第六节--机床夹具设计步骤和方法

第六节机床夹具设计步骤和方法一、专用夹具设计的基本要求:1、保证工件加工精度2、夹具结构方案应与生产纲领相适应3、操作方便、安全、省力4、便于排屑5、有良好的结构工艺性第六节机床夹具设计步骤与方法二、夹具设计的一般步骤㈠研究原始资料，明确设计要求㈡拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图1、根据零件加工工艺所给的定位基准和六点定位原理确定工件的定位方法并选择相应的定位元件2、确定刀具引导方式，并设计引导装置或对刀装置；3、确定工件的夹紧方法，并设计夹紧机构；4、确定其它元件或装置的结构，如定向键，分度装置等；5、考虑各种元件和装置的布局，确定夹具体的总体结构。二、夹具设计的一般步骤㈢绘制夹具总图、标注有关尺寸及技术要求1、绘制夹具总图比例尽量取1∶1，主视图应取操作者实际工作位置1)用双点划线画出工件轮廓(将工件视为透明体)，并画出被加工面、定位基准面、夹紧力方向与作用位置；2)画出定位元件及刀具引导元件；3)按夹紧状态画出夹紧元件及夹紧机构；4)绘制夹具体和其它元件，将夹具各部分连成一体；5)标注必要的尺寸、配合，技术条件；6)对零件进行编号，填写零件明细表和标题栏。㈢绘制夹具总图、标注有关尺寸及技术要求2、夹具总图上尺寸标注1)夹具外形轮廓尺寸（长、宽、高）2)配合尺寸夹具总装图上的所有配合表面均应标出其尺寸与配合。3)与加工有关联的尺寸4)与机床有关联的尺寸3、夹具总图上技术要求标注1)定位元件与引导元件的位置精度2)定位元件间的位置精度3)引导元件间的位置精度4)定位元件与夹具安装面的位置精度5)定位元件、引导元件与夹具找正基面的位置精度6)保证夹具装配精度与检验方法有关的特殊的技术要求㈣绘制零件图非标准件均应绘制零件图，零件的尺寸、公差或技术条件应满足夹具总图的要求。零件图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致。二、夹具设计的一般步骤举例：书中图6-73所示为一夹具设计过程示例。该夹具用于加工连杆零件的小头孔，图a所示为工序简图。零件材料为45钢，毛坯为模锻件，年产量为500件，所用机床为立式钻床Z525。三、夹具设计中的几个重要问题㈠夹具设计的经济性分析㈡成组设计思想的采用㈢夹具结构工艺性分析1)夹具零件的结构工艺性首先要尽量选用标准件和通用件，以降低设计和制造费用；其次要考虑加工的工艺性及经济性。2)夹具最终精度保证方法采用调整、修配、装配后加工以及在使用机床上就地加工等工艺方法来达到最终精度要求。如右图所示双面导向镗模，要求保证:（1）A∥L安装后再加工A面（2）C∥A与尺寸H（3）C∥B与尺寸K对镗模支架1和2的调整及修配。三、夹具设计中的几个重要问题㈢夹具结构工艺性分析3）夹具的测量与检验2、夹具制造与装夹误差△夹1)夹具制造误差定位元件与导向件的位置误差、导向件本身的制造误差、导向件间的位置误差、定位面与夹具安装面的位置误差；㈣夹具的精度分析1、定位误差△定2)夹紧误差夹紧时夹具或工件变形所产生的误差；3)导向误差对刀误差、刀具与引导元件偏斜误差；4)夹具装夹误差夹具安装面与机床安装面的配合误差，装夹时的找正误差。3、加工过程误差△过由于工艺系统(除夹具外)的几何误差、受力变形、热变形、磨损以及各种随机因素所造成的加工误差△定＋△夹＋△过≤T△过＝(1/3)T，△定＋△夹＝(2/3)T1)定位误差：△不＝0△定＝△定＋△基＝△基＝△1max＝0.05mm举例：对图2-84e所示夹具精度进行验算A工件上两孔中心距120±0.05mm2)夹具制造与安装误差①钻模板衬套轴线与定位心轴轴线距离误差：土0.01mm)()(...00900250025006736gH②钻套与衬套的最大配合间隙:0.033；配合尺寸6726mF③钻套内孔与外圆的同轴度误差假定为：0.012mm；④采用钻套引导刀具时，刀具引偏量可按式(6-22)计算0315030028018122482..)()(maxHRhHe△o＝(0.052＋0.022＋0.0332＋0.0122＋0.03152)1/2≈0.072[＞(2/3)T=0.067]1)定位误差：△不＝0，只有△基，即工件定位孔轴线对夹具心轴轴线的最大偏转角举例：对图2-84e所示夹具精度进行验算B两孔平行度要求0.052)夹具制造与安装误差①钻套孔轴线对心轴轴线的平行度误差△夹1（a）＝0.02:48②刀具最大偏斜角△夹2（a）＝△max/H＝0.028:48该值稍小于2/3的零件相应公差(0.05/18)，即为(0.033/18)，夹具勉强可用。36045011.max)()(H基定1802604802804802036045021222/.]).().().[()(o