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1、1.3.1 机床夹具概述定义：在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠的夹紧。装夹：将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。定位：确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。夹紧：是指工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。机床夹具的作用1.保证加工精度2.提高劳动生产率3.扩大机床的使用范围4.改善劳动条件、保证生产安全机床夹具的分类按应用范围分：通用夹具 专用夹具 可调夹具成组夹具 组合夹具 随行夹具按使用机床分：车床夹具 铣床夹具 钻床夹具镗床夹具 其它机床夹具 按夹紧动力分：手动夹具 气动夹
2、具 液动夹具 电动夹具 磁力夹具 真空夹具机床夹具的组成定位元件 确定工件的正确位置 夹紧装置 夹牢工件，保证工件正确位置不变 对刀及导向装置 迅速确定刀具与工件的相对位置 夹具体 夹具的基础件 其他装置或元件 分度装置、联接元件等 基准及其分类基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据功用：设计基准设计图样中所采用的基准 工艺基准 加工、测量、装配过程中使用的基准定位基准 为加工中用作定位的基准。测量基准 测量时所采用的基准。装配基准 是装配时确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。1.3.2 工件的定位1、工件定位的方式1）直接找正定位精度取决于工人技术
3、水平 单件小批生产，位置要求高。2）划线找正定位精度低单件小批，复杂件，毛坯精度低。3）夹具定位生产率高，定位精度高成批及大量生产。定位加工前，工件在机床或夹具上占据一正确位置夹紧使工件在加工中不受力的作用发生位移、振动装夹 = 定位+夹紧（1）六点定则用空间合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度。主要定位面3三角形分布，支承范围大选大的面定位。导向定位面2两点连线不垂直主定位面，距离远选窄长的面定位。止推定位面1选可承受切削力的面。完全定位 六个自由度全部限制。不完全定位限制的自由度6点，按加工要求确定。欠定位根据加工要求，工件应该被限制的自由度却 没有被限制的定位。过定位工件的同一自由度
4、被重复限制的定位。2、 定位元件定位元件的基本要求足够的精度足够的硬度和耐磨性足够的强度和刚度工艺性好（1）平面定位主要支承限制自由度固定支承支承钉支承板 非标支承板可调支承一批工件调一次自位支承（浮动支承）只限制1点自由度辅助支承不限制自由度（提高刚度）一个工件调一次（2）孔定位圆柱销 短销定2点长销定4点圆柱心轴 间隙配合心轴过盈配合心轴花键心轴圆锥销 定3点圆锥心轴（小锥度心轴）定5点（3）外圆定位 V形块定位基准是检验心轴的中心短定2点 对中性好长定4点 非整圆表面定位活动定1点定位套 定心精度低，已加工面定位半圆套大轴件、不便轴向装夹的零件定位 圆锥套（反顶尖） （4）组合表面定位一
5、面两销（一面两孔） 平面定3点圆销定2点 菱形销定1点1.3.3 工件的夹紧1、夹紧装置的组成和基本要求（1）夹紧装置的组成力源装置产生原始夹紧力中间传动机构改变力方向、大小，自锁夹紧元件执行元件（2）夹紧装置的基本要求不得破坏工件的定位夹紧力要适当操作方便，迅速、省力工艺性好2、确定夹紧力三要素的原则作用点、方向和大小 紧力应落在定位支承范围内 夹紧力应作用在刚性好的部位 紧力应尽量靠近加工面 紧力应指向主要定位面 夹紧力最好与切削力、重力方向一致（3）夹紧力大小的估算受切削力、重力、离心力和惯性力等作用（矩）平衡 设工艺系统刚性 切削过程稳定建立力学模型，求出切削力，在最不利的瞬时，求夹紧
6、力大小为了保证夹紧可靠，乘以安全系数FJ = K F一般 K =1.53粗加工取大值，精加工取小值3、常用夹紧装置（1）斜楔夹紧机构利用斜面直接或间接压紧工件的机构夹紧力小，手动操作费时与机械、汽动、液压机构联动（2）螺旋夹紧机构结构简单、夹紧力大，自锁好，夹紧行程大 1）单个螺旋夹紧机构2） 螺旋压板夹紧机构a.移动压板 b.转动压板 c.翻转压板支点在后效率低 FJ = FQ / 2支点中间FJ = FQ支点在前效率好 FJ = 2FQ（4）定心夹紧机构在定心的同时将工件夹紧 理论上定心误差y=0 用于要求准确定心和对中的场合 机械传动式定心夹紧机构结构简单，定心精度低弹性变形式定心夹紧机
7、构结构复杂，定心精度高1.3.4 典型夹具1、专用夹具设计的方法和步骤（1）专用夹具设计的基本要求 保证加工要求 正确定位和夹紧，合理对刀导向，合适技术要求 提高生产率和降低成本 快速高效夹紧，与生产率相适应 工艺性好便于制造、检验、装配、调整和维修使用性好操作简便，省力、安全可靠、排屑方便（2）专用夹具的设计方法和步骤 明确设计任务，收集设计资料 拟订夹具结构方案，绘制夹具草图 定位方案；夹紧方案；刀具引导方式；其他装置；总体结构及安装方式 绘制夹具总图 工作位置为主视图双点划线画工件（余量网纹表示）画定位夹紧导向件夹具体标注总图技术要求绘制夹具零件图。夹具总图技术要求的标注轮廓尺寸LHB定
8、位技术要求定位件与工件配合，定位件间要求对刀技术要求对刀件与刀具配合，对刀件间要求机床连接要求与机床联结尺寸、配合夹具制造技术要求定位件与夹具安装面、定位件与对刀件、 对刀件与夹具安装面间的技术要求所有配合尺寸 他技术要求如平衡等文字形式的要求1）工序尺寸有公差要求：夹具公差 =工件相应公差1/31/5 2）工序尺寸无公差要求： 夹具公差：尺寸0.1 角度10位置0.02 0.05/1002、钻床夹具 （简称钻模）主要用于加工孔组成：钻套、钻模板、定位元件、夹紧装置、夹具体等。主要类型： 固定式加工孔精度高 回转式围绕某一轴线分布的轴向或径向孔系 移动式钻工件同一表面上的多孔，孔径10mm翻转
9、式加工小工件不同表面上的孔，重100N盖板式无夹具体，大件上孔加工，滑柱式通用可调，制造周期短，应用广。 （2）钻套及钻模板 1）钻套引导刀具，保证位置精度，提高系统刚度 类型：标准钻套-固定钻套、可换钻套和快换钻套特殊钻套-小孔距钻套、加长钻套、斜面钻套 钻套高度H 大，导向好，刀具刚度提高，精度高，但磨损加剧。 H=(12.5)d 排屑空间h 大，排屑方便，导向性能差，精度降低铸铁 h=(0.30.7)d钢件 h=(0.71.5)d 要求高 h=0 钻套公差钻F8，扩F7，粗铰G7，精铰G62）钻模板 安装钻套，确保钻套正确位置 类型：固定式连体式、装配式、焊接式、结构简单，精度高 铰链式
10、工件装卸方便，精度较低分离式 可拆卸，精度低 分度装置按一定角度或一定距离加工一组表面 组成： 固定部分可动部分分度对定机构锁紧机构 分度方式：回转分度直线移动分度 1）分度对定机构组成： 分度盘轴向开孔，或径向开槽对定销 手动、机动、自动方式：轴向分度 结构紧凑，应用广径向分度转角误差小，分度精度高常用机构：钢球对定机构手动直拉式对定销齿轮齿条对定销 3、车床夹具主要类型：装在主轴安装在床身或大拖板上（1）车床夹具实例在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的圆柱面及端面时，由于这些零件的形状比较复杂，难以直接装夹在通用卡盘上，因而需设计专用夹具。这类车床夹具一般具有类似角铁的夹具体，故称
11、为角铁式车床夹具。（2）车床夹具的设计特点1）定位装置的设计特点：工件加工面轴线必须和车床主轴轴线重合 2）夹紧装置的设计特点： 夹紧力足够，自锁性能好，防止变形 3）车床夹具与机床的连接D小于140mm，或D（23）d 锥柄定5点，螺栓拉紧径向尺寸较大过渡盘，平面定3点，止口定2点 精度要求高设找正外圆或找正孔4）对夹具总体结构的要求结构紧凑、悬伸短 平衡、配重 配重块、减重孔 安全 圆形不突出，防切屑缠绕和冷却液飞溅防护罩 4、铣床夹具主要用于加工平面、凹槽及各种成形表面。组成：定位元件夹紧机构对刀装置（对刀块与塞尺） 定位键夹具体等 （2）铣床夹具的设计特点 和要求铣削特点：切削用量大、
12、切削力大多刃断续切削，振动空行程，辅助时间长 铣床夹具要求定位稳定，支承面大 夹紧可靠，力足够，自锁好 作用在刚度大的部位，着力点、施力方向恰当 多件加工，快速夹紧、联动夹紧、高效夹紧 1）注意工件定位的稳定性和夹紧的可靠性。容易产生铣削振动切削用量和切削力大，断续切削，切削力方向变化。定位装置的设计和布置，应尽可能使支承面积大些。夹紧装置的设计要求有足够的夹紧力，夹紧装置 自锁性好。夹紧力应作用在工件刚性比较大的部位上，且着力点 和施力方向要恰当。2）为了确定夹具相对于机床的位置，铣床应设置定位键 。定位键 确定夹具相对于机床的位置 布置两个，相距远 3）对刀装置确定刀具相对于工件的位置 组成：对刀块圆形对刀块 方形对刀块 直角对刀块 特殊对刀块塞尺 平塞尺15mm，公差h8圆塞尺35mm，公差h8（2）铣床夹具的设计特点4）对夹具总体结构的要求足够的强度和刚度，壁厚恰当，适当的筋板 重心低，高宽比11.25 足够的排屑空间、排屑孔 大型夹具，设吊环或起重孔 。丹阳市亚邦精密机械有限公司机械加工夹具设计标准和使用说明编 制：审 核：批 准： 2011年6月20日
