機(jī)床夾具課件

第2章機(jī)床夾具機(jī)床夾具的作用及分類專用機(jī)床夾具的組成、分類及其特點(diǎn)典型專用機(jī)床夾具專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟【主要內(nèi)容】第2章工件的裝夾和機(jī)床夾具◆了解機(jī)床夾具的作用及分類◆掌握專用機(jī)床夾具的組成、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用◆掌握常見的專用鉆床夾具、銑床夾具的組成、特點(diǎn)和應(yīng)用◆了解專用機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求和步驟【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

機(jī)床夾具：是指在機(jī)械制造過程中，用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確位置以接受加工和檢測(cè)，并保證其加工要求的機(jī)床附加裝置。機(jī)床夾具作用：完成工件的裝夾工作。2.1機(jī)床夾具的作用及其分類一、常見通用機(jī)床夾具

a）三爪卡盤b）四爪卡盤c）萬(wàn)向平口虎鉗d）回轉(zhuǎn)工作臺(tái)e）尾座及分度頭

專用機(jī)床夾具種類繁多、類型不同，但它們的基本組成大同小異。二、專用機(jī)床夾具的組成

組成：定位支承元件夾緊裝置連接元件對(duì)刀導(dǎo)向元件夾具體其它元件或裝置

撥叉鉆孔專用鉆床夾具

指為某種工件在某道工序上的裝夾而專門設(shè)計(jì)和制造的機(jī)床夾具。如圖示的銑槽夾具。

三、專用機(jī)床夾具的分類及特點(diǎn)專用機(jī)床夾具分類機(jī)床專用夾具組合夾具成組夾具可調(diào)整夾具自動(dòng)線夾具（隨行夾具）1．專用機(jī)床夾具

定義V型塊支撐套手柄定向鍵夾具體對(duì)刀塊工件1)定位準(zhǔn)確，裝卸工件迅速；2)設(shè)計(jì)與制造周期較長(zhǎng)，費(fèi)用較高；主要用于產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定而產(chǎn)量較大的成批大量生產(chǎn)。1)保證尺寸、形狀、位置公差等加工精度的穩(wěn)定；2)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少裝卸工件輔助時(shí)間；3)減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，安全省力；4)擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。如在臥式車床上安裝一專用鏜孔夾具，便可對(duì)難于在車床上直接裝夾的箱體類軸承座孔進(jìn)行加工。專用機(jī)床夾具特點(diǎn)及應(yīng)用

專用機(jī)床夾具的作用

2.組合夾具

按某工件某工序加工要求，用預(yù)制好的一套系列化標(biāo)準(zhǔn)零、組件拼裝而成的專用機(jī)床夾具。如圖示為摩托車車架組裝組合夾具。

定義摩托車車架摩托車車架組裝組合夾具●組合夾具實(shí)例相體零件鏜孔組合夾具帶回轉(zhuǎn)分度的組合夾具1)用后可拆洗、儲(chǔ)存；2)結(jié)構(gòu)靈活多變，設(shè)計(jì)和組裝周期短，零組件能長(zhǎng)期重復(fù)使用；3)需儲(chǔ)備大量標(biāo)準(zhǔn)零組件，夾具剛性較低；4)可拼裝鉆、鏜、車、銑床等機(jī)床夾具。

主要用于單件、小批生產(chǎn)。

特點(diǎn)及應(yīng)用

3.成組夾具

指在多品種、中小批量生產(chǎn)中采用成組加工時(shí)，為每個(gè)工件組設(shè)計(jì)制造的專用機(jī)床夾具。如圖示。

定義

成組車床夾具KH1--夾緊螺釘KH2—定位錐體KH3—頂環(huán)KH4—定位環(huán)KH5—彈性脹套a）夾具裝配圖夾具體接頭b）零件族內(nèi)部分工件加工示意圖零件工序簡(jiǎn)圖4

3

φD

L

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φD

4

3

φD

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3

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成組夾具KH1

KH2

KH3

KH4

●成組夾具舉例4、可調(diào)整夾具

特點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上可分為基礎(chǔ)部分和可調(diào)整部分兩大部分?；A(chǔ)部分是指使用中固定不變的、通用的部分，如夾具體、夾緊機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)等。可調(diào)整部分是指不同零件加工時(shí)需要調(diào)整或更換的元件，如定位元件、導(dǎo)向元件和夾緊元件等。調(diào)節(jié)式可調(diào)夾具

法蘭盤類工件三爪自定心卡盤轉(zhuǎn)臺(tái)用于加工法蘭盤類零件的均布螺釘孔，其鉆套可更換，徑向尺寸和高度尺寸可調(diào)節(jié)，其均布的角度由轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)度，因此通用性較好。5.自動(dòng)線夾具（隨行夾具）1)工件進(jìn)入自動(dòng)線加工前，工件先裝夾于隨行夾具中并一起沿自動(dòng)線依次從一個(gè)工位（機(jī)床）移到下一個(gè)工位并在每個(gè)機(jī)床工作臺(tái)上或固定夾具上定位、夾緊；2)工件退出自動(dòng)線時(shí)，工件才從隨行夾具上卸下。

適用于大批量的自動(dòng)生產(chǎn)線。

定義

指用于組合機(jī)床自動(dòng)線上可隨工件同行的一種移動(dòng)式專業(yè)機(jī)床夾具。

特點(diǎn)及應(yīng)用

使用鉆頭、鉸刀等刀具進(jìn)行孔加工用的機(jī)床夾具。又稱鉆模。

特點(diǎn)：具有引導(dǎo)鉆頭、鉸刀等孔加工刀具的導(dǎo)向元件。

鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件。

2.2.1專用鉆床夾具（鉆模）

鉆套是用來(lái)引導(dǎo)鉆頭、鉸刀等孔加工刀具用的導(dǎo)向元件。

鉆套功能：▼

確定刀具相對(duì)于夾具定位元件間的位置；▼

引導(dǎo)孔加工刀具（導(dǎo)向）；提高刀具剛性，防止偏移或刀具折斷。

1.鉆套基本類型按使用和結(jié)構(gòu)分為:

固定式、可換式、快換式、特殊式鉆套。一、鉆套1）固定式、可換式、快換式鉆套（如圖示）

結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用分無(wú)肩和有肩，過盈配合，磨損后壓出會(huì)破壞安裝；用于中、小批生產(chǎn)。便于更換鉆套，用于成批大量生產(chǎn)。鉆模板鉆套螺釘襯套c）可換式鉆套d）快換式鉆套

a）無(wú)臺(tái)肩固定式鉆套

b）有臺(tái)肩固定式鉆套

固定式鉆套可換式、快換式鉆套鉆套高度與排屑間隙尺寸2．鉆套材料及尺寸

鉆套材料：耐磨性要求很高，批量較小時(shí)一般用碳素工具鋼T10A制造；批量大時(shí)用硬質(zhì)合金鋼制造。鉆套高度：與工件材料及表面形狀、孔徑、孔深、刀具剛度等有關(guān)。一般取H=(1～2.5)d,加工精度高、工件材料硬、鉆頭剛性差時(shí)取較大值，反之取較小值。加工鋼材時(shí)，C=（0.7-0.5)d；加工鑄鐵等脆性材料，C=（0.3-0.4）d；鉆大孔取小值，小孔取大值。

C值太大將影響刀具導(dǎo)向和加工精度；太小，切屑難以自由排出，影響孔表面加工質(zhì)量，會(huì)因阻力矩增大而折斷鉆頭。

鉆模板通常裝配在夾具體或支架上，或與夾具體上的其它元件相連接。

鉆模板類型

常見有:固定式、分離式、鉸鏈?zhǔn)?、懸掛式鉆模板。二、鉆模板

特點(diǎn)及應(yīng)用●鉆模板懸掛在多軸傳動(dòng)箱上，它們之間用兩根導(dǎo)向柱和彈簧等聯(lián)接；4．懸掛式鉆模板●懸掛鉆模板隨機(jī)床主軸向下移動(dòng)至鉆孔位置時(shí)，鉆模板利用彈簧壓緊工件上平面而實(shí)現(xiàn)工件的夾緊；●生產(chǎn)率較高，適合大批生產(chǎn)中平行加工盤狀等中等尺寸多孔零件。

傳動(dòng)箱彈簧鉆模板導(dǎo)向柱導(dǎo)向套懸掛式鉆床夾具及其鉆模板工件

根據(jù)工件被加工孔的分布情況和鉆床夾具使用要求的不同，鉆床夾具有：

固定式、回轉(zhuǎn)式、滑柱式等結(jié)構(gòu)形式。下面僅介紹固定式和回轉(zhuǎn)式鉆床夾具。三、鉆床夾具的類型

指鉆模板與夾具體固定連接，加工時(shí)夾具固定安裝在鉆床工作臺(tái)上的鉆床夾具?？捎糜诹⑹姐@床、搖臂鉆床和多軸組合鉆床上。圖示為加工搖臂或連桿類零件鎖緊孔的固定式鉆模。根據(jù)加工要求，選用兩孔及端面作為定位基準(zhǔn)。1．固定式鉆床夾具螺母鉆套開口墊片夾具體鉆模板活動(dòng)心軸擋套

固定式鉆模工件

結(jié)構(gòu)：在夾具上，擋套、活動(dòng)心軸及菱形銷為定位元件，它們與定位基準(zhǔn)接觸或配合實(shí)現(xiàn)定位。用螺母、開口墊片和活動(dòng)心軸對(duì)工件進(jìn)行夾緊。鉆模板用螺釘與夾具體固定連接。

特點(diǎn)：◆定位精度較高。一般用于立式鉆床加工單孔或在搖臂鉆床上加工平行孔系?！粼跈C(jī)床上安裝鉆模時(shí)，應(yīng)先將裝在主軸上的鉆頭（精度要求高時(shí)用心軸）插入鉆套中確定鉆模的位置，再將其緊固在機(jī)床工作臺(tái)上。這樣既可減少鉆模磨損，又可保證鉆孔有較高的尺寸精度。2.回轉(zhuǎn)式鉆模

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：立軸多工位回轉(zhuǎn)式鉆床夾具可在立式鉆床上加工同一圓周上的軸向平行孔系。立軸多工位回轉(zhuǎn)式鉆床夾具回轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾具工件開口墊圈夾具體螺母鉆套鉆模板手柄環(huán)套鎖緊螺母夾具體分度銷定位環(huán)環(huán)套回轉(zhuǎn)分度盤工件水平多工位回轉(zhuǎn)式鉆床夾具鉆套

水平多工位回轉(zhuǎn)式鉆床夾具可加工分布在同一圓周上的徑向孔系。

類型：按工件在銑床上加工的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，可分為直線進(jìn)給夾具、圓周進(jìn)給夾具、沿曲線進(jìn)給夾具（如仿形裝置）等。2.2.2專用銑床夾具一、直線進(jìn)給銑床夾具

直線進(jìn)給銑床夾具安裝在銑床工作臺(tái)上，加工中同工作臺(tái)一起以直線進(jìn)給方式運(yùn)動(dòng)。按一次裝夾工件數(shù)目的多少可分為單件銑夾具和多件銑夾具。

結(jié)構(gòu)原理：

夾具底面靠?jī)蓚€(gè)定位鍵保證夾具與工作臺(tái)的正確位置；對(duì)刀塊保證銑刀與夾具定位元件間的正確位置。夾緊靠?jī)商茁菪龎喊逋瓿伞?/p>

特點(diǎn)及應(yīng)用：生產(chǎn)率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，適用于中、小批生產(chǎn)。對(duì)刀塊圓柱銷菱形銷壓板彈簧支承板定位鍵夾具體工件單件加工銑床夾具

1.單件加工銑床夾具2．雙工位銑床夾具

圖示為銑削汽車主減速器的主動(dòng)錐齒輪軸的兩端面的雙工位銑床夾具。

2．雙工位銑床夾具

結(jié)構(gòu)原理：工件用短Ⅴ形塊、定位銷定位，用鉸鏈?zhǔn)铰菪龎喊鍣C(jī)構(gòu)夾緊第1個(gè)工位加工時(shí)，第2個(gè)工位裝卸工件。生產(chǎn)率高，適用于成批生產(chǎn)。主動(dòng)錐齒輪端面雙工位銑床夾具螺釘壓板壓塊V形塊定位銷3.多件加工銑床夾具

結(jié)構(gòu)夾緊原理：工件以小軸下端面和外園面定位，靠薄膜氣室的動(dòng)作，使推桿推動(dòng)多個(gè)V形塊實(shí)現(xiàn)順序夾緊；夾具底面靠?jī)蓚€(gè)定位鍵保證夾具與工作臺(tái)的正確位置；對(duì)刀塊保證銑刀與工件間的正確位置。

特點(diǎn)及應(yīng)用:生產(chǎn)率較高，適用于大批量加工小零件。支承釘夾具體薄膜氣室彈簧推桿V形塊定位鍵對(duì)刀塊小軸端面銑槽多件順序加工的銑床夾具其它機(jī)床夾具得不同之處，如圖所示。

為了提高定向精度，定位鍵上部與夾具體底面縱向槽配合連接，下部與工作臺(tái)T形槽配合；兩定位鍵在夾具允許范圍內(nèi)應(yīng)盡量布置得遠(yuǎn)些,以提高夾具的安裝精度。

圖2-16定位鍵及在銑床工作臺(tái)上的安裝定位鍵夾具體T形螺釘AAB（H7/h6）A-A放大按機(jī)床T形槽配螺釘定位鍵及在銑床工作臺(tái)上的安裝

銑床夾具通過定位鍵在銑床工作臺(tái)上連接定位，保證夾具對(duì)銑床工作臺(tái)間相對(duì)位置，也是銑床夾具與定位鍵

1）對(duì)刀裝置組成及作用對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊及塞尺組成。其作用是便于迅速確定刀具與夾具的相對(duì)位置。塞尺的作用是檢驗(yàn)調(diào)刀尺寸精度，保證刀具和對(duì)刀塊表面之間應(yīng)預(yù)留的間隙，以免加工中損壞對(duì)刀塊。

2）對(duì)刀裝置的調(diào)整在調(diào)整銑刀位置時(shí)，使用塞尺塞入銑刀切削刃與對(duì)刀塊工作表面的間隙內(nèi)，憑與兩者接觸的松緊程度來(lái)判斷銑刀的正確位置。銑床夾具對(duì)刀裝置

常見結(jié)構(gòu)如圖所示：圖a）為用于銑削平面的對(duì)刀裝置；圖b）為用于銑削直角平面的對(duì)刀裝置；圖c）、d）為用于銑削成形面的對(duì)刀裝置。

對(duì)刀裝置對(duì)刀塊塞尺對(duì)刀塊對(duì)刀塊塞尺塞尺a)用于銑削平面b)用于銑削直角平面c)用于銑削成形面d)用于銑削成形面s-與間隙值相等的塞尺厚度3）銑床夾具對(duì)刀裝置結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)及應(yīng)用:▲夾具安裝在單軸或雙軸圓盤銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上；▲夾具隨回轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)作連續(xù)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；▲工作臺(tái)上一般有多個(gè)工位，每個(gè)工位都安裝有一套夾具，可同時(shí)進(jìn)行工件的安裝、銑削、拆卸，生產(chǎn)效率很高。

適用于大批量生產(chǎn)中的中小型零件的加工。二、圓周連續(xù)進(jìn)給銑床夾具

特點(diǎn)及應(yīng)用:安裝在臥式或立式銑床上，銑刀隨靠模軌跡作軸向和徑向直線運(yùn)動(dòng)，加工出直紋曲面或空間曲面的工件。適用于中小批量的生產(chǎn)規(guī)模。三、機(jī)械仿形進(jìn)給銑床夾具一般采用角鐵式車床夾具或回轉(zhuǎn)分度式車床夾具。特點(diǎn)及應(yīng)用：可在車床上加工箱體、支座、杠桿、2.2.3專用車床夾具削邊銷圓柱銷支撐板壓板工件平衡塊夾具體校正套接頭等難以裝夾在通用卡盤上的零件進(jìn)行圓柱面及端面加工，比鏜削加工效率高。適用于成批生產(chǎn)。

角鐵式車床夾具

數(shù)控機(jī)床、加工中心等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了新的要求。專用機(jī)床夾具向著標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化的方向發(fā)展。改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。2.3專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)要求和步驟2.3.1專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)要求1．保證工件的加工精度包括正確確定定位、夾緊方案、刀具的對(duì)刀、導(dǎo)向方式和合理制定專用機(jī)床夾具的技術(shù)要求等。

2．能夠提高生產(chǎn)效率采用機(jī)動(dòng)夾緊裝置；盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；在條件允許時(shí)，考慮采用可調(diào)夾具、成組夾具和組合夾具等。

3．盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化夾具零部件采用標(biāo)準(zhǔn)夾具元件、標(biāo)準(zhǔn)夾緊機(jī)構(gòu)，減少非標(biāo)準(zhǔn)零件；提高夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低夾具的制造周期及制造成本。設(shè)計(jì)專用機(jī)床夾具須滿足下列基本要求:4．使用性能好夾具應(yīng)具有足夠的剛度、強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性。

5．保證使用方便和安全操縱夾緊手柄或扳手在操作范圍內(nèi)應(yīng)有足夠的活動(dòng)空間，操作順手；防止夾緊機(jī)構(gòu)的活動(dòng)件與機(jī)床、刀具相碰撞；考慮清除切屑的方便性、安全性。

6．具有良好的工藝性便于制造、裝配、檢測(cè)、調(diào)整和維修。一、收集和研究有關(guān)資料零件圖樣、夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書等；了解零件功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料、工序加工要求、生產(chǎn)類型，以及本工序使用的機(jī)床、刀具等。二、確定夾具結(jié)構(gòu)方案

1．