1、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課件第六部分 典型機(jī)床夾具6.1 鉆床夾具6.2 鏜床夾具6.3 銑床夾具6.4 車床夾具6.5 齒輪加工機(jī)床夾具6.1 鉆床夾具1、主要類型 （1）固定式鉆模 （2）回轉(zhuǎn)式鉆模 （3）翻轉(zhuǎn)式鉆模 （4）蓋板式鉆模 （5）滑柱式鉆模（1）固定式鉆模1夾具體；2支承板；3削邊銷；4圓柱銷；5快夾螺母；6快換鉆套 （2）回轉(zhuǎn)式鉆模課程設(shè)計(jì)題目一如圖1所示，設(shè)計(jì)加工鏈子板上2-22mm孔的鉆床夾具。圖中其他各表面均已加工完畢。課程設(shè)計(jì)題目二圖2所示為蓋扳簡(jiǎn)圖，在鉆床上鉆9-5mm孔，蓋板的厚度為20mm。課程設(shè)計(jì)題目三如圖3所示，設(shè)計(jì)加工端蓋上66mm小孔的鉆孔夾具。圖中其他各表面均已加

2、工完畢。課程設(shè)計(jì)題目四如圖4所示，設(shè)計(jì)加工擋環(huán)上10H7小孔的鉆孔夾具。圖中其他各表面均已加工完畢。（3）翻轉(zhuǎn)式鉆模 （4）蓋板式鉆模（5）滑柱式鉆模2、鉆模的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1）孔徑大于10mm或加工精度較高時(shí)，宜采用固定式鉆模。2）翻轉(zhuǎn)式鉆模適用于加工中、小型工件。3）加工分布不在同心圓周上的平行孔系，宜采用固定鉆模。4）孔的垂直度和孔距要求不高時(shí)，宜優(yōu)先采用滑柱鉆模。5）焊接式鉆模，一般用于工件孔距公差要求不高的場(chǎng)合。（1）鉆模類型的選擇 （2）鉆套的選擇和設(shè)計(jì) A. 固定鉆套；B. 可換鉆套；C. 快換鉆套；D. 特殊鉆套。 1）鉆套類型標(biāo)準(zhǔn)鉆套(a)、(b) 固定鉆套 (c) 可換鉆套 (

3、d) 快速鉆套特殊鉆套2）鉆套的尺寸、公差及材料 A、鉆套導(dǎo)向孔的基本尺寸一般取刀具的最大極限尺寸，采用基軸制間隙配合。B、鉆套的導(dǎo)向高度H12.5d（其中，d為鉆套孔徑）。加工精度高或被加工孔徑小時(shí)取較大值，反之取較小值。C、排屑空間h越大，排屑越方便，但刀具的剛度和孔的加工精度都會(huì)降低，一般根據(jù)工件的材料和精度來(lái)確定。D、鉆套材料必須有很高的耐磨性。當(dāng)鉆套孔徑d26mm時(shí)，用T10A鋼制造；當(dāng)d26mm時(shí)，用20鋼制造。鉆套的尺寸（3）鉆模板設(shè)計(jì) A. 固定式鉆模板B. 鉸鏈?zhǔn)姐@模板C. 可卸式鉆模扳D. 懸掛式鉆模扳 各類鉆模板懸掛式鉆模扳設(shè)計(jì)鉆模板時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）鉆模板上安裝鉆

4、套的孔之間及孔與定位元件的位置應(yīng)有足夠的精度。 2）鉆模板應(yīng)具有足夠的剛度。 3）為保證加工的穩(wěn)定性，懸掛式鉆模板導(dǎo)桿上的彈簧力必須足夠，以使鉆模板在夾具上維持足夠的定位壓力。（4）支腳設(shè)計(jì) 1）支腳必須有四個(gè)。 2）矩形支腳的寬度或圓柱支腳的直徑必須大于機(jī)床工作臺(tái)T形槽的寬度。 3）夾具的重心、鉆削壓力必須落在四個(gè)支腳所形成的支承面內(nèi)。 4）鉆套軸線應(yīng)與支腳所形成的支承面垂直或平行。 鉆床夾具的支腳6.2 鏜床夾具1、鏜床夾具的特點(diǎn)和組成2、鏜模導(dǎo)向裝置的布置方式和特點(diǎn) 3、鏜套的選擇和設(shè)計(jì) 4、鏜桿與浮動(dòng)接頭 1、鏜床夾具的特點(diǎn)和組成 鏜床夾具又稱為鏜模，主要用于加工箱體或支座類零件上的孔

5、和孔系。 （1）鏜床夾具的特點(diǎn) A、設(shè)有鏜套，以引導(dǎo)鏜桿進(jìn)行鏜孔。 B、可以加工出有較高精度要求的孔或孔系。 C、可廣泛用于鏜床和組合機(jī)床上，也可通過(guò)使用鏜床夾具來(lái)擴(kuò)大車床、搖臂鉆床的加工范圍。 （2）鏜模的組成 A、定位元件； B、夾緊裝置； C、導(dǎo)向裝置（鏜套和鏜模支架等）； D、鏜模底座。2、鏜模導(dǎo)向裝置的布置方式和特點(diǎn) （2）雙支承引導(dǎo) A、雙支承前后引導(dǎo)B 、雙支承后引導(dǎo) （1）單支承引導(dǎo) A、單支承前引導(dǎo)B、單支承后引導(dǎo) （1）單支承引導(dǎo) 在鏜模中只布置一個(gè)位于刀具前方或后方的導(dǎo)向裝置引導(dǎo)鏜桿。 鏜桿與機(jī)床主軸剛性連接，鏜桿的一端直接插入機(jī)床主軸的莫氏錐孔中，并通過(guò)調(diào)整使鏜套軸線與

6、主軸軸線重合。 這種方式的調(diào)整工作比較費(fèi)時(shí)，且機(jī)床的精度影響鏜孔精度，一般適于小孔和短孔的加工。圖6-19 單支承前引導(dǎo)圖6-20 單支承后引導(dǎo)（2）雙支承引導(dǎo) 在鏜模中布置兩個(gè)導(dǎo)向裝置引導(dǎo)鏜桿，鏜桿和機(jī)床主軸采用浮動(dòng)聯(lián)接，鏜孔的位置精度主要取決于鏜模支架上鏜套位置的精度，而不受機(jī)床精度的影響。 圖6-21 雙支承前引導(dǎo)圖6-22 雙支承前后引導(dǎo)3、鏜套的選擇和設(shè)計(jì) （1）鏜套的結(jié)構(gòu)形式1）固定式鏜套2）回轉(zhuǎn)式鏜套（2）鏜套的材料及主要技術(shù)要求 1） 固定式鏜套 外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，導(dǎo)向精度高，但鏜桿在鏜套內(nèi)一邊回轉(zhuǎn)，一邊作軸向移動(dòng)，鏜套易磨損，故只適用于低速鏜孔。固定式鏜套 2） 回轉(zhuǎn)式鏜

7、套 鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，與鏜桿之間只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種鏜套大大減少了磨損，也不會(huì)因摩擦發(fā)熱而“卡死”。因此，它適合于高速鏜孔。 回轉(zhuǎn)式鏜套回轉(zhuǎn)式鏜套（內(nèi)滾式）圖6-24 回轉(zhuǎn)式鏜套的引刀槽及刀尖?。?）鏜套的材料及主要技術(shù)要求 鏜套的材料：常用20鋼或20Cr鋼滲碳，一般情況下，鏜套的硬度應(yīng)低于鏜桿的硬度。 鏜套的主要技術(shù)要求： 1）鏜套內(nèi)徑公差帶、內(nèi)孔與外圓的同軸度； 2）鏜套內(nèi)、外表面粗糙度值； 3）鏜套用襯套的內(nèi)、外徑公差帶； 4）襯套內(nèi)孔與外圓的同軸度等 4、鏜桿與浮動(dòng)接頭 （1）鏜桿導(dǎo)引部分 ：整體式和鑲條式。（2）鏜桿直徑和軸向尺寸 （3）鏜桿的材料及主要技術(shù)要求 圖6-

8、25 鏜桿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)（2）鏜桿直徑和軸向尺寸 鏜桿直徑d及長(zhǎng)度L主要是根據(jù)所鏜孔的直徑D及刀具截面尺寸BB來(lái)確定。鏜桿直徑d應(yīng)盡可能大，其雙導(dǎo)引部分的L/d10為宜；而懸伸部分的L/d45，以使其有足夠的剛度來(lái)保證加工精度。 （3）鏜桿的材料及主要技術(shù)要求 鏜桿的材料：常用20鋼或20Cr鋼滲碳，大直徑的鏜桿，還可采用45鋼、40Cr鋼或65Mn鋼 。鏜桿的主要技術(shù)要求： 1）鏜桿導(dǎo)向部分的直徑公差，表面粗糙度； 2）鏜桿導(dǎo)向部分直徑的圓度與錐度公差； 3）鏜桿的直線度公差； 4）裝刀的刀孔對(duì)鏜桿中心的對(duì)稱度、垂直度公差以及刀孔表面粗糙度。 浮動(dòng)接頭鏜桿示例圖作業(yè)： P196第6題。6.3 銑床

9、夾具 銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、鍵槽、花鍵、缺口及各種成形面。 銑削加工時(shí)，夾具通常隨工作臺(tái)一起作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。臥式銑床立式銑床龍門銑床（1）直線進(jìn)給式 （2）圓周進(jìn)給式 （3）靠模式1、主要類型 （1）直線進(jìn)給式銑床夾具 這類夾具安裝在銑床工作臺(tái)上，加工中隨工作臺(tái)一起作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。按照在夾具上裝夾工件的數(shù)目，它可分為單件夾具和多件夾具。 多件夾具廣泛用于成批生產(chǎn)或大量生產(chǎn)的中、小零件加工。它可按先后加工，平行加工，或平行先后加工等方式設(shè)計(jì)銑床夾具，以節(jié)省切削的基本時(shí)間或使切削的基本時(shí)間重合。直線進(jìn)給式銑床夾具（2）圓周進(jìn)給式銑床夾具 圓周進(jìn)給式銑床夾具一般在有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的專用銑床

10、上使用。在通用銑床上使用時(shí)，應(yīng)進(jìn)行改裝，增加一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。 這種夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，在不停車的情況下裝卸工件，機(jī)動(dòng)時(shí)間與輔助時(shí)間重疊，是高效銑床夾具，使用于大批量生產(chǎn)。圖6-30 圓周進(jìn)給式銑床夾具（3）靠模銑床夾具 帶有靠模裝置的銑床夾具，用于專用或通用銑床上加工各種成形面?？磕A具的作用是使主進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和由靠模獲得的輔助運(yùn)動(dòng)合成加工所得需的仿形運(yùn)動(dòng)。 按照主進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式，靠模銑床夾具可分為直線進(jìn)給和圓周進(jìn)給兩種。 靠模銑床夾具 （a）直線進(jìn)給 （b）圓周進(jìn)給 靠模板輪廓曲線的繪制過(guò)程 （1） 圓出工件成形面的準(zhǔn)確外形。（2）從工件的加工輪廓面或回轉(zhuǎn)中心作均分的平行線或輻射線。（3

11、）在平行線或輻射線上以銑刀半徑r作與工件外形輪廓相切的圓，得銑刀中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。 （4）從銑刀中心沿各平行線或輻射線截取長(zhǎng)度等于k的線段，得到滾柱中心的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后以滾柱半徑R作圓弧，再作這些圓弧的包絡(luò)線，即得靠摸板的輪廓曲線。 靠模和滾柱的材料：T8A、T10A或20、20Cr滲碳淬硬至5862HRC。2、銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 定位元件：除遵循一般的設(shè)計(jì)原則外，布置時(shí)應(yīng)盡量使主要支承面積大些。工件加工部位呈懸臂狀態(tài)時(shí)，應(yīng)采用輔助支承。（1）定位元件和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)夾緊裝置：應(yīng)保證足夠的夾緊力，并具有良好的自鎖性能，以防止夾緊機(jī)構(gòu)因振動(dòng)而松夾。施力的方向和作用點(diǎn)要恰當(dāng)，并盡量靠近加工表面，

12、必要時(shí)設(shè)置輔助夾緊機(jī)構(gòu)，以提高夾緊剛度。（2）特殊元件設(shè)計(jì) 1）定位鍵 定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)，用開(kāi)槽圓柱頭螺釘固定。 定位鍵有矩形和圓形兩種，常用定位鍵的斷面為矩形。 對(duì)于位置精度要求高的夾具，常不設(shè)置定位鍵，而用找正的方法安裝夾具。 定位鍵定位鍵夾具體定位鍵（GB/T2206-91）夾具位置的找正（2）對(duì)刀裝置 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定夾具和刀具的相對(duì)位置。 對(duì)刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塊圖6-34 對(duì)刀裝置標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塞尺（3）夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體上各種裝置的布置應(yīng)緊湊，加工面盡可能靠近工作臺(tái)面，以降低夾具的重心，一般夾具的高寬之比應(yīng)限制

13、在HB11.25范圍內(nèi)。 夾具體應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，必要時(shí)設(shè)置加強(qiáng)肋。 夾具體上應(yīng)合理地設(shè)置耳座，以便與工作臺(tái)連接。 夾具體應(yīng)具有足夠的排屑空間，并注意切屑的流向，使清理切屑方便。 對(duì)于重型銑床夾具，在夾具體上應(yīng)設(shè)置吊裝孔或吊環(huán)，以便于搬運(yùn)。圖6-35 夾具體和耳座6.4 車床夾具 車床主要用于加工零件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋以及端平面等。上述表面都是圍繞機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線而成形的，因此車床夾具一般都安裝在車床主軸上，加工時(shí)夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，切削刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 （1）心軸類 （2）角鐵式 （3）花盤式1、主要類型 （1）心軸類車床夾具 心軸類車床夾具多用于工件以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，

14、加工外圓柱面的情況。常見(jiàn)的車床心軸有圓柱心軸、彈簧心軸、頂尖式心軸等。彈簧心軸工件（2）角鐵式車床夾具1削邊銷；2圓柱銷；3過(guò)渡盤；4夾具體；5定程基面；6導(dǎo)向套；7平衡塊；8壓板；9工件 （3）花盤式車床夾具1、3、4定位套；2定位銷 2、車床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）夾具與機(jī)床的連接方式 由于加工中車床夾具隨車床主軸一起回轉(zhuǎn)，夾具與主軸的連接精度直接影響夾具的回轉(zhuǎn)精度，故要求車床夾具與主軸二者軸線有較高的同軸度，且要連接可靠。根據(jù)夾具徑向尺寸的大小，夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式 ： 夾具通過(guò)主軸錐孔與主軸連接 夾具通過(guò)過(guò)渡盤與機(jī)床主軸連接 車床夾具與機(jī)床主軸的連接（2）定位元件的設(shè)計(jì)

15、要點(diǎn) 加工回轉(zhuǎn)面時(shí)，定位元件的結(jié)構(gòu)和布置必須保證工件被加工面的軸線與車床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合。 對(duì)于同軸的軸套類和盤類工件，要求夾具定位元件工作表面的中心軸線與夾具的回轉(zhuǎn)軸線重合，同軸度誤差應(yīng)控制在0.01mm之內(nèi)； 對(duì)于殼體、接頭或支座等工件，被加工的回轉(zhuǎn)面軸線與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以?shī)A具軸線為基準(zhǔn)確定定位元件工作表面的位置。（3）夾緊裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 夾緊機(jī)構(gòu)必須產(chǎn)生足夠的夾緊力，自鎖性能要良好。優(yōu)先采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 對(duì)于角鐵式夾具，還應(yīng)注意施力方式，防止引起夾具變形。（4）車床夾具的平衡及結(jié)構(gòu)要求 對(duì)角鐵式、花盤式等結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的車床夾具： 1）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用平衡裝置以減少由離心力產(chǎn)生的振動(dòng)及主軸軸承的磨損； 2）夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單緊湊，輕便且安全，懸伸長(zhǎng)度盡量小，使重心靠近主軸前支承。 3）夾具的結(jié)構(gòu)還應(yīng)便于工件的安裝、測(cè)量和切屑的順利排出或清理。 6.5 齒輪加工機(jī)床夾具1、滾齒機(jī)床夾具 2