第18次專用夾具設(shè)計方法

1、第十八講專用夾具設(shè)計方法夾具與工作臺、刀具、工件的關(guān)聯(lián)裝置 定位鍵 對刀裝置 分度裝置定位鍵定位鍵-夾具體底面的主要秘密： (a)為四周接觸為四周接觸 (b)為兩邊接觸，以上兩形狀用于安裝定位鍵時用。為兩邊接觸，以上兩形狀用于安裝定位鍵時用。 (c)為四角接觸，夾具側(cè)面設(shè)找正基準時用或鉆床為四角接觸，夾具側(cè)面設(shè)找正基準時用或鉆床 夾具體用。夾具體用。銑床夾具以銑床夾具以夾具體底面夾具體底面、定位鍵側(cè)面定位鍵側(cè)面與銑與銑床工作臺面、床工作臺面、T型槽側(cè)面接觸定位，然后型槽側(cè)面接觸定位，然后用螺栓壓板把夾具壓緊在銑床工作臺面上。用螺栓壓板把夾具壓緊在銑床工作臺面上。 定位鍵 定位鍵：銑床、刨床、鉆

2、床、鏜床夾具，為了確定夾具相對于機床的位置，一般用兩個定位鍵定位，夾具體上設(shè)計幾個開口耳座，用T形槽螺栓和螺母進行夾緊。 定位鍵有矩形和圓形兩種，圓形定位鍵容易加工，但較易磨損，故使用不多。 矩形定位鍵，其上部與夾具體底面上的槽配合，下部與機床工作臺上的T形槽配合。 鉆床夾具一般不固定，如果孔比較大，或用搖臂鉆床加工時，可用壓板固定或用開口耳座固定，但鉆床夾具不用定位鍵。定位鍵：定位鍵：一般情況下，每個銑床夾具裝有一般情況下，每個銑床夾具裝有兩個定兩個定位鍵位鍵，標準結(jié)構(gòu)見下圖：，標準結(jié)構(gòu)見下圖： 定位鍵形狀及尺寸定位鍵：用螺釘緊固在夾具體上。定位鍵：用螺釘緊固在夾具體上。A型：鍵與型：鍵與T

3、型槽：型槽：B=T型槽名義寬度型槽名義寬度 h6或或h8 鍵與夾具體：鍵與夾具體： 、B型：鍵與夾具體：型：鍵與夾具體： 、 鍵與鍵與T型槽：型槽： 按按T型槽實際寬度配作型槽實際寬度配作 h6或或h8867、hhHB866、hhJSB867、hhHB866、hhJSB形槽實寬TB 15 . 01 BBU型耳座：用于夾緊夾具，一般在夾具體的縱用于夾緊夾具，一般在夾具體的縱向中線處兩邊各設(shè)置一個，大型夾具在接近四角處各向中線處兩邊各設(shè)置一個，大型夾具在接近四角處各設(shè)置一個。設(shè)計時可查閱夾具設(shè)計手冊。也有不設(shè)計設(shè)置一個。設(shè)計時可查閱夾具設(shè)計手冊。也有不設(shè)計U型耳座的，直接用螺栓壓板夾緊夾具。型耳座

4、的，直接用螺栓壓板夾緊夾具。 對刀的方法通常有三種：對刀的方法通常有三種：v試切法試切法：v調(diào)整法調(diào)整法：每加工一批工件，安裝調(diào)整一：每加工一批工件，安裝調(diào)整一次夾具，刀具相對元件定位面的正確位置次夾具，刀具相對元件定位面的正確位置都是通過試切數(shù)個工件來對刀的。都是通過試切數(shù)個工件來對刀的。v用樣件或?qū)Φ堆b置對刀用樣件或?qū)Φ堆b置對刀：只是在制造樣：只是在制造樣件和調(diào)整對刀裝置時，才需要試切一些工件和調(diào)整對刀裝置時，才需要試切一些工件，而在每次安裝使用夾具時，不需要再件，而在每次安裝使用夾具時，不需要再試切工件。這種方法最簡便。試切工件。這種方法最簡便。夾具的對刀夾具的對刀 銑床夾具的對刀裝置

5、(a)平面塞尺厚度平面塞尺厚度S常用常用1、3、5mm， (b)圓柱塞尺圓柱塞尺d常用常用3、5mm。 塞尺尺寸公差均為塞尺尺寸公差均為h6 對刀塊與塞尺r特點：對刀方便、迅速，但對準精度一般比試切法低 。r銑床對刀裝置一般安排在銑刀開始進給的一方鉆床夾具的對刀裝置鉆床夾具的對刀裝置鉆套鉆套- -在鉆模板上，其作用是確定被加在鉆模板上，其作用是確定被加工孔的位置和引導刀具工孔的位置和引導刀具 鉆套內(nèi)孔、外軸的尺寸及精度規(guī)定 1. 鉆套內(nèi)孔 鉆套內(nèi)孔（又稱導向孔）直徑的基本尺寸應(yīng)為所用刀具的最大極限尺寸，鉆孔或擴孔時其公差取F7或F8，粗鉸時取G7，精鉸時取G6。若鉆套引導的是刀具的導柱部分，則

6、可按基孔制的相應(yīng)配合選取，如H7/f7、H7/g6或H6/g5等。 2. 鉆套外圓 固定鉆套 該類鉆套外圓以H7/n6或H7/r6配合，直接壓入鉆模板上的鉆套底孔內(nèi)。鉆孔的位置精度也較高。 可換鉆套 可換鉆套裝在襯套中，襯套是以H7/n6或H7/r6的配合直接壓入鉆模板的底孔內(nèi)，鉆套外圓與襯套內(nèi)孔之間常采用F7/m6或F7/k6配合?？鞊Q鉆套 快換鉆套的有關(guān)配合與可換鉆套的相同。鏜床夾具的對刀裝置鏜床夾具的對刀裝置分度裝置部件功能介紹回轉(zhuǎn)分度裝置常由固定部分、轉(zhuǎn)動部分、分度對定機構(gòu)、抬起鎖緊機構(gòu)以及潤滑部分組成。各主要部分功能如下：1)固定部分：它是分度裝置的基體，常和夾具體連為一體。2)轉(zhuǎn)動

7、部分：工作夾具裝在其上，由其實現(xiàn)工件的轉(zhuǎn)位3)分度對定機構(gòu)：由分度盤和對定銷組成，保證轉(zhuǎn)位后工件正確的分度位置，并完成插銷、拔銷動作。4)抬起鎖緊機構(gòu)：分度對定后，鎖緊轉(zhuǎn)動部分，增強分度裝置工作時的剛度。分度對定控制裝置分度對定裝置鎖緊裝置典型例子專用夾具設(shè)計的基本要求保證工件的加工精度。這是夾具設(shè)計的最基本要求，其關(guān)鍵是正確地確定定位方案、夾緊方案、刀具導向方式及合理制定夾具的技術(shù)要求。必要時應(yīng)進行誤差分析與計算。夾具總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)時，應(yīng)盡量采用各種快速、高效結(jié)構(gòu)，如多件夾緊、聯(lián)動夾緊等，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率；在中、小批量生產(chǎn)中，則要求在滿足夾具功能的前題下，

8、盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，以降低夾具制造成本。操作方便，工作安全，能減輕工人勞動強度。如采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置，以減輕工人的勞動強度；并可較好地控制夾緊力。夾具操作位置應(yīng)符合操作工人的習慣，必要時應(yīng)有安全保護裝置，以確保使用安全。便于排屑。切屑積集在夾具中，會破壞工件正確的定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形，影響加工質(zhì)量；切屑的清掃又會增加輔助時間，降低工作效率；切屑積集嚴重時，還會損傷刀具或造成工傷事故。因此排屑問題在夾具設(shè)計時必須給予充分的注意，在設(shè)計高效機床夾具時尤為重要。有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。設(shè)計的夾具應(yīng)便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修等。專用夾具設(shè)計的一般步驟

9、 研究原始資料，明確設(shè)計要求研究原始資料，明確設(shè)計要求在接到夾具設(shè)計任務(wù)書后，首先要仔細地閱讀被加工零件的零件圖和裝配圖，清楚地了解零件的作用、結(jié)構(gòu)特點、材料及技術(shù)要求；其次要認真地研究零件的工藝規(guī)程，充分了解本工序的加工內(nèi)容和加工要求。必要時還應(yīng)了解同類零件所用過的夾具及其使用情況，作為設(shè)計時的參考。工序圖工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序則給出了夾具所在工序的零件的工序基準、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、基準、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、相應(yīng)加工精度要求，以及本工序的定位、夾相應(yīng)加工精度要求，以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計的直接依據(jù)緊原理方案，這是夾具設(shè)計的直接

10、依據(jù) 。了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容。機床、刀了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容。機床、刀具、切削用量、工步安排、工時定額，同時具、切削用量、工步安排、工時定額，同時加工的零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、加工的零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方面必不可少的。操作、估算夾緊力等方面必不可少的。機床專用夾具的設(shè)計步驟機床專用夾具的設(shè)計步驟專用夾具設(shè)計的一般步驟 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖擬定夾具結(jié)構(gòu)方案時應(yīng)主要考慮以下問題： 根據(jù)零件加工工藝所給的定位基準和六點定位原理，確定工件的定位方法并選擇相應(yīng)的定位元件； 確定刀具導向方式，并設(shè)計

11、導向裝置或?qū)Φ堆b置； 確定工件的夾緊方法，并設(shè)計夾緊機構(gòu)； 確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式； 考慮各種元件和裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)。為使設(shè)計的夾具先進、合理，常需擬定幾種結(jié)構(gòu)方案，進行比較，從中擇優(yōu)。在構(gòu)思夾具結(jié)構(gòu)方案時，應(yīng)繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，以幫助構(gòu)思，并檢查方案的合理性和可行性，同時也為進一步繪制夾具總圖作好準備v夾具總圖應(yīng)遵循國家標準繪制，圖形大小的比例盡夾具總圖應(yīng)遵循國家標準繪制，圖形大小的比例盡量取量取l l；1 1，使所繪的夾具總圖有良好的直觀性，如，使所繪的夾具總圖有良好的直觀性，如工工件過大時可用件過大時可用1 1：2 2或或1 1：5 5的比例，的比例，過小時可用過小時

12、可用2 2：1 1的的比例。比例。v主視圖應(yīng)取操作者實際工作時的位置，以作為裝配主視圖應(yīng)取操作者實際工作時的位置，以作為裝配夾具時的依據(jù)并供使用時參考。夾具時的依據(jù)并供使用時參考。 v總圖中的視圖應(yīng)盡量少，但必須能夠總圖中的視圖應(yīng)盡量少，但必須能夠清楚地表示出清楚地表示出夾具的工作原理和構(gòu)造，表示各種裝置或元件之間夾具的工作原理和構(gòu)造，表示各種裝置或元件之間的位置關(guān)系等。的位置關(guān)系等。3夾具裝配圖的繪制夾具裝配圖的繪制v繪制總圖的順序是：繪制總圖的順序是： 先用先用雙點劃線雙點劃線繪出工件的輪廓外形，并繪出工件的輪廓外形，并顯示顯示出加工余量出加工余量；然后把；然后把工件工件視為視為透明體透明

13、體，按照工件，按照工件的形狀及位置依次繪出的形狀及位置依次繪出定位、導向、夾緊及其它定位、導向、夾緊及其它元件元件或裝置的具體結(jié)構(gòu)；最后繪制夾具體，形成或裝置的具體結(jié)構(gòu)；最后繪制夾具體，形成一個夾具整體。一個夾具整體。 v標注尺寸、技術(shù)條件標注尺寸、技術(shù)條件 v編寫零件明細表編寫零件明細表3夾具裝配圖的繪制夾具裝配圖的繪制專用夾具設(shè)計的一般步驟 繪制零件圖對夾具總圖中的非標準件均應(yīng)繪制零件圖，零件圖視圖的選擇應(yīng)盡可能與零件在總圖上的工作位置相致。1、夾具裝配圖上應(yīng)標注的幾類尺寸、夾具裝配圖上應(yīng)標注的幾類尺寸 外形輪廓尺寸外形輪廓尺寸(A類尺寸類尺寸)：長、寬、高(不包含被加工工件、定位鍵)，當

14、夾具結(jié)構(gòu)中有可動部分時，應(yīng)包括可動部分處于極限位置時在空間所占的尺寸； 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(B類尺寸類尺寸)：把工件順利裝入夾具所涉及到的尺寸，與工件尺寸相關(guān)。1)工件與定位元件的配合尺寸工件與定位元件的配合尺寸：配合標注或只標定位元件的尺寸；2)定位元件之間的位置尺寸。定位元件之間的位置尺寸。 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 鉆夾具：鉆夾具： 位置尺寸 鉆套內(nèi)徑定位元件(對刀基準)鉆套刀具 位置尺寸 銑夾具：銑夾具： 位置尺寸 塞尺尺寸定位元件(對刀基準)對刀塊刀具 車床夾具無此類尺寸車床夾具無此類尺寸 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸

15、夾具與刀具的聯(lián)系尺寸(C類尺寸類尺寸) ：指定位元件與對刀元件之間的位置尺寸，與工件尺寸相關(guān)。 車夾具：車夾具：夾具與主軸端部圓柱配合的配合尺寸。銑夾具：銑夾具：定位鍵與T型槽的配合尺寸。 夾具與機床的聯(lián)系尺寸夾具與機床的聯(lián)系尺寸(D類尺寸類尺寸)：把夾具順利裝入機床所涉及到的尺寸，與機床尺寸相關(guān)。以上尺寸若以配合形式標注，要用雙點劃線畫出主以上尺寸若以配合形式標注，要用雙點劃線畫出主軸端部、軸端部、T型槽形狀。型槽形狀。鉆夾具無此類尺寸鉆夾具無此類尺寸。 其它裝配尺寸其它裝配尺寸(E類尺寸類尺寸)：不在上述幾類尺寸之內(nèi)的：1) 夾具內(nèi)部的配合尺寸；2) 有相互位置要求的裝配尺寸。銑床夾具尺寸

16、標注示例銑床夾具尺寸標注示例 鉆床夾具尺寸標注示例鉆床夾具尺寸標注示例舉例說明設(shè)計過程設(shè)計一夾具用于加工連桿零件的小頭孔，圖a所示為工序簡圖。零件材料為45鋼，毛坯為模鍛件，年產(chǎn)量為500件，所用機床為立式鉆床Z525。設(shè)計過程分析 第一，進行精度與批量分析。 本工序有一定位置精度要求，屬于批量生產(chǎn)，使用夾具加工是適當?shù)摹５紤]到生產(chǎn)批量不是很大，因而夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的簡單，以減小夾具制造成本（具體分析從略）設(shè)計過程分析第二：確定夾具結(jié)構(gòu)方案確定定位方案，選擇定位元件。 本工序加工要求保證的位置精度主要是中心距尺寸1200.05 mm及平行度公差0.05mm。根據(jù)基準重合原則，應(yīng)選36H7孔為

17、主要定位基準，即工序簡圖中所規(guī)定的定位基準是恰當?shù)?。為使夾具結(jié)構(gòu)簡單，選擇間隙配合的剛性心軸加下端面的定位方式（若端面B與孔A垂直度誤差較大，則端面處應(yīng)加球面墊圈）。又為保證小頭孔處壁厚均勻，采用活動V形塊來確定工件的角向位置，參考圖b。設(shè)計過程分析第二：確定夾具結(jié)構(gòu)方案確定導向裝置。本工序小頭孔加工的精度要求較高，一次裝夾要完成鉆擴粗鉸精鉸個工步，故采用快換鉆套（機床上相應(yīng)地采用快換夾頭）；又考慮到要求結(jié)構(gòu)簡單且能保證精度，采用固定式鉆模板，參考圖c。設(shè)計過程分析第二：確定夾具結(jié)構(gòu)方案確定夾緊機構(gòu)。 理想的夾緊方式應(yīng)使夾緊力作用在主要定位面上，本例中可采用可漲心軸、液塑心軸等，但這樣做夾具結(jié)

18、構(gòu)較復雜，制造成本較高。為簡化結(jié)構(gòu)，確定采用螺紋夾緊，即在心軸上直接做出一段螺紋，并用螺母和開口墊圈鎖緊，參考圖c。設(shè)計過程分析第二：確定夾具結(jié)構(gòu)方案確定其他裝置和夾具體。 為了保證加工時工藝系統(tǒng)的剛度和減小加工時工件的變形，應(yīng)在靠近工件的加工部位增加輔助支承。夾具體的設(shè)計應(yīng)通盤考慮，使上述各部分通過夾具體能有機地聯(lián)系起來，形成一個完整的夾具。此外，還應(yīng)考慮夾具與機床的聯(lián)接。因為是在立式鉆床上使用，夾具安裝在工作臺上可直接用鉆套找正并用壓板固定，故只需在夾具體上留出壓板壓緊的位置即可。又考慮到夾具的剛度和安裝的穩(wěn)定性，夾具體底面設(shè)計成周邊接觸的形式，參考圖e設(shè)計過程分析繪圖 第三，在繪制夾具草

19、圖的基礎(chǔ)上繪制夾具總圖，標注尺寸和技術(shù)要求，參考上圖。 第四，對零件進行編號，填寫明細表和標題欄，繪制零件圖（從略）。夾具設(shè)計中的幾個重要問題 夾具設(shè)計的經(jīng)濟性分析在零件加工過程中，對于某一工序而言，是否要使用夾具，應(yīng)使用什么類型的夾具（通用夾具、專用夾具、組合夾具等），以及在確定使用專用夾具的情況下應(yīng)設(shè)計什么擋次的夾具，這些問題在夾具設(shè)計前必須加以認真的考慮。除了從保證加工質(zhì)量的角度考慮外，還應(yīng)作經(jīng)濟性分析，以確保所設(shè)計的夾具在經(jīng)濟上合理。夾具設(shè)計中的幾個重要問題 成組設(shè)計思想的采用 以相似性原理為基礎(chǔ)的成組技術(shù)在設(shè)計、制造、管理等各方面均有廣泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計也不例外。在夾具設(shè)計中應(yīng)用成組

20、技術(shù)的主要方法是根據(jù)夾具的名稱、類別、所用機床、服務(wù)對象、結(jié)構(gòu)形式、尺寸規(guī)格、精度等級等對夾具及夾具零部件進行分類編碼，并將設(shè)計圖紙及有關(guān)資料分類存放。當設(shè)計新夾具時，首先對已有的夾具進行檢索，找出編碼相同或相近的夾具，或?qū)λM行小的修改，或取其部分結(jié)構(gòu)，或供設(shè)計時參考。在設(shè)計夾具零部件時，亦可采用相同的方法，或直接將已有的夾具零部件拿來使用，或在原有圖紙基礎(chǔ)上作些小的改動。不論采用哪種方式，均可大大減小設(shè)計工作量，加快設(shè)計進度。夾具設(shè)計中的幾個重要問題3、尺寸的形位公差要求： 夾具上有關(guān)尺寸公差和形位公差通常取工件上相應(yīng)公差的1/51/2。當生產(chǎn)批量較大時，考慮夾具的磨損，應(yīng)取較小值；當工件

21、本身精度較高，為使夾具制造不十分困難，可取較大值。當工件上相應(yīng)的公差為自由公差時，夾具上有關(guān)尺寸公差常取0.1mm或0.05mm，角度公差（包括位置公差）常取10或5。確定夾具公差帶時，還應(yīng)注意保證夾具的平均尺寸與工件上相應(yīng)的平均尺寸一致，即保證夾具上有關(guān)尺寸的公差帶剛好落在工件上相應(yīng)尺寸公差帶的中間。（1）直接與工件的加工尺寸公差有關(guān)）直接與工件的加工尺寸公差有關(guān)r在確定這類公差時，一般可取夾具的公差為工件相應(yīng)加工尺在確定這類公差時，一般可取夾具的公差為工件相應(yīng)加工尺寸公差的（寸公差的（1/31/5）。在具體選取時，必須結(jié)合工件的加工）。在具體選取時，必須結(jié)合工件的加工精度要求、批量大小以及

22、工廠在制造夾具方面的生產(chǎn)技術(shù)水平精度要求、批量大小以及工廠在制造夾具方面的生產(chǎn)技術(shù)水平等因素進行細致分析和全面考慮。等因素進行細致分析和全面考慮。r在夾具總裝圖上標注這類尺寸公差時，一律采用在夾具總裝圖上標注這類尺寸公差時，一律采用雙向?qū)ΨQ分雙向?qū)ΨQ分布公差制布公差制。因此，在按工件加工尺寸公差來確定夾具的尺寸公。因此，在按工件加工尺寸公差來確定夾具的尺寸公差時，都必須首先將工件的尺寸公差換算成雙向?qū)ΨQ分布公差。差時，都必須首先將工件的尺寸公差換算成雙向?qū)ΨQ分布公差。否則，便不可能保持工件加工尺寸的精度。否則，便不可能保持工件加工尺寸的精度。（2）與工件加工尺寸公差無關(guān)）與工件加工尺寸公差無關(guān)

23、例如：定位元件與夾具體的配合尺寸公差、夾緊機構(gòu)上各組成例如：定位元件與夾具體的配合尺寸公差、夾緊機構(gòu)上各組成零件間的配合尺寸公差等。這類尺寸公差主要是零件間的配合尺寸公差等。這類尺寸公差主要是根據(jù)零件的功根據(jù)零件的功用和裝配要求，而按照一般的公差配合標準來決定。用和裝配要求，而按照一般的公差配合標準來決定。夾具設(shè)計中的幾個重要問題夾具總圖上標注的技術(shù)要求通常有以下幾方面：定位元件與定位元件定位表面之間的相互位置精度要求；定位元件的定位表面與夾具安裝面之間的相互位置精度要求；定位元件的定位表面與導向元件工作表面之間的相互位置精度要求；導向元件與導向元件工作表面之間的相互位置精度要求；定位元件的定

24、位表面或?qū)蛟墓ぷ鞅砻鎸A具找正基準面的位置精度要求；與保證夾具裝配精度有關(guān)的或與檢驗方法有關(guān)的特殊的技術(shù)要求。夾具設(shè)計中的幾個重要問題夾具結(jié)構(gòu)工藝性分析（）夾具零件的結(jié)構(gòu)工藝性與一般機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性相同，首先要盡量選用標準件和通用件，以降低設(shè)計和制造費用；其次要考慮加工的工藝性及經(jīng)濟性。（）夾具最終精度保證方法。專用夾具制造精度要求較高，又屬于單件生產(chǎn)，因此大都采用調(diào)整、修配、裝配后加工以及在使用機床上就地加工等工藝方法來達到最終精度要求。 在設(shè)計夾具時，必須適應(yīng)這一工藝特點，以利于夾具的制造、裝配、檢驗和維修。夾具設(shè)計中的幾個重要問題 夾具的精度分析夾具的主要功能是用來保證零件加工

25、的位置精度。使用夾具加工時，影響被加工零件位置精度的誤差因素主要有個方面。夾具設(shè)計中的幾個重要問題 夾具的精度分析夾具的主要功能是用來保證零件加工的位置精度。使用夾具加工時，影響被加工零件位置精度的誤差因素主要有個方面。 夾具的精度分析之（）定位誤差 ：工件安裝在夾具上位置不準確或不一致性，用zw表示。夾具設(shè)計中的幾個重要問題夾具的精度分析之 （）夾具制造與裝夾誤差 :包括夾具制造誤差（定位元件與導向元件的位置誤差、導向元件本身的制造誤差、導向元件之間的位置誤差、定位面與夾具安裝面的位置誤差等）、夾緊誤差（夾緊時夾具或工件變形所產(chǎn)生的誤差）、導向誤差（對刀誤差、刀具與導向元件偏斜誤差等）以及夾

26、具裝夾誤差（夾具安裝面與機床安裝面的配合誤差、裝夾時的找正誤差等）。該項誤差用zx表示。夾具的精度分析之 （）加工過程誤差: 在加工過程中由于工藝系統(tǒng)（除夾具外）的幾何誤差、受力變形、熱變形、磨損以及各種隨機因素所造成的加工誤差，用gc表示。精度分析之結(jié)論式 上述各項誤差中，第項與第項與夾具有關(guān)，第項與夾具無關(guān)。顯然，為了保證零件的加工精度，應(yīng)使 dwzxgcT 式中T是與零件有關(guān)的位置公差。 上式即為確定和檢驗夾具精度的基本公式。通常要求給gc留三分之一的零件公差，即應(yīng)使與夾具有關(guān)的誤差限定在零件相應(yīng)公差三分之二的范圍內(nèi)。當零件生產(chǎn)批量較大時，為了保證夾具的使用壽命，在制定夾具的制造公差時，

27、還應(yīng)考慮留有一定的夾具磨損公差。夾具體設(shè)計毛坯結(jié)構(gòu) 開式、半開式、框式毛坯類型 鑄、焊接、鍛造、組合外形尺寸確定 一般不作復雜計算，類比法處理。實際上，在繪制夾具總圖的過程中，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置、對刀-引導元件以及其它輔助機構(gòu)和裝置在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。夾具體的技術(shù)要求 夾具體與各元件配合表面的尺寸精度和配合精度都較高。夾具體的排屑結(jié)構(gòu)4.6.1鉆床夾具鉆床夾具 鉆床夾具通常稱鉆模鉆模，主要由定位元件、夾緊裝置、鉆模板、鉆套、夾具體組成。 4.6 典型機床夾具的結(jié)構(gòu)特點典型機床夾具的結(jié)構(gòu)特點1.鉆模的結(jié)構(gòu)形式鉆模的結(jié)構(gòu)形式固定式鉆模固定式鉆模（2） 回轉(zhuǎn)式鉆模

28、回轉(zhuǎn)式鉆模（3）翻轉(zhuǎn)式鉆模）翻轉(zhuǎn)式鉆模（4）蓋板式鉆模）蓋板式鉆模（5） 滑柱式鉆?；姐@模2. 鉆模板：安裝鉆套的板鉆模板：安裝鉆套的板 固定式鉆模板固定式鉆模板 鉸鏈式鉆模板鉸鏈式鉆模板 2. 鉆模板：安裝鉆套的板鉆模板：安裝鉆套的板 可卸式鉆模板可卸式鉆模板 懸掛式鉆模板懸掛式鉆模板 在設(shè)計鉆模時，首先需要根據(jù)工件的形在設(shè)計鉆模時，首先需要根據(jù)工件的形狀、尺寸、重狀、尺寸、重量和加工要求量和加工要求，并，并考慮生產(chǎn)批量考慮生產(chǎn)批量、工廠工藝裝備的技工廠工藝裝備的技術(shù)狀況術(shù)狀況等具體條件來選擇夾具的結(jié)構(gòu)類型。在選擇時，等具體條件來選擇夾具的結(jié)構(gòu)類型。在選擇時，應(yīng)注意以下幾點：應(yīng)注意以下幾

29、點： 加工孔徑大于加工孔徑大于10mm的中小型工件的中小型工件時，由于鉆削扭時，由于鉆削扭矩大，宜采用矩大，宜采用固定式鉆模固定式鉆模。 翻轉(zhuǎn)式鉆模適用于加工中小件，包括工件在內(nèi)的總翻轉(zhuǎn)式鉆模適用于加工中小件，包括工件在內(nèi)的總重量重量不宜不宜10kg。否則，應(yīng)采用具有回轉(zhuǎn)式或直線。否則，應(yīng)采用具有回轉(zhuǎn)式或直線分度裝置的鉆模。分度裝置的鉆模。 當當加工幾個不在同心圓周上的平行孔系加工幾個不在同心圓周上的平行孔系時，如工件時，如工件和夾具的總重量超過和夾具的總重量超過15kg，宜采用固定式鉆模在，宜采用固定式鉆模在搖臂鉆床上加工。搖臂鉆床上加工。3.鉆床夾具的選擇鉆床夾具的選擇 對于對于孔的垂直度

30、和孔距精度要求不高的中小型工件孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件，宜優(yōu)先采用宜優(yōu)先采用滑柱鉆?；@模，以縮短夾具的設(shè)計周期。如，以縮短夾具的設(shè)計周期。如孔的垂直度公差小于孔的垂直度公差小于0.1mm，孔距位置公差小于，孔距位置公差小于0.15mm時，如不采取特殊措施，一般不宜采用時，如不采取特殊措施，一般不宜采用這類鉆模。這類鉆模。若鉆模板和夾具體為若鉆模板和夾具體為焊接結(jié)構(gòu)的鉆模焊接結(jié)構(gòu)的鉆模，因焊接應(yīng)力，因焊接應(yīng)力 不能徹底消除，精度不能長期保持，故一般只在工不能徹底消除，精度不能長期保持，故一般只在工件件孔距公差要求不高（大于孔距公差要求不高（大于0.15mm0.15mm）時才采

31、用）時才采用。當工件被加工孔與定位基準的當工件被加工孔與定位基準的孔距公差小于孔距公差小于0.05mm0.05mm時，以時，以采用固定式鉆模板和固定式鉆套采用固定式鉆模板和固定式鉆套進行加工。進行加工。在在大型工件上加工位于同一平面上的孔大型工件上加工位于同一平面上的孔時，為簡化時，為簡化夾具結(jié)構(gòu)，可采用夾具結(jié)構(gòu)，可采用蓋板式鉆模蓋板式鉆模。3.鉆床夾具的選擇鉆床夾具的選擇研究原始資料,明確設(shè)計任務(wù) 加工零件：杠桿臂加工零件：杠桿臂 加工任務(wù)：加工杠加工任務(wù)：加工杠桿臂上兩個相互垂桿臂上兩個相互垂直 的直 的 1 0 m m 1 0 m m 和和13mm13mm孔。（如圖孔。（如圖所示）所示）

32、定位方案的確定 定位元件的選擇：定位元件的選擇：鉆模板類型選擇 根據(jù)工件和夾具體根據(jù)工件和夾具體的結(jié)構(gòu)，選用的結(jié)構(gòu)，選用固定固定式鉆模板式鉆模板。 固定式鉆模板雖然固定式鉆模板雖然有時裝卸工件不便，有時裝卸工件不便，但它結(jié)構(gòu)簡單、制但它結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、定位精度造方便、定位精度高。高。鉆套的選擇 由于孔由于孔10mm和和13mm，一次鉆，一次鉆孔就可達到要求，孔就可達到要求，因此采用因此采用固定式固定式鉆套鉆套。 10mm選無肩選無肩 13mm選有肩選有肩夾緊方案的確定 根據(jù)零件的定位方案，根據(jù)零件的定位方案，采用鎖緊螺母和開口采用鎖緊螺母和開口墊圈來實現(xiàn)墊圈來實現(xiàn)快速鎖緊快速鎖緊夾緊機構(gòu)夾

33、緊機構(gòu)，它與一個，它與一個加工面位置靠近，增加工面位置靠近，增加了剛性，零件夾緊加了剛性，零件夾緊變形也小，但對于另變形也小，但對于另一個加工面較遠，為一個加工面較遠，為提高剛性，故采用輔提高剛性，故采用輔助定位元件來固定，助定位元件來固定，該設(shè)計采用了螺旋輔該設(shè)計采用了螺旋輔助支承。助支承。 夾具體選用鑄造夾具體夾具總裝配圖最終裝配圖最終裝配圖 鏜床夾具又稱鏜床夾具又稱鏜模鏜模，是一種精密夾具，主要用于加工箱，是一種精密夾具，主要用于加工箱體類零件上的孔或孔系。體類零件上的孔或孔系。 鏜床夾具鏜床夾具1-支架支架 2-導導套套 3、4-定定位元件位元件 5、8-壓板壓板 6-夾夾緊螺釘緊螺釘

34、7-可可調(diào)支承調(diào)支承 9-鏜模底座鏜模底座 10-鏜桿鏜桿 11-浮動接浮動接頭頭內(nèi)滾式：內(nèi)滾式： 軸承安裝在鏜套內(nèi)，工作時鏜桿與鏜套無相對軸承安裝在鏜套內(nèi)，工作時鏜桿與鏜套無相對軸向移動，有相對轉(zhuǎn)動。軸向移動，有相對轉(zhuǎn)動。鏜套的布置方式：取決于鏜孔直徑鏜套的布置方式：取決于鏜孔直徑 D和深度和深度L 1.鏜床夾具的主要類型鏜床夾具的主要類型單面前導向單面前導向 D 60 mmL D通孔h=(0.51)Dh 20剛性連接：莫氏錐度連接 單面后導向單面后導向用于D60mmL 1.5D的通孔或同軸孔系，當?shù)耐谆蛲S孔系，當S 10d時，應(yīng)設(shè)中間導引套時，應(yīng)設(shè)中間導引套浮動浮動連接連接雙面單導向雙

35、面單導向1.鏜床夾具的主要類型鏜床夾具的主要類型L15d 浮動連接單面雙導向單面雙導向1.鏜床夾具的主要類型鏜床夾具的主要類型2. 鏜床夾具設(shè)計注意事項鏜床夾具設(shè)計注意事項（1）若鏜刀是調(diào)整好后伸入鏜模進行加工，）若鏜刀是調(diào)整好后伸入鏜模進行加工，必必須注意鏜刀從鏜套中穿過時的刀具引入問題須注意鏜刀從鏜套中穿過時的刀具引入問題。若。若鏜桿上是多刀加工工件上同軸線的多孔情況，必鏜桿上是多刀加工工件上同軸線的多孔情況，必須注意刀具從未加工毛孔中穿過問題，一般處理須注意刀具從未加工毛孔中穿過問題，一般處理方法是刀尖都準確停在刀桿上部，將工件先抬高，方法是刀尖都準確停在刀桿上部，將工件先抬高，刀具進入

36、到加工開始位置后，工件再落下，夾緊刀具進入到加工開始位置后，工件再落下，夾緊固定。固定。（2）夾緊元件及其機構(gòu)）夾緊元件及其機構(gòu)鏜模導向支架上不允許安裝夾緊元件及其機構(gòu)，鏜模導向支架上不允許安裝夾緊元件及其機構(gòu)，防止導向支架受力變形，影響加工孔的精度和孔防止導向支架受力變形，影響加工孔的精度和孔系位置精度。系位置精度。2、鏜套：主要用來導引鏜桿、鏜套：主要用來導引鏜桿 (a) 固定式鏜套固定式鏜套 (2)鏜桿與浮動接頭鏜桿與浮動接頭：圖為常用浮動接頭結(jié)構(gòu)。：圖為常用浮動接頭結(jié)構(gòu)。 4、鏜模支架、鏜模支架5、鏜模底座、鏜模底座鏜床夾具設(shè)計注意事項鏜床夾具設(shè)計注意事項 （1 1）若先調(diào)刀后入鏜模）

37、若先調(diào)刀后入鏜模注意引刀問題（鏜套）注意引刀問題（鏜套） 若多刀加工同軸多孔若多刀加工同軸多孔注意引刀問題（毛孔）注意引刀問題（毛孔） （2 2）鏜模導向支架上不允許安裝夾緊元件及其機構(gòu)）鏜模導向支架上不允許安裝夾緊元件及其機構(gòu), ,以防止導向支架受力變形，影響加工孔的精度和孔系位以防止導向支架受力變形，影響加工孔的精度和孔系位置精度。置精度。研究原始資料,明確設(shè)計任務(wù)定位方案的確定 確定要限制的自由度，并確定要限制的自由度，并選擇定位元件選擇定位元件加工工件需限制加工工件需限制5個方向的自由度：個方向的自由度：Z向的轉(zhuǎn)動，向的轉(zhuǎn)動，X、Y向的移動和轉(zhuǎn)動，但向的移動和轉(zhuǎn)動，但為了進給的方便，也

38、應(yīng)限制為了進給的方便，也應(yīng)限制Z向的移動。向的移動。定位方案的確定導向裝置的選擇 本夾具采用本夾具采用導向軸導向軸代替鏜套，使工件安裝方便，代替鏜套，使工件安裝方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。夾具結(jié)構(gòu)簡單。夾緊方案的確定 分別擰四個螺母，分別擰四個螺母，通過四個通過四個鉤形壓板鉤形壓板夾緊工件。夾緊工件。夾具總裝配圖1、銑床夾具的主要類型、銑床夾具的主要類型（1）直線進給式）直線進給式圖圖 多件直線進給式銑床夾具多件直線進給式銑床夾具1工件工件2定位定位V型塊型塊3側(cè)向夾緊螺釘側(cè)向夾緊螺釘圖圖5.9 圓周進給式銑床夾具工作原理圓周進給式銑床夾具工作原理1轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 2夾具夾具 3粗銑刀粗銑刀 4精銑刀精銑刀

39、（2）圓周進給式）圓周進給式（3）仿形進給式）仿形進給式 多用于立式銑床多用于立式銑床2銑床夾具設(shè)計注意事項銑床夾具設(shè)計注意事項（1）銑床夾具的受力元件及夾具體要有）銑床夾具的受力元件及夾具體要有足夠的足夠的強度和剛度。強度和剛度。（2）銑床夾具一般均）銑床夾具一般均設(shè)置對刀裝置和定向鍵設(shè)置對刀裝置和定向鍵，保證工件與刀具、工件與進給運動方向之間的位保證工件與刀具、工件與進給運動方向之間的位置精度。置精度。（3）銑床夾具一般應(yīng)在工作臺上對定后固定，）銑床夾具一般應(yīng)在工作臺上對定后固定，對于矩形銑床工作臺，一般是通過兩側(cè)對于矩形銑床工作臺，一般是通過兩側(cè)T形槽形槽用用T形槽螺釘來固定夾具形槽螺釘

40、來固定夾具，因此夾具體底板兩端平臺，因此夾具體底板兩端平臺上應(yīng)開有兩個上應(yīng)開有兩個U形口，形口，U形口中心和定向鍵中心距形口中心和定向鍵中心距必須與選用機床工作臺上必須與選用機床工作臺上T形槽的中心距相符。形槽的中心距相符。研究原始資料,明確設(shè)計任務(wù) 工件為一水泵葉輪，工件為一水泵葉輪，要求設(shè)計一副銑床夾要求設(shè)計一副銑床夾具具, ,用在臥式銑床上用在臥式銑床上加工兩條互成加工兩條互成9090的的十字槽，如圖所示：十字槽，如圖所示：定位方案的確定 確定要限制的自由度確定要限制的自由度定位方案的確定定位方案的確定夾緊方案的確定分度機構(gòu)的設(shè)計 分度裝置的確定分度裝置的確定該工件選用一個該工件選用一個

41、立軸式回轉(zhuǎn)分立軸式回轉(zhuǎn)分度裝置度裝置,一般這樣的分度采用棘一般這樣的分度采用棘輪的比較普遍輪的比較普遍,但是由于該工件但是由于該工件的定位夾緊機構(gòu)尺寸較大的定位夾緊機構(gòu)尺寸較大,采用采用棘輪的化比較不方便棘輪的化比較不方便,因此應(yīng)改因此應(yīng)改用分度盤加定位銷的分度方案用分度盤加定位銷的分度方案,具體如下具體如下:設(shè)計一個分度盤設(shè)計一個分度盤,盤底有四段斜盤底有四段斜槽槽,分度盤與定位盤之間用螺釘分度盤與定位盤之間用螺釘固定固定在夾具體上開一沉頭孔在夾具體上開一沉頭孔,孔中放孔中放入銷套入銷套,銷套與定位銷配合銷套與定位銷配合,底部底部有彈簧有彈簧.這樣這樣,當分度盤轉(zhuǎn)動時當分度盤轉(zhuǎn)動時,銷銷始終

42、在斜槽中運動始終在斜槽中運動.每轉(zhuǎn)過每轉(zhuǎn)過90,銷就在彈簧的作用上升至最高銷就在彈簧的作用上升至最高點點,反靠夾緊反靠夾緊.夾具體與定位鍵夾具體與定位鍵 為保證夾具在工作為保證夾具在工作臺上安裝穩(wěn)定，應(yīng)臺上安裝穩(wěn)定，應(yīng)按照夾具體的高度按照夾具體的高度比不大于比不大于1.25的原的原則確定其寬度，并則確定其寬度，并在兩端設(shè)置耳座，在兩端設(shè)置耳座，以便固定。以便固定。 定位鍵位置如圖所定位鍵位置如圖所示。示。夾具總裝配圖夾具總裝配圖車床夾具車床夾具1、車床夾具的類型、車床夾具的類型安裝在車床主軸上的夾具安裝在車床主軸上的夾具 這類夾具中，除了各種卡盤、花盤、頂尖等通用夾具或機這類夾具中，除了各種卡

43、盤、花盤、頂尖等通用夾具或機床附件外，還可根據(jù)加工需要設(shè)計各種心軸或其它專用夾具，床附件外，還可根據(jù)加工需要設(shè)計各種心軸或其它專用夾具，加工時夾具隨同機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具作進給運動。加工時夾具隨同機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具作進給運動。安裝在車床床鞍上的夾具安裝在車床床鞍上的夾具 對于某些形狀不規(guī)則和尺寸較大的工件，常常把夾具安裝對于某些形狀不規(guī)則和尺寸較大的工件，常常把夾具安裝在車床床鞍上。刀具安裝在車床主軸上作旋轉(zhuǎn)運動，夾具作在車床床鞍上。刀具安裝在車床主軸上作旋轉(zhuǎn)運動，夾具作進給運動。進給運動。 這里主要介紹應(yīng)用最為廣泛的安裝在車床主軸上的夾具。這里主要介紹應(yīng)用最為廣泛的安裝在車床主軸上的夾

44、具。 2、車床夾具設(shè)計時應(yīng)注意的問題、車床夾具設(shè)計時應(yīng)注意的問題（1）夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能緊湊、輕便、懸臂尺寸盡可能短，）夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能緊湊、輕便、懸臂尺寸盡可能短，使重心靠近主軸端，以使重心靠近主軸端，以減少離心力和回轉(zhuǎn)力矩減少離心力和回轉(zhuǎn)力矩。（2）夾具重心應(yīng)盡可能靠近回轉(zhuǎn)線，凡形狀或重量對回轉(zhuǎn)）夾具重心應(yīng)盡可能靠近回轉(zhuǎn)線，凡形狀或重量對回轉(zhuǎn)中心不對稱的夾具，中心不對稱的夾具，應(yīng)有平衡措施應(yīng)有平衡措施，且平衡塊位置應(yīng)能根據(jù)需，且平衡塊位置應(yīng)能根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。要進行調(diào)節(jié)。（3）夾具上所有元件的布置和工件的）夾具上所有元件的布置和工件的外形不應(yīng)超出夾具體外形不應(yīng)超出夾具體的外輪廓的外輪廓，靠近外緣的元件不應(yīng)有突出的棱角，必要時應(yīng)，靠近外緣的元件不應(yīng)有突出的棱角，必要時應(yīng)加防加防護罩護罩。夾緊裝置應(yīng)注意夾具旋轉(zhuǎn)的慣性力不應(yīng)使夾緊力有減小。夾緊裝置應(yīng)注意夾具旋轉(zhuǎn)的慣性力不應(yīng)使夾緊力有減小的趨勢，的趨勢，防止回轉(zhuǎn)時夾緊元件松脫防止回轉(zhuǎn)時夾緊元件松脫。（4）車床夾具與主軸的連接，應(yīng)保證夾具回轉(zhuǎn)軸線與車床）車床夾具與主軸的連接，應(yīng)保證夾具回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線有盡可能高的同軸度。主軸軸線有盡可能高的同軸度。（5）加工過程中，工件在夾具上應(yīng)能用量具測量，切屑能）加工過程中，工件在夾具上應(yīng)能用量具測量，切屑能順利排出及清理。順利排出及清理。心軸類車床夾具心軸類車床夾具 靜配合靜配合