建筑工程类第4章-2各类机床夹具(课堂讲义)剖析.ppt

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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、内外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹及端平面等。回转成形面、螺纹及端平面等。1 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 根根据据工工件件的的定定位位基基准准和和夹夹具具本本身身的的结结构构特特点点，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，如各类夹盘和夹头。的车床夹具

2、，如各类夹盘和夹头。2）以工件）以工件内孔定位内孔定位的车床夹具，如各种心轴。的车床夹具，如各种心轴。3）以工件）以工件顶尖孔顶尖孔定位的车床夹具，如顶尖、拨盘等。定位的车床夹具，如顶尖、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，如各种弯板式、花盘式车床夹具。的车床夹具，如各种弯板式、花盘式车床夹具。弯板式弯板式2 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 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

3、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 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，这种方式定位精度高，内，这

4、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；但刚性较差，用于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，孔与主轴轴颈的配合一般上定位，孔与主轴轴颈的配合一般取取H7/h6，这种联接方法制造容易，但定位精度不很高。，这种联接方法制造容易，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，这种安装方式不但定心精度高，定位，这种安装方式不但定心精度高，而且刚性也好。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、钻床夹具和镗床夹具1、钻模的类型与典型结构、钻

5、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回转转式式钻钻模模的的结结构构特特点点是是夹夹具具具具有有分分度度装装置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

6、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，这些结构已标准化这些结构已标准化并形成系列。并形成系列。2 2、钻模设计要点、钻模设计要点F钻套钻套1分类分类1设计尺寸设计尺寸F钻模板钻模板1钻模板的分类钻模板的分类F夹具体夹具体1

7、）.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、

8、小批量生产。生产。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。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

9、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，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，精度这种钻模板直接固定在夹具体上，结构

10、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设与铰链式钻模板一样，它也是为了装卸工件方便而设计的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

11、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.钻钻模模的的夹夹具具体体一一般般不不设设定定位位或或导导向向装装置置，夹夹具具通通过过夹夹具具体体底底面面安安放放在在钻钻床床工作台上工作台上2.可可直直接接用用钻钻套套找找正正并并用用压压板板压压紧紧（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.对对于于翻翻转转式式钻钻模模，通通常常要要求求在在相相对对于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 具有刀具有刀

12、具导向的镗床夹具导向的镗床夹具，习惯上又称具，习惯上又称为镗模，镗模与为镗模，镗模与钻模有许多相似钻模有许多相似之处。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、键槽、缺口及成形表面平面、键槽、缺口及成形表面等。等。1 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

13、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 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 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，加工中易引起振动，因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：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，应尽可能采用为了提高夹具的工作效率，应尽可能采用机动夹紧机构和机动夹

14、紧机构和联动夹紧机构联动夹紧机构。并在可能的情况下，采用。并在可能的情况下，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。铣床夹具的对刀装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构成。常用的对刀块有：主要由对刀块和塞尺构成。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隙，以避免刀具与塞尺用

15、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。对刀块直接接触。对对刀刀块块图图（3 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、，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刚度和稳定性。通常在夹具体上要适当地布置筋板布置筋板，夹具体的安，夹具体的安装面应足够大，且尽可能作成周边接触的形式装面应足够大，且尽可能作成周边接触的形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形槽的配合来确定夹具在机床上的方位在机床上的方位。四、加工中心机床夹具四、加工中心机床夹具

16、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

17、、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柱面、圆锥面、回转成内外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹及端平面等。形面、螺纹及端平面等。（一）车床夹具的类型（一）车床夹具的类型根根据据工工件件的的定定位位基基准准和和夹夹具具本本身身的的结结构构特特点点，车车床床夹夹具具可可分分为为以以下四类：下四类：1）以工件）以工件外圆定位外圆定位的车床夹具，如各类夹盘和夹头。的车床夹具，如各类夹盘和夹头。2）以工件）以工件内孔定位内孔定位的车

18、床夹具，如各种心轴。的车床夹具，如各种心轴。3）以工件）以工件顶尖孔顶尖孔定位的车床夹具，如顶尖、拨盘等。定位的车床夹具，如顶尖、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，如各种弯板式、花盘式车床夹具。的车床夹具，如各种弯板式、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.夹具与机床主轴的联接夹具与机床主轴的联接 1 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

19、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 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，这种方式定位精度高，内，这种方式定位精度高，但刚性较差，用于小型车床夹具与主轴的联接；但刚性较差，用于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，孔与主轴轴颈的配合一般上定位，孔与主轴轴颈的配合一般取取H7/hb，这种联接方法制造容易，但定位精度不很高。，这种联接方法制造容易，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，这种安装方式不但定心精度高，定位，这种安装方式不但定心精度高，而且刚性也好。而且刚性也好。镗床夹具