模塊一 機(jī)床夾具基礎(chǔ)知識

中國勞動社會保障出版社機(jī)床夾具（第二版）全國高等職業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)教材目錄CONTENTS01模塊六典型機(jī)床夾具02模塊七新型機(jī)床夾具03機(jī)床夾具（第二版）04模塊一機(jī)床夾具基礎(chǔ)知識05模塊二工件在夾具中的定位模塊三工件的夾緊模塊四夾具體及夾具的對定模塊五夾具圖的繪制任務(wù)一

認(rèn)識機(jī)床夾具知識點(diǎn)：◎工件的裝夾方式?！驃A具的概念及種類?！驃A具的結(jié)構(gòu)?！驃A具的作用。能力點(diǎn)：◎能對機(jī)床夾具的構(gòu)成及機(jī)床夾具裝夾工件的原理進(jìn)行簡單分析。

機(jī)床夾具（第二版）作為機(jī)械制造中的一種重要工藝裝備,夾具的應(yīng)用越來越普遍,圖中所示為套筒工件銑鍵槽夾具。該夾具是由哪些元件構(gòu)成的?它如何實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊?a)夾具

b)工件1-底座2-L形板(對刀塊)

3-V形塊

4、9-支柱

5-轉(zhuǎn)動螺桿

6-螺母

7-浮動壓頭

8-鉸鏈壓板

10-削邊銷

機(jī)床夾具（第二版）在機(jī)械制造的各類工序(如機(jī)械加工、焊接、裝配、檢驗(yàn)等)中,使用著大量的夾具。因?yàn)閵A具裝夾的工件各不相同,所以夾具的結(jié)構(gòu)也各式各樣。要想回答上述問題,必須先了解夾具的一般知識,即了解夾具的概念和結(jié)構(gòu)以及夾具在機(jī)械加工中所起的作用等。

機(jī)床夾具（第二版）1.工件的裝夾方式直接找正裝夾

劃線找正裝夾使用夾具裝夾采用劃針或百分表,以目測法直接在機(jī)床上找正工件位置的裝夾方式，效率較低,一般只用于單件、小批量生產(chǎn)中。在毛坯上先劃線,然后按照劃線找正工件在機(jī)床上的位置，費(fèi)時(shí),找正精度不高,一般只用于批量不大、形狀復(fù)雜、笨重、毛坯尺寸公差很大的工件。夾具在機(jī)床上與刀具間正確的相對位置在工件未裝夾前已預(yù)先調(diào)整好,在加工一批工件時(shí)不必逐個(gè)找正,就能保證加工的技術(shù)要求,省事又省工,在成批和大量生產(chǎn)中廣泛使用。

機(jī)床夾具（第二版）直接找正裝夾劃線找正裝夾

機(jī)床夾具（第二版）2.夾具的概念及種類概念：根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程的要求,在機(jī)械加工中用來正確地確定工件和刀具的相對位置,并且合適而迅速地將工件夾緊的機(jī)床附加裝置稱為機(jī)床夾具,一般簡稱夾具。種類：按夾具的通用特性,常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、成組夾具、組合夾具和自動線夾具六大類。

機(jī)床夾具（第二版）機(jī)床夾具課程的主要研究對象。根據(jù)專用夾具使用的機(jī)床及其工序內(nèi)容的不同,可以將其分為鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具、磨床夾具、鏜床夾具、齒輪加工機(jī)床夾具、電加工機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。

機(jī)床夾具（第二版）

機(jī)床夾具（第二版）3.夾具的結(jié)構(gòu)定位裝置夾緊裝置夾具體定位裝置由各種標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)定位元件組成,它是夾具的核心部分。常用的定位元件有V形塊、心軸、套筒、角鐵等。夾緊裝置通常由起基本夾緊作用的各種夾緊機(jī)構(gòu)構(gòu)成。其中,應(yīng)用最為普遍的是斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)和偏心夾緊機(jī)構(gòu)。夾具體是整個(gè)夾具的基礎(chǔ)和骨架。通過它將夾具上其他各類裝置連接成一個(gè)有機(jī)整體,并實(shí)現(xiàn)與機(jī)床的連接。根據(jù)不同的使用要求,夾具還可以設(shè)置對刀裝置、刀具引導(dǎo)裝置、回轉(zhuǎn)分度裝置及其他輔助裝置。特定情況也可以不設(shè)夾緊裝置。

機(jī)床夾具（第二版）4.夾具的作用

機(jī)床夾具（第二版）對于銑鍵槽夾具來說,加工前,首先調(diào)整好夾具在銑床工作臺上的位置,然后確定好銑刀的位置;加工時(shí),只需以套筒外圓柱面和左端面為基準(zhǔn),將工件安裝在V形塊上,確保其端面頂住L形板,即可確定工件在夾具中的位置,然后擰緊螺母將工件夾緊,以保證工件已確定的位置在加工過程中不再發(fā)生變化。當(dāng)加工好第一個(gè)鍵槽后,松開螺母,將工件回轉(zhuǎn)180°,找正位置后(即通過削邊銷與第一個(gè)鍵槽的配合),再次擰緊螺母將工件夾緊,即可進(jìn)行第二個(gè)鍵槽的加工。如此循環(huán),完成批量套類零件鍵槽的銑削加工。a)定位裝置

b)夾緊裝置

c)夾具體

機(jī)床夾具（第二版）現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向發(fā)展方向高精度高效率柔性化標(biāo)準(zhǔn)化為適應(yīng)高精度產(chǎn)品的加工需要,各類高精度夾具也以較快的速度向前發(fā)展,高精度成為機(jī)床夾具發(fā)展的一個(gè)重要方向。高效率切削加工主要體現(xiàn)在高速切削、大用量、重負(fù)荷三個(gè)方面,而高效夾具除應(yīng)適應(yīng)高效加工的夾緊要求外,還表現(xiàn)在工件安裝的自動化程度、準(zhǔn)確性和靈活性,以盡量減少裝夾輔助時(shí)間,減輕工人的勞動強(qiáng)度。夾具的柔性化是指夾具依靠其自身的結(jié)構(gòu)靈活性進(jìn)行簡單的組裝、調(diào)整,即可適應(yīng)生產(chǎn)加工不同情況需要,是夾具對生產(chǎn)條件的一種自適應(yīng)能力。國家有關(guān)部門對夾具零件、部件有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂和完善,頒布了新的夾具零件、部件推薦標(biāo)準(zhǔn),為機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用提供了規(guī)范性文件,推動了夾具的專業(yè)化生產(chǎn)。

機(jī)床夾具（第二版）a)鉆孔夾具

b)工件1—底座

2—銷軸

3—開口墊圈

4—支承板

5—鉆模套

6—套筒1.下圖所示為鉆削?6mm孔的一種固定式鉆模,試完成以下任務(wù):

(1)分析其結(jié)構(gòu)。

(2)簡述其工作過程。

機(jī)床夾具（第二版）a)后蓋

b)鉆孔夾具1-夾具體

2-鉆模套

3-鉆模板

4-定位心軸

5-開口墊圈

6-緊固螺母

7-削邊銷2.下圖所示為用于搖臂鉆床上加工后蓋徑向孔(?10mm)的鉆孔夾具,試完成以下任務(wù)：

(1)寫出所列夾具零件的作用。

(2)簡述其工作過程。

機(jī)床夾具（第二版）任務(wù)二

夾具的要求和設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備知識點(diǎn):◎夾具的要求?！驃A具設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備內(nèi)容?！蚧鶞?zhǔn)及其分類。

能力點(diǎn):◎能根據(jù)工件圖樣確定定位基準(zhǔn)。

機(jī)床夾具（第二版）

機(jī)床夾具（第二版）在制造工業(yè)產(chǎn)品過程中,一般需要大量的專用機(jī)床夾具,如銑床夾具、車床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具等。那么,下圖專用夾具的設(shè)計(jì)工作是如何展開的呢?a)夾具

b)工件1-底座2-L形板(對刀塊)

3-V形塊

4、9-支柱

5-轉(zhuǎn)動螺桿

6-螺母

7-浮動壓頭

8-鉸鏈壓板

10-削邊銷

機(jī)床夾具（第二版）機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要部分,是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的重要技術(shù)措施。為了完成專用夾具的設(shè)計(jì)工作,首先要了解夾具的要求,其次要做好夾具設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備。

機(jī)床夾具（第二版）1.夾具的要求1）保證工件的加工精度要求。2）提高機(jī)械加工生產(chǎn)率。3）降低工件的生產(chǎn)成本。4）具有良好的工藝性。

機(jī)床夾具（第二版）2.夾具設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備繪制夾具總裝圖繪制夾具零件圖擬定結(jié)構(gòu)方案前期準(zhǔn)備夾具的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料進(jìn)行實(shí)際調(diào)查分析工件圖樣確定定位基準(zhǔn)①②③④

機(jī)床夾具（第二版）夾具設(shè)計(jì)原始資料，夾具的各類技術(shù)資料各種先進(jìn)工藝方法和工藝裝備等技術(shù)資料準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料進(jìn)行實(shí)際調(diào)查了解車間的生產(chǎn)技術(shù)水平、生產(chǎn)的規(guī)模和生產(chǎn)批量，了解庫存夾具通用備件和組合夾具的情況，企業(yè)設(shè)備的精度水平和是否配備有其他的動力資源分析工件圖樣了解工件的工藝過程,明確本工序在整個(gè)加工工藝過程中的位置,掌握本工序加工精度要求和工件已加工表面，了解工件的材質(zhì)、熱處理情況、加工所用的刀具和切削用量等確定定位基準(zhǔn)用來確定工件上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面稱為基準(zhǔn)。選擇工件上哪些點(diǎn)、線、面作為基準(zhǔn)直接影響工件各表面間的相互位置精度?；鶞?zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩類。設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。

機(jī)床夾具（第二版）1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在設(shè)計(jì)圖樣中作為確定某一幾何要素位置的設(shè)計(jì)尺寸起始的點(diǎn)、線、面。以圖中所示的帶肩固定鉆套為例,端面M是端面N和端面P的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。外圓和內(nèi)孔各表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是軸線O-O,其尺寸兩端均指向同一表面。

機(jī)床夾具（第二版）2）工藝基準(zhǔn)

機(jī)床夾具（第二版）①工序基準(zhǔn)工件一般有兩類加工精度要求:一類為尺寸精度,由工序圖上的尺寸公差來限定及控制;另一類為位置精度,由工序圖上給出的位置公差要求來限定及控制。工序圖在給出加工精度要求的同時(shí)給出了工序基準(zhǔn)。需要指出的是,工序基準(zhǔn)是工件制造過程中各道加工工序?qū)Ρ竟ば蚣庸ぞ纫蟮囊罁?jù),它與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不同,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是工件最終加工結(jié)果的精度要求依據(jù),兩者不能混為一談。

機(jī)床夾具（第二版）②定位基準(zhǔn)作為用來確定工件在夾具中位置的要素,定位基準(zhǔn)的選擇非常重要。在夾具設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)本工序基準(zhǔn),正確、合理地確定定位基準(zhǔn),盡量選擇加工表面的工序基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。需要提醒的是,應(yīng)注意定位基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)面的區(qū)別。前者確定工件在夾具中的位置,后者表明工件與定位元件接觸或配合之處。定位基準(zhǔn)一般為工件與夾具定位元件相接觸的表面,也可以為工件的幾何中心、對稱線、對稱面等。

機(jī)床夾具（第二版）設(shè)計(jì)該銑鍵槽夾具需完成的部分前期準(zhǔn)備工作，下面一一說明。1）分析工件圖樣銑鍵槽工序主要要求如下：鍵槽深度尺寸370-0.4mm,鍵槽兩側(cè)面及底面的對稱度公差0.05mm,槽寬尺寸60+0.03mm。

機(jī)床夾具（第二版）2）確定定位基準(zhǔn)銑鍵槽工序的要求主要有以下三項(xiàng)：(1)鍵槽深度尺寸370-0.4mm,一般通過加工前調(diào)整刀具予以保證,工序基準(zhǔn)為工件的軸線。(2)鍵槽兩側(cè)面及底面的對稱度公差0.05mm,由工件相對于刀具的安裝位置及刀具走刀路線來保證,工序基準(zhǔn)為工件的軸線。(3)槽寬尺寸60+0.03mm,由銑刀保證,由于鍵槽兩側(cè)面是衡量槽寬60+0.03mm的依據(jù),故也為工序基準(zhǔn)。鍵槽加工時(shí),為保證槽深及表面的加工要求,設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)最好選擇工件軸線作為定位基準(zhǔn)。

機(jī)床夾具（第二版）定位基準(zhǔn)的選擇原則(1)盡量使工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合,以消除基準(zhǔn)不重合誤差。(2)盡量選用已加工表面作為定位基準(zhǔn),以減小定位誤差,保證夾具有足夠的定位精度。(3)應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定,在加工過程中因切削力或夾緊力而引起的變形最小。(4)應(yīng)使工件定位方便,