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典型机床夹具设计导言：机床是一种用于加工金属材料的设备，而夹具则是用于固定工件以便进行加工的装置。
夹具的设计对于提高加工效率、保证加工质量具有重要意义。
在本文中，我将详细说明典型机床夹具的设计要点和流程。
一、夹具设计的基本原理1.根据工件形状确定夹具类型：夹具类型可以分为夹持式夹具和定位式夹具两种。
夹持式夹具是通过夹紧力将工件固定在工作台上，而定位式夹具则是通过夹紧力和力矩将工件在工作台上定位。
2.确定夹具夹持点和定位点：夹具夹持点是指夹具夹持工件的位置，定位点是夹具将工件定位在工作台上的位置。
对于复杂形状的工件，夹持点和定位点的确定需要考虑工件的刚性和稳定性。
3.设计夹具夹持和定位元件：夹具夹持和定位元件是夹具中用于夹持和定位工件的部件。
夹持元件一般包括夹爪、夹头和夹具床身等，而定位元件则包括定位销、定位块和工作台等。
二、典型机床夹具设计要点1.确定夹具夹持方式和原理：根据工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式和夹持原理。
常用的夹持方式有机械夹持、气动夹持和液压夹持等。
2.考虑夹具的可靠性和稳定性：夹具设计要考虑夹具在加工过程中的可靠性和稳定性。
夹具的夹持力应该足够强，以确保工件在加工过程中不会发生位移或变形。
3.考虑夹具的操作便利性：夹具的设计还应考虑操作的便利性。
夹具的结构要简单，易于调整和操作。
夹具上的操作手柄和调节螺母等部件应该方便操作人员进行调整和操作。
4.考虑夹具的生产成本：夹具的设计还应考虑生产成本。
夹具的设计要尽量简化，减少使用材料和加工工序，以降低生产成本。
三、典型机床夹具设计流程1.分析工件形状和加工要求：首先要对工件的形状和加工要求进行分析，确定工件的夹持和定位需求。
2.选择夹持方式和原理：根据工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式和夹持原理。
3.确定夹持点和定位点：根据工件的形状和加工要求，确定夹具的夹持点和定位点。
4.设计夹持和定位元件：根据夹持方式和原理，设计夹具的夹持和定位元件。
模块5 典型机床夹具设计【知识目标】常见的典型机床夹具结构(车床夹具、铣床夹具、镗床夹具及钻床夹具)特点；典型机床夹具一般是由定位装置、夹紧装置、夹具体及其它装置或元件所组成；常见的典型机床夹具工作特性。
【技能目标】掌握典型机床夹具结构的及其应用；在各种装置和元件设计的基础上，能对典型的机床夹具予以分析；培养学生查阅“设计手册”和资料的能力，逐步提高学生处理实际工程技术问题的能力。
通过前面几个模块的学习，讲述了机床夹具的基本设计思路、方法以及特点等方面的知识。
对于设计好的每一套专用夹具如何更好地去发挥它自身的作用，即考虑该夹具与哪类机床（车床、铣床、镗床及钻床等）工作台或主轴装配才能加工出合格的机械零部件。
因此,本模块主要介绍各类机床夹具的典型结构、工作原理及工作特性。
【任务描述】如图5-1所示连杆类零件，需要在车床加工φ40 mm的孔，请设计机床上所使用的专用工装夹具。
图5-1 连杆类零件加工φ40 mm孔工序图【任务分析】图5-1为连杆类零件加工φ40mm孔工序图，要设计一套机床夹具来满足加工要求。
首先要分析工件的定位方式及应限制的自由度，其次根据零件的加工要求选择典型机床夹具的类型，最后要对设计的夹具进行精度分析及经济性分析。
【任务引导】(1)工件定位与夹紧概念是什么？工件夹紧是由什么装置实现的？(2)典型车床夹具夹紧装置的组成和基本要求是什么？(3)夹紧力确定的基本原则是什么？(4)钻床夹具基本夹紧机构有哪些？主要结构特点是什么？(5)生产现场典型车床夹具的类型有哪些？【知识准备】学习情境5.1 车床夹具设计在车床上用来加工工件的内外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺旋面及端面等的夹具称为车床夹具。
车床夹具大多安装在车床主轴上，少数安装在车床床鞍或床身上（应用很少，本节不作介绍）。
安装在车床主轴上的夹具除三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘、前后顶尖以及拨盘与鸡心夹头的组合通用车床夹具外(这些夹具已标准化，并可作为机床附件独立配置)，通常还需设计专用车床夹具。
第五章：工件的安装及夹具（2学时）5.1 机床夹具的定义及组成一、机床夹具的定义机床夹具：①将工件进行定位、夹紧，②将刀具进行导向或对刀、③以保证工件和刀具间的相对位置关系的附加装置，简称夹具。
将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置，称为辅助工具。
举例说明机床夹具：图5-1。
二、夹具组成由六部分组成1）定位元件起定位作用，保证工件相对于夹具的位置，可用六点定位原理来分析其所限制的自由度。
2）夹紧装置将工件夹紧，以保证在加工时保持所限制的自由度。
根据动力源的不同，可分为手动、气动、液动和电动等夹紧方式。
3）导向元件和对刀装置是用来保证刀具相对于夹具的位置，对于钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等孔加工刀具用导向元件，对于铣刀、刨刀等用对刀装置。
4）连接元件是用来保证夹具和机床工作台之间的相对位置。
5）夹具体定位元件、夹紧装置、导向元件、对刀装置、连接元件等都装在它上面，保证各元件之间的相对位置。
6）其它零件及装置如动力装置的操作系统等。
5.2 夹具的作用及分类一、夹具的作用1）保证加工质量如相对位置精度的保证，精度的一致性等。
2）提高生产率用夹具来定位、夹紧工件，就避免了手工操作划线等方法来定位工件，缩短了安装工件的时间。
3）减轻劳动强度如可用气动、电动紧。
4）扩大机床的工艺范围如在铣床上加一个转台或分度装置，可以加工有等分要求的零件。
在车床上加上三爪卡盘，加工短轴类，套筒类零件等要方便得多。
有些夹具对保证发挥机床基本性能的作用是很大的，如在牛头刨床上没有虎钳是很难进行加工的。
二、夹具的分类1. 按通用化程度分1）通用夹具图5-1a, b, c与通用机床配套，作为通用机床的附件，如三爪卡盘、四爪卡盘、虎钳、分度头和转台等2）专用夹具图4-1、4-2根据零件工艺过程中某工序的要求专门设计的夹具，此夹具只为该零件用，一般都是成批和大量生产中所需，数量也比较大。
3）成组夹具适用于一组零件的夹具，一般都是同类零件，经过调整（如更换、增加一些元件）可用来定位、夹紧一组零件。
第五章机床夹具设计习题答案1.机床夹具的作用是什麽？有那些要求？<1）机床夹具的作用1）保证加工精度2 ）提高生产率3> 扩大机床的使用范围。
4> 减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
<2）机床夹具的要求1）保证加工面的位置精度2> 夹具的总体方案应与年生产纲领相适应3> 安全、方便、减轻劳动强度4> 排屑顺畅5 ）应有良好的强度、刚度和结构工艺性。
2.机床夹具的组成有那些部分？1）定位元件及定位装置2 ）夹紧元件及夹紧装置3）导向及对刀元件4）动力装置5 ）夹具体6 ）其它元件及装置不同的生产条件下的夹具，其组成会有不同。
3.何谓六点定位原理“何谓定位的正常情况和非正常情况，它们各包括那些方面？<1）六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。
<2）定位的非正常情况是指凡是保证加工位置精度的自由度均已被约束所限制的情况，它可以是完全定位，即限制了六个自由度，也可以是小于六个约束点。
<3）定位的非正常情况包括欠定位和过定位两种。
欠定位是指保证加工精度的某自由度应该被限制而没有被限制的情况。
此情况不能保证加工精度，因此此定位方案是绝对不允许的。
过定位是指为保证加工精度应该被限制的某个自由度被两个或两个以上的约束所重复限制。
一般情况下这是不允许的。
但在工件定位和定位元件精度很高或者在工件刚度很低的情况下，过定位的情况是被允许的。
4.试分析图5－7 中a、c 方案为什麽属过定位？如何改进的？尚存在什麽问题？5.7 过定位及其改进图5.7 a ）：工件下底面有俩个短圆柱销台阶面支撑，为平面约束，限制 3 个自由度，而每个短圆柱销插入工件孔内，限制了2 个自由度，因此共限制了7 个自由度，超出了6 个，即y 方向的移动自由度被重复限制了，因此属于过定位。
C）：工件左端由销的又台阶端面定位，此端面限制了3 个自由度，而销的长径比已超过1，属于长销，它限制了4 个自由度，共限制了7 个自由度，还有转动的自由度没有被限制。
典型机床夹具设计引言：机床夹具设计是机械加工中重要的一部分，它的设计质量直接影响到加工产品的质量和生产效率。
典型机床夹具设计包括夹具的选择、夹具的结构设计和夹具的加工制造等方面。
本文将就典型机床夹具设计的一般步骤进行分析，并以五轴加工中心的夹具设计为例进行详细说明。
一、典型机床夹具设计的步骤：1、确定加工要求：首先根据产品的加工要求确定夹具的使用条件，包括工件的形状、尺寸和材料等方面的要求。
2、选择夹具类型：根据加工要求选择合适的夹具类型，例如，对于平面加工，通常可以选择钳工钳或万能钳等；对于多工序加工，可以选择支承式夹具或分度式夹具等。
3、进行夹具结构设计：基于夹具类型和加工要求，进行夹具的结构设计。
夹具结构设计的关键点包括夹紧方式的选择、定位方式的选择和夹紧行程的设计等。
4、进行夹具零件设计：根据夹具的结构设计将其分解为各个零件，并对各个夹具零件进行详细设计。
夹具零件设计的要求包括零件的强度、刚度和耐磨性等方面。
5、进行夹具装配设计：根据夹具零件设计的结果对夹具进行装配设计，包括各个零件的位置和安装方式等。
工制造。
加工工艺的选择和机械设备的使用对夹具的加工质量和加工效率都有影响。
7、进行夹具试用和调整：在夹具制造完成后，对夹具进行试用和调整。
通过试用和调整可以获得夹具的工作性能和使用效果等信息。
二、五轴加工中心夹具设计的实例分析：五轴加工中心用于加工一种具有复杂曲面的零件，加工要求为高精度、高效率和高稳定性。
根据加工要求，选择采用分度式夹具。
具体步骤如下：1、确定加工要求：产品要求加工精度达到0.02mm，加工速度达到60m/min。
2、选择夹具类型：根据加工要求选择分度式夹具，该夹具可以实现对产品进行分度加工，满足产品的加工精度要求。
3、进行夹具结构设计：夹具结构设计应包括基座、夹紧装置、定位装置和支撑装置等。
其中，基座用于将夹具固定在加工中心上，夹紧装置用于固定工件，定位装置用于确定工件在加工中心上的位置，支撑装置用于支撑和稳定工件。
