第四章专用夹具.docx

公开课教案授课章节名 称第四章机床夹具 4.4专用夹具授课教师开课范围授课 时间授课 班级授课 类型多媒体教学课时2教学目标1、 车床夹具的结构特点及其定位2、 铣床夹具的结构特点3、 钻床夹具的结构特点4、 镗床夹具的结构特点5、 可调夹具的结构特点6、 数控机床夹具的结构特点教学重点1、 车床夹具的结构特点及其定位2、 铣床夹具的结构特点3、 钻床夹具的结构特点教学难点各种夹具的结构及其定位学情处理这部分知识实用性很强，老师要抓住这个特点，利用一些模型等直观教 具增强学生学习的积极性和主动性在讲授时注重培养学生的独立分析和解 决问题能力及创新能力等选用教材北京理工大学出版社，王泓主编的《机械制造基础》教材内容 处理说明在教材讲解的基础上拓展教学内容，挖掘学生创新能力，开阔学生学习思路课外作业P210 第 15、 16、 17、 18、 20题教学后记教学 程序 复习 导入教学内容1、 斜楔夹紧机构结构及其工作原理？2、 偏心夹紧机构结构及其工作原理？3、 螺旋夹紧机构结构及其工作原理？4、 试比较三种结构的优缺点教学手段与方法讲授 第四章机床夹具新课 4.4专用夹具4.4.1车床夹具在车床上用来加工工件的内、外回转表面及端面的夹具称为车 床夹具，车床夹具多数安装在车床主轴上，少数安装在床身或拖板 上。

第二种安装方式属机床改装范畴，在此不作介绍1 .车床夹具实例1） 角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头 等零件上的回转面及端面时，由于这些零件的形状比较复杂，难 以装在通用卡盘上，因而需采用专用夹具这类车床夹具的夹具 体一般呈角铁状，其结构不对称，称这样的夹具为角铁式车床夹 具2） 心轴类车床夹具 心轴类车床夹具多用于工件以孔作主 要定位基准，加工套类、盘类零件的外圆柱面的情况常见的车 床心轴有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖式心轴和弹性心轴等3） 回转分度车床夹具如图4-47所示是阀体四孔偏心回转 车床夹具装配图该夹具用于普通车床，车削阀体上的四个均布 孔分度盘 对定销工件以端面、中心孔和侧面在转盘、定位销及销上定位分别 拧紧螺母，通过压板，将工件压紧一孔车削完毕后，松开螺母， 拔出对定销，转盘旋转900,对定销插入分度盘的另一个定位孔中， 拧紧螺母，即可车削第二个孔，依此类推，车削其余各孔该夹具 利用偏心原理，一次安装，可车削多孔2 .车床夹具的结构特点1） 车床主轴的回转轴线与工件被加工面的轴线重合 在车床上 加工回转表面时，夹具上定位装置的结构和布置，必须保证主轴的 回转轴线与工件被加工面的轴线重合。

2） 结构要紧凑以及悬伸长度要短 车床夹具的悬伸长度过 大，会加剧主轴轴承的磨损，同时引起振动，影响加工质量因此， 夹具结构应尽量紧凑，悬伸长度要短3） 夹具应基本平衡角铁式车床夹具的定位装置及其他元件 总是偏在主轴轴线的一边，不平衡现象严重应设置配重块或加工 减重孔来达到夹具的基本平衡，以减小振动和主轴轴承的磨损4） 夹具体应制成圆形 车床夹具的夹具体应设计成圆形，夹具 上（包括工件）的各个元件不应伸出夹具体的圆形轮廓之外，以免工 作时碰伤操作者3 .车床夹具的定位及夹具与机床的联接工件在夹具中的正确位置是由夹具定位元件的定位面所确定 而夹具定位元件的定位面相对机床、刀具和切削成形运动也必须处 于正确位置，它是由夹具与机床联接和配合精度来保证的不同的 机床，夹具在其上的定位及与机床的联接方式也不相同对于工件回转类型的机床，如车床、内圆磨床和外圆磨床等， 夹具随主轴一起回转，夹具一般联接在主轴的端部，其定位和联接 方式取决于机床主轴端部的结构对外轮廓尺寸较小的夹具，可通过夹具的莫氏锥柄，在机床主 轴端部的锥孔内定位并联接，为安全起见，可用拉杆从主轴尾部将 锥柄拉紧这种联接方式简便，安装迅速，锥面定心无间隙，定位 精度高，但刚性差，适用于车削短小零件和精加工套筒类零件。

4. 4. 2铣床夹具铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花键及各种成形 面按照铣削时的进给方式，通常将铣床夹具分为直线进给式、圆 周进给式和靠模式三种1 .铣床夹具实例1）直线进给式铣床夹具如图2所示为铣槽的直线进给铣床 夹具工件以一面两孔定位，夹具上相应的定位元件为支承板、一 个圆柱销和一个菱形销工件的夹紧是使用螺旋压板夹紧机构来实 现的卸工件时，松开压紧螺母，螺旋压板在弹簧作用下抬起，转 离工件的夹紧表面使用定位键和对刀块，确定夹具与机床、刀具 与夹具正确的相对位置图22） 圆周进给式铣床夹具 圆周进给式铣床夹具一般在有回转工作台的专用铣床上使用，在通用铣床上使用时，应进行改装， 增加一个回转工作台工件以圆孔、端面及侧面在定位销和挡销上 定位，由液压缸驱动拉杆通过快换垫圈将工件夹紧夹具上可同时 装夹12个工件工作台由电动机通过蜗杆蜗轮机构带动回转因此，它生产效 率高，适用于大批大量生产的中、小件加工3） 铣床靠模夹具铣床靠模夹具用于专用或通用铣床上加工 各种成形面靠模夹具的作用是使主进给运动和靠模获得的辅助运 动合成加工所需要的仿形运动按照主进给运动的运动方式，铣床 靠模夹具可分为直线进给和圆周进给两种。

2.铳床夹具结构特点铣床夹具除了具有定位元件、夹紧机构和夹具体以外，和其他 机床夹具不同的是还具有定位键（对刀块与塞尺）和对刀装置1）定位键 铣床夹具常用装在夹具体底面上的定位键来确定 夹具相对于机床进给方向的正确位置如图3所示为常用定位键的 结构及使用实例为了提高定向精度，定位键上部与夹具体底面的 槽配合，下部与机床工作台的T形槽配合两定位键在夹具允许范 围内应尽量布置得远些，以提高夹具的安装精度图32）对刀装置对刀块是用来确定夹具与刀具的相对位置对刀时，在刀具与对刀块之间加一塞尺，使刀具与对刀块不直 接接触，以免损坏刀刃或造成对刀块过早磨损4. 4. 3钻床夹具在钻床上进行孔的钻、扩、锪、攻螺纹等加工时所用的夹具称 为钻床夹具，又称钻模1. 钻模的主要类型钻模的种类繁多，常用的有固定式、回转式、翻转式、盖板式 钻模等1） 固定式钻模 固定式钻模的特点是在加工中钻模固定不动，用于在立式钻床上加工单孔或在摇臂钻床上加工位于同一方向 上的平行孔系如图4所示，钻模板用若干个螺钉和两个圆柱定位 销固定在夹具体上除用上述连接方法外，钻模板和夹具体还可以 采用焊接结构或直接铸造成一体固定式钻模结构简单，制造方便， 定位精度高，但有时装卸工件不便。

2） 回转式钻模回转式钻模用于加工工件上围绕某一轴线分布 的轴向或径向孔系工件一次安装，经夹具分度机构转位顺序加工 各孔如图5所示为加工套筒上三圈径向孔的回转式钻模工件以 内孔和一个端面在定位轴和分度盘的端面A上定位，用螺母夹紧工 件钻完一排孔后，将分度销拉出，松开螺母，即可转动分度盘至 另一位置，再插入分度销，拧紧螺母，即可进行另一排孔的加工图4图53）盖板式钻模 如图6所示为加工车床溜板箱上多个小孔的 盖板式钻模盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设 在钻模板上，钻模板在工件上装夹夹具结构简单，轻便，易清除 切屑盖板式钻模适合在大型工件上加工小孔，也可用在中小型工 件上的钻孔，加工小孔的盖板式钻模，因钻削力矩小，可不设夹紧 装置但是，盖板式钻模每次需从工件上装卸，比较费时4）滑柱式钻模这是一种将钻模板装在可升降的滑柱上的钻 模如图7所示为手动滑柱式钻模，它由钻模板、斜齿轮轴、齿条 轴、两根导向滑柱以及夹具体等部分组成这种夹具结构和尺寸系 列已经标准化图75）翻转式钻模 翻转式钻模主要用于加工中、小型工件分布在 不同表面上的孔图8所示为加工套筒上四个径向孔的翻转式钻模 工件以内孔及端面在台肩和定位轴的圆柱面上定位，用快换垫圈和 螺母夹紧。

钻完一组孔后，翻转600,钻另一组孔该夹具的结构 比较简单，但每次钻孔都需找正钻套相对钻头的位置，所以辅助时 间较长，且手动翻转费力，因此工件连同夹具总重量不能太重，生2. 钻套和钻模板钻模除有定位元件、夹紧装置和夹具体以外还有钻模板和钻套1) 钻套 钻套是钻模上的特有元件，用来引导刀具以保证被加工孔的位置精度和提高工艺系统的刚度钻套可分为标准钻套和 特殊钻套两大类标准钻套又分为固定钻套、可换钻套和快换 钻套三种非标测试夹具,,气动安装夹具， CNC精密零件加工，五金机械零件加工厂(1) 固定钻套 如图9所示为固定钻套钻套直接压装在钻模 板上固定钻套结构简单，钻孔精度高，但磨损后不能更换固定 钻套适用于单一钻孔工序的小批生产图9(2) 可换钻套如图10所示为可换钻套钻套装在衬套中， 衬套压装在钻模板上，由螺钉将钻套压紧，以防止钻套转动或退刀 时脱出钻套磨损后，将螺钉松开可迅速更换可换钻套适用于大 批生产时的单一钻孔工序3) 快换钻套 如图11为快换钻套，其结构与可换钻套相似 当一个工序中工件同一孔需经多种方法加工(如孔需经钻、扩、铰或 攻螺纹等)时，能快速更换不同孔径的钻套更换时，将钻套缺口转 至螺钉处，即可取出。

4) 特殊钻套 如图12所示是特殊钻套，当工件的结构形状 不适合采用标准钻套时，可自行设计与工件相适应的特殊钻套图10-图122) 钻模板 用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置钻模板多装配在夹具体或支架上常用的钻模板有以下几种1) 固定式钻模板(见图13)2) 铰链式钻模板当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需攻螺纹 时，可采用图14所示的铰链式钻模板钻套导向孔与夹具安装面的 垂直度可通过调整两个支承钉的高度来保证加工时，钻模板由菱 形螺母锁紧由于铰链销孔之间存在配合间隙，用此类钻模板加工 的工件精度比固定式钻模板低3) 可卸式钻模板可卸式钻模板又称分离式钻模板，如图15 所示它与夹具体形成可分离式的，钻模板卸下才能装卸工件，比 较费事，且定位精度低，一般多用于不便装卸工件的情况图144. 4. 4镗床夹具^ 镗床夹具又称镗模， 1 .篷床夹具实例*压板钻套/工件j于加工箱体类工件的精密孔或孔系镗模可分为双支承镗模、单支承镗模及无支承镗模1）双支承镗模 如图16所示为镗削车床尾架孔的双支承镗模 镗模的两个支承分别设置在刀具的前方和后方，镗刀杆和主轴通过 浮动接头联接，保证被加工孔的加工精度不受机床主轴精度的影响。

图162） 单支承镗模 这类镗模只有一个导向支承，镗杆与主轴采用 固定连接安装镗模时，应使镗套轴线与机床主轴轴线重合，主轴 的回转精度将影响镗孔精度根据支承相对刀具的位置，单支承镗 模又可分为前单支承镗模（镗杆支承设置在刀具的前方）和后单支承 镗模（镗杆支承设置在刀具的后方）3） 无支承镗模 工件在刚性好、精度高的金刚镗床或坐标镗床 上镗孔时，夹具上不设置镗杆支承，加工孔的尺寸和位置精度均由 镗床保证2 .镗床夹具的其他组件镗床夹具除具有定位元件和夹紧装置外，还有镗套、镗模支架、 镗模底座、镗杆等1） 镗套 镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度常 用的镗套有两类，即固定式镗套和回转式镗套2） 镗杆 如图17所示为用于固定式镗套的镗杆导向部分结构当镗杆导向部分直径小。