简明机床夹具设计手册

第1章 概述
1.1 机床夹具在机械加工中的作用1
1.2 机床夹具的分类及组成3
1.2.1 机床夹具的分类3
1.2.2 机床夹具的组成4
1.3 机床夹具在工艺系统中的地位5
1.3.1 机床夹具对工艺系统误差的影响5
1.3.2 机床夹具在工艺系统中的能动性5
1.4 现代机床夹具的发展方向5
1.4.1 现代机械工业的生产特点5
1.4.2 机床夹具的现状6
1.4.3 现代机床夹具的发展方向6
1.5 夹具设计的基本要求7
1.6 夹具设计的基本步骤7
1.6.1 设计准备7
1.6.2 设计过程8
1.7 夹具设计的相关资料9
1.7.1 机械加工定位、夹紧及常用装置符号9
1.7.2 常用夹具元件的公差配合16
1.7.3 夹具零件的材料与技术要求22
第2章 定位装置设计
2.1 工件定位的基本原理34
2.1.1 六点定位原理34
2.1.2 工件定位中的约束分析35
2.1.3 工件定位中的定位基准36
2.2 工件的定位方法及其定位元件38
2.2.1 对定位元件的基本要求38
2.2.2 常用定位元件所能约束的自由度38
2.2.3 常用定位元件的选用43
2.3 定位误差分析与计算50
2.3.1 定位误差产生的原因51
2.3.2 定位误差的计算52
2.3.3 设计示例56
2.3.4 定位误差计算示例58
第3章 夹紧装置设计
3.1 夹紧装置的组成及其设计原则62
3.1.1 夹紧装置的组成62
3.1.2 夹紧装置的设计原则63
3.1.3 夹紧机构的设计要求63
3.2 夹紧力的确定65
3.2.1 确定夹紧力的基本原则65
3.2.2 计算实际所需夹紧力的安全系数69
3.2.3 各种加工方法的切削力计算70
3.2.4 典型夹紧形式实际所需夹紧力的计算74
3.3 夹紧误差的估算78
3.3.1 夹紧误差的概念78
3.3.2 弹性变形的计算78
3.3.3 接触变形的计算78
3.4 斜楔夹紧机构80
3.4.1 斜楔夹紧机构夹紧力的计算80
3.4.2 斜楔夹紧机构的自锁条件80
3.4.3 斜楔夹紧机构的增力特性与升角的关系80
3.4.4 斜楔夹紧机构夹紧力的计算81
3.5 螺旋夹紧机构88
3.5.1 螺旋夹紧机构的形式88
3.5.2 螺旋夹紧机构夹紧力的计算90
3.5.3 螺旋夹紧机构原动力计算示例93
3.5.4 快速螺旋夹紧机构99
3.5.5 钩形压板夹紧机构夹紧力的计算102
3.6 偏心夹紧机构102
3.6.1 偏心夹紧机构的工作原理及其特性102
3.6.2 偏心夹紧机构的自锁条件103
3.6.3 偏心轮工作段的选择103
3.6.4 偏心轮的工作行程104
3.6.5 偏心夹紧力的计算105
3.6.6 偏心轮的设计与计算106
3.6.7 偏心夹紧机构示例及其夹紧力矩的计算106
3.7 端面凸轮夹紧机构109
3.7.1 偏心夹紧的工作原理109
3.7.2 端面凸轮夹紧机构夹紧力及夹紧行程的计算109
3.7.3 端面凸轮夹紧机构示例110
3.8 铰链夹紧机构111
3.8.1 铰链夹紧机构的类型111
3.8.2 铰链夹紧机构主要参数的计算111
3.8.3 铰链夹紧机构的设计步骤113
3.8.4 铰链夹紧机构示例114
3.9 联动夹紧机构115
3.9.1 联动夹紧机构的类型115
3.9.2 联动夹紧机构示例117
3.10杠杆夹紧机构124
3.10.1 杠杆夹紧机构的工作原理及特性124
3.10.2 杠杆夹紧机构的类型124
3.10.3 钩形压板夹紧机构夹紧力的计算125
第4章 定心夹紧机构设计
4.1 定心夹紧的工作原理和基本类型126
4.1.1 定心夹紧机构的工作原理及其特点126
4.1.2 定心夹紧机构的基本类型126
4.2 弹性夹头的设计与计算129
4.2.1 弹性夹头的结构尺寸129
4.2.2 弹性夹头夹紧力的计算129
4.2.3 弹性筒夹的材料及热处理规范130
4.3 弹性薄壁夹盘的设计与计算130
4.3.1 弹性薄壁夹盘的工作原理及结构130
4.3.2 弹性盘的设计与计算131
4.4 液性塑料薄壁套筒夹具的设计与计算135
4.4.1 液性塑料薄壁套筒夹具的结构及工作原理135
4.4.2 薄壁套筒的设计与计算135
4.4.3 滑柱的设计与计算137
4.4.4 套筒的材料和液性塑料的配方138
4.5 波纹套定心夹具的设计与计算138
4.5.1 波纹套定心夹具的结构及工作原理138
4.5.2 波纹薄壁套的结构尺寸139
4.5.3 波纹套的设计与计算141
4.6 碟形弹簧片定心夹具的设计141
4.6.1 碟形弹簧片定心夹具的结构及工作原理141
4.6.2 碟形弹簧片的夹紧特性及结构尺寸142
4.7 V形弹性盘定心夹具的设计143
4.7.1 V形弹簧盘定心夹具的结构及工作原理143
4.7.2 V形弹簧盘的结构144
4.7.3 V形弹簧盘的安装形式145
4.8 定心夹紧机构示例146
4.8.1 斜楔式定心夹紧机构146
4.8.2 螺旋式定心夹紧机构147
4.8.3 偏心式定心夹紧机构148
4.8.4 弹性定心夹紧机构148
4.8.5 其他定心夹紧机构149
第5章 电动电磁真空及自夹紧装置设计
5.1 电动夹紧装置151
5.1.1 电动卡盘的工作原理151
5.1.2 电动卡盘的主要参数152
5.2 电磁夹紧装置152
5.2.1 电磁无心夹具的工作原理152
5.2.2 电磁无心夹具的结构153
5.2.3 电磁无心夹具的参数调整154
5.3 真空夹紧装置155
5.3.1 真空夹紧的工作原理155
5.3.2 真空夹紧系统的设计155
5.4 自夹紧装置156
5.4.1 切削力夹紧装置156
5.4.2 离心力夹紧装置157
第6章 气压传动装置设计
6.1 气压传动的特点158
6.2 气压传动系统的组成及其图形符号158
6.2.1 气压传动系统的组成158
6.2.2 常用气压传动系统图形符号159
6.3 气压传动基本回路163
6.3.1 速度控制回路163
6.3.2 压力控制回路164
6.3.3 顺序控制回路164
6.3.4 同步动作回路166
6.3.5 延时动作回路167
6.3.6 安全保护回路167
6.3.7 遥控回路168
6.3.8 双活塞气缸控制回路168
6.3.9 自动控制回路169
6.3.1 0多位转台上的多缸控制回路170
6.4 气压传动系统的设计与计算170
6.4.1 机床夹具对气动回路的基本要求170
6.4.2 气压传动系统的设计程序170
6.4.3 气动系统的有关设计与计算171
6.5 气缸的设计与计算173
6.5.1 气缸的类型与应用173
6.5.2 气缸结构形式的确定176
6.5.3 气缸的设计步骤182
6.5.4 活塞式气缸主要参数的确定182
6.5.5 气缸的技术条件185
6.5.6 气缸的装配与使用要求188
6.6 气阀的种类及其使用188
6.6.1 气阀的类型、特点及应用188
6.6.2 气阀的选用190
6.7 气动辅件的选择与使用191
6.7.1 分水滤气器的选择与使用191
6.7.2 油雾器的选择与使用191
6.7.3 压力继电器的选择与使用192
6.7.4 消声器的选择与使用192
6.8 气动系统的安装调试及故障分析192
6.8.1 气动系统的安装与调试192
6.8.2 气动系统的使用与维护192
6.8.3 气动系统的常见故障及其排除方法194
第7章 液压传动装置设计
7.1 液压传动系统的组成及特点198
7.1.1 液压系统的组成198
7.1.2 常用液压图形符号199
7.1.3 液压传动的特点206
7.2 液压传动基本回路207
7.2.1 对液压传动基本回路的要求207
7.2.2 基本回路的连接方式207
7.2.3 液压系统的基本回路208
7.3 液压传动系统的设计215
7.3.1 设计方法和步骤215
7.3.2 液压系统的主要参数计算215
7.3.3 油缸主要参数的计算216
7.3.4 油缸的技术要求218
7.4 气液压传动增压器的设计219
7.4.1 增压夹紧传动装置的特点219
7.4.2 气液增压器的设计219
7.4.3 液压增压器的结构与控制回路223
7.5 液压系统的安装、使用与维修225
7.5.1 液压系统的安装与调试225
7.5.2 液压系统的使用与维护226
7.5.3 液压传动系统及装置的故障分析及排除228
第8章 对刀及引导装置设计
8.1 对刀装置设计234
8.1.1 常用对刀装置的基本类型234
8.1.2 对刀元件到定位元件位置的尺寸计算235
8.2 引导装置设计236
8.2.1 钻套的选择和设计236
8.2.2 镗套的选择和设计243
第9章 分度装置设计
9.1 分度装置的基本形式247
9.2 分度装置的对定机构和操纵机构249
9.3 分度板（盘）的锁紧机构252
9.4 典型分度装置示例254
9.5 精密分度装置256
9.5.1 端齿盘分度装置256
9.5.2 电感分度装置261
9.5.3 钢球分度装置261
第10章 夹具体的设计
10.1 夹具体设计的基本要求263
10.2 夹具体毛坯的结构与类型264
10.2.1 夹具体毛坯的结构264
10.2.2 夹具体毛坯的类型264
10.3 夹具体的设计265
10.3.1 夹具体外形尺寸的确定265
10.3.2 夹具体的技术要求265
10.3.3 夹具体的排屑结构266
10.3.4 夹具的吊装装置267
第11章 机床夹具零件及部件
11.1 定位件268
11.1.1 定位销268
11.1.2 固定支承272
11.1.3 调节支承272
11.1.4 V形块278
11.2 辅助支承280
11.2.1 自动调节支承280
11.2.2 推引式调节支承282
11.3 导向件284
11.3.1 钻套284
11.3.2 镗套287
11.4 对刀件291
11.4.1 对刀块291
11.4.2 对刀用塞尺292
11.5 对定件293
11.5.1 手拉式定位器293
11.5.2 枪栓式定位器294
11.5.3 齿条式定位器295
11.6 夹紧件297
11.6.1 螺母297
11.6.2 螺钉304
11.6.3 螺栓308
11.6.4 垫圈309
11.6.5 压块312
11.6.6 压板313
11.6.7 偏心轮323
11.6.8 支座325
11.6.9 快速夹紧装置326
11.6.1 0其他夹紧件331
11.7 键334
11.7.1 定位键334
11.7.2 定向键335
11.8 支柱、支脚、角铁335
11.8.1 支柱335
11.8.2 支脚339
11.8.3 角铁340
11.9 操作件343
11.9.1 把手343
11.9.2 手柄343
11.10其他件348
11.10.1 顶尖348
11.10.2 过渡盘349
11.10.3 夹头353
11.10.4 其他件355
第12章 机床夹具零件及部件应用图例
12.1 定位件360
12.2 辅助支承362
12.3 导向件362
12.4 夹紧件363
12.5 其他元件371
第13章 机床夹具用气压传动元件
13.1 气缸372
13.1.1 地脚式气缸372
13.1.2 法兰式气缸372
13.1.3 摆动式气缸377
13.1.4 回转式气缸380
13.1.5 膜片式气缸383
13.2 气阀384
13.2.1 方向控制阀384
13.2.2 流量控制阀391
13.2.3 单向顺序阀392
13.3 气动辅件392
13.3.1 密封元件392
13.3.2 管路附件396
13.3.3 气动三联件398
13.3.4 压力继电器400
13.3.5 消声器400
13.3.6 导气接头401
第14章 机床夹具用油缸和气液增压器
14.1 液压传动夹具用油缸403
14.1.1 油缸的种类及应用403
14.1.2 典型油缸的结构及零件403
14.2 气液压组合传动增压器408
14.2.1 管接式气液组合增压器408
14.2.2 板接式气液组合增压器413
14.2.3 压力表接头件415
14.3 手动液压装置416
14.3.1 杠杆式单级手动泵416
14.3.2 螺旋式手动泵417
第15章 典型机床夹具设计图例
15.1 车床类夹具419
15.1.1 心轴类车床夹具419
15.1.2 卡盘类车床夹具423
15.1.3 角铁类车床夹具434
15.1.4 花盘类车床夹具440
15.1.5 其他车床夹具442
15.2 钻床类夹具445
15.2.1 固定式钻模445
15.2.2 回转式钻模453
15.2.3 翻转式钻模465
15.2.4 盖板式钻模467
15.2.5 滑柱式钻模469
15.3 镗床夹具472
15.3.1 金刚镗床夹具472
15.3.2 专用镗床夹具475
15.4 铣床类夹具483
15.4.1 卧式铣床夹具483
15.4.2 立式铣床夹具497
15.4.3 其他铣削夹具499
15.5 磨床专用夹具502
15.5.1 外圆磨床专用夹具502
15.5.2 内圆磨床专用夹具505
15.5.3 平面磨床专用夹具509
15.5.4 齿轮加工磨床专用夹具510
15.6 刨床专用夹具512
15.6.1 牛头刨床专用夹具512
15.6.2 龙门刨床专用夹具513
15.7 拉床专用夹具515
15.7.1 拉孔夹具515
15.7.2 拉槽夹具516
15.8 切齿机床专用夹具517
15.8.1 滚齿机床专用夹具517
15.8.2 其他切齿机床专用夹具518
15.9 随行夹具与自动化夹具519
15.10 通用夹具522
15.10.1 车床通用夹具522
15.10.2 铣床通用夹具525
15.10.3 钻床通用夹具525
15.11可调夹具530
15.11.1 车床可调夹具530
15.11.2 钻床可调夹具532
15.11.3 铣床可调夹具534
15.11.4 磨床可调夹具534
附录536
机床夹具零件及部件-机械行业标准（JB/T）536
参考文献544