1、 1 绪论 1.1 课题背景 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工 艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统 的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的 型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零 件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。 特别是计算方法和计算机技术的 迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个 新的阶段。 “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
2、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。 1.2 夹具的发展史 夹具在其发展的 200 多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在 工件加工、 制造的各工序中作为基本的夹持装置， 发挥着夹固工件的最基本功用。 随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其 高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具 逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。 这是夹具 发
3、展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今 天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提 高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹 具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大 批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高 精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智 能化水平。 1.3 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
4、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。 1.4 机床夹具的分类 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、
5、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
6、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。 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。 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。 （5）其它元件及装置 根据加工要求，有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装 置、工 件抬起装
