浅谈机床夹具的应用及发展趋势

浅谈机床夹具的应用及发展趋势

成批的零件加工生产过程中，除了需要机床、刀具、量具之外，机床夹具是机床与工件之间必不可少的连接装置。在机械制造过程中，机床夹具用来固定加工对象，使得工件相对于机床或刀具获得正确位置，以便接受施工或检测。它的好坏对工件加工表面的位置精度有着直接影响。因此，机床夹具的设计是装备设计中最活跃的因素之一。

夹具最早出现在18世纪后期，但随着科学技术的不断进步，数控加工设备的已经飞速发展起来，与之相适应的机床夹具也在不断发展，夹具已经从一种辅助工具发展为门类齐全的工艺装备。

一、机床夹具的类型

按机床夹具的使用范围可分为通用夹具、专用夹具、可整夹具和成组夹具、组合夹具以及随行夹具五种类型。

1. 通用夹具

通用夹具定义为已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，其结构尺寸已经规格化。例如车床上的卡盘，铣床上的分度头等，因为这些夹具通用性强，一般不需要调整就可适应多种工件的安装加工，是机床必不可少的辅助工具，因此广泛应用于单件小批生产中，缺点是精度不高生产率也较低。

2. 专用夹具

用于某一特定工件特定工序的夹具称为专用夹具。专用夹具具有针对性强、结构紧凑以及操作方便迅速的优点，因此广泛应用于产品相对稳定的大批量生产中，但由于通用性差、成本较高，所以除了批量较大的生产中，一般较少单独采用专用夹具生产。

3. 可整夹具和成组夹具

可调夹具可理解为“柔性”生产夹具，这一类夹具的特点是部分元件可更换，部分装置可调整，可适用于不同工件的加工。可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷发展起来的一类夹具。成组夹具可理解为专用可调夹具，按成组原理设计且适用于系列化（尺寸相似、结构相似、工艺相似）的定型产品的批量生产。

可调夹具与成组夹具的结构较为相似，都是按照经适当调整可多次重复使用的原理设计的。

4. 组合夹具

采用一系列标准化元件、部件组装而成，专门为某一工件的某道工序组装的夹具称为组合夹具。组合夹具是一种模块化的夹具，标准元件有不同的形状、尺寸和功能，其配合部分具有较高的精度、良好的互换性和耐磨性。组合夹具可缩短生产周期，并有可调性、应急性的优点，因此特别适合单件小批量生产中位置精度要求较高的工件的加工。但组合夹具存在元件之间配合较多，夹具刚度较低，组装成的夹具体积和质量较大的缺点，所以在国内外数控加工中仅用于结构简单的小批量生产。

5. 随行夹具

随行夹具主要应用于自动线和柔性制造系统中，要随着工件经历生产线的全过程，既要完成工件的定位和夹紧，又要作为运载工具将工件在机床间传送。

二、机床夹具的应用现状

各企业根据自身产品的特点采用不同的类型的夹具，例如国内研究所以专用夹具和通用夹具为主，而专业化程度较高的企业则多以专用夹具和可调夹具为主，由此看来，企业往往是多种类型夹具并存，只是侧重点不同而已。据统计，在多品种生产的企业中，每隔3-4年就要更新50%-80%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10%-20%左右，大大增加了企业不必要的经济成本。

国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。而企业为适应市场的需求与竞争，制造的产品品种必须经常更新换代，这更加快了夹具的更换频率。但是在一个具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具，夹具更换频率的加快会大幅度的提高生产成本。

总的看来，这一状况的形成主要是企业对夹具缺少深入研究和统一认识，在先进设备上采用相对落后的夹具系统，以致难以充分发挥设备的效率。同时，对夹具的设计创新提出了更高的要求。

三、机床夹具的发展趋势

近年来，随着数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，并且在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，对机床夹具提出了很多新的要求，夹具正朝着标准化、精密化、高效化和柔性化方向发展。

1. 标准化

为缩短生产准备周期，降低生产成本而且可以迅速方便的装备新产品的投入，机床夹具进行标准化设计。夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准GB/T2148~T2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。标准化夹具可以组大限度的发挥加工中心机床的高效性能。

2. 精密化

夹具精度要求是随着机械产品的精度日益提高而提高的，而机械产品精度的提高正是由于科技飞速发展所造成的必然的效果。精密化夹具多用于尖端产业，例如用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。

3. 高效化

效率是企业的立足之本，为提高劳动生产率，缩短工件加工工时，工件的加工已经向着高速，大切削量方向发展，工序高度集中对机床夹具提出了高效化的要求。高效化的夹具例如高速三爪自定心卡盘（车床），可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。

为了减少工件的安装时间，各种快速夹紧功能部件不断地推陈出新，像自动定心夹紧、凸轮夹紧、杠杆夹紧、气动和液压夹紧等。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用1～2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。当然，除了在生产线、自动线上配置相应的高效化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上也装配了各种自动装夹工件的高效化夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率，例如瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正，缩短在机床上安装与调整夹具的时间。

4. 柔性化

机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。柔性夹具系统是由柔性夹具单元，专用夹具和组合夹具相互结合而成的一种夹具系统。

4.1柔性夹具单元

柔性夹具元件具有较好的互换性和较高的精度以及耐磨性，而柔性夹具系统正是由一套预先制造好的不同形状功能、不同规格尺寸的系列化、标准化元件组装而成。

柔性夹具元件分为三个系列：槽系列夹具元件、孔系列夹具元件和光面系列夹具元件，是在组合夹具的基础上发展起来的。柔性夹具单元的代表有板类基础（图1）、四面基础（图2）、角铁基础（图3）、T型基础（图4）。各个基础上呈网格状分布着具有准确孔心距的一组定位孔和一组紧固螺丝，利用这些定位孔可以装夹各种夹具，通过夹具的定位方式、夹紧方式和加工方式的组合可以保证一次装夹可加工多个工件或同一

工件的多个表面，只需调整组装方式或更换相应的夹具便可转换不同工件的加工，更好发挥机床的生产柔性。

4.2柔性夹具装配

柔性夹具系统拼装简单且夹具单元可自行设计。

4.3柔性夹具优点及应用

柔性夹具能保证工件在规定的坐标位置上准确定位和牢固的加紧，也就是说能保证工件相对于机床坐标原点具有准确和稳定可靠的坐标位置。这种夹具系统能适应不同的机床，不同的产品或同一产品不同规格型号，能最大限度的满足各种机床夹具的需要，并且具有高精度、高强度、结构简单、通用性好的优点。在粗加工时能承受较大的切削用量，以充分发挥机床的生产能力，提高效率，在精加工时能更好地保证工件定位基准和加工表面的位置精度，还能根据加工中心机床的要求保证夹具应允许刀具接近尽可能多的被加工表面甚至是全部被加工表面。在夹具上能一次装加多个工件同时依次加工，可减少夹具、刀具、工件系统的调整时间，还能减少刀具更换次数和刀具调整时间，可减少机床的停机时间并且更好地发挥数控机床的加工效率和性能。

柔性系统的优化应用需要建立柔性夹具系统：①配备一定数量的柔性夹具单元。②制定柔性夹具系统的设计、制造和管理规范。③相关人员的技术培训。

柔性夹具具有元件性能多功能、元件规格统一、元件结构简单、组装管理数据化、重复使用可调和夹紧工件快速自动的特点以及夹具系统的高精度、高刚度、模块化的优点适合于产品批量少、品种多、精度高的企业的加工要求，将是现代夹具的一个主要发展方向。

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夹具分类

夹具分类

《机械制造工艺学》报告报告题目：机床夹具分类及其组成 院系名称：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械15-5班 姓名：高利飞 学号：2015023648 任课教师：于凤云 撰写时间：2018 年 5 月 4 日

机床夹具分类及其组成 一、阅读目的 夹具是一种装夹工件的工艺装备, 它广泛地应用于机械制造过程中的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中, 机床夹具是一种不可缺少的工艺装备, 它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。查阅夹具相关的知识，目的是为了帮助我们更好的认识夹具，为以后机床专用夹具的设计打下坚实的基础。 二、阅读内容 机床夹具是机床上装处下件的一种装置，其作用是使工件相对于机床布刀具有一个正确的位置，并在加工过种中保持这个位置不变。 1．机床夹具在机械加工中的作用 对工件进行机械加工时, 为了保证加工要求, 首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置, 并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此,在进行机械加工前,先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种: 一种是工件直接装夹在机床的工作台或卡盘上; 另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时, 一般要先按图样要求在工件表面划线,划出加工表面的尺寸和位置,装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备,但效率低,一般用于单件和小批量生产。批量较大时, 大都用夹具装夹工件。用夹具装夹工件的优点如下

( 1) 稳定地保证工件的加工精度。用夹具装夹工件时,工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,使一批工件的加工精度趋于一致。 ( 2) 提高劳动生产率。使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正, 可显著地减少辅助工时,提高劳动生产率; 工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量, 提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效夹紧机构,进一步提高劳动生产率。 ( 3) 扩大机床的使用范围。在通用机床上采用专用夹具可以扩大机床的工艺范围, 充分发挥机床的潜力, 达到一机多用的目的。如使用专用夹具可以在普通车床上很方便地加工小型箱体类工件。甚至在车床上拉出油槽, 减少了昂贵的专用机床, 降低了成本,这对中小型工厂尤其重要。 ( 4) 改善操作者的劳动条件。由于气动、液压、电磁等动力源在夹具中的应用, 一方面减轻了工人的劳动强度; 另一方面也保证了夹紧工件的可靠性,并能实现机床的互锁, 避免事故,保证了操作者和机床设备的安全。 ( 5) 降低成本。在批量生产使用夹具后,由于劳动生产率的提高, 使技术等级较低的工人废品率下降等原因,明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上,每个工件增加的成本是极少的,远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大,使用夹具所取得的经济效益就愈显著。 2．夹具的分类 ( 1) 通用夹具。通用夹具是指结构、尺寸已规格化,而且具有一定通用性的夹具,如三爪自动定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和电子吸盘等。这类夹具适应性强, 可用来装夹一定形状和尺寸范围内的

数控机床发展史

数控机床的发展史 1.第一代数控机床产生于 1952年（电子管时代）美国麻省理工学院研制出一套试验性数字控制系统，并把它装在一台立式铣床上，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床，但是这台机床毕竟是一台试验性的机床。到了1954年11月，在帕尔森斯专利基 础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司。 2.第二代数控机床产生于1959年（晶体管时代）电子行业研制出晶体管元器件，因而数控系统中广泛采用晶体管和印制电路板，使数控机床跨入了第二代。同年3月，由美国克耐·杜列克公司（Keaney ＆Trecker Corp）发明了带有自动换刀装置的数控机床，称为“加工中心”。现在加工中心已成为数控机床中一种非常重要的品种，在工业发达的国家中约占数控机床总量的l/4左右。生产出来。 3. 第三代数控机床产生于1960年（集成电路时代）研制出了小规模集成电路。由于它的体积小，功耗低，使数控系统的可靠性得以进一步提高，数控系统发展到第三代。以上三代，都是采用专用控制的硬件逻辑数控系统（NC）。 4.第四代数控机床产生于 1970年前后随着计算机技术的发展，小型计算机的价格急剧下降、小型计算机开始取代专用控制的硬件逻辑数控系统（NC），数控的许多功能由软件程序实现。由计算机作控制单元的数控系统（CNC），称为第四代。1970年，在美国芝加哥国际展览会上，首次展出了这种系统。 5.第五代数控机床产生于1974年美、日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统的数控机床。30多年来，微处理机数控系统的数控机床得到飞速发展和广泛的应用，这就是第 五代数控（MNC）。后来，人们将MNC也统称为CNC。 柔性制造系统 1967年，英国首先把几台数控机床联接成具有柔性的加工系统，这就是最初的FMS—Flexible Manufacturing System柔性制造系统。之后，美、欧、日等国也相继进行了开发和应

机床夹具的作用及分类

机床夹具的作用及分类 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 1.机床夹具的作用 （1）保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。 （2）提高生产效率机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生 产效率。 （3）减轻劳动强度机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。 （4）扩大机床的工艺范围利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。 2 机床夹具的分类 2.1．按夹具的应用范围分类 （1）通用夹具通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例如，车床用的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。 （2）专用机床夹具专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。 （3）组合夹具组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用。 （4）成组夹具成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，

当改换加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。成组夹具适于在多品种、中小批生产中应用。 （5）随行夹具它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具。 2.2按使用机床类型分类 机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。 2.3按夹具动力源分类 按夹具所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。 3.专用机床夹具的组成 夹具一般由下列元件或装置组成: （1）定位元件定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。 （2）夹紧装置夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。 （3）对刀元件、导向元件对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。（4）连接元件夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。

数控机床发展史

数控机床发展史 班级：学号：姓名： 数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。 数控技术是机械加工现代化的重要基础与关键技术，应用数控加工可大大提高生产率、稳定价格质量，缩短加工周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工，易于在工厂或车间实行计算机管理，还使车间设备总数减少、节省人力、改善劳动条件，有利于加快产品的开发和更新换代，提高企业对市场的适应能力并提高企业综合经济效益。 数控加工技术也是发展军事工业的重要战略。美国和西方各国在高档数控机床与加工技术方面，一直对我国进行封锁限制，因为许多先进武器设备的制造，如飞机、导弹、坦克等关键零件，都离不开高性能的数控机床加工。 世界上第一台NC数控机床的发明者一般归为John T. Parsons，1942年，他的公司在为西科斯基公司制造直升机叶片梁时，西科斯基公司在给他的梁图纸上作出17点的定义，Parsons则用曲线把这17点连成一个轮廓，它们可以作为模板使用制作桁的夹具。金属切削工

具很难加工出这种特Parsons就去Wright Field找旋转的螺旋桨实验室环科负责人Frank Stulen，在他们的谈话中，Stulen断定Parsons 真的不知道他在说什么。Parsons意识到了这一点，并当场聘请Stulen。Stulen于1946年4月1日开始工作，并聘请了三个新的工程师和他一起。Stulen的弟弟在柯蒂斯-赖特螺旋桨工作，并提到过他们使用的工程计算打孔卡计算器。Stulen决定采取这个方法计算转子应力，当Parsons打孔卡计算器时，他问Stulen这个东西可否用来产生200个点构成叶片梁的轮廓，而不是之前得到的17点，根据这些点切削再抛光，就可以得到一个流畅光滑的造型，这样得到的造型可以做成一个模板用来冲压叶片梁。Stulen很快编制好了程序，指出了点表。利用点表（每一个孔都有一个X和Y轴的数字），三个操作员就可以操作了，一个操作员读出X和Y值，另两个则把切削头移动到相应的位置。这种操作方法被称为“数字法”. 基于这一事件，Parsons设想能够建造一台完全自动化的机器，因为如果人操作的话，为了产生足够多的轮廓点，需要花费大量的时间去操控切削头到达指定的位置。如果可以输入指令直接给机器，那可以避免控制切削头沿X轴，Y轴移动的时间，这样可以制作更好的模板。 但当时他没有足够的资金做这件事情，直到后来美国空军帮他投资，以便能够加工航空发动机零件，并且得到了麻省理工的支持，解决了伺服问题，终于在1952年造出来第一台样机。 美国军方的经济支持，机床得到了快速的发展。

数控车床常用夹具介绍

数控车床常用夹具介绍 车床的夹具主要是指安装在车床主轴上的夹具，这类夹具和机床主轴相连接并带动工件一起随主轴旋转。车床类夹具主要分成两大类：各种卡盘，适用于盘类零件和短轴类零件加工的夹具；中心孔、顶尖定心定位安装工件的夹具，适用于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类零件。 数控车削加工要求夹具应具有较高的定位精度和刚性，结构简单、通用性强，便于在机床上安装夹具及迅速装卸工件、自动化等特性。 一、各种卡盘夹具 在数控车床加工中，大多数情况是使用工件或毛坯的外圆定位，以下几种夹具就是靠圆周来定位的夹具。 1．三爪卡盘 ⑴三爪卡盘特点 三爪卡盘(如图1所示)，是最常用的车床通用卡具，三爪卡盘最大的优点是可以自动定心，夹持范围大，装夹速度快，但定心精度存在误差，不适于同轴度要求高的工件的二次装夹。 为了防止车削时因工件变形和振动而影响加工质量，工件在三爪自定心卡盘中装夹时，其悬伸长度不宜过长。如：工件直径≤30mm，其悬伸长度不应大于直径的3倍；若工件直径>30mm，其悬伸长度不应大于直径的

4倍。同时也可避免工件被车刀顶弯、顶落而造成打刀事故。 ⑵卡爪 CNC车床有两种常用的标准卡盘卡爪，是硬卡爪和软卡爪，见图2所示。 图2 三爪自定心卡盘的硬卡爪和软卡爪 当卡爪夹持在未加工面上，如，铸件或粗糙棒料表面，需要大的夹紧力时，使用硬卡爪；通常为保证刚度和耐磨性，硬卡爪要进行热处理，硬度较高。 当需要减小两个或多个零件直径跳动偏差，以及在已加工表而不希望有夹痕时，则应使用软卡爪。软卡爪通常用低碳钢制造，软爪在使用前，为配合被加工工件，要进行镗孔加工。 软爪装夹的最大特点是工件虽经多次装夹仍能保持一定的位置精度。大大缩短了工件的装夹校正时间。在车削软爪或每次装卸零件时，应注意固定使用同一扳手方孔，夹紧力也要均匀一致，改用其他扳手方孔或改变夹紧力的大小，都会改变卡盘平面螺纹的移动量，从而影响装夹后的定位精度。 2．液压动力卡盘 三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压卡盘，动作灵敏、装夹迅速、方便，能实现较大压紧力，能提高生产率和减轻劳动强度。但夹持范围变化小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。自动化程度高的数控车床经常使用液压自定心卡盘，尤其适用于批量加工。 液压动力卡盘夹紧力的大小可通过调整液压系统的油压进行控制，以适应棒料、盘类零件和薄壁套筒零件的装夹。 3．可调卡爪式卡盘 可调卡爪式四爪卡盘如图3所示。每个基体卡座上的卡爪，能单独手动粗、精位置调整。可手动操作分别移动各卡爪，使零件夹紧、定位。加工前，要把工件加工面中心对中到卡盘(主轴)中心。

数控机床工装夹具的选择和安装

数控机床工装夹具的选择和安装 目前，机械加工按生产批量可分为两大类：一类是单件、多品种、小批量（简称小批量生产）；另一类是少品种、大批量（简称大批量生产）。其中前者大约占到机械加工总产值的70——80%，是机械加工的主体。 同样一款机床，为何生产效率却相差好几倍？得出的结论是：数控机床选用的夹具不合适，从而使数控机床的生产效率大幅降低。下面介绍数控机床夹具的合理选择及应用。 如何提高数控机床利用率？通过技术分析，夹具的使用有很大的关系。据不完全统计，国内企业数控机床选用夹具不合理的比例高达50%以上。至2010年底，中国数控机床保有量近一百万台，也就是说有50万台以上的数控机床由于夹具选择不合理或应用不当，而出现了“窝工”现象；从另外一个角度来讲，在数控机床夹具的选择与应用上大有文章可做，因为其中蕴含枱可观的潜在经济效益。 小批量生产周期﹦生产（准备/等待）时间+工件加工时间由于小批量生产“工件加工时间”很短，因此“生产（准备/等待）时间”的长短对于加工周期有枱至关重要的影响。要想提高生产效率，就必须想办法缩短生产（准备/等待）时间。 1、下面推荐三类小批量生产可优先考虑的数控机床夹具： 组合夹具 组合夹具又称为“积木式夹具”，它由一系列经过标准化设计、功能各异、规格尺寸不同的机床夹具元件组成，客户可以根据加工要求，象“搭积木”一样，快速拼装出各种类型的机床夹具。由于组合夹具省去了设计和制造专用夹具时间，极大地缩短了生产准备时间，因而有效地缩短了小批量生产周期，即提高了生产效率。另外，组合夹具还具有定位精度高、装夹柔性大、循环重复使用、制造节能节材、使用成本低廉等优点。故小批量加工，特别是产品形状较为复杂时可优先考虑使用组合夹具。 精密组合平口钳 精密组合平口钳实际上属于组合夹具中的“合件”，与其它组合夹具元件相比其通用性更强、标准化程度更高、使用更简便、装夹更可靠，因此在全球范围内得到了广泛的应用。精密组合平口钳具有快速安装（拆卸）、快速装夹等优点，因此可以缩短生产准备时间，提高小批量生产效率。目前国际上常用的精密组合平口钳装夹范围一般在1000mm以内的，夹紧力一般在5000Kgf以内。

数控机床的发展史

河北科技师范学院欧美学院论文题目：数控机床发展史 系别：机电科学与工程系 专业：机械制造与自动化 姓名：陈许超 学号：9322080117 2010年10月6日

数控机床发展史 论文摘要摘要：作为机械系的一名学生，将来工作学习都会以机械为主，所以必须把握好各种机械的专业知识，从这学期开端，开端接触机械专业基础课。我会本着认真的态度看待专业课的学习，进步自己的专业素养.接下来我将介绍一下我对数控机床发展史的熟悉。 20世纪中期，随着电子技巧的发展，主动信息处理、数据处理以及电子盘算机的涌现，给主动化技巧带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行把持，推动了机床主动化的发展。 采用数字技巧进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公（ParsonsCorporation）实现的。他们在制作飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子盘算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm（±0.0015in），达到了当时的最高程度。 1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套实验性的数控系统，成功地实现了同时把持三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。这台机床是一台实验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。

在此以后，从1960年开端，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及应用了数控机床。 数控机床中最初涌现并获得应用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。 然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积宏大，功耗高，因此除了在军事部门应用外，在其他行业没有得到推广应用。 到了1960年以后，点位把持的数控机床得到了迅速的发展。因为点位把持的数控系统比起轮廓把持的数控系统要简略得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大批发展，据统计材料表明，到1966年实际应用的约6000台数控机床中，85%是点位把持的机床。 数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有主动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令主动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和调换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。

机床夹具设计原理

第六章机床夹具设计原理 本章主要介绍以下内容： 1．机床夹具概述 2．工件的定位原理及定位元件 3．定位误差分析计算 4．工件的加紧及夹紧装置 5．机床夹具的设计要求及设计步骤 6．机床夹具设计举例 课时分配：1、2，各一个学时，3、两个学时，4、5、6，共两个学时 重点：工件的定位原理及定位元件；定位误差分析计算 难点：定位误差分析计算 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。而要实现这一要求，又必须满足三个条件：①一批工件在夹具中占有正确的加工位置；②夹具装夹在机床上的准确位置；③刀具相对夹具的准确位置。这里涉及了三层关系：零件相对夹具，夹具相对于机床，零件相对于机床。工件的最终精度是由零件相对于机床获得的。所以“定位”也涉及到三层关系：工件在夹具上的定位，夹具相对于机床的定位，而工件相对于机床的定位是间接通过夹具来保证的。工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧力把工件固定，使工件保持在准确定位的位置上，否则，在加工过程中因受切削力，惯性力等力的作用而发生位置变化或引起振动，破坏了原来的准确定位，无法保证加工要求。这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。 6．1 夹具 一、机床夹具概述 1.机床夹具的概念 机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 2.机床夹具的分类 机床夹具可根据其使用范围，分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。机床夹具还可按其所使用的机床和产生加紧力的动力源等进行分类。根据所使用的机床可将夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具（钻模）、镗床夹具（镗模）、磨床夹具和齿轮机床夹具等，根据产生加紧力的动力源可将夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。

《机床夹具设计》机床夹具概述.pdf

模块1机床夹具概述 【知识目标】 机床夹具的基本概念； 机床夹具的基本结构及其分类方法； 机床夹具的发展方向。 【技能目标】 掌握生产一线工件在机床夹具中的装夹方法； 能够辨别生产一线常见的机床夹具类型； 初步具备辨识常见机床夹具的能力。 用来固定加工对象，使其处于正确位置，以接受加工或检测的装置，统称为夹具。它广泛地应用于机械制造过程中，如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具，零件检验过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具，机械加工过程中用的机床夹具等，都属于这一范畴。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。机床夹具就是在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着零件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。本模块所讲述的仅限于机床夹具，以后简称为夹具。 【任务描述】 如图1-1所示为生产一线常见的钻床夹具示意图，试分析如何正确去使用该夹具。 图1-1生产一线常见的钻床夹具示意图 1—钻模板；2—压紧螺母；3—压板；4—工件；5—长方形基础板； 6—方形支撑；7—V型块 【任务分析】 图1-1是生产一线常见的钻床夹具示意图，要正确使用该夹具，必须明确该夹具的基本组成、工作原理、工作特性以及装夹方式。要想进一步了解并认识此夹具的设计过程及其在 生产中的作用，就要学习本模块的内容。 【任务引导】 （1）该钻床夹具在生产中有什么作用？ （2）该钻床夹具作为机床夹具的典型代表，其基本组成是什么？

（3）便于认识和更好的使用机床夹具，如何对机床的夹具进行分类？ （4）生产一线对机床夹具还有什么新的要求？ （5）在生产实习时，应对常见机床夹具的基本结构及其分析有所认识。 【知识准备】 学习情境 1.1机床夹具 1.1.1机床夹具的基本概念 工件在机床上进行加工时，为了保证其精度要求，工件的加工表面与刀具之间必须保持 一定的位置关系。机床夹具就是机床上用以装夹工件和引导刀具的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 因此，工件必须借助于夹具占有正确位置。夹具是指夹持工件的工具，如卡盘、顶尖、 平口钳等。刀具也必须借助于辅具使其保持一定位置。辅具是指夹持刀具的工具，如钻夹头、丝锥夹头及刀夹等，如图1-2所示为丝锥夹头。 图1-2丝锥夹头 1.1.2机床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中，工件通过定位元件在夹具中占有正确的位置，工件和夹具通过连接元件 在机床上占有正确位置，工件和夹具通过对刀元件相对于刀具占有正确位置，从而保证了工件相对于机床位置正确、工件相对于刀具位置正确，最终保证工件的加工要求。因此，机床夹具在机械加工中应具有以下作用： 1.能稳定地保证工件的加工精度 使用机床夹具来对工件定位，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置。工件的位置精度完全由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致， 保证工件加工精度高且稳定。 2.能减少辅助工时，提高劳动生产率 由于机床夹具的存在，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此，可增大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装 夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产 品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显降低了生产成本。 3.能扩大机床的使用范围，实现“一机多能” 根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如，在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工了。 4.能减轻工人的劳动强度 用夹具装夹工件方便、快速，当采用液压、气动等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。

数控技术历史发展趋势及新技术论文3000字

数控技术历史发展趋势及新技术论文 数控技术，简称数控（Numerical Control ）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。 发展历史 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。 1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。 60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。 20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。 现在，数控技术也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分。 发展途径 在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。 为完成此任务，首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此，本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨

数控机床夹具的类型和特点夹具、刀具的选择及切削用量

一、夹具的选择、工件装夹方法的确定 1．夹具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点： 1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。 2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。 4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。 2．夹具的类型 数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。 数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：通用台虎钳、数控分度转台等。 3．零件的安装 数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点： 1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 二、刀具的选择及对刀点、换刀点的设置 1．刀具的选择 与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。（1）车削用刀具及其选择数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。 1）尖形车刀尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。 尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。2）圆弧形车刀圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。 圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接（凹形）的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点：一是车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上

轴承座零件的车床专用夹具设计

设计轴承座零件的机加工工艺 （2×φ13孔底表面粗糙度R a,改成2×φ9的孔表面粗糙度R a,；轴承底座台阶面的平面度形状公差改成） （一）轴承座零件的功用 轴承座主要用于装夹轴承，给定动力从而实现轴承轴及轴上零件做确定的运动，故轴承座是支撑和固定轴承用的。轴承座的轴承孔φ30+ 装夹轴承，底座上的两个Φ9孔是和其它 紧固件一起其紧固作用的，有一定粗糙度要求的底座上两个φ8+ 孔是和其它配合件装配起限位作用的。φ6孔和φ4孔是轴承与轴承座配合是起润滑作用。 （二）加工技术要求分析 轴承座零件的主要技术要求分析见表1。 加工表面加工尺寸要求 /mm 主要尺寸精 度等级要求 表面质量要求 /μm 形位精度要求 /mm 备注 φ30+ 0孔 φ30+ ×38，两端 孔口倒角 IT7基准C

轴承座底面上φ6通孔，轴承底座左、右侧面，轴承底座前端面上φ4通孔。 二、确定轴承座零件加工毛坯 有轴承座零件图知道，材料是HT200。这也基本决定了轴承座的毛坯制造形式和毛坯图的结构。 （一）轴承座零件的毛坯类型 轴承座零件的毛坯制造形式选择砂型铸造。 （二）轴承座的毛坯图 图1 轴承座零件的毛坯图 三、设计轴承座零件的机加工工艺路线 轴承座零件的机加工工艺路线设计，从方法上是和轴零件的工艺路线设计思路相类似的。先确定单个加工表面的加工方案及热处理的位置安排，然后安排好加工面之间的加工顺序，就可以设计出工艺路线了。 （一）选择轴承座加工面加工方案 轴承座的结构面中，由除了轴承孔处R22的圆弧面不需要加工外，其余的加工面的几个方案选择结果见表所示。 表2 轴承座加工面的加工方案

中外数控机床发展史

《数控技术》论文题目：数控机床发展史 姓名：江源 班级：汽车13-1 学号：1307130106 指导教师：卢万杰 完成日期：2015.5.8 辽宁工程技术大学机械工程学院 二零一六年五月

数控机床发展史 摘要： 数控机床是数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。随着数控机床在工业生产中日益风靡，人们不禁要问：数控机床是如何发展的？以后又会向什么方向发展呢？ 关键词： 数控机床发展 一·数控机床发展 1·数控机床的起源 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。 2·数控机床的兴起 1952年美国麻省理工学院和吉丁斯·路易斯公司首先联合研制出世界上第 一台数控升降台铣床，随后德国、日本、苏联等国于1956年分别研制出本国的第一台数控机床。60年代初，美国、日本、德国、英国相继进入商品化试生产，由于当时数控系统处于电子管、晶体管、和集成电路初期，设备体积大、 线路复杂、价格昂贵、可靠性差，数控机床大多是控制简单的数控钻床，数控 技术没有普及推广，数控机床技术发展整体进展缓慢。 70年代，出现了大规模集成电路和小型计算机，特别是微处理器的研制成功，实现了数控系统体积小、运算速度快、可靠性提高、价格下降，使数控系统总体性能、质量有了很大提高，同时，数控机床的基础理论和关键技术有了 新的突破，从而给数控机床发展注入了新的活力，世界发达国家的数控机床产 业开始进入了发展阶段。 80年代以来，数控系统微处理器运算速度快速提高，功能不断完善、可靠性进一步提高，监控、检测、换刀、外围设备得到了应用，使数控机床得到了 全面发展，数控机床品种迅速扩展，发达国家数控机床产业进入了发展应用阶段。

夹具的概念及作用_数控机床夹具的类型和特点

夹具的概念及作用数控机床夹具的类型和特点 应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”。 １．机床夹具的类型 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。 机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。 （１）按夹具的使用特点分类 根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。 ①通用夹具已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和磁力工作台等。这类夹具适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应，只需选购即可。其缺点是夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。 ②专用夹具专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。 专用夹具一般在批量生产中使用。除大批大量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。 ③可调夹具某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。前者的通用范围比通用夹具更大；后者则是一种专用可调夹具，它按成组原理设计并能加工一族相似的工件，故在多品种，中、小批量生产中使用有较好的经济效果。 ④组合夹具采用标准的组合元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具。夹具用毕可拆卸，清洗后留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有减少专用夹具数量等优点，因此组合夹具在单件，中、小批量多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。 ⑤拼装夹具用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。 （２）按使用机床分类

车床夹具设计

一、车床夹具的主要类型 在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或床身上。后一类属机床改装范畴，应用较少，不做介绍。车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式和花盘式等。 1.定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。 2．角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。 3．花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。 二、车床夹具设计要点 1．车床夹具与主轴的连接方式 由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转，夹具与主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度，故要求车床夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度，且要连接可靠。通常连接方式有以下几种： （1）夹具通过主轴锥孔与主轴连接 （2）夹具通过过渡盘与机床主轴连接 2。对定位及夹紧装置的要求 （1）为保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位表面进行仔细找正。

（2）设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重合。 （3）车床夹具的平衡及结构要求 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具，设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主轴轴承的磨损。 车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，为保证加工过程的稳定性；夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量小，使重心靠近主轴前支承。为保证安全，夹具体应制成圆形，加具体上的各元件不允许伸出夹具体直径之外。此外，夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排出或清理。 1 ．设计定位装置时应使加工表面的回转轴线与车床主轴的回转轴线重合。 2 ．设计夹紧装置时一定要注意可靠，安全。因为夹具和工件一起随主轴旋转，除了切削力还有离心力的影响。因此夹紧机构所产生的夹紧力必须足够，自锁要可靠，以防止发生设备及人身事故。 图 6-29 为夹紧力实施方案的比较。图 6-29b 的夹紧方案安全可靠性优于图 6 -29a 的夹紧方案。 3 ．夹具与车床主轴的连接方式，根据夹具体径向尺寸的大小，一般有两种方法： （ 1 ）对于径向尺寸 D ＜ 140mm , 或 D ＜ (2—3)d 的小型夹具，一般用锥柄安装在主轴的锥孔中，并用螺栓拉紧。如图 6— 30a 所示。

夹具分类

《机械制造工艺学》报告报告题目：机床夹具分类及其组成 院系名称：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械15-5班 姓名：高利飞 学号：2015023648 任课教师：于凤云 撰写时间：2018 年 5 月 4 日

机床夹具分类及其组成 一、阅读目的 夹具是一种装夹工件的工艺装备, 它广泛地应用于机械制造过程中的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中, 机床夹具是一种不可缺少的工艺装备, 它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。查阅夹具相关的知识，目的是为了帮助我们更好的认识夹具，为以后机床专用夹具的设计打下坚实的基础。 二、阅读内容 机床夹具是机床上装处下件的一种装置，其作用是使工件相对于机床布刀具有一个正确的位置，并在加工过种中保持这个位置不变。 1．机床夹具在机械加工中的作用 对工件进行机械加工时, 为了保证加工要求, 首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置, 并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此,在进行机械加工前,先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种: 一种是工件直接装夹在机床的工作台或卡盘上; 另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时, 一般要先按图样要求在工件表面划线,划出加工表面的尺寸和位置,装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备,但效率低,一般用于单件和小批量生产。批量较大时, 大都用夹具装夹工件。用夹具装夹工件的优点如下 ( 1) 稳定地保证工件的加工精度。用夹具装夹工件时,工件相对于刀具及机

床的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,使一批工件的加工精度趋于一致。 ( 2) 提高劳动生产率。使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正, 可显著地减少辅助工时,提高劳动生产率; 工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量, 提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效夹紧机构,进一步提高劳动生产率。 ( 3) 扩大机床的使用范围。在通用机床上采用专用夹具可以扩大机床的工艺范围, 充分发挥机床的潜力, 达到一机多用的目的。如使用专用夹具可以在普通车床上很方便地加工小型箱体类工件。甚至在车床上拉出油槽, 减少了昂贵的专用机床, 降低了成本,这对中小型工厂尤其重要。 ( 4) 改善操作者的劳动条件。由于气动、液压、电磁等动力源在夹具中的应用, 一方面减轻了工人的劳动强度; 另一方面也保证了夹紧工件的可靠性,并能实现机床的互锁, 避免事故,保证了操作者和机床设备的安全。 ( 5) 降低成本。在批量生产使用夹具后,由于劳动生产率的提高, 使技术等级较低的工人废品率下降等原因,明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上,每个工件增加的成本是极少的,远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大,使用夹具所取得的经济效益就愈显著。 2．夹具的分类 ( 1) 通用夹具。通用夹具是指结构、尺寸已规格化,而且具有一定通用性的夹具,如三爪自动定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和电子吸盘等。这类夹具适应性强, 可用来装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化, 且成为机床附件。其缺点是夹具的加工精度不