第七章機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟

1、 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全，省力，制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的一般步驟機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的一般步驟一、研究原始資料、分析設(shè)計(jì)任務(wù)一、研究原始資料、分析設(shè)計(jì)任務(wù) 工藝人員在編制零件的工藝規(guī)程時(shí)，提出了相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，其中對(duì)定位基準(zhǔn)、夾緊方案及有關(guān)要求作了說(shuō)明。夾具設(shè)計(jì)人員根據(jù)任務(wù)書進(jìn)行夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了使所設(shè)計(jì)的夾具能夠滿足上述基本要求，設(shè)計(jì)前要認(rèn)真收集和研究下列資料：第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟( (一一) ) 生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng) 工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)于工藝

2、規(guī)程的制訂及專用夾具的設(shè)計(jì)都有著十分重要的影響。大批大量生產(chǎn)多采用氣動(dòng)或其它機(jī)動(dòng)夾具，自動(dòng)化程度高，同時(shí)夾緊的工件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。單件小批生產(chǎn)時(shí)，宜采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的手動(dòng)夾具，以及萬(wàn)能通用夾具或組合夾具，以便盡快投入使用。( (二二) ) 零件圖及工序圖零件圖及工序圖 零件圖是夾具設(shè)計(jì)的重要資料之一，它給出了工件在尺寸、位置等方面的精度要求。工序圖則給出了所用夾具加工工件的工序尺寸、工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面、工序精度要求等等，它是設(shè)計(jì)夾具的主要依據(jù)。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟( (三三) ) 零件工藝規(guī)程零件工藝規(guī)程 了解零件的工藝規(guī)程主要是指了解該工序所使用的機(jī)床

3、、刀具、加工余量、切削用量、工步安排、工時(shí)定額、同時(shí)安裝的工件數(shù)目等等。關(guān)于機(jī)床、刀具方面應(yīng)了解機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)、規(guī)格、機(jī)床與夾具連接部分的結(jié)構(gòu)與尺寸，刀具的主要結(jié)構(gòu)尺寸、制造精度等。( (四四) ) 夾具結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)夾具結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn) 收集有關(guān)夾具零、部件標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)標(biāo)、廠標(biāo)等)、典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)。了解本廠制造、使用夾具的情況以及國(guó)內(nèi)外同類型夾具的資料。結(jié)合本廠實(shí)際，吸收先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，盡量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟二、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案二、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 確定夾具結(jié)構(gòu)方案主要包括： 1 根據(jù)工件的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件； 2 確定刀具的對(duì)準(zhǔn)及引導(dǎo)方式，并選擇刀具

4、的對(duì)準(zhǔn)及導(dǎo)引元件； 3 確定工件的夾緊方式，選擇適宜的夾緊機(jī)構(gòu)； 4 確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)型式，如定向元件、分度裝置等； 5 協(xié)調(diào)各裝置、元件的布局，確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 在確定夾具結(jié)構(gòu)方案的過程中，定位、夾緊、對(duì)定等各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)以及總體布局都會(huì)有幾種不同方案可供選擇，應(yīng)畫出草圖，經(jīng)過分析比較，從中選取較為合理的方案。三、繪制夾具總圖三、繪制夾具總圖 繪制夾具總圖時(shí)應(yīng)遵循國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪圖比例應(yīng)盡量取的合適，以便使圖形有良好的直觀性?？倛D中視圖的布置也應(yīng)符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，在清楚表達(dá)夾具內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各裝置、元件位置關(guān)系的情況下，視圖的數(shù)目應(yīng)盡量少。

5、繪制總圖時(shí)，主視圖應(yīng)取操作者實(shí)際工作時(shí)的位置，以便于夾具裝配及使用時(shí)參考。工件看作為“透明體”，所畫的工件輪廓線與夾具的任何線條彼此獨(dú)立，不相干涉。其外廓以黑色雙點(diǎn)劃線表示。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 繪制總圖的順序是：先用雙點(diǎn)劃線繪出工件的輪廓外形和主要表面，并用網(wǎng)紋線表示出加工余量。圍繞工件的幾個(gè)視圖依次繪出定位元件、對(duì)定元件、夾緊機(jī)構(gòu)以及其他元件、裝置，最后繪制出夾具體及連接件，把夾具的各組成元件、裝置連成一體。 夾具總圖上應(yīng)畫出零件明細(xì)表和標(biāo)題欄，寫明夾具名稱及零件明細(xì)表上所規(guī)定的內(nèi)容。四、確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、配合和技術(shù)條件四、確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、配合和技術(shù)條件( (一一) )

6、應(yīng)標(biāo)注的尺寸：應(yīng)標(biāo)注的尺寸： 在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸及配合如下： 1 1 工件與定位元件的聯(lián)系尺寸：工件與定位元件的聯(lián)系尺寸：工件以孔在心軸或定位銷上定位時(shí)，工件孔與上述定位元件間的配合尺寸及公差等級(jí)第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 2 2 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸：夾具與刀具的聯(lián)系尺寸：用來(lái)確定夾具上對(duì)刀、導(dǎo)引元件位置的尺寸。對(duì)于銑、刨夾具而言是指對(duì)刀元件與定位元件的位置尺寸：對(duì)于鉆、鏜夾具來(lái)說(shuō)，是指鉆(鏜)套與定位元件間的位置尺寸，鉆(鏜)套之間的位置尺寸，以及鉆(鏜)套與刀具導(dǎo)向部分的配合尺寸。 3 3 夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸：夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸：用于確定夾具在機(jī)床上正確位置的尺寸。對(duì)于車

7、床夾具，主要是指夾具與主軸端的連接尺寸；對(duì)于銑、刨夾具則是指夾具上的定向鍵與機(jī)床工作臺(tái)上的T型槽的配合尺寸。標(biāo)注尺寸時(shí)，還常以?shī)A具上的定位元件作為位置尺寸的基準(zhǔn)。 4 4 夾具內(nèi)部的配合尺寸：夾具內(nèi)部的配合尺寸：它們與工件、機(jī)床、刀具無(wú)關(guān)，主要是為了保證夾具裝配后能滿足規(guī)定的使用要求。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 5 5 夾具的外廓尺寸：夾具的外廓尺寸：一般指夾具最大外形輪廓尺寸。當(dāng)夾具上有可動(dòng)部分時(shí)，應(yīng)包括可動(dòng)部分處于極限位置時(shí)所占的空間尺寸。例如，夾具體上有超出夾具體外的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)部分時(shí)，應(yīng)注出最大旋轉(zhuǎn)半徑；有升降部分時(shí)，應(yīng)注出最高及最低位置。標(biāo)出夾具最大外形輪廓尺寸，就能知道夾具在空

8、間實(shí)際所占的位置和可能活動(dòng)的范圍，以便能夠發(fā)現(xiàn)夾具是否會(huì)與機(jī)床、刀具發(fā)生干涉。 上述諸尺寸公差的確定可分兩種情況處理：上述諸尺寸公差的確定可分兩種情況處理：夾具上定位元件之間，對(duì)刀、導(dǎo)引元件之間的尺寸公差，直接對(duì)工件上相應(yīng)的尺寸發(fā)生影響，因而根據(jù)工件相應(yīng)尺寸的公差確定。一般取工件相應(yīng)尺寸公差的取工件相應(yīng)尺寸公差的1/31/31/51/5。定位元件與夾具體的配合尺寸公差，夾緊裝置各組成零件間的配合尺寸公差等，應(yīng)根據(jù)其功用和裝配要求，按一般公差與配合原則決定。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟( (二二) ) 應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件 在夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件有如下幾方面： 1 1 定

9、位元件之間或定位元件與夾具體底面間的位置要求。定位元件之間或定位元件與夾具體底面間的位置要求。其作用是保證加工面與定位基面間的位置精度。 2 2 定位元件與連接元件定位元件與連接元件( (或找正基面或找正基面) )間的位置要求。間的位置要求。 如圖要求鏜模上的山形定位元件與鏜模底座上的找正基面保持平行，因?yàn)殓M套軸線是要與找正基面C保持平行的。否則無(wú)法保證孔系的軸心線與山形導(dǎo)軌面的平行度要求。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 3 3 對(duì)刀元件與連接元件對(duì)刀元件與連接元件( (或找正基面或找正基面) )間的位置要求，間的位置要求，如圖4-1中對(duì)刀塊的側(cè)對(duì)刀面相對(duì)于兩定向鍵側(cè)面的平行度要求，是為了保

10、證所銑鍵槽與工件軸心線的平行度的。 第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟4 4 定位元件與導(dǎo)引元件的位置要求，定位元件與導(dǎo)引元件的位置要求，如圖所示，若要求所鉆孔的軸心線與定位基面垂直，必須以鉆套軸線與定位元件工作表面A垂直、定位元件工作表面A與夾具體底面B平行為前提。 上述技術(shù)條件是保證工件相應(yīng)的加工要求所必需的，其數(shù)值應(yīng)取工件相應(yīng)技術(shù)要求所規(guī)定數(shù)值的1/31/5。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟一、夾具設(shè)計(jì)例一一、夾具設(shè)計(jì)例一 圖7-3是連桿銑槽的工序圖，該零件是中批量生產(chǎn)，現(xiàn)要求設(shè)計(jì)加工該零件上尺寸為10+0.2mm槽口所用的銑床夾具。( (一一) ) 工件的加工工藝分析工件的加工工藝分析

11、工件已加工過的大小頭孔徑為42.6+0.1mm和15.3+0.1mm，兩孔中心距為570.06mm，大、小頭厚度均為14.3mm。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 在加工槽口時(shí)，槽口的寬度由刀具直接保證，而槽口的深度和位置則和設(shè)計(jì)的夾具有關(guān)。槽口的位置包括兩方面的要求： 1 槽口的中心面應(yīng)通過42.6+0.1mm的中心線，但沒有在工序圖上提出，說(shuō)明此項(xiàng)要求精度較低，因此可以不作重點(diǎn)考慮。 2 要求槽口的中心面和兩孔中心線所在平面的夾角為4530。為保證槽口的深度3.2+0.4mm和夾角4530，需要分析與這兩個(gè)要求有關(guān)的夾具精度。( (二二) )確定夾具的結(jié)構(gòu)方案確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 1 1 確

12、定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件 第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 在槽口深度方面的工序基準(zhǔn)是工件的相應(yīng)端面。從基準(zhǔn)重合的要求出發(fā)，定位基準(zhǔn)最好選擇此端面。但由于要在此端面上開槽，開槽時(shí)，此面必需朝上，相應(yīng)的夾具定位面勢(shì)必要設(shè)計(jì)成朝下，這對(duì)定位、夾緊等操作和加工都不方便。因此，定位基準(zhǔn)選在與槽相對(duì)的那個(gè)端面比較合適(此面限制三個(gè)不定度)。由于槽深的尺寸公差較大(0.4mm)，而基準(zhǔn)不重合造成的誤差僅為0.lmm，所以這樣選擇定位基準(zhǔn)是可以的。當(dāng)然，如果槽深的尺寸公差不大，基準(zhǔn)不重合誤差又較大時(shí)，則可以在工藝上采取相應(yīng)措施，比如在加工兩端而時(shí)縮小厚度的尺寸公差值等，當(dāng)槽深公差要

13、求很嚴(yán)格時(shí)，也不排斥采取基準(zhǔn)重臺(tái)的方案。 第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟在保證夾角4530方面，工序基準(zhǔn)是雙孔中心線所在平面，所以定位件采用圓柱銷和-菱形銷最為簡(jiǎn)便。由雙孔定位的分析，已知圓柱銷和孔的定位精度總是比菱形銷和孔的定位精度精度高。由于槽開在大頭端面上，槽的中心面應(yīng)通過孔42.6+0.1mm的中心線，這說(shuō)明大頭孔還是槽口的對(duì)稱中心面的工序基準(zhǔn)。因此，應(yīng)選擇太頭孔42.6+0.1mm作為主耍定位基準(zhǔn)，定位元件選擇圓柱銷(限制兩個(gè)不定度)。而小頭孔15.3+0.1mm作次要定位基準(zhǔn)，定位元件選擇菱形銷(限制一個(gè)不定度)，如圖7-4a所示。 第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 在每個(gè)工件上

14、銑八個(gè)槽，除正反兩面分別裝卸加工外，在同一面的四個(gè)槽的加工也可采用兩種方案：一是采用分度機(jī)構(gòu)在一次裝夾中加工，由于不能夾緊大頭端面，夾具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但可獲得較高的槽與槽間的位置精度；另一方案是采用兩次裝夾工件，通過兩個(gè)菱形定位銷分別定位(圖7-4a)，由于受兩次裴夾定位誤差的影響，獲得槽與槽的位置精度較低。鑒于本例中槽與槽的位置精度要求不高(夾角為4530），故可采用后一種方案。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 2 2 夾緊方案選擇及夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)夾緊方案選擇及夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在批量較小時(shí)，夾緊機(jī)構(gòu)采用螺釘壓板較為合適(生產(chǎn)批量較大時(shí)，可采用手動(dòng)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)或液動(dòng)、氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu))。可供選擇的夾緊

15、部位有兩個(gè)方案：一是壓在大端上。需用兩個(gè)壓板(讓開加工位置)；另一是壓在桿身上，此時(shí)只需用一個(gè)壓板。前者的缺點(diǎn)是夾緊兩次，后者的缺點(diǎn)是夾緊點(diǎn)離加工面較遠(yuǎn)，而且壓在桿身中部可能引起工件變形?？紤]到銑削力較大，確定采用第一方案，但如桿身截面較大，加工的槽也不深時(shí)，后一種方案也是可以采用的。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 3 3 夾具對(duì)定位方案的確定夾具對(duì)定位方案的確定 夾具的設(shè)計(jì)除了考慮工件在夾具上的定位之外，還要考慮夾具如何在機(jī)床上定位，以及刀具相對(duì)夾具的位置如何確定。 對(duì)本例中的銑床夾具，在機(jī)床的定位是以?shī)A具體的底面放在銑床工作臺(tái)面上，再通過兩個(gè)定向鍵與機(jī)床工作臺(tái)的T形槽相連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的，兩定

16、向鍵之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些(圖7-5c)。刀具相對(duì)夾具位置采用直角對(duì)刀塊及厚度為3mm的塞尺來(lái)確定，以保證加工槽面的對(duì)稱度及深度耍求(圖7-5c)第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟( (三三) ) 繪制夾具總圖繪制夾具總圖 工件裝夾方案確定以后，要進(jìn)行切削力、夾緊力以及定位誤差的計(jì)算，以確定夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式和尺寸及定位元件的結(jié)構(gòu)尺寸和精度。另外還要根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需的空間范圍及機(jī)床工作臺(tái)的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。 先用雙點(diǎn)劃線畫出工件外形，然后依次畫出定位元件(圖7-5a)、夾緊機(jī)構(gòu)(圖7-5b)及其

17、它元件,最后用夾具體把各種元件連成一體，便成為連桿銑槽夾具總圖，(圖7-5c)。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟( (四四) )確定夾具的主要尺寸、公差和技術(shù)要求確定夾具的主要尺寸、公差和技術(shù)要求 在該夾具總圖中需標(biāo)注有關(guān)尺寸，公差及技術(shù)要求： 1 1 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)尺寸，公差?yuàn)A具總圖上應(yīng)標(biāo)尺寸，公差 (1) 夾具的最大輪廓尺寸： (2) 定位元件的定位而尺寸及各定位元件間的位置尺寸； (3) 對(duì)刀元件的工作面與定位元件定位面間的位置尺寸； (4) 夾具定向槽與夾具定向鍵的配合； (5) 夾具體與定位元件的配合。 2 2 夾具總圖應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件夾具總圖應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件 (1) 上定位面N對(duì)夾

18、具體底面M的平行度公差。 (2) 定位元件對(duì)夾具底面的垂直度公差。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟一、概述一、概述 傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)夾具方法，具有如下一些缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)效率低，周期長(zhǎng)；一般都采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，很難實(shí)現(xiàn)必要的工程計(jì)算，設(shè)計(jì)精確性差：所設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)典型化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，不僅使設(shè)計(jì)本身效率低，而且也給制造帶來(lái)困難，提高了成本，從而影響了專用夾具的經(jīng)濟(jì)效益。 近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的機(jī)床夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的缺點(diǎn)提供了新的途徑。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是一個(gè)正在發(fā)展中的技術(shù)領(lǐng)域。世界上有很多設(shè)計(jì)系統(tǒng)已經(jīng)在運(yùn)行或者正在研究開發(fā)之中。在我國(guó)目前雖然企業(yè)中還未得到應(yīng)用，但這是一個(gè)發(fā)展方向，應(yīng)該積極

19、研究推廣。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟一、夾具體設(shè)計(jì)的基本要求一、夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 夾具體一般是夾具上最大和最復(fù)雜的基礎(chǔ)元件。在夾具體上，要安放組成該夾具所需要的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置，并且還要考慮便于裝卸工件以及在機(jī)床上的固定。因此夾具體的形狀和尺寸應(yīng)滿足一定的要求，它主要取決于工件的外廓尺寸和各類元件與裝置的布置情況以及加工性質(zhì)等。所以在專用夾具中，夾具體的形狀和尺寸很多是非標(biāo)準(zhǔn)的。 夾具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：( (一一) ) 有足夠的強(qiáng)度和剛度有足夠的強(qiáng)度和剛度 在加工過程中，爽具體要承受切削力、夾緊力、慣性力，以及切削過程中產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)，所以?shī)A具體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。

20、為此，夾具體要有足夠的壁厚，并根據(jù)受力情況適第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟當(dāng)布置加強(qiáng)筋或采用框式結(jié)構(gòu)。一般加強(qiáng)筋厚度取壁厚的0. 70.9倍，筋的高度不大于壁厚的5倍。( (二二) ) 減輕重量、便于操作減輕重量、便于操作 在保證一定的強(qiáng)度和剛度的情況下，應(yīng)盡可能使體積小、重量輕。在不影響剛度和強(qiáng)度的地方，應(yīng)開窗口、凹槽，以便減輕其重量。特別對(duì)于手動(dòng)、移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)夾具，通常要求夾具總重量不超過十公斤，以便于操作。( (三三) ) 安放穩(wěn)定、可靠安放穩(wěn)定、可靠 夾具體在機(jī)床上的安放應(yīng)穩(wěn)定，對(duì)于固定在機(jī)床上的夾具應(yīng)使其重心盡量低，對(duì)于不固定在機(jī)床上的夾具，則其重心和切削力作用點(diǎn)，應(yīng)落在夾具體在機(jī)床

21、上的支承面范圍內(nèi)。夾具越高，支承面積應(yīng)越太，為了使接觸面接觸緊密，夾具體底面第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟中部一般應(yīng)挖空。對(duì)于較大的夾具體應(yīng)采用周邊接觸(圖7-10a)、兩端接觸(圖7-10b)或四腳接觸(圖7-10c)等方式。各接觸部位應(yīng)在夾具體的一次安裝中同時(shí)磨出或刮研出。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟( (四四) ) 結(jié)構(gòu)緊湊，工藝性好結(jié)構(gòu)緊湊，工藝性好 夾具體結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量緊湊，工藝性好，便于制造、裝配。夾具體上最重要的加工表面有三組：夾具體在機(jī)床上定位部分的夾具體在機(jī)床上定位部分的表面；安放定位元件的表面；安放對(duì)刀和導(dǎo)向裝置或元件的表表面；安放定位元件的表面；安放對(duì)刀和導(dǎo)向裝置或元件

22、的表面等面等。夾具體的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于這些表面的加工。設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)考慮以?shī)A具體在機(jī)床上定位部分的表面作為加工其他表面的定位基準(zhǔn)，各加工表面最好位于同一平面或同一旋轉(zhuǎn)表面上。夾具體上安裝各元件的表面，一般應(yīng)鑄出35mm凸臺(tái)，以減少加工面積。夾具體上不加工的毛面與工件表面之間應(yīng)保證有一定的空隙，以免工件與夾具體間發(fā)生干涉。其間隙當(dāng)工件為毛面時(shí)取815mm，工件為光面時(shí)取4lOmm。對(duì)于鑄件還應(yīng)注意到拔模斜度對(duì)工件安裝的影響。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟( (五五) ) 尺寸穩(wěn)定、有一定的精度尺寸穩(wěn)定、有一定的精度 夾具體制造后應(yīng)避免發(fā)生日久變形。為此對(duì)于鑄造夾具體，要進(jìn)行時(shí)效處理，對(duì)于焊接夾具體，

23、要進(jìn)行退火處理。鑄造夾具體其壁厚過渡要和緩、均勻，以免產(chǎn)生過大的鑄造殘余應(yīng)力。 夾具體各主要表面要有一定的精度和表面粗糙度要求，特別是位置精度。這是保證工件在夾具中加工精度的必要條件。( (六六) ) 排屑方便排屑方便 在加工過程中所產(chǎn)生的切屑，一部分要落在夾具體上。若切屑積聚過多，將影響工作安裝的可靠性，因此夾具體在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮清除切屑方便。 第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 l 增加容納切屑的空間，使落在定位元件上的少量切屑，排向容屑空間。圖7-11(a)是在夾具體上增設(shè)容屑溝。圖(b)是通過增大定位元件工作表面與夾具體之間的距離形成容屑空間。這兩種方法受到夾具體和定位元件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的

24、限制，實(shí)際所增加的容屑空間是有限的，故使用于加工時(shí)產(chǎn)生切削不多的場(chǎng)合。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 2 采用可自動(dòng)排屑結(jié)構(gòu)，如在夾具體上設(shè)計(jì)排屑用的斜面或缺口，使切屑自動(dòng)由斜面處滑下排出夾具體外。圖7-12(a)是在鉆床夾具體上開出排屑用的斜弧面，使鉆屑沿斜弧面排出；圖(b)是在銑床夾具體上設(shè)計(jì)的排屑腔，切屑沿斜角為的斜面排出。夾具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮切削液流通便利。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟( (七七) ) 應(yīng)吊裝方便、使用安全應(yīng)吊裝方便、使用安全 夾具體的設(shè)計(jì)應(yīng)使夾具吊裝方便、使用安全。在加工中要翻轉(zhuǎn)或移動(dòng)的夾具，通常要在夾具體上設(shè)置手柄或手扶部位雕便于操作。對(duì)于大型夾具為便丁吊

25、運(yùn)，在夾具體上應(yīng)設(shè)有起吊孔、起吊環(huán)或起重螺栓。對(duì)于旋轉(zhuǎn)類的夾具體，要盡量避免凸出部分，或裝上安全罩，并考慮平衡。二、夾具體毛坯的制造方法二、夾具體毛坯的制造方法 夾具體毛坯的制造方法有多種，應(yīng)根據(jù)對(duì)制造周期、經(jīng)濟(jì)性、結(jié)構(gòu)工藝性等方面要求，結(jié)合工廠的具體條件加以選定。( (一一) ) 鑄造夾具體鑄造夾具體( (圖圖7-13a) 7-13a) 這是常用的夾具體毛坯制造方式。其突出優(yōu)點(diǎn)是制造工藝性好，可以鑄出各種復(fù)雜的外形。鑄件的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟振性都較好，且采用適當(dāng)?shù)臅r(shí)效方式，可以消除鑄造的殘余應(yīng)力，長(zhǎng)期保持尺寸的穩(wěn)定性。其缺點(diǎn)是制

26、造周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)成本較高。 鑄造夾具體的材料可根據(jù)夾具的具體要求加以選擇。通常為HTl533或HT2040灰鑄鐵；強(qiáng)度要求高時(shí)也可采用鑄鋼件，如ZG35等；在小型夾具或切削力很小的夾具中，夾具體也可考慮鑄鋁件，如ZLll0等。( (二二) ) 焊接夾具體焊接夾具體( (圖圖7-13b)7-13b) 焊接夾具體和鑄造夾具體相比，制造容易、生產(chǎn)周期短、成本低(比鑄造夾具體成本低3035左右)。焊接夾具體所采用的材料為鋼板、型材等，故其重量與同體積的鑄鐵夾具體相比要輕很多。焊接夾具體在其制造過程中，要產(chǎn)生熱變形和第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟殘余應(yīng)力，對(duì)其精度影響很大，故焊成后要進(jìn)行退火處理。焊接

27、夾具體很難得到鑄造夾具體那樣復(fù)雜的外形。( (三三) )鍛造夾具體鍛造夾具體( (圖圖7-13c)7-13c) 用鍛造的方法制造夾具體的毛坯，只有在形狀比較簡(jiǎn)單，尺寸不大的情況下才有可能用，一般很少采用。( (四四) )裝配夾具體裝配夾具體( (圖圖7-13d)7-13d) 裝配夾具體是選用標(biāo)準(zhǔn)毛坯件或零件，根據(jù)使用要求組裝而成。由于標(biāo)準(zhǔn)件可組織專門工廠進(jìn)行專業(yè)化成批生產(chǎn)，因而不僅可太大縮短夾具體的制造周期，也可以降低生產(chǎn)成本。為使裝配夾具體能在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，必須實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)的系列化及組成元件的標(biāo)準(zhǔn)化。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 夾具制造屬于單件生產(chǎn)性質(zhì)，而其精度又比加工工件高。故一

28、般用調(diào)整、修配、裝配后組合加工、總裝后在使用機(jī)床上就地進(jìn)行最終加工等方法，保證夾具的工作精度。在夾具設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)識(shí)到夾具制造的這一工藝特點(diǎn)，否則很難在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、技術(shù)條件制訂等方面做到恰當(dāng)、合理，以致給制造、檢驗(yàn)、裝配、維修帶來(lái)困難。為了使所設(shè)計(jì)的夾具在制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)式、維修等方面所化費(fèi)的勞動(dòng)量最少、費(fèi)用最低，應(yīng)做到在整個(gè)夾具中，廣泛采用各種標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，減少專用件。各種專用件的結(jié)構(gòu)應(yīng)易于加工、測(cè)量；各種專用部件的結(jié)構(gòu)易于裝配、調(diào)試、維護(hù)。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟一、夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于用調(diào)整法、修配法保證裝配精度一、夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于用調(diào)整法、修配法保證裝配精度 用調(diào)整、修配法保證裝

29、配精度，是指通過移動(dòng)夾具某一元件或部件、在元件或部件間加入墊片、對(duì)某一元件進(jìn)行修磨加工等方法達(dá)到裝配精度。因此要求夾具中的某些元件、部件具有調(diào)節(jié)的可能性，補(bǔ)償元件應(yīng)留有一定的余量。此外還要求在夾具裝配基準(zhǔn)位置保持不變的情況下，有對(duì)其他元件進(jìn)行調(diào)整或修配的可能性。 如圖7-14a所示的鉆模，裝配時(shí)要求保證的精度為：定位銷2和3的軸線與鉆套5軸線間的距離為88.85O.015mm；兩定位銷的同軸度為0.02mm；定位銷軸線與支承板7的距離為58.5O.Olmm。第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟第七章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟 該鉆模若采用整體焊接結(jié)構(gòu)，則兩定位銷座1和4以及鉆模板支架6都要焊在夾具底座8上。為了保證上述兩軸線間距離88.85O 015mrn，必須首先保證兩銷座銷孔的同軸度曲0.02mm。但是根據(jù)機(jī)床精度、鏜桿剛度及兩孔軸向距離考慮，所鏜孔之同軸度只能達(dá)到0.03O.O4mm，故無(wú)法保證該軸間距公差0.015mm的要求。 若將兩定位銷座與夾具體的連接改為銷釘定位、螺釘緊固的可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)形式(圖7-14b)，就可以通過精細(xì)調(diào)整來(lái)保證上述技術(shù)