第四章第1节机床夹具原理与设计

第四章机床夹具原理与设计第一节机床夹具概述

机床夹具的机械加工工艺系统的重要组成部分，是机械制造中的一项重要工艺装备。为保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对于刀具占有正确的位置，完成这一功能的辅助装置称为机床夹具。

一、工件的装夹方法（主要有两种）

装夹——指将工件安装到准确的加工位置上，并可靠固定的过程。确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程叫定位；在工件定位后用外力将其加固，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作叫夹紧。装夹就是定位和夹紧过程的总和。

工件在机床上的装夹方法主要有两种：1.用找正法装夹工件

有直接找正和划线找正的方法。这类装夹方法劳动强度大、生产效率低、要求工人技术等级高。

2.用夹具装夹工件

工件加工前，先调整好夹具在机床中的位置，工件装在夹具上，不再找正，便能直接得到准确加工位置的装夹方式。

如图所示的一批零件，除键槽外其余各表面均已加工合格，现要求在立式铣床上铣出保证图示加工要求的键槽。

（1）用划线找正的方法：首先进行划线，找出槽的位置，再将工件安装在立式铣床的工作台上，按画出的线痕进行找正，找正完成后用压板或虎钳夹紧工件，再进行试切、调整等

（2）用图4-1所示的夹具装夹工件工件A面支撑在支撑板2上，B面支承在支承钉3上，端面靠在支承钉4上，用螺母9通过压板8把工件压紧，完成工件的装夹过程。

图4-1铣槽工序用的铣床夹具1—定位键2—支承板3—齿纹顶支承钉4—平头支承钉5—对刀块6—夹具底座7—夹具底板8—螺旋压板9—夹紧螺母10—对刀塞尺1.夹具的主要工作原理（1）夹具保证位置精度的原理：夹具上支承板2的支承工作面与夹具底板7的底面保持平行，保证A面与铣床工作台面的平行，最终达到键槽底面的平行度。夹具定位键1与铣床工作台的T形槽配合，保证与铣床纵向进给方向平行。B面与1侧面保持平行，保证B面与铣床纵向进给方向平行。最终保证键槽侧面的平行度二、机床夹具工作原理和在机械加工过程中的作用采用调整法达到尺寸精度的原理：利用对刀塞尺10塞入对刀块5工作面与立铣刀切削刃之间来确定铣刀相对位置，此时可相应横向调整铣床工作台的位置和垂直升降工作台来达到刀具相对对刀块的位置。由于对刀块的两工作面与相应夹具定位支承板2和支承钉3的各自支撑面已保证h1和a1尺寸，因而最终保证键槽尺寸。长度位置尺寸则依靠调整铣床工作台纵向进给的行程挡块的位置，使铣床工作台纵向进给的终结位置保证铣刀距支承钉4的距离等于c夹具工作原理的要点：

1）工件直接装入夹具，依靠定位基准与夹具的定位元件相接触，而占有正确的位置，不再需要找正便可将工件加紧。

2）夹具预先在机床上已调整到正确的位置，工件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置。

3）夹具上还有确定刀具位置的元件，工件通过夹具相对于刀具也就占有了正确的位置。通过上述三点，就保证了加工的技术要求。

4）上述作用，对加工成批工件尤为显著。刀具一经调整好位置后，在规定的磨损限度内，不再进行调整。2.夹具的作用

1）保证稳定可靠地达到各项加工精度要求；

2）减少工时，提高劳动生产率；

3）降低生产成本；

4）降低工人劳动强度；

5）对操作工人技术等级要求不高；

6）可扩大机床的工艺范围。三、夹具的分类与组成

1.夹具的分类夹具机床夹具检验夹具装配夹具焊接夹具其他夹具机床附件类夹具通用可调夹具成组夹具可调夹具随行夹具组合夹具专用夹具车床夹具其他铣床夹具钻床夹具镗床夹具刨床夹具磨床夹具拉床夹具齿轮机床夹具手动夹具气动夹具液压夹具气液夹具电动夹具液压夹具真空夹具其他按使用特点分类按使用机床分类按夹紧动力源分类三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、虎钳、电磁工作台这一类属于机床附件的夹具，通用化程度高，可适用于多种类型不同尺寸工件的装夹。通用可调夹具和成组夹具统称可调夹具，通用性好。随行夹具是自动和半自动生产线上使用的夹具，只适用于某一种工件，但毛坯装上随行夹具后，可从生产线开始一直到结束在各位置上进行各种不同工序的加工组合夹具的零部件具有高度的通用性，可用来组装成各种不同的夹具，一经组装成一个夹具以后，其结构是专用的，只适用于某个工件的某到工序的加工。专用夹具是为某个工件某到工序专门设计的。2.夹具的组成根据图4-1和图4-4（具有分度功能的钻床夹具）可归纳出夹具的主要组成部分有：

1）定位元件

2）夹紧装置

3）对刀元件

4）导引元件

5）其他装置

6）连接元件和连接表面

7）夹具体

图4-4