1、第四章第四章 机床夹具设计原理机床夹具设计原理学习目的与要求学习目的与要求（1）了解机床夹具的组成、作用及其对零件加工的重要性）了解机床夹具的组成、作用及其对零件加工的重要性（2）掌握对工件定位的概念、原理、要求及定位误差的概念）掌握对工件定位的概念、原理、要求及定位误差的概念（3）掌握各种不同定位方式定位误差的计算）掌握各种不同定位方式定位误差的计算（4）熟悉对工件夹紧的目的、要求和夹紧机构）熟悉对工件夹紧的目的、要求和夹紧机构（5）熟悉各种机床上使用的夹具特点）熟悉各种机床上使用的夹具特点（6）初步掌握夹具设计的方法、要点和步骤）初步掌握夹具设计的方法、要点和步骤主要内容主要内容第第4 4
2、章章 机床夹具设计原理机床夹具设计原理4.1 4.1 机床夹具的概述机床夹具的概述4.2 4.2 工件的定位工件的定位4.3 4.3 典型的定位方式、定位元件及定位装置典型的定位方式、定位元件及定位装置4.4 4.4 定位误差定位误差4.5 4.5 工件的夹紧工件的夹紧4.6 4.6 夹紧机构夹紧机构4.7 4.7 夹具的动力装置夹具的动力装置4.8 4.8 夹具的其它装置夹具的其它装置4.9 4.9 夹具设计的方法及步骤夹具设计的方法及步骤思考与练习：思考与练习：一、机床夹具的定义一、机床夹具的定义 广义广义 机床夹具机床夹具 辅助辅助将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置。将刀具在机床上进行定
3、位、夹紧的装置。二、工件的安装二、工件的安装 定义定义 内容：内容： 方式：方式：4-1 夹具的基本概念夹具的基本概念安装安装定位定位夹紧夹紧划线安装划线安装夹具安装夹具安装三、夹具的组成三、夹具的组成1、夹具的组成、夹具的组成 定位元件及定位装置定位元件及定位装置 夹紧元件及夹紧装置夹紧元件及夹紧装置 导向元件或对刀装置导向元件或对刀装置 动力装置动力装置 夹具体夹具体 其它元件与装置其它元件与装置2、夹具的工作原理要点、夹具的工作原理要点 使工件占有正确的加工位置使工件占有正确的加工位置 保证夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的保证夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的准确几何位置，
4、满足加工面对定位基准的相互位置精准确几何位置，满足加工面对定位基准的相互位置精度要求度要求 保证加工面对定位基准的位置尺寸保证加工面对定位基准的位置尺寸机床夹具和机床、刀具、工件之间关系图机床夹具和机床、刀具、工件之间关系图四、夹具的作用四、夹具的作用（1）保证加工精度）保证加工精度 （2）提高生产率）提高生产率（3）减轻工人劳动强度）减轻工人劳动强度 （4）扩大机床使用范围）扩大机床使用范围（5）降低生产成本）降低生产成本 （6）可由较低技术等级的工人加工）可由较低技术等级的工人加工 五、夹具分类五、夹具分类 1、按专业化程度、按专业化程度 通用夹具通用夹具 专用夹具专用夹具 成组夹具成组夹
5、具 组合夹具组合夹具 随行夹具随行夹具 2 2、按机床种类、按机床种类 车床夹具车床夹具 磨床夹具磨床夹具 钻床夹具钻床夹具( (钻模钻模) ) 镗床夹具镗床夹具( (镗模镗模) ) 铣床夹具铣床夹具 3 3、按动力源、按动力源 手动、气动、液压、气液、电动、电磁、真空、手动、气动、液压、气液、电动、电磁、真空、 自紧自紧( (切削力切削力) )4-2工件的定位工件的定位一、定位与基准一、定位与基准 定位：工件在夹具中占有正确的位置定位：工件在夹具中占有正确的位置 夹紧：固定工件的位置夹紧：固定工件的位置 定位基准：确定工件安装时所用的基准定位基准：确定工件安装时所用的基准 二、定位原理二、定
6、位原理 自由度：自由度：一个物体在空间中可能具有的运动一个物体在空间中可能具有的运动 刚体有六个自由度：刚体有六个自由度： 定位条件：定位条件：采取各种约束措施来消除六个自由度采取各种约束措施来消除六个自由度 六点定位原理：六点定位原理： x yzxyz 、 、 、 、平面平面 1、2、3：圆柱面圆柱面 5、6 ： 槽槽 4 ：zxy、 、xy、z圆盘类零件圆盘类零件轴类零件轴类零件圆柱面圆柱面 1、3、4、5：槽槽 2： 端端 6： y z y z 、xx定位销定位：定位销定位：六点六点定位原理定位原理 采用六个按一定规则布置的约束点，限采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，
7、实现完全定位制工件的六个自由度，实现完全定位常见定位元件分析常见定位元件分析V型铁定位：型铁定位：锥销定位：锥销定位：顶尖定位：顶尖定位：三、定位的正常情况与非正常情况三、定位的正常情况与非正常情况需限制需限制5个自由度个自由度需限制需限制6个自由度个自由度正常定位正常定位完全定位完全定位不完全定位不完全定位不正常定位不正常定位欠定位欠定位超定位超定位超定位的几个例子超定位的几个例子平面定位：平面定位：四个支撑钉四个支撑钉三个三个平面长销平面长销 平面平面3 3个；长销个；长销4 4个个改进措施改进措施长销与小端面长销与小端面短销与大端面短销与大端面长销与浮动端面垫长销与浮动端面垫一面两销一面
8、两销 两个短销均限制了两个短销均限制了 将其中一销改为将其中一销改为削边销削边销Y 过定位益处过定位益处 增加稳定性增加稳定性 增加刚性增加刚性具体情况具体分析：具体情况具体分析： 该限制的没有限制该限制的没有限制欠定位，不允许；限制自由度小欠定位，不允许；限制自由度小于六时，是欠定位或不完全定位于六时，是欠定位或不完全定位 一个自由度被多个定位元件限制一个自由度被多个定位元件限制超定位，一般不超定位，一般不允许允许 工件定位面精度、夹具定位元件精度较高工件定位面精度、夹具定位元件精度较高允许过允许过定位定位提高刚度提高刚度 工件刚度低，过定位工件刚度低，过定位提高刚度提高刚度 根据加工要求确
9、定定位根据加工要求确定定位 欠定位和过定位可能同时存在欠定位和过定位可能同时存在5-3 典型的定位方式、定位元件及定位装置典型的定位方式、定位元件及定位装置 一、定位元件的要求一、定位元件的要求 有与工件相应的精度；有与工件相应的精度； 有足够的刚度；有足够的刚度； 有足够的耐磨性。有足够的耐磨性。二、常见的定位方式及定位元件二、常见的定位方式及定位元件平面定位、外圆定位、内孔定位、复合定位平面定位、外圆定位、内孔定位、复合定位1 1、平面定位、平面定位 应用场合：应用场合：箱体、床身、机座、支架等箱体、床身、机座、支架等 定位元件：定位元件：支承钉及支承板、可调支承与自位支承、支承钉及支承板
10、、可调支承与自位支承、辅助支承辅助支承 支承钉与支承板支承钉与支承板 精基准：精基准： 支承钉或支承板支承钉或支承板 粗基准：粗基准： 三个支承钉三个支承钉可调支承可调支承 用于未加工过的面（粗基准）用于未加工过的面（粗基准）自位支承自位支承辅助支承辅助支承 避免粗基准的超定位避免粗基准的超定位 增加工件刚性增加工件刚性辅助支承辅助支承2 2、圆孔定位、圆孔定位 定位销：定位销：主用于中心孔定位，一般主用于中心孔定位，一般d50mm 锥销锥销圆柱形定位销：圆柱形定位销：限制限制2 2个自由度个自由度 菱形销菱形销( (削边销削边销) )：限制限制1 1个自由度个自由度固定：固定：限制限制3 3
11、个自由度个自由度浮动：浮动：限制限制2 2个自由度个自由度心轴心轴： A、刚性心轴、刚性心轴间隙配合，定心低间隙配合，定心低过盈配合，定心高过盈配合，定心高B、锥度心轴、锥度心轴 常用锥度：常用锥度：1:10001:10001:50001:5000 工件紧，定心高，不用夹紧工件紧，定心高，不用夹紧C、弹性心轴：、弹性心轴： 定心精度高，装卸方便定心精度高，装卸方便液性塑料心轴液性塑料心轴D、定心心轴：、定心心轴：用于粗基准或孔径大时用于粗基准或孔径大时 孔定位孔定位3 3、外圆定位、外圆定位 套筒套筒 自动定心定位：自动定心定位：卡盘及卡头卡盘及卡头支承支承V V型铁定位型铁定位 分类：分类：
12、 特点：特点：对中性好对中性好 应用：应用：外圆柱面定位；任意曲线柱面的定位；外圆柱面定位；任意曲线柱面的定位；与其他定位元件组合使用；超定位时，可做成与其他定位元件组合使用；超定位时，可做成浮动形式浮动形式平支承平支承两个平支承两个平支承半圆支承半圆支承长长V V型铁：型铁：限制限制4 4个自由度个自由度短短V V型铁：型铁：限制限制2 2个自由度个自由度V V型铁型铁4 4、圆锥孔定位、圆锥孔定位 用锥轴限用锥轴限5个自由度，个自由度，特例是顶尖特例是顶尖（死顶尖和浮动顶（死顶尖和浮动顶尖）尖）5 5、复合定位、复合定位一个平面和两个与平面垂直的孔组合；一个平面和两个与平面垂直的孔组合；一
13、个平面和一个与其垂直的孔组合一个平面和一个与其垂直的孔组合（1）一个平面和两个与其垂直的孔）一个平面和两个与其垂直的孔 A 、采用两个圆柱销和一个平面的情况、采用两个圆柱销和一个平面的情况 使工件两个孔中一个准确定位，两孔中心距误差和两使工件两个孔中一个准确定位，两孔中心距误差和两销中心距误差由另一个定位销来补偿销中心距误差由另一个定位销来补偿设孔设孔1和销和销1准确定位，两者最小间隙准确定位，两者最小间隙1 ，要将孔，要将孔2套套入定位销入定位销2，而两个中心距又有误差，则只能将定位销，而两个中心距又有误差，则只能将定位销2减小。从图中可以看出，当两孔中心距最大两销中心距减小。从图中可以看出
14、，当两孔中心距最大两销中心距最小或反之最小或反之 L-LxL+Lx 2为孔为孔2与销与销2的最小间隙，这样的最小间隙，这样d2较小，从而定位的较小，从而定位的角度小误差很大。角度小误差很大。 两孔中心误差和两销的中心误差由两个定位销来补偿：两孔中心误差和两销的中心误差由两个定位销来补偿： 将两个销直径减小，这样在中心连线方向定位精度降低，将两个销直径减小，这样在中心连线方向定位精度降低，另外也不能减小角度误差，因此很少采用。另外也不能减小角度误差，因此很少采用。222max22()22xggDDdLLLLL 122max2222222gxdDddDLL B、用削边销来补偿两孔中心距和两销中心距
15、的误差、用削边销来补偿两孔中心距和两销中心距的误差 削边销的出现削边销的出现 设两孔中心距最大，两销中心距最小设两孔中心距最大，两销中心距最小11min1maxDd 22min2maxDd 如把定位销如把定位销2削成宽为削成宽为b的扁销，即可补偿两个中心距误差的扁销，即可补偿两个中心距误差使工件顺利装入。根据几何关系得（两三角形）使工件顺利装入。根据几何关系得（两三角形）222()2()2()xgxgDbLLLL略去高阶小量略去高阶小量222()xgDbLL当两孔中心距最小，两销中心距最大时，结果相同。当两孔中心距最小，两销中心距最大时，结果相同。2BDO2BDO 削边销结构削边销结构2222
16、()2gxDBDLL2222()2gxDBDLL已标准化已标准化 扁销扁销刚性差刚性差凸肚销凸肚销制造复杂制造复杂菱形销菱形销C 、削边销（菱形）设计、削边销（菱形）设计 已知：已知：两销孔公称尺寸及公差，两孔中心距公称尺寸两销孔公称尺寸及公差，两孔中心距公称尺寸及公差及公差 求：求：两销公称尺寸两销公称尺寸 削边销宽度及销公差，两销孔中削边销宽度及销公差，两销孔中心距及公差心距及公差 例：例：已知工件两孔为已知工件两孔为 两孔中心距为两孔中心距为 0.031012mm1000.05mm解：解：公差为公差为 对称分布对称分布11()53xgLL 112()1000.02535xggLLLL确定
17、圆柱销的直径及公差确定圆柱销的直径及公差 圆柱销圆柱销1 1的为的为 最小间隙最小间隙0.0060.01712112(120.006)0.006mm 确定菱形销确定菱形销2的直径公称尺寸、公差及宽度的直径公称尺寸、公差及宽度 先根据先根据D2值查表选值查表选b（P204 表表4.1），），b=4 根据根据b求求2 则由最小间隙则由最小间隙222 ()2 4(0.050.02)0.047mm12xgbLLD 2222min2max22()()22DdDdDd 0.04720.05812d0220.05811.9530.01111.942mm122dd0.0060.017得，得，选销与孔为选销与孔
18、为H/g，H/f，一般为，一般为g6，公差为，公差为公差值为公差值为0.011所以，取所以，取d2=12，则，则0.047222220()120.04711.9531222dDdD （2）一个平面和一个与其垂直的孔组合）一个平面和一个与其垂直的孔组合 A、大平面、短销、大平面、短销 B、大平面、长销、大平面、长销（3）两个互相垂直的平面和一个与其中一个面垂直的孔）两个互相垂直的平面和一个与其中一个面垂直的孔组合组合 6、其它定位方式、其它定位方式 一些特殊的如齿轮淬火后磨内孔一些特殊的如齿轮淬火后磨内孔齿齿余量均匀余量均匀123齿面定位齿面定位5-4 定位误差定位误差一、与夹具有关的误差：一、
19、与夹具有关的误差： 1、定位误差、定位误差定定 2、夹紧误差、夹紧误差夹紧夹紧 3、导向误差、导向误差导导 4、夹具安装误差、夹具安装误差夹具安夹具安 5、夹具制造误差、夹具制造误差夹具夹具基准不重合基准不重合间隙间隙定位基面形状误差定位基面形状误差定位误差定位误差dwdw对正安装误差对正安装误差azazazaz过程误差过程误差dw+az+gc= 各取各取1/3二、定位误差的分析二、定位误差的分析定位误差是否满足要求，与分布有关，也与标准定位误差是否满足要求，与分布有关，也与标准值（调整值有关）值（调整值有关） 误差误差分布分布范围范围下限下限上限上限标准（调整时）标准（调整时）基准不重合基准
20、不重合基准位移误差基准位移误差工件定位面不准工件定位面不准 一批零件，系统误差和随机误差一批零件，系统误差和随机误差夹具定位元件不准夹具定位元件不准 夹具，系统误差夹具，系统误差三、常见定位形式的定位误差三、常见定位形式的定位误差 1、用支承或平面作定位元件、用支承或平面作定位元件 平面定位平面定位 要求尺寸：要求尺寸： A1 则由则由基准不重合基准不重合引起的定位误差引起的定位误差定定=A2A2A2/2 支承定位平面支承定位平面 要求尺寸：要求尺寸：A3 基准重合，但工件定位面不准，有基准重合，但工件定位面不准，有基准位移基准位移引起定位误引起定位误差差定定=(H-h)tg()， =90若要
21、求若要求A1则即有则即有基准位移基准位移引起，又引起，又有有定位基准不重合定位基准不重合定定=(H-h)tg()+A2支承定位外圆表面支承定位外圆表面 对对H1: 定定=D/2(不重合不重合) 对对H2: 定定=0 对对A: 定定=D/2(不重合不重合) 2、用定位销、心轴定位内圆表面和用套筒定位外圆表面、用定位销、心轴定位内圆表面和用套筒定位外圆表面 (1)中心偏移中心偏移销或套筒销或套筒垂直垂直放置放置 如图，如图，x、y两个方向定位误差两个方向定位误差Dd 定定xy中心圆中心圆当定位销或套筒当定位销或套筒水平水平放放置，由于重力等作用，置，由于重力等作用，高点接触高点接触定位误差：定位误
22、差： 2222dDDd2222dDDd22dD定销小孔大销小孔大销大孔小销大孔小中心偏转中心偏转DdtgL 3、锥心轴定位、锥心轴定位 当工件孔有孔径误差当工件孔有孔径误差 时，时， 基准位移误差：基准位移误差： 孔直径公差孔直径公差 锥角锥角 当心轴有直径误差时当心轴有直径误差时孔2()2tg孔定孔2tg()2轴定公差公差位移误差位移误差 对销对销1来说最小间隙来说最小间隙 各个方向各个方向 孔径公差孔径公差 销径公差销径公差 最小间隙最小间隙111max12222Dd11max1maxmax22 DdDd 定位111Dd222max22222Dd对销对销2来说，由于不限来说，由于不限x方向
23、自由度，即由销方向自由度，即由销1决定。决定。y方向：方向：11max122Dd定位移转角：转角：1122121max2max222DdDdtgLL 转角为转角为2一般一般转角：可取转角：可取()22tg 弧度4、V形铁定位形铁定位下母线为设计基准（如键槽等）下母线为设计基准（如键槽等） 此时由于基准不重合（此时由于基准不重合（QA、C）产生基准转换误差。设调整）产生基准转换误差。设调整是按标准工件调整，工件直径为是按标准工件调整，工件直径为d，现工件直径为现工件直径为d +，则产生的定，则产生的定位误差为位误差为 QQO QO QOOOQO Q 定其中其中 22sinsin2sin222dd
24、O TO O2dOQ 2dO Q 11(1)2222sinsin22ddK定111(1)2sin2K带入直径公差带入直径公差误差分布范围误差分布范围12090601K077. 0207. 05中心线为设计基准中心线为设计基准(如端键槽如端键槽) 此时定位误差此时定位误差2sin2sin22O TO OK定212sin2K=120，60，90 设计基准为上母线设计基准为上母线 此时定位误差此时定位误差-PPOPOPOOO POP 定2sin2OO 2dO P 2dOP 222sin2dd定31(1)2sin2K=120，90，60 K3 K2 K1注意注意5-5 工件的夹紧工件的夹紧一、夹紧机构
25、的组成一、夹紧机构的组成 1、夹紧元件、夹紧元件 2、动力装置、动力装置 3、中间传力机构、中间传力机构二、夹紧机构的基本要求与设计原则二、夹紧机构的基本要求与设计原则 1、夹紧必须保证定位而不能破坏定位、夹紧必须保证定位而不能破坏定位主要夹紧力垂直于装置基面主要夹紧力垂直于装置基面 夹紧元件不应破坏工件定位夹紧元件不应破坏工件定位2、工件和夹具的夹紧变形必须在允许范围内、工件和夹具的夹紧变形必须在允许范围内 夹紧力作用在工件刚性较好的方向上夹紧力作用在工件刚性较好的方向上夹紧力的着力点和支承点尽可能靠近切削力作用点夹紧力的着力点和支承点尽可能靠近切削力作用点 夹紧力的反作用力不应使夹具产生影
26、响加工精度的夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形变形 夹紧力大小要适当夹紧力大小要适当3、夹紧机构必须可靠、夹紧机构必须可靠 夹紧元件本身有足够的刚度和强度夹紧元件本身有足够的刚度和强度 手动夹紧的自锁性能可靠手动夹紧的自锁性能可靠 夹紧机构有足够的夹紧行程夹紧机构有足够的夹紧行程4、夹紧机构的操作安全、省力、方便、迅速、夹紧机构的操作安全、省力、方便、迅速5、夹紧机构的复杂程度和自动化程度与生产规模及工厂、夹紧机构的复杂程度和自动化程度与生产规模及工厂的财力、物力相适应的财力、物力相适应 三、夹紧力的确定三、夹紧力的确定 夹紧力大小、方向和作用点夹紧力大小、方向和作用点 1、夹紧
27、力的方向、夹紧力的方向保证定位准确可靠，一般垂直于主要定位基准面保证定位准确可靠，一般垂直于主要定位基准面 应使所需夹紧力尽可能小应使所需夹紧力尽可能小 应使工件变形小应使工件变形小 2、夹紧力的作用点夹紧力的作用点 保持工件稳定定位保持工件稳定定位 使工件夹紧变形尽可能小使工件夹紧变形尽可能小 尽可能靠近工件被加工表面尽可能靠近工件被加工表面三要素三要素辅助支承辅助支承3、夹紧力大小的选择、夹紧力大小的选择 夹紧力大小应适当夹紧力大小应适当 确定方法：确定方法： 类比法计算分析法类比法计算分析法 加工过程中，切削力变化加工过程中，切削力变化时，按最不利的情况考虑时，按最不利的情况考虑开始，绕
28、开始，绕0点翻转，摩擦力矩点翻转，摩擦力矩12ABFf LFf L1/2ABFFW121/2 WfLLK P L122L K PWfLL5-6 夹紧机构夹紧机构 一、斜楔夹紧机构一、斜楔夹紧机构00 xyFF211sin()cos()QFRWR11FtgR22FW tg1cos()WR21()QW tgW tg21()QWtgtg1、夹紧力计算、夹紧力计算即即又又2、结构特点：、结构特点：斜楔具有自锁性斜楔具有自锁性21122212121120 sin() cos()()()xFFRRWFW tgW tgW tgtgtg一般一般 约约6， 手动可靠手动可靠 气动、液压时，气动、液压时，可大些，
29、可大些，1530。12、612具有改变压力方向的特点具有改变压力方向的特点具有增力作用具有增力作用 增力系数增力系数 3左右左右夹紧行程小，行程夹紧行程小，行程h，移动，移动S 行程小行程小 自锁差自锁差3、适用范围、适用范围 小型钻床、铣床；与其他装置组合使用小型钻床、铣床；与其他装置组合使用2111()pWiQtgtghtgShS tg二、螺旋夹紧机构二、螺旋夹紧机构 1、结构形式、结构形式三、偏心夹紧机构三、偏心夹紧机构 四、铰链夹紧机构四、铰链夹紧机构 增力机构，常与气缸、油缸联动以扩大夹紧增力机构，常与气缸、油缸联动以扩大夹紧 力，动作迅速，容易改变力的传递方向压板张力，动作迅速，容
30、易改变力的传递方向压板张 开量大；但自锁性能差开量大；但自锁性能差特点特点五、定心夹紧机构五、定心夹紧机构 三爪卡垫、弹性夹头等三爪卡垫、弹性夹头等六、联动夹紧机构六、联动夹紧机构 1、常见的联动夹紧方式、常见的联动夹紧方式 多点夹紧联动多点夹紧联动 多件夹紧联动多件夹紧联动 弯轴瓦分型面弯轴瓦分型面 先定位后夹紧联动先定位后夹紧联动 夹紧与其他动作联动夹紧与其他动作联动 如夹紧与锁紧辅助支承联动如夹紧与锁紧辅助支承联动2、设计联动夹紧机构时应注意的问题、设计联动夹紧机构时应注意的问题 仔细进行运动分析和受力分析，以确保实现设计意图；仔细进行运动分析和受力分析，以确保实现设计意图； 设计必要的
31、浮动环节及浮动程度，以保证夹紧均衡、运设计必要的浮动环节及浮动程度，以保证夹紧均衡、运动不发生干涉；动不发生干涉； 保证所有压板都能松夹，以便装卸工件；保证所有压板都能松夹，以便装卸工件； 注意刚性，以免刚性不足而夹不紧；注意刚性，以免刚性不足而夹不紧； 避免过于复杂，否则会降低可靠性，制造困难。避免过于复杂，否则会降低可靠性，制造困难。 4-7 夹具的动力装置夹具的动力装置一、动力装置的作用一、动力装置的作用 减轻工人劳动强度，提高生产率，保证安全生产减轻工人劳动强度，提高生产率，保证安全生产 常用动力装置：常用动力装置： 气压、液压、气液联合、电动、电磁、真空等气压、液压、气液联合、电动、
32、电磁、真空等二、气压夹紧二、气压夹紧采用压缩空气采用压缩空气缺点缺点优点优点使用、操纵方便使用、操纵方便夹紧效率高夹紧效率高夹紧轻便夹紧轻便夹紧刚度不高夹紧刚度不高夹紧装置空间大夹紧装置空间大特点特点噪声污染噪声污染气动夹紧及其辅助装置系统图气动夹紧及其辅助装置系统图固定式气缸固定式气缸回转式气缸回转式气缸三、液压夹紧三、液压夹紧 1、液压的压力较高，油缸小，布局方便，不需增力机构，、液压的压力较高，油缸小，布局方便，不需增力机构，结构简单；结构简单； 2、夹紧刚度大，夹紧可靠，动作比较平稳；、夹紧刚度大，夹紧可靠，动作比较平稳； 3、在液压机床上实现比较方便，否则需增设油泵站，提、在液压机床
33、上实现比较方便，否则需增设油泵站，提供高压油，因此成本高；供高压油，因此成本高； 4、没有排气噪声，但油泵工作时的噪声也很大，另外漏、没有排气噪声，但油泵工作时的噪声也很大，另外漏油不易处理，污染环境。油不易处理，污染环境。特点特点 (与气压比与气压比)四、气液联合夹紧四、气液联合夹紧 利用气压来源方便和液压工作油缸体积小的特点，其利用气压来源方便和液压工作油缸体积小的特点，其能量来源能量来源是压缩空气，是压缩空气，执行机构执行机构是油缸。是油缸。02111)/(PdDP增压器增压器五、电动夹紧五、电动夹紧 多由电动机、减速装置和螺旋副传动等组成多由电动机、减速装置和螺旋副传动等组成六、电磁夹
34、紧六、电磁夹紧平磨平磨 感应线圈感应线圈隔离板隔离板工件工件 导磁材料导磁材料 磁化磁化七、真空夹紧七、真空夹紧车床用电磁卡盘车床用电磁卡盘4-8 夹具的其它装置夹具的其它装置一、孔加工时的导向装置一、孔加工时的导向装置 1 1、钻孔导向、钻孔导向钻套钻套 （1）钻套的类型）钻套的类型(根据结构根据结构)： 固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套固定式固定式 (有肩和无肩有肩和无肩) 配合：配合： 特点：位置精度高，结构简单，但磨损后不易换，不特点：位置精度高，结构简单，但磨损后不易换，不能钻能钻扩扩铰铰 应用：应用： 用于单件、小批及孔距小的地方。用于单
35、件、小批及孔距小的地方。可换钻套可换钻套 配合：钻套与衬套间配合：钻套与衬套间 ，衬套与孔间，衬套与孔间 特点：操作方便，螺钉可防止钻套松动和被顶出特点：操作方便，螺钉可防止钻套松动和被顶出 应用：大批量生产，但不宜用于连续更换刀具的场合应用：大批量生产，但不宜用于连续更换刀具的场合76Hh67rH67gH56gH67hH67rH快换钻套快换钻套 用于钻用于钻扩扩铰铰( (攻丝攻丝) )特殊钻套特殊钻套（2）钻套的尺寸和公差）钻套的尺寸和公差 内径内径D 其基本尺寸由所用刀具的外径确定，对于钻其基本尺寸由所用刀具的外径确定，对于钻扩铰刀等标准定尺寸刀具，按基轴制选用的动配合扩铰刀等标准定尺寸刀
36、具，按基轴制选用的动配合F7或或G6 钻套高钻套高H 对于一般孔距精度对于一般孔距精度 H=(1.52)d 对于孔距（平行度）要求高的对于孔距（平行度）要求高的 H=(2.53.5)d 钻套与工件距离钻套与工件距离h 留有空间留有空间排屑；排屑； 加工铸铁加工铸铁 h=(0.30.7)d； 加工钢加工钢 h=(0.71.5)d； 孔的位置高，可取孔的位置高，可取h=0 断屑好断屑好 h，不好，不好 h应用：应用： 杆杆套紧；套紧； 套套衬用衬用57hH67gH（3）钻模举例）钻模举例 固定式与移动式钻模固定式与移动式钻模 翻转式或回转式钻模翻转式或回转式钻模 当工件上有几个方向不同孔时，可用一
37、个钻模在一次当工件上有几个方向不同孔时，可用一个钻模在一次安装中进行加工。这种钻模能获得所需的几个方向加安装中进行加工。这种钻模能获得所需的几个方向加工位置。工位置。 翻转式钻模：整个夹具和工件一起翻转翻转式钻模：整个夹具和工件一起翻转 回转式钻模回转式钻模分度机构分度机构2 2、镗孔的导向、镗孔的导向镗套镗套 （1 1）镗套结构类型）镗套结构类型 固定式镗套固定式镗套不与镗杆一起转动不与镗杆一起转动 外形尺寸小，外形尺寸小，结构简单，中结构简单，中心位置准确，心位置准确，转速高时出现转速高时出现“咬死咬死”，不，不超过超过20转转/分分 回转式镗套回转式镗套 外滚式回转镗套：外滚式回转镗套：
38、将回转部分装在夹具上，镗杆和将回转部分装在夹具上，镗杆和导套之间只有相对移动，而无转动导套之间只有相对移动，而无转动 内滚式回转镗套：内滚式回转镗套：将回转部分装在镗杆上将回转部分装在镗杆上 （2 2）镗刀通过问题）镗刀通过问题 很多情况刀大于镗套内径很多情况刀大于镗套内径内装内装通过通过（3 3）镗套的尺寸和公差）镗套的尺寸和公差 镗套的基本尺寸由镗杆的导向部分的外径来决定。镗套的基本尺寸由镗杆的导向部分的外径来决定。配合用配合用 、 ，后者用于精加工，后者用于精加工。内滚式，滑动套内滚式，滑动套 h6、h566hH65hH二、对刀装置二、对刀装置 铣床对刀装置铣床对刀装置三、分度装置三、分
39、度装置 斜面分度装置斜面分度装置四、夹具在机床上的定位四、夹具在机床上的定位 安装在工作台面上安装在工作台面上与机床回转主轴相连接与机床回转主轴相连接 为保证夹具相对于切削运动有准确方向，在夹具体底为保证夹具相对于切削运动有准确方向，在夹具体底面往往安装两个定向键或销面往往安装两个定向键或销 夹具在回转主轴上的安装，取决于所使用的机床主轴夹具在回转主轴上的安装，取决于所使用的机床主轴的端部结构的端部结构5-9 夹具设计的方法及步骤夹具设计的方法及步骤一、设计前的准备一、设计前的准备 1、生产纲领、生产纲领 N 气动或机动夹具气动或机动夹具 N 手动手动 简单简单 2、零件图及工序图、零件图及工
40、序图 零件图零件图尺寸、形状和位置精度要求尺寸、形状和位置精度要求 工序图工序图工序尺寸、基准等工序尺寸、基准等 加工表面加工表面 3、工序内容、工序内容 主要指该工序所用机床、刀具、切削用量、工步安主要指该工序所用机床、刀具、切削用量、工步安排、时间定额、装夹工件数目等排、时间定额、装夹工件数目等工序内容：工序内容：钻铰钻铰6两孔，钻两孔，钻8孔孔精度要求：精度要求：6两孔级，表面粗糙度两孔级，表面粗糙度3.2 ，位置度，位置度0.1；8孔自由，表面粗糙度孔自由，表面粗糙度12.5已加工表面有：已加工表面有：12H7孔、孔、15H7孔、孔、45f7外圆、外圆、两端面及两端面及18孔孔二、夹具
41、的总体方案的确定二、夹具的总体方案的确定 1、定位方案、定位方案 一面两销一面两销 长销、削边销、小止推面长销、削边销、小止推面装卸不便，钻工时干涉、装卸不便，钻工时干涉、复杂、排屑复杂、排屑 端面、削边销、定心套端面、削边销、定心套基准不重合基准不重合2、夹紧方案、夹紧方案螺钉垫圈夹紧螺钉垫圈夹紧优点：优点：机构简单、方便，机构简单、方便， 缺点：缺点：装卸工件不便，费时装卸工件不便，费时勾形压板勾形压板装卸方便，但需要拧两个螺母，费时；装卸方便，但需要拧两个螺母，费时；联动则复杂联动则复杂铰链压板铰链压板简单方便简单方便3、夹具形式、夹具形式 翻转或回转式翻转或回转式 三、夹具装配草图三、
42、夹具装配草图 工件工件定位元件定位元件导向元件导向元件夹紧机构夹紧机构夹具体夹具体 足够的刚度足够的刚度减少变形，必要时用加强筋减少变形，必要时用加强筋 形状简单形状简单避免加工困难避免加工困难 良好的工艺性良好的工艺性 操作方便，容易排屑操作方便，容易排屑 绘制夹具体应注意绘制夹具体应注意四、夹具的精度验算四、夹具的精度验算无基准转换无基准转换23定位误差定位误差夹紧夹紧导向导向安装安装五、绘制夹具的装配图及零件图五、绘制夹具的装配图及零件图 1、轮廓尺寸，即夹具的长宽高尺寸、轮廓尺寸，即夹具的长宽高尺寸 2、配合尺寸及种类、配合尺寸及种类 3、联系尺寸及偏差，一般按工件相应公差的、联系尺寸及偏差，一般按工件相应公差的 选取选取1125
