工具钳工工艺与技能训练（第二版）课件：夹具的结构与制作

夹具的结构与制作课题一夹具的结构与功用课题二夹具的制作课题一夹具的结构与功用在机床上用以装夹工件（或引导刀具）的装置称为机床夹具。一、机床夹具的组成轴套零件图1．定位元件3、7、62．夹紧装置4、53．导向元件14．夹具体６轴套钻床夹具１—钻套２—工件３—定位心轴４—螺母５—开口垫圈６—夹具体７—定位销二、机床夹具的功用1．保证加工精度2．提高劳动生产率，降低加工成本3．扩大机床加工范围三、机床夹具的分类常用金属切削机床夹具的分类常用金属切削机床夹具的分类四、工件的定位

确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程叫做定位。1．工件定位原理

“六点定则”。2．定位支承点的分布（１）长方体工件定位将工件的六个自由度全部加以限制。选取工件上最大的表面作为主要定位基准面。选取工件上狭而长的表面为导向基准面。选取工件上最窄小且与切削力方向相对应的表面作为止推定位基准面。（２）长轴类工件定位双导向支承。止推支承。（３）盘类工件定位3．工件定位时应注意的问题（１）完全定位和不完全定位（２）要防止产生欠定位绝不允许（３）正确处理过定位尽量避免不完全定位欠定位过定位4．定位方法和定位元件的选用（１）工件以平面定位１）基本支承。支承钉支承板自位支承可调支承辅助支承（２）工件以外圆柱面定位工件以外圆或内孔定位常用方法工件以外圆或内孔定位常用方法（３）工件以圆柱孔定位（４）工件选择定位基准时应注意的问题１）尽量使定位基准与设计基准重合。２）尽量用已加工表面作为定位基准，以减小定位误差。五、工件的夹紧1．对夹紧装置的基本要求（１）保证加工精度。（２）夹紧作用准确、安全、可靠。（３）夹紧动作迅速、操作方便、省力。（４）结构简单、紧凑，并有足够的刚度。2．夹紧力确定的基本原则夹紧力包括夹紧力的大小、方向和作用点三要素。（１）夹紧力方向的选择１）夹紧力的方向。２）夹紧力的作用方向。（２）夹紧力作用点的选择１）保持工件定位稳固。２）夹紧变形尽可能小。３）靠近工件被加工表面。（３）夹紧力大小的确定3．常用夹紧装置（１）斜楔夹紧装置（２）螺旋夹紧装置结构简单、夹紧可靠，在夹具中应用广泛。（３）偏心夹紧装置特点是结构简单、夹紧迅速、自锁性好。（４）铰链夹紧装置是一种增力机构，在气动或液压夹具中应用广泛。六、常见典型夹具结构1．钻床夹具（１）固定式钻床夹具固定式钻床夹具１—夹具体２—支承板３—定位削边销４—定位短心轴５—快速夹紧螺母６—可换钻套回转式钻床夹具１—分度盘２—夹具体３—手柄４、８—螺母５—把手６—分度销７—短心轴９—开口垫圈１０—衬套１１—钻套１２—螺钉（２）回转式钻床夹具（３）移动式钻床夹具移动式钻床夹具１—夹具体２—固定Ｖ形架３—钻模板４、５—钻套６—支座７—活动Ｖ形架８—手轮９—半月键１０—钢球１１—螺钉１２、１３—定位套（４）翻转式钻床夹具翻转式钻床夹具１—台肩轴２—开口垫圈３—螺母（５）盖板式钻床夹具盖板式钻床夹具１—钻模板２—圆柱销３—削边销４—支承钉2．车床夹具（１）角铁式车床夹具主要用在工件形状复杂，轴线与定位基准面平行或一定的角度。（２）心轴式（定心式）车床夹具以孔为定位。顶尖式心轴１—心轴２—固定顶尖套３—工件４—活动顶尖套５—快换垫圈６—螺母（３）花盘式车床夹具加工一个或几个与基准平面垂直孔。3．铣床夹具铣床夹具的刚性要好，夹紧力要大。通常采用对刀装置来实现。（１）直线进给式铣床夹具一般多采用多件装夹结构和多工位装夹结构。铣平面用直线进给式夹具１—定位销２—夹紧螺母３—压板４—定位键５—定位块（２）圆周进给式铣床夹具圆周进给式铣床夹具１—拉杆２—定位销３—开口垫圈４—挡销５—转台６—油缸（３）机械仿形靠模铣床夹具目前这种方法已被数控铣床加工所取代。4．镗床夹具镗床夹具简称镗模，主要用来加工箱体类、壳体类、支座等零件上的精密孔或孔系。镗削车床尾座孔的镗模１—支架２—镗套３、４—定位板５、８—压板６—夹紧螺钉７—可调支承钉９—镗模底座１０—镗刀杆１１—浮动接头七、组合夹具1．组合夹具元件2．组合夹具的特点钻孔用的组合夹具元件课题二夹具的制作一、夹具制作的基本过程与要求1．夹具制作的工艺过程（１）技术准备（２）准备原材料及工具（３）对主要零部件实施加工（４）对其他零部件的加工（５）检验（６）装配（７）检验入库2．夹具制作技术要求（１）夹具零件公差的确定原则误差总和不能超过工件工序公差的1

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3。夹具公差定小一些。先将工件尺寸转化为双向对称公差，夹具的公称尺寸取工件的平均尺寸，再按工件尺寸公差确定夹具零件的制造公差。表示清楚，验基准。调整法或修配法装配夹具时，公差适当放大。（２）夹具零件制造公差与被加工工件尺寸公差的比例关系（３）各类机床夹具主要加工技术要求１）车床、外圆磨床夹具的主要加工技术要求。２）钻床、镗床夹具的主要加工技术要求。导套内、外圆的同轴度公差通常不超过0.005mm。导套内径的公称尺寸为刀具的上极限尺寸。３）铣床（含刨床及平面磨床）夹具的主要加工技术要求。对刀元件的位置精度将直接影响工件的加工精度。４）夹具主要零件的表面粗糙度要求。3．工具钳工在夹具零件制造中所承担的主要工作（１）刮削夹具体的基面及定位表面。（２）研磨支承表面及钻套内孔。（３）倒毛刺、修棱边。（４）钻、攻螺纹孔。（５）在精密钻床上对钻模板、分度盘等上的孔进行钻、扩、铰等工序的加工。（６）夹具的整体装配、检测等。（７）其他一些相应加工、装配及检验工作。二、典型夹具零件的加工1．钻模板的加工主要是对钻模板上各类孔及孔系进行钻孔、铰孔和研磨的加工。在钻床上完成的。（１）精密划线加工法（２）量套找正加工法孔距尺寸公差可以控制在0.05mm之内。钻模板2．钻套的加工最重要的工序是磨削加工。直径小于6mm

的钻套，淬火前由车床精加工，留研磨余量，淬火后在钻床上加以研磨。带肩固定式钻套3．分度盘的加工（１）轴向分度盘的加工加工分度孔。轴向分度盘的加工a）第一个分度孔加工b）下一个分度孔加工１、７—量棒２、８—钻床主轴３、９—量块组４、１０、１２—校正销５、１３—钻床工作台６—压板组件１１—分度盘（２）径向分度盘的加工用分度槽分度的径向分度盘。工具钳工的主要工作是对分度槽进行修配。加工完毕后，再进行热处理。还要进行研磨。用样板修配分度槽１—样板（Ⅰ）２—样板（Ⅱ）３—量棒４—径向分度盘（３）制作分度盘的工艺要点１）主要加工表面为内孔、端面、圆周上分度齿槽及外圆。内孔的精度要求要高一些。内孔与端面必须垂直。２）粗加工后必须留有较大的余量。３）分度盘直径小于350mm

时，一般采用整体式分度盘。４）粗磨、精磨内孔、端面、分度槽，在热处理淬火、回火之后，实施精磨操作前，应安排人工时效。（４）磨削分度盘齿槽的方法三种。一是用光学分度头，适用于低精度。二是自校磨削，误差小，但效率低。三是计算修正磨削。4．分度销的加工轴向分度盘分度销圆柱形的，淬火后磨削加工。径向分度盘分度销，钳工修锉、研磨加工。分度销分度销平面Ａ的检测１—调整器２—量块组３—千分表４—夹紧装置５—分度销６—Ｖ形架７—标准平板5．弹簧夹头的加工（１）弹簧夹头的类型和技术要求工作孔径3mm

以上、3mm

以下；结构可分为单头式、双头式和小锥度弹簧夹头；硬质合金为普通式镶嵌式。技术要求为：弹簧夹头内、外圆同轴度误差不大于ϕ0.01mm。经淬火、中温回火，硬度达55～60HRC。（２）制作弹簧夹头的工艺过程１）孔径大于3mm。２）孔径小于3mm。（３）制作弹簧夹头的工艺要点１）在粗加工前或粗加工后安排调质处理。２）淬火前，铣槽不将槽铣通。３）材料选高碳钢碳素工具钢，并进行淬火后的中温回火处理。6．夹具体的加工（１）夹具体的结构特点和技术要求由许多精度高的平面和孔组成，内部呈腔状，结构复杂、壁厚不均、刚度较低、加工精度要求较高。其主要技术要求如下：１）主要平面的精度。２）孔的精度。３）孔、平面间的位置精度。（２）夹具体的材料及坯料铸铁，还可用锻造毛坯或用钢板焊接毛坯。各种型材、标准件组合装配而成的夹具体毛坯。（３）夹具体的制作工艺过程毛坯制造，人工时效；划线，粗加工基准面及其他平面；粗加工各孔；人工时效；粗加工各主要平面，精整加工主要平面；精整加工各个型面。（４）夹具体加工的工艺要点１）划线找正。２）遵循“先面后孔”的原则。３）遵循“基准统一”原则，选择精基准。４）加工阶段粗、精分开。５）时效处理。在粗加工后还需进行人工时效处理。（５）夹具体的检验１）加工表面的粗糙度检验。２）加工表面的外观检验。３）孔的尺寸精度检验。４）孔和平面的几何形状精度。５）各加工表面间的相互位置精度。一、制作支承台阶1．训练课题制作支承台阶。2．训练图样如图所示。技能训练支承台阶零件3．训练要求4．训练备料5．训练步骤6．操作注意事项7．成绩评定制作支承台阶实习记录与成绩评分表制作支承台阶实习记录与成绩评分表二、制作压板组件1．训练课题制作压板