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第五章 机床夹具设计 零件在工艺规程制定之后，就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的联结装置，使工件相对于机床或刀具获得正确位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。 第一节机床夹具的功能和应满足的要求 一、机床夹具的功能 (1) 保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。 (2) 提高生产率 使用夹具来安装工件，可以减少划线，找正、对刀等辅助时间，采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。 (3) 扩大机床的使用范围 有些机床夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工。 (4)减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 二、机床夹具应满足的要求 机床夹具应满足的基本要求包括下面几方面： (1) 保证加工精度这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。 (2) 夹具的总体方案应与年生产纲领相适应在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。 (3) 安全、方便、减轻劳动强度机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，尽可能减轻工人劳动强度。 (4) 排屑顺畅机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率，因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。 (5) 机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 第二节 机床夹具的类型和组成 　一、机床夹具的类型 　机床夹具有多种分类方法，如按夹具的使用范围来分，有下面五种类型： 　 (1) 通用夹具　例如车床上的卡盘，铣床上的平口钳、分度头，平面磨床上的电磁吸盘等，这些夹具通用性强，一般不需调整就可适应多种工件的安装加工，在单件小批生产中广泛应用。 (2) 专用夹具 因为它是用于某一特定工件特定工序的夹具，称为专用夹具。专用夹具广泛用于成批生产和大批量生产中。本章内容主要是针对专用夹具的设计展开的。 (3) 可调整夹具和成组夹具　这一类夹具的特点是具有一定的可调性，或称“柔性”。夹具中部分元件可更换，部分装置可调整，以适应不同工件的加工。可调整夹具一般适用于同类产品不同品种的生产，略作更换或调整就可用来安装不同品种的工件。成组夹具适用于一组尺寸相似、结构相似、工艺相似工件的安装和加工，在多品种、中小批量生产中有广泛的应用前景。 (4) 组合夹具　它是由一系列的标准化元件组装而成，标准元件有不同的形状，尺寸和功能，其配合部分有良好的互换性和耐磨性。使用时，可根据被加工工件的结构和工序要求，选用适当元件进行组合连接，形成一专用夹具。用完后可将元件拆卸、清洗、涂油、人库，以备后用。它特别适合单件小批生产中位置精度要求较高的工件的加工。 (5) 随行夹具　这是一类在自动线和柔性制造系统中使用的夹具。它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进行输送t输送到下一道工序的机床后，随行夹具应在机床上准确地定位和可靠地夹紧。一条生产线上有许多随行夹具，每个随行夹具随着工件经历工艺的全过程，然后卸下已加工的工件，装上新的待加工工件，循环使用。 二、机床夹具的基本组成 现以装夹扇形工件的钻、铰孔夹具为例说明机床夹具的基本组成。图5－1是扇形工件简图，加工内容是三个￠8H8孔，各项精度要求如图所示。本工序之前，其它加工表面均已完成。 图5－2为装夹上述工件进行钻、铰孔工序的钻床夹具。工件的定位是￠22H7孔，它与定位销2的小圆柱面配合，工件端面A与定位销轴2的大端面靠紧，工件的右侧面靠紧挡销3。工件的夹紧是拧动螺母10，通过开口垫圈将工件兜紧在定位销轴2上。件12是钻模套，钻头由它引导对工件加工，以保证加工孔到端面A的距离、孔中心与且面的平行度、以及孔中心与￠22H7孔中心的对