第四章第1节机床夹具原理与设计

1、第四章第四章 机床夹具原理与设计机床夹具原理与设计第一节第一节 机床夹具概述机床夹具概述 机床夹具的机械加工工艺系统的重要组成部分，是机械机床夹具的机械加工工艺系统的重要组成部分，是机械制造中的一项重要工艺装备。为保证加工精度和提高生产率，制造中的一项重要工艺装备。为保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对于刀具占有正确的位置，完成这一必须使工件在机床上相对于刀具占有正确的位置，完成这一功能的辅助装置称为机床夹具。功能的辅助装置称为机床夹具。 一、工件的装夹方法一、工件的装夹方法（主要有两种）（主要有两种） 装夹装夹指将工件安装到准确的加工位置上，并指将工件安装到准确的加工位置上，并可

2、靠固定的过程。可靠固定的过程。确定工件在机床上或夹具中占有确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程叫准确加工位置的过程叫定位定位；在工件定位后用外力；在工件定位后用外力将其加固，使其在加工过程中保持定位位置不变的将其加固，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作叫操作叫夹紧夹紧。装夹就是定位和夹紧过程的总和。装夹就是定位和夹紧过程的总和。 工件在机床上的装夹方法主要有两种：工件在机床上的装夹方法主要有两种：1. 用找正法装夹工件用找正法装夹工件 有直接找正和划线找正的方法。这类装夹方法有直接找正和划线找正的方法。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。劳动强度大、生产效率低

3、、要求工人技术等级高。 2. 用夹具装夹工件用夹具装夹工件 工件加工前，先调整好夹具在机床中的位置，工件加工前，先调整好夹具在机床中的位置，工件装在夹具上，不再找正，便能直接得到准确工件装在夹具上，不再找正，便能直接得到准确加工位置的装夹方式。加工位置的装夹方式。 如图所示的一批零件，除键槽外其余各表面均已加工合如图所示的一批零件，除键槽外其余各表面均已加工合格，现要求在立式铣床上铣出保证图示加工要求的键槽。格，现要求在立式铣床上铣出保证图示加工要求的键槽。 （1 1）用划线找正的方法：首先进行划线，找出槽的位置，再）用划线找正的方法：首先进行划线，找出槽的位置，再将工件安装在立式铣床的工作台

4、上，按画出的线痕进行找正，将工件安装在立式铣床的工作台上，按画出的线痕进行找正，找正完成后用压板或虎钳夹紧工件，再进行试切、调整等找正完成后用压板或虎钳夹紧工件，再进行试切、调整等 （2）用图）用图4-1所示的夹具装所示的夹具装夹工件夹工件工件工件A面支撑在支撑板面支撑在支撑板2上，上，B面支承在支承钉面支承在支承钉3上，端面上，端面靠在支承钉靠在支承钉4上，用螺母上，用螺母9通通过压板过压板8把工件压紧，完成把工件压紧，完成工件的装夹过程。工件的装夹过程。 图4-1 铣槽工序用的铣床夹具1定位键 2支承板 3齿纹顶支承钉 4平头支承钉 5对刀块 6夹具底座7夹具底板 8螺旋压板 9夹紧螺母

5、10对刀塞尺1. 夹具的主要工作原理夹具的主要工作原理（1）夹具保证位置精度的原）夹具保证位置精度的原理：夹具上支承板理：夹具上支承板2的支承的支承工作面与夹具底板工作面与夹具底板7的底面的底面保持平行，保证保持平行，保证A面与铣床面与铣床工作台面的平行，最终达工作台面的平行，最终达到键槽底面的平行度。夹到键槽底面的平行度。夹具定位键具定位键1与铣床工作台的与铣床工作台的T形槽配合，保证与铣床纵形槽配合，保证与铣床纵向进给方向平行。向进给方向平行。B面与面与1侧面保持平行，保证侧面保持平行，保证B面与面与铣床纵向进给方向平行。铣床纵向进给方向平行。最终保证键槽侧面的平行最终保证键槽侧面的平行度

6、度二、机床夹具工作原理和在机械加工过程中的作用二、机床夹具工作原理和在机械加工过程中的作用n 采用调整法达到尺寸精度的原理：利用对刀塞尺采用调整法达到尺寸精度的原理：利用对刀塞尺10塞入对刀块塞入对刀块5工工作面与立铣刀切削刃之间来确定铣刀相对位置，此时可相应横向调整铣作面与立铣刀切削刃之间来确定铣刀相对位置，此时可相应横向调整铣床工作台的位置和垂直升降工作台来达到刀具相对对刀块的位置。由于床工作台的位置和垂直升降工作台来达到刀具相对对刀块的位置。由于对刀块的两工作面与相应夹具定位支承板对刀块的两工作面与相应夹具定位支承板2和支承钉和支承钉3的各自支撑面已保的各自支撑面已保证证h1和和a1尺寸

7、，因而最终保证键槽尺寸。长度位置尺寸则依靠调整铣床尺寸，因而最终保证键槽尺寸。长度位置尺寸则依靠调整铣床工作台纵向进给的行程挡块的位置，使铣床工作台纵向进给的终结位置工作台纵向进给的行程挡块的位置，使铣床工作台纵向进给的终结位置保证铣刀距支承钉保证铣刀距支承钉4的距离等于的距离等于c夹具工作原理的要点：夹具工作原理的要点： 1）工件直接装入夹具，依靠定位基准与夹具的工件直接装入夹具，依靠定位基准与夹具的定位元件相接触，而占有正确的位置，不再需要定位元件相接触，而占有正确的位置，不再需要找正便可将工件加紧。找正便可将工件加紧。 2）夹具预先在机床上已调整到正确的位置，工夹具预先在机床上已调整到正

8、确的位置，工件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置。件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置。 3）夹具上还有确定刀具位置的元件，工件通过夹具上还有确定刀具位置的元件，工件通过夹具相对于刀具也就占有了正确的位置。夹具相对于刀具也就占有了正确的位置。 通过上述三点，就保证了加工的技术要求。通过上述三点，就保证了加工的技术要求。 4）上述作用，对加工成批工件尤为显著。刀具一上述作用，对加工成批工件尤为显著。刀具一经调整好位置后，在规定的磨损限度内，不再进经调整好位置后，在规定的磨损限度内，不再进行调整。行调整。2. 夹具的作用夹具的作用 1）保证稳定可靠地达到各项加工精度要求；保证稳定可靠地达到

9、各项加工精度要求； 2）减少工时，提高劳动生产率；减少工时，提高劳动生产率； 3）降低生产成本；降低生产成本； 4）降低工人劳动强度；降低工人劳动强度； 5）对操作工人技术等级要求不高；对操作工人技术等级要求不高； 6）可扩大机床的工艺范围。可扩大机床的工艺范围。三、夹具的分类与组成三、夹具的分类与组成 1.夹具的分类夹具的分类夹夹具具机床夹具机床夹具检验夹具检验夹具装配夹具装配夹具焊接夹具焊接夹具其他夹具其他夹具机机床床附附件件类类夹夹具具通通用用可可调调夹夹具具成成组组夹夹具具可可调调夹夹具具随随行行夹夹具具组组合合夹夹具具专专用用夹夹具具车车床床夹夹具具其其他他铣铣床床夹夹具具钻钻床床夹

10、夹具具镗镗床床夹夹具具刨刨床床夹夹具具磨磨床床夹夹具具拉拉床床夹夹具具齿齿轮轮机机床床夹夹具具手手动动夹夹具具气气动动夹夹具具液液压压夹夹具具气气液液夹夹具具电电动动夹夹具具液液压压夹夹具具真真空空夹夹具具其其他他按使用特点分类按使用特点分类按使用机床分类按使用机床分类按夹紧动力源分类按夹紧动力源分类n三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、虎钳、电磁工作台三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、虎钳、电磁工作台这一类属于机床附件的夹具，通用化程度高，可适用这一类属于机床附件的夹具，通用化程度高，可适用于多种类型不同尺寸工件的装夹。于多种类型不同尺寸工件的装夹。n通用可调夹具和成组夹具统称可调夹具，通用性好。通用

11、可调夹具和成组夹具统称可调夹具，通用性好。n随行夹具是自动和半自动生产线上使用的夹具，只适随行夹具是自动和半自动生产线上使用的夹具，只适用于某一种工件，但毛坯装上随行夹具后，可从生产用于某一种工件，但毛坯装上随行夹具后，可从生产线开始一直到结束在各位置上进行各种不同工序的加线开始一直到结束在各位置上进行各种不同工序的加工工n组合夹具的零部件具有高度的通用性，可用来组装成组合夹具的零部件具有高度的通用性，可用来组装成各种不同的夹具，一经组装成一个夹具以后，其结构各种不同的夹具，一经组装成一个夹具以后，其结构是专用的，只适用于某个工件的某到工序的加工。是专用的，只适用于某个工件的某到工序的加工。n专用夹具是为某个工件某到工序专门设计的。专用夹具是为某个工件某到工序专门设计的。2.夹具的组成夹具的组成 根据图根据图4-1和和图图4-4（具有分度功（具有分度功能的钻床夹具能的钻床夹具 ）可）可归纳出夹具的主要归纳出夹具的主要