车床夹具设计要点

车床夹具设计要求
1. 稳定性：车床夹具要能够固定原料，保证加工时的稳定性，防止原料晃动影响加工精度。

2. 刚性：车床夹具要有足够的刚性，能够承受加工时的剧烈冲击与振动，确保加工质量。

3. 精度：车床夹具的夹紧力要能够均匀、合适，确保加工精度和表面质量。

4. 安全性：车床夹具必须能够避免操作人员受伤，包括具有安全保护装置，夹紧力不易失控等。

5. 易于操作：车床夹具的操作应该方便简单，能够快速、准确地夹紧原料和更换原料。

6. 耐用性：车床夹具应该选用优质材料和耐磨性较好的制造工艺，耐用性好，使用寿命长。

7. 尺寸适配：车床夹具应该能够根据实际的加工需求来设计夹具的尺寸，确保加工精确度。

数控车床的夹具设计原理
数控车床的夹具设计原理主要包括以下几个方面：
1. 夹紧原理：夹具的主要功能是夹住工件，确保工件在加工过程中的稳定性。

夹具通常采用机械夹紧、液压夹紧或气动夹紧等方式，在夹紧过程中要考虑到夹紧力的大小、分布均匀性以及夹紧方式的灵活性等因素。

2. 定位原理：夹具的另一个重要功能是确保工件在加工过程中的准确定位。

夹具设计中要考虑到工件的形状、尺寸以及零件间的相对位置关系，选择适当的定位方式，如销子定位、球锥定位、面板定位等。

3. 支撑原理：数控车床加工过程中，工件需要在夹具内得到合理的支撑，以避免工件在切削力作用下发生变形。

夹具设计中需要考虑到工件的几何特征，确定合适的支撑点，采用支撑块、支撑台等结构形式，提供稳定的支撑面。

4. 切削力分析：夹具设计中还需要考虑到切削过程中产生的切削力，并进行力学分析。

根据切削力的方向和大小，设计夹具的支撑结构，增加夹具的刚性和稳定性，以提高加工精度和表面质量。

5. 运动原理：数控车床加工过程中，夹具需要与机械手、工作台等设备协同工作。

因此，夹具设计中要考虑到夹具的运动特点，确保夹具的操作灵活、方便，与其他设备的运动相匹配。

总之，夹具设计原理在于确保夹具对工件进行牢固夹持和准确定位的同时，提供合理的支撑和增加刚性，以满足数控车床加工过程的要求。

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1 零件的分析 (3)1.1零件的作用 (3)1.2 零件的工艺分析 (3)2 工艺规程设计 (4)2.1确定毛坯的制造形式 (4)2.2基面的选择 (4)2.3制定工艺路线 (4)2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)2.5确定切削用量及基本工时 (10)3 夹具设计 (30)3.1问题的提出 (30)3.2夹具设计 (30)参考文献 (33)致谢 (34)1 零 件 的 分 析1.1零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1）， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。

1.2 零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20045.00+为中心 ,包括:两个Φ12.034.0100--mm 的端面, 尺寸为Φ0017.045-mm 的圆柱面,两个Φ90mm 的端面及上面的4个Φ9mm 的透孔. Φ06.045-mm 的外圆柱面及上面的Φ6mm 的销孔, Φ90mm 端面上距离中心线分别为34mm 和24mm 的两个平面.这组加工表面是以Φ20045.00+mm 为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。

这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。

2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

机床夹具设计夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后，按照某一工序的具体要求进行的。

夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度，达到加工的生产效率要求，成本低，排屑方便，操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。

一、机床夹具设计的基本要求一个优良的机床夹具，必须满足下列基本要求：1、保证工件的加工精度保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置，确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求，并进行必要的夹具精度分析。

同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。

2、工艺性能好专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易，便于装配、检验和维修。

当夹具最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。

3、达到加工的生产效率要求专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构，以缩短辅助生产时间，提高生产效率。

4、使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。

应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。

夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。

专用夹具应排屑方便，必要时应设置排屑结构，防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具，防止切屑热量引起工艺系统变形。

5、经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。

以上基本要求中保证工件的加工精度是最重要的。

在此前提下，要处理好其他要求的辩证统一关系。

二、机床夹具设计的一般步骤1、明确设计要求，收集和研究有关资料工艺人员在编制零件的工艺规程时，提出了相应的夹具设计任务书，对其中的定位基准、夹紧方案及有关要求作出说明。

夹具设计人员则应根据夹具设计任务书进行夹具的结构设计。

为了使所设计的夹具能够满足上述要求，设计前要认真收集和研究如下有关资料。

一、机床夹具设计要求1．保证工件加工的各项技术要求要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。

2．具有较高的生产效率和较低的制造成本为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。

3．尽量选用标准化零部件尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。

4．夹具操作方便安全、省力为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。

5．夹具应具有良好的结构工艺性所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。

二、机床夹具设计的内容及步骤1．明确设计要求，收集和研究有关资料在接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用、结构特点和技术要求；其次，要认真研究加工件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。

2．确定夹具的结构方案1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。

2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。

3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。

4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。

5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。

在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。

3．绘制夹具的装配草图和装配图夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般均应按1：1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。

总图上的主视图，应尽量选取与操作者正对的位置。

绘制夹具装配图可按如下顺序进行：用双点划线画出工件的外形轮廓和定位面、加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其他元件或机构；最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具。

专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，机床使用说明书降低劳动强度，需要设计专用的夹具。

车床夹具设计要点：（1）定位装置的设计要求在车床上加工回转面时要求工件被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。

因此，对于轴套类和盘类工件，要求夹具定位元件工作表面的对称中心线与夹具的回转轴线重合。

对于壳体、接头或支座等工件，被加工的回转面轴线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。

（2）夹紧装置的设计要求在车削过程中，由于工件和夹具随主轴旋转，除工件受切削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心力的作用。

此外，工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向是变化的。

因此，夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能要可靠。

对于角铁式夹具，还应注意施力方式，防止引起夹具变形。

（3）夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的回转精度有决定性的影响。

因此，要求夹具的回转轴线与主轴轴线应具有尽可能高的同轴度。

心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。

有的心根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式：1) 对于径向尺寸D<140mm，或D<(2～3)d的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧。

这种连接方式定心精度较高。

2) 对于径向尺寸较大的夹具。

一般通过过渡盘与车床主轴头端连接。

过渡盘的使用，使夹具省去了与特定机床的联接部分，从而增加了通用性，即通过同规格的过渡盘可用于别的机床。

同时也便于用百分表在夹具校正环或定位面上找正的办法来减少其安装误差。

因而在设计圆盘式车床夹具时，就应对定位面与校正面间的同轴度以及定位面对安装平面的垂直度误差提出严格要求。

（4）总体结构设计要求车床夹具一般是在悬臂的状态下工作，为保证加工的稳定性，夹具的结构应力求紧凑、轻便，悬伸长度要短，使重心尽可能靠近主轴。

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。

轴承座零件的车床专用夹具设计
车床专用夹具是一种用于夹紧轴承座零件进行加工的装置。

为了确保夹具的稳定性和精度，设计车床专用夹具需要考虑以下几个方面：
1. 夹紧力：夹具需要提供足够的夹紧力以确保工件在加工中不会移动或晃动。

可以采用螺杆、液压缸或气压装置等方式提供夹紧力。

2. 夹紧方式：夹具可以采用机械式、气动式或液压式夹紧方式。

选用合适的夹紧方式需要考虑加工过程中所需的精度和加工力度。

3. 定位精度：夹具的设计需要考虑工件的准确定位，以确保加工精度。

可以采用定位销、定位块或定位台等方式进行工件的准确定位。

4. 切削液排出：在进行加工的过程中，需要将切削液引出夹具，以确保加工区域的清洁和润滑。

可以在夹具上设计出适当的切削液排出通道。

5. 切削工具接入：夹具的设计需要考虑切削工具的接入空间，以便进行加工操作。

可以设计出合适的工具接入孔或夹具槽。

6. 外形结构：夹具的外形结构需要根据轴承座零件的形状和尺寸进行设计。

可以采用块夹、柔性爪夹或定制夹具等方式进行外形结构设计。

7. 制造材料：夹具的制造材料需要具备足够的强度和刚性，以确保夹具在加工过程中不会变形或损坏。

常见的制造材料有铁、铝合金、不锈钢等。

设计轴承座零件的车床专用夹具需要考虑夹紧力、夹紧方式、定位精度、切削液排出、切削工具接入、外形结构和制造材料等方面的因素。

根据实际需要进行合理设计，以满足加工要求。

车床夹具精度检测与设计学院：天津职业大学班级：学号：姓名：任课教师：目录前言一、机床夹具设计特点----------------------------41、车床家具的主要类型2、车床夹具设计要点二、设计任务：车床夹具设计的基本要求、方法和设计步骤-------------------------------------------61、夹具设计的基本要求2、家具的设计方法3、夹具设计的步骤三、设计示例----------------------------------12四、夹具的精度检测、公差配合与技术要求的标注---161、夹具的精度分析2、公差配合与技术要求的标注五、参考文献----------------------------------22前言随着社会的发展，人类的劳动工具的不断变化，人们对劳动强度的要求是越来越苛刻，要求既方便又轻松，这样促使生产工具发生了翻天覆地的变化，使得社会生产有了更大的进步，我们还在做努力改进各种劳动工具。

通过对机械设计和机械加工工艺基础的学习，我们也想设计一种夹具，是对给定的毛坯进行装夹。

要求我们把所学的相关知识应用期中，让我们能将所学的知识能在社会实践中得到升华。

从而达到学以致用的效果。

这样可以锻炼一个人的设计思维和设计方法，从而为社会培养一批有用的人才，让他们在社会中发挥巨大作用。

限于设计者的水平，设计中难免有错误和不足，恳请老师批评指正。

1 、车床夹具的主要类型在车床上用来加工工件内、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主轴上；少数安装在床鞍或床身上。

后一类属机床改装范畴，应用较少，不做介绍。

车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式和花盘式等。

（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。