第五節(jié)各類機床夾具

1、第五節(jié)第五節(jié) 各類機床夾具簡介各類機床夾具簡介一、車床夾具一、車床夾具裝在車床主軸上回轉裝在車床主軸上回轉車床夾具的設計特點：車床夾具的設計特點：1、結構、結構2、平衡、平衡3、定位、定位4、安全、安全花盤角鐵式車床夾具花盤角鐵式車床夾具二、銑床夾具二、銑床夾具按工件的進給，分三類按工件的進給，分三類(1)直線進給式銑床夾具直線進給式銑床夾具 這類夾具安裝在作直線進給運動的銑床工作臺上這類夾具安裝在作直線進給運動的銑床工作臺上(2)圓周進給式銑床夾具圓周進給式銑床夾具用于立式圓工作臺銑床用于立式圓工作臺銑床(3)靠模銑床夾具靠模銑床夾具用在一般萬能銑床上加工成形曲面用在一般萬能銑床上加工成形曲

2、面銑床夾具的設計特點：銑床夾具的設計特點： 1)銑床加工中切削力較大，振動也較大，故需要銑床加工中切削力較大，振動也較大，故需要較大的夾緊力，夾具剛性也要好。較大的夾緊力，夾具剛性也要好。 2)借助對刀元件確定刀具相對夾具定位元件的位借助對刀元件確定刀具相對夾具定位元件的位置，此裝置一般固定在夾具體上。置，此裝置一般固定在夾具體上。 對刀元件由對刀塊和塞尺寸組成對刀元件由對刀塊和塞尺寸組成.圖圖a為對刀平塞尺，為對刀平塞尺，s=15mm，公差取，公差取h8；圖圖b為對刀圓柱塞尺，為對刀圓柱塞尺，d=35mm，公差取，公差取h8。 各各種種對對刀刀塊塊使使用用 銑成形面的銑成形面的特殊對刀塊特殊

3、對刀塊 3）借助定位鍵確定夾具在工作臺上的位置。）借助定位鍵確定夾具在工作臺上的位置。4）降低加工輔助時間。）降低加工輔助時間。( () )固定式鉆模固定式鉆模三、鉆床夾具三、鉆床夾具專用夾具 4 3D L零件工序簡圖A-AB-B() 滑動式鉆?；瑒邮姐@模(3)回轉式鉆模回轉式鉆模()翻轉式鉆模翻轉式鉆模()移動式鉆模移動式鉆模 用于加工小型工件不同方向上的孔，適合于中小批量用于加工小型工件不同方向上的孔，適合于中小批量工件的加工。由于加工時鉆模需要在工作臺上翻轉，因此工件的加工。由于加工時鉆模需要在工作臺上翻轉，因此夾具的重量不宜過重，一般應小于夾具的重量不宜過重，一般應小于10kg。加工。

4、加工6以下孔以下孔時，由于切削力小，鉆模在鉆床工作臺上不用壓緊，直接時，由于切削力小，鉆模在鉆床工作臺上不用壓緊，直接用手扶持，甚為方便。用手扶持，甚為方便。 ()蓋板式鉆模蓋板式鉆模鉆模坂鉆模坂鉆模坂分類：鉆模坂分類：固定式、鉸鏈式、可卸式、懸掛式固定式、鉸鏈式、可卸式、懸掛式鉆模板鉆模板 夾具體夾具體 導柱導柱 多軸傳動頭多軸傳動頭 圖中鉆模板圖中鉆模板3由錐由錐端緊定螺釘固定在導柱端緊定螺釘固定在導柱5上，導柱上部裝在多軸上，導柱上部裝在多軸傳動頭的導孔中，因此傳動頭的導孔中，因此鉆模板就被懸掛起來。鉆模板就被懸掛起來。導柱的下端和夾具體導柱的下端和夾具體6為為間隙配合，以確定鉆模間隙配

5、合，以確定鉆模板對夾具體的相對位置，板對夾具體的相對位置，隨著多軸頭下降，鉆模隨著多軸頭下降，鉆模板借助彈簧的壓力將工板借助彈簧的壓力將工件壓緊。多軸頭繼續(xù)送件壓緊。多軸頭繼續(xù)送進鉆頭從導套孔伸出開進鉆頭從導套孔伸出開始加工工件。鉆削完畢，始加工工件。鉆削完畢，鉆模板隨多軸頭上升，鉆模板隨多軸頭上升，直至鉆頭退出工件，敞直至鉆頭退出工件，敞開了空間，使裝卸工件開了空間，使裝卸工件清除切屑十分方便。清除切屑十分方便。 鉆套鉆套特殊鉆套特殊鉆套第六節(jié)第六節(jié) 現(xiàn)代機床夾具現(xiàn)代機床夾具一、隨行夾具一、隨行夾具一、隨行夾具一、隨行夾具二、組合夾具二、組合夾具12345678910111213141516

6、17181加筋角鐵（2） 2槽用螺栓（6） 3平鍵（10） 4方形支承 5定位支承 6方形支承 7平墊圈 8六角螺母（8） 9 槽用螺栓 10鉆套螺釘 11快換鉆套 12鉆模板 13圓形定位銷 14工件 15方形支承 16角鐵 17壓緊螺釘 18基礎板組合夾具三、成組夾具三、成組夾具零件工序簡圖43DLLD43D43LDL34DL43DL34KH1KH2KH3KH4成組夾具成組夾具四、數(shù)控機床夾具四、數(shù)控機床夾具數(shù)控加工用夾具的特點：數(shù)控加工用夾具的特點：（1）通用網格板夾具）通用網格板夾具（2）真空夾具）真空夾具第七節(jié)第七節(jié) 機床夾具設計的基本步驟機床夾具設計的基本步驟 如圖所示如圖所示,為

7、鋼套鉆孔工序圖為鋼套鉆孔工序圖,工件材料為工件材料為Q235A鋼鋼,生產批量生產批量N=500件件,需設計鉆需設計鉆5mm孔的夾具。孔的夾具。 1.1.明確設計任務，收集原始材料明確設計任務，收集原始材料 需要加工的孔為需要加工的孔為5mm5mm為未注公差尺寸，表面粗糙為未注公差尺寸，表面粗糙度度Ra6.3umRa6.3um，孔與基準面，孔與基準面B B的距離為的距離為2020.1mm.1mm，這三項要求不高。此外孔的中心線對基準這三項要求不高。此外孔的中心線對基準A A的對稱的對稱度度0.1mm0.1mm。且外圓面。且外圓面3030、孔、孔20H720H7，總長尺寸均，總長尺寸均已加工過。本

8、工序所使用的設備已加工過。本工序所使用的設備Z525Z525立鉆。立鉆。 收集有關的原始資料，包括被加工零件的設計和收集有關的原始資料，包括被加工零件的設計和工藝資料，即零件的設計圖，裝配該零件部件圖工藝資料，即零件的設計圖，裝配該零件部件圖及該零件的工藝規(guī)程。收集機床、刀具、量具資及該零件的工藝規(guī)程。收集機床、刀具、量具資料，及有關夾具設計資料。料，及有關夾具設計資料。2.2.確定定位方案，設計定位元件確定定位方案，設計定位元件 從所加工的孔位置尺寸從所加工的孔位置尺寸2020.1mm.1mm及對稱度來及對稱度來看，該工序的看，該工序的工序基準工序基準為端面為端面B B及及20H720H7的

9、孔。的孔。定位方案如圖定位方案如圖, ,采用一臺階面加一個軸定位，心采用一臺階面加一個軸定位，心軸限制軸限制X X、Y Y、Z Z，臺階面限制三個自由度，臺階面限制三個自由度X X、Y Y、Z Z，故重復限制，故重復限制Y Y、Z Z，屬過定位。但由于工件定，屬過定位。但由于工件定位端面位端面B B與定位孔與定位孔20H720H7均精加工過，其垂直度均精加工過，其垂直度要求比較高，另定位心軸及臺階端面垂直度要要求比較高，另定位心軸及臺階端面垂直度要求更高，一般的要磨削加工。這種過定位是可求更高，一般的要磨削加工。這種過定位是可以采用的。定位心軸在上部銑平，用來讓刀，以采用的。定位心軸在上部銑平

10、，用來讓刀，避免鉆孔后的毛刺妨礙工件裝卸。避免鉆孔后的毛刺妨礙工件裝卸。 3.3.導向和夾緊方案，及其元件的設計導向和夾緊方案，及其元件的設計 為了確定刀具相對于工件的位置，夾具上應設置為了確定刀具相對于工件的位置，夾具上應設置導引元件鉆套。由于只需鉆導引元件鉆套。由于只需鉆55這一個工步，且生這一個工步，且生產批量較小，所以我們采用固定式鉆套。鉆套安產批量較小，所以我們采用固定式鉆套。鉆套安裝在鉆模板上，鉆模板采用固定式鉆模板，鉆模裝在鉆模板上，鉆模板采用固定式鉆模板，鉆模板與工件要留有排屑空間，便于排屑。由于工件板與工件要留有排屑空間，便于排屑。由于工件的批量不大，宜用簡單的手動夾緊裝置。

11、如圖，的批量不大，宜用簡單的手動夾緊裝置。如圖，采用帶采用帶開口墊圈開口墊圈的的螺旋夾緊螺旋夾緊機構，使工件裝卸迅機構，使工件裝卸迅速、方便。速、方便。 4.4.夾具體設計夾具體設計 夾具的定位、導引，夾緊裝置裝在夾具體上，使夾具的定位、導引，夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確地安裝在機床上。圖采用其成為一體，并能正確地安裝在機床上。圖采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆模。夾具體鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆模。夾具體1 1的的B B面作為面作為安裝基面，定位心軸安裝基面，定位心軸2 2與夾具體與夾具體1 1采用過渡配合，采用過渡配合，用鎖緊螺母把其夾緊在夾具體上，用防轉銷釘用鎖緊螺母把其夾緊在夾具

12、體上，用防轉銷釘7 7保保證定位心軸缺口朝上。鉆模板證定位心軸缺口朝上。鉆模板3 3與夾具體與夾具體1 1用兩個用兩個螺釘，兩個銷釘連接。夾具裝配時，待鉆模板位螺釘，兩個銷釘連接。夾具裝配時，待鉆模板位置調整準確后，再擰緊螺釘，然后置調整準確后，再擰緊螺釘，然后配鉆配鉆，鉆鉸銷，鉆鉸銷釘孔打入釘孔打入銷釘定位銷釘定位。此方案結構緊湊，安裝穩(wěn)定，。此方案結構緊湊，安裝穩(wěn)定，具有較好的抗壓強度和抗振性，但生產周期長，具有較好的抗壓強度和抗振性，但生產周期長，成本略高，成本略高，型材夾具體的鉆模型材夾具體的鉆模 圖圖夾具體由盤夾具體由盤1 1及套及套2 2組成，其是由棒料、管料等組成，其是由棒料、管

13、料等型材加工裝配而成。定位心軸安裝在盤型材加工裝配而成。定位心軸安裝在盤1 1上，套上，套2 2下部為安裝基面下部為安裝基面B B，上部兼做鉆模板。套，上部兼做鉆模板。套2 2與盤與盤1 1采采用過渡配合，并用三個螺釘用過渡配合，并用三個螺釘7 7緊固，用緊固，用修磨修磨調整墊調整墊圈圈1111的方法，保證鉆套的正確位置。此方案取材的方法，保證鉆套的正確位置。此方案取材容易，制造周期短，成本較低，且鉆模剛度好，容易，制造周期短，成本較低，且鉆模剛度好，重量輕。重量輕。 ABCD42 5.5.夾具裝配總圖及尺寸標注夾具裝配總圖及尺寸標注 在上述方案確定基礎上繪制夾具草圖，征求各方在上述方案確定基

14、礎上繪制夾具草圖，征求各方意見，對設計方案進行改進，在方案正式敲定基意見，對設計方案進行改進，在方案正式敲定基礎上，礎上，繪制夾具總裝配圖繪制夾具總裝配圖。標注尺寸及技術要求標注尺寸及技術要求，根據(jù)其提供的方法及原理，可按下列步驟進行標根據(jù)其提供的方法及原理，可按下列步驟進行標注。注。 (1)(1)標注夾具輪廓尺寸標注夾具輪廓尺寸 如圖所示如圖所示，其最大輪廓，其最大輪廓尺寸（尺寸（SL)SL)為為84mm84mm（長），（長），70mm(70mm(寬），寬），60mm60mm（高）。（高）。 (2)(2)影響定位精度尺寸影響定位精度尺寸 如圖所示，心軸與工件如圖所示，心軸與工件配合尺寸配合尺

15、寸20 H7/f620 H7/f6，該尺寸及公差影響定位精，該尺寸及公差影響定位精度，其公差選取按度，其公差選取按表表選取。選取。 繪制夾具總裝圖及零件圖繪制夾具總裝圖及零件圖 應按國家規(guī)定標準繪制，盡量采用應按國家規(guī)定標準繪制，盡量采用1 1：1 1的比例，的比例，工件用雙點劃線繪制，并把工件視為透明體，盡工件用雙點劃線繪制，并把工件視為透明體，盡量清楚表明夾具的定位原理及各元件的位置關系。量清楚表明夾具的定位原理及各元件的位置關系。夾具總圖繪制順序為：工件夾具總圖繪制順序為：工件定位元件定位元件導引元導引元件件夾緊裝置夾緊裝置其它裝置其它裝置夾具體夾具體標注必要尺標注必要尺寸公差及技術要求

16、寸公差及技術要求編制夾具明細表及標題欄。編制夾具明細表及標題欄。對于夾具非標準零件要按總圖提出要求，畫出零對于夾具非標準零件要按總圖提出要求，畫出零件圖，并標注出全部尺寸，表面粗糙度、尺寸和件圖，并標注出全部尺寸，表面粗糙度、尺寸和形位公差、材料及熱處理和技術要求。形位公差、材料及熱處理和技術要求。 夾具總圖上尺寸、公差和技術要求夾具總圖上尺寸、公差和技術要求 1.1.夾具的外形輪廓尺寸夾具的外形輪廓尺寸 這類尺寸表示夾具長、這類尺寸表示夾具長、寬、高最大外形尺寸，對于活動部分，應表示其寬、高最大外形尺寸，對于活動部分，應表示其在空間的最大尺寸。這樣可避免機床、夾具、刀在空間的最大尺寸。這樣可

17、避免機床、夾具、刀具發(fā)生干涉。具發(fā)生干涉。如圖如圖尺寸尺寸A A為夾具最大輪廓尺寸。為夾具最大輪廓尺寸。 2 2影響定位精度的尺寸影響定位精度的尺寸 這類尺寸表示工件定位這類尺寸表示工件定位表面與定位元件的定位工作面的配合尺寸和定位表面與定位元件的定位工作面的配合尺寸和定位元件之間位置尺寸，其配合精度及位置尺寸公差元件之間位置尺寸，其配合精度及位置尺寸公差對定位誤差產生很大的影響，一般是依據(jù)工件在對定位誤差產生很大的影響，一般是依據(jù)工件在本道工序的加工技術要求，并經定位誤差驗算后，本道工序的加工技術要求，并經定位誤差驗算后，方可進行標注。圖中方可進行標注。圖中B B屬此類尺寸。屬此類尺寸。 3

18、.3.影響對刀精度的尺寸公差影響對刀精度的尺寸公差 這類尺寸表示對刀這類尺寸表示對刀元件或導引元件與刀具之間的尺寸，表示對刀元元件或導引元件與刀具之間的尺寸，表示對刀元件或導引元件與定位元件之間的位置尺寸，導引件或導引元件與定位元件之間的位置尺寸，導引元件之間位置尺寸。其作用是保證對刀精度。圖元件之間位置尺寸。其作用是保證對刀精度。圖中中C C尺寸為該尺寸。尺寸為該尺寸。 4.4.夾具與機床連接部分的聯(lián)系尺寸夾具與機床連接部分的聯(lián)系尺寸 對于車床來對于車床來說，夾具與車床的主軸端的聯(lián)接尺寸。對銑床來說，夾具與車床的主軸端的聯(lián)接尺寸。對銑床來說，其是夾具定位鍵、說，其是夾具定位鍵、U U形槽與機

19、床工作臺形槽與機床工作臺T T形槽形槽的聯(lián)接尺寸。其作用是保證機床的安裝精度。的聯(lián)接尺寸。其作用是保證機床的安裝精度。 5.5.其它裝配尺寸其它裝配尺寸 該尺寸屬于夾具內部各組成連接該尺寸屬于夾具內部各組成連接副的配合，各組成元件之間的位置關系等。如圖副的配合，各組成元件之間的位置關系等。如圖中尺寸中尺寸D D就是此類尺寸。就是此類尺寸。 元件名稱元件名稱部部 位位 及及 配配 合合襯襯 套套外徑與夾具體外徑與夾具體 H7/r6H7/r6或或H7/n6H7/n6支承釘支承釘與夾具體配合與夾具體配合 H7/r6H7/r6或或H7/n6H7/n6固定支承釘固定支承釘與夾具體配合與夾具體配合 H7/

20、r6H7/r6或或 H7/n6H7/n6與工件定位面配合與工件定位面配合 H7/g6,H7/f6H7/g6,H7/f6可換定位銷可換定位銷與襯套配合與襯套配合 H7/h6H7/h6表表 夾具常用元件配合及公差夾具常用元件配合及公差 (3)(3)影響對刀精度的尺寸影響對刀精度的尺寸 鉆套導向孔尺寸為鉆套導向孔尺寸為5F75F7（55）mmmm。鉆頭尺寸。鉆頭尺寸為為5h95h9（55mm)mm)，該尺寸確定查設，該尺寸確定查設計手冊。尺寸計手冊。尺寸20.0520.050.0250.025及對稱度及對稱度0.10.1，該尺寸，該尺寸的確定查設計手冊。的確定查設計手冊。 (4)(4)影響夾具精度的

21、技術要求影響夾具精度的技術要求其表示對刀、導引元其表示對刀、導引元件相對夾具體的位置要求，定位元件相對夾具體件相對夾具體的位置要求，定位元件相對夾具體的位置要求。的位置要求。如圖如圖，鉆套孔軸線相對夾具體，鉆套孔軸線相對夾具體B B面垂面垂直度直度6060：0.030.03，定位心軸相對于安裝基面，定位心軸相對于安裝基面B B的平行的平行度度0.05mm0.05mm，其取值是參照表所得。，其取值是參照表所得。 (5)(5)其它裝配尺寸其它裝配尺寸 如圖，定位支撐心軸與夾具體如圖，定位支撐心軸與夾具體配合尺寸配合尺寸14 H7/r614 H7/r6，其配合及公差按表中選取。，其配合及公差按表中選

22、取。40 H7/12640 H7/126，10 H7/12610 H7/126也可參照表選擇。也可參照表選擇。6.6.工件在夾具中加工精度分析工件在夾具中加工精度分析 本工序的主要加工要求是：尺寸本工序的主要加工要求是：尺寸20+0.1mm20+0.1mm，對稱，對稱度為度為0.1mm0.1mm，其加工誤差影響因素如下所述。，其加工誤差影響因素如下所述。 (1)(1)定位誤差定位誤差D D 對于對于20+0.1mm20+0.1mm來說，由于來說，由于B B面面既是工序基準又是定位基準，所以既是工序基準又是定位基準，所以D =0D =0。對于。對于對稱度對稱度0.10.1來說，其定位誤差為工件定

23、位孔與定位來說，其定位誤差為工件定位孔與定位心軸配合的最大間隙。工件定位孔的尺寸為心軸配合的最大間隙。工件定位孔的尺寸為20H720H7（20200.021mm0.021mm），定位心軸的尺寸為），定位心軸的尺寸為20f620f6（20200.0200.0200.033mm)0.033mm)。 D =Xmax=(0.021+0.033)mm=0.054mmD =Xmax=(0.021+0.033)mm=0.054mm (2)(2)導引誤差導引誤差T T 如圖如圖，鉆模板底孔至定位元件，鉆模板底孔至定位元件尺寸公差尺寸公差L1L1=0.05mm=0.05mm，鉆模板底孔相對定位心軸，鉆模板底孔相

24、對定位心軸線對稱度線對稱度L2L2=0.03mm,=0.03mm,由于工件被加工的孔較淺，由于工件被加工的孔較淺，刀具的引偏量即為刀鉆頭與鉆套的最大配合間隙刀具的引偏量即為刀鉆頭與鉆套的最大配合間隙XzXz。鉆套導向孔尺寸為。鉆套導向孔尺寸為5F75F7（550.0220.0220.010mm0.010mm），鉆頭尺寸為），鉆頭尺寸為5h9(5h9(0.03mm), 0.03mm), 則則Xz=0.052mmXz=0.052mm，尺寸，尺寸20+0.1mm20+0.1mm導引誤差為：導引誤差為： T1T1= = 對稱度對稱度0.1mm0.1mm導引誤差為：導引誤差為： T2T2= = =0.06mm= = =0.06mmmmXiL072. 0052. 005. 0222222222Xl22052. 003. 0 (3) (3)夾具誤差夾具誤差J J 影響影響20+0.1mm,20+0.1mm,夾具誤差夾具誤差為導向孔對安裝基面的垂直度為導向孔對安裝基面的垂直度JtJt為為0.03mm,0.03mm,影響影響對稱度對稱度0.1mm0