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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
机床夹具概述
定位装置 作用是使工件在夹具中占据正确的位置 作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工 过程中受到外力作用时不离开已经占据的 正确位置 将夹具上的所有组成部分，联接成为一个 整体的基础件
夹具 的组成
夹紧装置
夹具体
其它装置 或元件
包含对刀元件、导向元件、分度装置、连 接元件等
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
机床夹具概述
夹具的分 类
按用途分类
通 用 夹 具
专 用 夹 具
可 调 夹 具
组 合 夹 具
成 组 夹 具
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
机床夹具概述
夹具的分 类 按适用机床分类
车 床 夹 具
铣 床 夹 具
钻 床 夹 具
镗 床 夹 具
磨 床 夹 具
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件的夹紧
方向 夹紧力方向有助于定位； 夹紧力应指向主要定位面 落在支承范围内 ； 落在工件刚性较好的方向或部位 ； 靠近加工表面 主要根据切削力大小，由计算法或 类比法确定确定
夹紧力 的确定
作力点
大小
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件的夹紧
工件的夹紧
压 紧 件
螺旋压板夹紧机构中，压紧件主要用于将工件压紧在夹具体上，以保证工 件定位后的正确位置，并使工件在切削力的作用下位置保持不变。压紧件 的类型较多，用途广泛，适当使用可以改善夹具的压紧结构，提高效。
压板
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件的夹紧
紧 固 件
紧固件在夹具系统中所占的比例较大，数量约占一半以上， 主要用于连接夹具系统中的各类元件及紧固被加工工件
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件在夹具中的定位
完全定位
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件在夹具中的定位
不完全 定位： Z轴旋 转未限 制
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件在夹具中的定位
X Z
Z
a)
b)
不完全定位： Z轴旋转未限制
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件在夹具中的定位
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件在夹具中的定位
工件完全定位 加工时，工件的六个自由 度被完全限制了的定位
在夹具中限制 工件的自由度
不完全定位
在满足加工要求的前提下， 工件的六个自由度没有被完 全限制的现象
欠定位 过定位
根据加工要求应该限制的自 由度而没有限制的现象
工件的某个自由度被重复限 制的现象称为过定位
夹紧
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件在夹具中的定位
工件定位 基本原理
六点定位原则
任何一个自由刚体，在空间均有六个自由 度，即沿空间坐标轴X、Y、Z三个方向的 移动和绕此三坐标轴的转动。工件定位的 实质就是限制工件的自由度
基准轴 第二定位 基准面
第三定位 基准面
基准轴
基准轴
主定位 基准面
工件定位时，用合理分布的六个支承点 与工件的定位基准相接触来限制工件的 六个自由度，使工件的位置完全确定， 称为“六点定则”。六点定则是工件定 位的基本法则，用于实际生产时，起支 承作用的是一定形状的几何体，这些用 来限制工件自由度的几何体就是定位元 件
定位误差的计算：△D=△B±△Y 当工件以平面定位时: △D=△B，（△Y=0） 当工件以内孔定位时:△Y=1/2（D+d） 当工件以外圆柱面定位时: △Y=0.707D （90°V型块定位）
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
定位误差分析
定位误差计算实例
例：用α =90°的V形块定位铣轴 上键槽，计算定位误差；若不考 虑其它误差，判断其加工精度能 否满足加工要求？ 解： D =0.207 D = 0.207×0.12=0.025 ㎜ D 为0.025 ㎜，远小于工 件尺寸公差0.25 ㎜，所以能够 满足加工要求
自位支承
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
常用定位元件及定位方式
调节支承应用实例
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
常用定位元件及定位方式
以平面定位
旨在提高工件的装夹刚性和定位的稳定性 ，并不起消除自由度的作用。使用时必须 逐个工件进行调整，以适应工件支承表面 的位置变化结构简单，但效率较低
不完全定位：
a图：完全自由 b、c、d图：可以沿Y轴方向移动，e图：可以沿x、Y轴方向移动，绕Z轴旋转
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
连杆的定位分析（a正确的定位
b 过定位）
1—短销
2—长销
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
常用定位元件及定位方式
以平面定位
A型用于精基准，B型用于粗基准，C型用于侧 面定位。支承钉与夹具孔的配合为H7/r6或 H7/n6。若支承钉需经常更换时可加衬套，其 外径与夹具体孔的配合亦为H7/r6或H7/n6， 内径与支承钉的配合为H7/js6。使用几个A型 支承钉时，装配后应磨平工作表面，以保证 等高性
螺旋式辅助支承
支承销的高度高于主要支承，当工件装 夹在主要支承上后，支承销被工件定位 基准面压下，并与其他主要支承一起与 工件定位基准面保持接触，然后锁紧。 适用于工件重量较轻，垂直作用的切削 负荷较小的场合
自位螺旋式辅助支承
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
常用定位元件及定位方式
以圆柱孔定位
常用定位元件及定位方式
活动V型块应用实例
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
常用定位元件及定位方式
以外圆柱面定位
图a中外圆柱面为第二定位基准；图b 中外圆柱面为主定位基准；图c中定 位元件为半圆形衬套，上半圆起夹紧 作用，下半圆孔的最小直径应取工件 定位基准外圆的最大直径。适用于大 型轴类零件
定位套
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件的夹紧
常用夹紧元件的使用
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件的夹紧
斜楔夹紧：是铣床夹具中使用最普遍 的是机械夹紧机构，这类机构大多数是利 用机械摩擦的原理来夹紧工件的。斜楔夹 紧是其中最基本的形式，螺旋、偏心等机 构是斜楔夹紧机构的演变形式
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
定位误差 的组成 基准位移 误差△Ｙ
定位基准与限位基准 不重合引起的误差 由于定位基面 和限位基面的 制造公差和间 隙造成的
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
定位误差分析
定位误差：指一批工件在夹具中的位置不一致而 引起的误差。用△D表示。 误差产生原因：基准不重合误差△B与 基准位 移误差△Y
工件的夹紧
斜楔夹紧机构
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件的夹紧
斜楔夹紧机构结构简图
l一斜楔；2一滑柱；3一浮动压板；4一工件
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件的夹紧
偏心夹紧机构
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件的夹紧
螺旋式定心夹紧机构
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
定位心轴
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
常用定位元件及定位方式
以外圆柱面定位
对中性好，能使工件的定位基准轴线在V 形块两斜面的对称平面上，而不受定位基 准直径误差的影响，并且安装方便。可用 于粗、精基准
固定V型块 用于定位夹紧机构中，起消除一个自由 度的作用 活动V型块
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
工件在夹具中的定位 常用定位元件及定位方式 机床夹具概述 定位误差分析
工件的夹紧
数控夹具的选用
通用具夹的选用
课堂讨论 专用夹具
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
机床夹具概述
在机械制造中，为完成需要的加工工序、装 配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。 利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工 精度，减少废品；可以扩大机床的工艺范围， 改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制 造中的一项重要的工艺装备。机床夹具是在 机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是 使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置， 并在加工过程中保持这个位置不变
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第二章 数控机床工件装夹及夹具选用
常用定位元件及定位方式
以圆柱孔定位
图a为间隙配合心轴，心轴工作部分按基孔 制h6、g6或f7制造。装卸工件较方便，但定 心精度不高；图b为过盈配合心轴，引导部 分直径D3按e8制造，其基本尺寸为基准孔的 最小极限尺寸，其长度约为基准孔长度的一 半。工作部分直径按r6制造，其基本尺寸为 基准孔的最大极限尺寸。当工件基准孔的长 径比L/D>1时，心轴的工作部分应稍带锥度 ，直径D1按r6制造，其基本尺寸为孔的最大 极限尺寸；直径D2按r6制造，其基本尺寸为 基准孔的最小极限尺寸。心轴上的凹槽供车 削工件端面时退刀用。这种心轴制造简便， 定心准确，但装卸工件不便，且易损伤工件 定位孔。多用于定心精度要求较高的场合； 图c为花键心轴，用于以花键孔为定位基准 的工件
支承订
适用于精基准。A型用于侧面和顶面定位，B 型用于底面定位。支承板用螺钉紧固在夹具 体上。若受力较大或支承板有移动趋势时， 应增加圆锥销或将支承板嵌入夹具体槽内。 采用两个以上支承板定位时，装配后应磨平 工作表面，以保证等高性
支承板