机床夹具设计手册

目 录
第1篇机床夹具导论
第1章机床夹具的分类、组成与发展
1机床夹具的分类
2夹具的组成
3夹具的发展趋势
3夹具零件主要表面的粗糙度 （39
第2章机床夹具设计方法
2夹具设计和制造的特点
2.1夹具设计工作的特点
2.2夹具制造工作的特点
1夹具的基本要求
3夹具的设计步骤
第3章基准与尺寸链
1基准和基准选择
1.1 基准
1.2设计基准与工艺基准的关系
1.3基准的选择
2尺寸链
2.1 基本术语
2.2尺寸链形式
2.3尺寸链的符号
2.4环的特征
2.5 有关尺寸、偏差及公差的关系
2.6计算公式
2.7 系数e与k的取值
2.7.1组成环的分布及其系数
2.7.2封闭环的分布及其系数
2.8达到装配尺寸链封闭环公差要求的方法
2.8.1互换法
2.8.2分组法
2.8.3修配法
2.8.4调节法
2.9装配尺寸链的计算顺序
2.10保证机器或部件装配精度方法的选择
2.11 尺寸链计算示例
第4章机床夹具的公差配合与技术要求
1 夹具总装配图上应标注的尺寸和技术要求
2.2.1 夹具的尺寸公差
2.1 制定夹具公差与技术要求的基本原则
2.2夹具公差的制定
2夹具的公差配合
2.2.2夹具的角度公差
2.2.3夹其上常用配合的选择
2.2.4夹具组件配合的选择图例
3夹具的技术要求
3.1 夹具技术要求的制定
3.2夹具技术要求标注示例
4夹具技术要求的检验
第5章机床夹具的结构工艺性
1夹具结构的装配工艺性
2夹具结构的加工工艺性
3夹具结构的定位工艺性
4夹具结构的使用工艺性
1.1 普通车床的规格和联系尺寸
1车床
第6章机床规格和联系尺寸
2对夹紧装置的基本要求 （1
第2章夹紧装置设计
3.2各种装夹方式的夹紧力计算 （1
1.2转塔式六角车床的规格和联系尺寸
1.3 回转式六角车床的规格和联系尺寸
1.4数控车床的规格尺寸
2钻床
2.1 立式钻床的规格和联系尺寸
2.2摇臂钻床的规格和联系尺寸
3镗床
3.1 卧式镗床的规格和联系尺寸
3.2立式金刚镗床的规格和联系尺寸
3.3卧式单面金刚镗床的规格和联系尺寸
3.4卧式双面金刚镗床的规格和联系尺寸
3.5 落地卧式镗床的规格和联系尺寸
4铣床
4.1 卧式铣床的规格和联系尺寸
4.2 立式铣床的规格和联系尺寸
4.3数控铣床的规格尺寸
5刨床
6插床
7.1滚齿机的规格和联系尺寸
7齿轮加工机床
7.2插齿机的规格和联系尺寸
8拉床
8.1 卧式内拉床的规格和联系尺寸
8.2立式拉床的规格和联系尺寸
9.1 外圆磨床的规格和联系尺寸
9磨床
9.2 内圆磨床的规格和联系尺寸
9.3平面磨床的规格和联系尺寸
9.4 数控外圆磨床、数控平面磨床的规格尺寸
10加工中心的规格尺寸
第7章机床夹具的误差分析
1 使用夹具时影响工件加工精度的因素
1.1 一批工件的定位误差△D
1.1.1定位误差的组成
1.1.2定位误差的计算
1.2夹紧误差△J
1.2.1 夹紧误差的概念
1.2.2夹紧误差的估算
1.3 对刀和导向误差△T
1.4 夹具在机床上的安装误差△A
1.5 加工方法误差△G
2保证加工精度的条件
2.1误差不等式
2.2夹具精度分析示例
第2篇机床夹具机构和夹紧装置
第1章定位装置设计
1工件的定位原理
2常用定位元件所能限制的自由度
3.1平面定位
3定位方法及其定位元件
3.2圆柱孔定位
3.3圆柱面定位
3.4特殊表面定位
3.5组合表面定位
3.6定位元件的选择原则
4定位装置设计示例
1夹紧装置的组成…………………………………………………………………（186 ）
3夹紧力的确定
3.1 夹紧力的计算公式
4斜楔夹紧机构
4.1 夹紧力的计算
4.3斜楔增力特性与升角的关系
4.2 自锁条件
4.4斜楔夹紧机构的类型与计算
4.5斜楔夹紧机构的计算数值
4.6斜楔夹紧机构示例
5螺旋夹紧机构
5.1 螺旋夹紧力的计算
5.2螺旋夹紧机构示例
5.3快速螺旋夹紧机构
6偏心夹紧机构
6.1偏心夹紧原理及其特性
6.2偏心夹紧的自锁条件
6.3偏心轮工作段的选择
6.4偏心轮的工作行程
6.5偏心机构夹紧力计算
6.6偏心轮的设计与计算
6.7偏心夹紧机构示例
7端面凸轮夹紧机构
7.1 端面凸轮夹紧机构的工作原理
7.2夹紧力及夹紧行程计算
8铰链夹紧机构
8.1 主要参数及作用力计算
7.3端面凸轮夹紧机构示例
8.2铰链夹紧机构示例
8.3铰链夹紧机构的设计方法
9联动夹紧机构
9.1 联动夹紧机构的分类
9.2设计联动夹紧机构的注意事项……………………………………………（232 ）9.3多点联动夹紧机构
9.4多向联动夹紧机构
9.5多件联动夹紧机构
9.6其它动作联动机构
2自动定心装置示例
1 自动定心装置的工作原理及分类
第3章 自动定心装置设计
3.1 弹性夹头的设计与计算
3 自动定心装置的设计与计算
3.2弹性薄壁夹盘的设计与计算
3.3液性塑料薄壁套筒夹具的设计与计算
3.4波纹套定心夹具的设计与计算
3.5碟形弹簧定心夹具的设计
3.6 V形弹性盘定心夹具的设计
第4章电动、电磁、真空及自夹紧装置
1电动夹紧装置
1.1 电动卡盘的工作原理
1.2 电动卡盘设计的主要参数
1.3 电动卡盘的电气控制
2电磁夹紧装置
2.1 电磁无心夹具的工作原理
2.3 电磁无心夹具的参数调整
2.2 电磁无心夹具的结构形式
2.4 电磁无心夹具的调整方法
2.5 电磁无心夹具的电气控制
3.1 真空夹紧装置的工作原理
3真空夹紧装置
3.2真空夹紧装置（吸台）结构
4 自夹紧装置
4.1 切削力夹紧装置
4.2 离心力夹紧装置
第5章对刀及引导装置设计
1对刀装置
1.1常用对刀装置的基本类型
1.2对刀尺寸及技术要求
1.2.1 对刀尺寸的计算
1.2.2对刀块技术要求的公差值
2.1.1钻套的基本类型
2.1钻套的选择和设计
2引导装置
2.1.2钻套的结构尺寸和公差
2.1.3钻套与工件间的尺寸关系
2.1.4钻套导向部分的长度
2.1.5斜孔钻模上钻套与工艺孔的距离尺寸计算
2.2镗套的选择和设计
2.2.1镗套的基本类型
2.2.2 导向支架的布置形式
2.2.3镗套的公差与配合
第6章分度装置设计
1分度盘
1.1分度盘的种类
1.2分度盘与转轴的连接方法
2对定销
2.1对定销的分类、结构与操纵形式
2.2对定销分度装置分度的概率精度
3分度装置的锁紧机构
4.2直线分度装置
4间歇分度装置
4.1 回转分度装置
4.1.1 卧轴轴向分度装置
4.1.2立轴径向分度装置
5连续分度装置
6精密分度装置
6.1端齿盘分度装置
6.1.1 直线端齿盘分度装置
6.1.2差动端齿分度装置的设计与计算
6.1.3端齿盘的材料和技术要求
6.1.4端齿盘分度装置示例
6.2钢球分度装置
6.3滚柱分度装置
6.4 电感分度装置
6.4.1 电感分度装置的结构及工作原理
6.4.2 电感分度装置的精度分析与技术要求
7自动分度装置
7.1 楔形凸轮式自动分度装置
7.1.1结构示例
7.1.2楔形凸轮升角α、压力角γ与销子运动方向的关系
7.1.3凸轮曲线的绘制
7.2摆杆式自动分度装置
7.2.1工作原理
7.2.2设计要点及注意事项
7.3 气动自动分度台
7.4手动进给半自动分度装置
第7章靠模装置设计
1靠模装置概述
2靠模装置结构要素的选择
2.1 刀具半径与滚轮半径的选择
2.1.1 刀具半径rd的选择
2.1.2滚轮半径rg的选择
2.2压力角α的选择与控制
2.3滚轮结构及其与靠模接触方式的选择
3靠模的设计与制造
3.1图解法
3.1.1 直线进给式靠模图解法
3.1.2 圈周进给式靠模图解法
3.1.3辅助进给为摆动的靠模图解法
3.2计算法
3.2.1 工件型面是圈弧或直线的组合的直线进给式靠模的计算法
3.2.2工件型面是用极坐标表示的圆周进给式靠模的计算法
3.2.3工件型面是圆弧或直线的组合的圈周进给式靠模的计算法
3.3反靠法
4靠模与滚轮的材料与制造要求
5靠模加工的误差分析
5.1影响加工精度和表面粗糙度的因素
5.2工件型面加工误差的近似计算
6.1 车床用靠模装置
6靠模装置结构示例
6.2铣床用靠模装置
6.3磨床用靠模装置
7双靠模装置及其设计
7.1双靠模装置的工作原理
7.2双靠模装置的结构示例
7.3双靠模型面设计
第3篇机床夹具零件部件及气动液压元件
第1章机床夹具零件部件技术要求
1 国标（GB2259—80）规定技术要求（摘录）
2夹具零件的尺寸公差
4夹具主要零件的材料
第2章机床夹具零件及部件
1定位零件与部件
1.1 工件以平面做定位基准的定位零件与部件
1.2工件以外圆柱表面做定位基准的定位零件与部件
1.3工件以内孔表面做定位基准的定位零件与部件
2夹紧零件与部件
2.1螺母
2.2螺钉与螺栓
2.3垫圈
2.4压缺
2.5 压板
2.6偏心轮
2.7支承件
2.8快速夹紧部件
3其它夹紧元件
4导向零件与部件
4.1钻套
4.2镗套
4.3衬套
4.4钻套和镗套用螺钉
5对刀零件
5.1对刀块
5.2对刀用塞尺
6对定零件与部件
6.1手柄式定位器
6.2枪栓式定位器
6.3齿条式定位器
7键
7.1定位键
7.2定向键
7.3过渡盘
8其它零部件
8.1万能支柱
8.2支脚
8.3角铁
9.2标准铸件组合夹具体
9.1铸造夹具体的壁厚
9夹具体
9.3操作件
10其它零件
第3章机床夹具零件及部件应用图例
1定位零件与部件应用图例
2夹紧零件与部件应用图例
3导向零件
4其它零件与部件
第4章气压传动元件
1气缸
1.1地脚式气缸
1.2法兰式气缸
1.3摆动式气缸
1.4回转式气缸
2气阀
2.1方向控制阀
2.2流量控制阀
2.3单向顺序阀
3气动辅助元件
3.1密封元件
3.2管路附件
3.3气动三联件
3.4压力继电器
3.5消声器
3.6导气接头
第5章气压夹具设计
1气压传动的特点
2气压传动系统的组成
3气压传动系统图形符号
4气压传动基本回路
4.1压力控制回路
4.2速度控制回路
4.3顺序动作回路
4.5延时动作回路
4.4 同步动作回路
4.6双活塞气缸控制回路
4.7 多位转台上的多气缸控制回路
4.8安全保护回路
4.9 自动控制回路
4.10遥控回路
5气压传动系统的设计与计算
5.1 气压回路的设计要求
5.2 气压传动系统的设计步骤
5.3 气压传动系统的有关设计计算
5.3.1 空气消耗量计算
5.3.2管道计算
5.3.3压力损失计算
5.3.4 回路有效截面积的计算
6.1 气缸的类型与应用
6气缸的设计计算
6.2活塞式气缸与膜片式气缸的比较
6.3 气缸的结构形式
6.4气缸的设计步骤
6.5 气缸主要参数的确定
6.5.1活塞式气缸
6.5.2膜片式气缸
6.6.1 气缸筒的技术要求
6.6 气缸的技术要求
6.6.2活塞的技术要求
6.6.3活塞杆的技术要求
6.6.4气缸盖的技术要求
6.7 气缸的装配与使用要求
7气阀的种类及选用
7.1 气阀的类型特点及应用
7.2 气阀的选用
8.3压力继电器的选择与使用
8.2 油雾器的选择与使用
8气动辅件的选择与使用
8.1 分水滤气器的选择与使用
8.4 消声器的选择与使用
9气压传动设计示例
第6章液压夹具设计
1液压夹具基本回路的组成
2液压传动基本回路
3夹具液压系统示例
4.1明确设计要求制定系统基本方案
4夹具液压传动系统设计
4.2液压源系统设计
4.3绘制液压系统图
4.4确定液压系统的主要参数
4.5液压元件的选择
5液压传动夹具用油缸
5.1 油缸的种类及应用
5.2典型油缸的结构、零件及技术参数
5.3 小型油缸的结构和主要参数
5.4油缸壁厚及端盖螺栓验算公式
5.5 油缸的技术要求
6油压元件产品
6.1 油泵
6.1.1齿轮泵
6.1.2叶片泵
6.2液压控制阀
6.2.1 中、低压液压控制阀产品汇总表
6.2.2 中、低压液压控制阀符号说明
6.2.3压力控制阀的规格和性能
6.3管件
6.4滤油器
6.5蓄能器
7油箱
8夹具液压系统设计示例
1.1.1心轴类车床夹具
1.1安装在车床主轴上的夹具
第1章车床夹具
第4篇机床典型夹具设计
1车床夹具的主要类型
1.1.2卡盘类车床夹具
1.1.3角铁式车床夹具
1.1.4花盘式车床夹具
1.2安装在拖板上或床身上的专用夹具
2车床夹具设计要点
3车床夹具的主要技术要求
3.1 车床夹具的技术要求
3.2车床夹具技术要求示例
4车床夹具设计示例
第2章铣刨床夹具
1铣刨床夹具的主要类型
2铣床专用夹具的设计特点和要求
4.1定位方案
3铣刨床夹具的主要技术要求
4铣床夹具设计示例
4.2夹紧方案
4.3对刀方案
4.4夹具体与定位键
4.5 夹具总图上的尺寸、公差和技术要求
4.6夹具精度分析
5铣刨床夹具结构示例
5.1 直线进给铣床夹具
5.2 圆周进给铣床夹具
5.3靠模仿形铣床夹具
5.4刨床夹具
第3章钻床夹具
1钻床夹具的主要类型
2.3钻模板设计
2.2钻套的选择和设计
2钻床夹具设计要点
2.1钻模类型的选择
3铣床夹具设计示例
4钻床夹具结构示例
第4章镗床夹具
1镗床夹具的设计原则和设计要点
1.1 导向支架的布置
1.2镗套设计
1.3镗孔工具设计
1.4镗模支架和底座的设计
2镗床夹具的技术要求
3镗床夹具设计示例
4镗床夹具的结构示例
1磨床夹具的主要类型
2磨床夹具的设计原则和要点
第5章磨床夹具
3磨床夹具的设计
3.1 内圆外圆磨床夹具设计
3.2平面磨床夹具设计
4磨床夹具结构示例
4.1 内圆外圆磨床夹具结构示例
4.2平面磨床夹具结构示例
2拉床夹具的设计要点和设计要求
1拉床夹具的主要类型
第6章拉床夹具
3拉床夹具设计示例
4拉床夹具结构示例
第7章切齿机床夹具
1切齿机床夹具的主要类型
2切齿机床夹具的设计特点和要求
3切齿机床夹具设计示例
4切齿机床夹具结构示例
3.3滚齿夹具
4.1滚齿机夹具
3.2夹紧方案
3.1定位方案和定位元件
4.2插齿机夹具
4.3剃齿机夹具
4.4磨齿夹具
第8章加工中心机床夹具
1加工中心机床夹具的主要类型
2加工中心机床夹具的设计特点和要求
3加工中心机床夹具设计示例
附录Ⅰ 孔系组合夹具元件系列
1．基础件
2．支承件
3．定位件
4．夹紧件
附录Ⅱ 槽系组合夹具元件系列
1．基础件
2．支承件
3．定位件
4．导向件
5．压紧件
6．紧固件
7．其它件
8．合件
第9章通用夹具与可调整夹具
1概述
2通用夹具
2.1车床通用夹具
2.2铣床通用夹具
2.3钻床通用夹具
2.3.1滑柱钻模
2.3.2三爪自动定心钻具
2.3.3卧式回转工作台及尾座
3.1车床可调整夹具结构示例
3可调整夹具
3.2铣床可调整夹具结构示例
3.3钻床可调整夹具结构示例
3.4磨床可调整夹具结构示例
3.5拉床可调整夹具结构示例
第10章机床夹具的计算机辅助设计
1概述
1.1 机床夹具的计算机辅助设计发展现状及特点
2.2输出设备
2.2.1 图形显示设备（CRT）
1.2 夹具CAD系统的组成
2.1计算机（包括内外存储器）
2 夹具CAD硬件系统
2.2.2 自动绘图仪
2.3输入设备
2.3.1键盘
3.2应用软件
3.1 系统软件
3.3程序库
2.3.3光笔
3夹具CAD软件系统
2.3.4数字化仪和图形输入板
2.3.2鼠标器
3.4数据库
3.5 图形软件（图形库）
4夹具CAD方法与步骤
5套类工件钻径向孔专用夹具CAD实例
5.1工件与工序简图
5.2 CAD系统硬件配置
5.3分析确定输入参数和输出资料
5.4 建立CAD软件系统
5.5应用实例
5.6钻模CAD各模块AUTOLISP源程序（见本节附录）
附录
参考文献