4工件定位与装夹
4 工件定位与夹紧方案的确定
（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。
防转菱形销限制: Z 方向转动自由度
63
4.3 任务3 选择夹具定位元件
➢工件定位时，首先要根据加 工要求，确定工件需要限制 的自由度，选择合适的表面 作为定位基准面。 ➢工件的定位基准面有多种形 式，如平面、外圆柱面、内 孔等。 ➢根据定位基准面的不同，采 用不同的夹具定位元件，使 定位元件的定位面和工件的 定位基准面相接触或配合， 从而实现工件的定位。
顶尖限制: Y、Z 方向转动自 由度
61
过定位问题分析 ➢ 图示工件要在端面加工螺孔时，如何进行定位？
62
➢使用长圆柱销时，X、Y方 向的转动自由度重复限制， 当夹紧时，连杆会产生变形。
短长圆柱销限制: X、 Y 方向的移动自由度 X、 Y 方向的转动自由度
大端面限制: Z 方向的移动自由度 X、 Y 的转动自由度
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。
2）夹紧元件及装置
3）对刀及导向 元件
机床夹具概述和工件的定位与夹紧教案
3、按驱动夹具工作的动力源分类可分为:手动夹具、液压夹具、气动夹具、电动夹具等;机床夹具的组成夹具的组成定位元件图定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置;2夹紧装置图夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力切削力等作用时不离开已经占据的正确位置;3 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置;4 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件;5 夹具体夹具体是机床夹具的基础件,6 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件;若需加工按一定规律分布的多个表面时,常设置分度装置；为了能方便、准确地定位,常设置预定位装置；对于大型夹具,常设置吊装元件等;机床夹具的作用1、保证加工精度,稳定加工质量;2、扩大机床的功能3、提高劳动生产率;4、降低生产成本;5、改善劳动条件,降低对工人的技术要求;1、工件常用的定位方法：1 直接找正法概念：用划针、百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法称直接找正法;特点：生产率低,精度取决于工人的技术水平和测量工具的精度2 划线找正法概念：先用划针画出要加工表面的位置,再按划线用划针找正工件在机床上的位置并加以夹紧;特点：费时,又需要技术高的划线工3在夹具上定位使用概念：使用通用或专用夹具,使工件在机床夹具中迅速有一确定的定位,不需要找正就能保证工件与机床、刀具间的正确位置;特点：生产效率高,定位精度好,应用与成批以及单件小批量生产中;2、工件定位的基本原理1六点定位原理工件的六个自由度长方体形工件的定位①、概念：用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则,称为六点定位原理;②、“六点定位原理”应注意：1 定位支承点限制工件自由度的作用,应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触;2 一个定位支承点仅限制一个自由度,一个工件仅有六个自由度,所设置的定位支承点数目,原则上不应超过六个;3 分析定位支承点的定位作用时,不考虑力的影响2六点定位原理的应用工件定位中的几种情况1完全定位概念：工件的六个自由度全部被限制的定位;2 不完全定位概念：根据工件的加工要求,并不需要限制工件的全部自由度的定位;3 欠定位概念：根据工件的加工要求,应该限制的自由度没有完全被限制的定位4 过定位概念：夹具上的两个或两个以上的定位元件,重复限制工件的同一个或几个自由度的现象3、工件的定位方法及其定位元件生产实践中常用的定位方法及定位元件:1工件一平面定位(1)支承钉①、球头支承钉图 B型②、齿纹头支承钉图 C型③、平头支承钉图A型④、可调支承⑤、自位支承1—销轴2—V形块3—可调支承用可调支承加工相似件的图2 支承板2工件以圆柱孔定位定位方式的基本特点是：定位孔与定位元件之间处于配合状态,并要求确保孔中心线与夹具规定的轴线相重合;1 圆柱销2 圆柱心轴心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、磨及齿轮加工;圆柱心轴定位装夹图花键心轴装夹图3 圆锥销圆锥销定位左粗基准定位右精基准定位圆锥销组合定位图4 小锥度心轴3．工件以外圆柱表面定位1 V形架V形架定位的最大优点是对中性好;V 形架可分为固定式和活动式;2 定位套一般适用于精基准定位,常与端面联合定位; 工件以外圆柱面定位,有时也可用半圆套或锥套作定位元件;1．夹紧装置的组成 如下图1 力源装置产生夹紧作用力的装置;所产生的力称为原始力2 中间传力机构介于力源和夹紧元件之间传递力的机构3 夹紧元件夹紧装置的最终执行件,与工件直接接触完成夹紧作用2．对夹具装置的要求 ： 1夹紧时应保持工件定位后所占据的正确位置; 2 夹紧力大小要适当;3 夹紧机构的自动化程度和复杂程度应和工件的生产规模相适应,并有良好的结构工艺性,尽可能采用标准化元件;4夹紧动作要迅速、可靠,且操作要方便、省力、安全;3、．夹紧力方向和作用点的选择1夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面;V 型块定位图夹紧装置组成示意图1—气缸2—连杆导入：由提问学生普车上所用夹具而导入;新课：1．三爪自定心卡盘优点：可自动定心,装夹方便,应用较广,缺点：夹紧力较小,不便于夹持外形不规则的工件2.四爪单动卡盘特点：四个爪都可单独移动,安装工件时需找正,夹紧力大,适用于装夹毛坯及截面形状不规则和不对称的较重、较大的工件;3、复杂、精密工件装夹1花盘铣床夹具铣床上的通用夹具：平口钳如下图铣床夹具中使用最普遍是机械夹紧机构,这类机构大多数利用机械摩擦的原理夹紧工件;斜楔夹紧机构是其中最基本的形式,螺旋、偏心等夹紧机构是斜楔夹紧机构的演变形式;1.斜楔夹紧机构特点：楔块夹紧行程小；结构简单,夹紧和松开需要敲击大、小端,操作不方便;增力比、行程大小和自锁条件是相互制约的2、螺旋夹紧机构工作特点：1 自锁性能好2 增力比大3 夹紧行程调节范围大4 夹紧动作慢、工件装卸费时适用范围；适用于手动夹紧,在机动夹紧机构中应用较少在实际生产中,螺旋——压板组合夹紧比单螺旋夹紧用得更为普遍;3、偏心夹紧机构特点:优点是操作方便,动作迅速,结构简单缺点是工作行程小,自锁性不如螺旋夹紧好,结构不耐振,适用于切削平稳且切削力不大的场合,常用于手动夹紧机构;小结由学生来总结：1、数控车床上一般工件常用的装夹方法;2、数控铣床上一般工件常用的夹紧机构和特点;作业P37 第5、6题。
加工中心夹具定位缺陷分析
38 技术纵横轻型汽车技术2021(11-12)加工中心夹具定位缺陷分析张丰韶李建岗(南京依维柯汽车有限公司）摘要:介绍了加工中心夹具的工作原理及工件的定位方式。
分析了夹具和工 件的定位在实际生产中的不合理之处，阐述了机械加工中的定位要求及定位元件的 改进方案。
解决夹具在实际生产中的过定位现象，使工件的加工质量得到保障。
关键词：工件定位过定位缺陷分析1引言某公司车桥车间桥壳组有4台卧式加工中心用于车桥的后桥壳工件机加工。
该型号的加工中 心主要用于后桥壳带轴承盖总成OP 20工位。
在工 件的批量生产过程中，夹具的一些缺陷也逐渐显 现出来。
对工件品的加工质量产生一定的影响。
因 此搞清楚问题出现的原因，并进行改进具有非常 实际的意义。
2缺陷描述液压夹具和工件外观(如图1所示)。
每台加工中心备有两副相同的夹具A B 面循环加工，每个夹具可以装1个工件，每个夹具的组成元件相 同，手工操作工件的上下料，手动粗定位。
液压系 统控制执行元件的动作，对产品进行夹紧固定。
夹 紧元件放松前,工件测量的套管孔尺寸完全合格， 但是夹紧元件放松后，测量同一工件的套管孔尺 寸，发现套管孔尺寸公差尺寸在-0. 02mm ~+0.05mm 范围内波动，已经超出工艺要求 的0mm ~+0.03mm 范围，而且出现频率较高。
考虑 到可能是工件在加工过程中产生变形造成的尺寸 偏差问题,机械维修人员降低液压压力，现场操作 人员也对会影响工件变形的定位面重新检查再装 夹，效果都不甚理想。
夹具缺陷问题依旧存在。
图1夹具和工件数模图轻型汽车技术2021(11-12)技术纵横39图2实物装夹状态图3夹具的工作原理现以加工中心的一副夹具为例进行分析（如图2所示)。
其他3台加工中心夹具加工I 件的定位 夹紧方式及液压系统执行方式与本夹具基本相同。
3.1定位与夹紧1)本夹具采用一面两销定位。
平面4个支撑 座面定位销和定位菱形销的定位限制了工件的自 由度。
机械制造工艺学：第一章绪论 第四节 工件加工时的定位和基准
4）每个约束点所限制的自由度，原则上不允许重复或互相 矛盾。
(二) 定位原理
3. 完全定位和不完全定位 完全定位指工件的六个自由度需全部被限制。不完全定位
指工件只需限制1-5个自由度。
A: Z、X、Y B: X、Z
C：Y
不需保证C
不需保证B、C
也不必限制Y A: Z、X、Y
插齿机简介
二、基准 设计工序基准时，应考虑如下三个方面的问题：
①应首先考虑用设计基准为工序基准；
②所选工序基准应尽可能用于工件的定位和工序尺寸的检查；
③采用设计基准为工序基准有困难时，可另选工序基准，但必 须可靠的保证零件设计尺寸的技术要求。
（2）定位基准 在加工中为使工件在机床或夹具中占有正确位置所采用
的基准。定位基准又可以分为粗基准、精基准和附加基准。
3）不应损伤工件的定位基准面，特别是已加工表面； 4）定位元件应有较高的刚度；
5）定位元件应有较高的耐磨性
(二)定位原理
定位基本原理要点：
1）工件在夹具中的定位，可以转化成在空间直角坐标系中， 用约束点限制工件自由度的方式来分析。
2）工件在定位时应该采取的约束点数目，或者说，工件在 定位时应该被限制的运动自由度数目，完全由工件在该工序的 加工技术要求所确定。
附加基准2定位基准二基准2定位基准车端面车端面e和内孔ff车外圆车外圆aa和端面和端面bb二基准4装配基准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3测量基准在加工中或加工后用来测量工件的形状位置和尺寸误差所采用的基准
第四节 工件加工时的定位和基准
一、定位 (一)工件的装夹 1. 定位
确定工件在机床或夹具中占有正确加工位置的过程。 1）应使工件相对于机床或夹具处于一个正确的位置
工件常用的装夹方式【图解】
大型机械加工厂无论是在机械加工能力还是厂区的管理能力相比小机械加工厂都是要占优势的，在机械加工中常用的装夹方法有很多，下面我们一起来看看大型机械加工厂常用的装夹方法有哪些？数控机床工件的装夹方法：1、用找正法装夹：1)方法：a) 把工件直接放在机床工作台上或放在四爪卡盘、机用虎钳等机床附件中，根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧；b)先按加工要求进行加工面位置的划线工序，然后再按划出的线痕进行找正实现装夹。
2)特点：a)这类装夹方法劳动强度大、生产效率低、要求工人技术等级高；b)定位精度较低，由于常常需要增加划线工序，所以增加了生产成本；c)只需使用通用性很好的机床附件和工具，因此能适用于加工各种不同零件的各种表面，特别适合于单件、小批量生产。
2、用夹具装夹安装：1)工件装在夹具上，不再进行找正，便能直接得到准确加工位置的装夹方式。
2)特点：避免了找正法划线定位而浪费的工时，还可以避免加工后的工件的加工误差分散范围扩大，夹装方便。
1、虎钳装夹装夹高度不应低于10个毫米，加工高度应高出虎钳平面5毫米左右，主要是为了保证工件的牢固性以及不会伤及虎钳。
此种装夹方法属一般性的装夹，装夹高度与加工工件大小有关，工件越大，则装夹高度就要相应的增大。
2、夹板装夹夹板装夹是用码仔码在工作台上，加工工件用螺丝锁在夹板上，此种装夹适用于装夹高度不够以及加工力较大的工件，一般在中大型工件加工时使用。
3、码铁装夹码铁装夹一般是在工件较大、装夹高度不够，且不准在底部锁缧丝时使用。
此种装夹方法需进行二次装夹，先码好四角，加工好其它部分，然后再码四边，加工四角。
二次装夹时，不要让工件松动，先码再松。
也可以先码两边，加工另两边。
大型机械加工厂常用的装夹方法有以上三种，但是所有的装夹方法都应该遵循横长竖短的原则，这样才能更好的锁紧工件，提高机械加工的效率与质量。
以上就是工件常用的装夹方式，希望可以给大家提供帮助。
机床夹具复习题
2010级《机床夹具设计原理》期末复习题一、填空题：1．工件六个自由度完全限制称为完全定位，按加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位，夹具上的两个或两个以上的定位元件重复约束同一个自由度的现象，称为过定位。
2．夹紧机构被称为基本夹紧机构的有 斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心轮夹紧机构。
3．工件在夹具中造成定位误差的原因为基准位移误差和基准不重合误差两种。
4．工件的装夹指的是工件的 定位 和 夹紧。
5．斜楔自锁条件是：21Φ+Φ<α 手动夹紧机构一般取α=6度~8度。
6．夹紧装置主要由动力源装置、传力机构、夹紧元件 三部分组成。
7．按夹具的使用特点分类有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、拼装夹具。
8．夹具按使用机床不同可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具自动线随行夹具以及其他机床夹具等。
9．轴类零件一般采用中心孔作为定位基面。
10．采用布置恰当的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。
11．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 形块限制 4个自由度。
12．工件的某个自由度被重复限制称过定位（重复定位）。
13．工件的实际定位点数，如不能满足加工要求，少于应有的定位点数，称为欠定位。
这在加工中是不允许的。
14． 机床夹具由定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、连接元件、夹具体和其它装置或元件组成。
15．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。
16．工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位。
17．造成定位误差的原因有基准位移、基准不重合。
18．机床夹具最基本的组成部分是_定位_元件、夹紧装置和夹具体。
19．设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点。
《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
项目3：机械加工的工件装夹
3.夹紧装置结构要简单，制造容易，体积小， 强度、 刚度要足够，能确保加工时工件定位的稳定、可靠 不发生振动。
4.夹紧装置操作应方便、安全、省力、夹紧动作迅速。
5．应有足够的夹紧行程和装卸工件的间隙。
1） 夹紧力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力朝向 主要定位基准面 （限制自由度最多或定位精度要求高 的定位面）。
1.完全定位 工件的六个自由度全部被限制的定位状态，称 为完全定位。当工件在三个坐标方向均有尺寸或位置精度要 求时，一般采用这种定位方式。
2.不完全定位 工件被限制的自由度数目少于六个，但能保 证加工要求时的定位状态。工件在夹具中定位时，广泛采用 不完全定位。
3.欠定位 工件实际定位所限制的自由度少于按其加工要求 所必须限制的自由度，这种定位状态称为欠定位。由于在欠 定位状态下对工件进行加工，无法保证其工序加工要求，因 此，在确定工件的定位方案时，不允许采用欠定位方式。
四、机床夹具的组成 1.定位装置 定位元件及其组合构成定位装置，其作用是确定工件在 夹具中的位置。 2.夹紧装置 夹紧装置的作用是保证工件在夹具中的准确位置不会因 外力作用而发生变化，使加工顺利进行。 3.连接元件 连接元件用以确定夹具本身在机床上的位置，如车床夹 具所使用的过渡盘，铣床夹具所使用的定位键等都是连接元件。 4.导向、对刀元件 确定刀具位置并引导刀具进行加工时需要使用导 向元件，如钻床夹具上的钻套、镗床夹具中的镗套；而铣床夹具中的 对刀块是典型的对刀元件，根据它来快速调整刀具相对于夹具的位置 。 5.其它装置或元件 为了满足加工要求及提高夹具的使用性能，有些 夹具上还设有分度装置、靠模装置、预定位装置、上下料装置、顶出 装置、平衡块、吊装元件等。 6.夹具体 夹具体是夹具的基础件，上述元件或装置在夹具体上安装 后组成一个有机整体，以实现夹具在机械加工过程中的作用。
汽车制造工艺学 习题答案 作者 曾东建 贺曙新 徐雳 石美玉 第四章 工件的定位和机床夹具
图4-3 基准间的关系 a)零件图 b)、c)、d)、e)定位简图 f)、g)、h)测量简图 1—设计基准 2—工序基准 3—定位基准 4—测量基准
二、工件的安装与安装方式
(一) 工件的安装
(1) 工件必须正确定位 所谓工件的正确定位，就是加工时必须使工件的
工序基准相对于刀具和机床有一正确位置。 (2) 工件必须合理夹紧
图4-23 常用的刚性心轴结构 a)锥形心轴 b)过盈配合圆柱心轴 c)间隙配合心轴
1—导向部分 2—传动部分 3—定位部分
刚性心轴
2）过盈配合圆柱心轴，如书上图4-23(b)。
可以克服锥度心轴轴向位置不固定的缺点，常用 于多刀车床精车盘套类零件； 所限制的自由度：Y，Z，绕Y，绕Z。
3）间隙配合心轴，如书上图4-23(c)。 以心轴轴肩作轴向定位，安装方便，但定心精
图4-14 支承钉结构 a)平头支承钉 b)球头支承钉 c)齿纹平面支承钉
4-15
a图中支承钉限制X轴；b图中支承钉限制绕X轴旋转
支承钉
不同类型支承钉的使用场合： 平头支承钉：定位平面较光滑的工件； 圆头支承钉：适用于未经机械加工的平面定位； 网状顶面支承钉：常用在粗糙表面的侧面定位。 支承钉布置的注意事项：
零件加工时，应尽量使工序基准与设计基 准重合，否则就要进行尺寸换算。
图4-2 法兰盘工序图 1、2、6、F—端面 3、4、5—圆柱面
工艺基准
2．定位基准
定位基准：在加工中用作定位的基准。即装夹时，使工 件在机床或夹具上占有正确位置时所采用的基准。 作为定位基准的点、线、面可以是实际存在的，也可以 是假想的。 定位基面：假想的定位基准是由实际存在的表面来体现 的，这些体现定位基准的表面称为定位基面。 精基准、粗基准 一般情况下，定位基准应与工序基准和设计基准重合，
机械加工夹具设计与应
定位：使工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。
（2）装夹的方法
1）直接安装法
找正费时，定位 精度不易保证， 生产率较低，通 常仅适用于单件 小批生产。
工件直接安放在机床工作台或者通用夹具(如三爪卡盘、四爪卡盘、平口钳、电磁吸盘等标准附件)上， 有时不另行找正即夹紧，例如利用三爪卡盘或电磁吸盘安装工件； 有时则需要根据工件上某个表面或划线找正工件，再行夹紧，例如在四爪卡盘或在机床工作台上安装工件。
二、精基准选择
1、基准重合原则
重点考虑： 减少定位误差 保证加工精度
2、基准统一原则
3、互为基准原则
4、自为基准原则
5、定位夹紧可靠、方便
床身导轨面自为基准
四、工件在夹具中的定位
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
定位的任务
定位的原理
1、 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。
在加工时用于工件 定位的基准，称为 定位基准。
1、粗基准 2、精基准
在加工中或加工 后用来测量工件 时采用的基准
在装配时用来确定零 件或部件在产品中相 对位置所采用的基准
在工序图上使用的基准。
加工、测量、 装配过程中使 用的基准。
PART 01
钻套的设计基准
单击此处添加标题
PART 02
齿轮的装配基准
重点考虑： 加工表面与不加工表面的
车床床身加工
为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身作为粗基准。
机械工艺夹具实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解和掌握机械工艺夹具的基本概念、分类和特点。
2. 学会设计和制作简单的机械工艺夹具。
3. 了解夹具在机械加工中的重要作用，提高加工效率和精度。
4. 培养动手能力和创新意识。
二、实验原理机械工艺夹具是一种用于装夹工件，保证加工精度和效率的辅助工具。
它通过合理设计夹具的结构和功能，实现对工件的定位、夹紧和导向。
夹具的分类包括通用夹具、专用夹具、组合夹具等。
夹具的特点是结构简单、易于制造、成本低、使用方便等。
三、实验内容1. 夹具的基本概念和分类2. 夹具的设计原则和方法3. 夹具的元件及作用4. 夹具的装配与调整5. 夹具在机械加工中的应用四、实验步骤1. 夹具的基本概念和分类（1）讲解夹具的基本概念、分类和特点；（2）介绍常用夹具的类型、结构及特点。
2. 夹具的设计原则和方法（1）讲解夹具设计的基本原则，如定位、夹紧、导向等；（2）介绍夹具设计的方法，如手工设计、计算机辅助设计等。
3. 夹具的元件及作用（1）介绍夹具的常用元件，如定位元件、夹紧元件、导向元件等；（2）讲解各元件的作用及使用方法。
4. 夹具的装配与调整（1）讲解夹具的装配步骤和注意事项；（2）演示夹具的装配过程；（3）讲解夹具的调整方法，如定位尺寸、夹紧力、导向精度等。
5. 夹具在机械加工中的应用（1）介绍夹具在机械加工中的重要作用，如提高加工效率、保证加工精度等；（2）展示夹具在实际加工中的应用案例。
五、实验结果与分析1. 夹具的设计与制作（1）根据实验要求，设计并制作一个简单的机械工艺夹具；（2）夹具设计合理，元件选型正确，装配精度较高。
2. 夹具的装配与调整（1）夹具装配过程顺利，各元件连接牢固；（2）夹具调整后，定位尺寸、夹紧力、导向精度等符合要求。
3. 夹具在机械加工中的应用（1）夹具在实际加工中发挥了重要作用，提高了加工效率和精度；（2）通过夹具的使用，减少了工件的加工误差，降低了废品率。
六、实验结论通过本次实验，我们掌握了机械工艺夹具的基本概念、分类、特点、设计原则和方法。
3-4章数控加工工艺自检自测
第3章数控加工中工件的定位与装夹一、单项选择题1、过定位是指定位时，工件的同一（ B ）被多个定位元件重复限制的定位方式。
（A）平面（B）自由度（C）圆柱面（D）方向2、若工件采取一面两销定位，限制的自由度数目为（ D ）（A）六个（B）二个（C）三个（D）四个3、在磨一个轴套时，先以内孔为基准磨外圆，再以外圆为基准磨内孔，这是遵循（D ）的原则。
（A）基准重合（B）基准统一（C）自为基准（D）互为基准4、采用短圆柱芯轴定位，可限制（ A）个自由度。
（A）二（B）三（C）四（D）一5、在下列内容中，不属于工艺基准的是（ C ）。
（A）定位基准（B）测量基准（C）装配基准（D）设计基准6、（ B ）夹紧机构不仅结构简单，容易制造，而且自锁性能好，夹紧力大，是夹具上用得最多的一种夹紧机构。
（A）斜楔形（B）螺旋（C）偏心（D）铰链7、精基准是用（D ）作为定位基准面。
（A）未加工表面（B）复杂表面（C）切削量小的（D）加工后的表面8、夹紧力的方向应尽量垂直于主要定位基准面，同时应尽量与（D ）方向一致。
（A）退刀（B）振动（C）换刀（D）切削9、选择粗基准时，重点考虑如何保证各加工表面（D ），使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合零件图要求。
（A）对刀方便（B）切削性能好（C）进/退刀方便（D）有足够的余量10、通常夹具的制造误差应是工件在该工序中允许误差的（ C ）。
（A）1~3倍（B）1/10~1/100 （C）1/3~1/5 （D）同等值11、铣床上用的分度头和各种虎钳都是（ B ）夹具。
（A）专用（B）通用（C）组合（D）随身12、决定某种定位方法属几点定位，主要根据（ C ）。
（A）有几个支承点与工件接触（B）工件被消除了几个自由度（C）工件需要消除几个自由度（D）夹具采用几个定位元件13、轴类零件加工时，通常采用V形块定位，当采用宽V形块定位时，其限制的自由度数目为（ B ）。
（A）三个（B）四个（C）五个（D）六个14、车细长轴时，要使用中心架或跟刀架来增加工件的（ C ）。
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。
数控车床操作工技师理论知识试题(卷)试题(卷)一
数控车床操作工技师理论知识测试卷一姓名成绩1、考试时间：120分钟。
2、请首先按要求在试卷的标封处填写您的姓名、准考证号和所在单位的名称。
填空题（第1～20题。
请将正确答案填入题内空白处。
每题1、0分，共20分）1、数控机床一般由程序、输入输出装置、、伺服系统、检测反馈系统及机床本体组成。
2、工艺基准是在工艺过程中所采用的基准 , 可分为工序基准、、测量基准和装配基准。
3、锥度的标注符号所示方向应与锥度方向。
4、齿轮啮合的正确条件是压力角相等 , 相等。
5、粗车刀的主偏角选得太小，切削时容易产生。
6、安装车刀时，刀杆在刀架上的伸出量一般不应超过_____ ___的1.5倍。
7、AutoCAD中用户自定义线型的命令是。
8、在自动编程中，根据不同数控系统的要求，对编译和数学处理后的信息进行处理，使其成为数控系统可以识别的代码，这一过程称为______________。
9、弹性变形和塑性变形都引起零件和工具的的改变。
10、数控机床的精度主要按精度、几何精度和工作精度等项目进行评价。
11、MTBF是指系统的。
12、为保持千分尺精度，使用完毕后，应。
13、在其它条件相同的情况下，包角越大，带传动所能传递的功率。
14、设计夹具时，夹紧力的作用点应尽量在工件刚性的部位，以防止工件产生较大的变形。
15、采用陶瓷刀具精加工铝合金时，刀具磨损。
16、几何造型中不属于二次曲线的曲线有。
17、工艺系统由切削力大小变化引起加工误差称为。
18、单作用式叶片泵 , 若泵的输出压力增加时 , 其排量将。
19、步进电动机定子绕组通电状态的决定了步进电动机转子的角位移。
20、全过程的质量管理必须体现两个思想，第一是预防为主，第二是。
二、选择题（第21～40题。
请选择一个正确答案，将相应字母填入括号内。
每题1分，共20分）21、对刀具寿命影响最大的是 ( ) 。
A 、背吃刀量B 、进给速度C 、切削速度 D、切削液22、下列一组公差带代号 ,可与基准孔φ 42H7 形成间隙配合的是 ( )A 、φ 42g6B 、φ 42n6C 、φ 42m6D 、φ 42s623、下列哪项不是图形输入设备的功能：( )A、把图像送入计算机B、修改图形C、删除图形D、打印图形24、在标准蜗杆传动中，蜗杆头数z1一定时，若增大蜗杆直径系数q，将使传动效率（）。
工件的装夹指的是工件的定位和夹紧
第一章工件的装夹---本书重点工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。
定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。
工件位置的正确与否，用加工要求来衡量夹紧的任务是：使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。
定位、夹紧装夹在装夹工件----------→夹具-----→机床<------刀具§1.1 工件定位的基本原理一. 六点定则在空间直角坐标系中，工件可以沿X、Y、Z轴有不同的位置，称作工件沿X、Y、Z的位置自由度，用X、Y、Z表示；也可以绕X、Y、Z轴有不同的位置，称作工件绕X、Y和Z轴的角度自由度，用X、Y、Z表示。
用以描述工件位置不确定性的X、Y、Z和X、Y、Z，称为工件的六个自由度。
用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。
XOY面中，1，2，3支撑点：Z,X,YYOZ 面中，4，5点：X,ZZOX面中，6点：Y支承点的分布必须合理:工件底面上的三个支承点应放成三角形，三角形的面积越大，定位越稳。
工件侧面上的两个支承点不能垂直放置.注意：(1).定位就不能脱离，始终保持接触(2).不考虑受力，受力后不脱离定位面---夹紧的任务二. 限制工件自由度与加工要求的关系按照加工要求确定工件必须限制的自由度，在夹具设计中是首先要解决的问题。
加工要求-→工件需要限制的自由度<---→定位元件的选择表1-2 满足加工要求必须限制的自由度1.完全定位：工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位。
2.不完全定位：工件被限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位。
在工件定位时，以下几种情况允许不完全定位：l）加工通孔或通槽时，沿贯通钢的位置自由度可不限制。
2）毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。
3）加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。
第四章第2、3节机床夹具及工件定位--- (2)
构，进一步提高劳动生产率。
3）能扩大机床的使用范围，实现一机多能
根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，
即可扩大机床原有的工艺范围。
例如在摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱
体零件的镗孔加工。
定位原理
学习要点：
定位是机械加工中一个极为重要的问题。
要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用的定
1、2、3点：
6点： x
z x y
4、5点：
y z
工件定位的任务就是根据加工要求限制工
件的全部或部分自由度。 工件的六点定位原理是指用六个支撑点来 分别限制工件的六个自由度，从而使工件
在空间得到确定定位的方法。
图
工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
它用于加工 与端面J垂 直的孔、外 圆面及其他 端面，或两 端面有同轴 度(表面P与 内孔、外圆 面)要求的 工件。
压板座组件 KTl 可根据 工件大小在 槽内作径向 移动以调整 钩形螺栓夹 紧位置。钩 形螺栓 KH1 可视工件大 小更换。
根据工件 定位基准 不同，定 位元件 KH2也可 以更换。
2、机床夹具的分类
（1）按专门化程度分类
1）通用夹具
通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。 例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的 平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由 专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。 其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、 小批量的生产中。
由前述分析可知，球体上通铣平面只需限制 1个自由度，这是从定位分析角度得出的结 论，但是在决定定位方案的时候，为了使得 定位系统能够实现，承受切削力、夹紧力， 方便安排定位元件等原因，往往考虑限制2 个自由度(见图4-13a) ，或限制3个自由度(见 图4-13b)。在这种情况下，对第二类自由度 也加以了限制，不仅是允许的， 且是必要的。
汽车制造工艺学课件——第2章 工件的装夹和机床夹具
§2-6 工件的夹紧和夹紧装置
二、夹紧力的确定 1、夹紧力作用点的选择原则 （1）夹紧力的作用点应正对定位元件或作用在定位元件所形成
的支承面内 （2）夹紧力的作用点应位于工件刚性较强的部位上。 （3）夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。
§2-6 工件的夹紧和夹紧装置
2、夹紧力作用方向的选择原则 （1）夹紧力的作用方向应垂直
体现假想的定位基准的表面。
※ 用未经加工过的表面作为定位基准，称为粗基准。 ※ 用已加工过的表面作为定位基准，称为精基准。
§2-1 基准的概念
3、测量基准
测量基准 用来确定被测量尺寸、形 状和位置的基准。 测量基面 实际存在的测量基准的表 面亦称为测量基面。
※ 测量基准可以实际存在，也可以是假想，假想基准一
§2-6 工件的夹紧和夹紧装置
二、常用的典型夹紧机构 不论何种动力源，一切外加作用力都要转换成夹紧力。 1、螺旋夹紧机构 采用螺旋夹紧或与其他元件 组合夹紧工件的机构。 （1）单螺旋夹紧机构 结构简单，容易制造。自锁性好， 夹紧力大，夹紧行程较大。 手动机床夹具中应用较多。
螺旋夹紧力的计算公式
PL Q r 'tg 1 r平均 tg (a 2 )
于主要定位基面
（2）夹紧力的作用方向应与工 件刚度最大的方向一致。
（3）夹紧力方向应尽量与切削
力、重力等力的方向一 致。
§2-6 工件的夹紧和夹紧装置
3、夹紧力大小的估算 1）在静力平衡条件下，求出理论夹紧力，再乘以安全系数K 。 2）如FJ实=K×FJ理通常情况下， 一般粗加工：K=2.5~3， 精加工： K=1.5~2.5 当夹紧力与切削力方向相反时：K=2.5~3。
第一类自由度 为保证加工要求应限制 的自由度。
- 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)。
2.5.2 常见定位方式
一、工件以平面定位
面与面接触限制3个自由度。 常用定位元件： 固定支承 可调支承 浮动支承 辅助支承
二、工件以圆孔定位
定位销
短销限制2个自由度；长销限制4个自 由度；削边销限制1个自由度。
圆柱心轴
心 轴 圆锥心轴
花键心轴
圆锥销
常用于车削中外轮廓与内轮廓的同轴 度要求较高或尺寸精度要求较高的情
按使用机床分类
夹具按使用机床不同，可分为车床夹具、铣床 夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、 数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹 具以及其他机床夹具等。
按夹紧的动力源分类
夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹 具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及 真空夹具等。
三、典型数控机床夹具 数控车床类夹具
夹紧力大小 的确定
作用点应在定位元件支承的 范围内。
夹紧力作用点应落在工件刚 性好的部位。
作用点应尽量靠近加工面。
手动夹紧
机动夹紧
2.5.5 数控机床夹具介绍
一、夹具的作用及基本要求
夹具的作用是将工件定位，以使工件获得相对 的于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地 夹紧；应用夹具，有利于保证工件的加工精度、 稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低 成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生 产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多 用”。
数控回转 工作台
扩大了机床工艺范围
组合夹具
主要用于中小批量生产，是一种 较经济的夹具。
孔系组合夹具 槽系组合夹具
2.5.6 典型实例
例3－1 如图所 示零件 薄壁筒， 确定夹 装方式 和加工 顺序。
零件内部需要加工； 不需要掉头夹装； 零件内孔尺寸较大，粗加工时可以夹持内孔；
内外圆表面同轴度要求较高，相关表面的形状、 位置精度要求也较高，采用心轴定位加工外表 面； 零件的壁较薄，可用特制扇形卡夹紧。
2.夹紧力大小合适。
3.夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。
4.夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。
三、夹紧力的确定
夹紧力的作用方向应垂直于 主要定位基准面 。
夹紧力方 向的确定 原则
夹紧力应尽量与切削力、重 力方向一致，以减少夹紧力
夹紧力作用方向应使工件 变形最小
夹紧力作用 点的确定
专用夹 具
专为某一项或类似的几 项加工设计制造的夹具
适用于定型 产品的成批
和大量生产
优点：在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种 专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。
缺点：设计周期较长、投资较大。
组合夹具
由一套结构已经标准化、尺 寸已经规格化的通用元件组
合元件所构成
主要用于中 小批量生产源自 准确 定位精度、 刚度高
能够快 速重调
对夹具 的基本
要求
不干涉换刀、 切削和其它机 床辅助运动
二、数控机床夹具的分类 按夹具的使用特点分类
通用夹具
指已经标准化，无需调整或 稍加调整就可以用来装夹不
同工件的夹具
主要用于单 件小批量生
产
优点：适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的 各种工件 。
缺点：夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形 状复杂的工件。
度 X ,Y ,Z
六点定位原理： 合理设置六个支承点，工件的定位基准与定位 元件保持接触，消除工件的所有六个自由度， 使工件在夹具中有确定的位置。
工 件 六 点 定 位 示 意 图
二、六点定位原理的应用
根据工件在夹具中被限制的自由度不同，定位方 式可分为以下几种 。
完全定位
工件的六个自由度全部被限制
完 全 定 位
不完全 定位
不需要限制六个自由度就能达到定 位的要求
限制5个自由度
限制4个自由度
欠定位
应该限制的自 由度没有被限 制的定位
不允许使用
限制自由度与加工要求的关系
过定位
工件的某一自 由度被定位元 件重复限制
过定位是否使用要 看能否减少工件的 变形或定位操作是 否方便
连 杆 的 装 夹
定位 夹紧
工件能准确地放在机床的合适位置上。 使工件相对于刀具和机床占有正确的加 工位置（保证加工进行和加工的精度）
工件定位后，还需对工件压紧夹牢。使 其在加工过程中不发生位置变化
2.5.1 工件定位的基本原理
一、六点定位原理
空间物体的六个自由度：
沿X、 Y、 Z的 移动自由度 绕X、X Y,Y、,ZZ轴转动的自由
2.5 数控机床夹具与定位
概述 2.5.1 工件定位的基本原理 2.5.2 常见定位方式 2.5.3 定位与工件的夹紧 2.5.5 数控机床夹具介绍 2.5.6 典型实例
概述
夹具
在机械加工过程中，固定工件，使之占有确定位 置以接受加工或检测的装置称为机床夹具，简称 夹具 。 工件的装夹包含两个方面的内容：
加工顺序可按以下进行：
（1）夹装外圆柱面，车削左端面。 （2）掉头夹装外圆柱面，车削右端面。 （3）钻内孔，粗、精镗内孔。 （4）心轴定位夹装，粗、精车外轮廓。
况。形状和尺寸适应性差。
用于加工以花键孔定位的工件
限制3个自由度。
三、工件以外圆柱面定位
常用定位元件： 三爪自动定心卡盘 V形块 定位套 半圆套
四、工件以一面两孔定位 以一个平面和两个圆柱孔组合定位。箱体类和 支架类零件的常用定位方式。 为了避免过定位，使安装方便，其中一个销采 用削棱结构。
一 面 两 孔 定 位
2.5.4 工件的夹紧
一、定位与夹紧的关系
工件在夹紧前，若定位元件与工件的接触关系 不变，工件有正确的位置，则工件就已经定位； 夹紧的作用是在加工过程中，使工件保持定位 位置。
二、夹紧装置应具备的基本要求 夹紧装置：产生夹紧力，把工件夹紧的装置。 对夹紧装置的基本要求：
1.夹紧过程中，不能改变工件定位占据的正确位置。
三爪自定 心卡盘
常用的自动定心夹具，装夹面与加工面同轴。 适用于装夹轴类、盘套类零件。
四爪单动 卡盘
花盘
适用于非圆柱体，圆柱偏心等精度要求高的零 件。
适用于需要端面定位夹紧的工件。
心轴
主要用于套筒和盘类零件的装夹。
数控铣(加工中心)类夹具
虎钳
装夹方便，应用广泛，适于装夹形 状规则的小型工件
压板
装夹方便，应用广泛
特点：使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复 多次使用，可减少专用夹具数量。
可调夹具
某些元件可调整或更换，以 适应多种工件加工的夹具
分类： ①通用可调夹具（通用范围比通用夹具更大） ②成组夹具（专用可调夹具 ） 特点：对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来
夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。