机床夹具设计设计的知识点

精品文档1 模块1机床夹具概述

【知识目标】

机床夹具的基本概念；机床夹具的基本结构及其分类方法；

机床夹具的发展方向。【技能目标】

掌握生产一线工件在机床夹具中的装夹方法；能够辨别生产一线常见的机床夹具类型；

初步具备辨识常见机床夹具的能力。用来固定加工对象，使其处于正确位置，以接受加工或检测的装置，统称为夹具。它广

泛地应用于机械制造过程中，如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具，零件检验过程中用的检验

夹具，装配过程中用的装配夹具，机械加工过程中用的机床夹具等，都属于这一范畴。在金

属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。机床夹具就是在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把

工件可靠地夹紧。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着零件

加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。本模块所讲述的仅限于机床夹具，以后简称

为夹具。

【任务描述】

如图1-1所示为生产一线常见的钻床夹具示意图，试分析如何正确去使用该夹具。

图1-1生产一线常见的钻床夹具示意图

1—钻模板；2—压紧螺母；3—压板；4—工件；5—长方形基础板；

6—方形支撑；7—V型块【任务分析】

图1-1是生产一线常见的钻床夹具示意图，要正确使用该夹具，必须明确该夹具的基本

组成、工作原理、工作特性以及装夹方式。要想进一步了解并认识此夹具的设计过程及其在

生产中的作用，就要学习本模块的内容。【任务引导】

（1）该钻床夹具在生产中有什么作用？

（2）该钻床夹具作为机床夹具的典型代表，其基本组成是什么？

精品文档2 （3）便于认识和更好的使用机床夹具，如何对机床的夹具进行分类？

（4）生产一线对机床夹具还有什么新的要求？

（5）在生产实习时，应对常见机床夹具的基本结构及其分析有所认识。

【知识准备】

学习情境1.1机床夹具

1.1.1机床夹具的基本概念

工件在机床上进行加工时，为了保证其精度要求，工件的加工表面与刀具之间必须保持

机床夹具设计知识点总结

一、机床夹具的概念

机床夹具是一种装置，用于固定工件或刀具，以便在加工过程中保持工件或刀具的位置。它可以帮助工件准确加工，提高生产效率，保证加工质量。机床夹具根据工件的形状、大小、工艺要求等不同，有不同类型的设计。

二、机床夹具的种类

1. 机床夹具按功能分类

（1） 定位夹具：主要用于固定工件的位置，保证工件在加工过程中的精确位置。

（2） 夹紧夹具：主要用于夹紧工件，保持工件在加工过程中的稳固状态。

（3） 支撑夹具：用于支撑工件，保证工件不会变形或者垮塌，保证精度。

2. 机床夹具按结构分类

（1） 机械夹具：通过机械原理来夹紧工件。

（2） 液压夹具：通过液压原理来夹紧工件，具有夹紧力大、精度高的特点。

（3） 气压夹具：通过气压原理来夹紧工件，具有快速、便捷的特点。

3. 机床夹具按用途分类

（1） 强制夹具：在工艺中需要较大的夹紧力，用于夹紧较大工件。

（2） 准确夹具：用于要求较高加工精度的工件。

三、机床夹具设计的要点

1. 确定夹具的类型

在进行机床夹具设计过程中，首先需要根据工件的形状、大小、加工要求等因素来确定夹具的类型。根据工件的特点来选择定位夹具、夹紧夹具或支撑夹具，以及机械夹具、液压夹具或气压夹具。

2. 分析工件的加工特点

在设计机床夹具的过程中，需要对工件的加工特点进行分析。根据工件的材料、加工工艺、加工孔洞、表面要求等因素，确定夹具的结构和夹紧方式。

3. 合理选用夹具材料 夹具材料的选用应根据工件的材料和加工条件来确定。一般来说，夹具的材料应具有高强度、硬度和耐磨性，以保证夹具在长期使用中不易损坏。

4. 设计夹具的结构

在设计机床夹具的过程中，需要根据工件的形状和加工要求来确定夹具的结构。合理的夹具结构可以保证夹具的稳定性和可靠性，最大限度地满足工件的加工需求。

5. 考虑夹具的操作性

在设计机床夹具时，还需要考虑夹具的操作性。夹具的结构设计和夹紧方式应便于操作，以提高操作人员的工作效率，减少操作错误。

典型机床夹具及其设计要点

1.车床夹具

车床夹具大部分是安装在机床的主轴上，用于加工回转成形面。

(1)车床夹具的结构类型及特点

1)角铁式车床夹具 主要用在工件形状复杂，被加工表面的轴线与定位基面呈平行关系或构成一定角度。

图2-33为开合螺母车削工序图。图2-34是加工上述工件的车床夹具。

图2-33 开合螺母车削工序图

图2-34 角铁式车床夹具

2)心轴类车床夹具 适合于工件以孔为定位基准的车削或磨削等工序中。

3)花盘式车床夹具 对形状复杂的工件，在加工一个或几个与基准平面垂直的孔时，就可采用此类夹具。图2-35为齿轮泵壳体的加工工序图。图2-36为车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具。

图2-35 齿轮泵壳体工序图

图2-36 车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具

(2)车床夹具的设计要点

1)定位装置的设计 加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。

2)夹紧装置的设计 夹紧力必须足够，自锁性要好。

3)车床夹具与车床主轴的联接 要求夹具的回转轴线与车床主轴轴线有尽可能高的同轴度。夹具与车床主轴的联接 方式有：采用锥柄联接；采用过度盘联接。

4)夹具总体结构设计 夹具的外形尺寸应尽量小，重心与回转轴线重合，以减小离心力和回转力矩的影响。悬伸长度L域外轮廓直径D之比为：

D≤150mm的夹具，L/D≤1.25; D=150~300mm的夹具，L/D≤0.9; D≥300mm的夹具，L/D≤0.6。

（２）弹性斜定心夹紧机构 利用定位、夹紧元件的均匀弹性变形来实现定心夹紧的．这种机构定心精度高，但变形量小，夹紧行程小，只适用于精加工中．根据弹性元件不同，有膜片夹具、碟形弹簧夹具、液压塑料薄壁套筒夹具等类型。

于结构不对称的夹具，必须采用平衡措施。

机床夹具设计复习题

一、填空题

2、按夹具的使用特点分类有 通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、拼装夹具。

3、夹具按使用机床不同可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、

自动机床夹具自动线随行夹具以及其他机床夹具等。

4 、轴类零件一般采用中心孔作为定位基面。

7 、采用布置恰当的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。

8、短圆柱销可限制 2个自由度。长圆柱销可限制 4 个自由度。菱形销可限制 2 个自由度。圆锥销一般只能限止 3个自由度。窄V形块限止 2个自由度。长V形块限止 4个自由度。

9 、工件的某个自由度被重复限制称过定位（重复定位）。

10、工件的实际定位点数，如不能满足加工要求，少于应有的定位点数，称为欠定位。这在加工中是不允许的。

11、 机床夹具由定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、连接元件、夹具体和其它装置或元件组成。

12、主要支承用来限制工件的自由度。辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位 作用。

14、工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位。

15、造成定位误差的原因有基准位移、基准不重合。

18、机床夹具最基本的组成部分是_定位_元件、夹紧装置和夹具体。

19、设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素：大小、_方向和作用点。

20、 定位和 夹紧两个过程综合称为装夹，完成工件装夹的工艺装备称为机床夹具。

二、判断题

1.（√）长的V形块可消除四个自由度。短的V形块可消除二个自由度。

4、（√）工件定位时，被消除的自由度少于六个，但完全能满足加工要求的定位称不完全定位。

6、（×）工件以其经过加工的平面，在夹具的四个支承块上定位，属于四点定位。

7、（√）工件在夹具中与各定位元件接触，虽然没有夹紧尚可移动，但由于其已取造得确定的位置，所以可以认为工件已定位。

9、（√）组合夹具是由一套完全标准化的元件，根据工件的加工要求拼装成的不同结构和用途的夹具。