自动调节
图 9-5 浮动支承
（2）辅助支承 ——提高工件的装夹刚度和定位稳定性，不起 定位作用的支承。
1.5—支承 2—弹簧 3—顶柱 4—手轮 6—楔块
图 9-6 辅助支承
9.2.2 工件以圆柱孔定位及其定位元件
以工件的圆柱孔定位：可靠、方便，生产中广泛使用。
1.定位方法
圆柱体定位；圆锥体定位；在定心夹紧机构中定位等。 限制的工件自由度数，不仅与配合性质有关，还与定位基准孔与 定位元件的配合长度 L 与直径 D 有关。