第六节 典型机床夹具

1、1/22 第六节第六节 典型机床夹具典型机床夹具 2/22 一、钻床夹具一、钻床夹具 使用钻头、扩孔钻或绞刀等刀使用钻头、扩孔钻或绞刀等刀 具进行孔加工的机床夹具称为具进行孔加工的机床夹具称为 钻床夹具钻床夹具（或（或钻模钻模） （一）钻床夹具的主要类型（一）钻床夹具的主要类型 （二）钻套（二）钻套 （三）钻模板（三）钻模板 3/22 （一）钻床夹具的主要类型（一）钻床夹具的主要类型 1 1固定式钻模固定式钻模 2. 2. 回转式钻模回转式钻模 3 3滑柱式钻模滑柱式钻模 4/22 1 1固定式钻模固定式钻模 钻模构造特点：钻模构造特点：1.1.钻模板钻模板 2.2.钻套钻套 图示为加工连杆类

2、零件上锁紧孔图示为加工连杆类零件上锁紧孔 的钻模。根据工件加工要求，选的钻模。根据工件加工要求，选 用两孔及用两孔及端面作定位基准。相应端面作定位基准。相应 地在夹具上，用挡套地在夹具上，用挡套2、活动心轴、活动心轴 4及菱形销及菱形销8作定位元件。用螺母作定位元件。用螺母7、 开口垫片开口垫片3和活动心轴和活动心轴4对工件进对工件进 行夹紧。钻模板行夹紧。钻模板5用螺钉与夹具体用螺钉与夹具体 固定连接。固定连接。 特点：特点：钻模板钻模板与与夹具体夹具体固定连接。引导（对刀）精度相对高。固定连接。引导（对刀）精度相对高。 适用场合：适用场合：立式钻床加工单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。立式钻

3、床加工单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。 5/22 2.2.回转式钻模回转式钻模 当加工周向或径向平当加工周向或径向平 行孔系时，采用回转行孔系时，采用回转 式钻模。式钻模。 构造特点：构造特点：大多数采大多数采 用专用钻床夹具和标用专用钻床夹具和标 准回转台联合组成。准回转台联合组成。 图示为图示为立轴式回转台立轴式回转台 与钻模组成的多工位与钻模组成的多工位 钻床夹具的实例。钻床夹具的实例。 6/22 2.2.回转式钻模回转式钻模 图为一套专用回转钻模。图为一套专用回转钻模。 工件在一次装夹中加工三个均布工件在一次装夹中加工三个均布 的径向孔。分度是由分度机构完的径向孔。分度是由分度机构完

4、成的。在分度盘成的。在分度盘6 6的圆周上有三个的圆周上有三个 径向均布的钻套，在其端面上有径向均布的钻套，在其端面上有 三个分度锥孔。加工时，分度销三个分度锥孔。加工时，分度销2 2 在弹簧力的作用下插入分度锥孔在弹簧力的作用下插入分度锥孔 中，反转（从左看）手柄中，反转（从左看）手柄5 5，带有，带有 内螺纹的环套内螺纹的环套4 4通过锁紧螺母通过锁紧螺母7 7， 使分度盘使分度盘6 6锁紧在夹具体锁紧在夹具体3 3上。上。 当钻完第一孔后，正转手柄当钻完第一孔后，正转手柄5 5，则环套，则环套4 4上的凹形斜面将分度上的凹形斜面将分度 销销2 2从锥孔中拨出。此时，用手转动分度盘至下一个

5、锥孔与分从锥孔中拨出。此时，用手转动分度盘至下一个锥孔与分 度销对准时，分度销在弹簧力的作用下插入另一个锥孔中，度销对准时，分度销在弹簧力的作用下插入另一个锥孔中， 接着锁紧分度盘，就可以钻第二个孔，依次再加工第三个径接着锁紧分度盘，就可以钻第二个孔，依次再加工第三个径 向孔。向孔。 7/22 3 3滑柱式钻模滑柱式钻模 构造特点：构造特点：钻模板装在可升钻模板装在可升 的降滑柱上。的降滑柱上。 图示为手动滑柱式钻模，它图示为手动滑柱式钻模，它 由钻模板由钻模板3 3、斜齿轮轴、斜齿轮轴1 1、齿、齿 条轴条轴2 2、两根导向滑柱、两根导向滑柱5 5以及以及 夹具体等部分所组成。这种夹具体等部

6、分所组成。这种 夹具结构和尺寸系列已经标夹具结构和尺寸系列已经标 准化。准化。 使用时，转动手柄使用时，转动手柄6 6使斜齿使斜齿 轮轴轮轴1 1转动，并带动齿条轴、转动，并带动齿条轴、 钻模板钻模板3 3上下移动，从而实上下移动，从而实 现松开和夹紧工件。当钻模现松开和夹紧工件。当钻模 板向下与工件接触，并将工板向下与工件接触，并将工 件夹紧后，继续转动手柄，件夹紧后，继续转动手柄， 由于斜齿轮轴的锥体由于斜齿轮轴的锥体A A的作的作 用，即可完成锁紧。用，即可完成锁紧。 8/22 3 3滑柱式钻模滑柱式钻模 设计时，要根据工件结构形状、尺寸和加工要求等条件，设计时，要根据工件结构形状、尺寸

7、和加工要求等条件， 设计相应的定位元件、夹紧装置和钻套，将它们装在夹具设计相应的定位元件、夹紧装置和钻套，将它们装在夹具 体的平台或钻模板上的适当位置，就成为一专用钻模。体的平台或钻模板上的适当位置，就成为一专用钻模。 图为使用标准化的滑柱钻模设计的，用于钻连杆小头孔的图为使用标准化的滑柱钻模设计的，用于钻连杆小头孔的 滑柱式专用钻模。滑柱式专用钻模。 9/22 （二）钻套（二）钻套 钻套是引导孔加工刀具的元件，其作用是确定钻套是引导孔加工刀具的元件，其作用是确定 刀具相对夹具定位元件的位置，引导钻头等孔刀具相对夹具定位元件的位置，引导钻头等孔 加工刀具，提高其刚性，防止在加工中发生偏加工刀具

8、，提高其刚性，防止在加工中发生偏 斜。斜。 按钻套的结构和使用情况，可分为固定式、可按钻套的结构和使用情况，可分为固定式、可 换式、快换式钻套和特殊钻套，其前三种均已换式、快换式钻套和特殊钻套，其前三种均已 标准化。标准化。 1.1.钻套的构造钻套的构造 2.2.钻套内径尺寸及其偏差和其他有关尺寸钻套内径尺寸及其偏差和其他有关尺寸 10/22 1.1.钻套的构造钻套的构造 固定式钻套：固定式钻套：图图a、b，外径以外径以H7/n6H7/n6配合直接压入配合直接压入 钻模板的孔中。多用于中、小批生产，使用过程钻模板的孔中。多用于中、小批生产，使用过程 中不需要更换钻套的场合。结构较为简单，精度中

9、不需要更换钻套的场合。结构较为简单，精度 较高。结构尺寸已标准化。较高。结构尺寸已标准化。 可换式钻套：可换式钻套：图图c，使用在生产量较大，使用中需使用在生产量较大，使用中需 要更换的场合。钻套外径与孔内径一般采用要更换的场合。钻套外径与孔内径一般采用H7/g6H7/g6 或或H7/h6H7/h6的配合，并用螺钉加以固定，以防止在加的配合，并用螺钉加以固定，以防止在加 工过程中钻头与钻套内径摩擦而使钻套发生转动，工过程中钻头与钻套内径摩擦而使钻套发生转动， 或退刀时随刀具抬起。钻套也可装在衬套中，衬或退刀时随刀具抬起。钻套也可装在衬套中，衬 套按套按H7/n6H7/n6的配合压入夹具体内。的

10、配合压入夹具体内。 快换式钻套：快换式钻套：图图d，当一次安装中顺次进行钻、扩、当一次安装中顺次进行钻、扩、 铰孔，可使用快换式钻套。使用时只要将钻套朝铰孔，可使用快换式钻套。使用时只要将钻套朝 逆时针方向转动一个角度，使得螺钉的头部刚好逆时针方向转动一个角度，使得螺钉的头部刚好 对准钻套上的缺口，然后往上一拔，就可取下钻对准钻套上的缺口，然后往上一拔，就可取下钻 套。套。 特殊结构钻套：特殊结构钻套：图图e用于加工深坑底面孔的加长钻套；用于加工深坑底面孔的加长钻套； 图图f用于加工曲面上的孔，图用于加工曲面上的孔，图g用于加工孔间距很小的孔。用于加工孔间距很小的孔。 11/22 2 2钻套内

11、径尺寸及其偏差和其他有关尺寸钻套内径尺寸及其偏差和其他有关尺寸 (1(1）钻套的高度）钻套的高度H（如图）太小时，导向作（如图）太小时，导向作 用差；太大时，增加摩擦，一般常取高度用差；太大时，增加摩擦，一般常取高度H 与钻套内径与钻套内径d之比为之比为 H/d =1H/d =12.52.5，对于加，对于加 工精度要求较高或加工孔径较小时，比值应工精度要求较高或加工孔径较小时，比值应 取较大值，反之取小值。取较大值，反之取小值。 (2)(2)钻套与工件间的排屑间隙钻套与工件间的排屑间隙C 间隙不宜间隙不宜 过大，否则影响钻套的导向作用。一般可取过大，否则影响钻套的导向作用。一般可取 为为 C

12、= =（1/31/31 1）d d 加工铸铁等脆性材料，间隙加工铸铁等脆性材料，间隙C值可取小值；值可取小值； 加工钢件时，加工钢件时，C值应取大值。值应取大值。 (3)(3)钻套内径与刀具的配合钻套内径与刀具的配合 内径的尺寸及其偏差，根据刀具的种类内径的尺寸及其偏差，根据刀具的种类 和被加工孔的尺寸精度而定。钻套内径基本尺和被加工孔的尺寸精度而定。钻套内径基本尺d d应该为刀具最大极限应该为刀具最大极限 尺寸，以防止加工时刀具和钻套咬死。钻孔、扩孔用钻套内径可按尺寸，以防止加工时刀具和钻套咬死。钻孔、扩孔用钻套内径可按 F7F7制造，铰孔钻套内径配合：粗铰孔时取制造，铰孔钻套内径配合：粗铰

13、孔时取G7 G7 配合；精铰孔时取配合；精铰孔时取G6G6配配 合。合。 12/22 （三）钻模板（三）钻模板 用于安装钻套的元件用于安装钻套的元件-钻模板钻模板 按其与夹具体的连接方式有按其与夹具体的连接方式有 固定式、铰链式、悬挂式、固定式、铰链式、悬挂式、 升降式和可拆式等升降式和可拆式等 下面介绍其中几种。下面介绍其中几种。 13/22 （三）钻模板（三）钻模板 (1)(1)固定式钻模板固定式钻模板 钻模板和夹具体或钻模板和夹具体或 支架是固定在一起支架是固定在一起 的（如图）。钻模的（如图）。钻模 板上的钻套相对夹板上的钻套相对夹 具体是固定的，所具体是固定的，所 以加工的尺寸精度以

14、加工的尺寸精度 较高。较高。 14/22 （三）钻模板（三）钻模板 (2)(2)铰链式钻模板铰链式钻模板 钻模板与夹具体为钻模板与夹具体为 铰链连接，如图所铰链连接，如图所 示结构。钻模板需示结构。钻模板需 用菱形螺母或其他用菱形螺母或其他 方法予以锁紧。方法予以锁紧。 15/22 （三）钻模板（三）钻模板 (3)(3)悬挂式钻模板悬挂式钻模板 当采用多轴传动头当采用多轴传动头 进行平行孔系加工时，所用的钻模板进行平行孔系加工时，所用的钻模板 悬挂在多轴传动箱上，并随机床主轴悬挂在多轴传动箱上，并随机床主轴 往复移动，故称为悬挂式钻模板。图往复移动，故称为悬挂式钻模板。图 所示为用于立式钻床上

15、的多轴传动头所示为用于立式钻床上的多轴传动头 及悬挂钻孔夹具。钻模板装在两根导及悬挂钻孔夹具。钻模板装在两根导 柱上，故确定了钻模板相对夹具体的柱上，故确定了钻模板相对夹具体的 位置。随着机床主轴下降，钻模板压位置。随着机床主轴下降，钻模板压 在工件上，钻模板借助弹簧的在工件上，钻模板借助弹簧的压力将压力将 工件压紧。机床主辆继续下降，钻头工件压紧。机床主辆继续下降，钻头 进行钻孔。钻削完毕，钻头退出工件，钻模板也随机床主轴上升，恢进行钻孔。钻削完毕，钻头退出工件，钻模板也随机床主轴上升，恢 复到原始位置。因此，装卸工件时可省去移开钻模板的时间。由于钻复到原始位置。因此，装卸工件时可省去移开钻

16、模板的时间。由于钻 模板的定位采用活动连接，被加工孔与定位基准间尺寸误差只能达到模板的定位采用活动连接，被加工孔与定位基准间尺寸误差只能达到 （0.20.20.250.25）mmmm。 16/22 二、铣床夹具二、铣床夹具 构造特点：对刀装置构造特点：对刀装置 （一）铣床夹具的主要类型（一）铣床夹具的主要类型 （二）定位键（二）定位键 （三）对刀元件（三）对刀元件 （四）对铣床夹具的要求（四）对铣床夹具的要求 17/22 （一）铣床夹具的主要类型（一）铣床夹具的主要类型 1 1单件加工的铣床夹具单件加工的铣床夹具 2. 2. 多件加工的铣床夹具多件加工的铣床夹具 3 3双工位铣床夹具双工位铣床

17、夹具 18/22 （一）铣床夹具的主要类型（一）铣床夹具的主要类型 1 1单件加工的铣床夹具单件加工的铣床夹具 右图为单件加工、直线进给的铣右图为单件加工、直线进给的铣 床夹具，用于铣削工件上的槽。床夹具，用于铣削工件上的槽。 工件以一面两孔定位，夹具上的工件以一面两孔定位，夹具上的 定位元件为定位元件为支承板支承板、一个、一个圆柱销圆柱销 和一个和一个菱形销菱形销。 工件的夹紧装置是螺旋压板夹紧工件的夹紧装置是螺旋压板夹紧 机构。卸工件时，松开压紧螺母，机构。卸工件时，松开压紧螺母， 螺旋压板在弹簧作用下抬起，人螺旋压板在弹簧作用下抬起，人 工移离工件的夹紧表面。工移离工件的夹紧表面。 定位

18、键定位键5 5用于确定夹具与机床的正用于确定夹具与机床的正 确位置。确位置。 对刀块对刀块4 4用于确定刀具与夹具的正用于确定刀具与夹具的正 确位置。确位置。 19/22 （一）铣床夹具的主要类型（一）铣床夹具的主要类型 2.2.多件加工的铣床夹具多件加工的铣床夹具 图示为直线进给、多件加工图示为直线进给、多件加工 的铣床夹具，用于在小轴端的铣床夹具，用于在小轴端 面上铣削一通槽。工件以面上铣削一通槽。工件以V V形形 块和支承钉定位。每次装夹块和支承钉定位。每次装夹 六个工件，由薄膜式气室的六个工件，由薄膜式气室的 推杆直接顶在右端第一个活推杆直接顶在右端第一个活 动动V V形块上，顺序夹紧

19、每个工形块上，顺序夹紧每个工 件。由于采用多件夹紧机构，件。由于采用多件夹紧机构， 辅助时间少，生产率较高，辅助时间少，生产率较高， 所以适用于成批大量生产。所以适用于成批大量生产。 20/22 （一）铣床夹具的主要类型（一）铣床夹具的主要类型 3 3双工位铣床夹具双工位铣床夹具 图为双工位多件加工的铣床夹具，图为双工位多件加工的铣床夹具， 用于铣削后桥主动锥齿轮轴的两个用于铣削后桥主动锥齿轮轴的两个 端面端面, ,右上角为工序图。工件在两个右上角为工序图。工件在两个 短短V V形块形块4 4上定位限制四个自由度，上定位限制四个自由度， 工件轴向定位是用一个定位销工件轴向定位是用一个定位销5

20、5。夹。夹 紧工件是用螺旋压板机构，因为同紧工件是用螺旋压板机构，因为同 时要夹紧两个工什，所以压板时要夹紧两个工什，所以压板2 2通过通过 铰 链 与 压 块铰 链 与 压 块 3 做 成 活 动做 成 活 动 连接，连接，以保证夹紧的可靠性。该夹具有两个工位，第一个工位加工时，以保证夹紧的可靠性。该夹具有两个工位，第一个工位加工时， 第二个工位装卸工件。加工完一个端面后机床工作台退出，操纵转台第二个工位装卸工件。加工完一个端面后机床工作台退出，操纵转台 连同夹具同转连同夹具同转180180，然后继续加工另一端面，这样使装卸工件的辅，然后继续加工另一端面，这样使装卸工件的辅 助时间与切削时间

21、重合，从而提高了生产率，适用于成批生产。助时间与切削时间重合，从而提高了生产率，适用于成批生产。 21/22 （二）定位键（二）定位键 铣床夹具常用装在夹具体底铣床夹具常用装在夹具体底 面上的定位键来确定夹具相面上的定位键来确定夹具相 对于机床进给方向的正确位对于机床进给方向的正确位 置。置。 右图所示为定位键的结构及右图所示为定位键的结构及 使用实例。为了提高定向精使用实例。为了提高定向精 度，定位键上部与夹具体度，定位键上部与夹具体1 1底底 面的槽配合，下部与机床工面的槽配合，下部与机床工 作台的作台的T T形槽配合。两定位键，形槽配合。两定位键， 在夹具允许范围内应尽量布在夹具允许范围内应尽量布 置得远些，以提高夹具的安置得远些，以提高夹具的安 装精度。装精度。 22/22 （三）对刀元件（三）对刀元件 为迅速确定刀具相对于夹具的相对位置，铣削夹具常使用对刀元件。它为迅速确定刀具相对于夹具的相对位置，铣削夹具常使用对刀元件。它 由对刀块及塞尺组成，如图