机械制造工艺学件机床夹具设计

机械制造工艺学件机床夹具设计第1页/共257页装夹有两个含义，即定位和夹紧定位是指确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程夹紧是指工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变一、机床夹具及其组成第2页/共257页第3页/共257页1)定位元件或装置2）刀具导向元件或装置3）夹紧元件或装置4）连接元件5）夹具体6）其它元件或装置第4页/共257页工件夹具定位件夹紧件对刀件连接件夹具体机床刀具第5页/共257页二、夹具的功能1）保证加工质量（保证加工面的位置精度）2）提高生产率，降低成本(缩短加工时间提高效率)3）扩大机床工艺范围4）减轻工人劳动强度，保证生产安全第6页/共257页机床夹具按其使用范围可分为以下5种基本类型：

1)通用夹具（三爪卡盘）

2）专用夹具

3）通用可调整夹具和成组夹具

4）组合夹具

5）随行夹具三、机床夹具的分类第7页/共257页车床夹具铣床夹具钻床夹具镗床夹具磨床夹具自动机床夹具数控机床夹具等按加工类型和在使用机床上来分类第8页/共257页按其夹紧装置的动力源来分类手动夹具气动夹具液动夹具电磁夹具真空夹具第9页/共257页第二节工件在夹具上的定位

工件在机床上的定位实际上包括:

工件在夹具上的定位

夹具在机床上的定位第10页/共257页一、常用定位方法与定位元件1.工件以平面定位在机械加工中，对于箱体、床身、机座等零件，常选择平面作为定位基面实现工件以平面的定位元件有支承钉和支承板第11页/共257页第12页/共257页固定支承属于固定支承的定位元件有支承钉和支承板可调支承即支承的高度尺寸在一定范围内可以进行调整自位支承（浮动支承）自位支承是指支承本身的角向位置在工件定位过程中能随工件定位基面位置变化而自动与之适应。

平面定位的主要形式是支承定位。常用的元件如下第13页/共257页属于固定支承的定位元件有支承钉和支承板（1）固定支承第14页/共257页第15页/共257页固定支承安装：直接安装在夹具体的孔中，与孔的配合为：或夹具体上承托支承头的表面应凸起，以便把各个凸出面一次加工成一个平面夹具体采用通孔安装固定支承平头支承采用安装后一次磨平的方法使支承钉定位平面在一个平面第16页/共257页第17页/共257页支承的高度尺寸在一定范围内可以进行调整（2）可调支承第18页/共257页自位支承是指支承本身的角向位置在工件定位过程中能随工件定位基面位置变化而自动与之适应（3）自位支承（浮动支承）第19页/共257页第20页/共257页辅助支承是在一夹具中对工件不起限制自由度作用的支承。它主要用于提高工件的支承刚性，防止工件因受力产生变形。辅助支承不改变工件在夹具中的位置当工件按定位元件定好位以后，再调节辅助支承的位置使其与工件接触每装卸工件一次，必须重新调节辅助支承（4）辅助支承第21页/共257页第22页/共257页第23页/共257页

工件以圆柱孔定位通常属于定心定位（定位基准为孔的轴线），夹具上相应的定位元件是各种心轴、定位销2、工件以圆柱孔定位第24页/共257页（1）心轴图6-6刚性心轴过盈配合心轴间隙配合心轴小锥度心轴另有弹性心轴等。工件在心轴上定位通常限制了除绕工件自身轴线转动和沿工件自身轴线移动以外的4个自由度。

第25页/共257页第26页/共257页圆柱心轴中间的定位部分与工件孔用过盈配合采用过盈心轴，装卸工件比较费时，但由于孔与轴间无间隙，基准位置误差为零，所以定心精度较高过盈配合圆柱心轴第27页/共257页圆锥心轴一般具有很小的锥度K，通常K=1:5000～1:1000采用圆锥心轴，孔、轴间的间隙得以消除，定心精度较高，可达0.005～0.01mm圆锥心轴第28页/共257页第29页/共257页（2）定位销第30页/共257页

定位销工作部分直径d通常根据加工要求和考虑便于安装，按g6、g7、f6或f7制造，与夹具体的连接可采用过盈配合或间隙配合。圆柱定位销通常限制工件的两个自由度。当要求孔销配合只在一个方向上限制工件自由度时，可使用菱形销。

第31页/共257页第32页/共257页两种形式：1、定心定位与圆柱孔定位相似，只是用套筒代替了心轴或圆柱销，锥套代替了锥销。2、支承定位常用的定位元件是V形块3、工件以外圆表面定位第33页/共257页第34页/共257页定位基准不论是完整的圆柱面还是局部圆弧面，都可以采用V形块定位最大特点是对中性好，即工件定位外圆的轴线与V形块两斜面对称轴线保证重合，不受定位外圆直径误差的影响对加工表面与外圆轴线有对称度要求的工件，常采用V形块定位。在V形块中定位第35页/共257页第36页/共257页第37页/共257页4、工件以其它表面定位

第38页/共257页第39页/共257页

平面与平面组合、平面与孔的组合、平面与外圆表面组合等。

称定位点数最多的定位表面为第一定位基准面，定位点数次多的定位表面为第二定位基准面，定位点数为1的定位表面为第三定位基准面。图6-13工件在两顶尖上定位

5、定位表面的组合第40页/共257页6.一面两孔定位在加工箱体、壳体等类零件时，常用一个平面和两个圆柱孔定位。两个圆柱孔可以是工件结构上原有的，也可以是为定位需要而专门加工的工艺孔为了避免由于过定位引起的工件安装时的干涉，两销中的一个应采用菱形销。第41页/共257页第42页/共257页这可使孔与销之间的间隙增大，用以补偿中心距的误差。为此，第二定位销的直径可按下述方法计算：假定工件两个孔径最小极限尺寸分别为D1，D2，两定位销最大直径分别为d1，d2；销与孔间最小间隙为x1min=D1-d1,x2min==D2-d2；两定位孔中心距及偏差为L±LD;两定位销中心距及偏差为L±Ld。B、一面两销——减小第二定位销的直径第43页/共257页第44页/共257页

当在极端情况下，即两定位基准孔的孔径及孔心距都是最小极限尺寸，而两定位销的直径及销心距都是最大极限尺寸时，仍能保证工件顺利装卸。则由上图所示的几何关系得：第45页/共257页第46页/共257页第47页/共257页这种定位方法产生的基准位置误差如下：由于孔与销是属间隙配合，对单个孔来说，各方向基准位置误差即为孔的中心位置变动量：第48页/共257页两销在X、Y方向上的基准位置误差为：第49页/共257页第50页/共257页

对两孔来说，基准位置误差为两孔连心线相对两销连心线偏转时所造成的转角误差：第51页/共257页这是经常采用的一种办法将第二定位销作成菱形，只在垂直于连心线O1O2方向上保留局部圆柱面，其直径的基本尺寸与孔径的相同，公差带按f7或g6选取使得孔与销间的最小间隙减小，从而减小转角误差。C、将第二定位销作成菱形销（削边销）第52页/共257页第53页/共257页第54页/共257页第55页/共257页由于菱形销结构尺寸已标准化，尺寸b可参照标准选取，由上式计算x2min，然后按d2=D2-x2min

确定定位销的最大直径，并由h7或h6确定d2的公差。最后计算最大转角误差2，以判断上述设计是否满足加工要求，否则就需要对有关参数作适当调整。第56页/共257页D、以一面一孔定位单边接触第57页/共257页定位误差分析（一）定位误差及其产生原因（二）定位误差的计算第58页/共257页（一）定位误差及其产生原因概念：同批工件在夹具中定位时，工序基准位置在工序尺寸方向的最大变动量。称为定位误差，以dw表示引起定位误差的原因为：由基准不重合误差bc引起的定位误差由基准位置误差jw引起的定位误差第59页/共257页在研究夹具的定位方案中，若工件的工序基准与定位基准不重合，就会导致工序基准相对定位基准的位置产生变动，即产生了基准不重合误差bc

，这对定位误差有直接的影响bc的数值一般等于定位基准到工序基准间的尺寸（简称定值尺寸）的公差。1、由bc引起的定位误差第60页/共257页定义：bc在工序尺寸方向上的分量（投影），即为bc

引起的定位误差dw=bccos式中——定位尺寸与工序尺寸方向间的夹角注意：定位尺寸有可能是某一尺寸链中的封闭环，此时应按尺寸链原理计算出该尺寸公差。2、bc

引起的定位误差计算第61页/共257页例：图a中工件各面在前工序中都已加工好，现要求铣一通槽，要求保证工序尺寸A，B，C，其定位方案如图b所示。现分析尺寸B加工时的有关误差第62页/共257页jw在工序尺寸方向上的分量（投影），即为jw

引起的定位误差dw=jwcos式中

——基准位移方向与工序尺寸方向间的夹角。3．由jw引起的定位误差第63页/共257页1．用bc和jw两项误差合成法计算定位误差2．用微分法计算定位误差

（二）定位误差的计算第64页/共257页1．用bc和jw两项误差合成法计算定位误差定位误差是由bc和jw所引起，因此：首先求出bc和jw的大小取它们在工序尺寸方向上的分量的代数和，即为所求定位误差其一般计算式是

dw=bccos±jwcos当bc和jw的方向相同时取“＋”号，相反时取“－”号.（适用于统一实体）第65页/共257页如图所示，一圆盘形工件在V形块上定位钻孔，孔的位置尺寸的标注方法假定有三种，其相应工序尺寸为A，B，C（图a），求相应的定位误差。Td/2[例1]第66页/共257页Td/2第67页/共257页第68页/共257页第69页/共257页[例2]第70页/共257页工件以E、D两平面为基准铣平面F，要求保证工序尺寸A。设E、D两平面已精加工。求尺寸A的定位误差[例3]第71页/共257页第72页/共257页在一轴上铣平面，要求保证的工序尺寸为A，与定位有关的尺寸及定位方案如图所示，求对尺寸A的定位误差[例4]第73页/共257页第74页/共257页第75页/共257页第76页/共257页第77页/共257页第78页/共257页第79页/共257页第80页/共257页第81页/共257页第82页/共257页1.定位误差概念定位误差是由于工件在夹具上（或机床上）定位不准确而引起的加工误差。常用△DW

表示。图6-15

二、定位误差计算第83页/共257页来源：（1）由于工件上的定位表面或夹具上的定位元件制作不准确引起的定位误差，称为基准位置误差。

△JW

（2）由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差。

△JB

图6-16

第84页/共257页

在采用调整法加工时，工件的定位误差实质：

工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

计算思路：找出工序基准-求出加工尺寸方向上的最大变动量。计算方法：几何方法、微分方法、合成法第85页/共257页2.用几何方法计算定位误差画定位简图-画工件变动极限位置-求变动量。例6-21）孔、销间隙配合

2）孔和销保持固定边接触。

第86页/共257页第87页/共257页工件以外圆在V形块上定位时的基准位置误差第88页/共257页第89页/共257页第90页/共257页第91页/共257页例6-3第92页/共257页3.用微分法计算定位误差例6-4第93页/共257页注意：1、定位误差一般总是针对成批生产，并采用调整法加工的情况。2、在单件生产时，若采用调整法加工（采用样件或对刀规对刀），或在数控机床上加工时，同样存在定位误差。但若采用试切法加工时，一般不考虑定位误差。第94页/共257页如图所示，一圆盘形工件在V形块上定位钻孔，孔的位置尺寸的标注方法假定有三种，其相应工序尺寸为A，B，C（图a），求相应的定位误差。Td/2[例1]第95页/共257页Td/2第96页/共257页第97页/共257页第98页/共257页[例2]第99页/共257页工件以E、D两平面为基准铣平面F，要求保证工序尺寸A。设E、D两平面已精加工。求尺寸A的定位误差[例3]第100页/共257页第101页/共257页在一轴上铣平面，要求保证的工序尺寸为A，与定位有关的尺寸及定位方案如图所示，求对尺寸A的定位误差[例4]第102页/共257页定位误差的微分计算法尺寸链计算方法实质上是一样的。由于定位误差是工序基准位置在工序尺寸方向上的变动量，因此首先把工序基准与夹具上的c点相连，并找出在工序尺寸方向上的分量、，然后由图示几何关系得y的函数式。对上式微分，得到：2．用微分法计算定位误差第103页/共257页第104页/共257页第105页/共257页第三节工件在夹具中的夹紧对夹紧装置的要求夹紧力的确定常用夹紧机构夹紧机构的动力装置第106页/共257页在夹紧过程中能保持工件定位时所获得的正确位置夹紧应可靠和适当夹紧机构一般要有自锁作用保证在加工过程中不会产生松动或振动不允许工件产生不适当的变形和表面损伤夹紧装置应操作方便、省力、安全夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与工件的生产批量和生产方式相适应结构设计应力求简单、紧凑，并尽可能采用标准化元件一、对夹紧装置的要求第107页/共257页三个要素:大小方向作用点二、夹紧力的确定第108页/共257页（一）夹紧力方向的选择

原则：l）夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。为此一般要求主要夹紧力应垂直指向主要定位面。第109页/共257页第110页/共257页2）夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向相一致，以减小工件变形。第111页/共257页3）夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧力。第112页/共257页指在夹紧力作用方向已定的情况下,确定夹紧元件与工件接触点的位置和接触点的数目l）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变（二）夹紧力作用点的选择第113页/共257页第114页/共257页2）夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。第115页/共257页3）夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻转力矩。第116页/共257页夹紧力方向和作用点位置确定以后，还需合理地确定夹紧力的大小夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变形或表面损伤（三）夹紧力大小的估算第117页/共257页分析作用在工件上的各种力根据力系平衡条件，确定保持工件平衡所需的最小夹紧力最后将此最小夹紧力乘以一适当的安全系数，可得到所需要的夹紧力。估算夹紧力的一般方法第118页/共257页第119页/共257页第120页/共257页由例子可以看出夹紧力的估算是很粗略的因为：①切削力大小的估算本身就是很粗略的②摩擦系数的取值也是近似的因此在需要准确地确定夹紧力大小时，通常要采用实验的方法。安全系数通常为1.5～2.5。当夹紧力与切削力方向相反时，k值可取2.5～3。安全系数第121页/共257页三、常用夹紧机构

（一）斜楔夹紧机构第122页/共257页力的计算第123页/共257页特点：斜楔夹紧具有结构简单增力比大自锁性能好加紧行程小斜楔的自锁条件为自锁条件与特点第124页/共257页（二）螺旋夹紧机构第125页/共257页螺旋夹紧机构结构简单，易于制作增力比大自锁性能好是手动夹紧中应用最广泛的一种夹紧机构螺旋夹紧机构的缺点是动作较慢。为提高其工作效率，常采用一些快换装置。优缺点：第126页/共257页第127页/共257页工作原理：偏心夹紧机构靠偏心轮回转时回转半径变大而产生夹紧作用，其原理和斜楔工作时斜面高度由小变大而产生的楔紧作用是一样的偏心夹紧的优点结构简单操作方便动作迅速一般常用于切削平稳且切削力不大的场合。（三）偏心夹紧机构缺点自锁性能较差增力比较小第128页/共257页第129页/共257页铰链夹紧机构的优点是动作迅速，增力比大，并易于改变力的作用方向；缺点是自锁性能差。多用于机动夹紧机构中。（四）铰链夹紧机构第130页/共257页是一种同时实现对工件定心定位和夹紧的夹紧机构在夹紧过程中，能使工件相对于某一轴线或某一对称面保持对称性以等速移动原理工作的定心夹紧机构以均匀弹性变形原理工作的定心夹紧机构（五）定心夹紧机构第131页/共257页第132页/共257页第133页/共257页第134页/共257页有时需要对一个工件上的几个点或对多个工件同时进行夹紧为了减少工件装夹时间，简化结构，常常采用各种联动夹紧机构要求从一处施力，可同时在几处（或几个方向上）对一个或几个工件同时进行夹紧（六）联动夹紧机构第135页/共257页双向联动夹紧；平行联动夹紧。第136页/共257页串联的形式平行式第137页/共257页在设计联动夹紧机构时，一般应设计浮动环节。以使各夹紧点获得均匀一致的夹紧力第138页/共257页夹紧机构的动力装置有气动、液压、电磁、电动、真空等装置，其中使用最广的是气动与液压动力装置。四、夹紧机构的动力装置第139页/共257页（一）气动夹紧装置气动夹紧装置的工作介质是压缩空气，其工作压力通常为0.4～0.6MPa气动传动系统中的气压传动装置是气缸。常用的气缸有两种形式，即活塞式气缸和薄膜式气缸。第140页/共257页第141页/共257页第142页/共257页第143页/共257页第144页/共257页液压夹紧装置利用压力油为夹紧动力优点：工作压力可达5～6.5MPa，传动力大，可采用直接夹紧方式，结构尺寸较小。油液不可压缩，故夹紧刚性大，工作平稳、可靠。噪声小。（二）液压夹紧装置第145页/共257页气、液增压夹紧装置以压缩空气为动力源，通过压力油来传力和增力。它集合了气动和液压传动两者的优点，可获得很大的传动力而结构尺寸又较小。（三）气、液增压夹紧装置第146页/共257页第147页/共257页第四节各类机床夹具车床与磨床夹具钻床与镗床夹具铣床夹具加工中心机床夹具第148页/共257页一、车床与磨床夹具

车床与磨床夹具主要用于加工零件的内外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹及端平面等。第149页/共257页1、车床夹具的类型与典型结构

根据工件的定位基准和夹具本身的结构特点，车床夹具可分为以下四类：1）以工件外圆定位的车床夹具，如各类夹盘和夹头。2）以工件内孔定位的车床夹具，如各种心轴。3）以工件顶尖孔定位的车床夹具，如顶尖、拨盘等。4）用于加工非回转体的车床夹具，如各种弯板式、花盘式车床夹具。第150页/共257页弯板式第151页/共257页2、车床夹具设计要点（1）车床夹具总体结构（2）夹具与机床的联接第152页/共257页1．车床夹具总体结构夹具的结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端，一般要求夹具悬伸不大于夹具轮廓外径对于弯板式车床夹具和偏重的车床夹具，应采用加平衡块（配重）的方法进行平衡为保证工作安全，应加防护罩。要求车床夹具的夹紧机构要能提供足够的夹紧力，且有较好的自锁性，以确保工件在切削过程中不会松动。

第153页/共257页2．夹具与机床主轴的联接常见的联接方式有：夹具体以长锥柄安装在主轴锥孔内，这种方式定位精度高，但刚性较差，用于小型车床夹具与主轴的联接；夹具以端面和圆孔在主轴上定位，孔与主轴轴颈的配合一般取H7/h6，这种联接方法制造容易，但定位精度不很高。夹具以端面和短锥面定位，这种安装方式不但定心精度高，而且刚性也好。第154页/共257页第155页/共257页3、磨床夹具

磨床夹具同车床夹具相类似，车床夹具的设计要点同样适合于外圆磨床和内圆磨床夹具。第156页/共257页二、钻床夹具和镗床夹具1、钻模的类型与典型结构固定式钻模回转式钻模翻转式钻模盖板式钻模滑柱式钻模第157页/共257页加工中钻模相对于工件的位置保持不变的钻模称为固定式钻模第158页/共257页回转式钻模的结构特点是夹具具有分度装置第159页/共257页第160页/共257页翻转式钻模

加工时，将工件同夹具一起翻转。对于需要在多个方向上钻孔的工件，使用这种钻模非常方便。但由于加工过程中需要人力翻转，因此夹具连同工件一起重量不能太大。第161页/共257页盖板式钻模的特点是没有夹具体。盖板式钻模的优点是结构简单，多用于加工大型工件上的小孔。第162页/共257页滑柱式钻模是一种具有升降模板的通用可调整钻模手动滑柱式钻模结构，由钻模板、滑柱、夹具体、传动和锁紧机构组成，这些结构已标准化并形成系列。第163页/共257页2、钻模设计要点钻套分类设计尺寸钻模板钻模板的分类夹具体第164页/共257页1）.钻套钻套是引导刀具的元件，用以保证孔的加工位置，并防止加工过程中刀具的偏斜。2）.钻套分类钻套按其结构特点可分为四种类型，即固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套。（1）钻套第165页/共257页固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套。钻套类型图第166页/共257页直接压入钻模板或夹具体的孔中，位置精度较高，但磨损后不易拆卸，故多用于中、小批量生产。固定钻套第167页/共257页以间隙配合安装在衬套中，而衬套则压入钻模板或夹具体的孔中。为防止钻套在衬套中转动，加一固定螺钉。可换钻套在磨损后可以更换，故多用于大批量生产。可换钻套第168页/共257页具有快速更换的特点，更换时不需拧动螺钉，而只要将钻套逆时针方向转动一个角度，使螺钉头部对准钻套缺口，即可取下钻套。快换钻套多用于同一孔需经多个工步（钻、扩、铰等）加工的情况快换钻套第169页/共257页用于特殊加工的场合，例如在斜面上钻孔，在工件凹陷处钻孔，钻多个小间距孔等等。此时不宜使用标准钻套，可根据特殊要求设计专用钻套。特殊钻套第170页/共257页第171页/共257页钻模板用于安装钻套钻模板与夹具体的联接方式：固定式铰链式分离式悬挂式

（2）钻模板第172页/共257页这种钻模板直接固定在夹具体上，结构简单，精度较高固定式钻模板第173页/共257页当使用固定钻模板装卸工件有困难时,采用铰链式钻模板，以使工件可以方便地装卸。由于铰链处存在间隙，因而精度不高。铰链式钻模板第174页/共257页可拆卸的，工件每装卸一次，钻模板也要装卸一次。与铰链式钻模板一样，它也是为了装卸工件方便而设计的分离式钻模板第175页/共257页这种钻模板悬挂在机床主轴上，并随主轴一起靠近或离开工件。它与夹具体的相对位置由滑柱来保证。这种钻模板多与组合机床的多轴头联用。悬挂式钻模板第176页/共257页钻模的夹具体一般不设定位或导向装置，夹具通过夹具体底面安放在钻床工作台上可直接用钻套找正并用压板压紧（或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧）对于翻转式钻模，通常要求在相对于钻头送进方向设置支脚（3）夹具体第177页/共257页3、镗床夹具

具有刀具导向的镗床夹具，习惯上又称为镗模，镗模与钻模有许多相似之处。第178页/共257页三、铣床夹具

铣床夹具主要用于加工零件上的平面、键槽、缺口及成形表面等。第179页/共257页1、铣床夹具的类型与典型结构

直线进给式圆周进给式仿形进给式第180页/共257页直线进给式铣床夹具第181页/共257页第182页/共257页圆周式进给铣床夹具通常用在具有回转工作台的铣床上，一般均采用连续进给，有较高的生产率第183页/共257页普通立式铣床上用的圆周进给仿形铣夹具。第184页/共257页2、铣床夹具设计要点夹具总体结构对刀装置夹具体第185页/共257页（1）铣床夹具总体结构铣削加工的切削力较大，又是断续切削，加工中易引起振动，因此：夹具的受力元件要有足够的强度和刚度；夹紧机构所提供的夹紧力应足够大；要求有较好的自锁性能。为了提高夹具的工作效率，应尽可能采用机动夹紧机构和联动夹紧机构。并在可能的情况下，采用多件夹紧和多件加工。第186页/共257页

（2）对刀装置

对刀装置用以确定夹具相对于刀具的位置。铣床夹具的对刀装置主要由对刀块和塞尺构成。常用的对刀块有：高度对刀块，用于加工平面时对刀；直角对刀块,于加工键槽或台阶面时对刀；成形对刀块,用于加工成形表面时对刀塞尺用于检查刀具与对刀块之间的间隙，以避免刀具与对刀块直接接触。第187页/共257页对刀块图第188页/共257页（3）夹具体铣床夹具的夹具体要承受较大的切削力，因此要有足够的强度、刚度和稳定性。通常在夹具体上要适当地布置筋板，夹具体的安装面应足够大，且尽可能作成周边接触的形式铣床夹具通常通过定位键与铣床工作台T形槽的配合来确定夹具在机床上的方位。第189页/共257页第190页/共257页四、加工中心机床夹具

加工中心是一种带有刀库和自动换刀功能的数控镗铣床。第191页/共257页1、加工中心机床夹具特点与一般铣床或镗床夹具相比，具有以下特点。（1）功能简化普通镗铣床：定位、夹紧、导向、对刀加工中心：定位、夹紧（2）完全定位普通镗铣床：在机床上安装只需要“定向”。加工中心：不仅要确定角向位置，还要确定坐标位置，即完全定位。第192页/共257页（3）开敞结构因工序集中，为避免夹具各部分（特别是夹紧部分）与刀具或机床运动部件发生干涉与碰撞。有些定位元件可以在工件定位时参与，而当工件夹紧后卸去。（4）快速重调为尽量减少机床加工对象转换的时间，通常要求能够快速更换或快速重调。第193页/共257页2、加工中心机床夹具类型类型：专用夹具、通用夹具、可调整夹具等。优选：通用夹具、组合夹具、可调整夹具例：图6-59正弦平口钳图6-60通用可调整夹具基础件第194页/共257页三、车床夹具

车床夹具主要用于加工零件的内外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹及端平面等。第195页/共257页（一）车床夹具的类型根据工件的定位基准和夹具本身的结构特点，车床夹具可分为以下四类：1）以工件外圆定位的车床夹具，如各类夹盘和夹头。2）以工件内孔定位的车床夹具，如各种心轴。3）以工件顶尖孔定位的车床夹具，如顶尖、拨盘等。4）用于加工非回转体的车床夹具，如各种弯板式、花盘式车床夹具。第196页/共257页弯板式第197页/共257页心轴第198页/共257页第199页/共257页（二）车床夹具设计要点1．车床夹具总体结构2.夹具与机床主轴的联接第200页/共257页1．车床夹具总体结构夹具的结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端，一般要求夹具悬伸不大于夹具轮廓外径对于弯板式车床夹具和偏重的车床夹具，应采用加平衡块（配重）的方法进行平衡为保证工作安全，应加防护罩。要求车床夹具的夹紧机构要能提供足够的夹紧力，且有较好的自锁性，以确保工件在切削过程中不会松动。

第201页/共257页2．夹具与机床主轴的联接常见的联接方式有：夹具体以长锥柄安装在主轴锥孔内，这种方式定位精度高，但刚性较差，用于小型车床夹具与主轴的联接；夹具以端面和圆孔在主轴上定位，孔与主轴轴颈的配合一般取H7/hb，这种联接方法制造容易，但定位精度不很高。夹具以端面和短锥面定位，这种安装方式不但定心精度高，而且刚性也好。第202页/共257页第203页/共257页镗床夹具第204页/共257页第205页/共257页第206页/共257页第207页/共257页第208页/共257页第209页/共257页第五节柔性夹具组合夹具可调整夹具第210页/共257页一、组合夹具1.组合夹具的特点组合夹具是一种根据被加工工件的工艺要求，利用一套标准化的元件组合而成的夹具。

1）灵活多变，万能性强。

2）可大大缩短生产准备周期。

3）可减少专用夹具设计、制造的工作量，并可减少材料消耗。

4）可减少专用夹具库存面积，改善夹具管理工作。第211页/共257页2.组合夹具的类型类型：槽系组合夹具、孔系组合夹具

槽系组合夹具元件间靠键和槽（键槽和T形槽）定位；

孔系组合夹具则通过孔与销来实现元件间的定位。第212页/共257页第213页/共257页第214页/共257页第215页/共257页（三）组合夹具的组装

组装过程：1.熟悉原始材料2.构思夹具结构方案3.组装计算4.试装5.组装6.检验

第216页/共257页（四）组合夹具的精度与刚度首先，组合夹具的最终精度大都通过调整和选择装配来达到，因而可避免误差累积的问题。经过精心的组装与调整，组合夹具的组装精度完全可以达到专用夹具所能达到的精度。大量实验表明：目前组合夹具的刚度主要取决于组合夹具元件本身的刚度，而与所用元件的数量关系不大。第217页/共257页二、可调整夹具

具有小范围柔性，通过调整部分装置或更环部分零件，以适应具有一定相似性的不同零件的加工。第218页/共257页