在机械加工过程中，常用的夹具有机床用平口虎钳（简称平口钳）、压板螺栓、三爪自定心卡盘、顶尖、心轴和分度头等。

1.平口钳

平口钳结构如图2-3所示，以不同的钳口宽度来表示其规格，可安装在铣、刨、磨、钻等加工机械的工作台上，适于装夹形状规则的小型工件。使用时先把平口钳固定在工作台上，将钳口找正，然后再安装工件。安装工件时，常用的划线找正方法，如图2-4所示。

图2-3　平口钳

1—底座；2—固定钳口；3—活动钳口；4—螺杆

图2-4　按划线找正安装

1—平口钳；2—工件；3—划针及划线盘；4—工作台

JB/T 9936—2011可倾机用虎钳

JB/T 9937—2011高精度机用虎钳

JB/T 9938—2011增力机用虎钳 技术条件

HB 2083—1989检验平台（L=200～800mm）

在平口钳中安装工件，应注意工件的待加工表面必须高于钳口，以免刀具碰着钳口。若工件高度不够，可用平行垫铁将工件垫高，如图2-5所示。为了保护钳口，在夹持毛坯时，可先在钳口上垫铜皮，并将比较平整的面贴紧在固定钳口上。当安装刚性较差的工件时，应将工件的薄弱部分预先垫实或作支撑，以免工件夹紧后产生变形，如图2-6所示。

2.压板螺栓

当工件尺寸较大或形状特殊时，可用压板螺栓和垫铁把工件直接固定在工作台上进行加工。安装时先找正工件，具体安装方法如图2-7所示。

在用压板螺栓装夹工件的操作过程中，应注意压板的位置要安排得当，压点要靠近加工面，压力大小要合适。粗加工时，压紧力要大，以防止切削中工件移动；精加工时，压紧力要适当，防止工件发生变形。各种压紧方法的正、误比较如图2-8所示。

图2-5　用垫铁垫高工件的操作

1—平行垫铁；2—软手锤

图2-6　框形工件的安装

图2-7　用压板螺栓装夹工件

1—工件；2—垫铁；3—压板；4—螺栓

JB/T 8010.13—1999机床夹具零件及部件 直压板

图2-8　压板的使用

（a）正确；（b）错误

3.三爪自定心卡盘

三爪自定心卡盘的构造如图2-9所示，通常作为车床附件由法兰盘内的螺纹直接旋装在主轴上，用来装夹回转体工件。当旋转小锥齿轮时，大锥齿轮随之转动，大锥齿轮背面的平面螺纹就使三个卡爪同时等速向中心靠拢或退出。用三爪自定心卡盘装夹工件，可使工件中心与车床主轴中心自动对中，自动对中的准确度约为0.05～0.15 mm。

图2-9　三爪自定心卡盘

（a）外形图；（b）传动原理图；（c）反三爪自定心卡盘

GB/T 4346—2008机床 手动自定心卡盘

JB/T 8074.2—1999机床用手动自定心卡盘 技术条件

JB/T 8074.1—1999机床用手动自定心卡盘验收试验规范（几何精度检验）

三爪自定心卡盘适用于装夹圆形、六方形截面的中小型工件。装夹方法如图2-10所示。当工件直径较小时，工件置于三个长爪之间装夹，如图2-10（a）所示；当工件孔径较大时，可将三个卡爪伸入工件内孔中，利用长爪的径向张力装夹盘、套、环状零件，如图2-10（b）所示，当工件直径较大，用顺爪不便装夹时，可将三个顺爪换成三个反爪进行装夹，如图2-10（c）所示；当工件长度大于4倍直径时，应在工件右端用车床上的尾座顶尖支撑，如图2-10（d）所示。

用三爪自定心卡盘装夹工件时，应先将工件置于三个卡爪中找正，轻轻夹紧，然后开动机床使主轴低速旋转，检查工件有无歪斜偏摆，并作好记号。停车后用小锤轻轻校正，然后夹紧工件，及时取下卡盘扳手，将车刀移至车削行程最右端，调整好主轴转速和切削用量后，才可开动车床。

4.顶尖

顶尖的种类、形状如图2-11所示。顶尖多用于车床、铣床和外圆磨床上装夹工件。图2-12中的序号是表示在车床上用顶尖安装轴类工件的步骤。安装顶尖时必须先擦净顶尖锥面和锥孔，然后用力推紧；否则，工件装不正也装不牢。

JB/T 10332—2002车床用卡盘安全操作例行规范

图2-10　用三爪自定心卡盘装夹工件的方法

（a）顺爪装夹外圆面；（b）顺爪装夹内圆面；（c）反爪装夹；（d）与顶尖配合装夹

图2-11　顶尖

（a）普通顶尖；（b）反顶尖；（c）活顶尖

GB/T 9204—2008固定顶尖

JB/T 3580—2011回转顶尖

JB/T 9162.46—1999固定顶尖座 尺寸

JB/T 9162.47—1999弹簧式活动顶尖座 尺寸(www.daowen.com)

JB/T 9162.48—1999螺杆式活动顶尖座 尺寸　

HB 7030.9—1994夹具通用件定位夹紧件反向半圆顶尖　

HB 7030.8—1994夹具通用件定位夹紧件 反顶尖

图2-12　在双顶尖上安装工件的步骤

1—调整套筒伸出长度；2—将尾座固定；3—调节工件与顶尖松紧；4—锁紧套筒；5—拧紧卡箍螺钉

安装顶尖必须校正，如图2-13所示。将尾座移向车床的主轴箱，前后两顶尖接近时，检查其轴线是否重合，如不重合，需将尾座体作横向调节，使之重合；否则，车削的外圆将呈锥面。

图2-13　校正前后顶尖

（a）两顶尖轴线重合；（b）两顶尖轴线不重合，需横向调节尾座体

5.心轴

心轴的种类很多，常用的有锥度心轴、圆柱心轴和可胀心轴。锥度心轴，如图2-14所示，锥度为1∶2 000～1∶5 000。工件压入后，靠摩擦力与心轴紧固。锥度心轴对中准确，装卸方便，但不能承受过大的力矩。

圆柱心轴如图2-15所示，工件装入圆柱心轴后需加上垫圈，用螺母锁紧。其夹紧力大，可用于较大直径盘类零件的加工。圆柱心轴外圆与孔配合有一定间隙，对中性比锥度心轴差。

图2-14　锥度心轴

1—心轴；2—工件

图2-15　圆柱心轴

1—工件；2—心轴；3—螺母；4—垫圈

可胀心轴如图2-16所示，工件装在可胀锥套上，拧紧螺母3，使锥套沿心轴锥体向左移动而引起直径增大，即可胀紧工件。

HB 1445—1989测量心轴 T901705～T901770

HB 2088—1989圆锥形检验心轴D=3～40mm

JB/T 10116—1999机床夹具零件及部件锥度心轴

HB 1445—1989测量心轴 T901705～T901770

图2-16　可胀心轴

1—螺母；2—可胀锥套；3—螺母；4—工件；5—可胀锥套

6.分度头

分度头如图2-17所示，在铣削多角体工件时，工件每铣削一面后，需要转过一个角度再铣第二面，这种操作叫做分度。铣削齿轮、花键和刻线等也需要分度。分度一般利用分度头依次进行。

图2-17　用分度头铣六方体示意图

1—六方体工件；2—立铣刀；3—分度头；4—辅助支撑

GB/T 2554—2008机械分度头

GB/T 3371—2013光学分度头

JB/T 11136—2011数控分度头

1）万能分度头的结构

万能分度头的外形结构如图2-18所示。分度头的基座上装有回转体，回转体内装有主轴。分度头主轴可随回转体在铅垂平面内扳成水平、垂直或倾斜位置。分度时，摇动分度手柄，蜗杆蜗轮带动分度头主轴旋转。分度头的传动系统如图2-19所示。

图2-18　万能分度头

1—主轴；2—刻度环；3—游标；4—回转体；5—插销；6—侧轴；7—扇形夹；8—分度盘；9—紧固螺钉；10—基座

图2-19　万能分度头的传动示意图和分度盘

（a）传动示意图；（b）分度盘

2）简单分度法计算

分度头的传动比。即当手柄通过速比为1∶1的一对直齿轮带动蜗杆转动一周时，蜗轮只能带动主轴转过1/40周。如果工件整个圆周上的等分数z为已知，则每一等分要求分度头主轴转1/z圈。这时，分度手柄所需转的圈数n可由下式算出：

式中 n——手柄每次分度时的转数；

z——工件的等分数；

40——分度头定数。

3）简单分度法实例

分度时需利用如图2-19（b）所示的分度盘进行分度。分度头常配有两块分度盘，其两面各有许多孔数不同的等分孔圈。第一块正面各圈孔数为：24、25、28、30、34、37；反面各圈孔数为：38、39、41、42、43。第二块正面各圈孔数为：46、47、49、51、53、54；反面各圈孔数为：57、58、59、62、66。分度方法有简单分度法、角度分度法和差动分度法等，n＝40/z即为简单分度法计算转数的公式。例如，铣削齿数z＝32的齿轮，每分一齿时手柄转数为：

即每次分齿，手柄需转过圈。这1/4圈则需通过分度盘来控制。简单分度时，分度盘固定不动。此时应将分度手柄上的定位销调整到孔数为4的倍数（如孔数为24）的孔圈上。每次分度时手柄转过一周后，再转过6个孔距圈即可。

为了准确迅速地数出所需的孔数，可调整分度盘上的扇形架1、2间的夹角，使之正好等于6个孔距。