銑床夾具設計2025/5/29

§616.能繪制銑床夾具總圖及零件圖。1.了解銑床夾具的主要類型、結構特點及設計要點。2.了解銑床夾具加工工件。3.能合理地確定銑床夾具的定位與夾緊方案。4.能合理地設計銑床夾具體的結構。5.能對銑床夾具進行精度分析。2025/5/293

如圖所示零件圖6-1-1，材料為A3，中批量生產，毛坯為棒料φ115×110，已完成外圓、內孔及端面加工，現需完成銑圓弧槽工序，工序圖見圖6-1-2，工件機械加工工藝卡見表6-1，采用CY-KX850LD數控銑床加工，現設計銑鍵槽專用夾具。圖6-1-1軸承蓋零件圖項目描述6.繪制夾具裝配圖及零件圖。圖6-1-2軸承蓋工序圖具體要求如下：1.進行任務分析。2.設計定位方案。3.設計夾緊方案置。4.設計夾具與銑床連接裝置。5.分析該夾具的精度。項目描述學習活動1實踐感知——在銑床上使用夾具4學時學習活動2銑床夾具設計相關知識學習

2學時學習活動3銑床夾具設計樣例學習

4學時學習活動4項目實施

10學時學習活動5項目評價

2學時

2025/5/29再見2025年5月29日6

銑床夾具設計2025/5/29

§672025/5/298§6.2銑床夾具設計相關知識學習2025/5/299銑床夾具的類型與特點銑床夾具的設計要點目錄§6.2.2§6.2.1§6.2.3銑床夾具的位置誤差一、銑床夾具的特點2.銑床夾具受到的銑削力較大且不穩定。§6.2.1銑床夾具特點與主要類型1.夾具與工作臺及T型槽連接，隨工作臺作進給運動。（銑刀以旋轉運動為主運動，工件和銑刀的移動為進給運動。）二、銑床夾具的主要類型（一）單件銑床夾具

圖6-2-3銑削連桿上下面的夾具1.固定V型塊；2.工件；3、6定位套筒；4-活運動V型塊；5-手輪

單件銑床夾具多用于加工尺寸較大或定位夾緊方式比較特殊的中小批量工件。（二）多件夾緊的銑床夾具

圖6-2-4多件裝夾的銑床夾具1-正裝直角對刀塊；2-定位活動對刀塊；3-側向夾緊螺釘生產效率高，適應工件較小，大批量生產。（三）多工位裝夾的銑床夾具

圖6-2-3多工位裝夾銑連桿端面夾具1.平面支承釘；2-鋸齒形支承釘；3、4、5-檔銷；6-壓板；7-螺母；8-壓板支承螺釘；9-對刀塊（檔銷）提高生產率，降低夾具費用§6.2.2銑床夾具設計要點一、定位裝置

設計夾具定位裝置時，應特別注意工件定位的穩定性及定位剛性。盡量增大主要支承面積，導向支承的兩個支承點要盡量相距遠些。圖6-2-5銑床夾具（二）夾緊裝置

夾緊裝置應保持足夠的夾緊力，且具有良好的自鎖性能，以防止夾緊機構因振動而松夾。圖6-2-5銑床夾具2025/5/2916三、定位鍵

定位鍵是聯接銑床夾具與銑床之間的元件。夾具體在底面縱向槽中用圓柱頭螺釘固定定位鍵，一般為2個。通過定位鍵與銑床工作臺上的T型槽的配合，確定夾具在機床中的正確位置，圖6－2－11定位鍵連接圖6－2－12定位鍵四、對刀裝置

一般需要調整刀具相對夾具定位元件位置關系，以保證刀具相對于工件處于正確的位置，這個過程叫對刀。對刀裝置由基座、對刀塊和塞尺組成。圖6－2－8對刀裝置及標準對刀塊圖6－2－9塞尺2025/5/2918

當加工精度要求較高或不便于設置對刀時，可采用尋邊法、試切法或采用百分表找正刀具相對于定位元件位置。圖6－2－10德國雷尼紹尋邊器

五、夾具的總體結構與夾具體總體結構設計時，各種裝置應緊湊，加工面應盡可能靠近工作臺面，以降低夾具重心，夾具體應有足夠剛度與強度。一般控制夾具體高度H與寬度B之比≤1～1.25。材料可用45、A3（發黑）。圖6-2-11夾具體

圖6-2-12常用耳座結構2025/5/2920§6.2.3銑床夾具位置誤差一、夾具定位

夾具的定位，即通過夾具定位表面與機床配合和連接，確定夾具相對于機床所要完成的切削成形運動的位置。圖6-2-8銑削鍵槽夾具在機床上定位21二、夾具位置誤差分析圖6-2-14加工鍵槽工序圖對鍵槽對孔中心線的對稱度0.05mm：工件孔中心線∥V型塊中心線∥夾具定位鍵側面∥T型槽側面∥進給運動∥鍵槽側面則，鍵槽側面∥工件孔中心線圖6-2-13銑削鍵槽夾具在機床上定位二、夾具位置誤差分析（3）機床定位面對成形運動的位置誤差。影響夾具對成形運動的定位因素（1）元件定位面對夾具定位面的位置誤差；（2）夾具定位面與機床定位面的連接配合誤差；2025/5/2922二、夾具位置誤差分析圖6-2-8銑削鍵槽夾具在機床上定位

夾具位置誤差是指由于夾具在機床上安裝位置不準確而在工件上產生的加工誤差。用符號“△jw”表示。夾具位置誤差定位元件與夾具定位面的位置誤差夾具體定位面與機床的連接誤差定位元件對夾具定位面的位置要求，一般取工件上相應公差要求的1/2~1/5。【例6-2-1】在圖6-2-10中，心軸與夾具底面的平行度公差為0.05mm，心軸與定位鍵側面的平行度0.04mm，鍵與T形槽的配合18H7/h6，兩鍵間距80mm，加工工件長度40mm，計算銑槽時夾具位置誤差△jw。解：（1）針對鍵槽底面對孔中心線平行度0.2mm元件定位基準對夾具定位面的位置誤差△jw1=0.05mm夾具定位面與機床定位面的連接配合誤差△jw2=0；則△jw=△jw1+△jw2=0.05mm。圖6-2-10銑床夾具【例6-2-1】在圖6-2-4中，心軸與夾具底面的平行度公差為0.05mm，心軸與定位鍵側面的平行度0.04mm，鍵與T形槽的配合18H7/h6，兩鍵間距80mm，加工工件長度40mm，計算銑槽時夾具位置誤差△jw。圖6-2-10銑床夾具（2）針對鍵槽與孔軸線對稱度0.2mm元件定位基準對夾具定位面的位置誤差△jw1=0.04mm夾具定位面與機床定位面的連接配合誤差△jw2：定位鍵側面與T型槽的配合18H7/h618H7=1818h6=18造成最大間隙由于兩鍵間距80mm，加工工件長度40mm，得：0.032×40/80=0.016mm=△jw1+△jw2=0.04+0.016=0.056mm圖6-2-10銑床夾具2025/5/2925

如圖6-2-1所示為軸端槽銑削工序圖。本工序需在直徑為φ45h7的圓柱面的端面上銑削一個槽，槽的寬度為

mm，深度為10mm；槽中心對稱面相對φ45h7圓柱面軸線的對稱度為0.05mm，精度高求較高。材料為45鋼，批量為300件。現設計夾具結構如圖6-2-2所示，V型塊中心線對鍵側面的平行度公差為0.05mm，定位鍵與T形槽的配合14H7/h6(14H7=14

、14h6=14

)，兩鍵間距160mm，試計算由于定位鍵與T形槽配合引起的夾具位置誤差。

圖6-2-1軸端槽銑削工序圖圖6-2-2銑削軸端的銑床夾具1—對刀塊；2-V型塊；3-支承套；4-夾具體；5-定位鍵；6-手柄；7-偏心輪課堂分析題2025/5/2926△jw=△jw1+△jw2=0.014+0.008=0.022mm解：元件定位基準對鍵側面的平行度誤差0.05mm；由于兩鍵間距160mm，加工工件長度45mm，得夾具定位面與機床定位面的連接配合誤差△jw2：因定位鍵側面與T型槽的配合14H7/h6（14H7=18

，14h6=14

）造成最大間隙：由于兩鍵間距160mm，加工工件長度45mm，得：分析講評2025/5/2927§6.2銑床夾具設計相關知識學習標題

文本預設銑床夾具特點與主要類型銑床夾具設計要點銑床夾具位置誤差總結與拓展1.單件銑床夾具2.多件銑床夾具3.多工位銑床夾具夾具體定位面與機床的連接誤差定位元件與夾具定位面的位置誤差定位夾緊連接夾具體2025/5/29作業布置

281.復習鞏固本次上課內容；2.完成習題冊6-2相關知識學習作業。2025/5/29下一講預告29

我們學習了銑床夾具特點、主要類型、設計要點及銑床夾具位置誤差計算，那么針對本次課提出的任務，如何進行銑床專用夾具設計呢？請同學們查閱資料預習，疑惑之處，請聽下回分解。2025/5/29再見2025年5月29日30

銑床夾具設計樣例學習（一）2025/5/29§6-3316.繪制銑床夾具零件圖。1.能設計定位夾緊方案；2.能設計夾具與銑床連接方案；3.能分析銑床夾具位置誤差；4.能分析銑床夾具精度；5.繪制銑床夾具裝配圖;

如圖所示零件圖6-2-1，材料為鋁，中批量生產，毛坯為棒料φ175×55，已完成外圓、內孔及端面加工，現需使用專用銑床夾具在CY-KX850LD數控銑床上完成銑端面槽及孔6-Φ8H7的加工。工序圖見圖6-1-2、機械加工工藝卡見表6-1-1。

項目描述圖6-2-1前輪轂側蓋零件圖§6.3.1項目引入與分析1.設計定位夾緊方案；2.設計夾具與銑床連接裝置；3.分析計算銑床夾具位置誤差；4.分析銑床夾具精度；5.繪制銑床夾具裝配圖；6.繪制銑床夾具零件圖。圖6-2-2前輪轂側蓋工序圖

項目描述現設計銑鍵槽專用夾具。具體要求如下：2025/5/2935表6-1-1銑端面槽加工工序卡零件名稱前輪轂側蓋零件加工工藝流程1.鑄造毛坯；2.粗精車外圓、內孔；3.鉆鉸6-φ10；4.銑端面槽及鉆孔；5.檢驗；6.入庫零件圖號XJ601第4道工序工序卡車間數銑車間當前工序號4工序名稱銑端面槽毛坯種類棒料材料牌號鋁合金單位工時<3min工序圖機床名稱數控銑床型號CY-KX850LD編號03夾具圖號JJ08-01夾具名稱前輪轂側蓋夾具（2）工序號工步名稱進給量mm/r轉速r/min機動時間min輔助時間min工具、刀具、量具1銑端面槽0.3～1.3250022立銑刀φ102鉆鉸6-φ8H70.4～0.622032Φ7.8麻花鉆、Φ8h7鉸刀3檢查，拆卸工件

專用塞規、游標卡尺2025/5/29項目分析36銑床夾具設計樣例

學習（一）前期準備擬定夾具結構方案繪制夾具總圖繪制零件圖2025/5/2937一、項目分析圖6-2-2前輪轂側蓋工序圖（二）工序圖樣分析零件結構：盤類零件、材料鋁合金，結構簡單（一）工序流程分析：加工設備與批量：CY-KX850LD數控銑床、中批量1.鑄造毛坯；2.粗精車外圓、內孔；3.鉆鉸6-φ10；4.銑端面槽及鉆孔；5.檢驗；6.入庫槽的對稱度公差：孔6-Φ8H的位置尺寸：φ90±0.2mm其它尺寸精度為GB/T1804-m。§6.2.2設計前準備二、準備設計資料三、進行實際調查§6.2.2設計前準備生產原始資料工具用書生產過程加工設備同類夾具2025/5/29§6.3.2擬定夾具結構方案夾具的結構方案包括了定位、夾緊、連接、夾具體等設計方案。一、定位方案設計定位基準分析限制自由度分析定位元件設計、選用定位誤差分析一、定位方案設計（一）本工序加工理論應限制自由度要滿足加工要求理論應限制自由度:（二）定位基準分析定位基準面為工件底面、φ50內孔面、φ10內孔面(一面兩孔定位）§6.2.3制訂夾具結構方案XZXY圖6-2-2前輪轂側蓋工序圖XYZXYZ（三）定位元件設計或選用1.帶軸肩定位心軸2.防轉菱形銷φ10圖6-2-3定位方案如何利用三維軟件進行設計呢？圖6-2-2前輪轂側蓋工序圖（四）確定兩銷結構尺寸布置銷位：圓柱銷布置在大孔φ50中，菱形銷布置在φ150±0.08的圓周上，孔間距：L±ΔK=75±0.04確定銷間距：L±ΔJ=L±（1/2~1/5)ΔK=75±（1/2~1/5)0.04=75±0.02確定圓柱銷的直徑：確定菱形銷的直徑：d2=10mm，查表2.1得：b=4mm圖6-2-3定位方案（五）計算定位誤差1.φ90±0.2mm定位誤差工序基準與定位重合，工件以φ50H7圓孔定位，為任意邊接觸其配合為φ50H7/g6。T=0.4mm，T/3=0.133mm因此，該定位方案能滿足φ90±0.2mm尺寸加工要求圖6-2-2前輪轂側蓋工序圖2.對稱度0.18mm的定位誤差工序基準與定位重合工件以φ50H7圓孔定位，為任意邊接觸，其配合為φ50H7/g6。T=0.18mm，T/3=0.06mm因此，該定位方案能滿足對稱度0.18mm加工要求。圖6-2-2前輪轂側蓋工序圖二、夾緊方案設計圖6-2-3定位方案6-2-2前輪轂側蓋工序圖

根據夾緊力方向、作用點的選擇原則，并結合銑床夾具結構及工件加工情況，對夾緊裝置進行設計。二、夾緊方案設計圖6-2-3定位方案圖6-2-4夾緊方案

在定位心軸上設置內螺紋，采用開口墊片加六角螺栓的快速夾緊裝置，夾緊力垂直于主要定位基準面，夾緊裝置布置見圖6-2-4。如何利用三維軟件進行設計呢？三、確定對刀方案

對刀是加工前調整刀具相對夾具定位元件位置關系，以保證刀具相對于工件處于正確的位置的過程。圖6-2-3定位方案三、確定對刀方案

應用尋邊器對刀，選取心軸φ50外圓柱與軸肩面作為對刀基準。對刀誤差較小，圖6-2-7采用尋邊器對刀圖6-2-6心軸限位面四、夾具與機床連接方案設計

銑床夾具以夾具體底面、定位鍵側面與銑床工作臺面、T型槽側面接觸定位，采用定位鍵，將夾具聯接在夾具體上，然后用螺栓壓板將夾具壓緊在銑床工作臺面上。圖6-2-7連接裝置（一）確定夾具體定位心軸軸線對夾具體底面的垂直度取工件尺寸φ90±0.2公差的1/5，即1/5×0.4=0.08mm。

夾具體采用灰鑄鐵HT200鑄造加工而成。夾具體底面與銑床工作臺面接觸，在夾具體底面兩側加工有鍵槽，供安裝定位鍵。在夾具體上兩側設置U形耳座，供固定夾具用，圖6-2-8夾具體（二）確定定位鍵選擇定位鍵A：確定兩鍵間距：L=220mm取定位心軸中心線對鍵槽兩側面的平行度取工件對稱度的1/5，即1/5×0.18=0.036mm。

定位鍵型號選擇根據銑床工作臺面上T型槽寬度來選擇。本工序所使用CY-KX850LD數控銑床，T型槽寬度為

圖6-2-9A型定位鍵圖6-2-7連接裝置(JB/TB8016-1999)（三）計算夾具位置誤差定位心軸軸線對夾具體底面的垂直度取工件尺寸φ90±0.2公差的1/5，即1/5×0.4=0.08mm。夾具位置誤差定位元件與夾具定位面的位置誤差夾具體定位面與機床的連接誤差

圖6-2-10銑床夾具1.對于φ90±0.2mm對φ90±0.2尺寸精度影響較小。（2）夾具體定位面與機床的連接誤差（3）夾具位置誤差（1）定位元件與夾具定位面的位置誤差（三）計算夾具位置誤差夾具位置誤差定位元件與夾具定位面的位置誤差夾具體定位面與機床的連接誤差定位心軸中心線對鍵槽兩側面的對稱度取工件對稱度的1/5，即1/5×0.18=0.036mm。

圖6-2-10銑床夾具結構2.對于對稱度0.18mm確定兩鍵間距：L=220mm（2）夾具體定位面與機床的連接誤差（3）夾具位置誤差（1）定位元件與夾具定位面的位置誤差五、分析夾具精度（一）對于尺寸φ90±0.2mm因此，能滿足該項加工精度要求。允許誤差：由于（二）對于對稱度0.18mm因此，能滿足該項加工精度要求。允許誤差：由于結論：所設計夾具精度能滿足加工精度要求。2025/5/2955§6.2.4繪制夾具裝配工程圖圖6-2-11銑床夾具裝配體（模型）

裝配工程圖在裝配體的基礎上繪制，

裝配工程圖包括一組圖形、必要尺寸、技術要求、標題欄與明細欄。一、一組圖形

以能清楚地表達結構、裝配關系為原則，主視圖一般按照夾具的安裝方向，選擇面向操作者的視圖，或最能反映內部裝配結構、動作原理的方向繪制。2025/5/2956圖6-2-11銑床夾具裝配體（模型）二、必要尺寸

包括夾具外形的最大輪廓尺寸、工件與定位元