夹具设计实例
车床夹具设计案例
。 0
－ 0.1
车床夹具设计案例
1.3 设计
（2）限制自由度分析 建 立坐标关系如图所示：
1）形状尺寸
φ90.3
0 －
0.022与限制自由度无
关；
2）保证同轴度φ0.05，
需要限制
；
3）保证位置尺寸5.2
需要限制
；
综合结果应限制
，
工序定位方案合理。
车床夹具设计案例
1.3 设计
（3）定位方案设计
根据工序图要求，采用定心夹紧机构。
车床夹具设计案例 1.3 设计
弹性定心 夹紧机构
车床夹具设计案例
1.3 设计
4.连接元件设计： 本工序所选用的
设备为CA6140，因 切削力不大，夹具 与车床之间采用莫 氏锥度连接，螺杆 拉紧，如图所示。
车床夹具设计案例
1.3 设计
4.连接元件设计 根据车床夹具的结构特点，把连接元件和定位元
件设计为一个整体零件，构成了本夹具的夹具体。 根据《机床夹具设计手册》查得，CA6140主轴的锥 孔为莫氏6号，所以夹具连接部分设计为莫氏6号锥 柄，其轴向尺寸取主轴锥孔轴向尺寸的3/4。锥柄端 部螺孔的大小，依据机床附件拉杆头部螺纹大小确定。 考虑夹具的位置精度，取弹性心轴中心线与莫氏6号 锥柄轴线的同轴度为工件工序同轴度要求的五分之一， 即φ0.05×1/5 = φ0.01。取弹性心轴轴肩端面与莫氏 6号锥柄轴线的垂直度为位置尺寸5.2 公差－0的0.1 五分 之一，即0.1×1/5 = 0.02。
选用带小轴肩的长弹性心轴与工件内孔及端
面接触定位，限制
。
定位基准内孔的尺寸为φ79.8 H7，选与
弹性心轴的配合为φ79.8 H7/ g6。零件的轴
夹具设计实例
6. 5基本夹紧机构不论采用何种力源(手动或机动)形式，一切外力都要转化为夹紧力，这一转化过程都不得是通过夹紧机构实现的。
因此夹紧机构是夹紧装置中的一个重要组成部分。
在各种夹紧机构中，起基本夹紧作用的，多为斜楔、螺旋、偏心、杠杆、薄壁弹性元件等夹具元件，而其中以斜楔、螺旋、偏心以及由它们组合而成的夹紧装置应用最为普遍。
6.5.1斜楔夹紧机构1•作用原理A^AJ L郴(a)图6-38手动斜楔夹紧机构1—斜楔2—工件3—夹具体图6-38为一种斜楔夹紧机构。
需要在工件上钻削互相垂直的$ 8mm与$ 5mm小孔，工件装入夹具后，在夹具体上定位后，锤击楔块大头，则楔块对工件产生夹紧力和对夹具体产生正压力，从而把工件楔紧。
加工完毕后锤击楔块小头即可松开工件。
由此可见，斜楔主要是利用其斜面的移动和所产生的压力来夹紧工件的，即楔紧作用。
2.夹紧力的计算斜楔夹紧时的受力情况如图6-39 (a )所示，斜楔受外力为F q,产生的夹紧力为F w，按斜楔受力的平衡条件，可推导出斜楔夹紧机构的夹紧力计算公式：01｝夹鬻矍力39图a ）夹紧受力图（b ）自锁受力图c）夹紧行程图6-39 斜楔的受力分析式中：F 夹紧力，单位为 N;F q ――作用力，单位为 N；© 1、© 2分别为斜楔与支承面及与工件受压面间的摩擦角，常取© 1= 2 =5 0〜80;a —斜楔的斜角，常取a = 6 0〜10 0 。
3．斜楔的自锁条件图 6-39（b ）所示，当作用力消失后，斜楔仍能夹紧工件而不会自行退出。
根据力的平衡条件，可推导出自锁条件：一般钢铁的摩擦系数卩=0.1〜0.15。
摩擦角© = arctan（0.1 〜0.15） = 5° 43'〜8° 32',故a < 11°〜17°。
但考虑到斜楔的实际工作条件，为自锁可靠起见，取a =6° 〜8°。
机床夹具设计步骤和实例
机床夹具设计步骤和实例Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT第2节机床夹具设计实例一、钻夹具的设计实例图2-2-20所示为杠杆类零件图样。
图2-2-21所示为本零件工序图。
1．零件本工序的加工要求分析①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。
②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0.2)mm；平行度为。
③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0.25)mm。
④φ11孔与端面K距离为14mm。
本工序前已加工的表面如下。
①φ28H7孔及两端面。
②φ10H9两端面。
本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。
2．确定夹具类型本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。
3．拟定定位方案和选择定位元件(1)定位方案。
根据工件结构特点，其定位方案如下。
①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。
这一定位方案，由于尺寸885.0mm公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。
如图2-2-22(a)所示。
②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。
为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。
比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。
(2)选择定位元件。
①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。
定位副配合取6728g H φ。
②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。
也可选择如图2-2-24 (b)所示移动V 形块。
考虑结构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。
工装夹具设计图解及实例
设计图样上所采 用的基准就是设 计基准。（图）
在加工时用于工件 定位的基准，称为
定位基准。（图）
设计基准 工艺基准
定位基准 测量基准
1、粗基准 2、精基准 3、辅助基准 4、主要基准 5、附加基准
在加工中或加工
加工、测量、 装配过程中使 用的基准。
装配基准 工序基准
后用来测量工件 时采用的基准
在装配时用来确定零
效率低，精度也不高，通常划线找正精度只能达到
0.1～0.5mm。
此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。
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3）使用夹具装夹
使用夹具装夹，工件在夹具中可迅速而正 确的定位和夹紧。
还可以减轻工人的劳动强度和降低对工人技 术水平的要求，因而广泛应用于各种生产类 型。
拧紧螺母5，通过开口垫圈4可将工件夹紧， 然后由装在钻模板3上的快换钻套1导引钻头 进行钻孔。
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(1) 定位元件
它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确 位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的 相对正确位置。如图中的定位销6。
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(2) 夹紧装置或元件
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图 工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
1）定位与夹紧的区别 机械加工中关于自由度的概念与力学中自由度
的概念不完全相同。 机械加工中的自由度实际上是指工件在空间位
置的不确定性。 这里特别要注意将定位与夹紧的概念区分开来。
工件一经夹紧，其空间位置就不能再改变，但这并 不意味着其空间位置是确定的。
直接找正装夹效率较低，但找正精度可以很 高，适用于单件小批生产或定位精度要求特 别高的场合 。
工装夹具设计图解及实例
效率低,找正精度 较高；适用单件小 批量中形状简单的 工件.
通用性好,但效率 低,精度不高；适 用于单件小批量中 形状复杂的铸件.
操作简单,效率高, 容易保证加工精度, 适用于各种生产类型 .
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1直接找正装夹
将工件装在机床上,然后按工件的某个或某些 表面,用划针或用百分表等量具进行找正,以获 得工件在机床上的正确位置.
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3 对刀、引导元件或装置
这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置. 用于确定刀具在加工前正确位置的元件,称为对刀元
件,如对刀块. 用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件,称为
导引元件. 如图中的快换钻套1.
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4 连接元件
使夹具与机床相连接的元件,保证机床与夹具之间的 相互位置关系.
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二、基准及其分类
基准
用于确定零件上 其它点、线、面 位置所依据的那 些点、线、面.
设计图样上所采 用的基准就是设 计基准.图
在加工时用于工件 定位的基准,称为
定位基准.图
设计基准 工艺基准
定位基准 测量基准
1、粗基准 2、精基准 3、辅助基准 4、主要基准 5、附加基准
在加工中或加工
如果工件的定位面经过了机械加工,并且定位面 和定位元件的尺寸、形状和位置都做得比较准确,比 较光整,则过定位不但对工件加工面的位置尺寸影响 不大,反而可以增强加工时的刚性,这时过定位是允
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2专用夹具
专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计 的夹具.
其特点是结构紧凑,操作迅速、方便、省力,可以保 证较高的加工精度和生产效率,但设计制造周期较长、 制造费用也较高.
夹具设计实例-模板
实验三：机床夹具设计姓名：谢银飞班级：机制152班学号：1420152372（22）姓名：朱嘉俊班级：机制152班学号：1420152373（23）一.明确设计任务1.设计任务加工拨叉上8.4mm孔(工件材料45钢）。
工件以15.81F8孔、叉口及槽在定位轴2、削边销1、偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由度。
本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6，即可回转钻模板，以便于装卸工件。
图1所示为拨叉钻孔工序图。
设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上8.4mm的钻床夹具。
图 1 零件图图 2 三维实体图2．杠杆臂加工工艺分析（1）加工要求加工φ10 和φ13 两孔；孔距为78±0.5；U型槽对称轴线与8.4轴线的水平尺寸为3.1±0.1mm，垂直尺寸为12.5 两孔垂直；8.4对15.81F8轴线平行度公差为0.2；φ13对φ22 轴线垂直度公差为0.1。
Φ10 孔Ra 值为3.2，Φ13 孔Ra 值为12.5。
（2）加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面里，要钻完一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。
分析零件图可知，该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理提供局部的接触硬度。
叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。
其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该零件工艺性好。
二．定位方案与定位元件1.夹具设计要求已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大批生产规模。
试为该工序设计一钻床夹具。
2、夹具的设计方案分析：①孔8.4mm为自由尺寸，可一次钻削保证。
该孔在轴线方向的设计基准距离槽mm的对称中心线为 3.1mm±0.1mm；在径向方向的设计基准是孔15.81F8的中心线，其对称度要求为0.2mm，该尺寸精度可以通过钻模保证。
机床夹具设计步骤和实例
第2节机床夹具设计实例一、钻夹具的设计实例图2-2-20所示为杠杆类零件图样。
图2-2-21所示为本零件工序图。
1．零件本工序的加工要求分析①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。
②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0.2)mm；平行度为0.3mm。
③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0.25)mm。
④φ11孔与端面K距离为14mm。
本工序前已加工的表面如下。
①φ28H7孔及两端面。
②φ10H9两端面。
本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。
2．确定夹具类型本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。
3．拟定定位方案和选择定位元件(1)定位方案。
根据工件结构特点，其定位方案如下。
①以φ28H7孔及一组合面(端面K 和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。
这一定位方案，由于尺寸885.00+mm 公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。
如图2-2-22(a)所示。
②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。
为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。
比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。
(2)选择定位元件。
①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。
定位副配合取6728g H φ。
②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所考虑结构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。
(3)定位误差计算①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±0.2)mm的定位误差计算。
由于基准重合，故ΔB＝0。
基准位移误差为定位孔(φ38021.00+mm)与定位销(φ38007.0002.0--mm)的最大间隙，故ΔY ＝(0.021＋0. 007＋0.013)mm ＝0.041rnm 。
铣床夹具设计示例.doc
铣床夹具设计示例.doc一、设计要求：本设计的铣床夹具主要用于加工复杂形状的工件，要求夹具具有良好的稳定性和紧固力，能够保证被加工工件的精度和表面质量。
二、设计思路：本设计采用了双定位、单锁紧的夹具方式，夹持工件后，通过两侧的定位模板来保证工件的定位精度，然后通过中央的锁紧螺杆来锁定工件，实现夹持效果。
同时，在夹持面和定位面上布置有多个压板，可调节压紧力度，保证工件夹持牢固。
三、设计方案：1、夹具主体结构：夹具主体结构采用铝合金材料精密加工而成，整体强度高、重量轻、耐腐蚀性好。
主体上下各自开有一个槽口，用于安装定位模板和压板。
中央开有一个中空结构，用于安装锁紧螺杆。
2、定位模板：定位模板采用SUS316L不锈钢材料定制而成，精度高、硬度大、耐磨性好。
定位模板的两端分别安装在夹具槽口中，保证固定位置不变。
定位模板的中间部分，开有一个适应工件形状的凹槽，可与工件配合定位。
3、压板：压板采用特殊的弹簧夹持结构，可自由调节压紧力度。
压板上开有多个V形槽，可适应不同尺寸的工件。
在夹击面和定位面上均安装了多个压板，保证夹持稳固。
4、锁紧螺杆：锁紧螺杆采用优质合金钢材料制成，结构简单，耐用性好。
其头部装有手柄，方便操作。
锁紧螺杆的螺杆体与夹具中空结构配合，旋紧后可通过摩擦力夹紧工件。
四、设计效果：本设计的铣床夹具具有以下优点：2、制造精度高、耐用性好。
夹具主体采用铝合金材料，定位模板采用不锈钢材料，压板采用弹簧夹持结构，整个夹具结构紧凑、牢固，制造精度高、耐用性好。
3、适用范围广。
本设计的铣床夹具可以适应各种形状的工件加工，并且可根据工件尺寸自由调整夹击力度，具有极高的适用性。
五、总结：本设计的铣床夹具通过双定位、单锁紧的夹紧方式，保证了工件的稳定性和精度，同时通过弹簧夹持结构可以自由调节夹持力度，适应各种形状的工件。
整个夹具结构紧凑、制造精度高，可靠性强。
该夹具在实际使用中具有较好的效果，可以为工件的精密加工提供良好的保障。
夹具设计实例-模板
实验三：机床夹具设计姓名：谢银飞班级：机制152班学号：1420152372（22）姓名：朱嘉俊班级：机制152班学号：1420152373（23）一.明确设计任务1.设计任务加工拨叉上8.4mm孔(工件材料45钢）。
工件以15.81F8孔、叉口及槽在定位轴2、削边销1、偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由度。
本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6，即可回转钻模板，以便于装卸工件。
图1所示为拨叉钻孔工序图。
设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上8.4mm的钻床夹具。
图 1 零件图图 2 三维实体图2．杠杆臂加工工艺分析（1）加工要求加工φ10 和φ13 两孔；孔距为78±0.5；U型槽对称轴线与8.4轴线的水平尺寸为3.1±0.1mm，垂直尺寸为12.5 两孔垂直；8.4对15.81F8轴线平行度公差为0.2；φ13对φ22 轴线垂直度公差为0.1。
Φ10 孔Ra 值为3.2，Φ13 孔Ra 值为12.5。
（2）加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面里，要钻完一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。
分析零件图可知，该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理提供局部的接触硬度。
叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。
其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该零件工艺性好。
二．定位方案与定位元件1.夹具设计要求已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大批生产规模。
试为该工序设计一钻床夹具。
2、夹具的设计方案分析：①孔8.4mm为自由尺寸，可一次钻削保证。
该孔在轴线方向的设计基准距离槽mm的对称中心线为 3.1mm±0.1mm；在径向方向的设计基准是孔15.81F8的中心线，其对称度要求为0.2mm，该尺寸精度可以通过钻模保证。
设计钻夹具、铣床、车床夹具的三个案例
设计钻夹具、铣床、车床夹具的三个案例这里分别有钻床、铣床、车床夹具的设计案例，对杠杆臂、叶轮等工件做了详细的定位夹紧分析，相信你看了一定能够有所收获！Part.1 钻床夹具设计实例1、工件加工杠杆臂上两个相互垂直的φ10mm和φ13mm孔。
图1 杠杆臂2、确定定位方案根据零件的构造，以Φ22mm的孔为定位基准，这样可以避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度。
再用一个螺母限定零件的上下窜动的自由度和用一个支撑钉限定零件沿Φ22mm中心线转动的自由度，实现完全定位。
3、定位元件的选择定位销：插入Φ22mm的孔，用来限制X,Y方向的移动和转动，共四个自由度。
可调支承钉：限定Z方向的转动。
辅助支承：提高工件的安装刚度和定位的稳定性。
图2 圆柱孔定位4、钻模板类型选择选用固定式钻模板，制造方便、定位精度高。
图3 固定式钻模板5、钻模板类型选择由于孔φ10mm和φ13mm，一次钻孔就可达到要求，因此采用固定式钻套。
（Φ10mm选无肩；Φ13mm选有肩）。
图4 钻套6、确定夹紧方案根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面较远，故采用辅助定位（螺旋辅助支承）元件来固定，提高刚性。
图5 夹紧三维结构图7、选用夹具体图6 铸造夹具体图7 钻床夹具总装配图Part.2 铣床夹具设计实例1、工件水泵叶轮，要求设计一副铣床夹具，用在卧式铣床上加工两条互成90°的十字槽。
图8 工件三维结构图2、定位方法工件定位时需完全限制六个方向的自由度: 沿X,Y,Z方向的水平运动以及轴向转动。
所以定位方案为将加工过的叶轮底面放置在一个大的圆形定位盘上，以大平面定位，消除X,Y方向的转动自由度和Z方向的移动自由度。
用一个定位销与叶轮上的孔相配合，以此消除X,Y的移动自由度。
图9利用两块开槽的压板从两个方向卡住叶片,并将它们固定在定位盘上，这样就消除了Z方向的转动自由度。
机床夹具应用案例
机床夹具应用案例机床夹具是机械加工过程中用于夹持工件和刀具的重要工具。
在机械加工中，使用合适的机床夹具可以提高加工精度和效率，降低磨损和损坏，保证加工质量和工作安全。
下面将介绍几个机床夹具的应用案例。
案例一：数控车床内六角螺母加工在数控车床上加工内六角螺母的过程中，需要用到刀具和工件夹持器，夹具的设计和制造对加工精度有直接影响。
在一家机床夹具制造公司，他们采用的是三爪卡盘自动夹头。
这种夹具有精度高、重复性好、安装方便等优点，可以满足大批量的生产需求。
案例二：加工江苏Q公司测绘设备配件江苏Q公司是一家专业从事测绘设备生产的公司，他们需要一种特殊的机床夹具，用于加工旋转件。
这种夹具需要能够承载大重量，有较高的精度和可靠性，并且符合人类工程学要求。
机床夹具制造公司给出了设计方案，并根据Q公司的要求进行了量身定制。
夹具使用后，加工效率和质量都获得了明显改善。
案例三：针对生产材料的特殊需求某企业需要加工一种特殊材料，这种材料硬度高，易碎，加工时需要高度稳定性和保护性。
机床夹具制造公司通过研究材料性质，设计了一个特殊的真空吸盘夹具。
这种夹具可以稳定地夹住材料，避免因夹持力不均引起的损坏，同时可以灵活地进行位置调整，扩大了工件加工的范围和可能性。
案例四：加工船舶零部件某船舶制造公司需要加工一些重型零部件，这些零部件尺寸较大，形状复杂，需要多次加工。
机床夹具制造公司设计了一种可调式定位夹具，在满足夹持力和精度的前提下能够实现快速的定位和释放，减少了加工时间和人力成本，提高了工作效率。
这些案例充分展示了机床夹具在实际生产中的关键作用。
不同加工对象需要的夹具种类和形式也会有所不同，为了满足市场需求，机床夹具制造企业需要不断创新和变革，不断提升设计和制造能力。
同时，用户也需要选择合适的机床夹具，保证加工质量和安全，提高效率和竞争力。
机床夹具设计（实例）
夹具设计（实例）图3-2所示为CA6140车床上接头的零件图。
该零件系大批量生产，材料为45号钢，毛坯采用模锻件。
现要求设计加工该零件上尺寸为28H11的槽口所使用的夹具。
图3-2 CA6140车床上接头的零件图零件上槽口的加工要求是：保证宽度28H11，深度40mm，表面粗糙度侧面为Ra3.2μm，底面为Ra6.3μm。
并要求两侧面对孔ф20H7的轴心线对称，公差为0.1mm；两侧面对孔ф10H7的轴心线垂直，其公差为0.1mm。
零件的加工工艺过程安排是在加工槽口之前，除孔ф10H7尚未进行加工外，其他各面均已加工达到图纸要求。
槽口的加工采用三面刃铣刀在卧式铣床上进行。
一、工件装夹方案的确定工件装夹方案的确定，首先应考虑满足加工要求。
槽口两侧面之间的宽度28H11取决于铣刀的宽度，与夹具无关，而深度40mm则由调整刀具相对夹具的位置保证。
两侧面对孔ф10H7轴心线的垂直度要求，因该孔尚未进行加工，故可在后面该孔加工工序中保证。
为此，考虑定位方案，主要应满足两侧面与孔ф20H7轴心线的对称度要求。
根据基准重合的原则，应选孔ф20H7的轴心线为第一定位基准。
由于要保证一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也应限制。
此外，从零件的工作性能要求可知，需要加工的两侧面应与已加工过的两外侧面互成90度，因此在工作定位时还必须限制绕孔ф20H7的轴心线的不定度。
故工件的定位基准的选择如图3.3所示，除孔ф20H7（限制沿x,y轴和绕x,y轴的不定度）之外，还应以一端面（限制沿z轴的不定度）和一外侧面（限制绕z轴的不定度）进行定位，共限制六个不定度，属于完全定位。
工件定位方案的确定除了考虑加工要求外，还应结合定位元件的结构及夹紧方案实现的可能性而予以最后确定。
对接头这个零件，铣槽口工序的夹紧力方向，不外乎是沿径向或沿轴向两种。
如采用如图 3.4（a）所示的沿径向夹紧的方案，由于ф20H7孔的轴心线是定位基准，故必须采用定心夹紧机构，XYZX以实现夹紧力方向作用于主要定位基面。
铣床夹具设计经典案例
工件加工精度分析
定位误差ΔD：
–由于本设计加工时,定位基准和加工基准都 是中心轴,因此基准不重合误差为零 ． –所以定位误差来自于基准位移误差,其计算 公式为:
孔：Φ12H8 ES=+27μm EI=0μm 轴：Ф12g6 es=-6μm ei=es-IT6=-17μm
ε= Xmax = (27 + 17)= 44μm
第二部分 铣床夹具设计实例分析
研究原始资料,明确设计任务
工件为一水泵叶轮， 要求设计一副铣床夹 具,用在卧式铣床上 加工两条互成90°的 十字槽，如图所示： 工件三维结构图
定位方案的确定
确定要限制的自由度
–根据加工工序的尺寸 , 形状和位置精度要求，工件 定位时需完全限制六个方向的自由度: 沿X,Y,Z方向 的水平运动以及轴向转动。
装配三维结构图夹紧配置分度机构的设计分度装置的确定该工件选用一个立轴式回转分度装置一般这样的分度采用棘轮的比较普遍但是由于该工件的定位夹紧机构尺寸较大采用棘轮的化比较不方便因此应改用分度盘加定位销的分度方案具体如下
铣床夹具设计经 典案例
二、 直线进给铣夹具
• 图8-69为单件加工铣夹具。在卧式铣 床上加工分离叉4的两个内側面。工 件以锥头顶销2和柱头定位销5及右支 座6的端面在孔中定位限制5个自由度； 工件背面靠在支承板上，形成完全定 位。拧紧螺母夹紧工件。
铣床专用夹具的设计特点和要求
由于铣削过程不是连续切削，极易产生铣削 振动。铣削的加工余量一般较大，铣削力也 较大，且方向是变化的，因此设计时要注意：
• 夹具要有足够的刚度和强度； • 夹具要有足够的夹紧力，夹紧装置自锁性要好 • 夹紧力应作用再工件刚度较大的部位上，且作用 点和施力方向要恰当； • 夹具的重心应尽量低，高度与宽度之比应不大于 1~1.25； • 要有足够的排屑空间。切削和冷却液能顺利排除， 必要时可设计排屑孔。
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实验三：机床夹具设计
姓名：谢银飞班级：机制152班学号：72（22）
姓名：朱嘉俊班级：机制152班学号：73（23）
一.明确设计任务
1.设计任务
加工拨叉上?孔(工件材料45钢）。
工件以?孔、叉口及槽在定位轴2、削边销1、?偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由度。
本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6，即可回转钻模板，以便于装卸工件。
图1所示为拨叉钻孔工序图。
?
设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上?的钻床夹具。
图 1 零件图
图 2 三维实体图
2．杠杆臂加工工艺分析
（1）加工要求
加工φ10 和φ13 两孔；孔距为78±；U型槽14.20+0.1对称轴线与?轴线的水平尺寸为±，垂直尺寸为两孔垂直；?对?轴线平行度公差为；φ13对φ22
轴线垂直度公差为。
Φ10 孔Ra 值为，Φ13 孔Ra 值为。
（2）加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面里，要钻完
一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。
分析零件图可知，该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理提供
局部的接触硬度。
叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证
孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。
其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也
可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该零件
工艺性好。
二．定位方案与定位元件
1.夹具设计要求
已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大
批生产规模。
试为该工序设计一钻床夹具。
2、夹具的设计方案?
分析：?
①孔?为自由尺寸，可一次钻削保证。
该孔在轴线方向的设计基准距离槽
14.20+0.1mm的对称中心线为±；在径向方向的设计基准是孔?的中心线，其对称
度要求为，该尺寸精度可以通过钻模保证。
②孔：、槽14.20+0.1mm和拨叉槽口510+0.1mm是已完成的尺寸，钻孔?。
③立钻Z525的最大钻孔直径为?25mm，主轴端面到工作台面的最大距离H
为700mm，工作台面尺寸为375mm×500mm，其空间尺寸完全能够满足夹具的布
置和加工范围的要求。
④本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式。
方案设计:?
1、定位基准的选择：为了保证孔?对基准孔?垂直并对该孔中心线的对称度
符合要求，应当限制工件X的平移、Y轴旋转、Z轴旋转，三个自由度；为保证孔?处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制Y轴旋转自由度；
根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm 的孔为定位基准，这样可以
避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用Φ22 孔口端面（底面）
限定零件的上下移动的自由度；用φ10 孔附近圆柱表面限定零件沿Φ22 中心
线转动的自由度就可以实现完全定位。
φ10 孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10 孔口端面(底面)设辅助
支承,用来增加零件的刚性。
图 3 零件定位示意图
2.定位元件的选择：
定位销：插入Φ22 的孔，用来限制X,Y 方向的移动和转动，共四个自由度。
定位元件为非标准元件。
用定位销的小端面(相当于一个支承钉)与Φ22 孔口端面支靠限定Z 方向的移动自由度。
定位元件为非标准元件。
可调支承钉：限定Z 方向的转动。
定位元件为标准元件。
用一辅助支承来提高工件的安装刚度和定位的稳定性。
定位元件为非标准元
件。
图 4 定位方案
三．夹紧方案的确定
根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面较远，为提高刚性，故采用辅助定位元件来固定，该设计采用了螺旋辅助支承。
图 5 夹紧方案
四．夹具结构设计
1．定位装置 （1）销轴
（2）可调支承钉
图 6 销轴
可调支承钉在 GB JB/T （六角头支承）中选取 M8×40-S 。
图 7 可调支撑钉
2．夹紧装置
（1）夹紧
选用M10 螺纹以满足强度要求。
（2）开口垫圈
3．辅助装置
（1）钻模板类型选择
图8 夹紧方案
根据工件和夹具体的结构，选用固定式钻模板。
固定式钻模板虽然有时装卸工件不便，但它结构简单、制造方便、定位精度
高。
3．辅助装置图9 辅助装置
（1）钻套从国家标
准中选用。
（2）钻模板
图10 钻模板1
图11 钻模板2
（2）钻套的选择
由于孔φ10mm 和φ13mm 一次钻孔就可达到要求，因此采用固定式钻套。
（查手册确定型号）
Φ10mm 选无肩Φ13mm选有肩
4 夹具体选用铸造夹具体。
图12 钻模
图13 夹具体五.绘制夹具总图
图14 夹具三维实体图
六. 夹具装配图上的尺寸、公差及技术要求的标注最大轮廓尺寸（长、宽、
高）：180、140、141影响工件定位精度的尺寸：φ22e8、影响导向的尺寸及公差：Φ10G7、
Φ13F7(公差带查表确定)
影响夹具精度的尺寸及公差(公差按零件公差的1/2 至1/5)：78±、15±、±、相对于基准F 的垂直度Φ、相对于基准F 的垂直度Φ
、相对于基准E 的垂直度Φ
其它重要尺寸和公差：Φ18H7/r6、Φ22H7/n6 以及定位销与夹具体的配合
尺寸（图中遗漏，应补上）
需标注的技术要求：见装配图
七．工件加工精度分析定
位误差：
两孔的直径尺寸基本上由钻头尺寸保证，没有定位误差。
尺寸78±、15± 平行度公差和垂直度公差的工序基准和定位基准重合，基准
不重合误差为ΔB= 0；
尺寸78±、15± 和平行度公差和垂直度公差存在基准位移误差，其大小等于
定位轴与φ22 孔之间的最大配合间隙ΔY=Xmax=++=
尺寸78±、15± 和平行度公差和垂直度公差的定位误差分别为ΔD= Δ
B+ ΔY=
尺寸的基准位移误差和基准不重合误差都为0,所以定位误差为0
工件加工精度分析对刀误
差ΔT：
因加工孔处工件较薄，可不考虑钻头的偏差。
钻套导向孔尺寸为φ10F7 和
φ13F7；钻头尺寸为φ和φ13 ；各尺寸的对刀误差为：ΔT＝+mm=
安装误差ΔA：
ΔA＝0
夹具误差ΔJ：
78± 的夹具误差为：
15± 的夹具误差为：
的夹具误差为：
平行度的夹具误差为：
垂直度 的夹具误差为： 加工方法误差 ΔG ： 各尺寸的加工方法误差各取相应尺寸的 1/3 78± 的加工方法误差为：1/3= 15± 的加工方法误差为： 1/3= 的加工方法误差为：3= 平行度 加工方法误差的为：
垂直度 加工方法误差的为： 钻模在钻孔时的加工精度计算
表 1 钻模加工精度计算表
78± 15±
±
平行度
垂直度
夹具精度储备 J C 1- = 1- = = = =
定位误差ΔD
对刀误差ΔT
安装误差ΔA
0 夹具误差ΔJ
加工方法误差ΔG
加工总误差ΣΔ
附件：图纸列表
序号图号图纸名称备注1ZJJ-00 钻模夹具装配图装配图A1 2ZJJ 加工件零件图A4 3ZJJ-01 零件图
4ZJJ-02 零件图。