專用夾具設(shè)計(jì)20161002

1、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法,1,機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法,夾具的基本要求 能穩(wěn)定保證工件的加工精度; 能提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低工件的制造成本; 經(jīng)濟(jì)性好：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,安全和省力; 使用性好：便于排屑; 工藝性好：有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,便于夾具的制造、裝備、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,綜合考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和勞動(dòng)條件等項(xiàng)因素.,2/138,機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法,夾具的設(shè)計(jì)步驟 1.研究原始資料,明確設(shè)計(jì)任務(wù) 2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案,繪制結(jié)構(gòu)草圖 確定工件的定位方案、夾緊方案 確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)型式,如導(dǎo)向、分度裝置等 合理布置各元件或裝置,確定夾具的總體結(jié)構(gòu)，繪草圖 3

2、.進(jìn)行必要計(jì)算。 4.審查方案，改進(jìn)設(shè)計(jì)。,3/138,機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法,5繪制夾具總裝配圖 總裝配圖的比例應(yīng)盡量采用1:1的比例 總裝配圖視圖的選擇，主視圖應(yīng)選面對(duì)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;視工件為透明體，再繪出定位、對(duì)刀引導(dǎo)、夾緊元件及其它元件或裝置;其次，標(biāo)注有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求；最后繪出夾具體，并填寫(xiě)明細(xì)表及標(biāo)題欄. 6.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, 并按夾具總裝配圖的要求,確定各零件的尺寸、公差及技術(shù)要求.,4/138,夾具總圖上的尺寸和公差,最大輪廓尺寸 影

3、響定位精度的尺寸和公差 影響對(duì)刀精度的尺寸和公差 影響對(duì)刀精度的尺寸和公差 影響夾具制造精度的尺寸和公差 其他重要尺寸和公差,5/138,夾具總圖上的技術(shù)要求,四類技術(shù)要求： 定位元件之間的定位要求 定位元件與連接元件和（或）夾具體底面的相互位置要求 導(dǎo)引元件和和（或）夾具體底面的相互位置要求 導(dǎo)引元件與定位元件間的相互位置要求。,6/138,夾具總圖上公差值的確定,直接影響工件加工精度的夾具公差 夾具公差取工件公差的1/21/5，工件產(chǎn)量大，精度低時(shí)，取小值；反之取大值。 與工件上未注公差的加工尺寸對(duì)應(yīng)的夾具公差 工件的加工尺寸未注公差時(shí)，工件公差視為ITl41T12，夾具上的相應(yīng)尺寸公差按

4、IT11IT9標(biāo)注；工件上的位置要求未注公差時(shí)，工件位置公差L視為911級(jí)，夾具上相應(yīng)位置公差按7 9級(jí)標(biāo)注；工件上加工角度末注公差時(shí)，工件公差視為3010，夾具上相應(yīng)角度公差標(biāo)為103。,7/138,工件在夾具上加工的精度分析,影響加工精度的因素 定位誤差 對(duì)刀誤差 安裝誤差 夾具制造誤差 加工方法誤差 保證加工精度的條件,8/138,夾具的制造特點(diǎn)及其保證精度的方法,夾具的制造特點(diǎn) 單件生產(chǎn)，制造周期短，精度高，常采用修配法。 保證夾具制造精度的方法 在夾具制造中常用調(diào)整法和修配法來(lái)保證精度,修配法：裝配時(shí)修去制定零件上預(yù)留的修配量達(dá)到裝配精度的方法,9/138,夾具的制造特點(diǎn)及其保證精度

5、的方法,調(diào)整法：用改變可調(diào)整零件的相對(duì)位置或選用合適的調(diào)整件已達(dá)到裝配精度的方法。（可動(dòng)、固定）,10/138,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例分析,鉆床夾具 鏜床夾具 銑床夾具 車床夾具,11/138,鉆床夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo),12,第一部分 鉆床夾具簡(jiǎn)介,13,鉆床夾具的主要類型,鉆床夾具簡(jiǎn)稱鉆模。鉆模借助其上的鉆套引導(dǎo)刀具和工件之間的相對(duì)位置，提高了加工精度和生產(chǎn)率，在成批大量生產(chǎn)中，已廣泛采用鉆模來(lái)進(jìn)行加工。,14/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),15/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),鉆套類型與設(shè)計(jì) 鉆套又稱為導(dǎo)套，作用是確定刀具的位置和方向，即引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置，并防止刀具在加工過(guò)程中發(fā)生偏斜，提高刀具的剛性

6、，防止加工過(guò)程中的振動(dòng)，從而保證工件的加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，鉆套的選用和設(shè)計(jì)正確與否，直接影響工件的加工質(zhì)量。,16/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),鉆套的種類 鉆套按其結(jié)構(gòu)和使用情況可分為： 固定鉆套 可換鉆套,可換鉆套用H7/g5或H7/g6的間隙配合壓入襯套孔內(nèi)，襯套外圓與鉆模板底孔的配合采用H7/n6或H7/r6的過(guò)盈配合。為了防止鉆套隨刀具轉(zhuǎn)動(dòng)或被切削頂出，常用螺釘固緊。 可換鉆套用于大批量生產(chǎn)中，由于鉆套外圓與襯套內(nèi)孔采用間隙配合的關(guān)系，其加工精度不如固定式鉆套。,固定鉆套分為無(wú)肩鉆套和帶肩鉆套兩種形式。這種鉆套的外圓用H7/r6或H7/n6的過(guò)盈配合壓入鉆模板或夾具體的底孔內(nèi)。,17/1

7、38,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),快換鉆套 快換鉆套更換迅速，只要將鉆套逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一下，即可從鉆模板中取出。他與襯套的配合采用H7/g6或H6/g5的間隙配合。 適用于在一個(gè)工序中使用幾種刀具（指鉆，擴(kuò)，鉸）依次連續(xù)加工的情況。,18/138,特種鉆套 當(dāng)工件的結(jié)構(gòu)形狀或工序加工條件均不允許采用上述幾種標(biāo)準(zhǔn)鉆套時(shí)，就應(yīng)視具體情況設(shè)計(jì)各種形式的特種鉆套。,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),19/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),鉆套的設(shè)計(jì) 鉆套設(shè)計(jì)主要指鉆套引導(dǎo)部分長(zhǎng)度H的確定； 鉆套底部與工件表面距離h的確定； 鉆套內(nèi)徑的基本尺寸和公差的確定； 鉆套孔中心線位置尺寸和公差的確定 鉆套材料和熱處理的選擇等。,20/138,鉆床夾

8、具設(shè)計(jì)要點(diǎn),鉆套引導(dǎo)部分長(zhǎng)度H 鉆套底部至工件表面間的距離h 鉆套內(nèi)徑的基本尺寸和公差的確定,鉆套引導(dǎo)部分長(zhǎng)度H由工件被加工孔的位置精度和深度，刀具的剛性和工件表面的形狀等因素決定。鉆套引導(dǎo)部分短，則引導(dǎo)性不好，降低引導(dǎo)精度；過(guò)長(zhǎng)的話，則增加刀具與鉆套之間的摩擦，加速刀具和鉆套的磨損，降低使用壽命。,正確選擇鉆套底部至工件表面間的距離h，對(duì)保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率均有重要意義。鉆削鋼料時(shí)，如果h過(guò)小，帶狀切削不能及時(shí)排出，因而堵塞在工件與鉆套之間，當(dāng)切削過(guò)多時(shí)，會(huì)將鉆套頂出，劃傷工件表面，甚至折斷鉆頭。但s過(guò)大的話，會(huì)使刀具的引偏量過(guò)大，降低加工精度。,鉆套的內(nèi)徑與刀具間的配合間隙過(guò)大的話，

9、直接影響工件上被加工孔的位置精度，間隙過(guò)小的話，又會(huì)加劇刀具與鉆套的磨損。因此，鉆套內(nèi)徑的基本尺寸應(yīng)等于所引導(dǎo)刀具的最大極限尺寸。,21/138,鉆床夾具的主要類型,固定式鉆模 這類鉆模多為大型鉆模，一般在立鉆或搖臂鉆床上使用，加工工件上較大的孔或軸線相互平行（用搖臂鉆）的孔系，鉆模需要固定在機(jī)床工作臺(tái)。,22/138,鉆床夾具的主要類型,固定式鉆模,23/138,24/138,25/138,26/138,鉆床夾具的主要類型,回轉(zhuǎn)式鉆模 回轉(zhuǎn)式鉆模的結(jié)構(gòu)形式按其轉(zhuǎn)軸的位置可分為立軸式，臥軸式和斜軸式三種。 這類鉆模的引導(dǎo)元件鉆套，一般是固定不動(dòng)的，為了實(shí)現(xiàn)工件在一次安裝中進(jìn)行多工位加工的目的，

10、鉆模一般采用回轉(zhuǎn)式分度裝置。 當(dāng)工件上的幾個(gè)被加工的孔，是軸線互相平行的軸向孔或是分布在圓柱面上的徑向孔時(shí)，使用回轉(zhuǎn)式鉆模是很方便的，即可保證加工精度，又可以提高生產(chǎn)效率。,27/138,28/138,29/138,鉆床夾具的主要類型,翻轉(zhuǎn)式鉆模 這類鉆模的特點(diǎn)就是整個(gè)工件和夾具可以一起翻轉(zhuǎn)，可以用來(lái)加工同方向的平行孔系，也可以用來(lái)加工不同方向的孔。 這類鉆模是一種小型夾具，在操作過(guò)程中，需要用人工進(jìn)行翻動(dòng)，為了減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這類鉆模的總質(zhì)量最好不要超過(guò)10KG，對(duì)于稍大一些的工件用翻轉(zhuǎn)鉆模時(shí)，必須設(shè)計(jì)專門(mén)的托架。 支柱式鉆模是這類鉆模的典型結(jié)構(gòu)之一，它用于鉆同方向上的孔系。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是用

11、四個(gè)支腳來(lái)支撐鉆模。,30/138,31/138,翻轉(zhuǎn)式夾具,32/138,33/138,鉆床夾具的主要類型,蓋板式鉆模 大中型工件上加工孔時(shí)，常用蓋板式鉆模。 可將鉆套直接裝在鉆模板上，無(wú)須夾具體，因經(jīng)常搬動(dòng)，有時(shí)需要把手或吊耳。,34/138,35/138,鉆床夾具的主要類型,滑柱式鉆模 滑柱式鉆模由夾具體、滑柱、升降模板和鎖緊機(jī)構(gòu)等幾部分組成，是一種標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)格化的通用鉆模。 鉆模體可以通用于較大范圍的不同工件。設(shè)計(jì)時(shí)，只需根據(jù)不同的加工對(duì)象設(shè)計(jì)相應(yīng)的定位和夾緊元件。因此，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作。另外，這種鉆模不需另行設(shè)計(jì)專門(mén)的夾緊裝置，夾緊工件方便，迅速，適用于不同類型的各種中小型零件的孔加

12、工，生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。,36/138,37/138,1、夾具體 2、底座 3、定位錐套 4、定位銷 5、壓柱體 6、鉆模板 7、鉆套 8、手柄 9、滑柱 10、壓柱 鉆套選用的是可換鉆套。,38/138,鉆床夾具的主要類型,移動(dòng)式鉆模 移動(dòng)式鉆模用在立式鉆床上，先后鉆銷工件同一表面上的多個(gè)孔，屬于小型夾具。移動(dòng)的方法有兩種：一種是自由移動(dòng)，另一種是定向移動(dòng)，用專門(mén)設(shè)計(jì)的軌道和定程機(jī)構(gòu)來(lái)控制移動(dòng)的方向和距離。,39/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),鉆模類型的選擇 在設(shè)計(jì)鉆模時(shí)，需要根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量和加工要求，并考慮生產(chǎn)批量、工廠工藝裝備的技術(shù)狀況等具體條件來(lái)選擇夾具的結(jié)構(gòu)類

13、型。在選擇時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：,40/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),加工孔徑大于10mm的中小型工件時(shí)，由于鉆削扭矩大，宜采用固定式鉆模。 翻轉(zhuǎn)式和自由移動(dòng)式鉆模適用于加工中小件，包括工件在內(nèi)的總質(zhì)量不宜10kg。否則，應(yīng)采用具有回轉(zhuǎn)式或直線分度裝置的鉆模。 當(dāng)加工幾個(gè)不在同心圓周上的平行孔系時(shí)，如工件和夾具的總質(zhì)量超過(guò)15kg，宜采用固定式鉆模在搖臂鉆床上加工。,41/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),對(duì)于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件，宜優(yōu)先采用滑柱鉆模，以縮短夾具的設(shè)計(jì)制造周期。如孔的垂直度公差小于0.1mm，孔距位置公差小于0.15mm時(shí)，如不采取特殊措施，一般不宜采用這類鉆模。 若鉆模

14、板和夾具體為焊接結(jié)構(gòu)的鉆模，因焊接應(yīng)力不能徹底消除，精度不能長(zhǎng)期保持，故一般只在工件孔距公差要求不高（大于0.15mm）時(shí)才采用。,42/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),當(dāng)工件被加工孔與定位基準(zhǔn)的孔距公差小于0.05mm時(shí)，以采用固定式鉆模和固定式側(cè)面進(jìn)行加工。 在大型工件上加工位于同一平面上的孔時(shí)，為簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，可采用蓋板式鉆模。,43/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),鉆模板的設(shè)計(jì) 用以安裝鉆套的鉆模板，按其與夾具體的連接方式的不同，可分為： 固定式鉆模板 鉆模板與鉆模體作成一體；或?qū)@模板固定在鉆模體上。因此，鉆模板上的鉆套相對(duì)于夾具體上的定位元件間的位置固定不變，從而使工件被加工孔的位置精度高。由

15、于是固定式結(jié)構(gòu)，對(duì)某些工件的裝卸將不夠方便。,44/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),可卸式（分離式）鉆模板 鉆模板與夾具體分開(kāi)而成為一個(gè)獨(dú)立的部分，工件在夾具中每裝卸一次，鉆模板也跟著裝卸一次。當(dāng)鉆模板上設(shè)有定位元件和引導(dǎo)元件時(shí)，能保證被加工孔的位置精度；如果定位元件和引導(dǎo)元件做在夾具體上，則加工精度較低。,45/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉆模板用鉸鏈裝在夾具體上，鉆模板可以繞鉸鏈軸翻轉(zhuǎn)。由于鉸鏈軸與孔間的配合間隙（一般采用H8/h7），所以他的精度不如固定式的鉆模板高。但裝卸工件方便。 懸掛式鉆模板 鉆模板通過(guò)刀導(dǎo)柱、彈簧與多軸傳動(dòng)頭連接，懸掛在機(jī)床主軸上，并隨機(jī)床主軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。,4

16、6/138,鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn),設(shè)計(jì)鉆模板時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題： 鉆模板上安裝鉆套的孔精度（形狀、尺寸和位置精度），直接與加工尺寸有關(guān)，應(yīng)合理規(guī)定。如孔中心距的公差一般取工件相應(yīng)公差的1/51/3。 鉆模板應(yīng)具有足夠的剛度，以保證鉆套位置的準(zhǔn)確性，但也要考慮減輕重量。在實(shí)際使用中。鉆模板的厚度往往根據(jù)鉆套高度確定，一般在1530mm之間。如果鉆套較長(zhǎng)，可將鉆模板局部加厚，加強(qiáng)鉆模板的周邊和設(shè)置加強(qiáng)筋，以提高鉆模板的剛性。,47/138,第二部分 鉆床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例分析,48,杠桿臂零件圖,49,杠桿臂加工工藝分析,（1）加工要求,（2） 加工工藝,該工件的結(jié)構(gòu)形狀比較不規(guī)則，臂部剛性不足，加工孔10

17、mm位于懸臂結(jié)構(gòu)處，且該孔精度和表面粗糙度要求高，故工藝規(guī)程中分鉆、擴(kuò)、鉸多個(gè)工序。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。,加工零件：杠桿臂 加工任務(wù)：加工杠桿臂上兩個(gè)相互垂直的10mm和13mm孔。,50,定位方案的確定,51/138,定位方案的確定,分析工件并確定定位方案 根據(jù)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。再用一個(gè)螺母限定零件的上下竄動(dòng)，用一個(gè)支撐釘限定零件沿22mm中心線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度就可以實(shí)現(xiàn)完全定位。,52/138,定位元件的選

18、擇： 定位銷：插入22mm的孔，用來(lái)限制X,Y方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，共四個(gè)自由度 可調(diào)支承釘：限定Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng) 用一輔助支承來(lái)提高工件的安裝剛度和定位的穩(wěn)定性 定位方法： 圓柱孔定位,53,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(jiǎn)單、制造方便、定位精度高。,54/138,輔助裝置,（1）鉆套,從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中選用。,（2）鉆模板,55,鉆套的選擇,由于孔10mm和13mm，一次鉆孔就可達(dá)到要求，因此采用固定式鉆套。 10mm選無(wú)肩 13mm選有肩,56/138,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(kāi)口墊圈來(lái)實(shí)現(xiàn)快速鎖緊夾緊機(jī)

19、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(duì)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(lái)固定，該設(shè)計(jì)采用了螺旋輔助支承。,57/138,4夾具體 裝配三維結(jié)構(gòu)圖,58,夾具體,選用鑄造夾具體,59/138,夾具總裝配圖,總裝配圖三維結(jié)構(gòu)圖,60,五、繪制夾具總圖,61,工件加工精度分析,定位誤差： 綠色是杠桿臂移動(dòng)到最大間隙時(shí)的位置。 此時(shí)最大間隙為T(mén)D+Td+det,其中det為銷和孔之間的最小間隙 因此它產(chǎn)生的定位誤差是以銷的中心為圓心，最大間隙為半徑的圓。,那么它在X方向的定位誤差為 Dx=TD+Td+det =0.28+0.033+ (0.04-0) =0.3

20、53mm,62/138,工件加工精度分析,在Y方向的角度定位誤差為Dy Dy=2arctg =2arctg(detMax/2L)=2arctg (TD+Td+det)/2L =2arctg(0.353/(2*78)=0.264mm 其中L為兩孔間距,63/138,工件加工精度分析,對(duì)刀誤差T： 鉆套導(dǎo)向孔尺寸為10F7和13F7；鉆頭尺寸為10-0.028和13 -0.036；對(duì)刀誤差為： T(0.028+0.036)mm=0.064mm 安裝誤差A(yù)： A0,64/138,65/138,任務(wù)：加工18、36的孔 要求：設(shè)計(jì)專用夾具 內(nèi)容： 1.研究原始資料,明確設(shè)計(jì)任務(wù) 2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案

21、,繪制結(jié)構(gòu)草圖 3.審查方案，改進(jìn)設(shè)計(jì) 4.繪制夾具總裝配圖 5.繪制夾具零件圖,66/138,67/138,任務(wù)：加工4個(gè)9、2個(gè)2和1個(gè)22的孔 要求：設(shè)計(jì)專用夾具 內(nèi)容： 1.研究原始資料,明確設(shè)計(jì)任務(wù) 2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案,繪制結(jié)構(gòu)草圖 3.審查方案，改進(jìn)設(shè)計(jì) 4.繪制夾具總裝配圖 5.繪制夾具零件圖,68/138,鏜床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo),69/138,鏜床夾具又稱鏜模，主要用來(lái)加工箱體類或支座類工件上的孔及孔系。,鏜床夾具的特點(diǎn),（1）設(shè)有鏜套，以引導(dǎo)鏜桿進(jìn)行鏜孔。 （2）可以加工出有較高精度要求的孔或孔系。 （3）可廣泛用于鏜床和組合機(jī)床上，也可通過(guò)使用鏜床夾具來(lái)擴(kuò)大車床、搖臂鉆床的加

22、工范圍。,鏜床夾具,鏜床夾具的組成,引導(dǎo)鏜刀，加強(qiáng)刀具剛度，保證所加工的孔和工件其它表面準(zhǔn)確的相對(duì)位置,用于安裝鏜套，并保證鏜套在鏜模上的正確位置。,定位元件,使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。,夾緊裝置,將夾具上的所有組成部分，聯(lián)接成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。,鏜模底座（夾具體）,鏜模支架,鏜 套,將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力作用時(shí)不離開(kāi)已占據(jù)的正確位置。,鏜床夾具 （鏜模）,1支架 2鏜套 3、4定位板 5、8壓板 6夾緊螺釘 7可調(diào)支承釘 9鏜刀桿 10浮動(dòng)接頭,鏜床夾具的組成,鏜床夾具的組成實(shí)例,（1）鏜套,1）鏜套的結(jié)構(gòu)形式,固定式鏜套 回轉(zhuǎn)式鏜套,鏜套,鏜床夾具的組成,外形尺

23、寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，導(dǎo)向精度高，但鏜桿在鏜套內(nèi)一邊回轉(zhuǎn)，一邊作軸向移動(dòng)，鏜套易磨損，故只適用于低速（vc20m/min）鏜孔。,固定式鏜套,鏜床夾具的組成,固定式鏜套,鏜床夾具的組成,鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，與鏜桿之間只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種鏜套大大減少了磨損，也不會(huì)因摩擦發(fā)熱而“卡死”。 適合于高速（vc20m/min）鏜孔。,回轉(zhuǎn)式鏜套,鏜床夾具的組成,回轉(zhuǎn)式鏜套（外滾式）,a）滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套,鏜床夾具的組成,回轉(zhuǎn)式鏜套（外滾式）,b）滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套,鏜床夾具的組成,回轉(zhuǎn)式鏜套（外滾式）,c）立式滾動(dòng)回轉(zhuǎn)鏜套,鏜床夾具的組成,回轉(zhuǎn)式鏜套的引刀槽及刀尖健,鏜床夾具的組成,回轉(zhuǎn)式鏜套（內(nèi)滾式）,

24、a）滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套（滑動(dòng)軸承）,鏜床夾具的組成,回轉(zhuǎn)式鏜套（內(nèi)滾式）,b）滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套（雙列球軸承）,鏜床夾具的組成,回轉(zhuǎn)式鏜套（內(nèi)滾式）,c）滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套（錐軸承）,鏜床夾具的組成,回轉(zhuǎn)式鏜套（內(nèi)滾式）,c）滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套（滾針軸承和止推軸承）,鏜床夾具的組成,回轉(zhuǎn)式鏜套（內(nèi)滾式）,鏜床夾具的組成,1、6導(dǎo)向支架 2、5鏜套 3導(dǎo)向滑套 4鏜桿,a-內(nèi)滾式回轉(zhuǎn)式鏜套,b-外滾式回轉(zhuǎn)式鏜套,回轉(zhuǎn)式鏜套,2）鏜套的材料及主要技術(shù)要求,常用20鋼或20Cr鋼滲碳，一般情況下，鏜套的硬度應(yīng)低于鏜桿的硬度。,鏜套內(nèi)徑公差帶、內(nèi)孔與外圓的同軸度； 鏜套內(nèi)、外表面粗糙度值； 鏜套用襯套的內(nèi)、外徑公差帶

25、； 襯套內(nèi)孔與外圓的同軸度等 。,鏜套的材料,鏜套的主要技術(shù)要求,鏜床夾具的組成,（2）鏜模支架,鏜模支架主要用來(lái)安裝鏜套和承受切削力。要求有足夠的剛性和穩(wěn)定性，在結(jié)構(gòu)上一般要有較大的安裝基面和設(shè)置必要的加強(qiáng)肋。支架上不允許夾緊機(jī)構(gòu)和承受夾緊反力，以免支架變形而破壞精度。 下圖所示為鏜模支架的典型結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)尺寸可參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。,鏜床夾具的組成,鏜模支架的典型結(jié)構(gòu),鏜床夾具的組成,（3）鏜模導(dǎo)向裝置的布置方式,在鏜模中只布置一個(gè)位于刀具前方或后方的導(dǎo)向裝置引導(dǎo)鏜桿。 鏜桿與機(jī)床主軸剛性連接，鏜桿的一端直接插入機(jī)床主軸的莫氏錐孔中，并通過(guò)調(diào)整使鏜套軸線與主軸軸線重合。 這種方式的調(diào)整工作比

26、較費(fèi)時(shí)，且機(jī)床的精度影響鏜孔精度，一般適于小孔和短孔的加工。,鏜床夾具的組成,單支承引導(dǎo),單支承前引導(dǎo),單支承后引導(dǎo),1）單支承引導(dǎo),鏜床夾具的組成,單支承前引導(dǎo),鏜床夾具的組成,單支承后引導(dǎo) lD l D,單支承后引導(dǎo),鏜床夾具的組成,在鏜模中布置兩個(gè)導(dǎo)向裝置引導(dǎo)鏜桿，鏜桿和機(jī)床主軸采用浮動(dòng)聯(lián)接，鏜孔的位置精度主要取決于鏜模支架上鏜套位置的精度，而不受機(jī)床精度的影響。,雙支承前后引導(dǎo) 雙支承后引導(dǎo),雙支承引導(dǎo),2）雙支承引導(dǎo),鏜床夾具的組成,雙支承后引導(dǎo),鏜床夾具的組成,雙支承前后引導(dǎo),鏜床夾具的組成,（4）鏜模底座,鏜模底座比其它夾具體要高，且內(nèi)腔設(shè)有十字形加強(qiáng)肋。鏜模底座的典型結(jié)構(gòu)和尺寸

27、可參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。 由于箱體孔系的加工精度一般要求較高，因此鏜床夾具的制造精度要求很高。為便于確定鏜床夾具在機(jī)床工作臺(tái)上的相對(duì)位置，一般在鏜模底座的側(cè)面設(shè)置一窄長(zhǎng)的找正基準(zhǔn)面，安裝時(shí)用百分表找正。,鏜床夾具的組成,（1）雙支承鏜模 雙支承鏜模有兩個(gè)引導(dǎo)鏜桿的鏜模支架，鏜桿的位置精度由鏜模保證，不受機(jī)床主軸精度的影響。經(jīng)常用于鏜削孔徑較大，加工精度高，換刀不方便的場(chǎng)合。 （2）單支承鏜模 這類鏜模只有一個(gè)導(dǎo)向支承，鏜桿與主軸采用固定連接。主軸的回轉(zhuǎn)精度將影響鏜孔的精度。,鏜床夾具的類型,1支架 2鏜套 3、4定位板 5、8壓板 6夾緊螺釘 7可調(diào)支承釘 9鏜刀桿 10浮動(dòng)接頭,雙支承鏜模實(shí)例1

28、 （車床尾架孔的鏜模簡(jiǎn)圖）,鏜床夾具的類型,雙支承鏜模實(shí)例2,鏜床夾具的類型,雙支承鏜模實(shí)例3,鏜床夾具的類型,（1）鏜桿,1）鏜桿的引導(dǎo)結(jié)構(gòu),與鏜床夾具有關(guān)的結(jié)構(gòu),與鏜床夾具有關(guān)的結(jié)構(gòu),1）鏜桿的引導(dǎo)結(jié)構(gòu),與鏜床夾具有關(guān)的結(jié)構(gòu),2）鏜桿直徑和軸向尺寸,鏜桿直徑d及長(zhǎng)度L主要是根據(jù)所鏜孔的直徑D及刀具截面尺寸BB來(lái)確定。鏜桿直徑d應(yīng)盡可能大，其雙導(dǎo)引部分的L/d10為宜；而懸伸部分的L/d45，以使其有足夠的剛度來(lái)保證加工精度。,與鏜床夾具有關(guān)的結(jié)構(gòu),3）鏜桿的材料及主要技術(shù)要求,常用20鋼或20Cr鋼滲碳，大直徑的鏜桿，還可采用45鋼、40Cr鋼或65Mn鋼 。,1）鏜桿導(dǎo)向部分的直徑公差，

29、表面粗糙度； 2）鏜桿導(dǎo)向部分直徑的圓度與錐度公差； 3）鏜桿的直線度公差； 4）裝刀的刀孔對(duì)鏜桿中心的對(duì)稱度、垂直度公差以及刀孔表面粗糙度。,鏜桿的主要技術(shù)要求：,鏜桿的材料：,與鏜床夾具有關(guān)的結(jié)構(gòu),（2）浮動(dòng)接頭,與鏜床夾具有關(guān)的結(jié)構(gòu),1-鏜桿 2-接頭體 3-撥銷 4-外套,第一部分 銑床夾具簡(jiǎn)介,107,銑床類夾具的特點(diǎn) 用途：適用于銑床、平面磨床。 特點(diǎn)：工件安裝在夾具上隨同機(jī)床工作臺(tái)一起作送進(jìn)運(yùn)動(dòng),108/138,銑削為斷續(xù)切削，沖擊、振動(dòng)大，夾緊力要求較大 夾具要有足夠的剛度和強(qiáng)度，本體應(yīng)牢固地固定在機(jī)床工作臺(tái)上 銑削加工效率高，工件安裝應(yīng)迅速，要有快速對(duì)刀元件,109/138,

30、2、銑床夾具的構(gòu)造 主要由夾具體、定位板、夾緊機(jī)構(gòu)、對(duì)刀塊、定向鍵等組成,110,銑床夾具的主要類型,直線進(jìn)給銑床夾具 由于工作臺(tái)按直線進(jìn)給方式運(yùn)動(dòng)，可加工平面、直角面和各種槽等。 圓周進(jìn)給的銑床夾具 銑床工作臺(tái)做連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，配合采用氣動(dòng)或液壓等高效夾緊裝置，生產(chǎn)率高，可加工平面，適用于大批量生產(chǎn)。,111/138,直線進(jìn)給銑床夾具,112/138,圓周進(jìn)給的銑床夾具,113/138,對(duì)刀元件,114,對(duì)刀元件,115,116/138,銑床專用夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和要求,由于銑削過(guò)程不是連續(xù)切削，極易產(chǎn)生銑削振動(dòng)。銑削的加工余量一般較大，銑削力也較大，且方向是變化的，因此設(shè)計(jì)時(shí)要注意： 夾具要有

31、足夠的剛度和強(qiáng)度； 夾具要有足夠的夾緊力，夾緊裝置自鎖性要好； 夾緊力應(yīng)作用在工件剛度較大的部位上，且作用點(diǎn)和施力方向要恰當(dāng)； 夾具的重心應(yīng)盡量低，高度與寬度之比應(yīng)不大于11.25； 要有足夠的排屑空間。切屑和冷卻液能順利排除，必要時(shí)可設(shè)計(jì)排屑孔。,117/138,銑床專用夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和要求,為了調(diào)整和確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置及工件相對(duì)于刀具的位置，銑床夾具應(yīng)設(shè)置定位鍵和對(duì)刀裝置： 定位鍵與工作臺(tái)T型槽可用單面貼合，當(dāng)定位精度要求高或是重型夾具，可在夾具體的側(cè)面設(shè)置一個(gè)找正基面； 小型夾具可只用一個(gè)長(zhǎng)的矩形鍵； 兩定位鍵的距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)一些； 加工沒(méi)有相對(duì)位置要求的平面時(shí)，不需設(shè)置定位鍵，但若

32、銑削扭矩較大時(shí)，設(shè)置定位鍵可減輕夾緊螺栓的負(fù)荷； 對(duì)刀裝置應(yīng)設(shè)計(jì)在便于對(duì)刀的位置，并應(yīng)在工件的切入一端。,118/138,第二部分 銑床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例分析,119,研究原始資料,明確設(shè)計(jì)任務(wù),工件為一水泵葉輪，要求設(shè)計(jì)一副銑床夾具,用在臥式銑床上加工兩條互成90的十字槽，如圖所示： 工件三維結(jié)構(gòu)圖,120,定位方案的確定,確定要限制的自由度 根據(jù)加工工序的尺寸、形狀和位置精度要求，工件定位時(shí)需完全限制六個(gè)方向的自由度: 沿X,Y,Z方向的水平運(yùn)動(dòng)以及軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。,121,確定定位方案： 將加工過(guò)的葉輪底面放置在一個(gè)大的圓形定位盤(pán)上,以大平面定位,消除X,Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和Z方向的移動(dòng)自由度。 用

33、一個(gè)定位銷與葉輪上的孔相配合,以此消除X,Y的移動(dòng)自由度。 利用兩塊開(kāi)槽的壓板從兩個(gè)方向卡住葉片,并將它們固定在定位盤(pán)上，這樣就消除了Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度. 定位方法： 圓柱孔定位和平面定位,122,對(duì)刀方案,對(duì)刀塊的選用 加工槽的銑刀需要兩個(gè)方向?qū)Φ?，故采用直角?duì)刀塊。 配合1mm的塞尺使用（1h8） 對(duì)刀塊的位置 如圖所示。,123,夾緊方案的確定,選用螺旋夾緊： 工件以中心孔及底面在定位銷和定位盤(pán)的端面上定位,并使葉輪上的葉片與壓板頭部的缺口對(duì)中,旋轉(zhuǎn)螺母,通過(guò)杠桿使兩塊壓板同時(shí)夾緊工件。 選用移動(dòng)式彎曲壓板,它的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)快速裝拆.,124,分度機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),分度裝置的確定 該工件選用

34、一個(gè)立軸式回轉(zhuǎn)分度裝置,一般這樣的分度采用棘輪的比較普遍,但是由于該工件的定位夾緊機(jī)構(gòu)尺寸較大,采用棘輪不方便,因此改用分度盤(pán)加定位銷的分度方案。,125,分度機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),分度裝置的確定 設(shè)計(jì)一個(gè)分度盤(pán),盤(pán)底有四段斜槽,分度盤(pán)與定位盤(pán)之間用螺釘固定； 在夾具體上開(kāi)一沉頭孔,孔中放入銷套,銷套與定位銷配合,底部有彈簧.這樣,當(dāng)分度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),銷始終在斜槽中運(yùn)動(dòng).每轉(zhuǎn)過(guò)90,銷就在彈簧的作用上升至最高點(diǎn),反靠夾緊.,126,夾具體與定位鍵,為保證夾具在工作臺(tái)上安裝穩(wěn)定，應(yīng)按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設(shè)置耳座，以便固定。 定位鍵位置如圖所示。,127,夾具總裝配圖,128

35、,工件加工精度分析,定位誤差D： 由于本設(shè)計(jì)加工時(shí),定位基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)都是中心軸,因此基準(zhǔn)不重合誤差為零 定位誤差來(lái)自于基準(zhǔn)位移誤差 對(duì)刀誤差T： 對(duì)刀誤差等于塞尺厚度的公差 安裝誤差A(yù): 因加工尺寸在兩定位鍵之間，,129/138,設(shè)計(jì)在銑床上加工“套筒”零件上鍵槽的專用夾具。,銑床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例,一、明確設(shè)計(jì)任務(wù),1套筒零件圖,130,2工件的加工工藝分析,（1）鍵槽寬6 mm由鍵槽銑刀保證。,（2）槽兩側(cè)對(duì)稱平面對(duì)45h6軸線的對(duì)稱度0.05mm，平行度0.10mm。,（3）槽深尺寸8mm。,131,二、定位方案與定位元件,1確定定位方案,132,2選用定位元件,133,三、夾緊方案及夾緊

36、裝置的設(shè)計(jì),夾緊機(jī)構(gòu),134,夾緊機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)向和自動(dòng)松開(kāi)裝置,135,四、夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),（1）長(zhǎng)V形塊,1定位裝置,長(zhǎng)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(guó)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/T 8018.1-1999選取“V形塊 24 JB/T 8018.1-1999”。,136,（2）支承套,137,2夾緊裝置,（1）偏心輪,138,（2）偏心輪支架,139,3輔助裝置,（1）對(duì)刀塊,140,（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。,141,4夾

37、具體,142,143,五、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(dòng)V形塊 6對(duì)刀塊 7固定V形塊,144,145,結(jié)束放映 回到選擇頁(yè)面,146,車床夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo),147,第一部分 車床夾具簡(jiǎn)介,148,車床夾具設(shè)計(jì),第一部分 車床夾具簡(jiǎn)介,車床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo),車床夾具的主要類型,車床夾具有兩種類型： 安裝在主軸上的夾具 安裝在車床拖板上或車身上的夾具。,車床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo),車床夾具的主要類型,安裝在車床主軸上的夾具，工作時(shí)隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 心軸類車床夾具 卡盤(pán)類車床夾具 用卡盤(pán)類車床夾具加工的零件，大都是回轉(zhuǎn)體或?qū)ΨQ零件，因而卡盤(pán)類車床夾具的結(jié)

38、構(gòu)基本上是對(duì)稱的。 角鐵式車床夾具 花盤(pán)式車床夾具,1、心軸式夾具,1、心軸式夾具,1、心軸式夾具,頂尖式心軸 1心軸；2固定頂尖套；3工件； 4活動(dòng)頂尖套；5快換墊圈；6螺母,1、心軸式夾具,液性介質(zhì)彈性?shī)A具,1夾具體； 2加壓螺釘； 3柱塞； 4密封圈 5薄壁套； 6螺釘； 7端蓋； 8螺塞； 9鋼球； 10，11調(diào)整螺釘； 12過(guò)渡盤(pán),1、心軸式夾具,用途：加工工件的內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面。 特點(diǎn)：主要是用來(lái)保證被加工面（孔）的位置尺寸和精度。 適用于形狀復(fù)雜的大型工件 需要平衡配重 通過(guò)過(guò)渡盤(pán)與主軸頭端連接,2、卡盤(pán)類夾具,2、卡盤(pán)類夾具,2、卡盤(pán)類夾具,用途：加工以外圓（內(nèi)孔）定位的回轉(zhuǎn)體表面。 結(jié)構(gòu)特征：卡爪夾緊，多采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。 要點(diǎn)：通過(guò)夾具使加工面的軸線與機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)中心重合。,精車：,f20 H9孔,加工要求： 同軸度f(wàn)0.05mm,夾頭式夾具,角鐵式車床夾具,162/138,角鐵式車床夾具,角鐵式車床夾