機床夾具-緒論

機床夾具與設計2014-2015（1）32學時，理論主講：趙竹遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院工程系1緒論知識點技能點正確認識機床夾具機床夾具的功能和作用機床夾具的分類機床夾具的組成2

機械制造總的原則是高質量、高生產(chǎn)率和低成本，而機床夾具是確保質量和效率的重要因素。隨著科學技術的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右，在生產(chǎn)中大量應用機床夾具是生產(chǎn)的必然。研究夾具設計的意義3夾具是機械制造過程中使用的一種工藝裝備，分為機床夾具、焊接夾具、裝配夾具和檢驗夾具等。一、機床夾具的概念4機床夾具：各種金屬切削機床上用于裝夾工件的工藝裝備。在機械加工過程中，為了保證工件的加工精度，使之相對于機床、刀具占有確定的位置，并能迅速、可靠地夾緊工件，以接受加工或檢測的工藝裝備稱為機床夾具，簡稱夾具。一、機床夾具的概念1.機床夾具的概念5一、機床夾具的概念主要功用定位夾緊使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達到工序所規(guī)定的各項技術要求。工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中保持正確位置不變。2、機床夾具的功用6機床夾具的主要功能：是使工件定位和夾緊。安裝(installation)——工件從定位到夾緊的整個過程。一、機床夾具的概念7二、機床夾具在機械加工中的作用（1）保證加工精度（2）提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本（3）擴大機床工藝范圍，實現(xiàn)“一機多能”（4）改善工人勞動條件，保障生產(chǎn)安全8二、機床夾具在機械加工中的作用機床夾具作用的局限性：（1）專用機床夾具的設計制造周期長；（2）對毛坯質量要求較高；（3）專用機床夾具主要適用于生產(chǎn)批量大、產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的場合。9三、機床夾具的分類機床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設計、制造和管理的方便，往往按某一屬性進行分類。1.按通用特性分類：通用夾具、專用夾具、可調夾具、組合夾具101）通用夾具：指結構、尺寸已標準化、系列化，且具有一定通用性的機床附件；2）專用夾具：針對某一種工件的某一工序的加工要求而專門設計和制造的夾具。3）成組專用（可調）夾具：采用成組加工工藝，將工件按形狀、尺寸和工藝的共性分組，再為每組工件設計組內(nèi)通用的專用夾具4）組合夾具：是一種模塊化的夾具，由一套預先制造好的標準元件組裝成的專用夾具5）隨行夾具：自動線夾具，既擔負裝夾任務，又擔負沿自動線輸送工件的任務。三、機床夾具的分類111）通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標準化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準備周期，適應性廣，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。

三、機床夾具的分類122）專用夾具

專用夾具是針對某一工件某一工序的加工要求專門設計和制造的夾具。其特點是針對性很強，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設計制造周期較長，隨著現(xiàn)代多品種及中、小批生產(chǎn)的發(fā)展，專用夾具在適應性和經(jīng)濟性等方面已產(chǎn)生許多問題。當產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。

三、機床夾具的分類133）可調夾具(flexiblejig)可調夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。

例如圖1-1所示是生產(chǎn)系列化產(chǎn)品所用的銑銷軸端部臺肩的夾具。臺肩尺寸相同但長度規(guī)格不同的銷軸可用一個可調夾具加工。圖1-1可調夾具三、機床夾具的分類14

可調夾具它一般又分為通用可調夾具和成組夾具兩種。通用可調夾具的通用范圍大，適用性廣，加工對象不太固定。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。成組夾具是專門為成組工藝中某組零件設計的，調整范圍僅限于本組內(nèi)的工件。可調夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應用。

三、機床夾具的分類154)組合夾具(builtupjig)*

組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。由標準元件拼裝成的“專用夾具”。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，制造周期短、夾具使用完后即可拆卸，留待組裝新的夾具，元件能反復使用。特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。三、機床夾具的分類161-90°圓形基礎板;2-直角槽方支承;3、11-螺釘;4、6、9、10-長、圓形支承;5-簡式方支承;7、12-螺母;8-V形支承;13-連接板圖1-2組合夾具如圖1-2所示為車削管狀工件的組合夾具，組裝時選用90°圓形基礎板1為夾具體，以長、圓形支承4、6、9和直角槽方支承2、簡式方支承5等組合成夾具的支架，工件在支承9、10和V形支承8上定位，用螺釘3、11夾緊，各主要元件由平鍵和槽通過方頭螺釘緊固連接成一體。17簡述組合夾具的特點：（1）靈活多變，為零件的加工迅速提供夾具，使生產(chǎn)周期大為縮短；（2）節(jié)約大量設計、制造工時及金屬材料消耗；（3）減少夾具庫存面積，改善管理工作；（4）與專用夾具相比，一般顯得體積較大、重量較重、剛性也稍差些。三、機床夾具的分類185）隨行夾具(pallet)

隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進行不同工序的加工。（工件相對夾具是一次安裝），是大批量生產(chǎn)中在自動線上使用的一種移動式夾具。三、機床夾具的分類19圖1-3三、機床夾具的分類202.按夾具使用的機床分類

由于各類機床自身工作特點和結構形式各不相同，對所用夾具的結構也相應地提出了不同的要求。按所使用的機床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。三、機床夾具的分類21鉆床夾具

鉆床夾具簡稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。

三、機床夾具的分類22鏜床夾具

鏜床夾具又稱為鏜模，主要用于加工箱體或支座類零件上的精密孔和孔系。主要由鏜模底座、支架、鏜套、鏜桿及必要的定位和夾緊裝置組成。23

按夾具夾緊動力源可將夾具分為手動夾具和機動夾具兩大類。1）手動夾具：應有擴力機構與自鎖性能，以減輕勞動強度與確保安全生產(chǎn)2）機動夾具：氣動、液壓、氣液增壓、電動、電磁、真空、離心力、自夾緊夾具等各種夾具不論結構如何，其基本原理都是一致的。本章主要介紹專用夾具的結構設計原理。3.按夾具的動力源分類三、機床夾具的分類24四、

機床夾具的組成雖然機床夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中作用相同的結構或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個組成部分。25主要部分有：1）定位元件(settingelement)確定工件在夾具中位置的元件。2）夾緊機構（clampsystem）用來夾緊工件的機構。3）夾具體(fixturebase)用來連接夾具多元件及其裝置，使其成為整體的基礎件。

264）其它元件及裝置

(1)導向元件(directorelement)確定夾具與機床或刀具相對位置的元件。LLocationpinLocationplateGuidingbushLDrill27(2)對刀元件確定刀具與夾具相對位置的元件。h321541-工件；2-銑刀；3-塞尺；4-對刀塊；5-夾具體28(3)連接元件(connectionelement)

用來與機床有關部位進行連接，確定夾具相對機床位置的元件。k6H720定位鍵機床工作臺夾具29(4)分度裝置(dividingapparatus)：利用它進行分度加工。

302006-231312006-232圖為用于鉆軸套工件上φ6H7孔的鉆床夾具，工件以內(nèi)孔及端面為定位基準，在夾具的定位銷6及其端面上定位，即確定了工件在夾具中的正確位置。擰緊螺母5，通過開口墊圈4可將工件夾緊，然后由裝在鉆模板3上的快換鉆套1導引鉆頭進行鉆孔。

32(1)定位元件它與工件的定位基準相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。如圖中的定位銷6。33(2)夾緊裝置或元件

用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。如圖中的螺母5和開口墊圈4。

34(3)對刀、引導元件或裝置

這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。用于確定刀具位置并導引刀具進行加工的元件，稱為導引元件。如圖中的快換鉆套1。3536(4)連接元件使夾具與機床相連接的元件，保證機床與夾具之間的相互位置關系。

(5)夾具體

用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件。它與機床有關部件進行連接、對定，使夾具相對機床具有確定的位置。如圖中的夾具體7。

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(6)其它元件及裝置

有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機構，銑床夾具還要有定位鍵等。以上這些組成部分，并不是對每種機床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關鍵，目的是使工件定準、夾牢。

37五、機床夾具的設計特點和設計要求1設計特點設計和制造周期較短；夾具的精度一般比工件的精度高2-3倍；夾具與生產(chǎn)條件和操作習慣密切結合；設計者要熟悉夾具的制造方法382、設計要求1）保證工件的加工精度；2）保證工人的操作方便、安全；3）達到加工的生產(chǎn)率要求；4）滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟性要求。五、機床夾具的設計特點和設計要求39近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機