机械工装夹具设计资料复习课程

图3.1 异形杠杆简图图图图 3.2 车床夹具图3.3 盖板简图图 3.4 钻床夹具1 钻模板2 钻套3 压板4 圆柱销5 夹具体6 挡销7 菱形销图 3.6 固定支承钉-图3.8 可调支承图 3.9 可调支承的应用（a ） (b) (c)图 3.10 自位支承图3.16 小锥度心轴图3.19 圆锥销组合定位（a ） (b) (c)图 3.20 定位套图 3.21半园定位(a) (b) (c) (d) 图 3.22 固定V 形块结构形式图3.26 基准位移误差 φ400-0.03 80-0.1 10-0.2 450 O O 1 图 3.31 v 形块上定位铣斜面图 3.32 夹紧机构的组成1-压板；2-连杆；3-活塞推杆；4-气缸；5-活塞；6-配气阀图 3.35 夹紧力作用点靠近加工表面图 3.40 斜楔夹紧机构1－夹具体； 2－斜楔； 3－工件（d）图 3.37 快速螺旋夹紧机构1工件 2 压板 3 T形槽用螺母图 3.40 典型螺旋压板夹紧机构图 3.41 偏心夹紧机构图3.42圆偏心及其弧形楔展开图图3.48 单件联动夹紧机构1－工件；2-浮动压板；3-活塞杆；5-摇臂；4、6-摆动压块；7-螺母图3.49 多件联动夹紧机构图3.44 螺旋式定心夹紧机构图 3.45 杠杆式三爪自定心卡盘图3.46机动楔式夹爪自动定心机构图 3.47 弹性心轴及弹簧夹头1－夹具体；2－弹簧筒夹；3－锥套；4－螺母；5－心轴图 3.54 膜片卡盘定心夹紧机构1 夹具体2 薄壁套筒3 液性塑料4 柱塞5 螺钉6 限位螺钉图3.56液性塑料定心夹紧机构图 3.49波纹套心轴图 3.58 固定钻模1 夹具体2 平面支承3 削边销4 圆柱销5 快速夹紧螺母6 特殊快换钻套图 3.59 回转式钻模1 钻模板2夹具体3手柄4、8 螺母5 把手6 对定销7 圆柱销9开口垫圈10衬套11 钻套12 螺钉(a) (b)图3.60 翻转式钻模1 夹具体2 定位件3削扁开口垫圈 4 螺杆5 手轮6对定销7沉头螺钉图 3.61 盖板式钻模1 盖板2 圆柱销3 削边销4 支承钉5 把手图 3.62滑柱式钻模1-导向滑柱；2-齿条滑柱3夹具体4钻模板；5齿轮轴；6手柄；7套环（a）(b) (c)图 3.63 标准钻套1-钻套; 2-衬套 3 钻模板; 4-螺钉图 3.64.特殊钻套(e)(a) (b) (c)图3.65 三种钻模板图3.66 悬挂式钻模板1-多轴传动头；2-弹簧；3-导柱；4-钻模板；5 -螺钉；6-导套图 3.67 铁垫块铣直角多件联动铣床夹具1-定向键 ;2-对刀块;3 -夹具体; 4、8-压板 ;5-螺母; 6-定位块; 7-螺栓; 9-支钉; 10-浮动杠杆图3.68 杠杆零件的料仓式铣床夹具图3.69多工位铣削杠杆端面夹具1-锯齿支钉;2，3，4-挡销; 5-压板; 6-螺母; 7- 压板支承螺钉; 8-对刀块图3.71 靠模铣床夹具图3.72 定向键图3.73 对刀装置图3.74 标准对刀块图 3.76 铣床夹具体与耳座图 3.78 镗曲轴轴承孔金刚镗床夹具1、3 -V形块; 2-浮动压块; 4-弹簧;5-活塞; 6-活塞杆; 7-转动叉形块; 8、9 -浮动压板（a）(b) (c)图 3.80 常用的回转式镗套图 3.81 内滚式滚动镗套图3.82 回转镗套的引刀槽及尖头键（a）(b) (c)图3.83 单支承导向镗孔示意图（a）(b)图 3.84 双支承导向镗孔示意图图 3.85 确定让刀量示意图图 3.86 镗杆前端导引部分结构（e）图 3.87 浮动接头1－镗杆；2－接头体；3－外套；4－拨动销图3.88 飞球保持架工序图及心轴夹具图 3.89 喷油嘴壳体尾部法兰端面的车床夹具1－拉杆；2－弹簧；3－套筒；4－斜块；5－压板；6－支承板；7－圆柱销；8－菱形销图 3.90阀体四孔偏心回转分度车床夹具图 3.91 开合螺母中心孔的角铁式车床夹具1、11－螺栓； 2－压板； 3－摆动V形块； 4－过渡盘； 5－夹具体； 6－平衡块； 7－盖板； 8、10－固定、活动支承板； 9－活动菱形销图 3.92 十字槽轮零件精车圆弧工序简图图3.93 花盘式车床夹具1、3、4－定位套；2－定位销图 3.94 车床夹具与机床主轴的连接图3.95 加工偏心件的通用可调夹具图 3.96 铣两端面成组夹具1-组合气缸；2-双向压板；3-基体；4-快卸垫板；5-可换V形块；6-传动杆；7-压板；8-螺钉图 3.100 自动线上的机床固定夹具及随行夹具1-活动定位销；2-钩形压板；3-随行夹具；4-输送支承；5-定位支承板；6-润滑液压泵；7-杠杆；8-液压缸3．5．2 专用夹具的设计示例拨杆零件如图3.102，其加工过程为：同时铣一面及另一面大小端面，钻铰φ12H9、φ8H9孔并倒角，钻φ7孔和螺纹底孔φ5，铣2mm槽，攻螺纹M6。

生产批量N ＝500件，设计钻阶梯孔φ7和φ5的钻床夹具。

（1） 分析本工序加工要求在拨杆大头平台上加工φ7、φ5孔，孔与R6同心，距离大孔12H9的位置尺寸是12，垂直平台端面。

（2）确定定位方案由加工要求可知位置尺寸12的工序基准为12H 9孔心，考虑工件结构，取大孔12H9、端面及小孔8H 9为定位基准面，采用一面两销限位，取定位元件φ12f 8心轴并带定位台肩面,φ8e 8的削边销具体结构见图3.103。

（3）确定对刀导向方案由于加工孔是阶梯孔，所以采用快换式钻套引导刀具、固定式钻模板确定夹具与刀具的相对位置，并注意在夹具体上留有“排屑空间”，详细结构见图3.104。

（4）确定夹紧方案由于产量N ＝500不太大，所以采用简单手动快速螺旋夹紧机构，通过拉图 3.102 拨杆零件图(a) (b)图 3.103 拨杆的定位方案杆、开口垫圈、弹簧和星形手轮螺母，在轴向方便、迅速、可靠地实现夹紧，见图3.105。

（5）确定夹具体并绘制夹具装配总图夹具体要将定位、夹紧、对刀导向等装置连为一体，并能很好地安装在机床上，考虑工件本工序要求和定位、夹紧、对刀导向等装置，可采用铸造半开式框架夹具体，这样夹具体的结构简单、刚度好、重量适中，且制造较方便，成本相对较低。

如图3.106所示，先绘出工件双点划线三视图，依次实线绘出定位装置、导向装置、螺旋夹紧装置，通过绘制夹具体，把各装置零件之间的连接、配合表达清楚，最后标注必要的装配尺寸、配合及技术要求。

图 3.106 拨杆阶梯孔夹具结构总图3．5．3夹具总图尺寸及技术要求的制订1、夹具总图上应标注的尺寸和公差（1）最大轮廓尺寸一般指夹具长、宽、高三个方向的轮廓尺寸。

如图3.107中φ70×84×60。

如果夹具有活动部分，则应用双点划线画出其最大活动范围。

(2)影响定位精度的尺寸及公差主要指“工件定位基面－定位元件”或“定位元件之间”的相互位置尺寸及公差。

例如图3.107中φ20H7/g6，台肩与心轴间垂直度“⊥/0.01/A”等。

（3）影响对刀精度的尺寸及公差主要指“刀具－对刀导向元件”本身及相互之间尺寸公差。

如图3.107例中：钻套导引孔的公差φ5F7。

(4）影响夹具在机床上安装精度的尺寸及公差主要指“夹具安装基面－联接元件与机床相应配合表面”间尺寸、公差。

如图 3.107中钻模的安装基面是平面，要求底平面的平面度为0.05。

又如图 3.93车床夹具中“⊥/0.005/A，φ120H7/n6”及其沉台面的垂直度“⊥/0.05/A”。

（5）影响夹具制造及装配精度的尺寸及公差指“定位元件－对刀元件－安装基面”三者之间的位置尺寸及公差。

例如图3.107中对刀导向元件钻套与定位端面距离20±0.03，安装基面、定位心轴及1盘；2-套；3-定位心轴；4-开口垫圈；5夹紧螺母；6-固定钻套；7-螺钉；8-垫圈；9-锁紧螺母；10-防转销钉；11-调整垫片图 3.107 钢套钻孔型材夹具体钻模标注及精度分析示例刀具导套之间位置要求“∥/0.05/B、⊥/60：0.03/B、÷（对称度）/0.03/A”。

(6）其它重要尺寸及配合主要指夹具内部各连接副的配合、各组成元件之间的位置关系。

这类尺寸的配合及形状位置公差，设计时可查阅夹具设计手册。

如图 3.107中夹具体盘1、套2间的配合φ40H7/n6，夹具体与定位元件间配合φ14H7/n6，衬套与钻模板间、钻套与衬套间配合10H7/n6等。

2、夹具总图上应标注的其它技术要求夹具总图上无法用符号标注说明而又必须说明的问题，就用文字形式写出技术要求，包括夹具装配调整方法、配作加工要求、夹具操作顺序等。

例如本例中，应标出“20±0.03尺寸由装配时修磨垫片11来保证”的技术要求。

3、夹具总图上公差值的确定夹具总图上取公差值大小的原则是满足加工零件要求的前提下，尽量降低夹具的制造精度和成本。

（1）直接影响工件加工精度的误差夹具总图上应标注的第(2)～(5)类尺寸的公差属于此类公差。

夹具公差T J 取工件对应尺寸公差和位置公差T k 的(1/2～1/5)即有：T J ＝（1/2～1/5）T k工件加工批量大、精度低时T J 取小值，反之T J 取大值，这样可延长夹具寿命，降低制造难度。

例图3.107中“20±0.03，垂直度⊥、对称度÷”的取值均属于此类。

（2）夹具上与工件未注公差对应的尺寸及位置公差工件上尺寸公差T k 是末注公差时，视为IT12～14级，则夹具上相应公差T J 按IT9～11级取并标注；工件上位置要求T k 为未注公差时，视为9～11级，夹具上相应位置公差T J 按7～9级取并标注；工件未注角度公差视为±10′～30′，夹具上相应角度公差则标注为±3′～10′。

4、工件加工时夹具精度分析由前可知，在夹具中加工工件时，总加工误差∑△是各项误差之和，按概率法叠加保证工件加工精度的条件： 22222D T A Z G K T ∆=∆+∆+∆+∆+∆≤∑为保证夹具使用寿命，防止因磨损导致的过早报废，在分析工件加工精度时，一般会留出一定的精度储备量J C ，上式改写为∑△≤T k －J C 或J C ＝T k －∑△≥0.当J C ≥0时，夹具能满足工件的加工要求，J C 值的大小还表示夹具使用寿命和夹具总图上各项公差T J 的取值是否合理。

如图3.107及钢套钻孔工序图3.108，分析钢套钻模加工精度如下：1）定位误差△D ：计算得出△D （20±0.1）＝0，△D （÷）＝X max ＝0.0412）对刀误差：学习资料仅供学习与参考 ∵钻套φ5F7（+0.022+0.010）、钻头φ5（0-0.03） ∴△T =0.022+0.03=X max ＝0.0523）夹具安装误差△A ：夹具底平面放在机床工作台上，所以有△A ＝04）夹具制造误差△Z ：因为夹具自身的制造及装配调整，因此有以下三项△Z （⊥/0.03/B ）＝0.03，△Z （÷/0.03/A ）＝0.03，△Z （20±0.03）＝0.065）过程误差△G ：△G （÷）＝1/3×T k ＝1/3×0.1＝0.033△G(20）＝0.2×1/3＝0.067∵∑△(20)＝0.108∴J C ＝T k －∑△＝0.2-0.108＝0.092＞0∵∑△（÷）0.087∴J C ＝T k －∑△＝0.1-0.087＝0.013＞0所以此方案可使用。