典型机床专用夹具

1、 钻床夹具钻床夹具: : 我们把在钻床上进行我们把在钻床上进行孔的钻孔的钻、扩扩、铰铰、锪以及螺纹攻丝等机锪以及螺纹攻丝等机加工所用的夹具统称为钻床夹具加工所用的夹具统称为钻床夹具. .这类夹这类夹具在生产实际中运用很广具在生产实际中运用很广, ,在专用夹具使在专用夹具使用总量中占有相当大的比重用总量中占有相当大的比重. .钻床夹具分钻床夹具分类类（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）翻转式钻模）翻转式钻模 （4 4）盖板式钻模）盖板式钻模 （5 5）滑柱式钻模）滑柱式钻模1夹具体；夹具体；2支承板；支承板；3削边销；削边销；4圆柱销；圆柱销；5快夹螺母

2、；快夹螺母；6快换钻套快换钻套 固定式钻模夹具固定式钻模夹具回转式钻模回转式钻模实训题一实训题一如图所示，设计加工链条板上如图所示，设计加工链条板上2-22mm2-22mm孔的钻床夹具。图中其他各表面均已加工完毕孔的钻床夹具。图中其他各表面均已加工完毕, ,生产类型为大量生产。生产类型为大量生产。320全部1.65040014025402-220.042-16+0.100.2实实训训题题二二下图所示为盖板零件简图，在钻床上钻下图所示为盖板零件简图，在钻床上钻9-5mm9-5mm孔，盖板的厚度为孔，盖板的厚度为20mm,20mm,大批量生产类型大批量生产类型, ,试设计并加工此钻孔夹具。试设计并

3、加工此钻孔夹具。实实训训题题三三如下图所示，设计加工端盖上如下图所示，设计加工端盖上6 66mm6mm小孔的钻孔夹具。图中其它各表面均已加工小孔的钻孔夹具。图中其它各表面均已加工完毕完毕, ,生产类型为大量生产。生产类型为大量生产。实实训训题题四四下图所示，试设计加工大批量生产时挡环上下图所示，试设计加工大批量生产时挡环上10H710H7小孔的钻孔夹具。图中其它各小孔的钻孔夹具。图中其它各表面均已加工完毕表面均已加工完毕。翻转式钻模翻转式钻模盖板式钻模盖板式钻模滑柱式钻模滑柱式钻模钻模的设计要点钻模的设计要点 1.1.钻钻模模类类型型的的选选择择 1 1）孔径大于）孔径大于10mm10mm或加

4、工精度较高时，宜采用或加工精度较高时，宜采用固定式钻模。固定式钻模。2 2）翻转式钻模适用于加工中、小型工件。）翻转式钻模适用于加工中、小型工件。3 3）加工分布不在同心圆周上的平行孔系，宜）加工分布不在同心圆周上的平行孔系，宜采用固定钻模。采用固定钻模。4 4）孔的垂直度和孔距要求不高时，宜优先采）孔的垂直度和孔距要求不高时，宜优先采用滑柱钻模。用滑柱钻模。5 5）焊接式钻模，一般用于工件孔距公差要求）焊接式钻模，一般用于工件孔距公差要求不高的场合。不高的场合。2 2钻套的选择和设计钻套的选择和设计 钻套类型钻套类型（1 1）固定钻套固定钻套（2 2）可换钻套可换钻套（3 3）快换钻套快换钻

5、套（4 4）特殊钻套特殊钻套 标准钻套及装配结构标准钻套及装配结构常见特殊钻套常见特殊钻套钻套的尺寸、公差及材料钻套的尺寸、公差及材料 1 1、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸，采、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸，采用基轴制间隙配合。用基轴制间隙配合。2 2、钻套的导向高度、钻套的导向高度H H1 12.5d2.5d（其中，（其中，d d为钻套孔径）。为钻套孔径）。加工精度高或被加工孔径小时取较大值，反之取较小值。加工精度高或被加工孔径小时取较大值，反之取较小值。3 3、排屑空间、排屑空间h h越大，排屑越方便，但刀具的刚度和孔的加越大，排屑越方便，但刀具的刚度和孔的

6、加工精度都会降低，一般根据工件的材料和精度来确定。工精度都会降低，一般根据工件的材料和精度来确定。4 4、钻套材料必须有很高的耐磨性。当钻套孔径、钻套材料必须有很高的耐磨性。当钻套孔径d26mmd26mm时，时，用用T10AT10A钢制造；当钢制造；当d d26mm26mm时，用时，用2020钢制造。钢制造。钻套装配的有关尺寸钻套装配的有关尺寸钻模板设计钻模板设计1. 1. 固定式钻模板固定式钻模板2. 2. 铰链式钻模板铰链式钻模板3. 3. 可卸式钻模板可卸式钻模板4. 4. 悬挂式钻模板悬挂式钻模板常见各类钻模板常见各类钻模板悬挂式钻模板悬挂式钻模板设计钻模板时应注意以下几点：设计钻模板

7、时应注意以下几点：A.A.钻模板上安装钻套的孔之间及钻模板上安装钻套的孔之间及孔与定位元件的位置应有足够的孔与定位元件的位置应有足够的精度。精度。B.B.钻模板应具有足够的刚度。钻模板应具有足够的刚度。C.C.为保证加工的稳定性，悬挂式为保证加工的稳定性，悬挂式钻模板导杆上的弹簧力必须足够，钻模板导杆上的弹簧力必须足够，以使钻模板在夹具上维持足够的以使钻模板在夹具上维持足够的定位压力。定位压力。钻夹具支脚设计钻夹具支脚设计A.A.支脚必须有四个。支脚必须有四个。B.B.矩形支脚的宽度或圆柱支脚的矩形支脚的宽度或圆柱支脚的直径必须大于机床工作台直径必须大于机床工作台T T形槽形槽的宽度。的宽度。

8、C.C.夹具的重心、钻削压力必须落夹具的重心、钻削压力必须落在四个支脚所形成的支承面内。在四个支脚所形成的支承面内。D.D.钻套轴线应与支脚所形成的支钻套轴线应与支脚所形成的支承面垂直或平行。承面垂直或平行。 常见钻床夹具的支脚常见钻床夹具的支脚一、镗床夹具的特点和组成一、镗床夹具的特点和组成 镗床夹具镗床夹具又称为镗模，主要用于加工箱体或又称为镗模，主要用于加工箱体或支座类零件上的孔和孔系类零件支座类零件上的孔和孔系类零件,这类零件结构较这类零件结构较大大,一般不适合回转或者说难于在车床上加工一般不适合回转或者说难于在车床上加工。 1.1.镗床夹具的特点镗床夹具的特点: : A A、设有镗套

9、，以引导镗杆进行镗孔。、设有镗套，以引导镗杆进行镗孔。 B B、可以加工出有较高精度要求的孔或孔系。、可以加工出有较高精度要求的孔或孔系。 C C、可广泛用于镗床和组合机床上，也可通、可广泛用于镗床和组合机床上，也可通过使用镗床夹具来扩大车床、摇臂钻床的加工范过使用镗床夹具来扩大车床、摇臂钻床的加工范围。围。 二、镗模的组成二、镗模的组成1、定位元件；、定位元件；2、夹紧装置；、夹紧装置；3、导向装置（镗套和镗模支架等）；、导向装置（镗套和镗模支架等）；4、镗模底座。、镗模底座。车床尾座孔镗模车床尾座孔镗模B.双支承引导双支承引导 1)1)、双支承前后引导、双支承前后引导2) 2) 、双支承后

10、引导、双支承后引导 A.单支承引导单支承引导 1)1)、单支承前引导、单支承前引导2)2)、单支承后引导、单支承后引导 三、镗模导向装置的布置方式和特点三、镗模导向装置的布置方式和特点 （一）单支承引导镗模（一）单支承引导镗模 在镗模中只布置一个位于刀具前方或后方在镗模中只布置一个位于刀具前方或后方的导向装置引导镗杆。的导向装置引导镗杆。 镗杆与机床主轴刚性连接，镗杆的一端直镗杆与机床主轴刚性连接，镗杆的一端直接插入机床主轴的莫氏锥孔中，并通过调整接插入机床主轴的莫氏锥孔中，并通过调整使镗套轴线与主轴轴线重合。使镗套轴线与主轴轴线重合。 这种方式的调整工作比较费时，且机床的这种方式的调整工作比

11、较费时，且机床的精度影响镗孔精度，一般适于小孔和短孔的精度影响镗孔精度，一般适于小孔和短孔的加工。加工。单单支支承承前前引引导导示示意意图图单支承后引导示意图单支承后引导示意图双支承引导双支承引导 在镗模中布置两个导向装置引导镗杆，在镗模中布置两个导向装置引导镗杆，镗杆和机床主轴采用浮动联接，镗孔的位镗杆和机床主轴采用浮动联接，镗孔的位置精度主要取决于镗模支架上镗套位置的置精度主要取决于镗模支架上镗套位置的精度，而不受机床精度的影响。精度，而不受机床精度的影响。 图示为图示为: : 双支承前引导双支承前引导浮动连接浮动连接图示为图示为 双支承前双支承前、后引导后引导三、镗套的选择和设计三、镗套

12、的选择和设计 2.2.镗套的材料及主要技术要求镗套的材料及主要技术要求1）固定式镗套）固定式镗套2）回转式镗套）回转式镗套1.镗套的结构形式镗套的结构形式A. A. 固定式镗套固定式镗套 特点特点: :外形尺寸小，结构简外形尺寸小，结构简单，导向精度高，但镗杆在镗单，导向精度高，但镗杆在镗套内一边回转，一边作轴向移套内一边回转，一边作轴向移动，镗套易磨损，故只适用于动，镗套易磨损，故只适用于低速镗孔。低速镗孔。固定式镗套结构固定式镗套结构B. B. 回转式镗套回转式镗套 镗套随镗杆一起转动，镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间只有相对移动而与镗杆之间只有相对移动而无相对转动。这种镗套大大无相对转动。

13、这种镗套大大减少了磨损，也不会因摩擦减少了磨损，也不会因摩擦发热而发热而“卡死卡死”。因此，它。因此，它适合于高速镗孔。适合于高速镗孔。 图示为回转式镗套结构图示为回转式镗套结构图示为回转式镗套（内滚式）结构图示为回转式镗套（内滚式）结构图示为图示为 回转式镗套的引刀槽及刀尖键回转式镗套的引刀槽及刀尖键2. 2.镗套的材料及主要技术要求镗套的材料及主要技术要求 镗套的材料：镗套的材料：常用常用2020钢或钢或20Cr20Cr钢渗碳，一般情况下，钢渗碳，一般情况下，镗套的硬度应低于镗杆的硬度。镗套的硬度应低于镗杆的硬度。镗套的主要技术要求：镗套的主要技术要求： 1）镗套内径公差带、内孔与外圆的同

14、轴度；）镗套内径公差带、内孔与外圆的同轴度； 2）镗套内、外表面粗糙度值；）镗套内、外表面粗糙度值； 3）镗套用衬套的内、外径公差带；）镗套用衬套的内、外径公差带； 4）衬套内孔与外圆的同轴度等）衬套内孔与外圆的同轴度等 四、镗杆与浮动接头四、镗杆与浮动接头 1.1.镗杆导引部分镗杆导引部分 ：整体式和镶条式。：整体式和镶条式。2.2.镗杆直径和轴向尺寸镗杆直径和轴向尺寸 3.3.镗杆的材料及主要技术要求镗杆的材料及主要技术要求 1 1.图示为镗杆导引部分结构图示为镗杆导引部分结构2. 2.镗杆直径和轴向尺寸镗杆直径和轴向尺寸 镗杆直径镗杆直径d d及长度及长度L:L:主要是根据所镗孔的直径主

15、要是根据所镗孔的直径D D及刀具截面尺寸及刀具截面尺寸B BB B来确定。镗杆直径来确定。镗杆直径d d应应尽可能大尽可能大，其双，其双导引部分的导引部分的L/d10L/d10为宜；而悬伸部分的为宜；而悬伸部分的L/d4L/d45 5，以使其有足够的刚度来保证加，以使其有足够的刚度来保证加工精度。工精度。3.3.镗杆的材料及主要技术要求镗杆的材料及主要技术要求 镗杆的材料：常用镗杆的材料：常用2020钢或钢或20Cr20Cr钢渗碳，大直径钢渗碳，大直径的镗杆，还可采用的镗杆，还可采用4545钢、钢、40Cr40Cr钢或钢或65Mn65Mn钢钢 。镗杆的主要技术要求：镗杆的主要技术要求： 1 1

16、）镗杆导向部分的直径公差，表面粗糙度；）镗杆导向部分的直径公差，表面粗糙度；2 2）镗杆导向部分直径的圆度与锥度公差；）镗杆导向部分直径的圆度与锥度公差；3 3）镗杆的直线度公差；）镗杆的直线度公差；4 4）装刀的刀孔对镗杆中心的对称度、垂直度公差以）装刀的刀孔对镗杆中心的对称度、垂直度公差以及刀孔表面粗糙度。及刀孔表面粗糙度。 浮动接头结构浮动接头结构镗杆示例图镗杆示例图 车床主要用于加工零件的内外圆柱车床主要用于加工零件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹以及端平面等。上面、圆锥面、螺纹以及端平面等。上述表面都是围绕机床主轴的旋转轴线述表面都是围绕机床主轴的旋转轴线而成形的，因此而成形的，因此车床夹

17、具车床夹具一般都安装一般都安装在车床主轴上，加工时在车床主轴上，加工时夹具随机床主夹具随机床主轴一起旋转，轴一起旋转，切削刀具作进给运动。切削刀具作进给运动。A.A.心轴类心轴类 B.B.角铁式角铁式 C.C.花盘式花盘式一、车夹具分类一、车夹具分类 心轴类车床夹具心轴类车床夹具 心轴类车床夹具多用于工件以内孔作心轴类车床夹具多用于工件以内孔作为定位基准，加工外圆柱面的情况。常见为定位基准，加工外圆柱面的情况。常见的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖式心轴等。式心轴等。弹弹簧簧心心轴轴结结构构角角铁铁式式车车床夹具床夹具示例示例1 1削边销；削边销；2 2圆

18、柱销；圆柱销；3 3过渡盘；过渡盘；4 4夹具体；夹具体；5 5定程基面；定程基面；6 6导向套；导向套；7 7平衡块；平衡块；8 8压板；压板；9 9工件工件 花花盘盘式式车车床床夹夹具具1、3、4定位套；2定位销 1.1.夹具与机床的连接方式夹具与机床的连接方式 由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转，由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转，夹具与主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度，夹具与主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度，故要求车床夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度，故要求车床夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度，且要连接可靠。根据夹具径向尺寸的大小，夹具在且要连接可靠。根据夹具径向尺寸的大小

19、，夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式机床主轴上的安装连接一般有两种方式 ： 夹具通过主轴锥孔与主轴连接夹具通过主轴锥孔与主轴连接 夹具通过过渡盘与机床主轴连接夹具通过过渡盘与机床主轴连接 车床夹具与机床主轴的连接示意图车床夹具与机床主轴的连接示意图 加工回转面时，定位元件的结构和布置必须保证加工回转面时，定位元件的结构和布置必须保证工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合。工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合。 对于同轴的轴套类和盘类工件，要求夹具定位元件对于同轴的轴套类和盘类工件，要求夹具定位元件工作表面的中心轴线与夹具的回转轴线重合，同轴度误工作表面的中心轴线与夹具的回转轴线

20、重合，同轴度误差应控制在差应控制在0.01mm0.01mm之内；之内； 对于壳体、接头或支座等工件，被加工的回转面轴对于壳体、接头或支座等工件，被加工的回转面轴线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。则应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。2. 2.定位元件的设计要点定位元件的设计要点 A.A.夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能要良好。优先采用螺旋夹紧机构。要良好。优先采用螺旋夹紧机构。B.B.对于角铁式夹具，还应注意施力方式，防止对于角铁式

21、夹具，还应注意施力方式，防止引起夹具变形。引起夹具变形。3.3.夹紧装置的设计要点夹紧装置的设计要点 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具：对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具：A.A.设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主轴轴承的磨损；轴轴承的磨损；B.B.夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量小，使重心靠近主轴前支承。小，使重心靠近主轴前支承。C.C.夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排出或清理。出或清理。 4.

22、 4.车床夹具的平衡及结构要求车床夹具的平衡及结构要求 这是在生产中这是在生产中广泛使用的广泛使用的卧式铣床卧式铣床(X62W)(X62W) 如图为升降台铣床，它的主要特征如图为升降台铣床，它的主要特征是带有升降台。升降台可以沿着床身上是带有升降台。升降台可以沿着床身上的导轨上下移动，工作台安装在升降台的导轨上下移动，工作台安装在升降台上面，并能前后、左右移动。所以升降上面，并能前后、左右移动。所以升降台铣床加工工件时很灵活，用途很广。台铣床加工工件时很灵活，用途很广。升降台铣床可分为卧式升降台铣床和立升降台铣床可分为卧式升降台铣床和立式升降台铣床。式升降台铣床。 这是在生产中这是在生产中广泛

23、使用的广泛使用的立式铣床立式铣床(X52W)这就是常用的龙门铣床它是加工大型和它是加工大型和重型工件常用的重型工件常用的机床机床, ,它的特点它的特点是工件不动是工件不动, ,铣铣刀相对于工件运刀相对于工件运动动. . 铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、花键、缺口及各种成形面。槽、花键、缺口及各种成形面。 铣削加工时，夹具通常随工作台一起作进给运动。铣削加工时，夹具通常随工作台一起作进给运动。铣床夹具按进给方式铣床夹具按进给方式分类分类直线进给式铣床夹具直线进给式铣床夹具圆周进给式铣床夹具圆周进给式铣床夹具靠模加工式铣床夹具靠模加工式铣床夹

24、具这类这类夹具安装在铣床工作台上，加工中随工作台夹具安装在铣床工作台上，加工中随工作台一起作直线进给运动。一起作直线进给运动。按照在夹具上装夹工件的按照在夹具上装夹工件的数目，它可分为数目，它可分为单件夹具和一次多件安装夹具。单件夹具和一次多件安装夹具。 一次多件安装的夹具广泛用于成批生产或大量一次多件安装的夹具广泛用于成批生产或大量生产的中、小零件加工。它可按先后加工，平行生产的中、小零件加工。它可按先后加工，平行加工，或平行加工，或平行先后加工等方式设计铣床夹具，先后加工等方式设计铣床夹具，以节省切削的基本时间或使切削的基本时间重合。以节省切削的基本时间或使切削的基本时间重合。一.直线进给

25、式铣床夹具特点直直线线进进给给式式铣床铣床夹具夹具直直线线进进给给式式铣床铣床夹具夹具直直线线进进给给式式铣床夹具铣床夹具二二. .圆周进给式铣床夹具特点圆周进给式铣床夹具特点 圆周进给式铣床夹具圆周进给式铣床夹具一般在有回转工作台的专用一般在有回转工作台的专用铣床上使用。在通用铣床上使用时，应进行改装，增铣床上使用。在通用铣床上使用时，应进行改装，增加一个回转工作台。加一个回转工作台。 这种夹具结构紧凑，操作方便，在不停车的情这种夹具结构紧凑，操作方便，在不停车的情况下装卸工件，况下装卸工件，机动时间与辅助时间重叠机动时间与辅助时间重叠，是一种高，是一种高效铣床夹具，常用于大批量生产。效铣床

26、夹具，常用于大批量生产。圆圆周周进进给给式式铣床夹具铣床夹具 带有靠模装置的铣床夹具，用于带有靠模装置的铣床夹具，用于专用或通专用或通用铣床上加工各种成形面。靠模夹具的作用是用铣床上加工各种成形面。靠模夹具的作用是使主进给运动和由靠模获得的辅助运动合成加使主进给运动和由靠模获得的辅助运动合成加工所需要的仿形运动。工所需要的仿形运动。 按照主进给运动的运动方式，靠模铣床夹按照主进给运动的运动方式，靠模铣床夹具可分为直线进给和圆周进给两种。具可分为直线进给和圆周进给两种。 三三.靠模铣床夹具特点靠模铣床夹具特点 （a）直线进给 （b）圆周进给 靠模式铣床夹具1滚柱滚柱 2靠模板靠模板 3铣刀铣刀

27、4工件工件 5铣刀滑座铣刀滑座 6滚柱滑座滚柱滑座 7回转台回转台 8滑座滑座靠模板轮廓曲线的绘制过程靠模板轮廓曲线的绘制过程( (请注意与凸轮轮廓设计相比较请注意与凸轮轮廓设计相比较 ) )1. 1. 画出工件成形面的准确外形。画出工件成形面的准确外形。2.2.从工件的加工轮廓面或回转中心作均分的平行线或辐射线。从工件的加工轮廓面或回转中心作均分的平行线或辐射线。3.3.在平行线或辐射线上以铣刀半径在平行线或辐射线上以铣刀半径r r作与工件外形轮廓相切的作与工件外形轮廓相切的圆，得铣刀中心的运动轨迹。圆，得铣刀中心的运动轨迹。 4.4.从铣刀中心沿各平行线或辐射线截取长度等于从铣刀中心沿各平

28、行线或辐射线截取长度等于k k的线段，得到的线段，得到滚柱中心的运动轨迹，然后以滚柱半径滚柱中心的运动轨迹，然后以滚柱半径R R作圆弧，再作这些圆弧作圆弧，再作这些圆弧的包络线，即得靠模板的轮廓曲线。的包络线，即得靠模板的轮廓曲线。 靠模和滚柱的材料：靠模和滚柱的材料：T8A、T10A或或20、20Cr渗碳淬硬至渗碳淬硬至5862HRC。铣床夹具的设计要点铣床夹具的设计要点 一一. .定位元件和夹紧装置的设计要点定位元件和夹紧装置的设计要点定位元件定位元件：除遵循一般的设计原则外，布置时应尽除遵循一般的设计原则外，布置时应尽量使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时，量使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时，应采用辅助支承。应采用辅助支承。夹紧装置：夹紧装置：应保证应保证足够足够的夹紧力，并具有良好的自的夹紧力，并具有良好的自锁性能，以锁性能，以防止夹紧机构因振动而松脱防止夹紧机构因振动而松脱。施力的方向。施力的方向和和作用点要恰当作用点要恰当，并尽量，并尽量靠近加工表面靠近加工表面，必要时设置，必要时