內容簡介

本教材針對機床夾具技術課程應用性與綜合性強的特點，以獲得國家實用新型專利技術的“便攜式專用夾具拼裝教學模型”作為操作學習平臺，系統地介紹了夾具基礎知識、相應夾具模型的拼裝使用方法和專用夾具的設計要點。

本教材共分兩部分。項目訓練指南：按照夾具類型給出鉆、銑、鏜、銑斷、車等夾具模型的拼裝方法和過程，以及相應專用夾具的設計要點，可在分析不同夾具之間聯系和區別的基礎上，進行專用夾具的設計訓練；附錄：按被加工零件的工藝流程，給出連桿、撥叉、傳動軸等零件加工工藝中30多道工序的夾具拼裝項目實例供學習參考，并給出了便攜拼裝式夾具模型的零件明細表和裝箱圖。

 

本教材可作為應用型本科院校、高職高專等各類大中專院校機械、機電等專業相關課程的教學用書，也可作為師生創新創業活動的參考資料。

前    言

　　機床夾具設計是機械制造類專業學生必備的專業核心技能，要求學生能夠完成典型零件的工藝工裝設計。該課程實踐性強、應用范圍廣，在企業尤其是中小企業的生產中，夾具在保證零件加工精度、減少加工成本、提高勞動生產率方面起著非常重要的作用。目前生產企業采用的非通用夾具有專用夾具、組合夾具和可調夾具等多種常用類型，針對夾具課程教學中存在的課時少，學生對機械結構認知和動手能力差，理論與實踐聯系不夠的現象，便攜拼裝式夾具模型在專用夾具的基礎上，將組合夾具的零部件易拆裝、可反復使用，可調夾具的零件可進行調整的優點結合起來，經過創新設計，使得三種夾具的工作特點在教學中都有所體現，因此夾具教學模型的使用范圍更廣。

　　“便攜式專用夾具拼裝教學模型”是已獲得國家實用新型專利的創新型夾具教學模型。本教材中以此夾具模型為操作學習平臺，針對連桿、撥叉、傳動軸等典型零件和加工工藝，通過夾具模型拼裝展現夾具常用定位夾緊元件的結構、使用方法、適用場合，并通過拼裝構成鉆、銑、鏜等各種常用機床使用的夾具類型，實現了從結構理解入手，先動手實踐，再對照實物提高理論知識的學習方法，為教師教學演示及學生進行夾具知識學習與創新設計，提供了一種新型、有效的教學模式。

　　本教材由宋曉英、胡林嵐、成小英、王傳紅、高艷編著。具體編寫分工如下：項目指南部分：宋曉英(項目1、2)、成小英(項目3、4)、胡林嵐(項目5、6)；附錄部分：夾具拼裝項目實例(宋曉英、胡林嵐、高艷)、拼裝夾具模型元件明細表和裝箱圖(宋曉英、王傳紅)。建議教學課時為30～50課時，采用理論與實踐同步進行的方式進行教學，也可用于工藝及夾具類課程的實驗、實訓及課程設計環節。教學中可參照教學實例，要求學生搭建相近零件和工序的夾具模型并進行專用夾具的設計。

　　在本教材的編寫過程中，參考了《機械制造工藝學課程設計指導書(第2版)》(趙家齊編，機械工業出版社)和《機床專用夾具圖冊(第2版)》(李旦等著，哈爾濱工業大學出版社)中零件和夾具的案例，并參考了大量有關機床夾具技術方面的論著及資料，在此對文獻作者表示感謝。在本教材的編寫過程中，龍青、沈鵬、蔣洪勇、梁為柯、楊芳、季洪波、張曉強、郝夢婷等同學參與了教學素材的制作，在此一并表示感謝。

　　由于編者水平有限，書中的不足之處在所難免，懇請同行與讀者批評指正。

　　　

　　編  者  

 

目    錄

 

緒論 1

項目1  夾具拼裝基礎知識 3

1.1  拼裝夾具模型的設計原理 3

1.2  拼裝夾具模型元件的分類與應用 4

1.2.1  定位元件及定位機構 4

1.2.2  夾緊元件及夾緊裝置 5

1.2.3  導向元件及對刀元件 5

1.2.4  夾具體 6

1.3  夾具模型拼裝的工作過程 6

1.3.1  夾具模型拼裝的工作步驟 7

1.3.2  夾具模型拼裝案例 7

1.4  專用夾具設計的步驟 9

項目寄語 11

思考與練習 12

項目2  拼裝銑夾具 13

2.1  項目案例 13

2.1.1  銑撥叉831007上表面夾具 13

2.1.2  銑撥叉831002槽平面夾具 15

2.2  夾具定位及結構設計 17

2.2.1  工件定位的基本原理 17

2.2.2  常用定位元件及選用 22

2.3  專用銑床夾具的設計要點 28

2.3.1  定位鍵 28

2.3.2  對刀裝置 29

2.3.3  夾具體設計 30

2.4  專用銑床夾具設計案例 31

項目寄語 33

思考與練習 34

項目3  拼裝鉆夾具 35

3.1  項目案例 35

3.1.1  連桿鉆擴鉸小頭連 25孔夾具 35

3.1.2  鉆連桿體小頭端鉆 6油孔

夾具 37

3.2  夾具設計精度分析 39

3.2.1  定位誤差分析與計算 40

3.2.2  夾具在機床上的安裝誤差 44

3.2.3  對刀或導向誤差 46

3.3  鉆夾具的結構設計要點 47

3.3.1  鉆模的結構形式及選用 47

3.3.2  鉆套類型與設計 48

3.3.3  鉆模板的設計 50

3.4  專用鉆床夾具設計案例 51

項目寄語 53

思考與練習 53

項目4  拼裝鏜夾具 54

4.1  項目案例：鏜撥叉(831007)(55孔

夾具 54

4.2  夾具工程圖繪制步驟 56

4.2.1  繪制夾具總裝圖的主要

注意點 56

4.2.2  繪制夾具總裝圖的步驟 57

4.2.3  夾具總裝圖上的技術標注 57

4.2.4  夾具公差與配合的選擇 58

4.2.5  夾具裝配圖上其他技術要求的

制定 59

4.2.6  繪制夾具零件圖 60

4.3  鏜夾具的結構設計要點 60

4.3.1  鏜套的結構選擇 60

4.3.2  底座的設計 62

4.3.3  鏜桿的設計 63

4.4  專用鏜床夾具設計案例 65

項目寄語 68

思考與練習 68

項目5  拼裝銑斷夾具 70

5.1  項目案例：撥叉831006銑斷夾具 70

5.2  典型夾緊機構的結構設計 72

5.2.1  夾緊裝置的組成 73

5.2.2  夾緊裝置設計的基本要求 73

5.2.3  典型夾緊機構 73

5.3  夾緊力的設計原則 78

5.3.1  確定夾緊力的作用點 79

5.3.2  確定夾緊力的作用方向 79

5.3.3  確定夾緊力的大小 80

5.4  夾緊的動力源裝置 82

5.4.1  氣動夾緊裝置 82

5.4.2  液壓夾緊裝置 83

5.4.3  氣液增壓裝置 83

5.5  銑槽夾具設計案例 84

項目寄語 86

思考與練習 86

項目6  組合車夾具拼裝 88

6.1  組合夾具的基本知識 88

6.1.1  組合夾具的特點 88

6.1.2  組合夾具的分類 88

6.1.3  組合夾具的主要元件 89

6.2  項目案例：車削連接座內孔及內螺紋

的組合夾具 89

6.3  專用車夾具的結構設計要點 93

6.3.1  車床夾具的種類 93

6.3.2  車床夾具設計要點 95

6.4  專用車夾具設計案例 97

項目寄語 99

思考與練習 99

附錄A  夾具拼裝項目實例 100

A.1  連桿加工拼裝夾具 100

A.1.1  銑上平面夾具 100

A.1.2  鉆擴鉸小頭孔夾具 101

A.1.3  銑大頭孔兩側夾具 102

A.1.4  銑大頭孔配重端夾具 103

A.1.5  擴大頭孔夾具 104

A.1.6  連桿銑斷夾具 105

A.1.7  銑連桿體結合面夾具 106

A.1.8  鉆連桿體小端油孔夾具 107

A.1.9  鉆連桿體螺紋孔底孔夾具 108

A.1.10  銑連桿端蓋結合面夾具 109

A.2  撥叉(零件號831002)加工拼裝

夾具 110

A.2.1  銑銑 25表面夾具 110

A.2.2  銑銑 72表面夾具 111

A.2.3  鉆擴鉸鉆 25孔夾具 112

A.2.4  銑槽平面夾具 113

A.2.5  鏜鏜 55孔夾具 114

A.2.6  銑斷夾具 115

A.2.7  銑螺紋端面夾具 116

A.2.8  鉆螺紋底孔夾具 117

A.3  撥叉(零件號831006)加工拼裝

夾具 118

A.3.1  銑銑 40上表面夾具 118

A.3.2  銑銑 72下表面夾具 119

A.3.3  銑銑 72上表面夾具 120

A.3.4  鉆擴鉸鉆 25孔夾具 121

A.3.5  鏜鏜 55孔夾具 122

A.3.6  銑斷夾具 123

A.3.7  銑槽面夾具 124

A.4  撥叉(零件號831007)加工拼裝

夾具 125

A.4.1  銑銑 40上表面夾具 125

A.4.2  銑銑 72上表面夾具 126

A.4.3  鉆擴鉸鉆 25孔夾具 127

A.4.4  鏜鏜 55孔夾具 128

A.4.5  鉆M6螺紋底孔夾具 129

A.4.6  銑斷夾具 130

A.5  傳動軸加工拼裝夾具 131

A.5.1  銑鍵槽夾具 131

A.5.2  鉆鉆 5孔夾具 132

附錄B  拼裝夾具模型元件明細表 133

B.1  非標元件 133

B.2  改裝元件 137

B.3  標準元件 138

附錄C  拼裝夾具模型元件裝箱圖 140

參考文獻 142