夹具的分类及组成原理

夹具是加工工件时，为完成某道工序，用来正确迅速装夹工件的装置。它对保证加工精度、提高生产效率和减轻工人的劳动强度有很大的作用。

1.夹具的种类

机床夹具根据其使用范围可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。通用夹具是指结构已经标准化、且有一定适用范围的夹具，这类夹具一般不需特殊调整就可以用于不同工件的装夹，它们的通用性较强，对于充分发挥机床的技术性能、扩大机床的使用范围起着重要的作用。因此，有些通用夹具已成为机床的标准附件，随机床一起供应给用户。专用夹具是指为某一零件的加工而专门设计和制造的夹具，没有通用性。通用可调夹具和成组夹具的特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的不同形状、规格和用途的标准元件和部件组装而成的夹具。组合夹具由专业厂家制造，其特点是灵活多变、万能性强、制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件、小批生产。

根据所使用的机床，夹具可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具（钻模）、镗床夹具（镗模）、磨床夹具和齿轮机床夹具等。

根据产生夹紧力的动力源，夹具可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。单件、小批生产中主要使用手动夹具，而成批和大量生产中则广泛采用气动夹具、电动夹具或液压夹具等。

2.夹具的组成

尽管夹具的用途和种类各不相同，结构也各异，但其主要由定位元件、导向元件、夹紧元件、连接元件、夹具体及其他元件等部分组成，如图5-5所示。

图5-5　夹具

1—菱形销；2—对刀块；3—定位键；4—夹具底板；5—圆柱销；6—工件；7—弹簧；
8—螺栓；9—螺母；10—压板；11—止动销

（1）定位元件。定位元件指夹具中用以确定工件正确位置的零件，如图5-5中夹具底板4、圆柱销5和菱形销1。工件以平面定位时，用支承钉和支承板作定位元件，如图5-6所示。工件以外圆柱面定位时，用V形块和定位套筒作定位元件，如图5-7所示。工件以孔定位时，用定位心轴和定位销作定位元件。图5-8（a）为圆柱销，图5-8（b）为菱形销。

图5-6　平面定位用的定位元件(www.xing528.com)

（a）支承钉；（b）支承板

图5-7　外圆柱面定位用的定位元件

（a）V形块；（b）套筒

图5-8　定位销

（a）圆柱销；（b）菱形销

（2）夹紧机构。工件定位后，为了防止工件由于受切削力等外力的作用而产生位移，而将其夹牢紧固的机构称为夹紧机构，如图5-5中的压板10、螺母9、螺栓8等。常用的夹紧机构有螺钉压板、偏心压板、斜楔夹紧机构、铰链夹紧机构等。

（3）导向元件。导向元件是指用来对刀和引导刀具进入正确加工位置的零件，如图5-5中的对刀块2。钻套和导向套主要用在钻床夹具和镗床夹具上，对刀块主要用在铣床夹具上。

（4）连接元件。用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连接的元件称为连接元件，如图5-5中的定位键3、夹具底板4等。

（5）夹具体。夹具体用以连接夹具各元件及装置，使之成为一个整体，并通过它将夹具装夹在机床上，如图5-5中的夹具底板4。

（6）其他元件或装置。除上述各部分以外的元件或装置，夹具上还有其他元件或装置，如某些夹具上的分度装置、防错装置、安全保护装置等。图5-5中的止动销11也属此类元件。

为了保证加工精度和生产效率，要求夹具具有足够的精度和刚度，并且结构要紧凑、形状要简单，装卸工件和清除切屑要方便等。