机床夹具设计绪论讲解

1、机床夹具设计机床夹具设计 绪论绪论 南通职业大学机械工程系南通职业大学机械工程系 数控技术教研室数控技术教研室 为了加工出符合规定技术要求的表面，为了加工出符合规定技术要求的表面， 必须在加工前将工件装夹在机床上或夹具中。必须在加工前将工件装夹在机床上或夹具中。 工件的装夹包括工件的装夹包括定位和夹紧定位和夹紧两个过程。两个过程。 工件在夹具中工件在夹具中定位的任务定位的任务是：使同一工是：使同一工 序中的所有工件都能在夹具中占据正确的位序中的所有工件都能在夹具中占据正确的位 置。一批工件在夹具上定位时，各个工件在置。一批工件在夹具上定位时，各个工件在 夹具中占据的位置不可能完全一致，但各个夹

2、具中占据的位置不可能完全一致，但各个 工件的位置变动量必须控制在加工要求所允工件的位置变动量必须控制在加工要求所允 许的范围之内。许的范围之内。 绪论绪论 将工件定位后的位置固定下来，称为将工件定位后的位置固定下来，称为 夹紧。夹紧。 工件工件夹紧的任务夹紧的任务是：使工件在切削力、是：使工件在切削力、 离心力、惯性力和重力的作用下不离开离心力、惯性力和重力的作用下不离开 已经占据的正确位置，以保证机械加工已经占据的正确位置，以保证机械加工 的正常进行。的正常进行。 绪论绪论 本章要点本章要点: : 本章要点 本章要点 1、机床夹具的功用机床夹具的功用 2 2、机床夹具的分类、机床夹具的分类

3、3 3、机床夹具的组成、机床夹具的组成 4 4、课程的任务和主要内容、课程的任务和主要内容 绪论绪论 0.1 0.1 机床夹具在机械加工中的作用机床夹具在机械加工中的作用 保证加工精度保证加工精度 用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减 少对其他生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使少对其他生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使 用夹具。另外，它还是全面质量管理的一个重要环节。用夹具。另外，它还是全面质量管理的一个重要环节。 (2) (2) 提高劳动生产率提高劳动生产率 使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著使用夹具后，能使工件迅

4、速地定位和夹紧，并能够显著 地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。 绪论绪论 0.1 0.1 机床夹具在机械加工中的作用机床夹具在机械加工中的作用 (3) (3) 改善工人的劳动条件改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、 液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全 生产。生产。 ( (4) 4) 降低生产成本降低生产成本 在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高 和允许使用技术等

5、级较低的工人操作，故可明显地降低和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低 生产成本。生产成本。 绪论绪论 0.1 0.1 机床夹具在机械加工中的作用机床夹具在机械加工中的作用 (5) (5) 保证工艺纪律保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调 度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员 解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。 (6) (6) 扩大机床工艺范围扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造这是在生产条件

6、有限的企业中常用的一种技术改造 措施。要镗削图措施。要镗削图0.70.7所示机体中的阶梯孔，如果没有卧式所示机体中的阶梯孔，如果没有卧式 铣镗床和专用设备，可设计一夹具在车床上加工，其加铣镗床和专用设备，可设计一夹具在车床上加工，其加 工情况如图工情况如图0.80.8所示。所示。 绪论绪论 图图0.7 机体镗孔工序图机体镗孔工序图 图图0.8 在车床上镗机体中的阶梯孔示意图在车床上镗机体中的阶梯孔示意图 1三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘 ；2镗杆；镗杆；3夹具；夹具；4床鞍床鞍 ；5尾座尾座 绪论绪论 0.1 0.1 机床夹具在机械加工中的作用机床夹具在机械加工中的作用 图图0.1 异形杠杆简图

7、异形杠杆简图 图图0.2 车床夹具车床夹具 l铰链压板；铰链压板； 2V形块；形块； 3夹具体；夹具体； 4支架；支架； 5螺钉；螺钉； 6可调可调V形块；形块； 7螺杆螺杆 绪论绪论 0.1 0.1 机床夹具在机械加工中的作用机床夹具在机械加工中的作用 图图0.3 盖板简图盖板简图 图图0.4 钻床夹具钻床夹具 l钻模板；钻模板；2钻套；钻套；3压板；压板；4圆柱销；圆柱销； 5夹具体；夹具体；6-挡销；挡销；7菱形销菱形销 绪论绪论 0.1 0.1 机床夹具在机械加工中的作用机床夹具在机械加工中的作用 图图0.5 活塞套零件简图活塞套零件简图 图图0.6 铣床夹具铣床夹具 1螺钉；螺钉；2

8、、4滑柱；滑柱；3介质介质(液性塑料液性塑料)；5框架；框架；6拉杆；拉杆；7定位轴；定位轴； 8钩；钩； 9压板；压板；10对刀块；对刀块；11键；键；12夹具体；夹具体；13弹簧；弹簧；14定位销定位销 绪论绪论 0.2 0.2 机床夹具的分类机床夹具的分类 u按使用范围和特点分：按使用范围和特点分：通用夹具通用夹具、专用夹专用夹 具具、组合夹具、可调夹具、拼装夹具等。、组合夹具、可调夹具、拼装夹具等。 u按使用的机床分：车床夹具、铣床夹具、按使用的机床分：车床夹具、铣床夹具、 钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数 控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行控

9、机床夹具、自动机床夹具、自动线随行 夹具等。夹具等。 u按夹紧的动力源分：手动夹具、气动夹具、按夹紧的动力源分：手动夹具、气动夹具、 液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具、真液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具、真 空夹具等。空夹具等。 绪论绪论 绪论绪论 通用夹具举例：通用夹具举例： 图图0.9 卡盘卡盘 图图0.10 机床用平口虎钳机床用平口虎钳 图图0.11 万能分度头万能分度头 1手柄；2分度盘；3顶尖；4主轴；5回转体；6基座；7侧轴；8分度叉 三爪卡盘三爪卡盘四爪卡盘四爪卡盘 三爪卡盘结构三爪卡盘结构 0.30.3 机床夹具的组成机床夹具的组成 1. 机床夹具的基本组成部分机床夹具的基本组

10、成部分 虽然各类机床夹具的结构有所不同，但按虽然各类机床夹具的结构有所不同，但按 主要功能进行分析，机床夹具的基本组成部分主要功能进行分析，机床夹具的基本组成部分 有有三三个，分别是定位元件、夹紧装置和夹具体。个，分别是定位元件、夹紧装置和夹具体。 这也是夹具设计的主要内容。这也是夹具设计的主要内容。 1) 1) 定位元件定位元件 定位元件是夹具的主要功能元件之一，定位元件是夹具的主要功能元件之一， 它的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。它的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。 2 2）夹紧装置夹紧装置: :夹紧装置的作用是将工件压紧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

11、外力作用时夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用时 不离开已经占据的正确位置。不离开已经占据的正确位置。 绪论绪论 3 3）夹具体夹具体 夹具体夹具体是夹具的基体骨架是夹具的基体骨架， 通过它将夹具的所有元件连通过它将夹具的所有元件连 接成一个整体，如图接成一个整体，如图0.130.13 。 绪论绪论 图图0.12 后盖零件钻径向孔的工序图后盖零件钻径向孔的工序图 图图0-13 后盖钻床夹具后盖钻床夹具 1-钻套；钻套；2-钻模板；钻模板；3-夹具体；夹具体；4-支承板；支承板；5-圆柱销；圆柱销； 6-开口垫圈；开口垫圈；7-螺母；螺母；8-螺杆；螺杆；9-菱形销菱形销 2. 2. 机床夹具

12、的其他组成部分机床夹具的其他组成部分 1 1）连接元件：确定夹具在机床上位置的元件。）连接元件：确定夹具在机床上位置的元件。 （根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装 连接常有两种形式：一种是安装在机床工作台连接常有两种形式：一种是安装在机床工作台 上，另一种是安装在机床主轴上。）上，另一种是安装在机床主轴上。） 2 2）对刀或导向装置：确定刀具相对于定位元件）对刀或导向装置：确定刀具相对于定位元件 的正确位置。的正确位置。 3 3）其它装置或元件：夹具中因特殊需要而设置）其它装置或元件：夹具中因特殊需要而设置 的装置或元件（如的装置或元件（如分度装置、靠

13、模装置、上下分度装置、靠模装置、上下 料装置、工业机器人、顶出器和平衡块等）料装置、工业机器人、顶出器和平衡块等） 绪论绪论 夹具组成夹具组成 0.4 本课程的任务和主要内容本课程的任务和主要内容 1）本课程的任务）本课程的任务 (1) 掌握机床夹具的基础理论知识以及设计计算方法，掌握机床夹具的基础理论知识以及设计计算方法， 能对机床夹具进行结构和精度分析。能对机床夹具进行结构和精度分析。 (2) 会查阅有关夹具设计的标准、手册、图册等资料。会查阅有关夹具设计的标准、手册、图册等资料。 (3) 掌握机床夹具设计的方法，具有设计一定复杂程掌握机床夹具设计的方法，具有设计一定复杂程 度夹具的能力。

14、度夹具的能力。 (4) 掌握现代机床夹具设计的有关知识。掌握现代机床夹具设计的有关知识。 绪论绪论 2）本课程的主要内容）本课程的主要内容 第第1章章主要介绍的内容是：工件定位的原理，常用主要介绍的内容是：工件定位的原理，常用 定位方式、定位元件的设计，典型定位方式的定位方式、定位元件的设计，典型定位方式的 定位误差的分析和计算。定位误差的分析和计算。 第第2章章主要介绍的内容是：夹紧力确定的基本原则，主要介绍的内容是：夹紧力确定的基本原则， 基本夹紧机构、联动夹紧机构、定心夹紧机构基本夹紧机构、联动夹紧机构、定心夹紧机构 的设计和选用，夹具动力装置的应用。的设计和选用，夹具动力装置的应用。 这两章是教学的重点内容。这两章是教学的重点内容。 绪论绪论 第第3章主要介绍的内容是：分度装置的结构和分度章主要介绍的内容是：分度装置的结构和分度 对定机构的设计。对定机构的设计。 第第47章主要讲解了立式钻床、卧式车床、万能卧章主要讲解了立式钻床、卧式车床、万能卧 式铣床、卧式镗床上所用夹具的结构特点和设式铣床、卧式镗床上所用夹具的结构特点和设 计要点。计要点。 第第8章在归纳一般夹具设计的共同规律的基础上，章在归纳