5.3车床夹具的结构特点

车床夹具一、车床夹具的特点车床主要用于加工零件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹以及端平面等。

上述表面都是围绕机床主轴的旋转轴线而成形的，因此车床夹具一般都安装在车床主轴上，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。

二、卧式车床专用夹具的典型结构分类1．心轴类车床夹具图35-1弹簧心轴a)前推式弹簧心轴 b)不动式弹簧心轴 c)分开式弹簧心轴1、3、11—螺母2、6、9、10—筒夹 4—滑条5—拉杆7、12—心轴体 8一锥套图35-1所示为几种常见弹簧心轴的结构形式。

图35-1a为前推式弹簧心轴。

转动螺母1，弹簧筒夹2前移，使工件定心夹紧。

这种结构不能进行轴向定位。

图35-2b为带强制退出的不动式弹簧心轴。

转动螺母3，推动滑条4后移，使锥形拉杆5移动而将工件定心夹紧。

反转螺母，滑条前移而使筒夹6松开。

此处筒夹元件不动，依靠其台阶端面对工件实现轴向定位。

该结构形式常用于以不通孔作为定位基准的工件。

图35-1c为加工长薄壁工件用的分开式弹簧心轴。

心轴体12和7分别置于车床主轴和尾座中，用尾座顶尖套顶紧时，锥套8撑开筒夹9，使工件右端定心夹紧。

转动螺母11，使筒夹10移动，依靠心轴体12的30°锥角将工件另一端定心夹紧。

图35-2顶尖式心轴1—心轴 2—固定顶尖套 3—工件 4—活动顶尖套5—快换垫圈 6—螺母图35-2所示为顶尖式心轴，工件以孔口60°角定位车削外圆表面。

当旋转螺母6，活动顶尖套4左移，从而使工件定心夹紧。

顶尖式心轴的结构简单、夹紧可靠、操作方便，适用于加工内、外圆无同轴度要求，或只需加工外圆的套筒类零件。

被加工工件的内径d s一般在32～llOmm范围内，长度Ls在120～780mm 范围内。

2.角铁式车床夹具角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。

在角铁式车床夹具上加工的工件形状较复杂。

它常用于加工壳体、支座、接头等类零件上的圆柱面及端面。

当被加工工件的主要定位基准是平面，被加工面的轴线对主要定位基准平面保持一定的位置关系(平行或成一定的角度)时，相应地夹具上的平面定位件设置在与车床主轴轴线相平行或成一定角度的位置上。

夹具的分类和特点夹具根据其用途和结构特点可以分为多种类型，常见的夹具分类包括机床夹具、焊接夹具、装配夹具、检测夹具等。

下面我们将分别介绍这些夹具的特点和应用领域。

1. 机床夹具机床夹具是用于夹持和固定机械加工中的工件，以便于进行切削、钻孔、铣削等加工操作。

机床夹具通常由夹持装置、定位装置和支撑装置等部分组成，可以实现对工件的多面夹持和稳定性加工。

机床夹具的特点包括：1）高精度：机床夹具能够实现对工件的精确定位和稳定夹持，确保加工精度和表面质量；2）灵活多变：机床夹具可以根据不同工件的形状和尺寸进行调整和更换，适应多种加工需求；3）大夹持力：机床夹具能够通过液压或机械装置提供大的夹持力，确保工件在加工过程中不会移位或晃动。

机床夹具主要应用于车床、铣床、钻床等机床加工中，广泛用于金属加工、模具制造等领域。

2. 焊接夹具焊接夹具是用于固定和夹持焊接工件，以便于焊接操作的进行。

焊接夹具通常由夹持装置、定位装置和导向装置等部分组成，可以确保焊接工件的精确位置和稳定夹持，避免焊接变形和质量问题。

焊接夹具的特点包括：1）可调性：焊接夹具能够根据焊接工件的形状和尺寸进行调整和适配，确保焊接位置的精确性；2）高稳定性：焊接夹具能够提供足够的夹持力和支撑力，确保焊接工件在焊接过程中不会移位或变形；3）高效性：焊接夹具能够提高焊接操作的效率和质量，减少人为因素对焊接质量的影响。

焊接夹具主要应用于焊接工艺中，如焊接工件的定位、支撑和夹持等。

3. 装配夹具装配夹具是用于辅助进行机械装配和调试的工具，可以确保装配工件的位置和配合精度，提高装配质量和效率。

装配夹具通常由夹持装置、定位装置和支撑装置等部分组成，可以从多个方面对装配工件进行夹持和定位。

装配夹具的特点包括：1）高精度配合：装配夹具能够确保装配工件的配合精度和位置精度；2）灵活多变：装配夹具能够适应多种不同形状和尺寸的装配工件，灵活调整和更换；3）高稳定性：装配夹具能够提供足够的夹持力和支撑力，确保装配过程中不会移位或变形。

夹具的概念及作用数控机床夹具的类型和特点应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”。

１．机床夹具的类型夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。

在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。

在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。

机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。

常用的分类方法有以下几种。

（１）按夹具的使用特点分类根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。

①通用夹具已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和磁力工作台等。

这类夹具适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。

这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应，只需选购即可。

其缺点是夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。

②专用夹具专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。

在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。

专用夹具的设计周期较长、投资较大。

专用夹具一般在批量生产中使用。

除大批大量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。

③可调夹具某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。

可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。

对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。

4-1机床夹具有哪几部分组成各部分起什么作用答：（1）定位元件———使工件在夹具中占有准确位置，起到定位作用。

（2）夹紧装置———提供夹紧力，使工件保持在正确定位位置上不动。

（3）对刀元件———为刀具相对于夹具的调整提供依据。

（4）引导元件———决定刀具相对于夹具的位置。

（5）其他装置———分度等。

（6）连接元件和连接表面———将夹具连接到工作台上。

（7）夹具体———将各夹具元件装配为一个整体。

4-2工件在机床上的装夹方法有哪些其原理是什么答：（1）用找正法装夹工件——原理：根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧，也可先按加工要求进行加工面位置的划线工序，然后再按划出的线痕进行找正实现装夹。

（2）用夹具装夹工件——夹具使工件在夹具中占有正确的加工位置，而且夹具对机床保证有准确的相对位置，而夹具结构保证定位元件的定位，工作面对夹具与机床相连接的表面之间的相对准确位置，使刀具相对有关定位元件的定位工作面调整到准确位置，这就保证了刀具在加工出的表面对工件定位基准的位置尺寸。

4-3何为基准试分析下列零件的有关基准。

答基准——零件上用来确定点、线、面位置时作为参考的其他点、线、面。

（1）设计基准——内孔轴线，装配基准——内孔轴线，定位基准——下端面和内孔，测量基准——内孔轴线。

（2）设计基准——断面1，定位基准——大头轴线，测量基准——端面1。

4-4什么事“六点定位原理”答：用六个支撑点，去分别限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定位置的方法，称为工件的六点定位原理。

4-5什么是完全定位，不完全定位，过定位以及欠定位。

答：完全定位——工件的六个自由度完全被限制的定位，不完全定位——按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位，欠定位——按工序的加工要求，工件应该限制自由度而未予限制的定位，过定位——工件的一个自由度被两个或两个以上的支撑点重复限制的定位。

4-6组合定位分析的要点是什么答：（1）几个定位元件组合起来定位一个工件相应的几个定位面，该组合定位元件能限制工件的自由度总数等于各个定位元件单独定位各自相应定位面时所能限制的自由度数目之和，不会因组合后而发生数量上的变化。

第一章定位：使工件在机床上占有准确的位置夹紧：使工件始终保持这一准确位置不变夹具组成：定位元件及定位装置、夹具装置、对刀及导引元件、夹具体、其他元件保证精度的条件：1.工件在夹具中占据一定的位置 2.夹具在机床上保持一定的位置 3.夹具相对刀具保持一定的位置夹具上的动力源分类：手动夹具、气动、液压、电动、磁动、真空、切削力离心力夹具夹具应用范围分类：通用夹具、专业..、成组..、组合..夹具的作用：1.易于保证加工精度，并使一批工件的加工精度稳定 2.缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低生产成本 3.减轻工人操作强度，降低对工人的技术要求 4.扩大机床的工艺范围，实现一机多能 5.减少生产准备时间，缩短新品试制周期。

工艺系统：工件，工具，机床，夹具体第二章工件定位类型：全定位、部分定位、欠定位、重复定位定位元件：1.固定支承：在夹具体上，支承点的位置固定不变的定位元件。

2.可调支承：在夹具上，支承点的位置可调节的定位元件。

3.自位支承：指支承点的位置在工件定位过程中随工件定位基准面位置变化而自动与之适应的定位元件。

4：辅助支承：在夹具中，只能起提高工件支承刚性或起辅助作用的。

定位误差：由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工误差。

定位误差组成：由基准位置误差和基准不重合误差组成。

典型的表面定位误差：平面定位时的定位误差、圆孔表面...、外圆表面...、圆锥表面...。

第四章铣床夹紧的对刀：1.单件试刀2.通过试切个数来对刀3.同样件或对刀装置对刀。

影响因素：1.测量调整误差2.定位元件定位面相对对刀装置的位置误差。

钻套：固定钻套，可换钻套，快速钻套，特殊钻套。

分度装置：使工件的加工工序集中，夹紧次数减少，从而提高加工表面的位置精度，减轻劳动强度，提高生产率。

分类：1原理：机械，光学，电磁。

2.回转轴：立轴式，卧轴式，斜轴式。

3.分度定位:轴向分度装置，径向分度装置。

第五章钻床夹具：固定式钻膜：磨损后不易更换，，主要用于中小批生产用的钻床夹具上或用来加工孔距小和孔距精度高的孔。

机床夹具的基本组成
x
机床夹具的基本组成
一、滑块
滑块是一种金属结构，由滑块本体和安装孔组成，它的主要功能是连接机床的工件夹紧装置和机床主轴之间的联动机构。

典型的滑块由铸钢结构，其外形主要是长方体，也有细长把手的滑块。

二、弹簧
弹簧作为夹紧装置的组成部分，主要用于机床上的夹紧装置之间的配合、调整和联动的操作，以保证正常的工作。

主要分为拉弹簧和压弹簧，其特点是可以循环使用，并具有补偿性能。

三、限位柱
是一种金属零件，用于控制机床上工作台上的行程，以防止机床上的机械故障和损坏，它有一定的调整把手。

四、夹头
夹头是机床上最重要的装置之一，它具有夹紧功能，能够有效地固定工件。

夹头常用的有拉钳、剪刀夹头、凸轮夹头和行星夹头等。

五、紧定螺母
用于夹头、滑块及其他配件的安装，有苯聚硅橡胶和钢制两种，钢制的又分为普通紧定螺母和定位紧定螺母。

紧定螺母的防松尺寸及材质均可根据机床的具体需要进行调整。

六、固定架
固定架是一种固定夹紧装置的构件，是由卡箍、螺栓和固定框组成的机械结构。

它能较为精确地定位夹具构件在机床上，确保夹紧装置正确运行。

车床通用夹具的种类、结构与使用车床通用夹具的种类、结构与使用1．拨动顶尖(1)内、外拨动顶尖为了缩短装夹时间，可采用内、外拨动顶类，这种顶尖锥面上的锥形齿能嵌人工件，拨动工件旋转。

圆锥角一般采用60。

，硬度为58～60HRc：外拨动顶尖，用于装夹套类工件，它能在一次装夹中加工外圆。

内拨动顶尖，用于装夹轴类工件。

(2)端面拨动顶尖可利用端面拨爪带动工件旋转．工件仍以中心}L定心。

这种顶尖的优点：能快速装夹工件，并在一次安装中能加工出全部外表面。

2．弹簧夹头和弹簧心轴弹簧夹头和弹簧心轴是一种定心夹紧装置。

它既能定心，叉能夹紧，是车床上常用的典型夹具。

它最大的特点是直径上膨胀较大(膨胀量可达l 5～5mm)，因此，适用范围较大。

台阶式弹簧心轴，它的膨胀量为l～2mm。

为了使弹簧外套l松下方便，在旋松螺钉2时，依靠螺钉小台阶带动弹簧外套一起向外松脱刀具材料目前常用的车刀材料有高速钢、硬质合金、涂层刀具材料和超硬刀具材料。

对于车刀材料的性能要求。

车刀切削部分在很高的切削温度下工作，连续经受强烈的摩擦，并承受很大的切削力和冲击力，所以车刀的切削部分的材料必须具备下列基本性能：(1)高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。

这样，刀具才能切除工件上多余的金属，目前在室温条件下刀具材料的硬度应大于或等于60HRc。

(2)高的耐磨性刀具材料硬度越高，耐磨性越好。

刀具材料组织中的硬质点的硬度越高，数量越多，分布越均匀．耐磨性越好。

(3)足够的强度和韧性刀具材料的强度一般指抗弯强度。

刀具材料的韧性一般指冲击韧度。

在切削加工过程中，刀具总是受到切削力、冲击、振动的作用，当刀具材料有足够的强度和韧性，就可避免刀具的断裂、崩刃。

(4)高的耐热性刀具材料耐热性越好，允许切削加工时的切削速度越高，有利于改善加工质量和提高生产率，有利于延长刀具寿命。

(5)好的工艺性工艺性指材料切削加工性、锻造、焊接、热处理等性能。

刀具材料有良好的工艺性，便于刀具的制造。

《机械制造工艺学》实验报告班级学号姓名实验一机床夹具拆装与结构分析（一）车床夹具零件名称支架夹具名称车支架内孔夹具工序简图夹具使用说明：工件以底面及两孔在定位板上完全定位，定位板再以底面及长侧面靠于角形架两垂直面，再用活动V型块夹于工件外圆限制最后一个自由度。

用两个螺旋压板夹紧工件底板处。

定位元件工件定位基准底面定位板长侧面 45外圆限制的自由度zXYXZY定位元件角形铁架，活动V型块夹紧装置夹紧机构类型螺旋压板夹紧机构夹紧装置组成零件：螺旋压板夹紧组件，活动V型块组件夹具与机床联接方式相关零件：夹具体联接方法：夹具体背面止口与过渡盘定位，螺旋联接，过渡盘再与车床主轴联接XZY夹具的结构特点（设计要点）1.定位装置的设计特点：应用一块附加的底板，工件以底面及两孔在这块底位板上完全定位，再底板再定位于夹具上;2.夹具体背面止口与过渡盘定位，螺旋联接，过渡盘再与车床主轴联接;3.夹具找正基面的设置:在夹具体中心有一个找正孔作为夹具找正基面；4.用一个平衡块达到平衡夹具的作用。

（二）钻床夹具零件名称摆块夹具名称钻三径向孔分度夹具工序简图夹具使用说明：工件以Φ22H7及端面右侧面在定位销，定位板，挡销上定位。

拧紧螺母通过球面垫圈将工件夹紧。

钻完一孔后，拔出对定销，松开后螺母，摆动分度盘，将对定销分别插入分度盘的另外两个分度孔中，并拧紧后螺母，钻其余两孔。

定位元件工件定位基准Φ22H7孔右端面侧面限制的自由度z YXYZX定位元件定位销，定位板，挡销夹紧装置夹紧机构类型螺旋夹紧夹紧装置组成零件：定位销，球垫圈，螺母导向装置组成零件：钻模板，快换钻套组件，螺钉，定位销分度装置固定部分组成零件：夹具体及衬套转动部分组成零件：分度盘分度对定机构组成零件：对定销锁紧机构组成零件：轴，定位销，轴套，后螺母夹具与机床联接方式相关零件：夹具体联接方法：用压板压紧在工作台上XZY夹具的结构特点（设计要点）1、用快换钻套实现本工序的钻、铰；2、利用轴向分度，菱形对定销分度，分度精确可靠。

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。

大家知道车床夹具都有哪些类型吗？下面小编为大家简单介绍一下。

1、定心式车床夹具：在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。

2、角铁式车床夹具：在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。

这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。

3、花盘式车床夹具：这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。

这类夹具不对称，要注意平衡。

轴承座夹具为了保证轴承座的生产质量，提高轴承座的生产质量，除了使用机床等机械设备之外，还会使用大量的工艺装备，在这其中包括了轴承座夹具、模具、刀具以及相关辅助工具。

轴承座夹具是一种专门用于保证轴承座产品质量的生产工具，可以使得轴承座的生产工艺更加便捷。

不同的轴承座夹具，根据其不同的结构与形式、工况、设计原则都会有所不同，因此轴承座夹具的种类与样式多种多样，无论是在数量还是在样式上都占有很大的比例。

扩展资料：（一）车床类夹具特点（1）车床夹具在旋转甚至高速旋转条件下工作，因此要求夹具轴线与机床主轴轴线重合。

（2）旋转中要使机床主轴平稳，当夹具不对称时应考虑配重，配重的结构设计可参考有关资料。

（3）夹具工作在旋转的条件下，夹具体都具有圆盘形结构。

（4）注意工作时的安全性，夹具所有元件不能超出夹具体边缘，有可能从夹具中甩出的元件要采用安全措施。

（5）尽量减轻机床主轴的负荷。

夹具悬伸长度应尽量短；在保证夹具刚度前提下，质量尽可能小。

但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。

机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。

因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。

1、机床夹具的作用（1）保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。

试题一一、填空题（每小题3分共30分）1、工业产品的生产过程包括：，，，。

2、数控加工工艺系统的组成，，，。

3、数控机床按加工路线分类，，。

4、夹具按夹紧的动力源可分为、、、、以及等5 、作用在工艺系统中的力，有、、以及。

6 、零件的主要精度包括精度、精度及精度等三项内容。

7、刀具前角越，切削刃越，使剪切角，变形系数，因此，切削变形。

8、零件在、、等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。

9、零件磨损一般分为磨损、磨损、磨损三个阶段。

10、切削速度对积屑瘤影响很大，不易产生积屑瘤的切削速度是速和速，容易产生积屑瘤的切削速度是速和速。

二、判断题（每小题1分共10分）1.（）数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。

2.（）数控机床适用于单品种，大批量的生产。

3.（）在数控机床上加工零件，应尽量选用组合夹具和通用夹具装夹工件。

避免采用专用夹具。

4.（）数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。

5.（）数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。

6.（）零件图中的尺寸标注要求是完整、正确、清晰、合理。

7.（）高速钢是一种含合金元素较多的工具钢，由硬度和熔点很高的碳化物和金属粘结剂组成。

8.（）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。

9.（）公差就是加工零件实际尺寸与图纸尺寸的差值。

10.（）加工零件的表面粗糙度小要比大好。

三、选择题（每小题2分共20分）1. （）使用专用机床比较合适。

A．复杂型面加工 B. 大批量加工 C. 齿轮齿形加工2. 车床上，刀尖圆弧只有在加工（）时才产生加工误差。

A. 圆弧B. 圆柱C. 端面3. 确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（）。

A. X轴B. Y轴C. Z轴4. 四坐标数控铣床的第四轴是垂直布置的，则该轴命名为（ B ）。

A．B轴 B. C轴 C. W轴5. 机床上的卡盘，中心架等属于（）夹具。