機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

1、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法 夾具的基本要求夾具的基本要求 能穩(wěn)定保證工件的加工精度能穩(wěn)定保證工件的加工精度; 能提高機(jī)械加工的勞動生產(chǎn)率能提高機(jī)械加工的勞動生產(chǎn)率,降低工件的制降低工件的制造成本造成本; 結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單,操作方便操作方便,安全和省力安全和省力; 便于排屑便于排屑; 有良好的結(jié)構(gòu)工藝性有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,便于夾具的制造、裝備、便于夾具的制造、裝備、檢驗(yàn)、調(diào)整和維修檢驗(yàn)、調(diào)整和維修. 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在保證加工精度的前提下設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在保證加工精度的前提下,綜合考慮綜合考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和勞動條件等項(xiàng)因素生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和勞動條件等項(xiàng)因素.機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法 夾具的設(shè)計(jì)

2、步驟夾具的設(shè)計(jì)步驟1.1.研究原始資料研究原始資料, ,明確設(shè)計(jì)任務(wù)明確設(shè)計(jì)任務(wù)2.2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案確定夾具的結(jié)構(gòu)方案, ,繪制結(jié)構(gòu)草圖繪制結(jié)構(gòu)草圖 確定工件的定位方案、夾緊方案和引導(dǎo)方案確定工件的定位方案、夾緊方案和引導(dǎo)方案 確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)型式確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)型式,如定向鍵如定向鍵,分度裝置等分度裝置等 合理布置各元件或裝置合理布置各元件或裝置,確定夾具體和夾具的總體結(jié)構(gòu)確定夾具體和夾具的總體結(jié)構(gòu)3.3.繪制夾具總裝配圖繪制夾具總裝配圖 總裝配圖的比例應(yīng)盡量采用總裝配圖的比例應(yīng)盡量采用1:1的比例的比例 總裝配圖視圖的選擇，主視圖應(yīng)選面對操作者的工作位置總裝配圖視圖的

3、選擇，主視圖應(yīng)選面對操作者的工作位置 繪制總裝配圖的順序，先用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定繪制總裝配圖的順序，先用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖上位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖上;視工件為透視工件為透明體，再繪出定位、對刀引導(dǎo)、夾緊元件及其它元件或裝置明體，再繪出定位、對刀引導(dǎo)、夾緊元件及其它元件或裝置;最后繪出夾具體，并填寫明細(xì)表及標(biāo)題欄最后繪出夾具體，并填寫明細(xì)表及標(biāo)題欄. 標(biāo)注有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求標(biāo)注有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求4.4.繪制夾具零件圖繪制夾具零件圖 夾具總裝配圖中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均要繪制零件圖夾具總裝配圖中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均要繪

4、制零件圖, 并按夾具總裝并按夾具總裝配圖的要求配圖的要求,確定各零件的尺寸、公差及技術(shù)要求確定各零件的尺寸、公差及技術(shù)要求.K總體設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)要求總體設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)要求l定位件、夾緊件、導(dǎo)引件等元件設(shè)計(jì)時(shí)定位件、夾緊件、導(dǎo)引件等元件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、通用化應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、通用化l運(yùn)動部件必須運(yùn)動靈活、可靠運(yùn)動部件必須運(yùn)動靈活、可靠l零部件結(jié)構(gòu)工藝性要好，應(yīng)易于制造、零部件結(jié)構(gòu)工藝性要好，應(yīng)易于制造、檢測、裝配和調(diào)整檢測、裝配和調(diào)整l夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)便于維修和更換零部件夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)便于維修和更換零部件l適當(dāng)考慮提高夾具的通用性適當(dāng)考慮提高夾具的通用性 繪制非標(biāo)夾具零件工作圖繪制非標(biāo)夾具零件工作圖 繪制夾具

5、零件圖樣時(shí)，除應(yīng)符合制圖標(biāo)準(zhǔn)外，繪制夾具零件圖樣時(shí)，除應(yīng)符合制圖標(biāo)準(zhǔn)外，其尺寸、位置精度應(yīng)與總裝圖上的相應(yīng)要求相適其尺寸、位置精度應(yīng)與總裝圖上的相應(yīng)要求相適應(yīng)。應(yīng)。 同時(shí)還應(yīng)考慮為保證總裝精度而作必要的說明。同時(shí)還應(yīng)考慮為保證總裝精度而作必要的說明。如指明在裝配時(shí)需補(bǔ)充加工等有關(guān)說明等。如指明在裝配時(shí)需補(bǔ)充加工等有關(guān)說明等。 零件的結(jié)構(gòu)、尺寸應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，零件的結(jié)構(gòu)、尺寸應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，以減少品種規(guī)格。以減少品種規(guī)格。 特別應(yīng)注意零件的技術(shù)要求與必要說明特別應(yīng)注意零件的技術(shù)要求與必要說明 設(shè)計(jì)在搖臂鉆床上加工杠桿臂零件上孔10 mm和13mm的鉆模，兩孔相互垂直的。中小批量生

6、產(chǎn)。 鉆床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例鉆床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)1 . 001杠桿臂零件圖一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)2杠桿臂加工工藝分析（1）加工要求： 加工10 和13兩孔；孔距為780.5； 13與22軸線的水平尺寸為150.5，垂直尺寸為12.5兩孔垂直； 10對22軸線平行度公差為0.1； 13對22軸線垂直度公差為0.1。 10孔Ra值為3.2， 13孔Ra值為12.5。（2） 加工工藝由于該工序中兩個(gè)孔的位置關(guān)系為相互垂直，且不在同一個(gè)平面里，要鉆完一個(gè)孔后翻轉(zhuǎn)90再鉆削另一個(gè)孔，因此要設(shè)計(jì)成翻轉(zhuǎn)式鉆夾具。1.00一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)1. 定位方案的確定根據(jù)

7、零件的構(gòu)造，最容易想到的是以22mm的孔為定位基準(zhǔn)，這樣可以避免基準(zhǔn)不重合誤差，同時(shí)可以限定四個(gè)自由度；用22孔口端面（底面）限定零件的上下移動的自由度；用10孔附近圓柱表面限定零件沿22中心線轉(zhuǎn)動的自由度就可以實(shí)現(xiàn)完全定位。 10孔附近為懸壁梁結(jié)構(gòu),加工時(shí)容易變形,在10孔口端面(底面)設(shè)輔助支承,用來增加零件的剛性。二、定位方案與定位元件二、定位方案與定位元件二、定位方案與定位元件二、定位方案與定位元件1確定定位方案2.定位元件的選擇：l 定位銷：插入22的孔，用來限制X,Y方向的移動和轉(zhuǎn)動，共四個(gè)自由度。定位元件為非標(biāo)準(zhǔn)元件。l 用定位銷的小端面(相當(dāng)于一個(gè)支承釘)與22孔口端面支靠限定

8、Z方向的移動自由度。定位元件為非標(biāo)準(zhǔn)元件。l 可調(diào)支承釘：限定Z方向的轉(zhuǎn)動 。定位元件為標(biāo)準(zhǔn)元件。l 用一輔助支承來提高工件的安裝剛度和定位的穩(wěn)定性。定位元件為非標(biāo)準(zhǔn)元件。小端面限定Z方向的移動二、定位方案與定位元件二、定位方案與定位元件可以選區(qū)用其它形式的定位元件嗎？三 夾緊方案的確定 根據(jù)零件的定位方案，采用鎖緊螺母和開口墊圈來實(shí)現(xiàn)快速鎖緊快速鎖緊夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)，它與一個(gè)加工面位置靠近，增加了剛性，零件夾緊變形也小，但對于另一個(gè)加工面較遠(yuǎn)，為提高剛性，故采用輔助定位元件來固定，該設(shè)計(jì)采用了螺旋輔助支承。 四、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1定位裝置（1）銷軸（2）可調(diào)支承釘 可調(diào)支承釘在G

9、B JB/T 8026.1-1999（六角頭支承）中選取M840-S。（3）輔助螺旋支承1定位裝置2夾緊裝置（1）夾緊選用M10螺紋以滿足強(qiáng)度要求。（2）開口墊圈（1）鉆模板類型選擇 根據(jù)工件和夾具體的結(jié)構(gòu)，選用固定固定式鉆模板式鉆模板。 固定式鉆模板雖然有時(shí)裝卸工件不便，但它結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、定位精度高。3輔助裝置3輔助裝置（1）鉆套從國家標(biāo)準(zhǔn)中選用。（2）鉆模板（2）鉆套的選擇 由于孔10mm和13mm一次鉆孔就可達(dá)到要求，因此采用固定固定式鉆套式鉆套。（查手冊確定型號） 10mm選無肩 13mm選有肩4 夾具體選用鑄造夾具體可以選區(qū)用其它形式的夾具體嗎？4夾具體五、繪制夾具總圖五、繪制

10、夾具總圖五、繪制夾具總圖五、繪制夾具總圖六. 夾具裝配圖上的尺寸、公差及技術(shù)要求的標(biāo)注 最大輪廓尺寸（長、寬、高）：180、140、141 影響工件定位精度的尺寸：22e8、影響導(dǎo)向的尺寸及公差： 10G7、 13F7(公差帶查表確定) 影響夾具精度的尺寸及公差(公差按零件公差的1/2至1/5)： 780.15、 150.15、 12.50.05、相對于基準(zhǔn)F的垂直度0.05、相對于基準(zhǔn)F的垂直度0.03、相對于基準(zhǔn)E的垂直度0.05 其它重要尺寸和公差：18H7/r6、 22H7/n6以及定位銷與夾具體的配合尺寸（圖中遺漏，應(yīng)補(bǔ)上） 需標(biāo)注的技術(shù)要求：見裝配圖工件加工精度分析 定位誤差： 兩

11、孔的直徑尺寸基本上由鉆頭尺寸保證，沒有定位誤差。 尺寸780.5、150.5平行度公差和垂直度公差的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為B= 0； 尺寸780.5、150.5和平行度公差和垂直度公差存在基準(zhǔn)位移誤差，其大小等于定位軸與22孔之間的最大配合間隙Y=Xmax=0.28+0.033+0.04=0.353 尺寸780.5、150.5和平行度公差和垂直度公差的定位誤差分別為D= B+ Y=0.353 尺寸12.5的基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差都為0,所以定位誤差為0工件加工精度分析 對刀誤差T： 因加工孔處工件較薄，可不考慮鉆頭的偏差。鉆套導(dǎo)向孔尺寸為10F7和13F7；鉆頭尺寸為1

12、0-0.036和13 -0.036；各尺寸的對刀誤差為： T(0.028+0.036)mm=0.064mm 安裝誤差A(yù)： A0工件加工精度分析 夾具誤差J：780.5的夾具誤差為：0.3150.5的夾具誤差為：0.312.5的夾具誤差為：0.1平行度0.1的夾具誤差為：0.05垂直度0.1的夾具誤差為：0.05工件加工精度分析 加工方法誤差G：各尺寸的加工方法誤差各取相應(yīng)尺寸的1/3780.5的加工方法誤差為：1/3=0.33150.5的加工方法誤差為： 1/3=0.3312.5的加工方法誤差為：0.27/3=0.09平行度0.1加工方法誤差的為：0.03垂直度0.1加工方法誤差的為：0.03

13、780.5150.512.50.13 (0.27)平行度0.1垂直度0.1定位誤差D0.03530.035300.03530.0353對刀誤差T0.0640.0640.0640.0640.064安裝誤差A(yù)00000夾具誤差J0.30.30.10.050.05加工方法誤差G0.330.330.090.030.03加工總誤差0.450.450.150.090.09夾具精度儲備JC1- 0.45=0.55 1- 0.45=0.55 0.27- 0.15=0.12 0.1- 0.09=0.010.1- 0.09=0.01鉆模在鉆孔時(shí)的加工精度計(jì)算設(shè)計(jì)在銑床上加工“套筒”零件上鍵槽的專用夾具。 銑床夾具

14、設(shè)計(jì)實(shí)例銑床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)1套筒零件圖2工件的加工工藝分析（1）鍵槽寬6 mm由鍵槽銑刀保證。03. 00（2）槽兩側(cè)對稱平面對45h6軸線的對稱度0.05mm，平行度0.10mm。 （3）槽深尺寸8mm。 二、定位方案與定位元件二、定位方案與定位元件 1確定定位方案2選用定位元件三、夾緊方案及夾緊裝置的設(shè)計(jì)三、夾緊方案及夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)向和自動松開裝置四、夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)四、夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（1）長V形塊 1定位裝置 長V形塊在該夾具中是主要定位元件，消除工件的4個(gè)不定度。因其是標(biāo)準(zhǔn)件，故可在相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中查取。該夾具中的V形塊從JB/

15、T 8018.1-1999選取“V形塊 24 JB/T 8018.1-1999”。 （2）支承套2夾緊裝置（1）偏心輪（2）偏心輪支架3輔助裝置（1）對刀塊（2）定向鍵 為了保證夾具體在機(jī)床上的位置正確，應(yīng)在夾具體底部設(shè)置定向鍵。定向鍵已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，可從JB/T80171999直接選取。4夾具體五、繪制夾具總圖五、繪制夾具總圖1夾具體 2圓柱銷軸 3偏心輪支架 4偏心輪5活動V形塊 6對刀塊 7固定V形塊 車床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例車床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì) “渦輪箱體”零件工藝流程中第8道工序的車床專用夾具。二、定位方案及定位元件二、定位方案及定位元件1確定定位方案2選擇定位元

16、件 選擇角鐵（角鐵支承面消除工件3個(gè)自由度）、兩個(gè)支承釘（消除工件2個(gè)自由度）和削邊心軸（消除工件1個(gè)自由度。三、夾緊方案及夾緊裝置的設(shè)計(jì)三、夾緊方案及夾緊裝置的設(shè)計(jì)1夾緊力方向的確定2夾緊力作用點(diǎn)確定3夾緊力大小夾緊方案示意圖四、夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)四、夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1定位裝置（1）角鐵 削邊定位心軸與蝸輪孔為間隙配合，為保證順利安裝，同時(shí)為保證蝸桿孔中心軸線到蝸輪孔中心軸線的距離，減少定位誤差，采用46H7/g6的配合，即削邊心軸的尺寸為 mm。且安裝后其軸線對夾具體中心軸線的垂直度公差不大于0.01mm。009.0025.046 （2）定位心軸 （3）支承釘 兩個(gè)支承釘在夾具體上等高布置且位置不低于回轉(zhuǎn)中心（相對角鐵支承板），兩個(gè)支承釘相隔距離應(yīng)盡量大（分別靠近工件的兩端）。 為保證蝸桿孔中心軸線對端面N（144mm72mm）的垂直度要求，兩個(gè)支承釘在夾具體上安裝到位后（見裝配圖），隨夾具體在車床上加工（車支承釘端面），以保證它們伸出的長度等高允差不大于0.01mm。2夾緊裝置 （1）夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，為使機(jī)構(gòu)簡單，直接在定位心軸上加工螺紋。并根據(jù)類比法，選用M20螺紋以滿足強(qiáng)度要求。 （2）壓板 壓板結(jié)構(gòu)如圖所示，本夾具采用削邊圓形壓板，是為了保證壓板輪廓不