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工件定位
车床主要用于加工零件的内、外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹以及端平面等。上述各种表面都是围绕机床主轴的旋转轴线而形成的，根据这一加工特点和夹具在机床上安装的位置，将车床夹具分为两种基本类型。
2& 面的靠模属于此类夹具。
车床夹具按使用范围，可分为通用车夹具、专用车夹具和组合夹具三类。
生产中需要设计且用得较多的是安装在车床主轴上的各种夹具，故下面只介绍该类夹具的结构特点。
（1）三爪自定心卡盘 &三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，工件装夹后一般不需找正，装夹工件方便、省时，但夹紧力不太大，所以仅适用于装夹外形规则的中、小型工件，其结构如图4-74所示。
图4-74 &三爪自定心卡盘
为了扩大三爪自定心卡盘的使用范围，可将卡盘上的三个卡爪换下来，装上专用卡爪，变为专用的三爪自定心卡盘。
（2）四爪单动卡盘 &由于四爪单动卡盘的四个卡爪各自独立运动，因此工件装夹时必须将加工部分的旋转中心找正到与车床主轴旋转中心重合后才可车削。四爪单动卡盘找正比较费时，但夹紧力较大,所以适用于装夹大型或形状不规则的工件。四爪单动卡盘可装成正爪或反爪两种形式，反爪用来装夹直径较大的工件。
图4-75 &爪单动卡盘
图4-75是四爪单动卡盘上用VV
（3）拨动顶尖 &为了缩短装夹时间，可采用内、外拨动顶尖如图4-766058~60HRC4-76a4-76b
图4-76& 内、外拨动顶尖
a）外拨动顶尖&&&&& b）内拨动顶尖
端面拨动顶尖：这种前顶尖装夹工件时，利用端面拨动爪带动工件旋转，工件仍以中心孔定位。这种顶尖的优点是能快速装夹工件，并在一次安装中能加工出全部外表面。适用于装夹外径为50~150mm4-77。
图4-77& 端面拨动顶尖
图4-78& 顶尖式心轴
4-786064ds32~100mmLs120~780mm
图4-79为锥柄式心轴，仅能加工短的套筒或盘状工件。锥柄式心轴应和机床主轴锥孔的锥度相一致。锥柄尾部的螺纹孔是当承受力较大时用拉杆拉紧心轴用的。
图4-79& 锥柄式心轴
（2）角铁式车床夹具 &角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。它常用于加工壳体、支座、接头等类零件上的圆柱面及端面。
如图4-80所示的夹具，工件以一平面和两孔为基准在夹具倾斜的定位面和两个销子上定位。用两只钩形压板夹紧。被加工表面是孔和端面。为了便于在加工过程中检验所切端面的尺寸，靠近加工面处设计有测量基准面。此外，夹具上还装有配重和防护罩。
图4-80& 角铁式车床夹具
如图4-81所示的夹具是用来加工气门杆的端面，由于该工件是以细的外圆柱面为基准，这就很难采用自动定心装置，于是夹具就采用半圆孔定位，所以夹具体必然成角铁状。为了使夹具平衡，该夹具采用了在重的一侧钻平衡孔的办法。
图4-81& 车气门杆的角铁式夹具
由此可见，角铁式车床夹具主要应用于两种情况：第一是形状较特殊，被加工表面的轴线要求与定位基准面平行或成一定角度；第二是工件的形状虽不特殊，但却不宜设计成对称式夹具时，也可采用角铁式结构。
4．车床夹具的设计特点
1） 因为整个车床夹具随机床主轴一起回转，所以要求它结构紧凑，轮廓尺寸尽可能小，重量要尽量轻，重心尽可能靠近回转轴线，以减小惯性力和回转力矩。
2）应有消除回转中的不平衡现象的平衡措施，以减小震动等不利影响。一般设置配置块或减重孔消除不平衡。
3）与主轴连接部分是夹具的定位基准，应有较准确的圆柱孔（或圆锥孔），其结构形式和尺寸，依照具体使用的机床而定。
4）为使夹具使用安全，应尽可能避免有尖角或凸起部分，必要时回转部分外面可加防护罩。夹紧力要足够大，自锁可靠。
机用平口虎钳的结构组成如图4-82所示。机用平口虎钳是通过虎钳体1固定在机床上。231活动876911121423
图4-82& 机用平口虎钳的结构
虎钳体& 2—固定钳口& 3、4—钳口铁& 5—活动钳口& 6—丝杆& 7—螺母
8—活动座& 9—方头& 10—压板& 11—紧固螺钉& 12—回转底盘& 13—钳座零线&&& 14—定位键
1& 4-834V1V6236ab定位键5V1V
图4-83& 铣削键槽用的简易专用夹具
1V&&& 2&&& 3&&& 4&&& 5&&& 6
（2）加工壳体的铣床夹具& 如图4-84& 所示为加工壳体侧面棱边所用的铣床夹具。工件以端面26104511。
&&& 铣床夹具与其它机床夹具的不同之处在于：它是通过定位键在机床上定位，用对刀装置决定铣刀相对于夹具的位置。
　　（& TTH7/h6H8/h8
4-85T T TT的距离一致。
（2）铣床夹具的对刀装置& 铣床夹具在工作台上安装好了以后，还要调整铣刀对夹具的相对位置，以便于进行定距加工。为了使刀具与工件被加工表面的相对位置能迅速而正确地对准，在夹具上可以采用对刀装置。对刀装置是由对刀块和塞尺等组成，其结构尺寸已标准化。各种对刀块的结构，可以根据工件的具体加工要求进行选择。如图4-86所示是对刀装置的使用简图。常用的塞尺有平塞尺和圆柱塞尺两种，其形状如图4-87所示。
图4-84 加工壳体的铣床夹具
1&&& 2&&& 3&&& 4&&& 5&&& 6
7&&& 8&&& 9&&& 10&&& 11
图4-85& 定位键及其连接
图4-86& 对刀装置
1&&& 2&&& 3
图4-87& 标准对刀塞尺
a)& 平塞尺 &&&b)& 圆柱塞尺
由于铣削时切削力较大，振动也大，夹具体应有足够的强度和刚度，还应尽可能降低夹具的重心，工件待加工表面应尽可能靠近工作台，以提高夹具的稳定性，通常夹具体的高宽比H/B≤1~1.25为宜。
在钻床上进行孔的钻、扩、铰、锪、攻螺纹加工所用的夹具，称为钻床夹具。钻床夹具是用钻套引导刀具进行加工的，所以简称为钻模。钻模有利于保证被加工孔对其定位基准和各孔之间的尺寸精度和位置精度，并可显著提高劳动生产率。
1固定式钻模。在使用过程中，夹具和工件在机床上的位置固定不变。常用于在立式钻床上加工较大的单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。
在立式钻床上安装钻模时，一般先将装在主轴上的定尺寸刀具（精度要求高时用心轴）伸入钻套中，以确定钻模的位置，然后将其紧固。这种加工方式的钻孔精度较高。
2回转式钻模。在钻削加工中，回转式钻模使用较多，它用于加工同一圆周上的平行孔系，或分布在圆周上的径向孔。它包括立轴、卧轴和斜轴回转三种基本形式。由于回转台已经标准化，故回转式夹具的设计，在一般情况下是设计专用的工作夹具和标准回转台联合使用，必要时才设计专用的回转式钻模。图4-88为一套专用回转式钻模，用其加工工件上均布的径向孔。
图4-88专用回转式钻模&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
1&&& 2&&& 3&&& 48&&& 5&&& 6
7&&& 9&&& 10&&& 11&&& 12
图4-89 移动式钻模
1&&& 2V&&& 3&&& 45 6&&& 7V
8&&& 9&&& 10&&& 11&&& 1213
34-891213V2V78V7811109V45
44-9012360
1&&& 2&&& 3
1&&& 2&&& 3&&& 4
图4-92& 滑柱钻模的通用结构
1&&& 2&&& 3&&& 4&&& 5&&& 6&&& 7
这种手动滑柱钻模的机械效率较低，夹紧力不大，此外，由于滑柱和导孔为间隙配合（一般为H7/f7），因此被加工孔的垂直度和孔的位置尺寸难以达到较高的精度。但是其自锁性能可靠，结构简单，操作迅速，具有通用可调的优点，所以不仅广泛使用于大批量生产，而且也已推广到小批生产中。它适用于一般中、小件加工。
（2）钻床夹具的设计特点& 钻床夹具的主要特点是都有一个安装钻套的钻模板。钻套和钻模板是钻床夹具的特殊元件。钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。
4-93abABH7/nbH7/rb
4-93cF7/m6F7/k6H7/n6
4-94a,H4-94bh & 0.5mm4-94c4-94d
图4-93& 标准钻套
abGB/T2262-91&&& cGB/T2264-91&&& dGB/T2265-91
图4-94& 特殊钻套
a&&& b&&& c&&& d
4-959106358721
图4-95& 加工磨床尾架的镗模
1&&& 2&&& 3&&& 4&&& 5&&& 6
7&&& 8&&& 9&&& 10&&& 11
2& 4-96a4-95b
（a）滑动镗套&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&（b）滚动镗套
1 &2 &3& &&&&&1 &2 &3 &4
图4-96& 回转式镗套
&&& 数控机床夹具有高效化、柔性化和高精度等特点，设计时，除了应遵循一般夹具设计的原则外，还应注意以下几点：
（a）卡盘&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&（b）工作液压缸
1&&& 2&&& 3&&& 4&&& 5
图4-97& 液动三爪自定心卡盘
4-971235楔槽轴4的作用将工件夹紧。如图4-98所示为数控铣镗床夹具的局部结构，要防止刀具（主轴端）进入夹紧装置所处的区域，通常应对该区域确定一个极限值。&&&
图4-98& 防止刀具与夹具元件相碰
3与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。
&&& （2）常用数控铣床夹具种类&& 数控铣削加工常用的夹具大致有下几种：
5壁板铣床）自身带有通用真空夹具，如图4-99所示，工件利用定位销定位，通过夹具体上的环形密封槽中的密封条与夹具密封。启动真空泵，使夹具定位面上的沟槽成为真空，工件在大气压力的作用下被夹紧在夹具体。
图4-99& 真空夹具
1&& 2&& 3&&&&& 4&& 5&& 6
除上述几种夹具外，数控铣削加工中也经常采用机用平口虎钳、分度头和三爪自定心卡盘等通用夹具。
数控钻床是数字控制的以钻削为主的孔加工机床。在数控机床的发展过程中，数控钻床的出现是较早的，其夹具设计原理与通用钻床相同，结合数控钻削加工的特点，在夹具的选用上应注意以下几个问题：
加工中心机床是一种功能较全的数控加工机床。在加工中心上，夹具的任务不仅是夹具工件，而且还要以各个方向的定位面为参考基准，确定工件编程的零点。在加工中心上加工的零件一般都比较复杂。零件在一次装夹中，既要粗铣、粗镗，又要精铣、精镗，需要多种多样的刀具，这就要求夹具既能承受大切削力，又要满足定位精度要求。在加工中心的自动换刀（ATC）功能又决定了在加工中不能使用支架、位置检测及对刀等夹具元件。加工中心的高柔性要求其夹具比普通机床结构紧凑、简单，夹紧动作迅速、准确，尽量减少辅助时间，操作方便、省力、安全，而且要保证足够的刚性，还要灵活多变。根据加工中心机床特点和加工需要，目前常用的夹具结构类型有专用夹具、组合夹具、可调整夹具和成组夹具。
加工中心上零件夹具的选择要根据零件精度等级，零件结构特点，产品批量及机床精度等情况综合考虑。在此，推荐一选择顺序：优先考虑组合夹具，其次考虑可调整夹具，最后考虑专用夹具、成组夹具。当然，还可使用三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳等大家熟悉的通用夹具。