几种夹具设计常用机构
夹紧机构的基本形式
夹紧机构是一种用于夹持、固定或保持物体位置的装置，常用于机械工程、制造业和工业生产中。
夹紧机构的基本形式可以根据其工作原理和结构特点进行分类，以下是几种常见的夹紧机构形式：
螺旋夹紧机构：通过旋转螺杆或螺母来实现夹紧或释放物体。
螺旋夹紧机构常用于夹持物体的位置调整和固定，例如螺旋千斤顶。
摩擦夹紧机构：通过利用摩擦力来夹紧物体。
这种夹紧机构常用于夹紧工件或工具，如机床上的夹紧刀具和夹具。
弹簧夹紧机构：利用弹簧的弹性力量来夹紧物体。
弹簧夹紧机构常用于夹紧、固定或保持物体位置的场合，如弹簧钳和弹簧夹。
锁紧夹紧机构：通过锁紧装置来夹紧物体，例如螺栓、螺母和销钉等。
这种机构常用于连接和固定物体，提供较高的夹紧力和稳定性。
液压夹紧机构：利用液压系统的力量来夹紧物体。
液压夹紧机构常用于大型工件或需要较大夹紧力的应用，如液压千斤顶和液压夹具。
电磁夹紧机构：通过电磁力来夹紧或释放物体。
电磁夹紧机构常用于自动化系统中，例如电磁夹持装置和电磁锁。
这些是夹紧机构的一些基本形式，实际应用中还可以根据具体需求和应用场景设计和制造不同类型的夹紧机构。
具体选择何种夹紧机构形式取决于工作要求、夹紧力、稳定性要求以及经济性等因素。
第三章 工件的夹紧及夹紧装置(夹具设计)
速，但自锁能力较差，增力比小，（取决于L/ρ的 比值）。常用在切削平稳且切削力不大的场合。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
2.偏心夹紧机构-适用范围
几种常见偏心夹紧机构
机械学院
第二节 基本夹紧机构
3.螺旋夹紧机构-分类
直接夹紧式螺旋夹紧机构：拉紧式和压紧式 移动压板式螺旋夹紧机构：支点式和内嵌式 铰链压板式螺旋夹紧机构：遮盖式、杠杆式、翻转式、联动式 可拆卸压板式螺旋夹紧机构：直拆式和旋拆式
机械学院
移动式压板端面偏心轮夹紧机构
移动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由两个端面凸轮在不同的旋 转角度上产生的轴向位移来实现夹紧动作。它的结构简单、紧凑， 占用空间小，操作方便，但自锁性能差一些，因此，其夹紧行程受 到一定限制。
机械学院
转动式压板端面偏心轮夹紧机构
转动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由端面凸轮和滑动杆在转动 一定角度时产生的位移来实现夹紧动作。它的结构也比较简单，操 作方便，由于是利用杠杆原理进行夹紧，其夹紧力比较大，但占用 的空间要大一些。
夹紧力作用点的选择
2)作用在工件刚度高的部位
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力的作用点与工件变形 a）工件底面产生夹紧变形 b）改进方案
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力作用点的选择
3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件 切削部位的刚度和抗振性。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
6.斜楔夹紧机构-适用范围
斜楔夹紧装置常用在尺寸公差较小的夹紧装置中，主要用 于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
第2章 机械制造技术基础(2—2)
体现的是工 件中心线
工件与V型块的接 触为：两条母线
●定位基准的选择实际上是定位基面的选择。
●根据是否被加工，定位基面可分精基面（光面） 和粗基面（毛面）。
五、定位误差的分析和计算
1. 定位误差的定义及产生的原因
用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中会遇
到如下情况： ● 工序基准与定位基准不重合 ● 基准位置误差
导致工件的工序基 准偏离理想位置而 产生定位误差。
定位误差：工件在夹具（或机床）上定位不准确（工 序基准偏离理想位）而引起的加工误差。
定位误差值的大小d ：工序基准沿工序尺寸方向发生 的最大位移量。
（1）基准不重合引起的定位误差
如图所示，用调整法加工C面。工序基准：B面。
B
jb
H4
C H1
H4
H1
H
H1max H1min
A
工件的工序基准与定 位基准不重合。
由于尺寸H1的误差会使工件顶面位置发生变化，从 而使工序尺寸H4产生误差。
基准不重合误差： jb
H H
（2）基准位置误差
定位副制造不准确引起的定位误差
如图所示，用调整法加工键 槽。工序基准：O点。
jy O
d
工件外圆直径尺寸有大有小，会使外圆中心位置 发生变化，从而导致工序尺寸H的变化——基准发生 位移导致工序尺寸H的加工误差。
化的元件拼装而成。
特点：灵活多变，万能 性强，制造周期短，元 件可以重复使用。
（5）随行夹具
这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。工件安 装在随行夹具上，除完成对工件的定位和夹紧外，还载着工件 由运输装置送往各机床，并在各机床上被定位和夹紧。
二、夹具的组成
机床夹具夹紧机构的设计
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
几种常用机构PPT课件
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螺旋机构的特点：
优点：结构简单，制作方便； 较小的回转力矩→很大的轴向
力； 工作平稳，无噪音； 自锁作用； 将回转运动变换为直移运动。
缺点：摩擦损失大，效率低。
适用场合：传递功率不大的场合。
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螺旋结构的应用
应用涉及范围广泛如：机械工业、仪 器仪表、工装夹具、测量工具等等。
拨盘转过角21
槽轮转过22
径向槽
圆柱销脱出径向槽 圆柱销
锁止弧
槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住
拨盘转动、槽轮静止
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主动拨盘
二、槽轮机构的基本类型及其应用
常见的槽轮机构有两种类型：
外 啮 合 槽 轮 机 构
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内 啮 合 槽 轮 机 构
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三、槽轮机构的运动性质
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其传动比的计算公式为：
由上式可知，该传动比不仅随主动轴转角1而变化， 还与两轴之间的夹角β有关.
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当φ1= 0°或180°时，角速度比达到最大值，
ω3max=ω1/cosβ 当φ1= 90°或270°时，角速度比达到最小值， ω3min=ω1主co、sβ从动轴角速度比与主动轴转角的关系
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β1
主动轴 1
β1
中间轴 M
β3
从动轴
β3
3
在传递运动过程中由于主、从动轴的相对位置发生 变化，两万向节之间距离也相对变化，因此中间轴做成 两部分用花键联接，以调节中间轴长202度1/3/9 的变化9 。
机械设计常用机构
相互转动来实现运动和 柱齿轮的轮齿在轴线上
动力的传递。
倾斜排列，锥齿圆柱齿
轮的轮齿在一个锥面上
排列。
在圆锥齿轮机构中，两 个圆锥齿轮的轮齿在一 个锥面上排列，通过啮 合实现相交轴之间的运 动和动力传递。
在蜗轮蜗杆机构中，蜗 在平面齿轮机构中，直
杆的轮齿在蜗杆面上呈 齿平面齿轮的轮齿在一
螺旋状排列，蜗轮的轮 个平面上垂直排列，斜
用于传递垂直轴之间的运动和动 力，其传动比大、结构紧凑。
平面齿轮机构
用于传递两个平面之间的运动和 动力，其传动形式包括直齿、斜
齿和曲齿等。
齿轮机构的工作原理
01
02
03
04
05
齿轮机构的工作原理基 在圆柱齿轮机构中，直
于齿轮之间的啮合关系， 齿圆柱齿轮的轮齿在轴
通过一对或多个齿轮的 线上垂直排列，斜齿圆
圆锥凸轮机构
凸轮呈圆锥状，常用于需要较小接触面积的场 合。
凸轮机构的工作原理
01
凸轮机构通过凸轮的转动，使从动件产生预期 的运动规律。
02
凸轮的形状决定了从动件的运动轨迹，从而实 现各种复杂的运动要求。
03
当凸轮转动时，从动件在垂直于凸轮轴线的平 面内作往复运动。
凸轮机构的应用
自动化生产线
用于传递和改变运动轨 迹，实现自动化生产。
棘轮机构的工作原理
01
当主动件顺时针转动时 ，棘爪便随主动件一起 顺时针转动，并推动棘
轮逆时针转动。
02
当主动件逆时针转动时 ，棘爪便被压下，无法 与棘轮齿啮合，因此棘
轮不会转动。
03
棘轮机构的运动方向取 决于主动件的转动方向
。
棘轮机构的应用
夹紧机构(刘旋)
《机械系统设计》课程期末考查课程设计说明书学科专业：机械设计制造及其自动化班级：1117441学号：111744125学生姓名：刘旋指导老师：徐刚2014年6月工件夹紧机构设计一、工件的夹紧将工件定位后的位置固定下来称为夹紧，夹紧的目的是保持工件在定位中所获得的正确位置，使其在外力（夹紧力、切削力、离心力等外力）作用下，不发生移动和振动。
图 9-33 液压夹紧的铣床夹具1 －压板2 －铰链臂3 －活塞杆4 －液压缸5 －活塞1.1 夹紧装置的组成夹紧装置由两个基本部分组成。
1.1.1动力装置夹紧力的来源于人力或者某种动力装置。
用人力对工件进行夹紧称为手动夹紧。
用各种动力装置产生夹紧作用力进行夹紧称为机动夹紧。
常用的动力装置有：液压、气动、电磁、电动和真空装置等。
1.1.2夹紧机构一般把夹紧元件和中间传递机构和成为夹紧机构。
1 ）中间传递机构它是在动力装置与夹紧元件之间，传递夹紧力的机构。
其主要作用有：改变作用力的方向和大小；夹紧工件后的自锁性能，保证夹紧可靠，尤其在手动夹具中。
2 ）夹紧元件是执行元件，它直接与工件接触，最终完成夹紧任务。
图 9-33 所示是液压夹紧的铣床夹具。
其中，液压缸 4 、活塞 5 、活塞杆 3 组成了液压动力装置，铰链臂 2 和压板 1 等组成了铰链压板夹紧机构，压板 1 是夹紧元件。
1.2对夹紧装置的基本要求（ 1 ）能保证工件定位后占据的正确位置。
（ 2 ）夹紧力的大小要适当、稳定。
既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。
夹紧力稳定可减少夹紧误差。
（ 3 ）夹紧装置的复杂程度与生产类型相适应。
工件的生产批量越大，允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。
（ 4 ）工艺性好，使用性好。
其结构应尽量简单，便于制造和维修；尽可能使用标准夹具零部件；操作方便、安全、省力。
二、夹紧力的确定设计夹具的夹紧机构时，所需夹紧力的确定包括夹紧力的作用点、方向、大小三要素。
机床夹具设计与制造试题
安徽农业大学夹具试题汇总一填空1常用的夹紧机构()、()、()三种，其中()增力作用最小2正确确定夹紧力，主要是确定夹紧力的()、()、()3工件的定位误差主要是由()、()组成。
定位误差一般不应大于工序尺寸公差的()4导向套有()、()、()三种型式，在双面导向的情况下，要求镗杆与机床主轴()5在夹具总装图上，通常标注五种尺寸，它们是()、()、(),()、()6工件以外圆定位元件有()、()、()，工件以孔定位的定位元件有()、()、()。
7斜楔夹紧机构自锁条件是(),a越小则()越大，()越好，但()越小圆偏心夹紧机构的自锁条件是()8(不搞)双孔定位引起的定位误差包括()、()、()9斜楔夹紧机构的特点是()、()、(),()10生产批量较大时，为便于更换磨损的钻套，应使用()钻套、当孔需进行多工步加工时，应使用()钻套11钻床夹具的种类很多，一般分为()、()、(),()、()、()12不搞，对定销和分度盘轴线()时，称为()分度装置，()时，称为()分度装置13机床夹具主要由()、()、()、()、()其他元件组成。
14工件以平面定位时，定位元件通常为：()、()、(),()二判断1工件夹紧后，不能动弹了，所以六个自由度全被限制了，也就实现了完全定位(X)2零件的加工精度，特别是加工表面之间的尺寸和位置精度与工件的定位和夹紧误差有密切关系()3钻套下端面与加工孔端面的空隙越大，则排屑越方便，因此设计时，端面间隙越大越好()4当作用在斜楔的外力一定时，斜楔升角越小，则夹紧力越大，夹紧行程越小()5夹具的基本作用是保证工件的尺寸精度。
()6只要六个定位支承点，工件的六个自由度就可以完全被限制。
7批量小，只用钻头钻孔时，应该采固定钻套引导刀具。
()8车削外圆时不可能也没有必要消除工件绕自己轴心回转的自由度()9螺旋夹紧机构与圆偏心夹紧机构的作用与斜楔夹紧是相同的。
()10只要有六个定位支承点，工件的六个自由度句可以完全被限制()11设计联动夹紧机构时，常采用自动调节夹紧力的浮动机构，以便补偿工件及夹具元件相应尺寸的误差()12()工件夹紧后，不能动弹，故六个自由度全被限制，也就实现了完全定位。
夹紧原理与典型的夹
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂，雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样会使逻辑框架相对清晰。
间隙配合刚性心轴
夹紧力的方向
夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向一致，以减小夹紧力 。 图:夹紧力的方向对夹紧力大小的影响
夹紧力的方向
动画
夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件变形 。由于工件在不同方向上刚性不同，因此对工件在不同方向施加夹紧力时所产生的变形也不同。
夹紧力的作用点
螺旋夹紧装置
螺旋夹紧装置是从楔块夹紧装置转化而来的，相当于把楔块绕在圆柱体上，转动螺旋时即可夹紧工件。 标准浮动压块 1--夹紧手柄；2--螺纹衬套；3--防转螺钉 4--夹具体；5--浮动压块；6--工件
螺旋夹紧装置
a.移动压板 b.转动压板 c.翻转压板
螺杆夹紧力计算
夹紧力的大小
式中： ――理论计算的夹紧力；
――安全系数，一般取 1.5～3.0
（粗加工时，K =2.5~3.0 ; 精加工时，K＝1.5～2.0）
常用夹紧机构及各类机床夹具
夹具带动工件旋转，不允许工件相对主轴位移 为使夹具使用安全，应尽可能避免带有尖角或凸出部分，
必要时要加防护罩
6.4.1 车床与磨床夹具
磨床夹具
➢ 磨床夹具同车床夹具相类似，车床夹具的设计要点同样 适合于外圆磨床和内圆磨床夹具
节圆卡盘
6.4.2 钻床与镗床夹具
机械制造工艺学
第6章 机床夹具设计 Fixture Design
6.4 各类机床夹具 Different Kind of Jig and
Fixture
6.4.1 车床与磨床夹具
车床夹具典型结构
以工件外圆表面定位的车床夹具，如各类夹盘和夹头 以工件内圆表面定位的车床夹具，如各种心轴 以工件顶尖孔定位的车床夹具，如顶尖、拨盘等 加工非回转体的车床夹具，如各种弯板式、花盘式车床夹具
弹簧夹头
1－夹具体 2－螺母 3－弹簧套筒 4－工件
6.3.3 常用夹紧机构
➢ 以均匀弹性变形原理工作的定心夹紧机构
液塑心轴
1－柱塞 2－螺钉 3－液体塑料 4－薄壁套
6.3.3 常用夹紧机构
联动夹紧机构
➢ 特点——从一处施力，可同时在几处对一个或几个工件 进行夹紧
联动夹紧机构
1—压板 2—螺母 3—工件
在机床上的位置一般固 定不动，主要用于在立式钻床 上加工直径较大的单孔及同轴 线上的孔，或在摇臂钻床上加 工轴线平行的孔系。为了提高 加工精度，在立式钻床上安装 钻模时，要先将装在主轴上的 钻头伸入钻套中，以确定钻模 的位置后再将夹具夹紧。
特点：加工精度高，应用广 泛，操作效率低。
固定式钻模
6.4.2 钻床与镗床夹具
两种快撤机构（螺旋夹紧）
机械工艺及夹具设计总复习题答案
机械制造工艺与夹具设计总复习题答案（204道）一、填空题（根据所学知识在题干后的空格中填上适当的内容，不填、错填均无分。
每空1分，共20分）1、机床夹具的基本组成是_定位元件_、_夹紧装置和_夹具体。
2、夹紧机构的组成_力源_、__中间传力_ 、_夹紧元件__。
3、常用基本夹紧机构_斜楔、_螺旋_、_偏心、铰链_四类。
4、回转分度装置由固定、转动、分度对、抬起、润滑五部分组成。
5、机床夹具的主要功能是定位、和__夹紧。
6、钻套的类型有固定、可换、快换、特殊四类。
12．工件装夹的三种主要方法是直接找正装夹、划线找正装夹和夹具装夹。
13．工件以五个点定位时，不管怎样布局，都不会形成完全定位。
31.短圆柱销可限制 2 个自由度。
长圆柱销可限制4 个自由度。
菱形销可限制1个自由度。
圆锥销一般只能限止 3 个自由度。
窄V形块限止 2 个自由度。
长V形块限止4 个自由度。
39.工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位。
42．机床夹具由定位装置、夹紧装置、夹具体和其它装置或元件组成。
43.一面两销组合定位中，为避免两销定位时出现过定位干涉现象，实际应用中将其中之一做成菱形销结构。
44.主要支承用来限制工件的自由度。
辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。
52.斜楔的自锁条件公式表达式是α＜φ1﹢φ2 。
54. 轴类零件一般采用中心孔作定位基准。
55.精基准的选择，主要考虑如何保证加工表面之间位置精度尺寸精度和装夹方便。
56.在装配精度即定的情况下，组成环数越少，则组成环所分配到的公差值就越大，零件加工越经济。
61. 铣床夹具一般要有定向键和对刀装置，以确保在铣床工作台上安装准确以及加工的尺寸精度。
63.尺寸链中最后间接保证的尺寸称封闭环。
二、判断题（判断下列各题的对错，在题干后的括号内，对的填√，错的填×，不填、错填均无分。
每题1分，共10分）1．工件被夹紧后，不能动弹了，所以这个工件就定位了，这种理解是正确的.（×）2．对于轴类零件而言，定位元件只能用V型块.（√）3．有人说为了提高工件的定位精度，工件被限制的自由度应该越多越好.（×）4．欠定位就是不完全定位，定位设计时要尽量避免.（×）5．一套优良的机床夹具必须满足下列基本要求：（1）保证工件的加工精度（2）提高生产效率（3）工艺性能好（4）使用性能好（5）经济性好（√）6．夹具设计一般是在零件机械加工工艺过程制订后按某一工序具体要求进行。
典型夹紧机构
典型夹紧机构
铰链夹紧机构的构 造简洁、扩力比大 且摩擦损失小，故 适用于多点或多件 夹紧，在气动或液 压夹具中广泛应用。
典型夹紧机构
• 定心、对中夹紧机构，是一种特殊的夹紧 机构，工件在其上同时实现定位和夹紧。 在这种夹紧机构上与工件定位基准面相接 触的元件，即是定位元件，又是夹紧元件。
由于手动的斜楔夹紧机构在夹紧工件时既费时又费 力，效率很低，故实际上多在机动夹紧装置中承受。
典型夹紧机构
• 螺旋夹紧机构具 有构造简洁、制 造简洁、夹紧牢 靠、扩力比大和 夹紧行程不受限 制等特点，所以 在手动夹紧装置 中被广泛使用， 其缺点是夹紧动 作慢、效率低。
螺旋夹紧原理图
典型夹紧机构
• 圆偏心夹紧机构。
支承钉。顶面为 定位面，限制一 个自由度
支承板。接触面积大，适于精基准平面定位 。 短支承板限制一个自由度，长支承板限制两个
自由度，宽支承板限制三个自由度。
可调支承，支承高度可调。限 制一个自由度。
可调支承：支承高 度可调，限制一个 自由度。
自位支承 又称浮动支承。支 承能随工件定位基准面的变化 而自动调整，限制一个自由度。
夹具分类
1 从专业化程度分 • 通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具、随
行夹具等； 2 从使用机床的类型分 • 车床夹具、磨床夹具、钻床夹具、镗床夹具、铣
床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具等； 3 从动力来源分 • 手动夹具、气动夹具、液动夹具、电磁夹具、真
空夹具等；
夹具中定位元件
• 高精度； • 好的耐磨性； • 足够的刚性； • 良好的工艺性；
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。
夹具设计
jy
（2）单边接触
dw
1 ( Dmax Dmin ) 2
2.微分方法
（1）工序尺寸H1 此时，定位基准 与工序基准重合
o1 o o2
jy o1o2
o1o2 o1 p o2 p
o1 p d max /(2 sin o2 p d min /(2 sin
O
d Td
式中 Fj—工件获得的夹紧力（N）； Fs—施加在斜楔上的原始作用力（N）； α —斜楔的斜角（°）； φ 1—工件与斜楔之间的摩擦角，摩擦系数f1=tgφ 1； φ 2—夹具体与斜楔之间的摩擦角，摩擦系数f2=tgφ 2。
φ1 FJ
F1
代入上式，得：
F2
α
α -φ 2 FJ’
tg1 tg ( 2 )
2.夹紧力作用点的选择原则
①夹紧力作用点应正对支承元件 或位支承元件所形成的支承面内， 以保证工件已获得的定位保持不 变。
工件
②夹紧力作用点应处于工件刚性好的部位。 ③夹紧力作用点应尽量靠近加工表面。
②夹紧力作用点应处于工件刚性好的部位。
③夹紧力作用点应尽量靠近加工表面。
6.3.3 常用夹紧机构 1.斜楔夹紧机构
1.钻模的类型
(1)固定式钻模 (2)回转式钻模 (3)盖板式钻模 (4)滑柱式钻模
(5)翻转式钻模
组成：钻模板、钻套、定位元件、夹紧装置、夹具体
§6.4 各类机床夹具举例
6.4.1钻床夹具
1.钻模的类型
(1)固定式钻模 (2)回转式钻模 (3)盖板式钻模 (4)滑柱式钻模
(5)翻转式钻模
(1)固定式钻模 相对于工件位置保持 不变的钻模。
工件
工件
常用机构(四连杆机构)
三、平面四杆机构的传动特性
急回特性 死点位置 压力角和传动角
急回特征
当回程所用时间小于工作行程所用时间时，称该机构具有急回特征
极位夹角： 对应从动杆的两个极限位置, 主动件两相应位置所夹锐
角.
急回特性分析： 1 = C 1 = 1 t1 =1800 + 2 = 1 t2 =1800 -
慢 快
(3) 传力特性
压力角和传动角
压力角 从动杆(运动输出件)受力点的力作用线与该点 速度方位线所夹锐角. (不考虑摩擦)
传动角
压力角的余角.(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角)
F
d
V
d
d
1800 d
传动不利，设计时规定 4050 通常，机构在运动过程中传动角是变化的，最小值在哪？
设计
已知活动铰点B、C中心位置，求固定铰链A、D 中心位置。
B1
C1
B2
A●
●D
C2
四杆机构 AB1C1D 为所求.
实现连杆给定的三个位置
C1 C2
B1 B2
B3 C3
D
A
四杆机构 AB1C1D 为所求.
2.具有急回特性的机构
按给定的 K 值,设计曲柄摇杆机构
1） 给定 K、y、LCD
① 分析.
(1) 曲柄存在条件
（以曲柄摇杆机构为例）
设 AB 为曲柄, 且 a<d . 由 △BCD :
b+c>f 、 b+f >c 、 c+f >b 以 fmax = a + d ， fmin = d - a 代入并整理得：
机械制造技术基础机床夹具设计原理
机械制造技术基础机床夹具设计原理机床夹具是机械制造过程中非常重要的装置，用于固定和定位工件，确保其在加工过程中的稳定性和准确性。
机床夹具设计原理涉及材料选择、结构设计、力学分析等多个方面，下面将对其中几个关键原理进行详细阐述。
首先，机床夹具的材料选择是影响夹具性能的重要因素之一、夹具要能够承受工件加工过程中产生的各种力和振动，因此夹具材料需要具有足够的强度和刚度。
常见的夹具材料有高强度合金钢、铸铁、铝合金等，具体的选择要根据具体的加工要求和夹持工件的材料来确定。
其次，机床夹具的结构设计要考虑夹紧力的传递和调节原理。
夹具的夹持部分通常由夹紧机构和支撑机构组成。
夹紧机构是夹具中承受夹持力的部分，常用的夹紧机构有螺旋状弹簧、气缸、液压缸等。
在设计中要考虑到夹紧力的大小、传递过程中的变形等因素，以确保夹具的稳定性和可靠性。
另外，机床夹具的定位原理是保证工件加工精度的重要因素。
定位是指将工件放置在夹具上时确保其正确位置的过程。
夹具的定位部分通常由定位销、定位块、定位台等组成。
定位销是夹具中实现工件相对位置固定的关键部件，其设计要考虑到定位的精度和稳定性。
在实际设计中，可以采用多点定位和辅助定位等方法，以提高加工精度和生产效率。
此外，机床夹具的刚度分析也是设计过程中需要考虑的重要问题。
夹具需要具有足够的刚度来抵抗工件加工过程中产生的各种力和振动，以确保加工精度和表面质量。
在设计中需要分析夹具的刚度，考虑各种力和振动对夹具造成的影响，通过合理的结构设计和材料选择来提高夹具的刚度。
除了上述几个关键原理，机床夹具的设计还需要考虑到生产效率、安全性、可维护性等方面的要求。
设计师需要综合考虑多个因素，根据具体的加工要求和生产条件来确定最佳的夹具设计方案。
综上所述，机床夹具设计原理涉及材料选择、结构设计、力学分析等多个方面。
合理的夹具设计可以提高工件加工精度、生产效率和安全性，对于提高机械制造的质量和效益具有重要意义。
夹具结构设计手册
夹具结构设计手册篇一：夹具设计手册篇二：CNC夹具设计、制作与应用简要手册东莞爱美达电子有限公司Aavid thermalloy system(DongGuan) LTD《CNC夹具设计、制作与应用简要手册》◆ 目录第一章． CNC夹具使用范围与设计目的第二章．夹具常用设计结构与夹紧方式第三章．生产时夹具与产品的应有状况第四章．保证夹具与产品具备应有状况第五章．夹具的制作注意事项第六章．夹具的应用注意事项◆ 内容第一章．CNC夹具使用范围与设计目的1. CNC夹具使用范围（1）CNC加工中心以其加工高效率、高精度和对工件的高适应性目前在制造业得到广泛的应用，我们公司所有需加工的产品都是通过CNC来加工，因此加工夹具对产品加工的效率和精度非常重要。
（2）我们公司的CNC加工中心适用于所有长度小于1m的产品。
2. CNC夹具设计的目的（1）设计夹具时一定要考虑到使用夹具的安全性；（2）设计夹具可以提高产品的加工精度和品质；（3）设计夹具可采用多件、多位、机动夹紧装置，缩短辅助时间，从而大大提高劳动生产率；（4）设计的夹具必须装夹产品方便、省力；第二章．夹具常用设计结构与夹紧方式1. 机床夹具的定义与组成（1）机床夹具的定义：①.在机床上加工产品时，为了在工件的某一部分加工出符合工艺规程要求的表面，加工前需要使产品在机床上占有正确的位置，即定位。
②.使产品在加工过程中始终保持在原先确定的位置上，即加紧。
③.在机床上使产品占有正确的加工位置并使其在加工过程中始终保持不变的工艺装备称为机床夹具。
（2）机床夹具的组成：由定位元件、夹紧装置、安装连接元件、导向元件、对刀元件和夹具体等几部分组成：①.定位元件：用于确定产品在夹具中的位置，使产品在加工时相对刀具及运动轨迹有一个正确的位置。
常用的定位元件有V形块、定位销、定位块等。
②.夹紧装置：用于保持产品在夹具中的既定位置。
它通常包括夹紧元件（如压板、压块）、增力装置（如杠杆、螺旋、偏心轮）和动力源（如气缸、液压缸）等组成部分。
偏心轮夹紧机构
在夹具的各种夹紧机构中，以斜楔、螺旋、偏心、铰链机构以及由它们组合而成的夹紧装置应用最为普遍。
一、斜楔夹紧机构1．夹紧力计算图3-10夹紧受力图由上面受力图可知，斜楔静力平衡条件为：F1＋FRX ＝FQ其中：F1＝FW tanφ1 ； FRX＝FW tan(α＋φ2)代入上式计算得：式中：FW 斜楔对工件夹紧力α 斜楔升角FQ 原始作用力φ1 斜楔与工件之间的摩擦角φ2 斜楔与夹具体之间的摩擦角2．增力比计算增力比iF＝夹紧力／原始作用力如果不考虑摩擦影响理想增力比（即忽略摩擦角）：3．夹紧行程比计算图3-11 夹紧受力工件所要求的夹紧行程h与斜楔相应移动的距离s之比成为行程比iS。
由上图可知：夹紧行程＝工件被夹紧行程h/斜楔移动距离S4．自锁条件图3-12自锁受力上图为原始作用力FQ停止作用后斜楔的受力情况。
斜楔楔入后，原始力去除，斜楔体自锁条件为F1>FRXFW tanφ1> FW tan(α-φ2)φ1> α-φ2或α〈φ1 ＋φ2因此自锁条件是斜楔升角小于斜楔与工件、与夹具体之间的摩擦角之和，钢件：f＝0.1～0.15摩擦角φ＝5°43′～8°30′，故α<10°～17°5．升角α的选择手动夹紧α＝6°～8°，机动夹紧α≤12°，不需要自锁α＝15°～30°6．结构设计包括：手动夹紧机构、气动或液压夹紧、斜楔与压板与螺旋等组合结构。
斜楔夹紧机构的计算见下表二、螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构在生产中使用极为普遍。
螺旋夹紧机构结构简单、夹紧行程大，特别是它具有增力大、自锁性能好两大特点，其许多元件都已标准化，很适用于手动夹紧。
它主要有两种典型的结构形式。
1.单个螺旋夹紧机构下图a所示为GB/T2161-91六角头压紧螺钉，它是螺钉头部直接压紧工件的一种结构。
下图b所示在螺钉头部装上摆动压块，可防止螺钉转动时损伤工件表面或带动工件转动。
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几种夹具设计常用机构
我们在组装车间手工装配线经常可以看到一些常用的机构的应用。
通过使用这些机构，来实现零件的定位、夹紧以及装配，最终达到工艺装配要求。
下面简述几种常见的机构，并以实际使用的各种工艺装置作简单说明。
按夹具的使用功能分三种类型进行介绍。
1定位夹紧机构
在继电器零部件组装时，往往需要将夹具的定位型腔打开，便于快速取放零件。
零件放置到位后，定位夹紧机构快速对零部件进行精确定位和夹紧，为随后的装配动作提供定位保证。
1）偏心轮
偏心轮夹紧机构是一种快速动作的夹紧机构，一般
采用手柄进行操作。
结构简单，制造容易。
如图（一）
所示，扳动手柄，带动滑块左右移动，从而实现夹紧。
因需要员工手工扳动手柄进行夹紧，增加员工劳动强
度。
所以，这种结构已逐渐由其他方式替代。
图（一）偏心夹紧机构
2）螺旋机构
螺旋机构是利用转动螺旋副实现夹紧压块的移动，来实现夹紧功能。
图（二）是左右螺旋机构的集合使用。
转动手轮，带动丝杠（左右旋）转动，左右
夹紧块平行移动，可以确保零件定位夹紧的
同心位置。
这种机构夹紧动作慢，辅助时间
长，工作效率较低，使用场合有局限性。
应用实例：通用搅胶装置
磁路铆接强度检测夹具图（二）螺旋机构
3）杠杆机构
杠杆机构在工艺装置夹具中广泛得到应用。
可以实现零件定位夹紧、增力放大、受力方向的转换等。
图（三）利用杠杆的摆动位置对继电器底座进行定位夹紧，夹紧的力度由弹簧决定，可根据需要进行调整。
夹具在装配工位时处于夹紧状态，确保零件的定位夹紧。
完成装配动作后，夹具返回，利用工装的斜面接触杠杆的末端，使杠杆绕支点转动，夹具的夹紧功能得到释放，故而松开底座，方便零件的取放。
这种夹紧结构非常适合在工装中使用。
图（三）杠杆夹紧机构
4）平面四杆机构
图（四）为四杆机构的一个应用实例。
使用操作时，按下手柄，利用机构的
运动特点，左右夹块会按要求左右滑
动，将夹具打开。
放入工件后，松开
手柄，夹具在拉簧的作用下复位（拉
簧未画出），实现工件的夹紧。
这种夹具适用于单件的手工操作，可
实现快速装夹。
应用实例：通用检测夹具图（四）四杆机构
2增力放大机构
在工装夹具中，受安装尺寸限制，经常需要用到放大机构，利用杠杆原理来实现
工艺要求。
以下为具体的几个实际应用例子。
图（五）杠杆机构A图（六）杠杆机构B图（七）杠杆机构C
通过应用杠杆机构和定滑轮结构，可将压力增大，同时也是一种变向机构，如图（五）。
图（六）所示，动力臂是阻力臂的3倍，具体使用时，可使拉力表量程放大至3倍。
杠杆也可以是弯曲的，如图（七）。
L形杠杆可以使受力方向发生变化。
3转换机构
在工装夹具的实际应用中，常需要进行机构转换，来改变运动方向或运动方式。
1）垂直运动转换为水平运动
这种运动转换机构在工艺装置中大量使用。
通常是利用电动冲床或气动冲床的下压运动转换为夹具的水平运动，实现零部件的定位和装配等。
如图（八）、图（九）。
图（八）运动转换A图（九）运动转换B图（十）移动凸轮
在实际使用中往往是多种机构组合使用。
图（十）为移动凸轮与杠杆机构结合使用，来实现水平运动转换为垂直运动，再通过杠杆机构实现变向受力。
2）变向机构
图（十一）是典型的变向机构。
按下手柄，夹具打开，
松开手柄，夹具实现夹紧功能。
上述中的图（五）、图（六）
及图（十）也都是变向机构。
3）直线运动转换为旋转运动
齿轮齿条机构可直接实现这种运动的转换。
图（十二）齿轮齿条机构图（十三）端子打弯图（十四）端子复直
采用齿轮齿条结构可轻易实现工件的翻转，见图（十二）。
图（十三）、图（十四）是齿轮齿条的演变结构，可实现端子打弯或复直。
4）直线旋转运动转换为水平旋转运动
在右图中，转动手轮，带动水平轴转动，
通过平键联接，水平锥齿轮跟随转动，再通
过锥齿轮啮合传动，将水平旋转转换为垂直
旋转，从而实现夹具平台的旋转。
应用实例：触点扭矩检测夹具图（十五）锥齿轮传动
结束语
上文通过列举了大量的实例，来简单说明一些常用机构在工装设计中的应用。
实际工作中，一些机构是交叉组合使用的。
如何选择合适的机构来满足工艺装配要求，是工装设计师应逐步掌握的技能。
因篇幅有限，上文仅罗列了工装中曾经使用过的一些机构。
实际上，还有许多灵巧的机构在其他设备或自动化装置中也经常看到应用。
随着科技的发展，采用气动元件、步进/伺服系统及其他自动化元件与机构的相结合，是实际生产中最常用的方式。
这种组合方式，可大幅简化机构，减少制造难度，方便后续修理维护，提供工作效率，能实现较好的经济性能。