模块四 夹具体及夹具的对定

机

床

夹

具（第二版）全国高等职业学校机械类专业教材中国劳动社会保障出版社目录CONTENTS模块一

机床夹具基础知识模块二

工件在夹具中的定位模块三

工件的夹紧模块四

夹具体及夹具的对定模块五

夹具图的绘制模块六

典型机床夹具模块七

新型机床夹具

机床夹具（第二版）任务一

认识夹具体知识点：◎对夹具体的设计要求。◎夹具体的毛坯类型。◎夹具体常用结构。能力点：◎能分析比对夹具体设计方案。

机床夹具（第二版）如图所示为钢套孔加工钻床夹具,试分析比对其夹具体设计方案。

机床夹具（第二版）在机床夹具的设计过程中,夹具体设计的成功与否起着重要作用。在加工过程中,夹具体要承受工件重力、夹紧力、切削力、惯性力和振动力的作用,所以,夹具体应具有足够的强度、刚度和抗振性,以保证工件的加工精度。

机床夹具（第二版）1、对夹具体的设计要求

机床夹具（第二版）(1)有适当的精度和尺寸稳定性(2)有足够的强度和刚度(3)有良好的结构工艺性(4)排屑方便(5)在机床上安装稳定可靠

机床夹具（第二版）2、夹具体毛坯的类型(1)铸造夹具体

铸造夹具体的优点是工艺性好,可铸出各种复杂的形状,具有良好的抗压强度、刚度和抗振性,目前应用较多。

机床夹具（第二版）(2)焊接夹具体

焊接夹具体制造方便，生产周期短，成本低，质量较轻，热应力较大,易变形,因此,需进行退火,以保证夹具体尺寸的稳定性。

机床夹具（第二版）(3)锻造夹具体

锻造夹具体适用于形状简单、尺寸不大、要求强度和刚度高的场合,锻造后也需进行退火。(4)型材夹具体型材夹具体取材方便,生产周期短,成本低,质量较轻。

机床夹具（第二版）(5)装配夹具体

装配夹具体由标准的毛坯件、零件及个别非标准件通过螺钉、销钉连接及组装而成。图中：1-底座

2-支承件3-销钉

4-螺钉

5-钻模板3、夹具体常用结构

机床夹具（第二版）(1)底座基体

底座基体的典型结构主要有平板基体和箱形基体两大类。

机床夹具（第二版）(2)角铁基体

角铁基体的典型结构主要有普通角铁基体、肋板角铁基体和T形角铁基体三大类。

机床夹具（第二版）(3)槽铁基体槽铁基体的典型结构主要有普通槽铁基体、肋板槽铁基体和框架基体三大类。

机床夹具（第二版）(4)过渡盘过渡盘有圆盘和法兰盘两种形式。

机床夹具（第二版）(5)支架体和支座体支架体常用于钻削夹具和镗削夹具中定位刀具或刀杆,以保证对准加工孔的回转中心;支座体则主要用于安装及固定工件和其他夹具元件。

机床夹具（第二版）如图4-1a所示钢套孔钻床夹具采用铸造夹具体。定位心轴及钻模板均安装在夹具体上,夹具体上的B面作为安装基面。此方案结构紧凑,安装稳定,刚度高,但制造周期较长,成本略高。如图4-1b所示钢套孔钻床夹具采用型材夹具体。夹具体由盘及套组成,定位心轴安装在盘上,套下部为安装基面,上部兼作钻模板。此方案的夹具体为框架式结构。采用此方案的钻模刚度高,质量较轻,取材容易,制造方便,制造周期短,成本较低。夹具体的技术要求

机床夹具（第二版）1、对夹具体的设计要求有哪些?2、夹具体毛坯的类型有哪些?

机床夹具（第二版）任务二

夹具的定位和对刀知识点:◎夹具的定位。◎夹具的对刀。能力点:◎熟悉夹具的对定方法。

机床夹具（第二版）

机床夹具（第二版）夹具的对定是指使夹具与机床连接及配合时所使用的夹具定位表面相对刀具及切削成形运动处于理想位置的过程。通常情况下,铣床夹具和钻床夹具是如何实现对定的呢?

机床夹具（第二版）夹具的对定包括三个方面:一是夹具的定位,即通过夹具定位表面与机床配合及连接,确定夹具相对于机床完成的切削成形运动的位置;二是夹具的对刀或刀具的导向,即确定夹具相对于刀具的位置;三是分度定位,即在分度或转位夹具中,确定各加工面间的相互位置关系。

机床夹具（第二版）1、夹具的定位夹具定位的关键是要解决好夹具与机床的连接及配合问题,以及相关表面的位置要求。(1)夹具与机床的连接夹具通过连接元件在机床上定位与连接。连接元件可分为两种:一种用于安装在机床的平面工作台上;另一种用于安装在机床的回转主轴上。

机床夹具（第二版）1)夹具与工作台的连接

在机床的工作台上,夹具通常以夹具体的底平面为定位面在机床上定位。

机床夹具（第二版）铣床夹具除夹具体底平面外,通常还通过定位键与铣床工作台的T形槽配合,以确定夹具在机床工作台上的方向。定位键连接如下图所示。

机床夹具（第二版）定位键已标准化,具体结构分为A、B两种类型。由于定位键固定在夹具体底面上,给存放、搬运带来不便,且键容易被碰伤而降低对定精度,因此可采用固定在机床工作台上的定向键。

机床夹具（第二版）定向键的作用是为夹具体提供定向依据,保证夹具体的安装方向。

机床夹具（第二版）2)夹具与机床回转主轴的连接夹具在机床回转主轴上的连接方式取决于主轴端部的结构形式。常见的连接形式有：定心锥柄连接（应用较广泛，如下图所示）、平面短销对定连接、平面短锥销对定连接、过渡盘连接。

机床夹具（第二版）(2)元件定位面对夹具定位面的位置要求设计夹具时,元件定位面对夹具定位面的位置要求应标注在夹具装配图上,或以文字注明,作为夹具验收标准。一般情况下,夹具的对定误差应小于工序尺寸公差的1/3,但对定误差中还包括对刀误差等,所以,夹具的定位误差取工序尺寸公差的1/6~1/3即可。

机床夹具（第二版）2、夹具的对刀

夹具在机床上安装完毕,在进行加工前,一般需要调整刀具相对于夹具定位元件的位置关系,以保证刀具相对于工件处于正确位置,这个过程称为夹具的对刀。(1)对刀方法1)铣床夹具的对刀通常采用对刀装置进行对刀。从结构上看,对刀装置主要由基座、专用对刀块和塞尺组成。常用塞尺有平塞尺和圆柱塞尺两种。

机床夹具（第二版）

机床夹具（第二版）2)钻床夹具的对刀就钻床夹具而言,通常采用钻套实现对刀。通过钻套引导刀具进行加工是钻床夹具的主要特点。钻套按其结构可分为固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套四种形式。

机床夹具（第二版）①固定钻套带肩式钻套主要用于钻模板较薄时,以保持必需的引导长度。固定钻套主要用于中、小批量生产中的钻孔工序,或孔距要求较高的钻模板及孔间距较小、结构紧凑的钻模板。

机床夹具（第二版）②可换钻套可换钻套磨损后可以迅速更换,使用比较方便,适用于大批量生产中。

机床夹具（第二版）③快换钻套快换钻套用于完成一道工序需连续更换刀具的场合。采用快换钻套可减少更换钻套的时间。

机床夹具（第二版）④特殊钻套特殊钻套是在工件形状或加工孔位置特殊的情况下采用的钻套,这类钻套需结合具体情况自行设计。钻套工作时直接与运动状态的刀具接触,必须有很高的硬度和很好的耐磨性。

机床夹具（第二版）(2)影响因素采用对刀装置调整刀具对夹具的相对位置方便、迅速,但其对准精度受对刀时的调整精度、元件定位面相对对刀装置的位置误差的影响。另外,当加工精度要求较高或不便于设置对刀装置时,可采用试切法、样件对刀法,或采用百分表找正刀具相对于定位元件位置的方法,而不设置对刀装置。

机床夹具（第二版）1.铣床夹具对定作为安装在机床的工作台上的铣床夹具,通常以夹具体的底平面为定位面在机床上定位。除夹具体底平面外,通常还通过定位键与铣床工作台T形槽配合,以确定夹具在机床工作台上的方向。就铣床夹具而言,通常采用对刀装置进行对刀。2.钻床夹具对定就钻床夹具而言,通常采用钻套实现对刀。钻削时只要钻头对准钻套中心,钻出孔的位置就能达到工序要求。

机床夹具（第二版）1.钻套导引孔的尺寸及公差具体原则如下:(1)钻套导引孔直径的公称尺寸应等于所导引刀具的最大极限尺寸。(2)钻套导引孔与刀具的配合应按基轴制选取。(3)钻套导引孔与刀具之间应保证有一定的配合间隙,以防止两者卡住或发生“咬死”现象。(4)当采用《直柄和莫氏锥柄机用铰刀》的标准铰刀铰H7或H9的孔时,则不必按刀具最大尺寸来计算,可直接按孔的公称尺寸。

机床夹具（第二版）2.钻套高度及钻套下端面与工件的距离具体确定原则如下:(1)钻一般螺钉孔、销钉孔,工件孔距精度要求为±0.25mm或是自由尺寸时,钻套高度Hd=(1.5~2)d。(2)加工IT6、IT7级精度、孔径在12mm以上的孔或加工工件孔距精度要求为±(0.06~0.10)mm时,钻套高度Hd=(2.5~3.5)d。(3)加工IT7、IT8级精度的孔,且孔距精度要求为±(0.10~0.15)mm时,钻套高度Hd=(2~2.5)d。

机床夹具（第二版）1、夹具对定包括哪几个方面?2、下图中所示的后盖钻孔夹具是如何实现对定的?

图中：a图为后盖，b图为钻孔夹具，1-夹具体、2-钻模套、3-钻模板、4-定位心轴、5-开口垫圈、6-紧固螺母、7-削边销。任务三

夹具的分度定位知识点:◎分度机构的类型。◎回转分度机构的一般结构。◎典型分度对定机构。能力点:◎能进行分度定位机构的结构分析。

机床夹具（第二版）

机床夹具（第二版）在机械加工中,一个工件上要求加工按一定角度或一定距离均匀分布且其形状和尺寸又完全相同的一组表面时,为了使工件在一次安装中完成这一组表面的加工,出现了在加工中多次重复的定位问题,通常将其称为分度定位(分度对定)。试分析如图所示铣床夹具的分度定位机构的结构。

机床夹具（第二版）在夹具中,分度定位机构称为分度机构。通过分度机构可以实现一次性装夹的多工位加工,不但使加工工序集中,而且减轻操作者的劳动强度,提高生产率,因此分度定位夹具在生产中应用非常广泛。

机床夹具（第二版）1、分度机构的类型分度机构可以分为回转分度机构和直线分度机构两大类。回转分度机构是对圆周角进行分度,又称圆分度,用于对工件表面圆周上均匀分布的孔或槽的加工。直线分度机构是对直线方向上的尺寸进行间隔距离对定,多用于对工件表面某一个方向均匀分布的孔或槽的加工。分度机构按不同的观察角度,有着多种划分形式。

机床夹具（第二版）2、回转分度机构的一般结构回转分度机构除应具备夹具应有的工件定位、夹紧机构外,还应具备转位分度、分度对定和转位锁紧三个基本机构,习惯上称为转位机构、分度对定机构、锁紧机构。如图所示为轴瓦铣开夹具。图中：1-对定销及其操作组件、2-锁紧螺母、3-分度盘、4-工件、5-开口垫圈、6-夹紧螺母、7-定位心轴。

机床夹具（第二版）3、典型分度对定机构(1)钢球式分度对定机构钢球式分度对定机构是指依靠弹簧将钢球或圆头销压入分度盘锥孔内实现对定的机构。此类分度对定方式有两种,即钢球分度对定机构和圆头销分度对定机构,如图所示。

机床夹具（第二版）(2)拉销式分度对定机构拉销式分度对定机构是指用手拉动圆柱销使其插入或抽出分度盘的定位孔实现对定的机构。此类分度对定机构有直向拉伸分度对定机构和旋转拉伸分度对定机构两种，如图所示。a)直向拉伸分度

b)旋转拉伸分度1—圆柱销2—衬套3—分度盘4—基座5—销座6—弹簧7—拉钮8—导向销9—削边销

机床夹具（第二版）(3)杠杆式分度对定机构杠杆式分度对定机构是指通过操纵杠杆带动定位销使其插入或抽出分度盘的定位槽(或孔)实现对定的机构。此类分度对定机构有拉动杠杆分度对定机构、压动杠杆分度对定机构和摆动杠杆分度对定机构三种方式，如图所示。a)拉动杠杆分度

b)压动杠杆分度

c)摆动杠杆分度1-圆锥销2-衬套3-分度盘4-基座5-杠杆6-导向套7-弹簧8-支架9-斜楔10-调节螺钉11-连接螺钉12-操纵杆13-顶销

机床夹具（第二版）(4)凸轮(偏心轮)式分度对定机构凸轮(偏心轮)式分度对定机构是指通过操纵凸轮(偏心轮)带动定位销使其插入或抽出分度盘的定位槽(或孔)实现对定的机构。典型的分度对定方式有四种,即偏心轮分度对定机构、偏心轴销分度对定机构、斜面凸轮分度对定机构和圆缺凸轮分度对定机构，如图所示。a)偏心轮分度b)偏心轴销分度c)斜面凸轮分度d)圆缺凸轮分度图中：1-定位销2-衬套3-分度盘4-基座5-操纵杆6-偏心轮7-弹簧8-销座套9-调节螺钉10-偏心销轴11-开口垫圈12-锁紧螺栓13-支座14-拨销15-凸轮16-圆缺凸轮17-紧固螺母18-连接心轴

机床夹具（第二版）(5)枪栓式分度对定机构枪栓式分度对定机构是指用带有螺旋槽的元件直接或间接地拉动定位销对定,或者将其插入或抽出分度盘的定位孔(或槽)实现对定的机构。其具体类型主要有两种,即直接式枪栓分度对定机构和间接式枪栓分度对定机构，如图所示。a)直接式枪栓分度

b)间接式枪栓分度1-分度盘2-定位销3-定位衬套4-连接销5-基座6-小轴7-弹簧8-操纵杆9-导向销10-支座11-背帽12-定位套13-驱动套14-固定座

机床夹具（第二版）1.工件定位根据定位要求,选择已加工内孔作为主要定位基准,端面作为辅助定位基准,消除5个自由度。该夹具采用长心套作为定位元件,如图所示。

机床夹具（第二版）2.分度定位该夹具可以对工件上四个开口槽进行加工,每完成一个工位开口槽的铣削工作后,需将工件旋转90°再加工下一个开口槽,故设置了分度机构。由于四个开口槽的加工精度要求不高,为简化结构,采用了四等分球面销对定机构,如图所示。1—调节钮2—销套3—弹簧4—球面销

机床夹具（第二版）1.常用对定机构的对定特点(1)钢球定位钢球定位属于轴向分度装置,在分度盘上按一定的转角要求加工出相应的定位锥坑,钢球靠弹簧压入锥坑内实现对定。优点是结构简单,操作方便,但定位精度不高。(2)圆柱销定位圆柱销定位属于轴向分度装置,圆柱销与分度孔的配合一般用H7/g6。优点是结构简单,制造容易,