机床夹具-绪论

机床夹具与设计2014-2015（1）32学时，理论主讲：赵竹辽宁农业职业技术学院工程系1绪论知识点技能点正确认识机床夹具机床夹具的功能和作用机床夹具的分类机床夹具的组成2

机械制造总的原则是高质量、高生产率和低成本，而机床夹具是确保质量和效率的重要因素。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右，在生产中大量应用机床夹具是生产的必然。研究夹具设计的意义3夹具是机械制造过程中使用的一种工艺装备，分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具和检验夹具等。一、机床夹具的概念4机床夹具：各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备。在机械加工过程中，为了保证工件的加工精度，使之相对于机床、刀具占有确定的位置，并能迅速、可靠地夹紧工件，以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具，简称夹具。一、机床夹具的概念1.机床夹具的概念5一、机床夹具的概念主要功用定位夹紧使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的各项技术要求。工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中保持正确位置不变。2、机床夹具的功用6机床夹具的主要功能：是使工件定位和夹紧。安装(installation)——工件从定位到夹紧的整个过程。一、机床夹具的概念7二、机床夹具在机械加工中的作用（1）保证加工精度（2）提高劳动生产率、降低生产成本（3）扩大机床工艺范围，实现“一机多能”（4）改善工人劳动条件，保障生产安全8二、机床夹具在机械加工中的作用机床夹具作用的局限性：（1）专用机床夹具的设计制造周期长；（2）对毛坯质量要求较高；（3）专用机床夹具主要适用于生产批量大、产品品种相对稳定的场合。9三、机床夹具的分类机床夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。1.按通用特性分类：通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具101）通用夹具：指结构、尺寸已标准化、系列化，且具有一定通用性的机床附件；2）专用夹具：针对某一种工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。3）成组专用（可调）夹具：采用成组加工工艺，将工件按形状、尺寸和工艺的共性分组，再为每组工件设计组内通用的专用夹具4）组合夹具：是一种模块化的夹具，由一套预先制造好的标准元件组装成的专用夹具5）随行夹具：自动线夹具，既担负装夹任务，又担负沿自动线输送工件的任务。三、机床夹具的分类111）通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。采用这类夹具可缩短生产准备周期，适应性广，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。

三、机床夹具的分类122）专用夹具

专用夹具是针对某一工件某一工序的加工要求专门设计和制造的夹具。其特点是针对性很强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。

三、机床夹具的分类133）可调夹具(flexiblejig)可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。

例如图1-1所示是生产系列化产品所用的铣销轴端部台肩的夹具。台肩尺寸相同但长度规格不同的销轴可用一个可调夹具加工。图1-1可调夹具三、机床夹具的分类14

可调夹具它一般又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具的通用范围大，适用性广，加工对象不太固定。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。成组夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的，调整范围仅限于本组内的工件。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛应用。

三、机床夹具的分类154)组合夹具(builtupjig)*

组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由标准元件拼装成的“专用夹具”。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，制造周期短、夹具使用完后即可拆卸，留待组装新的夹具，元件能反复使用。特别适用于新产品的试制和单件小批生产。三、机床夹具的分类161-90°圆形基础板;2-直角槽方支承;3、11-螺钉;4、6、9、10-长、圆形支承;5-简式方支承;7、12-螺母;8-V形支承;13-连接板图1-2组合夹具如图1-2所示为车削管状工件的组合夹具，组装时选用90°圆形基础板1为夹具体，以长、圆形支承4、6、9和直角槽方支承2、简式方支承5等组合成夹具的支架，工件在支承9、10和V形支承8上定位，用螺钉3、11夹紧，各主要元件由平键和槽通过方头螺钉紧固连接成一体。17简述组合夹具的特点：（1）灵活多变，为零件的加工迅速提供夹具，使生产周期大为缩短；（2）节约大量设计、制造工时及金属材料消耗；（3）减少夹具库存面积，改善管理工作；（4）与专用夹具相比，一般显得体积较大、重量较重、刚性也稍差些。三、机床夹具的分类185）随行夹具(pallet)

随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。（工件相对夹具是一次安装），是大批量生产中在自动线上使用的一种移动式夹具。三、机床夹具的分类19图1-3三、机床夹具的分类202.按夹具使用的机床分类

由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。三、机床夹具的分类21钻床夹具

钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成。

三、机床夹具的分类22镗床夹具

镗床夹具又称为镗模，主要用于加工箱体或支座类零件上的精密孔和孔系。主要由镗模底座、支架、镗套、镗杆及必要的定位和夹紧装置组成。23

按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。1）手动夹具：应有扩力机构与自锁性能，以减轻劳动强度与确保安全生产2）机动夹具：气动、液压、气液增压、电动、电磁、真空、离心力、自夹紧夹具等各种夹具不论结构如何，其基本原理都是一致的。本章主要介绍专用夹具的结构设计原理。3.按夹具的动力源分类三、机床夹具的分类24四、

机床夹具的组成虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分。25主要部分有：1）定位元件(settingelement)确定工件在夹具中位置的元件。2）夹紧机构（clampsystem）用来夹紧工件的机构。3）夹具体(fixturebase)用来连接夹具多元件及其装置，使其成为整体的基础件。

264）其它元件及装置

(1)导向元件(directorelement)确定夹具与机床或刀具相对位置的元件。LLocationpinLocationplateGuidingbushLDrill27(2)对刀元件确定刀具与夹具相对位置的元件。h321541-工件；2-铣刀；3-塞尺；4-对刀块；5-夹具体28(3)连接元件(connectionelement)

用来与机床有关部位进行连接，确定夹具相对机床位置的元件。k6H720定位键机床工作台夹具29(4)分度装置(dividingapparatus)：利用它进行分度加工。

302006-231312006-232图为用于钻轴套工件上φ6H7孔的钻床夹具，工件以内孔及端面为定位基准，在夹具的定位销6及其端面上定位，即确定了工件在夹具中的正确位置。拧紧螺母5，通过开口垫圈4可将工件夹紧，然后由装在钻模板3上的快换钻套1导引钻头进行钻孔。

32(1)定位元件它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的相对正确位置。如图中的定位销6。33(2)夹紧装置或元件

用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定位置。如图中的螺母5和开口垫圈4。

34(3)对刀、引导元件或装置

这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件，称为对刀元件，如对刀块。用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称为导引元件。如图中的快换钻套1。3536(4)连接元件使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹具之间的相互位置关系。

(5)夹具体

用于连接或固定夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行连接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。如图中的夹具体7。

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(6)其它元件及装置

有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要有定位键等。以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。

37五、机床夹具的设计特点和设计要求1设计特点设计和制造周期较短；夹具的精度一般比工件的精度高2-3倍；夹具与生产条件和操作习惯密切结合；设计者要熟悉夹具的制造方法382、设计要求1）保证工件的加工精度；2）保证工人的操作方便、安全；3）达到加工的生产率要求；4）满足夹具一定的使用寿命和经济性要求。五、机床夹具的设计特点和设计要求39近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机