机械制造技术基础(第4章)机床夹具设计原理

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1、科学出版社　高等教育出版中心机械制造技术基础第4章机床夹具设计原理2021/9/21科学出版社　高等教育出版中心2第4章机床夹具设计原理4.2工件在夹具中的定位4.3工件在夹具中的夹紧4.4典型机床夹具设计要点4.5机床专用夹具的设计方法4.1机床夹具概述2021/9/21科学出版社　高等教育出版中心34.1机床夹具概述4.1.1机床夹具及其分类在机床上用来确定工件位置并将其夹紧的工艺装备称为机床夹具（简称夹具）。研究机床夹具分类的目的是为了更好地了解各类夹具的不同特点和应用范围，进而掌握各类夹具设计中的普遍性原理和特殊性问题。机床夹具一般按

2、专门化程度、使用的机床和夹紧动力源进行分类。1.按专门化程度分类（5类）（1）通用夹具。指具有较高通用性的夹具，其结构尺寸已经系列化。这类夹具一般由专门厂家生产制造，有些已经作为机床附件随机床一起供应。如：三爪卡盘、四爪卡盘、虎钳等。通用夹具均具有适应性强、成本低、可缩短生产准备周期的优点；但其效率较低、定位精度较差也是不容忽视的。因此，通用夹具多用于加工精度要求不高、中、小批和单件生产的场合。（2）专用夹具。针对某一工件的某一工序的加工精度要求而专门设计、制造的夹具称为专用夹具。由于具有非常高的针对性，所以其效率很高，结构紧凑，定位精度较高

3、；但制造周期较长，成本较高，不具有通用性。专用夹具多用于生产批量较大场合；小批量生产中，当工件加工精度较高或加工困难时也采用专用夹具。4.1机床夹具概述（3）可调夹具。通过更换和调整夹具上的个别元件，就可满足相同或相似类型、但具有不同结构尺寸工件装夹需要的一类夹具称为可调夹具。可调夹具又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具是指具有一定通用性的可调夹具，如：滑柱钻模；成组夹具是专门应用于成组工艺的夹具，要求夹具在同组工件装夹中能够可调。（4）组合夹具。由预先制造好的标准元件、合件组装而成的夹具，组成夹具的元件、合件可多次拆装，重复利用。

4、组合夹具的特点就是夹具组装极快；可减少夹具品种，降低夹具的保管、维护费用；可降低工件的加工成本。因此，组合夹具非常适合于新产品的开发试制和单件、小批生产类型。（5）随行夹具。随行夹具是指在自动线加工中，可随同工件按加工工艺需要一起移动的夹具。随行夹具必须要与固定安装在各加工工位的工位夹具配套使用。随行夹具不同于一般夹具的地方就是具有两套定位基准，一套用于对工件进行定位，另一套用于在工位夹具上对其本身定位。加工时，先将工件装夹在随行夹具上，然后随行夹具带着工件沿自动线依次完成在各工位的装夹和加工。随行夹具适用于被加工工件无可靠定位基准或无可靠输

5、送基面的情况。4.1机床夹具概述2.按使用的机床分类根据所使用的机床，夹具可分为车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，拉床夹具、齿轮加工机床夹具等。3.按夹紧动力源分类根据夹具所使用的夹紧动力源，夹具可分为手动夹具，电动夹具，气动夹具，液压夹具，电磁夹具，真空夹具等。4.1.2机床夹具的功用（1）可以稳定保证工件的加工精度。采用夹具装夹工件，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。4.1机床夹具概述（2）可以减少辅助时间，提高劳动生产率。采用夹具后，可以省去对工件的逐个找正和对刀，使辅

6、助时间显著减少；另外，用夹具装夹工件，比较容易实现多件、多工位加工，以及使机动时间与辅助时间重合等；当采用机械化、自动化程度较高的夹具时，可进一步减少辅助时间，从而可以大大提高劳动生产率。（3）可以扩大机床的使用范围，实现一机多能。在机床上配备专用夹具，可以使机床使用范围扩大．例如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模后，可以进行箱体孔系的镗削加工，使车床、钻床具有镗床的功能。（4）可以改善工人的劳动条件，降低劳动强度。4.1机床夹具概述尽管夹具的种类繁多,夹具结构形式各异，但夹具一般由下列几部分组成：（1）定位元件。定位元件指与工件定位表

7、面相接触或配合，用以确定工件在夹具中准确位置的元件。如图5-1中的定位心轴1。（2）夹紧装置。夹紧装置用以夹紧工件，防止加工中其它作用力对工件已定好位的破坏。如图5-1中的螺母11和开口垫圈10。（3）对刀、引导元件。对刀、引导元件用来保证刀具相对于夹具或工件之间准确位置的元件。如图5-1中的钻套9。此外，铣床夹具中的对刀块和镗床夹具中的镗套也属此类元件。（4）连接元件。连接元件用以确定夹具相对于机床之间准确位置，并将夹具紧固在机床上的元件。如夹具与机床工作台之间连接用T型槽螺栓。4.1机床夹具概述（5）其它元件和装置。为了满足工件装卸和加工

8、中其它需要所设置的元件及装置。如：为提高工件局部刚度的辅助支承；装卸工件用的上下料装置、顶出器；为实现多分布面加工用的分度装置；为了让刀的抬起装置等。如图5-1中的