專用機床夾具設計

專用機床夾具設計一、專用機床夾具設計的基本要求◆專用機床夾具

(在生產(chǎn)廠通常根據(jù)制定的工藝規(guī)程所確定的夾具設計任務書來設計）1．確保夾具能滿足工件的加工精度要求2．提高生產(chǎn)效率3．工藝性好4．使用性好5．經(jīng)濟性好第4.5節(jié)專用機床夾具設計步驟和實例§4.5.1專用機床夾具設計的基本要求和設計步驟設計二、專用機床夾具設計的方法和步驟1.明確設計要求和生產(chǎn)條件了解工件情況、工序要求和加工狀態(tài)了解使用機床、刀具的需用情況了解生產(chǎn)批量和對夾具的需用情況了解制造車間的生產(chǎn)條件和技術狀況準備好各種設計資料2.擬定夾具的結構方案工件的定位方案工件的夾緊方案變更工位的方案對刀或?qū)б桨赴惭b方式及夾具體的結構形式對結構方案進行精度分析和估算論證方案的可行性及科學性對薄弱環(huán)節(jié)進行修改3．夾具總圖設計總圖（總體）設計的步驟和要求總圖設計的步驟先用雙點劃線將工件按加工狀態(tài)繪好依次繪制定位件、夾緊裝置和夾緊元件、對刀裝置或?qū)б?、夾具本體及各個連接件等標注必要的尺寸、配合和技術要求總體設計的幾點要求定位件、夾緊件、導引件等元件設計時應盡可能標準化、通用化為操作方便和防止裝反，應設置止動銷、障礙銷、防誤裝標志等運動部件必須運動靈活、可靠零部件結構工藝性要好，應易于制造、檢測、裝配和調(diào)整夾具結構應便于維修和更換零部件適當考慮提高夾具的通用性夾具總圖上的尺寸標注夾具總圖上標注的五類尺寸夾具的輪廓尺寸定位零件上定位表面的尺寸以及各定位表面之間的尺寸定位表面到對刀件或刀具導引件間的位置尺寸主要配合尺寸夾具與機床的聯(lián)系尺寸夾具上主要元件之間的位置尺寸公差夾具總圖上技術要求的規(guī)定

目的：限制定位和導引元件等在夾具體上的相對位置誤差以及夾具的安裝誤差定位件之間或定位件對夾具體底面之間的相互位置精度要求定位件與導引件之間的相互位置要求對刀件與校正面間的相互位置要求夾具在機床上安裝時的位置精度要求（一般按工件相應公差的1/2~1/5選取）編寫夾具零件明細表（與一般機械裝配圖相同）夾具技術要求示例4．夾具精度的校核誤差不等式

ΔD＋ΔA＋ΔT＋ΔG≤δK

ΔD—定位誤差；●通常若這項誤差ΔD＜1/3δK

即可認為定位方案可行ΔA—安裝誤差；ΔT—調(diào)整誤差；（通常ΔA＋ΔT＜1/3δK）ΔG—加工方法誤差；（具有很大的偶然性，很難精確計算，通常也取1/3δK作為估算范圍）

δK—工件工序尺寸公差各項誤差的總和應小于工序尺寸公差5．繪制非標夾具零件工作圖繪制夾具零件圖樣時，除應符合制圖標準外，其尺寸、位置精度應與總裝圖上的相應要求相適應。同時還應考慮為保證總裝精度而作必要的說明。如指明在裝配時需補充加工等有關說明等。零件的結構、尺寸應可能靠標準化、規(guī)格化，以減少品種規(guī)格。特別應注意零件的技術要求與必要說明夾具體設計的要求應有足夠的強度和剛度，以防受力變形安裝需穩(wěn)定，重心應盡量低，高寬比應小于1.25結構應緊湊，形狀應簡單，裝卸應方便應便于排屑應有良好的結構工藝性選擇制造方法應能保證精度，考慮成本（鑄，焊等）夾具體鑄焊裝配鍛便于拆卸§4.5.2專用機床夾具設計步驟實例實例連桿銑兩面8槽工序圖實例1.

連桿銑兩面8槽工序夾具設計連桿銑兩面8槽夾具槽的加工要求3.20+0.445°±30′0.2（未注）定位方案圖一面有兩個安裝位置銑四槽d1=D1min=42.6g61/3（±0.06）d2=（D2-△2min）h6

夾緊方案圖

對刀塊及定位鍵

塞尺對刀塊塞尺SHh夾具總圖實例分析定位誤差（連桿銑兩面8槽工序）槽的加工要求3.20+0.445°±30′0.2（未注）槽的加工要求3.20+0.445°±30′＜0.40.2（未注）＜±30′＜0.2（未注）連桿銑兩面8槽夾具圖實例2.轉(zhuǎn)向器殼工藝及側孔夾具設計轉(zhuǎn)向器殼的材料選用QT420-10（球墨鑄鐵），大批量，采用專用工裝設備.按照加工側孔工序卡所確定的工裝設計任務書的要求設計該工序所用的專用夾具。轉(zhuǎn)向器殼側孔夾具設計1.制訂加工轉(zhuǎn)向器殼的工藝方案：10車側蓋平面及鏜孔20車安裝面及端面、內(nèi)孔30側蓋面鉆四孔（鉆孔組合機床鉆側蓋面孔專用夾具）40側蓋面四孔倒角50粗鏜軸承孔及粗車上蓋面60粗鏜銑兩軸線內(nèi)孔及平面70壓襯套80精鏜銑兩軸線內(nèi)孔及平面90鉆油咀孔100油咀孔倒角110油咀孔攻絲120上蓋面鉆孔，倒角攻絲，側蓋面攻絲130清洗內(nèi)部污物鉆側蓋面四孔2.夾具設計步驟：1）依據(jù)工裝設計任務書和零件的工藝規(guī)程2）確定工件定位方案3）確定工件的夾緊方案4）刀具導向?qū)Φ斗绞降?）確定夾具其他組成部分（如夾具體）的結構形式6）繪制夾具總圖7）標注總圖上各部分必要尺寸及技術要求8）標出零件編號和填寫零件明細表與標題欄9）繪制夾具零件圖側蓋面四孔3定位工藝凸臺定位基準孔防轉(zhuǎn)擋銷面轉(zhuǎn)向器殼定位基準及加工側蓋面四孔方案設計——轉(zhuǎn)向器殼定位基準及加工側蓋面四孔側蓋面四孔3定位工藝凸臺定位基準孔防轉(zhuǎn)擋銷面三維圖方案設計

定位方案（工序圖分析后確定）根據(jù)工序圖要求，必須要限制工件在空間里的6個自由度。選擇確定的定位元件為1個短圓柱銷，3個支承塊構成的1個支承面及1個防轉(zhuǎn)支承釘共限制工件在空間的6個自由度，能夠滿足工件的定位要求。213刀具的對刀或引導方式

由鉆孔組合機床上的懸掛式鉆模板和夾具上的導柱完成

夾緊方案

確定夾具夾緊結構確定夾具夾緊結構夾緊力的計算本道工序是對側蓋面上四個孔的鉆削加工，在鉆孔的過程中，鉆削轉(zhuǎn)距M鉆迫使工件有轉(zhuǎn)動趨勢，則靠由壓塊夾緊所產(chǎn)生的摩擦力矩來克服。

M切=0.34DfKp

式中M切——切削力矩（N.m）D——鉆頭直徑（mm）

f——每轉(zhuǎn)進給量（mm/r）

Kp——修正值（查表）

D=10.2mm,f=30mm,

查表Kp取0.75代入數(shù)據(jù)計算計算得M切=403.12N.mM切總=4×403.12=1612.48N.m（四個鉆頭同時工作）

M切總==F夾×ff摩擦力取0.28計算得出機構的夾緊力

F夾=1612.48/0.28=5758.86NF夾=5758.86N

根據(jù)組合機床液壓系統(tǒng)推薦數(shù)值，初選液壓缸的工作壓力為4MPaA=F÷P=5758.86÷4000000=14.4㎡

由以上分析計算和參考機械手冊及與廠方技術部門商定，選取油缸直徑為45㎜。D==42.8（㎜）

繪制夾具總裝圖夾具總圖按國家標準繪制，比例取1：1，主視圖取操作者實際工作位置繪制夾具總圖順序：用假象線（雙點劃線）畫出工件輪廓（注意將工件視為透明體，不擋夾具），并應畫出定位面、夾緊面和加工面；畫出定位元件及刀具引導元件；按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件及夾緊機構（必要時用假象線畫出夾緊元件的松開位置）；繪制夾具體和其他元件，將夾具各部分連成一體；標注必要的尺寸、配合、技術要求；對零件進行編號，填寫零件明細欄和標題欄。具體圖見圖號：QKZ001.11.J2900

繪制非標準件圖：對夾具總圖中的非標準件均應繪制零件圖,零件圖視圖的選擇應盡可能與零件在總圖上的工作位置相一致夾具精度校核（略）本夾具定位準確，夾緊迅速可靠；夾具本身也有足夠的剛度；操作方便，基本上可以滿足本工序加工要求。夾具總裝圖加工連桿小頭孔工序圖實例3.加工連桿小頭孔夾具設計示例

圖示為連桿加工小頭孔工序簡