机床常用夹具

二、机床夹具介绍夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段。

第一阶段表现为夹具与人的结合。

在工业发展初期。

机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。

夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。

这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。

2.1夹具的现状几生产对其提出新的要求现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。

然而目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有只能感等生产的能力工厂中约拥有13000~15000套专用夹具。

另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。

综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期（2）能装夹一组相似性特征的工件（3）适用于精密加工的高精度的机床（4）适用于各种现代化制造技术的新型技术（5）采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率2.2现代夹具的发展发向现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面：1、精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。

精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆读可达0.2~0.5um。

机床夹具的分类按夹具的使用范围，可将其划分为以下几类：1）通用夹具例如车床的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、拨盘、及花盘等；铣床用的平口虎钳、分度头及回转工件台等；平面磨床上的电磁吸盘等。

这些夹具通用性强、应用非常广泛，一般已标准化，并由特地的专业工厂生产，常作为机床的附件供应给用户。

2）专用夹具这是为某一特定工件的特定工序而特地设计的夹具（图2-55）。

专用夹具广泛应用于批量生产中。

3）通用可调夹具这类夹具的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。

针对成组加工中某一工序而设计制造的可调整夹具，称为成组夹具（图2-56）。

通用可调整夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。

4）组合夹具它是由一套预先制造好的标准元件组合而成（图2-57）。

这些元件具有各种不同外形、尺寸和规格，并具有良好的互换性、耐磨性和较高的精度。

依据工件的工艺要求，可将不同的组合夹具元件像搭积木一样，组装成各种专用夹具。

使用完毕后，元件可便利地拆开，洗净后存放起来，待需要时重新组装成新的夹具。

组合夹具由于它的敏捷和通用，使生产预备周期大大缩短，同时能节省大量设计、制造夹具的工时和材料，特殊适用于新产品试制、单件小批生产和临时性生产任务。

5）随行夹具这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。

工件安装在夹具上，夹具除完成对工件的定位和夹紧外，还载着工件由输送装置送往各机床，并在机床上被定位和夹紧。

划分夹具类型的方式还有许多。

若按夹具所使用的机床来划分，可分为钻床夹具、铣床夹具、车床夹具等；若按夹具所采纳的夹紧动力源可把夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具等。

机床夹具类型机床夹具是机械加工中不可或缺的部件，它能够夹持并稳定工件，使其在机床上得到加工。

机床夹具根据夹持方式、夹持位置、夹持力等不同特点，分为多种类型，本文就来详细介绍几种常见的机床夹具类型。

1. 机械夹具机械夹具是机床夹具中最常见的一种，它通过手动调节和旋转螺栓，实现工件的夹持和松开。

机械夹具的夹持力来源于机械结构，其结构简单、可靠性高，可以用于多种不同形状和大小的工件加工。

但机械夹具夹持力较小，不适合大型和重型工件的夹持。

2. 液压夹具液压夹具是一种通过液压力传递实现夹持的机床夹具，其具有夹持力大、稳定性好、操作简便等优点。

液压夹具主要由夹紧缸、油缸、油泵、控制阀等组成，其夹持力可以通过调节液压压力来实现，因此，液压夹具广泛应用于大型和重型工件的加工。

3. 气动夹具气动夹具是一种通过气压控制实现夹持的机床夹具，其工作原理与液压夹具类似，但液体被气体替代。

气动夹具的夹持力可以通过调节气压来实现，具有夹持力大、操作简单、速度快等优点。

气动夹具主要适用于中小型工件的夹持。

4. 电磁夹具电磁夹具是一种通过电磁力实现夹持的机床夹具，其特点是夹持力大、变化快、反应灵敏。

电磁夹具广泛应用于中小型工件加工，如线切割、电火花加工、铣削等。

5. 捏合夹具捏合夹具是一种通过多个夹持点同时夹持工件的机床夹具，其特点是夹持力均匀、夹持不变形、适合特殊形状的工件夹持。

捏合夹具主要适用于特种工件的加工，如轮毂、凸轮等。

以上仅是机床夹具的部分类型，随着科技的不断发展，新型机床夹具不断涌现，使机床加工效率不断提高，同时也拉动着不同行业的发展。

总之，机床夹具作为机械加工中必不可少的部件，不仅对工件加工质量和产量有着重要的影响，更是机床自动化程度和智能化水平的直接体现，因此，无论是机械夹具、液压夹具、气动夹具、电磁夹具还是捏合夹具，都有各自独特的优点和适合的应用场景，我们在选择机床夹具时需要结合具体加工要求进行综合考虑。

机床夹具的分类及组成机床夹具是机床加工中的重要辅助工具，它们能够使工件稳定地固定在机床上，从而保证加工的精度和效率。

根据其结构和功能的不同，机床夹具可以分为以下几类。

一、机械夹具机械夹具是最常见的一种夹具，它们通过机械原理实现对工件的夹紧。

机械夹具一般由夹具本体、夹紧机构、定位机构、传动机构和辅助装置等组成。

其中夹紧机构是机械夹具的核心部件，它能够通过旋转、滑动、压紧、吸附等方式夹紧工件。

二、液压夹具液压夹具是一种利用液压原理实现工件夹紧的夹具。

液压夹具一般由油缸、油泵、控制阀和夹具本体等部件组成。

液压夹具具有夹紧力大、夹紧稳定、操作方便等优点，适用于对精度要求高、加工量大的工件。

三、气动夹具气动夹具也是一种常用的夹具，它们通过气压原理实现对工件的夹紧。

气动夹具一般由气缸、气源、控制阀和夹具本体等部件组成。

气动夹具具有动作快速、维护简单等优点，适用于对夹紧力要求不高的工件。

四、电磁吸盘电磁吸盘是一种通过电磁原理实现工件固定的夹具。

电磁吸盘由铁芯、线圈、吸盘和控制器等部件组成。

电磁吸盘具有吸力大、操作方便、夹紧稳定等优点，适用于对工件表面没有夹紧面或夹紧面不平整的工件。

机床夹具的组成包括夹具本体、夹紧机构、定位机构、传动机构和辅助装置等。

其中夹具本体是夹具的基础部件，它能够直接与机床接触，承受加工力和夹紧力。

夹紧机构是夹具的核心部件，它通过旋转、滑动、压紧、吸附等方式夹紧工件。

定位机构能够确保工件在夹紧时的位置准确无误。

传动机构能够将夹紧力传递到夹具本体上，使其夹紧工件。

辅助装置包括液压源、气源等，能够为夹具提供必要的动力和能源。

机床夹具是机床加工中不可或缺的辅助工具，其分类和组成的不同，决定了其在不同加工场合中的应用范围和效率。

在选用和使用机床夹具时，应充分考虑其适用性、可靠性和安全性等因素，以确保加工过程的顺利进行。

数控车床的常用夹具有以下类型：工件以顶尖孔定位，顶尖，拨盘。

工件主要以平面定位，花盘，角铁夹具。

工件以内孔定位，刚性心轴，花键心轴，弹性心轴。

工件以外圆柱面定位，三爪卡盘，四爪卡盘，弹簧夹头。

数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。

我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。

1，卡盘夹具：（1）三爪卡盘：三爪卡盘，是最常用的车床通用卡具，三爪卡盘最大的优点是可以自动定心，夹持范围大，装夹速度快，但定心精度存在误差，不适于同轴度要求高的工件的二次装夹。

（2）液压动力卡盘：动作灵敏、装夹迅速、方便，能实现较大压紧力，能提高生产率和减轻劳动强度。

但夹持范围变化小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。

自动化程度高的数控车床经常使用液压自定心卡盘，尤其适用于批量加工。

（3）可调卡爪式卡盘：要比其他类型的卡盘需要用更多的时间来夹紧和对正零件。

因此，对提高生产率来说至关重要的CNC车床上很少使用这种卡盘。

可调卡爪式四爪卡盘一般用于定位、夹紧不同心或结构对称的零件表面。

用四爪卡盘、花盘，角铁(弯板)等装夹不规则偏重工件时，必须加配重。

（4）高速动力卡盘：为了提高数控车床的生产效率，对其主轴提出越来越高的要求，以实现高速、甚至超高速切削。

现在有的数控车床甚至达到100000r／min。

对于这样高的转速，一般的卡盘已不适用，而必须采用高速动力卡盘才能保证安全可靠地进行加工。

2，轴类零件中心孔定心装夹：（1）中心孔：是轴类零件的常用定位基准，工件装在主轴顶尖和尾座顶尖之间，但车床两顶尖轴线如不重合（前后方向），车削的工件将成为圆锥体。

因此，必须横向调节车床的尾座，使两顶尖轴线重合。

（2）自动夹紧拨动卡盘：在数控车床上加工轴类零件时，毛坯装在主轴顶尖和尾座顶尖之间，工件用主轴上的拨动卡盘或拨齿顶尖带动旋转。

第三章 各类机床夹具3.1车床夹具在车床上用来加工工件的内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。

车床夹具多数安装在车床主轴上；少数安装在车床的床鞍或床身上，由于后一类夹具应用很少，属机床改装范畴，故本章不作介绍。

除了顶尖、拨盘、三爪自定心卡盘等通用夹具外，安装在车床主轴上的专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。

3.1.1角铁式车床夹具夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式车床夹具，其结构不对称，用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面，如图3—2和图4—3所示。

图3—2为加工图3—1所示的开合螺母上Φ40027.00+mm 孔的专用夹具。

工件的燕尾面和两个声Φ12 010.00+mm 孔已经加工，两孔距离为38±0．1mm ，Φ40027.00+mm 孔经过粗加工。

本道工序为精镗声Φ40027.00+mm 孔及车端面。

加工要求是：Φ40027.00+mm 孔轴线至燕尾底面C 的距离为45±0．05mm ，Φ40027.00+mm 孔轴线与c 面的平行度为0．05mm ，加工孔轴线与Φ12 010.00+mm 孔的距离为8±0．05mm 。

为贯彻基准重合原则，工件用燕尾面B 和C 在固定支承板8及活动支承板10上定位(两板高度相等)，限制五个自由度；用声Φ12010.00+mm 孔与活动菱形销9配合，限制一个技术要求: Φ40027.00+mm 的轴线对两B 面的对称面积垂直度为0.05图3-1 开合螺母车削工序图自由度；工件装卸时，可从上方推开活动支承板l0将工件插入，靠弹簧力使工件靠紧固定支承板8，并略推移工件使活动菱形销9弹入定位孔Φ12 010.00 mm内。

采用带摆动V形块3的回转式螺旋压板机构夹紧。

用平衡块6来保持夹具的平衡。

图3-2角铁式车床夹具1、11一螺栓2一压板3～摆动V形块4一过渡盘5一夹具体6～平衡块7一盖板8一固定支承板9一活动菱形销l0一活动支承板图3-3所示为车气门顶杆端面的夹具。

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。

图4-1 在机用虎钳上找正和装夹连杆状零件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。

车床常用夹具的使用车床夹具用于确定工件在车床上的正确位置，并夹紧工件，在车削工艺中占有很重要的地位。

常用的车床夹具有：1)通用夹具。

如三爪卡盘、四爪卡盘和各种形式的顶针等。

2)可调整夹具。

如成组夹具、组合夹具等。

3)专用夹具。

为满足某个工件的某道工序而实际使用的夹具，如旋转刀架等。

生产中，为保证产品质量、提高生产效率、减轻劳动强度，应正确选择和使用夹具。

一、车床夹具的作用1．提高加工精度、保证产品质量车床夹具是保证零件加工技术要求中所规定的尺寸精度、表面粗糙度以及各表面间的相对位置精度的重要措施。

正确选用车床夹具就是选择制造精度及结构适合的夹具。

如为保证零件加工表面与基准面的同轴度要求，有多种自动定心夹具可以选用：对同轴度要求较低时可用三爪卡盘、四爪卡盘，对同轴度要求高时可用软爪、锥体心棒、卡簧和液性塑料夹具等。

2．提高劳动生产率采用一定结构形式的夹具，可显著提高生产效率。

在生产中，通常采用下述结构形式的夹具来提高生产率：1)采用快速装夹和拆卸的夹具，可缩短辅助时间，并减轻工人的劳动强度。

2)采用专用定位件，属专用夹具，可缩短调整与校正的时间。

3)采用多位夹具，二次装夹可以加工多个零件，缩短单件生产时间。

4)采用自动控制夹具，如液压靠模或程序控制等，可实现"一人多机"操作。

3．充分发挥机床的性能采用专用夹具可以扩大机床的使用范围，从而实现一机多能。

如一台普通车床若配置一个专门的旋转刀架可以加工圆球，若配置一个摆动刀架可以加工叶片的型面。

二、车床夹具结构由于车床夹具是在旋转情况下，甚至是高速旋转情况下工作，因此夹具要求体积小、重量轻，旋转既能平衡又能保证安全。

车床夹具的基本结构为：1．夹具体连接各元件的基体与机床相连接。

一般称这类元件为圆盘或花盘。

2．定位件确定零件在夹具中的位置的元件。

如定位销、定位圈、V形块等。

3．夹紧件固定零件用的元件。

如压板、螺栓、螺母等。

4．连接件连接上述元件用的螺钉、销子、垫圈、键等。

车床常用夹具的使用车床夹具用于确定工件在车床上的正确位置，并夹紧工件，在车削工艺中占有很重要的地位。

常用的车床夹具有：1)通用夹具。

如三爪卡盘、四爪卡盘和各种形式的顶针等。

2)可调整夹具。

如成组夹具、组合夹具等。

3)专用夹具。

为满足某个工件的某道工序而实际使用的夹具，如旋转刀架等。

生产中，为保证产品质量、提高生产效率、减轻劳动强度，应正确选择和使用夹具。

一、车床夹具的作用1．提高加工精度、保证产品质量车床夹具是保证零件加工技术要求中所规定的尺寸精度、表面粗糙度以及各表面间的相对位置精度的重要措施。

正确选用车床夹具就是选择制造精度及结构适合的夹具。

如为保证零件加工表面与基准面的同轴度要求，有多种自动定心夹具可以选用：对同轴度要求较低时可用三爪卡盘、四爪卡盘，对同轴度要求高时可用软爪、锥体心棒、卡簧和液性塑料夹具等。

2．提高劳动生产率采用一定结构形式的夹具，可显著提高生产效率。

在生产中，通常采用下述结构形式的夹具来提高生产率：1)采用快速装夹和拆卸的夹具，可缩短辅助时间，并减轻工人的劳动强度。

2)采用专用定位件，属专用夹具，可缩短调整与校正的时间。

3)采用多位夹具，二次装夹可以加工多个零件，缩短单件生产时间。

4)采用自动控制夹具，如液压靠模或程序控制等，可实现"一人多机"操作。

3．充分发挥机床的性能采用专用夹具可以扩大机床的使用范围，从而实现一机多能。

如一台普通车床若配置一个专门的旋转刀架可以加工圆球，若配置一个摆动刀架可以加工叶片的型面。

二、车床夹具结构由于车床夹具是在旋转情况下，甚至是高速旋转情况下工作，因此夹具要求体积小、重量轻，旋转既能平衡又能保证安全。

车床夹具的基本结构为：1．夹具体连接各元件的基体与机床相连接。

一般称这类元件为圆盘或花盘。

2．定位件确定零件在夹具中的位置的元件。

如定位销、定位圈、V形块等。

3．夹紧件固定零件用的元件。

如压板、螺栓、螺母等。

4．连接件连接上述元件用的螺钉、销子、垫圈、键等。

2．4 数控铣床、加工中心常用夹具数控铣床、加工中心的工件装夹一般都是以平面工作台为安装的基础，定位夹具或工件，并通过夹具最终定位夹紧工件，使工件在整个加工过程中始终与工作台保持正确的相对位置。

数控铣床、加工中心的工件装夹方法基本相同，装夹原理是相通的。

2．4．1数控铣床、加工中心工件装夹的基本要求为适应数控铣床、加工中心对工件铣、钻、镗等加工工艺的特点，数控铣床、加工中心加工对夹具和工件装夹通常有如下的基本要求：①数控铣床、加工中心夹具应有足够的夹紧力、刚度和强度为了承受较大的铣削力和断续切削所产生的振动，数控铣床、加工中心的夹具要有足够的夹紧力、刚度和强度。

夹具的夹紧装置尽可能采用扩力机构；夹紧装置的自锁性要好；尽量用夹具的固定支承承受铣削力；工件的加工表面尽量不超出工作台；尽量降低夹具高度。

②尽量减小夹紧变形。

加工中心有集中工序加工的特点，一般是一次装夹完成粗、精加工。

工件在粗加工时，切削力大，需要的夹紧力也大。

但夹紧力又不能太大，否则松开夹具后零件会发生变形。

因此，必须慎重选择夹具的支承点、定位点和夹紧点。

如果采用了相应措施仍不能控制工件变形，只能将粗、精加工分开，或者粗、精加工使用不同的夹紧力。

③夹具在机床工作台上定位连接数控机床加工中机床、刀具、夹具和工件之间应有严格的相对坐标位置。

数控铣床、加工中心的工作台是夹具和工件定位与安装的基础，应便于夹具与机床工作台的定位连接。

加工中心工作台上设有基准槽、中央T形槽，可把标准定位块插入工作台上的基准槽、中央T形槽，使安装的工件或夹具紧靠标准块，达到定位的目的，作为工件或夹具的定位基准。

数控机床还常在工作台上装固定基础板，方便工件、夹具在工作台上的定位。

基础板预先调整好相对数控机床的坐标位置，板上有已加工出准确位置的一组定位孔和一组紧固螺孔，方便夹具安装。

如图2-4-1，为数控机床工作台上装固定基础板。

④夹紧机构或其他元件不得影响进给。

加工部位要敞开，夹紧元件的空间位置能低就低，要求夹持工件后夹具上一些组成件不影响刀具进给。