專用夾具設(shè)計(jì)20161002

1、機(jī)機(jī)床床夾具設(shè)計(jì)方法夾具設(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)性和勞綜合考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和勞動(dòng)條件等項(xiàng)因素動(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1.1.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

2、 確定工件的定位方案、夾緊方案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、分度裝置等如導(dǎo)向、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,確定夾具的總體結(jié)構(gòu)，繪草圖確定夾具的總體結(jié)構(gòu)，繪草圖3.3.進(jìn)行必要計(jì)算。進(jìn)行必要計(jì)算。4.4.審查方案，改進(jìn)設(shè)計(jì)。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 5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，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，繪制總裝

3、配圖的順序，先先用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定用雙點(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，明體，再再繪出定位、對(duì)刀引導(dǎo)、夾緊元件及其它元件或裝置繪出定位、對(duì)刀引導(dǎo)、夾緊元件及其它元件或裝置;其次其次，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；最后最后繪出夾具體，繪出夾具體，并填寫明細(xì)表及標(biāo)題欄并填寫明細(xì)表及標(biāo)題欄.6.6.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)零件均要繪制零件圖, 并按夾具總裝并按夾具總裝配圖的要求配圖的

4、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.4/138夾具總圖上的尺寸和公差 最大輪廓尺寸 影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

5、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影響加工精度的因素定位誤差對(duì)刀誤差安裝誤差?yuàn)A具制造誤差加工方法誤差 保證加工精度的條件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)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保證夾

6、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 鉆床夾具簡介13 鉆床夾具的主要類型 鉆床夾具簡稱鉆模。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)

7、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程中發(fā)生偏斜，提高刀具的剛性，防止加工過程中的振動(dòng)，從而保證工件的加工質(zhì)量。由此可見，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?？蓳Q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

8、無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的過盈配合壓入鉆模板或夾具體的底孔內(nèi)。 17/138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

9、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鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 鉆套引導(dǎo)部分長度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；過長的話，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)切削過多時(shí)，會(huì)將鉆套頂出，劃傷工件表面，甚至折斷鉆

10、頭。但s過大的話，會(huì)使刀具的引偏量過大，降低加工精度。鉆套的內(nèi)徑與刀具間的配合間隙過大的話，直接影響工件上被加工孔的位置精度，間隙過小的話，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23/13824/13825/13826/138 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

11、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，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。 27/13828/13829/138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)，可以用來加工同方向的平行孔系，也可以用來加工不同方向的孔。這類鉆模是一種小型夾具，在操作過程中，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)專門的托架。支柱式鉆

12、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)是用四個(gè)支腳來支撐鉆模。 30/13831/138翻轉(zhuǎn)式夾具32/13833/138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，無須夾具體，因經(jīng)常搬動(dòng)，有時(shí)需要把手或吊耳。34/13835/138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，可以簡化設(shè)計(jì)工作。另外，這種鉆模不需另行設(shè)計(jì)專門的夾緊裝置，夾緊工件方

13、便，迅速，適用于不同類型的各種中小型零件的孔加工，生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。 36/13837/1381 1、夾具體、夾具體2 2、底座、底座3 3、定位錐套、定位錐套4 4、定位銷、定位銷5 5、壓柱體、壓柱體6 6、鉆模板、鉆模板7 7、鉆套、鉆套8 8、手柄、手柄9 9、滑柱、滑柱1010、壓柱、壓柱鉆鉆套選用的是可換套選用的是可換鉆套。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)，用專門設(shè)計(jì)的軌道和定程機(jī)構(gòu)來控制移動(dòng)的方向和距離。39/138 鉆床夾具

14、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)狀況等具體條件來選擇夾具的結(jié)構(gòu)類型。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

15、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用以安裝鉆套的鉆模板，按其與夾具體的連

16、接方式的不同，可分為不同，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

17、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)。46/138鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)鉆模板時(shí)應(yīng)注意以下問題：鉆模板時(shí)應(yīng)注意以下問題： 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，可將鉆模板局部加厚，加強(qiáng)鉆模板的周邊和設(shè)

18、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 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

19、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 定位元件的選擇： 定位銷：插入22mm的孔，用來限制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。54/138輔助裝置（1）鉆套從國家標(biāo)準(zhǔn)中選用。（2）鉆模板55鉆套的選擇 由于孔

20、10mm和13mm，一次鉆孔就可達(dá)到要求，因此采用固定式鉆套固定式鉆套。 10mm選無肩 13mm選有肩56/138夾緊方案的確定 根據(jù)零件的定位方案，采用鎖緊螺母和開口墊圈來實(shí)現(xiàn)快速鎖緊夾緊機(jī)構(gòu)快速鎖緊夾緊機(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(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固定，該設(shè)計(jì)采用了螺旋輔助支承。 57/1384夾具夾具體體裝配三維結(jié)構(gòu)圖裝配三維結(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

21、 間 隙 為TD+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) =0.353mm62/138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 -0.0

22、36；對(duì)刀誤差為： T(0.028+0.036)mm=0.064mm 安裝誤差A(yù)： A064/13865/138任務(wù)：加工18、36的孔要求：設(shè)計(jì)專用夾具內(nèi)容：內(nèi)容： 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3.3.審查方案，改進(jìn)設(shè)計(jì)審查方案，改進(jìn)設(shè)計(jì)4.4.繪制夾具總裝配圖繪制夾具總裝配圖5.5.繪制夾具零件圖繪制夾具零件圖66/13867/138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：內(nèi)容： 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)

23、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3.3.審查方案，改進(jìn)設(shè)計(jì)審查方案，改進(jìn)設(shè)計(jì)4.4.繪制夾具總裝配圖繪制夾具總裝配圖5.5.繪制夾具零件圖繪制夾具零件圖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，也可通過使用鏜床夾具來擴(kuò)大車床、搖臂鉆床的加工范圍。 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

24、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，保證工件在加工過程中受到外力作用時(shí)不離開已占據(jù)的正確位置。鏜床夾具（鏜模） 鏜床夾具的組成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 外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，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

25、 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）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)

26、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； 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，

27、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。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

28、，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)和尺寸可參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。 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 1）雙支承鏜模）雙支承鏜模 雙支承鏜模有兩個(gè)引導(dǎo)鏜桿的鏜模支架，

29、鏜桿雙支承鏜模有兩個(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。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，換刀不方便經(jīng)常用于鏜削孔徑較大，加工精度高，換刀不方便的場合。的場合。（2 2）單支承鏜模）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。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 （車床尾架孔的鏜模簡圖）

30、鏜床夾具的類型雙支承鏜模實(shí)例雙支承鏜模實(shí)例2 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及長度L主要是根據(jù)所鏜孔的直徑D及刀具截面尺寸BB來確定。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，表面粗糙度； 2）鏜桿導(dǎo)向部分直

31、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 銑床夾具簡介107 銑床類夾具的特點(diǎn)銑床類夾具的特點(diǎn)用途：適用于銑床、平面磨床。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)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)一起作送進(jìn)運(yùn)動(dòng)108/138l銑削為斷續(xù)切削，沖擊、振動(dòng)大，夾緊力銑削為斷續(xù)切削，沖擊、振動(dòng)大，夾緊力要求較大要求較大l夾具要有足夠的剛度和強(qiáng)度，本體應(yīng)牢固夾具要有

32、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)上地固定在機(jī)床工作臺(tái)上l銑削加工效率高，工件安裝應(yīng)迅速，要有銑削加工效率高，工件安裝應(yīng)迅速，要有快速對(duì)刀元件快速對(duì)刀元件109/138 2 2、銑床夾、銑床夾具的構(gòu)造具的構(gòu)造l主要由夾主要由夾具體、定具體、定位板、夾位板、夾緊機(jī)構(gòu)、緊機(jī)構(gòu)、對(duì)刀塊、對(duì)刀塊、定向鍵等定向鍵等組成組成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

33、周進(jìn)給的銑床夾具113/138對(duì)刀元件114對(duì)刀元件115116/138銑床專用夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和要求 由于銑削過程不是連續(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

34、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)長的矩形鍵； 兩定位鍵的距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)一些； 加工沒有相對(duì)位置要求的平面時(shí)，不需設(shè)置定位鍵，但若銑削扭矩較大時(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

35、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： 將加工過的葉輪底面放置在一個(gè)大的圓形定位盤上,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。 利用兩塊開槽的壓板從兩個(gè)方向卡住葉片,并將它們固定在定位盤上，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圓柱孔定位和平面定位位 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?，故采用直角直角?duì)刀塊對(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：

36、工件以中心孔及底面在定位銷和定位盤的端面上定位,并使葉輪上的葉片與壓板頭部的缺口對(duì)中,旋轉(zhuǎn)螺母,通過杠桿使兩塊壓板同時(shí)夾緊工件。選用移動(dòng)式彎曲壓板移動(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 該工件選用一個(gè)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,盤底有四段斜槽,分度盤與定位盤之間用螺釘固定； 在夾具體上開一沉頭孔,孔中放入銷套,銷套與定位銷配合,底部有彈簧.這樣,當(dāng)分度盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),銷始終在

37、斜槽中運(yùn)動(dòng).每轉(zhuǎn)過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。銑銑床夾具設(shè)計(jì)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例實(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1302

38、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(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二、定位方案與定位元件 1確定定位方案1322選用定位元件133三、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)134夾緊機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)向和自動(dòng)松開裝置135四、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/T 8018.1-1999選取“V形塊

39、24 JB/T 8018.1-1999”。 136（2）支承套1372夾緊裝置（1）偏心輪138（2）偏心輪支架1393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。1414夾具體142143五、五、繪制夾繪制夾具總圖具總圖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144145結(jié)束放映回到選擇頁面146車床夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)147第一部分 車床夾具簡介148車床車床夾具夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)第一部分 車床夾具簡介車床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) 車床夾具的主要類型 車床夾具

40、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，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 卡盤類車床夾具 用卡盤類車床夾具加工的零件，大都是回轉(zhuǎn)體或?qū)ΨQ零件，因而卡盤類車床夾具的結(jié)構(gòu)基本上是對(duì)稱的。 角鐵式車床夾具 花盤式車床夾具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)彈性夾具 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過渡盤

41、1、心軸式夾具用途：加工工件的內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面。用途：加工工件的內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面。特點(diǎn)：主要是用來保證被加工面（孔）的位特點(diǎn)：主要是用來保證被加工面（孔）的位置尺寸和精度。置尺寸和精度。適用于形狀復(fù)雜的大型工件適用于形狀復(fù)雜的大型工件需要平衡配重需要平衡配重通過過渡盤與主軸頭端連接通過過渡盤與主軸頭端連接2、卡盤類夾具2、卡盤類夾具2、卡盤類夾具用途：加工以外圓（內(nèi)孔）定位的回轉(zhuǎn)體表面。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)。結(jié)構(gòu)特征：卡爪夾緊，多采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。要點(diǎn)：通過夾具使加工面的軸線與機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)要點(diǎn)：通過夾具使加工面的軸線與機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)中心重合。中心重合。精車：f20 H9孔加工要求：同軸度f0.05mm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具1、11一螺栓；