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机械制造工艺第5章

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机械制造装备设计第五章专用车刀设计

机械制造装备设计第五章专用车刀设计
工件上r2、r3（r4）各圆和前刀 面线的交点为2'、3'（4'），2'、 3'（4'）各点与刀具圆心O2点的 距离，即为所求刀具截形上各组 成点的半径R2、R3（R4）。由 此即可作出刀具轴向剖面内的截
形1''、2''、3''、4''。
2)计算法
应首先画作出计算图，如图5－ 6所示
求刀具前刀面上各组成点的尺
制造时，将它的前刀面作成距其中心
为h距离： h＝Rsin（ γ f＋ α f）
安装时，再将刀具中心O2比工件中 心装高H距离，同时使切削刃上最外
点与工件轴线等高 ：H＝Rsin α f
在磨钝重磨时也应使h值不变 , h为半 径的磨刀检验圆，重磨时应保证前刀 面与这个圆相切
图5-3 成形车刀前角和后角的形成
图5－4 a ：
当α f＝0°，γ f＝0°时成形车刀的截形 与工件的廓形才能完全相同，但后角α f＝
0°的刀具是无法进行切削的 图5－4 b：
前角γ f≥0°、后角α f＞0°时 ，成形车 刀的截形与工件廓形不相等。既刀具截形深 度P小于相应的工件廓形深度ap 为了使成形车刀能切出准确的工件形状，
图5－3 。






f f
成形车刀前角和后角是通过刀具 的正确制造和正确安装形成的
图5－3 a) ：棱体成形车刀的前 角和后角
制造时，将前刀面和后刀面的夹角磨
成90°－（ γ f＋ α f） 角。安装
时，只要将刀体倾斜α f角，即能形 成所需的前角和后角
图5－3 b） ：圆体成形车刀前角 和后角

机械制造技术基础第5章-1

机械制造技术基础第5章-1

线，安装时首先按找正线找正工件位臵，夹紧工件。
特点：
•精度低；（0.1mm左右） •效率低； •多用于形状复杂、尺寸偏差大
找正线 加工线
的铸、锻件毛坯的粗加工；
•适于单件小批量生产； •不需其它专门设备，通用性好；
flash
毛坯孔
3.利用夹具定位
来实现定位。
联接
原理：通过工件上定位基准和夹具上定位元件接触或配合 特点：
5.2.3 典型的定位方式及定位元件的选择
(2)可调支承
是顶端位置可在一定高度范围内调整的支承。 多用于未加工平面的定位，以调节和补偿各批 毛坯尺寸的误差。一般每批毛坯调整一次。
返回第39页
5.2.3 典型的定位方式及定位元件的选择
(3)自位支承
支承本身的位置在定位过程中，能自动适应工件定位基准面位置变化 的一类支承。 自位支承能增加与工件定位面的接触点数目（但只限制一个自由 度） ，使单位面积压力减小，故多用于刚度不足的毛坯表面或不连续的 平面的定位。
3.过定位与欠定位
欠定位: 按工序的加工要求, 工件应该限制的自由度而未予限 制的定位, 称为欠定位。 绝对不允许出现 过定位: 工件的同一自由度被两个或两个以上的支承点重复 限制的定位, 称为过定位。
过定位一般不允许, 但是在精加工中,为提高定位稳定性和结构刚度，简 化夹具 可用过定位 ；粗加工不允许。
5.2.3 典型的定位方式及定位元件的选择
定位元件的设计应满足下列要求：
⑴要有与工件相适应的精度； ⑵要有足够的刚度，不允许受力后发生变形； ⑶要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用 低碳钢渗碳淬火或中碳钢淬火，硬度为58∼62HRC
5.2.3 典型的定位方式及定位元件的选择

机械制造技术基础第5章-3

机械制造技术基础第5章-3

（2）钻模板
作用：用于安装钻套。 类型：固定式、铰链式、分离式和悬挂式等。

固定式钻模板：钻模板直接固定在夹具体上，结构简单， 分离式钻模板：装卸工件方便，精度比铰链式高。
精度较高，但装卸工件困难。
1—钻模板；2—钻套；3—夹紧元件；4—工件
图5-62 分离式钻模板

铰链式钻模板：装卸工件方便，但铰链处存在间隙，故精
1—线圈；2—吸盘；3—隔磁体；4—铁芯；5—导磁体；6—工件；7—夹具体；8—过渡盘 图5-78 电磁卡盘
2．车床夹具设计要点
（1）车床夹具总体结构

夹具的结构应尽量紧凑，重心应尽
量靠近主轴端，一般要求夹具悬伸 不大于夹具轮廓外径。对于弯板式
车床夹具和偏重的车床夹具，应很
好地进行平衡。通常可采用加平衡 块（配重）的方法进行平衡。
当工件定位面较复杂或有其他特殊要求时（例如为了获 得高的定位精度或在大批量生产时要求有较高的生产率）， 应设计专用车床夹具。
如图所示为一弯板式车床夹具，用于加工壳体零件的孔和端面。
1—平衡块；2—防护罩；3—钩形压板
图5-76 弯板式车床夹具
返回第40页
如图所示为一种利用夹紧元件均匀变形实现自动定心夹紧 的心轴——液塑心轴。这种心轴有较好的定心精度，但由于 薄壁套扩张量有限，故要求工件定位孔精度在8级以上。
定位键与夹具体配合多采用H7/h6，为了提高夹具的安装精度，定 位键的下部（与工作台T形槽配合部分）可留有余量进行修配，或在 安装夹具时使定位键一侧与工作台T形槽靠紧，以消除间隙的影响。
夹具体
定位键
定位键
（2）对刀装置
对刀装置用以确定夹具相对于刀具的位置。铣床夹具的对刀 装置主要由对刀块和塞尺构成。

机械制造工艺学第5章机械加工精度

机械制造工艺学第5章机械加工精度

用。
§5.2 机械加工精度的获得方法
5.2.1 尺寸精度的获得方法

在加工中，获得尺寸精度的方法主要有下述四种：
1. 试切法——是指操作工人在每一工步或走刀前进行 对刀，然后试切出很少一部分加工表面，测量其尺寸 是否满足要求，若不满足，则再适当调整，再试切，
再测量，直到被加工尺寸达到精度要求为止，再切削

值得注意的是，不同方向的原始误差对加工误差的
影响程度是不同。当原始误差与工序尺寸方向一致时， 原始误差对加工精度影响最大。

这是分析加工精度问题时的一个重要概念。

在三角形0AA′中，有如下关系：
ΔY2＝R2－R02＝(R0＋ΔR)2－R02＝2R0ΔR＋ΔR2
刀尖在Y方向上的位移引起Leabharlann 径的加工误差为：P =πm

因π为无理数，而车床交换齿轮齿数是有限的，不可
能得到精确值，必然导致工件导程误差。这是因近似
速比的成形运动所引起的加工原理误差。

注意：采用近似加工原理，一定会产生加工误差，
但是它确保了加工的可能性，并在保证一定加工精度
的前提下，可简化加工过程，简化机床、刀具的结构， 提高生产率、降低制造成本；
(1) 机械加工精度的获得方法；
(2) 工艺系统原始误差对机械加工精度的影响及控制；
(3) 加工过程中工艺系统原始误差对机械加工精度的影
响及控制； (4) 加工总误差分析与估算； (5) 保证和提高机械加工精度的主要途径。
2．机械加工精度的研究方法 1) 单因素分析法——通过分析计算或实验测试等方法， 研究某一确定因素对加工精度的影响，主要分析单项 原始误差对加工精度影响的变化规律。一般不考虑其 它因素的同时作用。

《机械制造基础》第五章课后题及答案(题号可能不搭配)

《机械制造基础》第五章课后题及答案(题号可能不搭配)

第五章课后题1.机床夹具通常由哪些部分组成？各组成部分的功能如何？（1）定位元件和定位装置:确定工件在夹具中的位置（2）夹紧装置：保持工件在夹具中的既定位置（3）对刀-导向元件：确定刀具在加工前正确位置（4）连接元件：确定夹具在机床上的位置（5）夹具体：夹具的基础件（6）其他装置：分度装置、吊装元件等2.什么是装夹？装夹有哪三种方式？哪种装夹方式适用于大批量生产？工件的定位和夹紧的过程称为装夹。

（1）直接找正装夹（2）划线找正装夹（3）夹具装夹：适应于大批量生产3.什么是定位基准？什么是六点定位原理？在加工中用作定位的基准。

（在第四章中介绍）任何工件都具有六个自由度，这六个自由度需要用夹具按一定规则布置的六个定位支承点来限制，每个定位点相应地限制工件一个自由度，可以实现工件的六点定位。

4.试举例说明什么叫工件在夹具中的完全定位、不完全定位、欠定位和过定位？哪些是允许使用的，哪些是有条件使用的，哪些是绝对不允许使用的？完全定位：工件的六个自由度全部被限制不完全定位：根据加工需求，不必完全限制六个自由度的定位欠定位：实际限制的自由度少于按加工要求的自由度数。

这是不允许使用的过定位：支承点数多于所限制的自由度数，有条件使用。

5.固定支承有哪几种形式？各适用于什么场合？固定支承是一经安装到夹具上后，高度方向和尺寸是固定不变的。

固定支承有支承钉和支承板。

支承钉：以粗基准定位时，因定位基准面粗糙不平，必须用较远的三个定位支承点。

精基准定位有时也应以支承钉来定位。

支承板：大中型工件，以及经过精加工的平面定位。

6.什么是自位支承、可调支承和辅助支承？三者的特点和区别何在？使用辅助支撑和可调支撑时应注意什么？可调支承：顶端位置能在一定范围内调整，定位作用相当于固定支承。

自位支承（浮动支承）：支承点的位置能够随工件定位基准面的变化自动与之适应。

辅助支承：辅助支承只在基本支承对工件定位后才参与支承，不允许辅助支承破坏基本支承的定位作用。

机械制造工艺学第3版王先奎习题解答5

机械制造工艺学第3版王先奎习题解答5

5-22 什么是自激振动？它与强迫振动、自由振动相比，有哪些主要特征？ 答： （P253-255）机械加工过程中，在没有周期性外力（相对于切削过程而言）作用下，由系统内 部激发反馈产生的周期性振动，称为自激振动，简称为颤振。 与强迫振动相比，自激振动具有以下特征：机械加工中的自激振动是在没有外力（相对于切削过 程而言）干扰下所产生的振动运动，这与强迫振动有本质的区别；自激振动的频率接近于系统的固有 频率，这就是说颤振频率取决振动系统的固有特性。这与自由振动相似（但不相同） ，而与强迫振动根 本不同。自由振动受阻尼作用将迅速衰减，而自激振动却不因有阻尼存在而迅速衰减。
1
5-7 为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？ 答： （P240）机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长， 进一步变形受到阻碍，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化（或称为强化） 。
5-8 为什么切削速度越大，硬化现象越小？而进给量增大，硬化现象增大？ 答： （P240-241）增大切削速度，(1)刀具与工件的作用时间减少，使塑性变形的扩展深度减小，因 而冷硬层深度减小；(2) 温度增高，弱化倾向增大，冷硬程度降低。而进给量增大时，硬化现象增大的 原因是随着进给量的增大，切削力也增大，表层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增大。但是，这种情 况只是在进给量比较大时才是正确的。
5-16 机械加工中，为什么工件表层金属会产生残余应力？ 答： （教材 P245-247）工件表层产生残余应力的原因是：工件表面受到挤压与摩擦，表层产生伸长塑变，基体仍处于弹 性变形状态。切削后，表层产生残余压应力，而在里层产生残余拉伸应力。 （2）热态塑性变形：机械加工时，切削或磨削热使工件表面局部温升过高，引起高温塑性变形。 表层产生残余拉应力，里层产生产生残余压应力； （3）金相组织变化：切削时产生的高温会引起表面的相变。比容大的组织→比容小的组织→体积 收缩，产生拉应力，反之，产生压应力。

机械制造技术基础第五章习题及答案（机械制造质量分析与控制）

机械制造技术基础第五章习题及答案（机械制造质量分析与控制）《机械制造质量分析与控制》习题⼀.单项选择题1.机床和⼑具达到热平衡前的热变形所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、随机误差d、变值系统误差2. 某⼯序的加⼯尺⼨为正态分布，但分布中⼼与公差中点不重合，则可以认为：（）a、⽆随机误差b、⽆常值系统误差c、变值系统误差很⼤d、同时存在常值系统误差和随机误差3. 夹具在机床上的安装误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差4. ⼀次性调整误差所引起的加⼯误差属于：（）a、随机误差b、常值系统误差c、变值系统误差d、形位误差5. 误差复映所引起的加⼯误差属于：（）a、变值系统误差b、常值系统误差c、随机误差d、形位误差6. ⼑具磨损所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差7. 内应⼒引起的变形误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、变值系统误差d、随机误差8. 定位误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、变值系统误差d、形位误差9. 对滚动轴承进⾏适当的预紧，是提⾼主轴系统（）的重要措施。

（）a、精度b、强度c、刚度d、柔度10.通常⽤（）系数表⽰某种加⼯⽅法和加⼯设备胜任零件所要求加⼯精度的程度（）a、⼯艺能⼒b、误差复映c、误差传递d、误差敏感11.原理误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、形位误差d、变值系统误差12.误差的敏感⽅向指产⽣加⼯误差的⼯艺系统的原始误差处于加⼯表⾯的：（）a、切线⽅向b、轴线⽅向c、法线⽅向d、倾斜⽅向13. 受迫振动系统在共振区消振最有效的措施是（）。

a、增⼤系统刚度b、增⼤系统阻尼c、增⼤系统质量14. 在车床上进⾏削扁镗杆⾃激振动的切削实验时，若切削条件相同 , 试指出下列各种情况下切削最稳定的场合（）a、弱刚度主轴与加⼯表⾯法向的夹⾓450b、弱刚度主轴与加⼯表⾯法向的夹⾓1350c、采⽤直径相同的圆镗杆d、增⼤阻尼15. 削扁镗杆的抗振性⽐圆镗杆好是由于：（）a、刚度⾼b、阻尼⼤、消耗振动能量⼤c、系统刚度的组合特性合适⼆.多项选择题1.⽤调整法在车床三⽖卡盘上精镗⼀批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加⼯误差是属于常值系统误差的是：（）a、三⽖卡盘的制造和安装误差b、车床主轴的径向跳动c、薄壁铜套的夹紧变形d、机床导轨的⼏何误差e、镗⼑的磨损2.指出下列哪些情况产⽣的误差属于加⼯原理误差：（）a、加⼯丝杠时机床丝杠螺距有误差b、⽤模数铣⼑加⼯渐开线齿轮c、⼯件残余应⼒引起的变形d、⽤阿基⽶德滚⼑加⼯渐开线齿轮e、夹具在机床上的安装误差3.机械加⼯中达到尺⼨精度的⽅法有：（）a、试切法b、定尺⼨⼑具法c、调整法d、选配法e、⾃动控制法4.⽤调整法在车床三⽖卡盘上精镗⼀批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加⼯误差是属于随机误差的是：（）a、镗⼑的磨损b、薄壁铜套的夹紧变形c、三⽖卡盘的制造和安装误差d、机床导轨的⼏何误差e、⼯件外圆形状误差引起的安装误差5. 指出下列哪些⼑具的制造误差会直接影响加⼯精度：（）a、外圆车⼑b、齿轮滚⼑c、端⾯车⼑d、铰⼑e、键槽铣⼑6.主轴的纯轴向窜动对哪些加⼯有影响: （）a、车削螺纹b、车削外圆c、车削端⾯d、车削内孔7.影响加⼯精度的主要误差因素可归纳为以下⽅⾯：（）a、⼯艺系统的⼏何误差b、⽑坯的制造误差c、⼯艺系统⼒效应产⽣的误差d、⼯艺系统热变形产⽣的误差e、加⼯原理误差8.机械加⼯中获得⼯件形状精度的⽅法有：（）a、试切法b、轨迹法c、调整法d、成形法e、展成法三.判断题1.零件表⾯层的加⼯硬化能减⼩表⾯的弹塑性变形，从⽽提⾼了耐磨性，所以表⾯硬化程度越⾼越耐磨。

《机械制造基础》第5章 机械加工工艺规程的制定

河南科技大学教案首页课程名称机械制造基础任课教师邓效忠第五章机械加工工艺规程的制定计划学时14教学的目的和要求：要求学生掌握定位基准和表面加工方法的选择原则，能够拟定工艺路线，会运用工艺尺寸链确定工序尺寸及其公差，使学生具有编制中等复杂零件加工工艺规程的能力。

重点：工件定位基准的选择；工序顺序的确定；工艺尺寸链及其应用。

难点：工艺尺寸链及其应用。

思考题：1．什么叫基准?基准分哪儿种?2．精、粗定位基准的选择原则各有哪些?如何分析这些原则之间出现的矛盾?3．零件表面加工方法的选择原则是什么？4．制定机械加工工艺规程时，为什么要划分加工阶段？5．切削加工顺序安排的原则是什么？6．什么叫工序集中？什么叫工序分散？各用于什么场合？7．什么叫工序余量？影响工序余量的因素是什么？8．什么叫尺寸链？它具有哪些特征？9．什么叫工艺规程？它有什么作用？10．如何确定尺寸链中的增环、减环和封闭环？第5章机械加工工艺规程设计5.1 概述一、机械加工工艺规程及其作用将产品或零部件的制造工艺过程的所有内容用图、表、文字的形式规定下来的工艺文件汇编称为工艺规程。

二、工艺规程设计所需的原始资料⑴零件图和产品整套装配图；⑵产品的生产纲领和生产类型；⑶产品的质量验收标准；⑷毛坯情况；⑸本厂的生产条件和技术水平；⑹国内外生产技术发展情况。

三、工艺规程设计的步骤⑴零件的工艺性分析。

⑵确定毛坯。

⑶拟定工艺路线，选择定位基准。

⑷确定各工序的设备和工装。

⑸确定主要工序的生产技术要求和质量验收标准。

⑹确定各工序的余量，计算工序尺寸和公差。

⑺确定各工序的切削用量。

⑻确定工时定额。

⑼填写工艺卡。

5.2 机械加工工艺规程设计一、零件的结构工艺性分析结构工艺性是指产品的结构是否满足优质、高产、低成本制造的一种性质。

零件结构工艺性举见教材表5-4。

二、确定毛坯三、定位基准的选择粗基准是指未经机械加工的定位基准，而精基准则是经过机械加工的定位基准。

1．粗基准的选择原则粗基准选择的主要目的是：保证非加工面与加工面的位置关系；保证各加工表面余量的合理分配。

第5章 切削加工基础知识

安徽理工学校授课教案教研室：机械工程任课教师：胡俊锋第五章 切削加工基础知识§5－1 切削运动与切削用量（一）切削运动及形成的表面1． 切削运动的定义及分类在切削过程中，工件和刀具之间的相对运动叫切削运动。

切削运动分主运动和进给运动两类：（1） 主运动：直接切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，形成工件新表面的运动叫做主运动。

（2） 进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动叫做进给运动。

进给运动又分为横向进给运动和纵向进给运动。

2． 切削时工件上形成的三个表面（1）已加工表面：已切去多余金属而形成的新表面。

（2）待加工表面：即将被切去金属层的表面。

（3）加工表面：刀刃正在切削的表面。

（二）切削用量的基本概念1．切削用量的定义切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，它包括切削深度、进给量和切削速度。

（见图1-2）（1）切削深度（吃刀深度）p a 单位：mm工件上已加工表面和等加工表面间的垂直距离叫切削深度。

车削外圆切削深度的计算公式： p a ＝2mw d d 式中p a ：切削深度 w d ：工件待加工表面直径 m d ：工件已加工表面的直径。

（2）进给量（走刀量）ƒ 单位：mm/r进给量是指在主运动的一个循环内，刀具与工件沿进给运动方向的相对位移。

（3）切削速度v 单位：m/min 在进行切削加工时，刀具切削刃上某点相对待加工表面在主运动方向上的瞬时速度叫切削速度。

切削速度的计算公式为v=1000nd w 式中：v:切削速度 ，m/min w d ：工件待加工表面的直径，mm n ：车床的主轴转速，r/mim 。

例 车削的工件直径w d ＝50mm ，车床主轴的转速n=600r/min ，求切削速度v?解：根据公式可得： v=1000 n d w ＝10006005014.3X X ＝94（m/min ） (三)切削用量的选择合理的选择切削用量将对提高工件加工表面质量、刀具耐用度、生产效率和降低成本有利。

《机械制造技术基础》第五章钻、镗、刨、插、拉削加工的知识


2.粗精加工一起完成，影响了工件的加工质量；
3.排屑困难，易产生阻塞，导致刀齿损坏。
§5-1 钻削与孔加工刀具 孔加工复合刀具种类较多，按工艺类型分有： 1.同类工艺复合刀具
2.不同类工艺复合刀具
§5-1 钻削与孔加工刀具 二、麻花钻的构造与主要几何参数
是常见的孔加工刀具。一般用于实体材料上的粗 加工。钻孔的尺寸精度为IT11--IT12，Ra为5012.5μm。加工范围为0.1--80mm,以φ30mm以下时最
（3）通常只能单刀加工，不能用多刀同时切削。 所以与铣加工比较，牛头刨床的生产率比较低。 牛头刨床主要用于单件、小批量生产或修理车间。
二、龙门刨床
主要用来加工大平 面，尤其是长而窄的 平面，也可加工沟槽 或同时加工几个中小 型零件的平面。生产
率不如铣削高，主要
用于中小批生产及修 理车间。
§5-4 刨床、插床及其加工范围 三、单臂刨床
§5-1 钻削与孔加工刀具
1.从实体材料上加工出孔的刀具 用于加工精度要求不高，或为精度要求较高的 孔作预加工。 （1）扁钻 （2）中心钻 中心钻用来加工各种轴类工件的中心孔。
§5-1 钻削与孔加工刀具
3、麻花钻
是常见的孔加工刀具。一般用于实体材料上的粗 加工。钻孔的尺寸精度为IT11--IT13，Ra为5012.5μm。加工范围为0.1--80mm,以φ30mm以下时最 常用。
适用于加工宽度较大，而又不需要在整个宽度上加工的零件。
四、插床
插床的生产效率较低，通常只用于单件、小批量生产中插削槽、 平面及成型表面等。
§5-4 刨床、插床及其加工范围
插刀上下运动为主运动，工件 可作纵横两个方向的移动，
工作台还可作分度运动。加工 与安装面垂直的面、沟槽
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D= Y+ B
工序尺寸标注为H3
D= Y– B
O
Y
O'
d/2 (d–d)/2
δd D α 2sin
2
d
2
/
（1）工件以圆柱孔在过盈配合心轴上定位时定位误 差分析 ΔY=0
(a) ΔD=ΔY+ΔB=0
(b) ΔD=ΔY+ΔB= ΔB=δd/2 (c) ΔD=ΔY+ΔB= ΔB=δD/2
二、机床夹具的分类
1．按使用范围 2．按机床分类
1）通用夹具
2）专用夹具
3．按动力源
1）手动夹具 2）气动夹具
1）车床夹具
2）铣床夹具 3）钻床夹具 4）镗床夹具
3）组合夹具
4）可调夹具 和成组夹具 5）随行夹具
3）液压夹具
4）气液夹具
5）磨床夹具 6）数控机床夹具 7）齿轮机床夹具
5）磁力夹具
6）电动夹具 7）真空夹具
ΔD≥ 1/3 ΔT
工件以外圆定位 常用作图法， 沿加工尺寸方向， 画出极限位置，求 最大变动量。
O
Y d/2
基准位移误 差 的产生
O'
(d–d)/2
δd ΔY 2sin α
2
/
圆柱体上铣平面不同 形式的工序尺寸标注
H2
H1 H
3
工序尺寸标注为H1，工序 基准与定位基准重合， B=0
第二节 工件在夹具中的定位 一、常见定位方式及定位元件 （一）工件以平面定位 1、固定支承 支承高度不变 一个支承钉限制一个自由度 （1）支承钉
带衬套支承钉
用于精基准定位 用于粗基准定位 用于侧面定位 批量大磨损快 场合
（2）支撑板
平板式支承板
斜槽式支承板
结构简单、切屑清理不便， 易于清除切屑结构较复杂， 常用于侧面精基准定位 用于水平面精基准定位
5）组合夹具
组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造
好的标准元件和部件组装而成的夹具。
由专业厂家制造， 其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件
能反复使用，特别适用于品种多、产品变化快、新产 品的试制和单件小批生产。
三、机床夹具的组成
快换钻套 导向套 钻模板 开口垫圈
螺母 定位销 夹具体
定位元件：用以确定工件正确位置的零件
夹紧元件：将工件夹紧压牢，使工件保持在夹具 中的既定位置 对刀-导向元件：用来对刀和引导刀具进入正确加 工位置的零件
夹具体：将夹具的各种元件、装置联结起来，使之 成为一个整体的基础件，他与机床有关部件联接、 对定，使夹具相对机床有确定位置 其它元件及装置：分度机构，定位键等
求：两销公称尺寸 削边销宽度及销公差，两
销孔中心距及公差
0 已知两孔尺寸：120 .018 ( H 7) 例; 两孔中心距： L孔 80 0.06
1. 确定定位销中心距及公差：
取： ld 1 1 ( ~ ) LD 0.02 3 5 L销 80 0.02
2. 确定圆柱销尺寸及公差：
3）通用可调夹具和成组夹具

其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可
以调整，以适应不同零件的加工。

用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组 夹具。与通用可调夹具相比，加工对象的针对性 明确。
4）随行夹具 用于自动线上，不仅要完成工件在其上的定位 和夹紧，而且带着工件沿着自动线从一个工位移到 下一个工位——承担沿自动线输送工件的任务。
1、基准不重合误差ΔB 由于定位基准与工序基准不重合所导致的工序基 准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大位置变 动量。
2、基准位移误差ΔY
由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误 差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最 大变动量。 产生原因： 定位元件的制造误差 工件的制造误差（定位基准面） 定位元件和工件之间的配合间隙
一个短板限制一个自由度，一个长板限制两个自由度 支承钉和支承板的结构 尺寸均已标准化
例:
钻套
支承板
支承板
支承钉
支承钉
支承钉
2、可调支撑
支撑高Байду номын сангаас可调
为了使形状相近的工件能使用同一夹具进行零件加工。 可调支承一旦调整好，在同一批工件加工中，其作用即 相当于固定支承。
适用于毛坯分批制造，其形状和尺寸变化较大的粗 基准定位。
定心圆柱
推杆 弹簧 螺钉
工件以渐开 线齿面定位
（四）工件以组合表面定位
实际工件的定位是几个定位表面的组合。 常见的定位表面组合有： 平面 + 平面组合 平面 + 孔的组合 平面 + 外圆组合 平面 + 其它表面组合
锥面 + 锥面的组合
一面两孔定位
削边销（菱形）设计
已知：两销孔公称尺寸及公差，两孔中心距公 称尺寸及公差
D — 工件在夹具中的定位误 差，一般 D 3
一、定位误差及其产生的原因
定位误差：
•工件定位不准确而产生的加工面相对工序基准的 最大变动量，称为定位误差，用D表示。 本质：工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量

造成定位误差的原因: ⑴定位基准与工序基准不重合，产生基准不重合 误差△B。 ⑵定位副制造误差及其配合间隙产生基准位移误 差△Y
自位 支承 实例
4、辅助支承
工件定位完成后再使辅助 支承与工件表面接触；辅 助支承必须逐件调整。不 起定位作用
作用：提高工件的刚度和定 位稳定性，减小工件的装夹 受力变形及加工振动
螺旋式辅助支承
推式辅助支承
例: 辅助支承的应用
圆柱 铣刀
例: 辅助支承的应用
（二）工件以孔定位
1、圆柱定位销
与夹具体的连接过盈配合
例：
基准位移误 差 的产生
O
Y d/2 (d–d)/2
O'
/
只有用调整法加工一批零件才产生定位误差，用 试切法不产生定位误差。 定位误差是一个界限值（有一个范围） 定位误差是由于基准不重合和基准位置变动共同 作用的结果， 两部分不一定都存在。 二、定位误差的计算
几何法：按定义，画出工件定位时两种极端位 置，再通过几何关系直接求得； 合成法:ΔD=ΔY+ΔB ，注意，是矢量和 微分法
1、V形块对中性好，可使工件
的定位基准轴线对中在V型块两
斜面的对称面上
2、应用范围广，完整和非完
整外圆的定位 3、活动V形块常常起着定位和 夹紧的双重作用。
2、定位套: ①元件结构简单，定心精度不变； ②当工件外圆与定位圆孔配合较松时，易使工件倾 斜，可考虑利用套筒内孔及端面一起定位； ③当端面大时，定位孔应短些，以避免产生过定位。
短限制2个；长限制4个自由度。
3、半圆套 主要用于大型轴类零件的精密轴径定位，以便于安装。
结构:下半孔起定位作用
上半孔起夹紧作用
短半圆套限制2个；长半圆套限制4个自由度。
4、圆锥套筒
限制3个自由度， 常与后顶尖配合使用。
其他定位方式
一些特殊的如齿轮淬火后磨内孔
夹具体 弹性薄膜盘
卡爪 保持架 工件
H7 取配合： ，则圆销尺寸： 12( g 6) 0..006 0 017 g6
3. 确定菱形销的宽度：
查表取：b=4mm
4. 确定菱形销尺寸及公差：
2 min 2b LD ld 2 4 (0.06 0.02) 0.053 D2 12
d2 max D2 2 min 12 0.053 11.947
第五章
夹具设计基本原理
六点定位原理
y x z
z x y
六点定位简图
定位和夹紧
完全定位和不完全定位 过定位和欠定位
X
Z
Y
第一节 概述 第二节 工件在夹具中的定位
第三节 工件在夹具中的夹紧 第四节 专用夹具的设计方法
第一节 概述
一、机床夹具的主要功能
1、稳定保证工件的加工精度； 2、缩短辅助时间，提高生产效率； 3、扩大机床使用范围，实现一机多能。
活顶尖
x y
死顶尖 x y z
锥销定位
3、定位心轴 套筒类、空心盘类、齿轮类工件 （1）圆柱心轴
定位精度不高，装卸工件方便
定心精度高
花键孔定位场合 短限制2长限制4
Y Z Y Z
工件以圆锥孔定位——圆锥心轴
（三）工件以外圆柱面定位
常用的定位元件有V形块、定位套、半圆套及圆 锥套等；定位基准为外圆中心线。
可 调 支 承 应 用 实 例
采用可调支承可使夹具适应不 同尺寸工件加工的定位要求
3、自位支撑（浮动支承）
支承的空间位置能随工件定位基准面位置的变化而 自动适应； 在结构上做成浮动或联动的，可与工件有两点或三 点接触； 作用相当于一个定位支承点，限制工件一个自由度 用于毛坯表面、断续表面或阶梯面定位
Y
O
O'
d/2
(d–d)/2
δd D Δ Y α 2sin
/
2
工序尺寸标注为H2
H'2 H''2
a1 a
D=H'2–H''2
H'2 =d/2 –H H''2=(d–d)/2 – H – Y
H
Y d/2 (d–d)/2
O O'
δd D 2sin α
2
d
2
/
带衬套的可换式圆柱销 与衬套配合间隙配合
工作部分直径通常按g5、g6、f6、f7制造 为使工件顺利装入，定位销头部应有15度倒角
z
z
0 x
y
x
0
y
x y x y