机床夹具设计 第一章 机床夹具概论 第二章 工件在夹具中的定位 第三章 工件的夹紧 第四章 夹具的对定 第五章 各类机床夹具 第一章 机床夹具概论 第二章 工件在夹具中的定位 第三章 工件的夹紧 第四章 夹具的对定 第五章 各类机床夹具 第六章 专用夹具的设计方法 第七章 现代机床夹具 附 录

第一章 机床夹具概论 1.1 机床夹具的分类 1.2 工件的装夹 1.3 机床夹具的组成 1.4 机床夹具的工作原理及作用 1.1 机床夹具的分类 1.2 工件的装夹 1.3 机床夹具的组成 1.4 机床夹具的工作原理及作用 1.5 加工误差的组成 1.6 内容任务

概 述 在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确加工位置的工艺装备。 夹 具： 机械制造过程： 机床切削加工、焊接、装配、检验等 概 述 在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确加工位置的工艺装备。 夹 具： 机械制造过程： 机床切削加工、焊接、装配、检验等 在机床上用来固定加工对象，使之占有正确加工位置的工艺装备，称机床夹具，以后简称夹具。 机 床 夹 具：

1.1机床夹具的分类 　见图1.1机床夹具的几种分类方法： 图1.1 机床夹具的分类

1、按夹具的通用特性分类 通用夹具 专用夹具 可调夹具 组合夹具 通用夹具：指结构、尺寸已标准化，且具有一定通用性的夹具。如三爪自动定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。其特点是适应范围大，已成为机床附件。但生产率较低，适用单件小批量生产中。

专用夹具：针对某一工件某一工序的加工要求专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。常用于批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。但设计制造周期长。

可调夹具：是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。

组合夹具： 是一种模块化的专用夹具。标准的模块元件有较高的精度和耐磨性，可组装成各种夹具；夹具用完毕后可进行拆卸，留待组装新的夹具。用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。组合夹具也已商品化。

2、按使用机床分类：车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床夹具等。 3、按夹紧动力源分类：手动、气动、液动、电动等。

1.2 工件的装夹 装夹：工件加工前，在机床或夹具中占据某一正确加工位 置，然后再予以压紧工件的过程。 1、 找正法装夹工件 1.2 工件的装夹 装夹：工件加工前，在机床或夹具中占据某一正确加工位 置，然后再予以压紧工件的过程。 1、 找正法装夹工件 （１） 以工件已有表面找正装夹工件，见下图1.2在四爪卡盘上用划针找正装夹工件。

（２）以工件上事先划好的线痕迹找正装夹工件，见下图1.3在虎钳上用划针找正装夹工件。 过程：预夹紧→找正、敲击→完全夹紧。

可见：找正法装夹工件，工件正确位置的获得是找正达到，夹具只起到夹紧工件的作用。 　　方便、简单，生产率低、劳动强度大，单件、小批生产用。

2、专用夹具装夹工件 (1)　钻床夹具装夹工件：见图1.4在钻床夹具上加工套类零件上ø6H9径向孔，工件以ø6H9内孔及端面与夹具上定位销6及其端面接触定位，通过开口垫圈4、螺母5压紧工件。把夹具放在钻床工作台面上，移动夹具让钻套1导引钻头钻孔。因钻套内孔中心线到定位销6端面的尺寸及对定位销6轴线的对称度是根据工件孔加工位置要求确定，所以能满足加工要求。

1-钻套；2-衬套；3-钻模板； 4-开垫圈；5-螺母；6-定位销：7—夹具体 图1-4 钻床夹具 1-钻套；2-衬套；3-钻模板； 4-开垫圈；5-螺母；6-定位销：7—夹具体

(2)　铣床夹具装夹工件：见图1.5在铣床夹具上加工套类零件上的通槽，工件以内孔及端面在定位销6及端面上接触定位，通过开口垫圈4、螺母5压紧工件。在铣床上夹具通过底面和定位键2与铣床工作台面和T形槽面接触确定夹具在铣床工作台上的位置，通过螺栓压板压紧夹具，然后移动工作台，让对刀块3工作面与塞尺、刀具切削表面接触确定其相对位置加工工件，因对刀块工作面到定位销轴线的位置尺寸是根据工件加工要求确定，所以能满足加工。

图1.5 铣床夹具 1—心轴；2—定位键；3—对刀块；4—螺母； 5—开口垫圈；6—夹具体

②工件通过预先在机床上调整好位置的夹具，相对机床占有正确位置； (3)专用夹具装夹工件的特点 ①工件在夹具中定位迅速； ②工件通过预先在机床上调整好位置的夹具，相对机床占有正确位置； ③工件通过对刀、导引装置，相对刀具占有正确位置； ④对加工成批工件效率尤为显著。

3、工件装夹的目的 (1)定位：使工件获得正确的加工位置。 (2)夹紧：固定工件的正确加工位置。 一般先定位、后夹紧，特殊情况下定位、夹紧同时实现，如三爪自动卡盘装夹工件。

1.3 机床夹具的组成 1、基本组成 (1) 定位元件：与工件定位基准接触的元件，用来确定工件在夹具中的位置。 1.3　机床夹具的组成 1、基本组成 (1)　定位元件：与工件定位基准接触的元件，用来确定工件在夹具中的位置。 (2)　夹紧装置：压紧工件的装置，是由多个元件组合而成。 (3)　夹 具 体：基本骨架，连接所有夹具元件。

2、其它组成 (4) 连接元件：连接机床与夹具的元件，用来确定夹具在机床中的位置。 (4)　连接元件：连接机床与夹具的元件，用来确定夹具在机床中的位置。 (5)　对刀、导引元件：用来确定夹具与刀具相对位置的元件。 (6)　其它元件：起辅助作用。

1.4机床夹具的工作原理及作用 图1.6 夹具工作原理分析 工件+夹具→连接元件→→→→机床 } 相对位置正确 工件相对 保证了正确 } 机床、刀具 位置正确 保证了正确 } 加工工件　　　　　　 工件→→→→定位元件→→→→夹具 } 相对位置正确 工件+夹具→对刀、导引元件→刀具 图1.6 夹具工作原理分析

2、作用 ⑴ 保证加工精度； ⑵ 提高劳动生产率、降低成本； ⑶ 降低工人劳动强度； ⑷ 可由较低技术等级工人进行加工； ⑴　保证加工精度； ⑵　提高劳动生产率、降低成本； ⑶　降低工人劳动强度； ⑷　可由较低技术等级工人进行加工； ⑸　扩大机床使用范围

⑴ 定位误差(△dw)：工件在夹具上定位不准确在工件上产生的加工误差。 1.5工件加工误差的组成 1、装夹误差(△ZJ)：把工件装夹到夹具上，工件位置不准在工件上产生的加工误差。 ⑴ 定位误差(△dw)：工件在夹具上定位不准确在工件上产生的加工误差。 ⑵ 夹紧误差(△jj)：工件夹紧变形在工件上产生的加工误差。当夹紧力方向、作用点、大小合理时近似为零。

2、对定误差(△DD)：夹具在机床上安装位置不准确和夹具与刀具相对位置不准确在工件上产生的加工误差。 ⑴　夹具位置误差(△jw)：夹具在机床上安装位置不准确在工件上产生的加工误差。 ⑵　夹具对刀误差(△jd)：夹具与刀具对刀不准确在工件上产生的加工误差。

3、过程误差(△GC)：加工过程中的磨损、变形、振动等因素造成工件上产生的加工误差。属随机变量，无法量化。

4、误差不等式 △ZJ+ △DD +△GC≤T 为方便计算，一般人为各取1/3，△ZJ≤1/3 T ↓忽略△jj △dw≤1/3 T (工件允许的最大加工误差，即工序尺寸的公差) 为方便计算，一般人为各取1/3，△ZJ≤1/3 T ↓忽略△jj △dw≤1/3 T 满足认为正确

1.6 内容 任务 1、内容：重点围绕专用夹具设计讲解。 ⑴ 主要内容：工件在夹具中的定位、夹紧；夹具在机床上的安装、对刀。 1.6 内容 任务 1、内容：重点围绕专用夹具设计讲解。 ⑴　主要内容：工件在夹具中的定位、夹紧；夹具在机床上的安装、对刀。 ⑵　其它内容：各种典型夹具介绍；专用夹具设计方法。

⑶学会查阅机床夹具设计的标准、手册、图册等资料。 2、任务 　⑴掌握机床夹具设计的基础理论知识。 ⑵掌握机床夹具设计的方法、步骤。 ⑶学会查阅机床夹具设计的标准、手册、图册等资料。 ⑷了解现代机床夹具发展方向。

本章重点性掌握机床夹具的工作原理、工件加工误差的组成，一般性掌握机床夹具的分类、组成和作用。 1－1、什么是专用夹具？ 复习题 本章重点性掌握机床夹具的工作原理、工件加工误差的组成，一般性掌握机床夹具的分类、组成和作用。 1－1、什么是专用夹具？ 1－2、什么是装夹？工件定位与夹紧的区别与联系？ 1－3、机床夹具由哪几部分组成？ 1－4、结合图1.5简述夹具的工作原理？ 1－5、工件的加工误差有哪几大类？每类含哪几项误差？ 1－6、学习本教材的目的和任务是什么？ 目录 下一节