1、 参赛选手：参赛选手：*项目学习要点项目学习要点 车床夹具车床夹具 铣床夹具铣床夹具 钻床夹具钻床夹具 镗床夹具镗床夹具 高效机床夹具高效机床夹具 机床夹具的设计机床夹具的设计 综合实训综合实训 项目小结项目小结任务一任务一 车床夹具车床夹具一、车床夹具的分类一、车床夹具的分类 根据工件的加工特点和夹具在车床上的安装位根据工件的加工特点和夹具在车床上的安装位置，车床夹具可分为以下两种基本类型：置，车床夹具可分为以下两种基本类型：1安装在车床主轴上的夹具安装在车床主轴上的夹具 这类夹具安装在车床主轴上，加工时夹具带动这类夹具安装在车床主轴上，加工时夹具带动工件一起随主轴作旋转主运动，刀具作进给运
2、动。这工件一起随主轴作旋转主运动，刀具作进给运动。这类夹具中除了各种卡盘、花盘和顶尖等通用夹具或机类夹具中除了各种卡盘、花盘和顶尖等通用夹具或机床附件外，还可根据加工需要设计出各种芯轴或其他床附件外，还可根据加工需要设计出各种芯轴或其他专用夹具。实际生产中所使用的车床夹具基本上都属专用夹具。实际生产中所使用的车床夹具基本上都属于这一类。于这一类。2安装在车床床鞍上的夹具安装在车床床鞍上的夹具 对于某些形状不规则或尺寸较大的工件，常对于某些形状不规则或尺寸较大的工件，常把夹具安装在车床床鞍上，加工时夹具带动工件把夹具安装在车床床鞍上，加工时夹具带动工件一起作进给运动，刀具安装在车床主轴上作旋转一
3、起作进给运动，刀具安装在车床主轴上作旋转主运动。这类车床夹具应用较少。主运动。这类车床夹具应用较少。 本节主要介绍安装在车床主轴上的车床夹具。本节主要介绍安装在车床主轴上的车床夹具。 二、典型车床夹具二、典型车床夹具1卡盘式车床夹具卡盘式车床夹具 卡盘式车床夹具一般用一个以上的卡爪来夹紧卡盘式车床夹具一般用一个以上的卡爪来夹紧工件，多采用定心夹紧装置，其结构对称，用于加工工件，多采用定心夹紧装置，其结构对称，用于加工以外圆、内圆及端面等定位的回转体。以外圆、内圆及端面等定位的回转体。 如下图所示为三爪自定心卡盘。当扳手方榫如下图所示为三爪自定心卡盘。当扳手方榫插入小锥齿轮的方孔转动时，与其啮合
4、的大锥齿插入小锥齿轮的方孔转动时，与其啮合的大锥齿轮随之转动。大锥齿轮的背面是平面螺纹，平面轮随之转动。大锥齿轮的背面是平面螺纹，平面螺纹与三个卡爪背面的螺纹啮合。当平面螺纹转螺纹与三个卡爪背面的螺纹啮合。当平面螺纹转动时，就带动卡爪同时向心动时，就带动卡爪同时向心或离心移动，从而实现夹具或离心移动，从而实现夹具的夹紧或松开。因此，三爪的夹紧或松开。因此，三爪卡盘的三爪是联动的，并能卡盘的三爪是联动的，并能自动定心，装夹工件一般不自动定心，装夹工件一般不需校正，生产率高。需校正，生产率高。 三爪自定心卡盘适用于中、小型规则零件的三爪自定心卡盘适用于中、小型规则零件的装夹。其装夹方法如下：装夹。
5、其装夹方法如下： 当工件直径较小时，将工件置于三个卡爪之间当工件直径较小时，将工件置于三个卡爪之间装夹，如下图所示。装夹，如下图所示。 当装夹带内孔的零件时，可将三爪当装夹带内孔的零件时，可将三爪伸入工件内孔伸入工件内孔中，利用卡爪的径向张力装夹，如下图（中，利用卡爪的径向张力装夹，如下图（b）所示。）所示。 当工件直径较大时，用正爪不便装夹，可将三个当工件直径较大时，用正爪不便装夹，可将三个正爪换成反爪进行装夹，如下图（正爪换成反爪进行装夹，如下图（c）所示。）所示。 当工件长度较长时，应采用当工件长度较长时，应采用“一夹一顶一夹一顶”的方法的方法装夹，如下图（装夹，如下图（d）所示。）所示
6、。2角铁式车床夹具角铁式车床夹具 角铁式车床夹具的夹具体呈角铁状，其结构角铁式车床夹具的夹具体呈角铁状，其结构不对称，主要用于加工壳体、支座、杠杆和接头不对称，主要用于加工壳体、支座、杠杆和接头等零件的回转面和端面。等零件的回转面和端面。 如右图所示为加工轴承座内孔的角铁式专用车床如右图所示为加工轴承座内孔的角铁式专用车床夹具。工件以一面（底面）两孔为定位基准，在夹具夹具。工件以一面（底面）两孔为定位基准，在夹具的定位支承板、圆柱的定位支承板、圆柱销和削边销上定位，销和削边销上定位，用两块压板夹紧工件。用两块压板夹紧工件。三、车床夹具的设计要点三、车床夹具的设计要点1定位元件定位元件 为保证定
7、位准确，夹具上定位元件的结构和布为保证定位准确，夹具上定位元件的结构和布置必须使工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线置必须使工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合。重合。2夹紧装置夹紧装置 在车削过程中，夹具和工件一起随主轴旋转，在车削过程中，夹具和工件一起随主轴旋转，夹具除受切削力的作用外，还受到离心力的作用。因夹具除受切削力的作用外，还受到离心力的作用。因此，夹紧装置必须能够产生足够的夹紧力，且自锁性此，夹紧装置必须能够产生足够的夹紧力，且自锁性能要可靠。能要可靠。3车床夹具与车床主轴的连接车床夹具与车床主轴的连接 根据车床夹具径向尺寸大小的不同，其与机根据车床夹具径向尺寸大小的不同，其
8、与机床主轴的连接方式主要有以下两种：床主轴的连接方式主要有以下两种： （1）对于径向尺寸）对于径向尺寸D140mm或或D（23）d的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧，如左图所示。并用螺杆拉紧，如左图所示。 （2）对于径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘与）对于径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘与车床主轴前端连接，过渡盘与主轴配合处的形状取决车床主轴前端连接，过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。如右图所示。于主轴前端的结构。如右图所示。 4夹具总体结构夹具总体结构 （1）车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，）车床夹具一般都
9、是在悬臂状态下工作的，为保证加工过程的稳定性，夹具结构应力求简单为保证加工过程的稳定性，夹具结构应力求简单紧凑，悬伸长度尽量小，使重心尽可能靠近主轴。紧凑，悬伸长度尽量小，使重心尽可能靠近主轴。 （2）对角铁式或花盘式等结构不对称的车床）对角铁式或花盘式等结构不对称的车床夹具，设计时应采用平衡装置，以减少由于回转夹具，设计时应采用平衡装置，以减少由于回转不平衡而引起的振动现象。不平衡而引起的振动现象。 （3）为保证安全，夹具体应制成圆形，夹具）为保证安全，夹具体应制成圆形，夹具体上的各元件不允许伸出圆形轮廓之外。此外，体上的各元件不允许伸出圆形轮廓之外。此外，夹具的结构还应便于工件的安装、测量
10、和切屑的夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的排出或清理等。排出或清理等。任务二任务二 铣床夹具铣床夹具一、铣床夹具的分类一、铣床夹具的分类1直线进给式铣床夹具直线进给式铣床夹具 这类夹具是最常见的一种铣床夹具，它在加工这类夹具是最常见的一种铣床夹具，它在加工过程中同工作台一起作直线进给运动。过程中同工作台一起作直线进给运动。 按一次装夹工件数目的多少，可以将其分为单按一次装夹工件数目的多少，可以将其分为单件铣床夹具和多件铣床夹具。其中，在单件、小批件铣床夹具和多件铣床夹具。其中，在单件、小批量生产时，使用单件铣床夹具较多；在大批量生产量生产时，使用单件铣床夹具较多；在大批量生产小零件时，
11、使用多件铣床夹具较多。小零件时，使用多件铣床夹具较多。 如右图所示为一直线如右图所示为一直线进给式铣床夹具。工件以进给式铣床夹具。工件以V形块和支承套定位。转形块和支承套定位。转动手柄带动偏心轮回转，动手柄带动偏心轮回转，使使V形块移动，实现夹具形块移动，实现夹具的夹紧和松开。定向键与的夹紧和松开。定向键与机床工作台上的机床工作台上的T形槽配形槽配合确定了夹具与机床间的合确定了夹具与机床间的相互位置后，再用螺栓紧相互位置后，再用螺栓紧固。对刀块用来确定刀具固。对刀块用来确定刀具的位置及方向。的位置及方向。2圆周进给式铣床夹具圆周进给式铣床夹具安装和拆卸，这样可安装和拆卸，这样可以实现切削加工和
12、装以实现切削加工和装卸工件同时进行。因卸工件同时进行。因此，这类夹具的生产此，这类夹具的生产率较高，适用于大批、率较高，适用于大批、大量生产加工中小型大量生产加工中小型零件。零件。 这类夹具主要用在有回转工作台的铣床上或这类夹具主要用在有回转工作台的铣床上或组合机床上。如下图所示，工作台上一般有多个工组合机床上。如下图所示，工作台上一般有多个工位，每个工位都安装一套夹具。加工过程中，夹具位，每个工位都安装一套夹具。加工过程中，夹具随工作台旋转作连续的圆周进给运动，使工件依次随工作台旋转作连续的圆周进给运动，使工件依次经过切削区域进行加工。在装卸区域可进行工件的经过切削区域进行加工。在装卸区域可
13、进行工件的3仿形进给式铣床夹具仿形进给式铣床夹具 类夹具主要用在立式铣床上进行机械仿形加工。类夹具主要用在立式铣床上进行机械仿形加工。仿形运动是在加工过程中，利用靠模在主进给运动仿形运动是在加工过程中，利用靠模在主进给运动的基础上使工件获得辅助进给运动而形成。的基础上使工件获得辅助进给运动而形成。 按主进给运动方式的不同，仿形进给式铣床夹按主进给运动方式的不同，仿形进给式铣床夹具又可分为直线进给式仿形铣床夹具和圆周进给式具又可分为直线进给式仿形铣床夹具和圆周进给式仿形铣床夹具。仿形进给式铣床夹具主要适用于中仿形铣床夹具。仿形进给式铣床夹具主要适用于中小批量生产。小批量生产。二、铣床夹具的设计要
14、点二、铣床夹具的设计要点 1保证工件定位的稳定性和夹紧的可靠性保证工件定位的稳定性和夹紧的可靠性 铣床夹具的受力元件和夹具体要有足够的刚度和铣床夹具的受力元件和夹具体要有足够的刚度和强度，以保证工件在夹具上定位的稳定性和夹紧的可强度，以保证工件在夹具上定位的稳定性和夹紧的可靠性。靠性。 设计和布置定位元件时，应使支承面积尽量大设计和布置定位元件时，应使支承面积尽量大一些，以增加工件定位的稳定性。一些，以增加工件定位的稳定性。 设计夹紧装置时，为防止工件在加工过程中松设计夹紧装置时，为防止工件在加工过程中松动，夹紧装置要有足够的夹紧力和自锁能力，且夹紧动，夹紧装置要有足够的夹紧力和自锁能力，且夹
15、紧力的作用点和方向要适当。力的作用点和方向要适当。2定向键（定位键）定向键（定位键） 为确定夹具与机床工作台的相对位置，在夹为确定夹具与机床工作台的相对位置，在夹具体底面上应设置定向键。定向键与铣床工作台上具体底面上应设置定向键。定向键与铣床工作台上的的T形形槽配合确定夹具在机床上的正确位置；同时槽配合确定夹具在机床上的正确位置；同时它还能承受部分切削力，有利于减轻夹紧螺栓的负它还能承受部分切削力，有利于减轻夹紧螺栓的负荷，增加夹具的稳定性。荷，增加夹具的稳定性。 定向键安装在夹具底面的槽中，一般用两个，并定向键安装在夹具底面的槽中，一般用两个，并安装在一条直线上，其距离应尽量远些，小型夹具也
16、安装在一条直线上，其距离应尽量远些，小型夹具也可使用一个断面为矩形的长键作为定向键。定向键有可使用一个断面为矩形的长键作为定向键。定向键有矩形和圆柱形两种。矩形和圆柱形两种。 常用的矩形定向键有两种结构。一种在侧面开有常用的矩形定向键有两种结构。一种在侧面开有沟槽或台阶将定向键分为上下两部分，如下图（沟槽或台阶将定向键分为上下两部分，如下图（a）所）所示。其上部尺寸按示。其上部尺寸按H7/h6与夹具体上的键槽配合，下部与夹具体上的键槽配合，下部宽度尺寸为宽度尺寸为b，常按，常按H8/h8或或H7/h6与工作台上的与工作台上的T形槽形槽配合；另一种上没有开出沟槽或台阶，如下图（配合；另一种上没有
17、开出沟槽或台阶，如下图（b）所）所示，其上下两部分尺寸相同，定向精度不高。示，其上下两部分尺寸相同，定向精度不高。 如下图（如下图（c）所示为圆柱形定向键。使用这种定向）所示为圆柱形定向键。使用这种定向键时，其圆柱面和工作台键时，其圆柱面和工作台T形槽平面是线接触，容易磨形槽平面是线接触，容易磨损，所以应用较少。损，所以应用较少。 3对刀装置对刀装置 铣床夹具上一般都设计有确定刀具位置及方铣床夹具上一般都设计有确定刀具位置及方向的对刀装置。对刀装置由对刀块和塞尺组成。向的对刀装置。对刀装置由对刀块和塞尺组成。其中，对刀块用来确定夹其中，对刀块用来确定夹具和刀具的相对位置；塞具和刀具的相对位置；
18、塞尺用来防止对刀时碰伤刀尺用来防止对刀时碰伤刀刃和对刀块。使用时，将刃和对刀块。使用时，将塞尺塞入刀具和对刀块之塞尺塞入刀具和对刀块之间，根据接触的松紧程度间，根据接触的松紧程度来确定刀具的最终位置。来确定刀具的最终位置。 如右图所示为几种如右图所示为几种常见的对刀装置。常见的对刀装置。 对刀块通常用销钉或螺钉紧固在夹具体上，其对刀块通常用销钉或螺钉紧固在夹具体上，其位置应便于对刀和工件的装卸。对刀块的工作表面位置应便于对刀和工件的装卸。对刀块的工作表面与定位元件之间应有一定的位置精度要求，即应以与定位元件之间应有一定的位置精度要求，即应以定位元件的工作表面或对称中心作为基准，来校准定位元件的
19、工作表面或对称中心作为基准，来校准其与对刀块之间的位置尺寸关系。其与对刀块之间的位置尺寸关系。 采用对刀块对刀，加工精度一般不超过采用对刀块对刀，加工精度一般不超过IT8级。级。当精度要求较高，或者不便于设置对刀块时，可以用当精度要求较高，或者不便于设置对刀块时，可以用试切法、标准件对刀法或者百分表来校正定位元件相试切法、标准件对刀法或者百分表来校正定位元件相对于刀具的位置。对于刀具的位置。任务三任务三 钻床夹具钻床夹具 钻床夹具上除夹具的一般元件或装置外，还钻床夹具上除夹具的一般元件或装置外，还装有钻模板和钻套，因此，钻床夹具又称为钻模。装有钻模板和钻套，因此，钻床夹具又称为钻模。钻模的主要
20、特点是通过钻套引导刀具进行加工。钻模的主要特点是通过钻套引导刀具进行加工。 一、钻模的分类一、钻模的分类 按其结构的不同，钻模可分为固定式钻模、回转按其结构的不同，钻模可分为固定式钻模、回转式钻模、翻转式钻模、盖板式钻模和滑柱式钻模等。式钻模、翻转式钻模、盖板式钻模和滑柱式钻模等。 1固定式钻模固定式钻模 固定式钻模主要用于在立式钻床上加工较大固定式钻模主要用于在立式钻床上加工较大的单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。在使用过的单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。在使用过程中，固定式钻模程中，固定式钻模的位置是固定不动的位置是固定不动的，其加工精度较的，其加工精度较高。高。 当加工右图当加工右图（b）
21、所示杠杆上）所示杠杆上10mm孔时，常选孔时，常选用右图（用右图（a）所示固）所示固定式钻模。定式钻模。 2回转式钻模回转式钻模 回转式钻模主要用于加工同一圆周上的平行回转式钻模主要用于加工同一圆周上的平行孔系或分布在圆周上的径向孔系。按回转轴线方孔系或分布在圆周上的径向孔系。按回转轴线方位的不同，回转式位的不同，回转式钻模可分立轴、卧钻模可分立轴、卧轴和斜轴三种形式。轴和斜轴三种形式。 右图（右图（a）所）所示为用来加工图（示为用来加工图（b）所示所示70mm圆周上圆周上均匀分布的均匀分布的6个个10mm孔的立轴回孔的立轴回转式钻模。转式钻模。 3翻转式钻模翻转式钻模 翻转式钻模主要用于加工
22、小型工件分布在不翻转式钻模主要用于加工小型工件分布在不同表面上的小孔。使用过程中，可在工作台上翻同表面上的小孔。使用过程中，可在工作台上翻转，实现加工表面的转换。由于翻转需人工进行，转，实现加工表面的转换。由于翻转需人工进行，所以夹具连同工件的质量不能太大，一般小于所以夹具连同工件的质量不能太大，一般小于810kg。 下图为用来加工套筒圆柱面上下图为用来加工套筒圆柱面上4个径向小孔的个径向小孔的翻转式钻模。翻转式钻模。 4盖板式钻模盖板式钻模 盖板式钻模主要用于在大型工件上加工多个盖板式钻模主要用于在大型工件上加工多个平行小孔。它没有夹具体，使用时，钻模板直接平行小孔。它没有夹具体，使用时，钻
23、模板直接在工件上定位，用夹紧装置将钻模板夹紧在工件在工件上定位，用夹紧装置将钻模板夹紧在工件上。上。 下图为用来加工车床溜板箱上多个小孔的盖下图为用来加工车床溜板箱上多个小孔的盖板式钻模。板式钻模。 5滑柱式钻模滑柱式钻模 滑柱式钻模带有可升降钻滑柱式钻模带有可升降钻模板，其结构简单，操作方便，模板，其结构简单，操作方便，动作迅速，制造周期短，生产动作迅速，制造周期短，生产中应用较广。但钻孔的垂直度中应用较广。但钻孔的垂直度和孔距精度不太高。和孔距精度不太高。 右图为手动滑柱式钻模右图为手动滑柱式钻模底座。升降钻模板通过导杆底座。升降钻模板通过导杆与夹具体的导孔相连。转动与夹具体的导孔相连。转
24、动操作手柄，经斜齿轮带动斜操作手柄，经斜齿轮带动斜齿条轴移动，使钻模板实现齿条轴移动，使钻模板实现升降。升降。 二、钻模的设计要点二、钻模的设计要点 1钻模板钻模板 钻模板是指在钻模上用于安装钻套的零件。按钻模板是指在钻模上用于安装钻套的零件。按其与夹具体连接方式的不同，钻模板可分为固定式其与夹具体连接方式的不同，钻模板可分为固定式钻模板、铰链式钻模板和分离式钻模板三种。钻模板、铰链式钻模板和分离式钻模板三种。 （1）固定式钻模板）固定式钻模板 如下图所示，固定式钻模板直接固定在夹具体上，如下图所示，固定式钻模板直接固定在夹具体上，其钻孔精度高，但对于有些工件装卸不方便。固定式其钻孔精度高，但
25、对于有些工件装卸不方便。固定式钻模板与夹具体的连接可做成连体式、装配式或焊接钻模板与夹具体的连接可做成连体式、装配式或焊接式等。式等。 如右图（下）所示，分离式如右图（下）所示，分离式钻模板与夹具体是分开的，工件钻模板与夹具体是分开的，工件在夹具体中每装卸一次，钻模板在夹具体中每装卸一次，钻模板也要装卸一次。分离式钻模板的也要装卸一次。分离式钻模板的钻孔精度高，但装卸费时费力，钻孔精度高，但装卸费时费力，生产率低。生产率低。 （2）铰链式钻模板）铰链式钻模板 如右图（上）所示，铰链式如右图（上）所示，铰链式钻模板是用铰链装在夹具体上的。钻模板是用铰链装在夹具体上的。由于铰链与孔之间存在间隙，所
26、由于铰链与孔之间存在间隙，所以其钻孔精度比固定式钻模板低，以其钻孔精度比固定式钻模板低，但装卸工件方便。但装卸工件方便。（3）分离式钻模板）分离式钻模板 如右图所示为固定钻套，它有如右图所示为固定钻套，它有两种形式：无肩钻套和带肩钻套。两种形式：无肩钻套和带肩钻套。固定钻套直接压入钻模板或夹具体固定钻套直接压入钻模板或夹具体中，其与钻模板的配合一般选用中，其与钻模板的配合一般选用H7/n6或或H7/r6。固定钻套钻孔的位。固定钻套钻孔的位置精度较高，结构简单，但磨损后置精度较高，结构简单，但磨损后不易更换，因此，主要用于中小批不易更换，因此，主要用于中小批量生产中。量生产中。 2钻套钻套 （1
27、）钻套的形式）钻套的形式 钻套是指确定钻头等刀具位置及方向的引导元钻套是指确定钻头等刀具位置及方向的引导元件。按其结构，钻套可分为固定钻套、可换钻套、件。按其结构，钻套可分为固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套等四种。快换钻套和特殊钻套等四种。 固定钻套固定钻套 如下图所示为可换钻套。在钻套磨损后，松如下图所示为可换钻套。在钻套磨损后，松开螺钉即可以更换新的钻套，因此，可换钻套主要开螺钉即可以更换新的钻套，因此，可换钻套主要用于大批量生产中。在钻套与钻模板之间有一衬套，用于大批量生产中。在钻套与钻模板之间有一衬套，可换钻套和衬套的配合一般选用可换钻套和衬套的配合一般选用H7/g6或或H6/g
28、5。 可换钻套可换钻套 快换钻套快换钻套 如下图所示为快换钻套。当要取下钻套时，如下图所示为快换钻套。当要取下钻套时，只要将钻套反转一定角度，使螺钉的头部刚好对只要将钻套反转一定角度，使螺钉的头部刚好对准钻套上的缺口，再往上一拔，即可取下钻套。准钻套上的缺口，再往上一拔，即可取下钻套。当工件孔需要多把刀具进行顺序加工时，可采用当工件孔需要多把刀具进行顺序加工时，可采用快换钻套。快换钻套与钻模板之间也有中间衬套，快换钻套。快换钻套与钻模板之间也有中间衬套，其配合情况与可换钻套基本相同。其配合情况与可换钻套基本相同。 特殊钻套特殊钻套 当受工件的形状或加工孔位置的分布等限制当受工件的形状或加工孔位
29、置的分布等限制不能采用上述标准钻套时，可根据需要设计特殊不能采用上述标准钻套时，可根据需要设计特殊结构的钻套。如下图所示为几种特殊钻套。其中，结构的钻套。如下图所示为几种特殊钻套。其中，图（图（a）所示钻套用以加工沉孔或凹槽上的孔；图）所示钻套用以加工沉孔或凹槽上的孔；图（b）所示钻套用于加工斜面或圆弧面上的孔；图）所示钻套用于加工斜面或圆弧面上的孔；图（c）所示钻套用于加工多个近距离孔。）所示钻套用于加工多个近距离孔。 一般钻套内孔的基本尺寸一般钻套内孔的基本尺寸应等于刀具的最大极限尺寸，应等于刀具的最大极限尺寸，钻套与刀具之间取基轴间隙配钻套与刀具之间取基轴间隙配合。当所加工孔精度低于合。
30、当所加工孔精度低于IT8级级时，钻套内孔可按时，钻套内孔可按F8或或G7加工；加工；当所加工孔精度高于当所加工孔精度高于IT8级时，级时，钻套内孔可按钻套内孔可按H7或或G6加工。加工。 （2）钻套的主要结构参数设计）钻套的主要结构参数设计 在选定了钻套结构类型后，需要确定钻套的在选定了钻套结构类型后，需要确定钻套的内孔直径内孔直径d、引导高度、引导高度H及钻套与工件间的排屑间及钻套与工件间的排屑间隙隙h等参数，如下图所示。等参数，如下图所示。 钻套的内孔直径钻套的内孔直径d 钻套的引导高度钻套的引导高度H 一般情况下，取一般情况下，取H（12.5）d。其中，当。其中，当加工精度较高或孔直径较
31、小、且刀具刚性较差时，加工精度较高或孔直径较小、且刀具刚性较差时，取较大值；反之，取较小值。取较大值；反之，取较小值。 钻套与工件间的排屑钻套与工件间的排屑间隙间隙h 一般取一般取h（1/31）D。其中，加工钢材等塑性。其中，加工钢材等塑性材料时，材料时，h取大值；加工铸铁等脆性材料时，取大值；加工铸铁等脆性材料时，h取小值。取小值。另外，在斜面上钻孔或钻斜孔时，另外，在斜面上钻孔或钻斜孔时，h应尽可能取小些；应尽可能取小些；所加工孔的位置精度要求较高时，所加工孔的位置精度要求较高时，h取小值或取小值或h0；加工深孔时，一般加工深孔时，一般h不小于不小于1.5D。 任务四任务四 镗床夹具镗床夹
32、具 镗床夹具也采用镗套作为引导元件，因此，镗镗床夹具也采用镗套作为引导元件，因此，镗床夹具又称为镗模。床夹具又称为镗模。 镗模的加工精度较高，主要用于箱体类工件的镗模的加工精度较高，主要用于箱体类工件的精密孔系加工。采用镗模后，可以不受镗床精度的精密孔系加工。采用镗模后，可以不受镗床精度的影响而加工出具有较高精度要求的工件。影响而加工出具有较高精度要求的工件。 镗模不仅广泛应用于镗床和组合机床中，还可镗模不仅广泛应用于镗床和组合机床中，还可以用在通用机床（如车床、铣床和钻床等）上加工以用在通用机床（如车床、铣床和钻床等）上加工具有较高精度要求的孔及孔系。具有较高精度要求的孔及孔系。一、镗模的类
33、型一、镗模的类型 按镗套布置形式的不同，镗模可以分为单支按镗套布置形式的不同，镗模可以分为单支承引导镗模和双支承引导镗模两类。承引导镗模和双支承引导镗模两类。 1单支承引导镗模单支承引导镗模 单支承引导镗模中只有一个镗套作引导元件，镗单支承引导镗模中只有一个镗套作引导元件，镗杆与机床主轴刚性连接。使用这种镗模加工时，主轴杆与机床主轴刚性连接。使用这种镗模加工时，主轴的回转精度会影响镗孔精度。的回转精度会影响镗孔精度。 单支承引导镗模的引导方式主要有单支承前引导单支承引导镗模的引导方式主要有单支承前引导和单支承后引导两种。和单支承后引导两种。 （1）单支承前引导）单支承前引导 如下图（如下图（a
34、）所示，镗套在镗杆前端，加工）所示，镗套在镗杆前端，加工面在中间。这种支承形式适用于加工面在中间。这种支承形式适用于加工D60mm，且且lD的通孔。一般镗杆的引导部分直径的通孔。一般镗杆的引导部分直径dD，因此，引导部分直径不受加工孔径大小的影响。因此，引导部分直径不受加工孔径大小的影响。（2）单支承后引导）单支承后引导 如下图（如下图（b）所示，加工面在镗杆的前端，镗）所示，加工面在镗杆的前端，镗套在中间。这种支承形式适用于加工套在中间。这种支承形式适用于加工D60mm的通的通孔或盲孔。孔或盲孔。 当孔的长度当孔的长度lD时，可使刀具引导部分直径时，可使刀具引导部分直径dD。这样，镗杆的刚度
35、好，加工精度高；且在。这样，镗杆的刚度好，加工精度高；且在换刀具时，可以不用更换镗套。换刀具时，可以不用更换镗套。 当孔的长度当孔的长度lD时，应使刀具引导部分直径时，应使刀具引导部分直径dD，以便镗杆引导部分可伸入加工孔，从而缩，以便镗杆引导部分可伸入加工孔，从而缩短镗套与工件之间的距离及镗杆的悬伸长度。短镗套与工件之间的距离及镗杆的悬伸长度。 为便于排屑、更换刀具、装卸和测量工件等，为便于排屑、更换刀具、装卸和测量工件等，单支承引导镗模的镗套与工件之间的距离单支承引导镗模的镗套与工件之间的距离h一般一般在在2080mm之间，常取之间，常取h（0.51）D。 2双支承引导镗模双支承引导镗模
36、双支承引导镗模上有两个镗套作引导元件，镗杆双支承引导镗模上有两个镗套作引导元件，镗杆与机床主轴采用浮动连接，镗孔的位置精度取决于镗与机床主轴采用浮动连接，镗孔的位置精度取决于镗套的精度，与机床主轴的回转精度无关。套的精度，与机床主轴的回转精度无关。 双支承引导镗模的引导方式主要有前后双支承引双支承引导镗模的引导方式主要有前后双支承引导和双支承后引导两种，如下图所示。导和双支承后引导两种，如下图所示。 （1）前后双支承引导）前后双支承引导 如上页图（如上页图（a）所示，镗模的两个支承分别在）所示，镗模的两个支承分别在刀具的前方和后方。这种支承形式适用于加工孔径刀具的前方和后方。这种支承形式适用于
37、加工孔径较大、孔的长径比较大、孔的长径比l/D1.5的通孔或孔系，其加工精的通孔或孔系，其加工精度较高，但更换刀具不方便。当镗套间距度较高，但更换刀具不方便。当镗套间距L10d时，时，应增加中间支承，以提高镗杆刚度。应增加中间支承，以提高镗杆刚度。 （2）双支承后引导）双支承后引导 如上页图（如上页图（b）所示，镗模的两个支承设在刀具）所示，镗模的两个支承设在刀具的后方。这种支承形式便于装卸工件和刀具，也便于的后方。这种支承形式便于装卸工件和刀具，也便于观察和测量，其适用性与单支承后引导相似。为保证观察和测量，其适用性与单支承后引导相似。为保证导向精度，一般应使导向精度，一般应使L15d，L2
38、（1.251.5）l。二、镗模的设计要点二、镗模的设计要点1镗套镗套 按其结构，镗套可以分为固定式镗套和回转式按其结构，镗套可以分为固定式镗套和回转式镗套。镗套。（1）固定式镗套）固定式镗套 固定式镗套在加工过固定式镗套在加工过程中不随镗杆一起转动，其程中不随镗杆一起转动，其结构与快换钻套相似，如右结构与快换钻套相似，如右图所示。它有两种形式：图图所示。它有两种形式：图（a）所示为不带油杯和油）所示为不带油杯和油槽形式，图（槽形式，图（b）所示为带）所示为带油杯和油槽形式。油杯和油槽形式。 固定式镗套结构紧凑，精度高，但易磨损，故只固定式镗套结构紧凑，精度高，但易磨损，故只适用于低速镗孔，一般
39、镗杆线速度适用于低速镗孔，一般镗杆线速度v0.3m/s。固定式。固定式镗套的引导长度常取镗套的引导长度常取H（1.52）d。 （2）回转式镗套）回转式镗套 回转式镗套在镗孔过程中随镗杆一起转动，镗杆回转式镗套在镗孔过程中随镗杆一起转动，镗杆与镗套之间的磨损大大减少，故其适用于高速镗孔。与镗套之间的磨损大大减少，故其适用于高速镗孔。 回转式镗套有滑动式（回转式镗套有滑动式（如下图（如下图（a）和图（）和图（b）所）所示）和滚动式（如下图（示）和滚动式（如下图（c）所示）所示）两种。）两种。 滑动回转镗套的引导长度滑动回转镗套的引导长度H（1.53）d，滚动回转镗套双支承时引导长度滚动回转镗套双支
40、承时引导长度H0.75d，单支，单支承时与固定式镗套相同。承时与固定式镗套相同。 2镗杆镗杆 镗杆的引导部分是镗杆和镗套的配合处，按与镗杆的引导部分是镗杆和镗套的配合处，按与之配合的镗套不同，镗杆的引导部分可分为固定式之配合的镗套不同，镗杆的引导部分可分为固定式镗套的镗杆引导部分和回转式镗套的镗杆引导部分镗套的镗杆引导部分和回转式镗套的镗杆引导部分两种。两种。（1）固定式镗套的镗杆引导部分）固定式镗套的镗杆引导部分 固定式镗套的镗杆引导部分有整体式和镶条式固定式镗套的镗杆引导部分有整体式和镶条式两种结构。两种结构。 当镗杆引导部分的直径小于当镗杆引导部分的直径小于50mm时，镗杆时，镗杆常采用
41、整体式结构，如下图（常采用整体式结构，如下图（a）至图（）至图（c）所示。）所示。其中，图（其中，图（a）所示为开油槽的镗杆，图（）所示为开油槽的镗杆，图（b）和图）和图（c）所示为开深直槽和螺旋槽的镗杆。）所示为开深直槽和螺旋槽的镗杆。 当镗杆引导部分直径大于当镗杆引导部分直径大于50mm时，镗杆常采用时，镗杆常采用镶条式结构，如下图（镶条式结构，如下图（d）所示。）所示。 （2）回转式镗套的镗杆引导部分）回转式镗套的镗杆引导部分 回转式镗套的镗杆引导部分有在镗杆上装回转式镗套的镗杆引导部分有在镗杆上装平键和在镗杆上开键槽两种形式。其中，下图平键和在镗杆上开键槽两种形式。其中，下图（a）所示
42、为在镗杆上装平键，键下装有压缩弹）所示为在镗杆上装平键，键下装有压缩弹簧，键的前部有斜面，适用于有键槽的镗套；簧，键的前部有斜面，适用于有键槽的镗套；下图（下图（b）所示为在镗杆上开键槽，镗杆头部作）所示为在镗杆上开键槽，镗杆头部作成的螺旋引导结构，可与装有键的镗套配合使成的螺旋引导结构，可与装有键的镗套配合使用。用。 3支架和底座支架和底座 镗模支架和底座为铸铁件，常分开制造，这镗模支架和底座为铸铁件，常分开制造，这样便于加工、装配和时效处理。它们应有足够的刚样便于加工、装配和时效处理。它们应有足够的刚度和强度，以保证加工过程的稳定性；应尽量避免度和强度，以保证加工过程的稳定性；应尽量避免采
43、用焊接结构，宜采用螺钉和销钉刚性连接。采用焊接结构，宜采用螺钉和销钉刚性连接。 支架在使用中不允许承受夹紧力。支架设计时，支架在使用中不允许承受夹紧力。支架设计时，除了要有适当的壁厚外，还应合理设置加强肋。除了要有适当的壁厚外，还应合理设置加强肋。 在底座面对操作者一侧应加工有一窄长平面，在底座面对操作者一侧应加工有一窄长平面，用于找正基面，以便将镗模安装于工作台上。底座上用于找正基面，以便将镗模安装于工作台上。底座上应设置适当数目的耳座，以保证镗模在机床工作台上应设置适当数目的耳座，以保证镗模在机床工作台上安装牢固可靠。底座上还应有起吊环，以便于搬运。安装牢固可靠。底座上还应有起吊环，以便于
44、搬运。 任务五任务五 高效机床夹具高效机床夹具 一、组合夹具一、组合夹具 组合夹具是由一套预先制造好的具有各种形状、组合夹具是由一套预先制造好的具有各种形状、功用、规格及尺寸的标准元件和组件组装而成的。功用、规格及尺寸的标准元件和组件组装而成的。1组合夹具特点组合夹具特点 （1）可拆装、重组，有利于降低生产成本，提）可拆装、重组，有利于降低生产成本，提高生产率高生产率 （2）加工精度高）加工精度高 （3）可多次使用）可多次使用 （4）不受生产类型的限制）不受生产类型的限制 （5）体积大，刚度差，成本高）体积大，刚度差，成本高2组合夹具的组成组合夹具的组成 基础件：基础件：包括长方形、圆形和方形
45、基础板及包括长方形、圆形和方形基础板及基础角铁等，常作为组合夹具的夹具体。基础角铁等，常作为组合夹具的夹具体。 支承件：支承件：包括包括V形支承、长方支承、角度支承和形支承、长方支承、角度支承和加肋角铁等，是组合夹具中的骨架元件，数量最多，加肋角铁等，是组合夹具中的骨架元件，数量最多，应用最广。支承件既可作为各元件间的连接件，又可应用最广。支承件既可作为各元件间的连接件，又可作为大型工件的定位件。作为大型工件的定位件。 定位件：定位件：包括各种键、定位销、定位盘和定位支包括各种键、定位销、定位盘和定位支承等，主要用于工件的定位和元件与元件之间的定位。承等，主要用于工件的定位和元件与元件之间的定
46、位。 引导件：引导件：包括钻套、镗套和引导支承等，主要包括钻套、镗套和引导支承等，主要用于确定刀具与夹具的相对位置，并起引导刀具的用于确定刀具与夹具的相对位置，并起引导刀具的作用。作用。 夹紧件：夹紧件：包括各种压板，主要用于压紧工件，包括各种压板，主要用于压紧工件，也可用作垫板和挡板。也可用作垫板和挡板。 紧固件：紧固件：包括各种螺栓、螺钉、螺母和垫圈包括各种螺栓、螺钉、螺母和垫圈等，主要用于紧固组合夹具中的各种元件及压紧被等，主要用于紧固组合夹具中的各种元件及压紧被加工件。加工件。 其他件：其他件：包括有三爪支承、支承环、手柄、连包括有三爪支承、支承环、手柄、连接板和平衡块等，在组装中起辅
47、助作用。接板和平衡块等，在组装中起辅助作用。 合件：合件：是指由若干零件组合而成，在组装过程中是指由若干零件组合而成，在组装过程中不拆散使用的独立部件，包括尾座、可调不拆散使用的独立部件，包括尾座、可调V形块、折形块、折合板和回转支架等。使用合件可以扩大组合夹具的使合板和回转支架等。使用合件可以扩大组合夹具的使用范围，加快组装速度，简化组合夹具的结构。用范围，加快组装速度，简化组合夹具的结构。 3组合夹具的分类组合夹具的分类 按组装连接基面形状的不同，组合夹具可分按组装连接基面形状的不同，组合夹具可分为槽系组合夹具和孔系组合夹具两大类。为槽系组合夹具和孔系组合夹具两大类。 （1）槽系组合夹具）
48、槽系组合夹具 槽系组合夹具在生产中应用比较广泛，其连接基槽系组合夹具在生产中应用比较广泛，其连接基面为面为T形槽。它分大型、中型和小型三种规格，其主形槽。它分大型、中型和小型三种规格，其主要参数如下表所示。要参数如下表所示。 其中，大型组合夹具主要适用于重型机械其中，大型组合夹具主要适用于重型机械制造业；中型组合夹具主要适用于机械制造业；制造业；中型组合夹具主要适用于机械制造业；小型组合夹具主要适用于仪器、仪表和电信、电小型组合夹具主要适用于仪器、仪表和电信、电子工业，也可用于较小工件的加工。子工业，也可用于较小工件的加工。 （2）孔系组合夹具）孔系组合夹具 孔系组合夹具的连接孔系组合夹具的连
49、接基面为圆柱孔组成的坐标基面为圆柱孔组成的坐标孔系，如右图所示。孔系孔系，如右图所示。孔系组合夹具中元件与元件间组合夹具中元件与元件间用两个销钉定位，一个螺用两个销钉定位，一个螺钉紧固。孔径公差为钉紧固。孔径公差为H7，孔距公差为孔距公差为0.01mm。二、随行夹具二、随行夹具 随行夹具是指切削加工中随带安装好的工件随行夹具是指切削加工中随带安装好的工件在各工位间被自动运送转移的机床夹具。随行夹在各工位间被自动运送转移的机床夹具。随行夹具主要用在自动生产线、加工中心和柔性制造系具主要用在自动生产线、加工中心和柔性制造系统等自动化生产中。统等自动化生产中。 工件在随行夹具上安装定位后，由运送装置
50、把工件在随行夹具上安装定位后，由运送装置把随行夹具运送到各个工位上，由该工位的机床夹具随行夹具运送到各个工位上，由该工位的机床夹具对其进行定位和夹紧。因此，随行夹具的上方设有对其进行定位和夹紧。因此，随行夹具的上方设有工件的定位和夹紧装置，下方设有供输送和定位用工件的定位和夹紧装置，下方设有供输送和定位用的平面和装置。当它带着工件被输送到机床夹具中的平面和装置。当它带着工件被输送到机床夹具中后，能够精确定位和夹紧。后，能够精确定位和夹紧。任务六任务六 机床夹具的设计机床夹具的设计 一、基本要求一、基本要求 1保证加工工件的各项技术要求保证加工工件的各项技术要求2具有较高的生产率和较低的制造成本
