大学精品课件：第4章－2各类机床夹具.ppt

1、第四节第四节 各类机床夹具各类机床夹具 车床与磨床夹具车床与磨床夹具 钻床与镗床夹具钻床与镗床夹具 铣床夹具铣床夹具 加工中心机床夹具加工中心机床夹具 一、车床与磨床夹具一、车床与磨床夹具 车床与磨床夹具主要用于加工零件的车床与磨床夹具主要用于加工零件的 内外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹内外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹 及端平面等。及端平面等。 1、车床夹具的类型与典型结构、车床夹具的类型与典型结构 根据工件的定位基准和夹具本身的结构特点根据工件的定位基准和夹具本身的结构特点， 车床夹具可分为以下四类：车床夹具可分为以下四类： 1）以工件以工件外圆定位外圆定位的车床夹具的车床夹具，如各

2、类夹如各类夹 盘和夹头盘和夹头。 2）以工件以工件内孔定位内孔定位的车床夹具的车床夹具，如各种心如各种心 轴轴。 3）以工件以工件顶尖孔顶尖孔定位的车床夹具定位的车床夹具，如顶尖如顶尖、 拨盘等拨盘等。 4）用于加工用于加工非回转体非回转体的车床夹具的车床夹具，如各种如各种 弯板式弯板式、花盘式车床夹具花盘式车床夹具。 弯板式弯板式 2、车床夹具设计要点、车床夹具设计要点 （1）车床夹具总体结构）车床夹具总体结构 （2） 夹具与机床的联接夹具与机床的联接 1车床夹具总体结构车床夹具总体结构 夹具的结构应尽量夹具的结构应尽量紧凑紧凑，重心应尽量靠近，重心应尽量靠近 主轴端，一般要求夹具悬伸不大于

3、夹具轮主轴端，一般要求夹具悬伸不大于夹具轮 廓外径廓外径 对于弯板式车床夹具和偏重的车床夹具，对于弯板式车床夹具和偏重的车床夹具， 应采用加平衡块（配重）的方法进行应采用加平衡块（配重）的方法进行平衡平衡 为保证工作安全，应加为保证工作安全，应加防护罩防护罩。 要求车床夹具的夹紧机构要能提供足够的要求车床夹具的夹紧机构要能提供足够的 夹紧力，且有较好的夹紧力，且有较好的自锁性自锁性，以确保工件，以确保工件 在切削过程中不会松动。在切削过程中不会松动。 2夹具与机床主轴的联接夹具与机床主轴的联接 常见的联接方式有：常见的联接方式有： 夹具体以夹具体以长锥柄安装在主轴锥孔长锥柄安装在主轴锥孔内，这

4、内，这 种方式定位精度高，但刚性较差，用于种方式定位精度高，但刚性较差，用于 小型车床夹具与主轴的联接；小型车床夹具与主轴的联接； 夹具以夹具以端面和圆孔在主轴端面和圆孔在主轴上定位，孔与上定位，孔与 主轴轴颈的配合一般取主轴轴颈的配合一般取H7/h6，这种联，这种联 接方法制造容易，但定位精度不很高。接方法制造容易，但定位精度不很高。 夹具以夹具以端面和短锥面端面和短锥面定位，这种安装方定位，这种安装方 式不但定心精度高，而且刚性也好。式不但定心精度高，而且刚性也好。 3、磨床夹具 磨床夹具同车床夹具相类似， 车床夹具的设计要点同样适合于外 圆磨床和内圆磨床夹具。 二、钻床夹具和镗床夹具二、

5、钻床夹具和镗床夹具 1、钻模的类型与典型结构、钻模的类型与典型结构 固定式钻模固定式钻模 回转式钻模回转式钻模 翻转式钻模翻转式钻模 盖板式钻模盖板式钻模 滑柱式钻模滑柱式钻模 加工中钻模加工中钻模 相对于工件相对于工件 的位置保持的位置保持 不变的钻模不变的钻模 称为固定式称为固定式 钻模钻模 回 转 式 钻 模 的 结 构 特 点 是 夹 具 具 有 回 转 式 钻 模 的 结 构 特 点 是 夹 具 具 有 分 度 装 置 分 度 装 置 翻转式钻模翻转式钻模 加工时，将工件加工时，将工件 同夹具一起翻转。对同夹具一起翻转。对 于需要在多个方向上于需要在多个方向上 钻孔的工件，使用这钻孔

6、的工件，使用这 种钻模非常方便。但种钻模非常方便。但 由于加工过程中需要由于加工过程中需要 人力翻转，因此夹具人力翻转，因此夹具 连同工件一起重量不连同工件一起重量不 能太大能太大。 盖板式钻模的特点是盖板式钻模的特点是没有夹具体没有夹具体。盖板式钻模的优点。盖板式钻模的优点 是结构简单，多用于加工大型工件上的小孔。是结构简单，多用于加工大型工件上的小孔。 滑柱式钻模是一种滑柱式钻模是一种 具有升降模板的通具有升降模板的通 用可调整钻模用可调整钻模 手动滑柱式钻模结手动滑柱式钻模结 构，由钻模板、滑构，由钻模板、滑 柱、夹具体、传动柱、夹具体、传动 和锁紧机构组成，和锁紧机构组成， 这些结构已

7、标准化这些结构已标准化 并形成系列。并形成系列。 2、钻模设计要点、钻模设计要点 钻套钻套 分类分类 设计尺寸设计尺寸 钻模板钻模板 钻模板的分类钻模板的分类 夹具体夹具体 1）.钻套钻套 钻套是引导刀具的元件，用以保证钻套是引导刀具的元件，用以保证 孔的加工位置，并防止加工过程中刀具孔的加工位置，并防止加工过程中刀具 的偏斜。的偏斜。 2）.钻套分类钻套分类 钻套按其结构特点可分为四种类型，钻套按其结构特点可分为四种类型， 即固定钻套、可换钻套、快换钻套和特即固定钻套、可换钻套、快换钻套和特 殊钻套。殊钻套。 （1）钻套）钻套 固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套。固定钻套、可换钻套、快换

8、钻套和特殊钻套。 钻套类型图钻套类型图 直接压入钻模板或直接压入钻模板或 夹具体的孔中，位夹具体的孔中，位 置精度较高，但磨置精度较高，但磨 损后不易拆卸，故损后不易拆卸，故 多用于中、小批量多用于中、小批量 生产。生产。 6 7 6 7 n H r H 或 77FG 或 固定钻套固定钻套 以间隙配合安装在衬以间隙配合安装在衬 套中，而衬套则压入套中，而衬套则压入 钻模板或夹具体的孔钻模板或夹具体的孔 中。为防止钻套在衬中。为防止钻套在衬 套中转动，加一固定套中转动，加一固定 螺钉。可换钻套在磨螺钉。可换钻套在磨 损后可以更换，故多损后可以更换，故多 用于大批量生产。用于大批量生产。 6 7

9、5 6 g H g H 或 6 7 6 7 n H r H 或 6 7 6 7 k H js H 或 可换钻套可换钻套 具有快速更换的特点，具有快速更换的特点， 更换时不需拧动螺钉，更换时不需拧动螺钉， 而只要将钻套逆时针方而只要将钻套逆时针方 向转动一个角度，使螺向转动一个角度，使螺 钉头部对准钻套缺口，钉头部对准钻套缺口， 即可取下钻套。快换钻即可取下钻套。快换钻 套多用于同一孔需经多套多用于同一孔需经多 个工步（钻、扩、铰等）个工步（钻、扩、铰等） 加工的情况加工的情况 快换钻套快换钻套 用于特殊加工的场合，例如在斜面上钻孔，在工件用于特殊加工的场合，例如在斜面上钻孔，在工件 凹陷处钻孔

10、，钻多个小间距孔等等。此时不宜使用凹陷处钻孔，钻多个小间距孔等等。此时不宜使用 标准钻套，可根据特殊要求设计专用钻套。标准钻套，可根据特殊要求设计专用钻套。 特殊钻套特殊钻套 )() 31 (一般dH )() 84 (斜孔或切向孔dH )()7 . 03 . 0(铸铁dh )()5 . 17 . 0(钢dh )()2 . 00(斜面上钻孔dh )(0 位置精度要求高时h 钻模板用于安装钻套钻模板用于安装钻套 钻模板与夹具体的联接方式：钻模板与夹具体的联接方式： 固定式固定式 铰链式铰链式 分离式分离式 悬挂式悬挂式 （2）钻模板）钻模板 这种钻模板直接固定在夹具体上，结构简单，精度这种钻模板直

11、接固定在夹具体上，结构简单，精度 较高较高 固定式钻模板固定式钻模板 当使用固定当使用固定 钻模板装卸钻模板装卸 工件有困难工件有困难 时时,采用铰链采用铰链 式钻模板，式钻模板， 以使工件可以使工件可 以方便地装以方便地装 卸。由于铰卸。由于铰 链处存在间链处存在间 隙，因而精隙，因而精 度不高。度不高。 铰链式钻模板铰链式钻模板 可拆卸的，工件每装卸一次，钻模板也要装卸一次。可拆卸的，工件每装卸一次，钻模板也要装卸一次。 与铰链式钻模板一样，它也是为了装卸工件方便而与铰链式钻模板一样，它也是为了装卸工件方便而 设计的设计的 分离式钻模板分离式钻模板 这种钻模板悬挂这种钻模板悬挂 在机床主轴

12、上，在机床主轴上， 并随主轴一起靠并随主轴一起靠 近或离开工件。近或离开工件。 它与夹具体的相它与夹具体的相 对位置由滑柱来对位置由滑柱来 保证。这种钻模保证。这种钻模 板多与组合机床板多与组合机床 的多轴头联用。的多轴头联用。 悬挂式钻模板悬挂式钻模板 1. 钻模的夹具体一般不设定位或导向装钻模的夹具体一般不设定位或导向装 置置，夹具通过夹具体底面安放在钻床夹具通过夹具体底面安放在钻床 工作台上工作台上 2. 可直接用钻套找正并用压板压紧可直接用钻套找正并用压板压紧（或或 在夹具体上设置耳座用螺栓压紧在夹具体上设置耳座用螺栓压紧） 3. 对于翻转式钻模对于翻转式钻模，通常要求在相对于通常要求

13、在相对于 钻头送进方向设置支脚钻头送进方向设置支脚 （3）夹具体）夹具体 3、镗床夹具 具有具有 刀具导向刀具导向 的镗床夹的镗床夹 具，习惯具，习惯 上又称为上又称为 镗模，镗镗模，镗 模与钻模模与钻模 有许多相有许多相 似之处。似之处。 三、铣床夹具三、铣床夹具 铣床夹具主要用于加工零件上的铣床夹具主要用于加工零件上的平面、平面、 键槽、缺口及成形表面键槽、缺口及成形表面等。等。 1、铣床夹具的类型与典型结构、铣床夹具的类型与典型结构 直线进给式直线进给式 圆周进给式圆周进给式 仿形进给式仿形进给式 直线进给式铣床夹具直线进给式铣床夹具 圆周式进给铣床夹具通常用在具有回转工作台圆周式进给铣

14、床夹具通常用在具有回转工作台 的铣床上，一般均采用连续进给，有较高的生的铣床上，一般均采用连续进给，有较高的生 产率产率 普通立式铣床上用的圆周进给仿形铣夹普通立式铣床上用的圆周进给仿形铣夹 具。具。 2、铣床夹具设计要点、铣床夹具设计要点 夹具总体结构夹具总体结构 对刀装置对刀装置 夹具体夹具体 （1）铣床夹具总体结构）铣床夹具总体结构 铣削加工的切削力较大，又是断续切削，铣削加工的切削力较大，又是断续切削， 加工中易引起振动，因此：加工中易引起振动，因此： 夹具的受力元件要有足够的强度和刚度；夹具的受力元件要有足够的强度和刚度； 夹紧机构所提供的夹紧力应足够大；夹紧机构所提供的夹紧力应足够

15、大； 要求有较好的自锁性能。要求有较好的自锁性能。 为了提高夹具的工作效率，应尽可能采为了提高夹具的工作效率，应尽可能采 用用机动夹紧机构和联动夹紧机构机动夹紧机构和联动夹紧机构。并在可。并在可 能的情况下，采用能的情况下，采用多件夹紧和多件加工多件夹紧和多件加工。 （2 2）对刀装置）对刀装置 对刀装置用以确定夹具相对于刀具的位置。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铣床夹具的对刀装置主要由对刀块和塞尺 构成。常用的对刀块有：构成。常用的对刀块有： 高度对刀块，用于加工平面时对刀；高度对刀块，用于加工平面时对刀； 直角对刀块直角对刀块,于加工键槽或台阶

16、面时对刀；于加工键槽或台阶面时对刀； 成形对刀块成形对刀块,用于加工成形表面时对刀用于加工成形表面时对刀 塞尺用于检查刀具与对刀块之间的间塞尺用于检查刀具与对刀块之间的间 隙，以避免刀具与对刀块直接接触。隙，以避免刀具与对刀块直接接触。 对 刀 块 图 对 刀 块 图 （3）夹具体）夹具体 铣床夹具的夹具体要承受铣床夹具的夹具体要承受较大的切削力较大的切削力， 因此要有足够的强度、刚度和稳定性。通因此要有足够的强度、刚度和稳定性。通 常在夹具体上要适当地常在夹具体上要适当地布置筋板布置筋板，夹具体，夹具体 的安装面应足够大，且尽可能作成周边接的安装面应足够大，且尽可能作成周边接 触的形式触的形

17、式 铣床夹具通常通过铣床夹具通常通过定位键与铣床工作台定位键与铣床工作台T 形槽的配合来确定夹具在机床上的方位形槽的配合来确定夹具在机床上的方位。 四、加工中心机床夹具四、加工中心机床夹具 加工中心是一种带有刀库和自动换 刀功能的数控镗铣床。 1、加工中心机床夹具特点、加工中心机床夹具特点 与一般铣床或镗床夹具相比，具有以 下特点。 （1）功能简化 普通镗铣床：定位、夹紧、导向、对刀 加工中心：定位、夹紧 （2）完全定位 普通镗铣床：在机床上安装只需要“定 向”。 加工中心：不仅要确定角向位置，还 要确定坐标位置，即完全定位。 （3）开敞结构 因工序集中，为避免夹具各部分 （特别是夹紧部分）与

18、刀具或机床运动 部件发生干涉与碰撞。 有些定位元件可以在工件定位时参 与，而当工件夹紧后卸去。 （4）快速重调 为尽量减少机床加工对象转换的时间， 通常要求能够快速更换或快速重调。 2、加工中心机床夹具类型 类型：专用夹具、通用夹具、可调整夹 具等。 优选：通用夹具、组合夹具、可调整夹 具 例：图6-59 正弦平口钳 图6-60 通用可调整夹具基础件 三、车床夹具三、车床夹具 车床夹具主要用于加工零件的车床夹具主要用于加工零件的内外圆内外圆 柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹及端平柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹及端平 面等。面等。 （一）车床夹具的类型（一）车床夹具的类型 根据工件的定位基准和夹具

19、本身的结构特根据工件的定位基准和夹具本身的结构特 点点，车床夹具可分为以下四类：车床夹具可分为以下四类： 1）以工件以工件外圆定位外圆定位的车床夹具的车床夹具，如各类夹如各类夹 盘和夹头盘和夹头。 2）以工件以工件内孔定位内孔定位的车床夹具的车床夹具，如各种心如各种心 轴轴。 3）以工件以工件顶尖孔顶尖孔定位的车床夹具定位的车床夹具，如顶尖如顶尖、 拨盘等拨盘等。 4）用于加工用于加工非回转体非回转体的车床夹具的车床夹具，如各种如各种 弯板式弯板式、花盘式车床夹具花盘式车床夹具。 弯板式弯板式 心轴心轴 （二）车床夹具设计要点（二）车床夹具设计要点 1车床夹具总体结构车床夹具总体结构 2. 夹

20、具与机床主轴的联接夹具与机床主轴的联接 1车床夹具总体结构车床夹具总体结构 夹具的结构应尽量夹具的结构应尽量紧凑紧凑，重心应尽量靠近，重心应尽量靠近 主轴端，一般要求夹具悬伸不大于夹具轮主轴端，一般要求夹具悬伸不大于夹具轮 廓外径廓外径 对于弯板式车床夹具和偏重的车床夹具，对于弯板式车床夹具和偏重的车床夹具， 应采用加平衡块（配重）的方法进行应采用加平衡块（配重）的方法进行平衡平衡 为保证工作安全，应加为保证工作安全，应加防护罩防护罩。 要求车床夹具的夹紧机构要能提供足够的要求车床夹具的夹紧机构要能提供足够的 夹紧力，且有较好的夹紧力，且有较好的自锁性自锁性，以确保工件，以确保工件 在切削过程

21、中不会松动。在切削过程中不会松动。 2夹具与机床主轴的联接夹具与机床主轴的联接 常见的联接方式有：常见的联接方式有： 夹具体以夹具体以长锥柄安装在主轴锥孔长锥柄安装在主轴锥孔内，这内，这 种方式定位精度高，但刚性较差，用于种方式定位精度高，但刚性较差，用于 小型车床夹具与主轴的联接；小型车床夹具与主轴的联接； 夹具以夹具以端面和圆孔在主轴端面和圆孔在主轴上定位，孔与上定位，孔与 主轴轴颈的配合一般取主轴轴颈的配合一般取H7/hb，这种联，这种联 接方法制造容易，但定位精度不很高。接方法制造容易，但定位精度不很高。 夹具以夹具以端面和短锥面端面和短锥面定位，这种安装方定位，这种安装方 式不但定心精度高，而且刚性也好。式不但定心精度高，而且刚性也好。 镗床夹具