第 4章 机床夹具基础
4.1 机床夹具概述
4.2 工件定位基本原理
4.3 工件在夹具中的夹紧
4.4 专用夹具结束
4.1 机床夹具概述
各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，简称夹具。它是机床的一种附加装置。如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。
4,1,1机床夹具在机械加工中的作用
对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要把工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台上；另一种是工件装夹在夹具上。
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机床夹具的主要作用有以下几个方面：
1.保证加工精度 采用夹具装夹可以准确地确定工件与机床的相对位置，并且工件的正确位置在加工中不致发生变动，因此能较稳定地保证工件的加工精度。
2.提高劳动生产率 使用夹具能够快速的装夹工件。
3.扩大机床的工艺范围 在普通机床上配置适当的夹具可以扩大机床的工艺范围、实现一机多能。
4.降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度。
4,1,2 机床夹具的分类与组成
1．机床夹具的分类
1）按机床夹具通用化程度分类
(1)通用夹具 通用夹具是指已标准化、无需调整或稍加调整就可用于装夹不同工件的夹具。 广泛用于单件、小批量生产中。
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4.1 机床夹具概述
(2)专用夹具 专门为某一工件的一定工序加工而设计制造的夹具。结构紧凑，操作方便，适用于产品固定、批量较大的加工过程。
(3)可调夹具和成组夹具 这两种夹具结构相似。在加工完一种工件后，经过调整或更换个别元件，即可装夹加工形状相似、尺寸相近的工件。多用于中小批量生产。
(4)组合夹具 按工件一定工序的要求，由一套预先制造好的通用标准元件和部件组合而成的夹具。这种夹具使用完后，可进行拆卸或重新组装新夹具，具有缩短生产周期，减少专用夹具的品种、数量和存放面积等优点。适用于新产品试制和单件小批生产。
(5) 随行夹具 随行夹具是自动生产线夹具的一种。除了具有一般夹具所担负的装夹工件的任务外，还担负着沿自动线输送工件的任务。
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4.1 机床夹具概述
2）按工序所用机床分类
可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具和其它机床夹具等。
3）按驱动夹具工作的动力源分类
可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具及自夹紧夹具等。
2．夹具的组成
1) 定位元件及定位装置 用于确定工件在夹具中的正确位置。如 图 4-1中的 V形块 3、螺钉 8都是定位元件。
2) 夹紧装置 用于保持工件在夹具中的既定位置，使其在外力作用下不致产生移动。包括夹紧元件、传动装置及动力装置等。
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4.1 机床夹具概述图 4-1铣键槽夹具返回
1-夹具体 2-定位键
3-V形块 4-压板 5-杠杆
6-偏心轮 7-拉杆 8-螺钉
9-轴 10-对刀装置 11-手柄
3) 对刀元件 用于确定夹具相对于刀具的位置，如对刀块、钻套、镗套等。
4) 夹具体 用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并用于与机床有关部位进行连接，以确定夹具相对于机床的位置。
5) 其它元件及装置 如定向键、操作件和分度装置，
以及标准化连接元件等。
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4.1 机床夹具概述
4,2 工件定位基本原理
4,2,1 六点定位规则
1．六点定位原理
工件定位就是保证同一批工件在夹具中占有一致的正确加工位置。工件的定位，是靠定位装置在力的作用下,在工件夹紧之前或夹紧过程中实现的。
要使工件在夹具中的位置完全确定，其充分而必要的条件是将工件靠在按一定要求布置的六个定位点上，这就是六点定位原理。
工件在空间具有六个自由度，要使工件在夹具中占据正确的位置，就必须消除工件的六个自由度。消除工件自由度的典型方法，就是在夹具中设置六个支承 (定位元件 )，工件每次装到与六个支承接触的位置上，就得到了确定的位置。
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2,限制工件自由度与加工要求的关系
1）完全定位
工件在夹具中的六个自由度完全被六个支承点消除，称为完全定位。采用完全定位的工件在夹具中的位置是唯一的，
如上述六点定位原理中方形工件、盘类工件和轴类工件定位例子属于完全定位。
2）不完全定位
由于工件的几何特点，消除工件某些方面的自由度无意义，也无法消除，或工件某些方面的自由度存在不影响加工要求。工件在夹具中的六个自由度不需要完全消除就可获得相对于刀具的正确位置，称为不完全定位。
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4,2 工件定位基本原理
3）欠定位
定位点少于应消除的自由度数，使某些应消除的自由度没有消除，造成工件定位不足，称为欠定位。欠定位不能保证加工要求，因而是不允许的。任何一个满足要求的完全定位、不完全定位方案，去掉某个定位点，都可以成为欠定位。
4）过定位
工件的一个或几个自由度被重复限制，即有些定位点重复消除了同一个自由度，称为过定位,也叫重复定位。实际定位时发生了两个以上的定位支承点重复消除了一个自由度定位。对于过定位是否允许，应根据具体情况进行分析。
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4,2 工件定位基本原理
在定位基准精度和定位件精度很高的情况下，过定位不影响工件的正确定位。如果精度不高，导致同批工件在夹具中的位置不一致，增加工件和夹具的夹紧变形，部分工件不能顺利地与定位件配合，过定位不允许采用。
4,2,2 常用定位方式及定位元件
六点定位原理是通过定位支承点消除工件的自由度实现定位的，各定位支承点在夹具上由定位元件具体体现。因此，
定位元件必须具有足够的精度、刚度和强度，耐磨性好，便于制造、装配和维修。
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4,2 工件定位基本原理
1．工件以平面定位
所用定位元件主要有以下几种：
1)支承钉 2）支承板 3）可调支承
4）自位支承 (浮动支承 ) 5）辅助支承
2．工件以圆孔定位
工件以圆孔定位时，常用以下定位元件。
1）定位销 2）定位心轴 3）圆锥销定位
3.工件以圆锥孔定位
工件以圆锥孔定位时，常用的有锥形心轴定位和顶尖定位两种。
4.工件以外圆定位
工件以外圆作为定位基准时，可以在 V形块、圆孔、半圆孔、圆锥孔及定心夹紧装置中定位。其中最常用的是 V形块定位。
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4,2 工件定位基本原理
4.2.3 定位误差分析与计算
1.造成工件加工误差的因素
使用夹具时造成工件加工误差的因素可以包括下列四方面,
1) 与工件在夹具中定位有关的误差，称为定位误差，以
△ D表示；
2）与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差，以
△ A表示；
3）与导向或对刀（调整）有关的误差，称为对刀误差，
以△ T表示；
4）与加工方法有关的误差，称为加工方法误差，以△ G
表示。△ G包括机床误差、刀具误差、变形误差、和测量误差等。
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4,2 工件定位基本原理
2.定位误差及其产生的原因
定位误差的定义 由定位引起的同一批工件的工序基准在加工方向上的最大变动量，称为定位误差，以△ D表示。
定位误差研究的主要对象是工件的工序基准和定位基准。
它们的变动量将影响工件的尺寸精度和位置精度。造成定位误差的原因是定位基准与工序基准不重合以及定位基准位移误差两个方面。
1) 基准不重合误差
基准不重合误差是指工序基准与定位基准不重合，造成的定位误差，以△ B表示。
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4,2 工件定位基本原理
2) 基准位移误差
一批工件定位基准相对于定位元件的位置最大变动量 (或定位基准本身的位置变动量 )称为基准位移误差，用符号△ Y
表示。
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4,2 工件定位基本原理
4,3,1 夹紧装置的组成
1．夹紧装置的组成
图 4-27所示为典型的夹紧装置，它由以下几个部分组成。
1)动力源 动力源是指产生原始夹紧作用力的部分。如果用人力对工件进行夹紧，称为手动夹紧；如果用气动、液动和电动等动力装置来代替人力进行夹紧，则称为机动夹紧。
图 4-27中的气缸、活塞等是气动装置元件。
2) 中间传力机构 中间传力机构是介于动力源和夹紧元件之间的机构。它把动力源的夹紧作用力传递给夹紧元件，
然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。一般中间传力机构在传递夹紧力的过程中，能改变夹紧力的大小和方向，并可根据需要而具有一定的自锁性能。
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4.3 工件在夹具中的夹紧返回图 4-27 夹紧装置的组成示例
3)夹紧元件 夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它与工件的受压表面直接接触而实现对工件的夹紧。
中间传力机构和夹紧元件合称为夹紧机构。
4.3.2 夹紧力的确定
确定夹紧力的方向、作用点和大小时，要分析工件的结构特点、加工要求、切削力和其它外力作用工件的情况，以及定位元件的结构和布置方式。
1.夹紧力的方向和作用点的确定
1)夹紧力应朝向主要限位面。对工件只施加一个夹紧力，
或施加几个方向相同的夹紧力时，夹紧力的方向应尽可能朝向主要限位面。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
2)夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。
3) 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的方向和部位。
这一原则对刚性差的工件特别重要。
4)夹紧力作用点应靠近工件的加工表面。夹紧力作用点靠近被加工表面，还可减小切削力对该点的力矩，从而可以防止或减小工件切削时的振动及弯曲变形。
2．夹紧力大小的估算
夹紧力的大小从理论上讲，应该与作用在工件上的其他力 (力矩 )相平衡。而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机构的传力效率等因素有关，计算是很困难的。
因此，在实际工作中常用估算法、类比法或经验法来确定所需夹紧力的大小。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
用估算法确定夹紧力的大小时，首先根据加工情况，确定工件在加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态，分析作用在工件上的各种力，再根据静力平衡条件计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数，即可得到实际所需夹紧力，即 Fj = KF。
对于一般中、小型工件的加工，主要考虑切削力的影响；
对于大型工件的加工，必须考虑重力的影响；对于高速回转的偏心工件和往复运动的大型工件的加工，还必须考虑离心力和惯性力的影响。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
4.3.3基本夹紧机构
从夹紧装置的组成中可以看到，不论采用何种动力源 (手动或机动 )，一切外加的作用力要转化为夹紧力，都必须通过夹紧机构。因此，夹紧机构是夹紧装置中的重要的组成部分。
常用的夹紧机构有斜楔夹紧机构、偏心夹紧机构、螺旋夹紧机构等。
１,斜楔夹紧机构
斜楔夹紧机构是指用斜楔作为传力元件或夹紧元件的夹紧机构。它是利用其斜面的移动所产生的压力夹紧工件的。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
２,偏心夹紧机构
偏心夹紧机构是指用偏心元件直接或间接夹紧工件的夹紧机构。这种机构夹紧动作快，工作效率高，应用较广泛。
偏心元件一般有偏圆心和曲线偏心两种类型。曲线偏心是采用阿基米德螺旋线或对数螺旋线作为轮廓曲线，其升角变化均匀，但制造复杂，故很少使用。圆偏心 (偏心轮或偏心轴 )
因结构简单、制造容易、操作方便而得到广泛的应用，但其夹紧力和夹紧行程均较小，自锁性差，一般用于切削力小、
振动小、没有离心力影响的场合。 图 4-36所示为几种常见的圆偏心夹紧机构。
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4.3 工件在夹具中的夹紧返回
4-36 常见的圆偏心夹紧机构
(a) 偏心轮夹紧机构 (b)偏心轴夹紧机构 (c)偏心叉夹紧机构
３,螺旋夹紧机构
螺旋夹紧机构是指用螺旋元件直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的夹紧机构。它的结构简单，夹紧行程大，
尤其是具有增力大、自锁性能好的特点，其许多元件都已标准化，很适用于手动夹紧，在生产中使用极为普遍。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
4.4.1车床夹具
在车床上用来加工工件的内、外回转表面及端面的夹具称为车床夹具，车床夹具多数安装在车床主轴上，少数安装在床身或拖板上。第二种安装方式属机床改装范畴，在此不作介绍。
1．车床夹具实例
1) 角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、
接头等零件上的回转面及端面时，由于这些零件的形状比较复杂，难以装在通用卡盘上，因而需采用专用夹具。这类车床夹具的夹具体一般呈角铁状，其结构不对称，称这样的夹具为角铁式车床夹具。
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4.4 专用夹具
2) 心轴类车床夹具 心轴类车床夹具多用于工件以孔作主要定位基准，加工套类、盘类零件的外圆柱面的情况。
常见的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖式心轴和弹性心轴等。
3) 回转分度车床夹具 如 图 4-47所示是阀体四孔偏心回转车床夹具装配图。该夹具用于普通车床，车削阀体上的四个均布孔。
工件以端面、中心孔和侧面在转盘、定位销及销上定位。
分别拧紧螺母，通过压板，将工件压紧。一孔车削完毕后，
松开螺母，拔出对定销，转盘旋转 90o，对定销插入分度盘的另一个定位孔中，拧紧螺母，即可车削第二个孔，依此类推，
车削其余各孔。该夹具利用偏心原理，一次安装，可车削多孔。
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4.4 专用夹具返回图 4-47 阀体四孔偏心回转车床夹具
2．车床夹具的结构特点
1)车床主轴的回转轴线与工件被加工面的轴线重合 在车床上加工回转表面时，夹具上定位装置的结构和布置，必须保证主轴的回转轴线与工件被加工面的轴线重合。
2) 结构要紧凑以及悬伸长度要短 车床夹具的悬伸长度过大，会加剧主轴轴承的磨损，同时引起振动，影响加工质量。因此，夹具结构应尽量紧凑，悬伸长度要短。
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4.4 专用夹具
3) 夹具应基本平衡 角铁式车床夹具的定位装置及其他元件总是偏在主轴轴线的一边，不平衡现象严重。应设置配重块或加工减重孔来达到夹具的基本平衡，以减小振动和主轴轴承的磨损。
4) 夹具体应制成圆形 车床夹具的夹具体应设计成圆形，
夹具上 (包括工件 )的各个元件不应伸出夹具体的圆形轮廓之外，以免工作时碰伤操作者。
3．车床夹具的定位及夹具与机床的联接
工件在夹具中的正确位置是由夹具定位元件的定位面所确定。而夹具定位元件的定位面相对机床、刀具和切削成形运动也必须处于正确位置，它是由夹具与机床联接和配合精度来保证的。不同的机床，夹具在其上的定位及与机床的联接方式也不相同。
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4.4 专用夹具
对于工件回转类型的机床，如车床、内圆磨床和外圆磨床等，夹具随主轴一起回转，夹具一般联接在主轴的端部，
其定位和联接方式取决于机床主轴端部的结构。
对外轮廓尺寸较小的夹具，可通过夹具的莫氏锥柄，在机床主轴端部的锥孔内定位并联接，为安全起见，可用拉杆从主轴尾部将锥柄拉紧。这种联接方式简便，安装迅速，锥面定心无间隙，定位精度高，但刚性差，适用于车削短小零件和精加工套筒类零件。
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4.4 专用夹具
4,4,2 铣床夹具
铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花键及各种成形面。
按照铣削时的进给方式，通常将铣床夹具分为直线进给式、圆周进给式和靠模式三种。
1．铣床夹具实例
1) 直线进给式铣床夹具 如 图 4-49所示为铣槽的直线进给铣床夹具。工件以一面两孔定位，夹具上相应的定位元件为支承板、一个圆柱销和一个菱形销。工件的夹紧是使用螺旋压板夹紧机构来实现的。卸工件时，松开压紧螺母，螺旋压板在弹簧作用下抬起，转离工件的夹紧表面。使用定位键和对刀块，确定夹具与机床、刀具与夹具正确的相对位置。
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4.4 专用夹具返回图 4-49 铣槽夹具
2) 圆周进给式铣床夹具 圆周进给式铣床夹具一般在有回转工作台的专用铣床上使用，在通用铣床上使用时，应进行改装，增加一个回转工作台。工件以圆孔、端面及侧面在定位销和挡销上定位，由液压缸驱动拉杆通过快换垫圈将工件夹紧。夹具上可同时装夹 12个工件。
工作台由电动机通过蜗杆蜗轮机构带动回转。因此，它生产效率高，适用于大批大量生产的中、小件加工。
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4.4 专用夹具
3) 铣床靠模夹具 铣床靠模夹具用于专用或通用铣床上加工各种成形面。靠模夹具的作用是使主进给运动和靠模获得的辅助运动合成加工所需要的仿形运动。按照主进给运动的运动方式，铣床靠模夹具可分为直线进给和圆周进给两种。
2．铣床夹具结构特点
铣床夹具除了具有定位元件、夹紧机构和夹具体以外，和其他机床夹具不同的是还具有定位键 (对刀块与塞尺 )和对刀装置。
1) 定位键 铣床夹具常用装在夹具体底面上的定位键来确定夹具相对于机床进给方向的正确位置。如 图 4-52所示为常用定位键的结构及使用实例。为了提高定向精度，定位键上部与夹具体底面的槽配合，下部与机床工作台的 T形槽配合。两定位键在夹具允许范围内应尽量布置得远些，以提高夹具的安装精度。
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4.4 专用夹具返回图 4-52 定位键
2) 对刀装置
对刀块是用来确定夹具与刀具的相对位置。
对刀时，在刀具与对刀块之间加一塞尺，使刀具与对刀块不直接接触，以免损坏刀刃或造成对刀块过早磨损。
4,4,3钻床夹具
在钻床上进行孔的钻、扩、锪、攻螺纹等加工时所用的夹具称为钻床夹具，又称钻模。
1.钻模的主要类型
钻模的种类繁多，常用的有固定式、回转式、翻转式、
盖板式钻模等。
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4.4 专用夹具
1) 固定式钻模 固定式钻模的特点是在加工中钻模固定不动，用于在立式钻床上加工单孔或在摇臂钻床上加工位于同一方向上的平行孔系。如 图 4-54所示，钻模板用若干个螺钉和两个圆柱定位销固定在夹具体上。除用上述连接方法外，钻模板和夹具体还可以采用焊接结构或直接铸造成一体。
固定式钻模结构简单，制造方便，定位精度高，但有时装卸工件不便。
2)回转式钻模 回转式钻模用于加工工件上围绕某一轴线分布的轴向或径向孔系。工件一次安装，经夹具分度机构转位顺序加工各孔。如 图 4-55所示为加工套筒上三圈径向孔的回转式钻模。工件以内孔和一个端面在定位轴和分度盘的端面 A上定位，用螺母夹紧工件。钻完一排孔后，将分度销拉出，松开螺母，即可转动分度盘至另一位置，再插入分度销，
拧紧螺母，即可进行另一排孔的加工。
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4.4 专用夹具返回图 4-54 固定式钻模返回图 4-55 回转式钻模
3)盖板式钻模 如 图 4-56所示为加工车床溜板箱上多个小孔的盖板式钻模。盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设在钻模板上，钻模板在工件上装夹。夹具结构简单，轻便，易清除切屑。盖板式钻模适合在大型工件上加工小孔，也可用在中小型工件上的钻孔，加工小孔的盖板式钻模，因钻削力矩小，可不设夹紧装置。但是，盖板式钻模每次需从工件上装卸，比较费时。
4)滑柱式钻模 这是一种将钻模板装在可升降的滑柱上的钻模。如 图 4-57所示为手动滑柱式钻模，它由钻模板、斜齿轮轴、齿条轴、两根导向滑柱以及夹具体等部分组成。这种夹具结构和尺寸系列已经标准化。
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4.4 专用夹具返回图 4-56 盖板式钻模返回图 4-57 滑柱式钻模
5)翻转式钻模 翻转式钻模主要用于加工中、小型工件分布在不同表面上的孔。 图 4-58所示为加工套筒上四个径向孔的翻转式钻模。工件以内孔及端面在台肩和定位轴的圆柱面上定位，用快换垫圈和螺母夹紧。钻完一组孔后，翻转 60o，
钻另一组孔。该夹具的结构比较简单，但每次钻孔都需找正钻套相对钻头的位置，所以辅助时间较长，且手动翻转费力，
因此工件连同夹具总重量不能太重，生产批量不宜过大。
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4.4 专用夹具返回图 4-58 60o翻转模板
2．钻套和钻模板
钻模除有定位元件、夹紧装置和夹具体以外还有钻模板和钻套。
1) 钻套 钻套是钻模上的特有元件,用来引导刀具以保证被加工孔的位置精度和提高工艺系统的刚度。钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类。标准钻套又分为固定钻套、可换钻套和快换钻套三种。
(1) 固定钻套 如 图 4-59所示为固定钻套。钻套直接压装在钻模板上。固定钻套结构简单，钻孔精度高，但磨损后不能更换。固定钻套适用于单一钻孔工序的小批生产。
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4.4 专用夹具返回图 4-59 固定钻套
(2) 可换钻套 如 图 4-60所示为可换钻套。钻套装在衬套中，衬套压装在钻模板上，由螺钉将钻套压紧，以防止钻套转动或退刀时脱出。钻套磨损后，将螺钉松开可迅速更换。
可换钻套适用于大批生产时的单一钻孔工序。
(3) 快换钻套 如 图 4-61为快换钻套，其结构与可换钻套相似。当一个工序中工件同一孔需经多种方法加工 (如孔需经钻、扩、铰或攻螺纹等 )时，能快速更换不同孔径的钻套。
更换时，将钻套缺口转至螺钉处，即可取出。
(4) 特殊钻套 如 图 4-62所示是特殊钻套，当工件的结构形状不适合采用标准钻套时，可自行设计与工件相适应的特殊钻套。
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4.4 专用夹具返回图 4-60 可换钻套返回图 4-61 快换钻套返回图 4-62 特殊钻套
(a)加长钻套 (b)斜面钻套 (c)小孔距钻套
2)钻模板 用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置。钻模板多装配在夹具体或支架上。常用的钻模板有以下几种。
(1) 固定式钻模板 (见 图 4-54)。
(2) 铰链式钻模板。当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需攻螺纹时，可采用 图 4-63所示的铰链式钻模板。钻套导向孔与夹具安装面的垂直度可通过调整两个支承钉的高度来保证。
加工时，钻模板由菱形螺母锁紧。由于铰链销孔之间存在配合间隙，用此类钻模板加工的工件精度比固定式钻模板低。
(3) 可卸式钻模板。可卸式钻模板又称分离式钻模板，
如 图 4-64所示。它与夹具体形成可分离式的，钻模板卸下才能装卸工件，比较费事，且定位精度低，一般多用于不便装卸工件的情况。
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4.4 专用夹具返回图 4-54 固定式钻模返回图 4-63 铰链式钻模板返回图 4-64 可卸式钻模板
4,4,4镗床夹具
镗床夹具又称镗模，主要用于加工箱体类工件的精密孔或孔系。
1．镗床夹具实例
镗模可分为双支承镗模、单支承镗模及无支承镗模。
1)双支承镗模 如 图 4-65所示为镗削车床尾架孔的双支承镗模。镗模的两个支承分别设置在刀具的前方和后方，镗刀杆和主轴通过浮动接头联接，保证被加工孔的加工精度不受机床主轴精度的影响。
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4.4 专用夹具返回图 4-65 镗削车床尾架孔的镗模
2)单支承镗模 这类镗模只有一个导向支承，镗杆与主轴采用固定连接。安装镗模时，应使镗套轴线与机床主轴轴线重合，主轴的回转精度将影响镗孔精度。根据支承相对刀具的位置，单支承镗模又可分为前单支承镗模 (镗杆支承设置在刀具的前方 )和后单支承镗模 (镗杆支承设置在刀具的后方 )。
3)无支承镗模 工件在刚性好、精度高的金刚镗床或坐标镗床上镗孔时，夹具上不设置镗杆支承，加工孔的尺寸和位置精度均由镗床保证。
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4.4 专用夹具
2．镗床夹具的其他组件
镗床夹具除具有定位元件和夹紧装置外，还有镗套、镗模支架、镗模底座、镗杆等。
1)镗套 镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度。常用的镗套有两类，即固定式镗套和回转式镗套。
2)镗杆 如 图 4-68所示为用于固定式镗套的镗杆导向部分结构。当镗杆导向部分直径小于 50 mm时，镗杆常采用整体式结构。
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4.4 专用夹具返回图 4-68 用于固定镗套的镗杆导向部分结构
3)镗模支架 镗模支架主要用来安装镗套和承受切削力，
要求有足够的刚性和稳定性，在结构上一般要有较大的安装基面和设置必要的加强肋，而且支架上不允许安装夹紧机构和承受夹紧反力，以免支架变形而破坏精度。
4)浮动接头 当用双支承镗模镗孔时，镗杆通过浮动接头与机床主轴浮动联接。如 图 4-69所示为联接镗杆与机床主轴的浮动接头。
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4.4 专用夹具返回图 4-69 浮动接头
5)镗模底座 镗模底座与其他夹具体相比厚度较大，且内腔设有十字形加强肋。和铣床夹具一样，镗模底座上也常设有定位键或找正面，以保证镗模在机床上安装时的正确位置。
4,4,5 可调夹具
可调夹具有通用可调夹具、成组夹具两类。它们的共同特点是：只要更换或调整个别定位、夹紧或导向元件，即可用于多种零件的加工，从而使多种零件的单件小批生产变为一组零件在同一夹具上的“成批生产”。产品更新换代后，只要属于同一类型的零件，就可在此夹具上加工。由于可调夹具具有较强的适应性和良好的继承性，所以使用可调夹具可大量减少专用夹具的数量，缩短生产准备周期，降低成本。
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4.4 专用夹具
4,4,6 数控机床夹具
数控机床夹具主要采用可调夹具、组合夹具、拼装夹具和数控夹具 (夹具本身可在程序控制下进行调整 )。
拼装夹具是在成组工艺基础上，用标准化、系列化的夹具零部件拼装而成的夹具。它有组合夹具的优点，比组合夹具有更好的精度和刚性，更小的体积和更高的效率，因而较适合柔性加工的要求，常用作数控机床夹具。
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4.4 专用夹具
4.1 机床夹具概述
4.2 工件定位基本原理
4.3 工件在夹具中的夹紧
4.4 专用夹具结束
4.1 机床夹具概述
各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，简称夹具。它是机床的一种附加装置。如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。
4,1,1机床夹具在机械加工中的作用
对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要把工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台上；另一种是工件装夹在夹具上。
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机床夹具的主要作用有以下几个方面：
1.保证加工精度 采用夹具装夹可以准确地确定工件与机床的相对位置，并且工件的正确位置在加工中不致发生变动，因此能较稳定地保证工件的加工精度。
2.提高劳动生产率 使用夹具能够快速的装夹工件。
3.扩大机床的工艺范围 在普通机床上配置适当的夹具可以扩大机床的工艺范围、实现一机多能。
4.降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度。
4,1,2 机床夹具的分类与组成
1．机床夹具的分类
1）按机床夹具通用化程度分类
(1)通用夹具 通用夹具是指已标准化、无需调整或稍加调整就可用于装夹不同工件的夹具。 广泛用于单件、小批量生产中。
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4.1 机床夹具概述
(2)专用夹具 专门为某一工件的一定工序加工而设计制造的夹具。结构紧凑，操作方便，适用于产品固定、批量较大的加工过程。
(3)可调夹具和成组夹具 这两种夹具结构相似。在加工完一种工件后，经过调整或更换个别元件，即可装夹加工形状相似、尺寸相近的工件。多用于中小批量生产。
(4)组合夹具 按工件一定工序的要求，由一套预先制造好的通用标准元件和部件组合而成的夹具。这种夹具使用完后，可进行拆卸或重新组装新夹具，具有缩短生产周期，减少专用夹具的品种、数量和存放面积等优点。适用于新产品试制和单件小批生产。
(5) 随行夹具 随行夹具是自动生产线夹具的一种。除了具有一般夹具所担负的装夹工件的任务外，还担负着沿自动线输送工件的任务。
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4.1 机床夹具概述
2）按工序所用机床分类
可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具和其它机床夹具等。
3）按驱动夹具工作的动力源分类
可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具及自夹紧夹具等。
2．夹具的组成
1) 定位元件及定位装置 用于确定工件在夹具中的正确位置。如 图 4-1中的 V形块 3、螺钉 8都是定位元件。
2) 夹紧装置 用于保持工件在夹具中的既定位置，使其在外力作用下不致产生移动。包括夹紧元件、传动装置及动力装置等。
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4.1 机床夹具概述图 4-1铣键槽夹具返回
1-夹具体 2-定位键
3-V形块 4-压板 5-杠杆
6-偏心轮 7-拉杆 8-螺钉
9-轴 10-对刀装置 11-手柄
3) 对刀元件 用于确定夹具相对于刀具的位置，如对刀块、钻套、镗套等。
4) 夹具体 用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并用于与机床有关部位进行连接，以确定夹具相对于机床的位置。
5) 其它元件及装置 如定向键、操作件和分度装置，
以及标准化连接元件等。
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4.1 机床夹具概述
4,2 工件定位基本原理
4,2,1 六点定位规则
1．六点定位原理
工件定位就是保证同一批工件在夹具中占有一致的正确加工位置。工件的定位，是靠定位装置在力的作用下,在工件夹紧之前或夹紧过程中实现的。
要使工件在夹具中的位置完全确定，其充分而必要的条件是将工件靠在按一定要求布置的六个定位点上，这就是六点定位原理。
工件在空间具有六个自由度，要使工件在夹具中占据正确的位置，就必须消除工件的六个自由度。消除工件自由度的典型方法，就是在夹具中设置六个支承 (定位元件 )，工件每次装到与六个支承接触的位置上，就得到了确定的位置。
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2,限制工件自由度与加工要求的关系
1）完全定位
工件在夹具中的六个自由度完全被六个支承点消除，称为完全定位。采用完全定位的工件在夹具中的位置是唯一的，
如上述六点定位原理中方形工件、盘类工件和轴类工件定位例子属于完全定位。
2）不完全定位
由于工件的几何特点，消除工件某些方面的自由度无意义，也无法消除，或工件某些方面的自由度存在不影响加工要求。工件在夹具中的六个自由度不需要完全消除就可获得相对于刀具的正确位置，称为不完全定位。
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4,2 工件定位基本原理
3）欠定位
定位点少于应消除的自由度数，使某些应消除的自由度没有消除，造成工件定位不足，称为欠定位。欠定位不能保证加工要求，因而是不允许的。任何一个满足要求的完全定位、不完全定位方案，去掉某个定位点，都可以成为欠定位。
4）过定位
工件的一个或几个自由度被重复限制，即有些定位点重复消除了同一个自由度，称为过定位,也叫重复定位。实际定位时发生了两个以上的定位支承点重复消除了一个自由度定位。对于过定位是否允许，应根据具体情况进行分析。
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4,2 工件定位基本原理
在定位基准精度和定位件精度很高的情况下，过定位不影响工件的正确定位。如果精度不高，导致同批工件在夹具中的位置不一致，增加工件和夹具的夹紧变形，部分工件不能顺利地与定位件配合，过定位不允许采用。
4,2,2 常用定位方式及定位元件
六点定位原理是通过定位支承点消除工件的自由度实现定位的，各定位支承点在夹具上由定位元件具体体现。因此，
定位元件必须具有足够的精度、刚度和强度，耐磨性好，便于制造、装配和维修。
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4,2 工件定位基本原理
1．工件以平面定位
所用定位元件主要有以下几种：
1)支承钉 2）支承板 3）可调支承
4）自位支承 (浮动支承 ) 5）辅助支承
2．工件以圆孔定位
工件以圆孔定位时，常用以下定位元件。
1）定位销 2）定位心轴 3）圆锥销定位
3.工件以圆锥孔定位
工件以圆锥孔定位时，常用的有锥形心轴定位和顶尖定位两种。
4.工件以外圆定位
工件以外圆作为定位基准时，可以在 V形块、圆孔、半圆孔、圆锥孔及定心夹紧装置中定位。其中最常用的是 V形块定位。
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4,2 工件定位基本原理
4.2.3 定位误差分析与计算
1.造成工件加工误差的因素
使用夹具时造成工件加工误差的因素可以包括下列四方面,
1) 与工件在夹具中定位有关的误差，称为定位误差，以
△ D表示；
2）与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差，以
△ A表示；
3）与导向或对刀（调整）有关的误差，称为对刀误差，
以△ T表示；
4）与加工方法有关的误差，称为加工方法误差，以△ G
表示。△ G包括机床误差、刀具误差、变形误差、和测量误差等。
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4,2 工件定位基本原理
2.定位误差及其产生的原因
定位误差的定义 由定位引起的同一批工件的工序基准在加工方向上的最大变动量，称为定位误差，以△ D表示。
定位误差研究的主要对象是工件的工序基准和定位基准。
它们的变动量将影响工件的尺寸精度和位置精度。造成定位误差的原因是定位基准与工序基准不重合以及定位基准位移误差两个方面。
1) 基准不重合误差
基准不重合误差是指工序基准与定位基准不重合，造成的定位误差，以△ B表示。
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4,2 工件定位基本原理
2) 基准位移误差
一批工件定位基准相对于定位元件的位置最大变动量 (或定位基准本身的位置变动量 )称为基准位移误差，用符号△ Y
表示。
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4,2 工件定位基本原理
4,3,1 夹紧装置的组成
1．夹紧装置的组成
图 4-27所示为典型的夹紧装置，它由以下几个部分组成。
1)动力源 动力源是指产生原始夹紧作用力的部分。如果用人力对工件进行夹紧，称为手动夹紧；如果用气动、液动和电动等动力装置来代替人力进行夹紧，则称为机动夹紧。
图 4-27中的气缸、活塞等是气动装置元件。
2) 中间传力机构 中间传力机构是介于动力源和夹紧元件之间的机构。它把动力源的夹紧作用力传递给夹紧元件，
然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。一般中间传力机构在传递夹紧力的过程中，能改变夹紧力的大小和方向，并可根据需要而具有一定的自锁性能。
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4.3 工件在夹具中的夹紧返回图 4-27 夹紧装置的组成示例
3)夹紧元件 夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它与工件的受压表面直接接触而实现对工件的夹紧。
中间传力机构和夹紧元件合称为夹紧机构。
4.3.2 夹紧力的确定
确定夹紧力的方向、作用点和大小时，要分析工件的结构特点、加工要求、切削力和其它外力作用工件的情况，以及定位元件的结构和布置方式。
1.夹紧力的方向和作用点的确定
1)夹紧力应朝向主要限位面。对工件只施加一个夹紧力，
或施加几个方向相同的夹紧力时，夹紧力的方向应尽可能朝向主要限位面。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
2)夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。
3) 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的方向和部位。
这一原则对刚性差的工件特别重要。
4)夹紧力作用点应靠近工件的加工表面。夹紧力作用点靠近被加工表面，还可减小切削力对该点的力矩，从而可以防止或减小工件切削时的振动及弯曲变形。
2．夹紧力大小的估算
夹紧力的大小从理论上讲，应该与作用在工件上的其他力 (力矩 )相平衡。而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机构的传力效率等因素有关，计算是很困难的。
因此，在实际工作中常用估算法、类比法或经验法来确定所需夹紧力的大小。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
用估算法确定夹紧力的大小时，首先根据加工情况，确定工件在加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态，分析作用在工件上的各种力，再根据静力平衡条件计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数，即可得到实际所需夹紧力，即 Fj = KF。
对于一般中、小型工件的加工，主要考虑切削力的影响；
对于大型工件的加工，必须考虑重力的影响；对于高速回转的偏心工件和往复运动的大型工件的加工，还必须考虑离心力和惯性力的影响。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
4.3.3基本夹紧机构
从夹紧装置的组成中可以看到，不论采用何种动力源 (手动或机动 )，一切外加的作用力要转化为夹紧力，都必须通过夹紧机构。因此，夹紧机构是夹紧装置中的重要的组成部分。
常用的夹紧机构有斜楔夹紧机构、偏心夹紧机构、螺旋夹紧机构等。
１,斜楔夹紧机构
斜楔夹紧机构是指用斜楔作为传力元件或夹紧元件的夹紧机构。它是利用其斜面的移动所产生的压力夹紧工件的。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
２,偏心夹紧机构
偏心夹紧机构是指用偏心元件直接或间接夹紧工件的夹紧机构。这种机构夹紧动作快，工作效率高，应用较广泛。
偏心元件一般有偏圆心和曲线偏心两种类型。曲线偏心是采用阿基米德螺旋线或对数螺旋线作为轮廓曲线，其升角变化均匀，但制造复杂，故很少使用。圆偏心 (偏心轮或偏心轴 )
因结构简单、制造容易、操作方便而得到广泛的应用，但其夹紧力和夹紧行程均较小，自锁性差，一般用于切削力小、
振动小、没有离心力影响的场合。 图 4-36所示为几种常见的圆偏心夹紧机构。
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4.3 工件在夹具中的夹紧返回
4-36 常见的圆偏心夹紧机构
(a) 偏心轮夹紧机构 (b)偏心轴夹紧机构 (c)偏心叉夹紧机构
３,螺旋夹紧机构
螺旋夹紧机构是指用螺旋元件直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的夹紧机构。它的结构简单，夹紧行程大，
尤其是具有增力大、自锁性能好的特点，其许多元件都已标准化，很适用于手动夹紧，在生产中使用极为普遍。
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4.3 工件在夹具中的夹紧
4.4.1车床夹具
在车床上用来加工工件的内、外回转表面及端面的夹具称为车床夹具，车床夹具多数安装在车床主轴上，少数安装在床身或拖板上。第二种安装方式属机床改装范畴，在此不作介绍。
1．车床夹具实例
1) 角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、
接头等零件上的回转面及端面时，由于这些零件的形状比较复杂，难以装在通用卡盘上，因而需采用专用夹具。这类车床夹具的夹具体一般呈角铁状，其结构不对称，称这样的夹具为角铁式车床夹具。
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4.4 专用夹具
2) 心轴类车床夹具 心轴类车床夹具多用于工件以孔作主要定位基准，加工套类、盘类零件的外圆柱面的情况。
常见的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖式心轴和弹性心轴等。
3) 回转分度车床夹具 如 图 4-47所示是阀体四孔偏心回转车床夹具装配图。该夹具用于普通车床，车削阀体上的四个均布孔。
工件以端面、中心孔和侧面在转盘、定位销及销上定位。
分别拧紧螺母，通过压板，将工件压紧。一孔车削完毕后，
松开螺母，拔出对定销，转盘旋转 90o，对定销插入分度盘的另一个定位孔中，拧紧螺母，即可车削第二个孔，依此类推，
车削其余各孔。该夹具利用偏心原理，一次安装，可车削多孔。
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4.4 专用夹具返回图 4-47 阀体四孔偏心回转车床夹具
2．车床夹具的结构特点
1)车床主轴的回转轴线与工件被加工面的轴线重合 在车床上加工回转表面时，夹具上定位装置的结构和布置，必须保证主轴的回转轴线与工件被加工面的轴线重合。
2) 结构要紧凑以及悬伸长度要短 车床夹具的悬伸长度过大，会加剧主轴轴承的磨损，同时引起振动，影响加工质量。因此，夹具结构应尽量紧凑，悬伸长度要短。
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4.4 专用夹具
3) 夹具应基本平衡 角铁式车床夹具的定位装置及其他元件总是偏在主轴轴线的一边，不平衡现象严重。应设置配重块或加工减重孔来达到夹具的基本平衡，以减小振动和主轴轴承的磨损。
4) 夹具体应制成圆形 车床夹具的夹具体应设计成圆形，
夹具上 (包括工件 )的各个元件不应伸出夹具体的圆形轮廓之外，以免工作时碰伤操作者。
3．车床夹具的定位及夹具与机床的联接
工件在夹具中的正确位置是由夹具定位元件的定位面所确定。而夹具定位元件的定位面相对机床、刀具和切削成形运动也必须处于正确位置，它是由夹具与机床联接和配合精度来保证的。不同的机床，夹具在其上的定位及与机床的联接方式也不相同。
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4.4 专用夹具
对于工件回转类型的机床，如车床、内圆磨床和外圆磨床等，夹具随主轴一起回转，夹具一般联接在主轴的端部，
其定位和联接方式取决于机床主轴端部的结构。
对外轮廓尺寸较小的夹具，可通过夹具的莫氏锥柄，在机床主轴端部的锥孔内定位并联接，为安全起见，可用拉杆从主轴尾部将锥柄拉紧。这种联接方式简便，安装迅速，锥面定心无间隙，定位精度高，但刚性差，适用于车削短小零件和精加工套筒类零件。
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4.4 专用夹具
4,4,2 铣床夹具
铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花键及各种成形面。
按照铣削时的进给方式，通常将铣床夹具分为直线进给式、圆周进给式和靠模式三种。
1．铣床夹具实例
1) 直线进给式铣床夹具 如 图 4-49所示为铣槽的直线进给铣床夹具。工件以一面两孔定位，夹具上相应的定位元件为支承板、一个圆柱销和一个菱形销。工件的夹紧是使用螺旋压板夹紧机构来实现的。卸工件时，松开压紧螺母，螺旋压板在弹簧作用下抬起，转离工件的夹紧表面。使用定位键和对刀块，确定夹具与机床、刀具与夹具正确的相对位置。
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4.4 专用夹具返回图 4-49 铣槽夹具
2) 圆周进给式铣床夹具 圆周进给式铣床夹具一般在有回转工作台的专用铣床上使用，在通用铣床上使用时，应进行改装，增加一个回转工作台。工件以圆孔、端面及侧面在定位销和挡销上定位，由液压缸驱动拉杆通过快换垫圈将工件夹紧。夹具上可同时装夹 12个工件。
工作台由电动机通过蜗杆蜗轮机构带动回转。因此，它生产效率高，适用于大批大量生产的中、小件加工。
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4.4 专用夹具
3) 铣床靠模夹具 铣床靠模夹具用于专用或通用铣床上加工各种成形面。靠模夹具的作用是使主进给运动和靠模获得的辅助运动合成加工所需要的仿形运动。按照主进给运动的运动方式，铣床靠模夹具可分为直线进给和圆周进给两种。
2．铣床夹具结构特点
铣床夹具除了具有定位元件、夹紧机构和夹具体以外，和其他机床夹具不同的是还具有定位键 (对刀块与塞尺 )和对刀装置。
1) 定位键 铣床夹具常用装在夹具体底面上的定位键来确定夹具相对于机床进给方向的正确位置。如 图 4-52所示为常用定位键的结构及使用实例。为了提高定向精度，定位键上部与夹具体底面的槽配合，下部与机床工作台的 T形槽配合。两定位键在夹具允许范围内应尽量布置得远些，以提高夹具的安装精度。
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4.4 专用夹具返回图 4-52 定位键
2) 对刀装置
对刀块是用来确定夹具与刀具的相对位置。
对刀时，在刀具与对刀块之间加一塞尺，使刀具与对刀块不直接接触，以免损坏刀刃或造成对刀块过早磨损。
4,4,3钻床夹具
在钻床上进行孔的钻、扩、锪、攻螺纹等加工时所用的夹具称为钻床夹具，又称钻模。
1.钻模的主要类型
钻模的种类繁多，常用的有固定式、回转式、翻转式、
盖板式钻模等。
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4.4 专用夹具
1) 固定式钻模 固定式钻模的特点是在加工中钻模固定不动，用于在立式钻床上加工单孔或在摇臂钻床上加工位于同一方向上的平行孔系。如 图 4-54所示，钻模板用若干个螺钉和两个圆柱定位销固定在夹具体上。除用上述连接方法外，钻模板和夹具体还可以采用焊接结构或直接铸造成一体。
固定式钻模结构简单，制造方便，定位精度高，但有时装卸工件不便。
2)回转式钻模 回转式钻模用于加工工件上围绕某一轴线分布的轴向或径向孔系。工件一次安装，经夹具分度机构转位顺序加工各孔。如 图 4-55所示为加工套筒上三圈径向孔的回转式钻模。工件以内孔和一个端面在定位轴和分度盘的端面 A上定位，用螺母夹紧工件。钻完一排孔后，将分度销拉出，松开螺母，即可转动分度盘至另一位置，再插入分度销，
拧紧螺母，即可进行另一排孔的加工。
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4.4 专用夹具返回图 4-54 固定式钻模返回图 4-55 回转式钻模
3)盖板式钻模 如 图 4-56所示为加工车床溜板箱上多个小孔的盖板式钻模。盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设在钻模板上，钻模板在工件上装夹。夹具结构简单，轻便，易清除切屑。盖板式钻模适合在大型工件上加工小孔，也可用在中小型工件上的钻孔，加工小孔的盖板式钻模，因钻削力矩小，可不设夹紧装置。但是，盖板式钻模每次需从工件上装卸，比较费时。
4)滑柱式钻模 这是一种将钻模板装在可升降的滑柱上的钻模。如 图 4-57所示为手动滑柱式钻模，它由钻模板、斜齿轮轴、齿条轴、两根导向滑柱以及夹具体等部分组成。这种夹具结构和尺寸系列已经标准化。
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4.4 专用夹具返回图 4-56 盖板式钻模返回图 4-57 滑柱式钻模
5)翻转式钻模 翻转式钻模主要用于加工中、小型工件分布在不同表面上的孔。 图 4-58所示为加工套筒上四个径向孔的翻转式钻模。工件以内孔及端面在台肩和定位轴的圆柱面上定位，用快换垫圈和螺母夹紧。钻完一组孔后，翻转 60o，
钻另一组孔。该夹具的结构比较简单，但每次钻孔都需找正钻套相对钻头的位置，所以辅助时间较长，且手动翻转费力，
因此工件连同夹具总重量不能太重，生产批量不宜过大。
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4.4 专用夹具返回图 4-58 60o翻转模板
2．钻套和钻模板
钻模除有定位元件、夹紧装置和夹具体以外还有钻模板和钻套。
1) 钻套 钻套是钻模上的特有元件,用来引导刀具以保证被加工孔的位置精度和提高工艺系统的刚度。钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类。标准钻套又分为固定钻套、可换钻套和快换钻套三种。
(1) 固定钻套 如 图 4-59所示为固定钻套。钻套直接压装在钻模板上。固定钻套结构简单，钻孔精度高，但磨损后不能更换。固定钻套适用于单一钻孔工序的小批生产。
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4.4 专用夹具返回图 4-59 固定钻套
(2) 可换钻套 如 图 4-60所示为可换钻套。钻套装在衬套中，衬套压装在钻模板上，由螺钉将钻套压紧，以防止钻套转动或退刀时脱出。钻套磨损后，将螺钉松开可迅速更换。
可换钻套适用于大批生产时的单一钻孔工序。
(3) 快换钻套 如 图 4-61为快换钻套，其结构与可换钻套相似。当一个工序中工件同一孔需经多种方法加工 (如孔需经钻、扩、铰或攻螺纹等 )时，能快速更换不同孔径的钻套。
更换时，将钻套缺口转至螺钉处，即可取出。
(4) 特殊钻套 如 图 4-62所示是特殊钻套，当工件的结构形状不适合采用标准钻套时，可自行设计与工件相适应的特殊钻套。
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4.4 专用夹具返回图 4-60 可换钻套返回图 4-61 快换钻套返回图 4-62 特殊钻套
(a)加长钻套 (b)斜面钻套 (c)小孔距钻套
2)钻模板 用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置。钻模板多装配在夹具体或支架上。常用的钻模板有以下几种。
(1) 固定式钻模板 (见 图 4-54)。
(2) 铰链式钻模板。当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需攻螺纹时，可采用 图 4-63所示的铰链式钻模板。钻套导向孔与夹具安装面的垂直度可通过调整两个支承钉的高度来保证。
加工时，钻模板由菱形螺母锁紧。由于铰链销孔之间存在配合间隙，用此类钻模板加工的工件精度比固定式钻模板低。
(3) 可卸式钻模板。可卸式钻模板又称分离式钻模板，
如 图 4-64所示。它与夹具体形成可分离式的，钻模板卸下才能装卸工件，比较费事，且定位精度低，一般多用于不便装卸工件的情况。
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4.4 专用夹具返回图 4-54 固定式钻模返回图 4-63 铰链式钻模板返回图 4-64 可卸式钻模板
4,4,4镗床夹具
镗床夹具又称镗模，主要用于加工箱体类工件的精密孔或孔系。
1．镗床夹具实例
镗模可分为双支承镗模、单支承镗模及无支承镗模。
1)双支承镗模 如 图 4-65所示为镗削车床尾架孔的双支承镗模。镗模的两个支承分别设置在刀具的前方和后方，镗刀杆和主轴通过浮动接头联接，保证被加工孔的加工精度不受机床主轴精度的影响。
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4.4 专用夹具返回图 4-65 镗削车床尾架孔的镗模
2)单支承镗模 这类镗模只有一个导向支承，镗杆与主轴采用固定连接。安装镗模时，应使镗套轴线与机床主轴轴线重合，主轴的回转精度将影响镗孔精度。根据支承相对刀具的位置，单支承镗模又可分为前单支承镗模 (镗杆支承设置在刀具的前方 )和后单支承镗模 (镗杆支承设置在刀具的后方 )。
3)无支承镗模 工件在刚性好、精度高的金刚镗床或坐标镗床上镗孔时，夹具上不设置镗杆支承，加工孔的尺寸和位置精度均由镗床保证。
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4.4 专用夹具
2．镗床夹具的其他组件
镗床夹具除具有定位元件和夹紧装置外，还有镗套、镗模支架、镗模底座、镗杆等。
1)镗套 镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度。常用的镗套有两类，即固定式镗套和回转式镗套。
2)镗杆 如 图 4-68所示为用于固定式镗套的镗杆导向部分结构。当镗杆导向部分直径小于 50 mm时，镗杆常采用整体式结构。
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4.4 专用夹具返回图 4-68 用于固定镗套的镗杆导向部分结构
3)镗模支架 镗模支架主要用来安装镗套和承受切削力，
要求有足够的刚性和稳定性，在结构上一般要有较大的安装基面和设置必要的加强肋，而且支架上不允许安装夹紧机构和承受夹紧反力，以免支架变形而破坏精度。
4)浮动接头 当用双支承镗模镗孔时，镗杆通过浮动接头与机床主轴浮动联接。如 图 4-69所示为联接镗杆与机床主轴的浮动接头。
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4.4 专用夹具返回图 4-69 浮动接头
5)镗模底座 镗模底座与其他夹具体相比厚度较大，且内腔设有十字形加强肋。和铣床夹具一样，镗模底座上也常设有定位键或找正面，以保证镗模在机床上安装时的正确位置。
4,4,5 可调夹具
可调夹具有通用可调夹具、成组夹具两类。它们的共同特点是：只要更换或调整个别定位、夹紧或导向元件，即可用于多种零件的加工，从而使多种零件的单件小批生产变为一组零件在同一夹具上的“成批生产”。产品更新换代后，只要属于同一类型的零件，就可在此夹具上加工。由于可调夹具具有较强的适应性和良好的继承性，所以使用可调夹具可大量减少专用夹具的数量，缩短生产准备周期，降低成本。
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4.4 专用夹具
4,4,6 数控机床夹具
数控机床夹具主要采用可调夹具、组合夹具、拼装夹具和数控夹具 (夹具本身可在程序控制下进行调整 )。
拼装夹具是在成组工艺基础上，用标准化、系列化的夹具零部件拼装而成的夹具。它有组合夹具的优点，比组合夹具有更好的精度和刚性，更小的体积和更高的效率，因而较适合柔性加工的要求，常用作数控机床夹具。
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4.4 专用夹具
