夹具的概念及作用_数控机床夹具的类型和特点

夹具设计简介1导言夹具是指在生产操作中对工件起定位，控制和支撑作用的固定装置。

夹具再生产制造工程中是必备的，因为它在自动化生产和检查的过程中是非常必须的。

1.1夹具的组成要素一般来说，所有的固定装置包括下列内容：·定位装置定位装置通常是一个固定的夹具组成部分。

它是用来确定和控制工件在夹具中的位置并限制工件的自由度。

在工件的形状和表面发生重大变化的情况下定位装置可以调节。

·夹紧装置夹紧装置是夹具的一种力量稳固装置。

夹紧装置施加的力和工件所受的其他外力的共同作用下使工件在夹具中牢牢固定。

·支撑装置支撑是夹具固定或可调的一个固定组成部分。

当预期作用下施加夹紧和加工力量使工件发生严重的部分位移或偏移，支撑力增加并作用于工件下方，以防止或限制工件变形。

支撑超过了工件所需时，应使工件确定位移的部分符合定位和夹紧装置。

·夹具机构夹具机构或工具的机构，是夹具的重要的结构性因素。

他保持上述内容空间之间的装夹关系，即定位，夹紧装置，支撑和机床共同通过夹具机构来完成工件的加工。

1.1横向数控机床普遍使用的夹具机构1.2夹具在制造中的重要性现代制造业的目标是实现高生产率，减少单位成本。

这就需要提高设备的效率，既提高装夹与拆卸的效率加快生产周期时间。

如果t是加工一个工件所需要的总时间，然后Q=1是单位时间内生产的件数，t或者生产速度。

考虑到总生产时间通常组成为：t=t m+t h，t m 为实际加工时间，t h为装夹和拆卸时间，因此生产速度给出了：（1.1）每单位时间的生产。

假设Qt是理想的生产速度，即某一加工操作没有处理时间损失，因此我们有现在（1.2）这一参数可称为生产效率。

使用固定装置具有双重好处。

它消除加工操作开始之前的个人标记，定位和经常检查从而节省了相当多的时间。

此外，使用固定装置通过简化定位和夹紧的任务节省了运营商的劳动力，并可能取代熟练劳动力和半熟练劳动力，因此节省了大量劳动力成本同时也提高了生产速度。

第四章机床常用夹具第一节机床夹具概述机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。

一、机床夹具的主要功能在机床上加工工件时，必须用夹具装好夹牢工件。

将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。

将工件夹牢，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。

从定位到夹紧的全过程，称为装夹。

机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。

工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。

工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。

找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹紧，进行加工。

如图4-1所示，在铣削连杆状零件的上下两平面时，若批量不大，则可在机用虎钳中，按侧边划出的加工线痕，用划针找正。

这种方法安装方法简单，不需专门设备，但精度不高，生产率低，因此多用于单件、小批量生产。

夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置。

图4-2所示为铣削连杆状零件的上下两平面所用的铣床夹具。

这是一个双位置的专用铣床夹具。

毛坯先放在I位置上铣出第一端面（A面），然后将此工件翻过来放入II位置铣出第二端面（B面）。

夹具中可同时装夹两个工件。

图4-3所示为专供加工轴套零件上φ6H9径向孔的钻床夹具。

工件以内孔及其端面作为定位基准，通过拧紧螺母将工件牢固地压在定位元件上。

通过以上实例分析，可知用夹具装夹工件的方法有以下几个特点：1）工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。

因此，不再需要找正便可将工件夹紧。

2）由于夹具预先在机床上已调整好位置（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置。

3）通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。

机床夹具的分类及设计要求文章目录[隐藏]•一、机床夹具的分类• 1.按专业化程度分类• 2.按使用夹具的机床分类• 3.根据夹具所采用的夹紧动力源分类.•二、机床夹具的设计要求• 1.机床夹具的设计特点• 2.机床夹具的设计要求一、机床夹具的分类1.按专业化程度分类(1)通用夹具。

指已经标准化的，在- -定范围内可用于加工不同工件的夹具。

例如,车床上三爪和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头;铣床上的平口钳.分度头和回转工作台等。

它们有很大的通用性,一般已标准化，由专业工厂生产,并作为机床附件供给用户。

这类夹具主要用于单件、小批量生产。

(2)专用夹具。

指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。

专用夹具结构紧凑、操作方便,采用各种省力机构或动力装置,可以保证较高的加工精度和生产效率。

但是,专用夹具需根据工件的加工要求自行设计与制造,周期长、费用高，产品一旦变更只能“报废”,因而只适用于产品固定且产量较大的生产中。

(3)可调夹具。

指根据不同尺寸或种类的工件,夹具的某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具。

它的通用范围较大,适用于多品种、小批量生产。

(4)成组夹具。

指专为加工某一族(组)零件而设计的可调夹具。

经过调整(如更换、增加一些元件)夹具可以用来定位、夹紧-组零件。

(5)组合夹具。

指按某一工件中的某道工序的加工要求,由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的专用夹具。

这种夹具拆卸后可重新组装新夹具，故具有组装迅速、周期短、能反复使用的特点,适用于单件、小批量生产,在新产品试制和数控加工中,是一种比较经济的夹具。

(6)自动化生产用夹具。

自动化生产用夹具主要分自动线夹具和数控机床用夹具两大类。

自动线夹具有两种:一种是固定式夹具;另- -种是随行夹具。

数控机床夹具还包括加工中心用夹具和柔性制造系统用夹具。

随着制造的现代化,在企业中数控机床夹具的比例正在增加,以满足数控机床的加工要求。

数控机床夹具.的典型结构是拼装夹具。

机床夹具适用范围机床夹具是用于固定工件或刀具的工具，在机械加工中扮演着重要的角色。

它可以确保工件或刀具在加工中保持稳定，不会移动或晃动，从而提高加工效率和精度。

机床夹具的适用范围非常广泛，从小型工件到大型机体都可以使用。

本文将重点介绍机床夹具的适用范围和应用场景。

一、基本类型机床夹具的基本类型包括：手动夹具、液压夹具、气动夹具等。

手动夹具适用于小型工件，操作简单；液压夹具适用于中型工件，夹紧力大；气动夹具适用于大型工件，夹紧速度快。

除了这些基本类型以外，还有一些特殊类型的机床夹具，例如：旋转夹具、分度盘夹具、卡盘夹具、中空夹具等。

二、适用场景1. 钢板切割钢板切割通常需要使用数控等离子切割机，在切割过程中需要使用夹具将钢板固定在切割床上。

常用的夹具有板材夹具、万能夹具等。

2. 自动加工自动加工通常会使用数控机床，机床夹具的作用是将工件夹紧，以便进行切削等加工过程。

常用的夹具有强力钳、机床用三爪卡盘、机床用滑动爪等。

3. 金属冲压金属冲压通常需要用到冲床，冲床夹具的作用是夹紧工件以便进行冲压加工。

常用的夹具有油压式平衡夹具、气动式闭口夹具等。

4. 铸造和锻造铸造和锻造是制造大型机械的重要工艺，需要使用大型机床夹具。

常用的夹具有活齿夹具、自动切换夹具等。

5. 三维打印三维打印是一种新兴的制造技术，通常需要使用夹具将模型固定在打印床上进行打印。

常用的夹具有夹具平台、气囊夹具、吸盘夹具等。

三、不同材料的适用范围除了不同类型的机床夹具，不同材料的机床夹具适用范围也不同。

常用的材料包括钢、铝、铜、塑料等。

1. 钢制夹具钢制夹具适用于大型、重型工件，夹紧力强，寿命长。

但是钢制夹具的缺点是重量大，使用不方便。

2. 铝制夹具铝制夹具适用于轻型工件，重量轻，使用方便。

但是铝制夹具的缺点是夹紧力不足，易磨损。

3. 铜制夹具铜制夹具适用于高温环境下的工件，铜的导热性能好，不易变形。

但是铜制夹具的缺点是制作成本高，寿命短。

第一单元夹具设计概论课后习题：1.何为机床夹具？2.机床夹具有哪些部分组成？3.机床夹的分哪几类，各种类型的数控机床适用场合？4.机械加工中夹具的地位？5.了解几中典型机床夹具，说明其工作原理？6.机床夹具有哪些功能和作用？7.机床夹具的应用特点：8.机床夹具发展方向？第一单元习题参考答案1.答：机床夹具是在机床上所使用的一种辅助装置，用它来准确、迅速地确定工件与机床、刀具间的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。

2.答：机床夹具的组成部分有：1）定位元件定位元件是夹具的主要功能元件之一。

通常，当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就基本确定了。

2）夹紧装置通常，夹紧装置的结构会影响夹具的复杂程度和性能。

它的结构类型很多设计时应注意选择。

3）夹具体夹具体是夹具的基体骨架，通过它将夹具所有元件构成一个整体。

4）连接元件根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。

一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上。

5）对刀与导向装置对刀与导向装置的功能是确定刀具的位置。

6）其它元件或装置3.答：1）按夹具的应用范围分类通用夹具专用夹具可调夹具组合夹具自动化生产用夹具2）按夹具使用的机床分类由于使用夹具的各类机床，其工作特点和结构形式不同，对夹具的结构相应地提出不同要求。

因此可按所适用的机床把夹具分为车床夹具、铳床夹具、钻床夹具、镯床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等类型。

3）按夹具的夹紧动力源分类根据驱动夹具夹紧的动力源不同，可把夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具等其他类型。

4.答：（1）保证加工精度用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用夹具并且它还是全面质量管理的一个重要环节。

(2)提高劳动生产率使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。

数控机床夹具合理的选择和使用首先，选择合理的数控机床夹具需要考虑以下几个方面。

一、夹具类型选择夹具类型的选择要根据加工的产品特点和加工要求来决定。

常见的夹具类型包括平口夹具、闭口夹具、中心夹具、虎钳夹具等。

平口夹具适用于平面和平面的加工，闭口夹具适用于棱角或圆柱体的加工，中心夹具适用于轴向旋转件的加工，虎钳夹具适用于零件直接制定位置。

二、夹具选型和尺寸根据所要加工工件的形状、尺寸、重量等特点，选择合适夹具的类型和尺寸。

夹具太小会导致工件约束力不足，影响加工质量和精度；夹具太大会浪费工件和设备资源。

三、夹具刚度和精度夹具刚度和精度对加工质量和加工效率有直接影响。

夹具刚度越大，加工过程中工件的变形越小，加工精度越高。

因此，在选择夹具时，应考虑夹具的材料、结构和加工精度，并保证夹具在使用过程中的稳定性和刚度。

四、维修和保养夹具的维修和保养对其使用寿命和性能起着重要作用。

定期检查夹具的各个部件是否正常，有无变形、损坏等情况，及时修复和更换损坏部件，确保夹具的正常工作。

合理使用数控机床夹具也是至关重要的，以下是一些使用夹具的注意事项。

一、夹具安装夹具安装前，应先清洗和检查夹具，确保夹具内外表面光滑干净，无杂质和变形；在安装过程中，应按照夹具的使用说明书进行操作，确保正确安装，避免误操作引起事故。

二、夹具调试夹具安装完成后，应进行调试，确保夹具的工作和定位精度满足加工要求。

调试过程中，应注意工件的加工质量和工艺参数，及时调整夹具的位置和角度，以达到最佳加工效果。

三、夹具使用在实际加工过程中，要根据加工工艺要求和产品特点，选用合适的夹具方式和夹具固定位置。

同时，要保证夹具与工件之间的接触面整洁和干净，避免夹具滑动或移位导致加工偏差。

四、夹具维护夹具使用一段时间后，需要进行维护和保养，及时清理夹具表面和内部的油污、碎屑等杂质，保持夹具的工作精度和寿命。

总之，正确选择和使用数控机床夹具对于实现高效加工和保证加工质量至关重要。

加工中心夹具通常具有以下特点：（1)加工中心具有自动换刀的功能，这一功能决定了它的刀具为悬臂式，因此在夹具上不安装引导刀具的导向件，如镗模套、钻模板等；（2) 为了使待加工表面充分暴露在外，要求夹具最大限度开敞，必要时可以在夹具体上铣出空洞，避开钻夹头、镗杆等，避免其与夹具体发生干涉，使得可以刀具悬伸长度缩短，可以提高刚度；（3)在工件待加工面与底面相交的时，应在夹具上设能将工件提高一定高度的等高元件，以方便进刀，也能满足主轴与工作台面最小距离的要求。

此外，工件夹具不得与机床的各元件相互干涉，安装后的工件和夹具最高点不能影响主轴换刀操作，否则会影响效率与通用机床相比，加工中心所用的夹具的要求要更简单、结构紧凑、刚度高、精度高，装夹便利、快速，具有一定的柔度。

加工中心夹具类型加工中心的普及使用，使得用于加工中心的夹具也出现一些分类，总体上说与机床夹具分类相似，就其结构特点而言可以分为：1) 组合夹具。

变化多、重组快，用于加工精度要求不高的情况。

2) 可调夹具。

刚性好、功能多、配置齐全，用于多品种、中小批量生产。

3) 专用夹具。

装夹稳定、操作便利、结构简单，用于工件形状复杂加工精度要求高的情况。

4) 成组夹具。

针对成组加工工艺，可改装性强，用于加工同类多品种产品的情况。

加工中心夹具有哪些1，卡盘。

卡盘可以说对我们机械人是熟的不能在熟的夹具了。

卡盘有百年的历史了。

可以说是很经典的夹具。

2，T型工作台。

T型工作台可以说也是很经典的了，有加工中心的地方就有T型工作台。

3，T型块，螺杆，压板以及螺帽。

很难想象如果没有这些组合，工件该怎么装夹在机床上。

4，台虎钳，麦司。

压板压不住的工件可以考虑用台虎钳。

5，磁力平台。

磁力平台方便，但是相对代价高。

6，主轴与刀柄。

人类顶级智慧与尖端科技的结晶。

7，弹簧夹套／夹筒。

有了它，一把刀柄可以实现不同规格的刀具装夹。

8，汽缸夹具。

自动夹具的精髓。

9，分度头。

曾经很风光。

伴随着分度主轴的出现渐渐没落了。