机床夹具设计实例
专用机床夹具设计示例
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一、专用钻床夹具设计示例
4.确定夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 (1)确定定位元件之间的尺寸:定位销与削边销中心距尺寸公差取工件相 应尺寸公差的1/3 ,偏差对称标注,即标注尺寸为115.5 ± 0. 03 ; (2)根据工序简图上规定的被加工孔的加工要求,确定钻套中心线与定 位销定位环面(轴肩)之间的尺寸,取为(40. 09 ± 0. 03 ) mm ; (3)钻套中心线对定位销中心线的位置度公差:取工件相应位置度公差值 的1/5,即取为0. 03 mm ; (4)定位销中心线与夹具底面的平行度公差取为0. 02 mm ; (5)标注关键件的配合尺寸及配合要求:如图2-39所示的φ8 F7 , φ 30f6 , φ 57f7、 φ15H7/g6、 φ 22H7/r6、 φ 8 H7/n6、 φ 16H7/k6。
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二、专用铣床夹具设计示例
采用调整法加工一批叶轮工件,试针对铣十字槽加工工序(工序 简图见图2-40)进行专用铣床夹具结构方案的设计。 1.定位方案
工件以内孔和端面作为定位基准,采用平面与定位销组合的定位 方案。其中定位平面限制工件三个自由度,定位销限制工件两个自由 度。采用分度机构实现工件两工位加工,以保证十字交叉槽的加工要 求。 2.夹紧机构
通过夹具体把夹具各组成部分联接起来,并将联接部分剖视。
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图2-36钻一扩一铰φ8孔工序图
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图2-39加工拨叉锁销孔钻床夹具
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图2-39加工拨叉锁销孔钻床夹具
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图2一40十字交叉槽铣夹具装配图
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第七章专用机床夹具设计示例
一、专用钻床夹具设计示例 二、专用铣床夹具设计示例
一、专用钻床夹具设计示例
机床夹具设计步骤和实例
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机床夹具设计步骤和实例机床夹具是用于在机床上夹持工件或刀具的装置,用于保持工件的位置稳定,使其能够被加工。
机床夹具设计的步骤主要包括需求分析、夹具类型选择、夹具基础结构设计、夹具强度计算、夹具定位系统设计、夹具操作系统设计、夹具零件设计和夹具组装等。
以下为机床夹具设计步骤和一个实例:步骤1:需求分析首先,需要了解加工工件的要求和工艺流程。
通过与工艺人员或工程师的交流,了解工件的形状、材料、尺寸等特性,以及工件的精度要求、加工工艺和工时要求等。
根据需求分析,明确夹具的基本功能、定位方式和操作方式。
步骤2:夹具类型选择根据加工工件的特性和加工工艺的要求,通过参考手册或专业书籍选择合适的夹具类型。
常见的夹具类型包括平板夹具、顶升夹具、转角夹具、滑块夹具、气垫夹具等。
根据不同的工件形状和加工要求,选择适合的夹具类型。
步骤3:夹具基础结构设计根据工件的形状和夹持要求,设计夹具的基础结构。
夹具的基础结构通常由夹紧装置、支撑装置和定位装置组成。
夹紧装置主要用于夹持工件,支撑装置用于保持工件的平衡和稳定,定位装置用于确保工件的位置准确。
步骤4:夹具强度计算根据夹具类型和加工工件的特性,计算夹具的强度。
夹具的强度计算包括静态强度和动态强度两个方面。
静态强度主要考虑夹具在夹持工件时的受力情况,包括切削力、惯性力等;动态强度主要考虑夹具在工件加工过程中的振动和冲击力,保证夹具结构能够承受夹持工件时的各种力。
步骤5:夹具定位系统设计根据工件的定位要求,设计夹具的定位系统。
夹具的定位系统应能够满足工件的精度要求,并确保工件的位置准确。
定位系统常采用定位销、定位块等形式,根据工件的形状和加工特点选择合适的定位方式。
步骤6:夹具操作系统设计根据夹具的使用要求,设计夹具的操作系统。
夹具的操作系统主要包括夹紧装置的控制方式和操作机构的设计。
根据夹紧力的大小和控制精度的要求,选择合适的液压夹紧系统或气动夹紧系统。
步骤7:夹具零件设计根据夹具的基础结构、定位系统和操作系统的设计要求,设计夹具的各个零件。
机床夹具设计方法及步骤
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第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
三、绘制夹具总图
1.应标注的尺寸及配合
⑴最大轮廓尺寸 ⑵定位元件尺寸 ⑶对刀元件与定位元件定 位面之间的位置尺寸
第29次课
教学课型:理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
三、绘制夹具总图
1.应标注的尺寸及配合
机床夹具设计
一、研究原始资料、分析设计任务 夹具的设计任务由工艺人员提出,夹具设计人 为保证设计质量,设计前应搜集和研究下列资
员应根据设计任务书进行结构设计。
料:
生产纲领
机床夹具设计
生产纲领决定了批量: 大量生产时,宜采用气动或其它机动夹具,以提高 生产率和自动化程度,但结构较复杂; 小批生产时,宜采用结构简单、成本低的手动夹具, 以尽快投产。
机床夹具设计
四、确定并标注有关尺寸、配合和技术条件 1.应标注的尺寸与配合
尺寸公差的确定有两种情况: 定位元件之间,对刀、导引元件之间的尺寸公差,直 接对工件上相应的尺寸产生影响,故一般取相应尺寸公 差的1/3~1/5;
其它尺寸按一般极限与配合原则确定。
机床夹具设计
2.应标注的技术条件(位置要求)
教学课型:理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
四、确定夹具的主要尺寸、配合及技术条件
1.应标注的尺寸及配合
⑴最大轮廓尺寸
据实际尺寸确定。
第29次课
教学课型:理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
四、确定夹具的主要尺寸、配合及技术条件 1.应标注的尺寸及配合
夹具设计PPT课件
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Y移动自由度
X移动,Z轴转动
自由度
Y
Z移动,X、Y轴旋转
X
自由度
11
图 2-8 六点定位原理
第11页/共74页
2.2.1 定位原理
完全定位与不完全定位
➢ 工件的6个自由度均被限制,称为完全定位。工件6个 自由度中有1个或几个自由度未被限制,称为不完全 定位。
➢不完全定位主要有两种情况: ①工件本身相对于某个点、线是完全对称的,则工件绕此点、线旋转
第43页/共74页
2.2.4 定位误差
以微小增量代替微分,并将尺寸误差视为微小增量,且考虑到尺寸误差可 正可负,各项误差均取绝对值,得到工序尺寸H的定位误差:
DW
Td
2
sin
2
d cos 4 sin2
2
2
T
(2-8)
式中 Td — 工件外圆直径公差; Tα— V型块两斜面夹角角度公差。
➢划线找正装夹 精度不高,效率低,多用于形 状复杂的铸件。
找正线
加工线
图2-5 直接找正安装
毛坯孔
精度高,效率低,对工人
技术水平高。
8
图2-6 划线找正安装
第8页/共74页
➢夹具装夹
2.1.2 工件装夹
精度和效率均高, 广泛采用。
图2-7 工件在夹具上装夹(滚齿夹具)
9
第9页/共74页
机械制造工工艺学 第2章 工件的装夹
Z Y
X
Z Y
X
Z Y
X
Z
Z
Z
XY
XY
图2-21 工件以圆孔定位
Y X
31
第31页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
机床夹具设计实例
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一、明确设计任务
设计在摇臂钻床上加工杠杆臂零件上孔φ10 mm和00.φ1 13mm 的钻模,两孔相互垂直的。中小批量生产。
第一页,编辑于星期日:十点 十九分。
一、明确设计任务
1.杠杆臂零件图
第二页,编辑于星期日:十点 十九分。
一、明确设计任务
2.杠杆臂加工工艺分析
(1)加工要求: 加工φ10 和0.1 φ13两孔;孔距为78±0.5; φ13与Φ22轴线的水平尺寸
度要求,两个支承钉在夹具体上安装到位后(见装配图),随夹 具体在车床上加工(车支承钉端面),以保证它们伸出的长度等 高允差不大于0.01mm。
第四十七页,编辑于星期日:十点 十九分。
2.夹紧装置
(1)夹紧机构
夹紧机构采用螺旋夹紧机构,为使机构简单 ,直接在定位心轴上加工螺纹。并根据类比法, 选用M20螺纹以满足强度要求。
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±0.15、 15±0.15、 12.5±0.05、相对于基准F的垂
直度Φ0.05、相对于基准F的垂直度Φ0.03、相对于基准E 的垂直度Φ0.05 • 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)
– ΔT=(0.028+0.036)mm=0.064mm
• 安装误差ΔA:
– ΔA=0
第二十页,编辑于星期日:十点 十九分。
工件加工精度分析
• 夹具误差ΔJ:
78±0.5的夹具误差为:0.3 15±0.5的夹具误差为:0.3 12.5的夹具误差为:0.1 平行度0.1的夹具误差为:0.05 垂直度0.1的夹具误差为:0.05
机械加工工艺规程及专用机床夹具设计实例
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目录
2
2.2 零件分析
2.2.1 零件的结构分析 2.2.2 零件的工艺分析
2.2 零件分析
2.2.1 零件的结构分析
机油泵传动轴支架是用来支承 机油泵传动轴的,图2-1是其零 件简图。该零件以A 面为安装基 面,通过A 基面上的3×ϕ11mm 孔、用螺钉连接于气缸体的底平
面上,2800.015 mm定位销孔保证
在对企业的流动比率和速动比率深入分析后,企业 管理当局认为用于还债的流动资产中有一部分资金 是来自于企业的举债收入,公司想了解企业自身经 营活动产生的现金流对短期债务的保障程度。
哪项指标可以用来满足企业管理当局分析的需要?
期末现金流动负债比率(期末负债) =36 015÷156 740=0.23
第二章 机械加工工艺规程及专用机床夹具设计实例
目录
第2章 机械加工工艺规程及专用 机床夹具设计实例
2.1 序言 2.2 零件分析 2.3 机械加工工艺规程制订 2.4 加工润滑油孔专用钻床夹具设计 2.5 设计总结
2.1 序言
本章主要针对某拖拉机发动机中的机油泵传动轴支架零件,完成其机械加工工 艺规程制定,并设计其钻削润滑油孔工序的专用夹具,撰写设计说明书。
设计中需要完成:毛坯的确定、零件的工艺路线安排、设备及工艺装备选择、切 削用量确定、工序尺寸及公差确定等内容;在工艺设计的基础上,设计出工序加工 的工件定位方案、夹紧方案、对刀引导方案,最终完成工序的专用机床夹具设计。
本次课程设计是在学完机械制造技术基础、机械制造装备设计等专业课程,并 完成生产实习后进行的一次全面动手训练。本次设计涉及的已学课程还包括工程材 料及热处理、金属加工工艺、机械制图、公差及几何量测量、理论力学、材料力学 、机械原理及机械零件等基础课程。
机床夹具设计
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机床夹具设计第三章机床夹具设计教学时数:计划14学时教学目的:1、掌握定位误差计算2、掌握夹紧力计算3、掌握专用夹具设计要点,灵活运用定位元件和夹紧机构,根据生产实际和可能设计专用夹具。
教学重点: 1、工件的定位及定位误差计算2、工件的夹紧及夹紧力计算3、夹具的设计及装置合理选择。
教学难点: 1、定位误差计算中基准不重合误差和基准位移误差的计算和分析2、工件的受力分析及夹紧力的计算。
第一节概述一、夹具的功能和分类1.机床夹具的功用:实现工件定位和夹紧;使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置;以保证工件的加工精度。
图3-1:异形杠杆简图图3-2:车床夹具异形杠杆加工需限制的自由度?工件用何定位元件限制了哪些自由度?为何V型块2固定,V形块6可调?且V型块2和V型块6开口方向不同?图3-3:盖板简图图3-4:钻床夹具盖板钻孔(通,盲孔)应限制自由度?夹具用何定位元件来限制各自由度?这里圆柱销,挡销,菱形销,各起什么作用?这里用左侧面和后侧面定位,是否用右侧面和前侧面定位?为什么?机床夹具在加工中的作用:保证加工精度;提高劳动生产率;改善工人劳动条件;降低生产成本;扩大工艺范围。
2、机床夹具的分类和发展(1)分类图3-5: 机床夹具的分类按使用范围和特点分:通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具按使用的机床分:车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。
(2) 发展应适用于产品品种和更新换代快的要求,其方向为柔性化、精密化、高效、自动化。
二、夹具的组成1.定位元件定位:使工件在夹具中占据正确的位置。
2.夹紧装置压紧夹牢:使工件不应受力而脱离已占据的正确位置。
3.夹具体基础件4.其它装置分度装置、对刀装置、导向元件、连接元件。
第二节工件在夹具中的定位夹具设计的任务:首先是选择和设计相应的定位元件来实现工序图上(工艺文件)所要求的定位方案。
主要定位面:主要限位面:一、工件以平面定位1.主要支承:限制工件自由度,起定位作用。
典型机床夹具设计说明书-PPT
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可换钻套用于大批 量生产中,由于钻套
c)可换钻套
(3)快换钻套 快换钻套更换迅
速,只要将钻套逆 时针转动一下,即 可从钻模板中取出。 他与衬套的配合采 用H7/g6或H6/g5的 间隙配合。
1)被钻孔直径大于10㎜时(特别是加工钢 件),宜采用固定式钻模。
2)翻转式钻模适用于加工中小件,包括工件在 内的总重量不宜超过10㎏。
3)当加工分布不在圆周上的平行孔系时,如工 件和夹具的总重量超过15㎏,宜采用固定钻模在摇 臂钻床上加工。如生产批量大,则可在立式钻床上 采用多轴传动头加工。
4)对于孔的垂直度和孔心距要求不高的中小型 工件,宜优先采用滑柱钻模。如孔的垂直度公差小 于0.1㎜,孔距位置公差小于0.15㎜时,一般不宜采 用这类钻模。
钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相 对位置,提高了加工精度和生产率,在成批大量生 产中,已广泛采用钻模来进行加工。
一、钻床类夹具的主要类型
钻床夹具的种类繁多,根据工件的结构形状, 大小,被加工孔的分布情况和钻模板的特点,一般 分为固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和 滑柱式等几种类型。
1、固定式钻模
三、车床夹具设计要点
车床夹具的主要特点是夹具与机床主轴联接, 工作时由机床主轴带动其高速回转。因此在设计车 床夹具时除了保证工件达到工序的精度要求外,还 应考虑:
(1)夹具的结构应力求紧凑轻便悬臂尺寸短,使 重心尽可能靠近主轴。
(2)夹具应有平衡措施,消除回转的不平衡现 象,以减少主轴轴承的不正常磨损,避免产生振动 及振动对加工质量和刀具寿命的影响。平衡重的位 置应可以调节。
机床夹具设计步骤和实例
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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. 2mm;平行度为;③φ11孔与φ28H7孔的距离为15±0. 25mm;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2-2-22a②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2-2-22b 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2-2-24a 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2-2-24a 所示结构;3定位误差计算①加工φ10H9孔时孔距尺寸80±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. 007+mm =;由此可知此定位方案能满足尺寸80±mm 的定位要求; ②加工φ10H9孔时轴线平行度的定位误差计算; 由于基准重合,故ΔB =0;基准位移误差是定位孔φ28H7与定位面K 间的垂直度误差;故ΔY =0.此方案能满足平行度0. 3mm 的定位要求;③加工φ11孔时孔距尺寸15±mm;加工φ11孔时与加工φ10H9孔时相同;此方案能满足孔距15± mm 的定位要求; 4.确定夹紧方案参考夹具资料,采用M12螺杆在φ28H7孔上端面夹紧工件; 5.确定引导元件钻套的类型及结构尺寸 ⑴对φH9孔,为适应钻、铰选用快换钻套;主要尺寸由机床夹具零、部件国家标准GB/T2263-80, GB/T2265-80选取;钻孔时钻套内径φ10028.0013.0++mm 、外径φ15012.0001.0++mm ;衬套内径φ15034.0014.0++mm,衬套外径φ22028.0015.0++mm;钻套端面至加工面的距离取8mm;麻花钻选用φ9. 80022.0-mm;2对φ11孔,钻套采用快换钻套;钻孔时钻套内径φ11034.0016.0++mm 、外径φ18012.0001.0++mm,衬套内径φ18034.0016.0++mm,外径φ26028.0015.0++mm ;钻套端面至加工面间的距离取12mm;麻花钻选用φ10. 80027.0-mm;各引导元件至定位元件间的位置尺寸分别为15±mm 和18±0. 05mm,各钻套轴线对基面的直线度允差为;6.夹具精度分析与计算由图2-2-22可知,所设计夹具需保证的加工要求有:尺寸15±mm ;尺寸80±mm ;尺寸14mm 及φ10H9孔和φ28H7孔轴线间平行度允差等四项;除尺寸14mm,因精度要求较低不必进行验算外,其余三项精度分别验算如下;1尺寸80±mm的精度校核;定位误差ΔD,由前已计算,已知Δ=;定位元件对底面的垂直度误差ΔA=;钻套与衬套间的最大配合间隙ΔT1=0. 033mm;衬套孔的距离公差ΔT2=;麻花钻与钻套内孔的间隙X2=;衬套轴线对底面F的垂直度误差ΔT3=0. 05mm;因而该夹具能保证尺寸80±0. 2mm的加工要求;2尺寸15±0. 25mm的精度校核;ΔD=0. 041mm,ΔA=0. 03mm,ΔT1=0. 033mm;衬套孔与定位元件的距离误差ΔT2=;麻花钻与钻套内孔的间隙X=;因而尺寸15±mm能够保证;3φ10H9轴线对φ25H7轴线的平行度的精度校核;ΔD=0. 03mm,ΔA=0. 03mm;衬套对底面F的垂直度误差ΔT=0. 05mm;因而此夹具能保证两孔轴线的平行度要求;7.绘制夹具总图根据已完成的夹具结构草图,进一步修改结构,完善视图后,绘制正式夹具总装图,如图2-2-23所示;8.绘制夹具零件图样从略;9.编写设计说明书 从略;二、铣床夹具设计实例图2-2-25所示为轴套类零件的零件图样;现需设计铣两槽52.00+mm 的铣夹具;1.零件本工序的加工要求分析本工序的加工要求,在实体上铣出两通槽,槽宽为52.00+mm,槽深为2703.0-mm,两槽在圆周方向互成60°±30′角度,表面粗糙度为Ra1. 25μm;本工序之前,外圆φ60021.0002.0++mm 、内孔φ32039.00+mm 及两端面均已加工完毕; 本工序采用φ5mm 标准键槽铣刀在X5l 立式铣床上,一次装夹六件进行加工; 2.确定夹具类型本工序所加工的是两条在圆周互成60°角的纵向槽,因此宜采用直线进给带分度装置的铣夹具;3.拟定定位方案和选择定位元件 1定位方案;①以φ32039.00+mm 内孔作为定位基准,再选孔端面为定位基准,限制工件五个自由度;如图2-2-26a 所示;为定②以φ60021.0002.0++mm 外圆位基准 以长V 形块为定位元件,限制4个自由度;如图2-2-26 b 所示;方案②由于V 形块的特性,所以较易保证槽的对称度要求,但对于实现多件夹紧和分度较困难;方案①的不足之处是由于心轴与孔之间有间隙、不易保证槽的对称度,且有过定位现象;但本工序加工要求井不高,而工件孔和两端面垂直精度又较高,故过定位现象影响不大;经上述分析比较,确定采用方案①;2选择定位元件;根据定位方式,采用带台肩的心轴;心轴安装工件部分的直径为φ32g6009.0025.0--mm,考虑同时安装6个工件,所以这部分长度取112mm,由于分度精度不高,为简化结构,在心轴上做出六方头,其相对两面间的距离尺寸取28g6007.0020.0+-mm,与固定在支座上的卡块槽28H7021.00+mm 相配合;加工完毕一个槽后,松开并取下心轴,转过相邻的一面再嵌入卡块槽内即实现分度;心轴通过两端φ25H6mm 柱部分安装在支座的V 形槽上,并通过M16螺栓钩形压板及锥面压紧,压紧力的方向与心轴轴线成45°角;mm 定位误差分析如下;3定位误差计算;工序尺寸270-5.0由于基准重合ΔB=0由于定位孔与心轴为任意边接触,则因此定位精度足够;由于加工要求不高,其他精度可不必计算;4.确定夹紧方案根据图2-2-26所示心轴结构,用M30螺母把工件轴向夹紧在心轴上;心轴的具体结构如图2-2-27所示;5.确定对刀装置1根据加工要求,采用GB/T2242-80直角对刀块;塞尺符合GB/T2244-mm;80,基本尺寸及偏差20014-.02计算对刀尺寸H和B如图2-2-28所示,计算时应把尺寸化为双向对称偏差,即6.夹具精度分析和计算本夹具总图上与工件加工精度直接有关的技术要求如下;定位心轴表面尺寸φ32g6;定位件与对刀间的位置尺寸±mm,±mm;定位心轴安装表面尺寸φ25h6;mm;对刀塞尺厚度尺寸20-014.0分度角度60°±10′;定位心轴轴线与夹具安装面、定位键侧平面间的平行度公差为0. lmm;分度装置工作表面对定位表面的对称度公差为0. 07mm;分度装置工作表面对夹具安装面垂直度公差为;对刀装置工作表面对夹具安装面的平行度和垂直度公差为0. 07mm;mm的精度分析;1尺寸270-5.0ΔD=0. 064mm定位误差前已计算;ΔT=0. 16mm定位件至对刀块间的尺寸公差;ΔA=1.0×20mm=定位心轴轴线与夹具底面平行度公差对工件尺寸的影233响;mm尺寸;故此夹具能保证270-5.02对60°±30′的精度分析;分度装置的转角误差可按下式计算;故此分度装置能满足加工精度要求;7.绘制夹具总图图2-2-27所示为本夹具的总装图样;8.绘制夹具零件图样从略;9.编写设计说明书从略;。
《机床夹具设计》PPT课件
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按照夹具的用途,可将夹具分为机床夹具、装配夹具、检测夹具 等。
按照夹紧力的力源类型,夹具还可分为手动夹具、气动夹具、液 压夹具、电磁和电动夹具等。
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
图2-43 通用夹具
分度头
第3章 机床夹具设计
3
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
L φD
4 零件工序简图
图2-44 专用夹具
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
KH1 KH2 KH3
KH4
L φD
L φD
3ห้องสมุดไป่ตู้
3
4 L
φD
4 L
φD
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
2.装夹的方式 在机床上,工件一般可采用如下几种装夹方式: (1) 直接装夹 直接装夹是将工件的定位基准面直接密切贴合在机床的装夹面 上,不需找正即可完成定位,通过夹紧工件,使其在整个加工过程 中保持正确位置。 在平面磨床的磁力工作台上固定工件等都是直接装夹。
机械制造过程中用来固定加工对象,使之在机床上占有正确 的位置,以便进行机械加工或检测的装置被称为机床夹具,简称 夹具。
夹具设计是直接为机械产品生产服务的一项生产准备工作。 机床夹具设计特点是周期要求短,夹具精度高。
夹具设计与机械加工工艺等关系密切。
第3章 机床夹具设计
机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社
3
3
4 L φD
机床夹具应用案例
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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)
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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。
(2024年)经典机床夹具设计教程
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适用范围
适用于平板类、箱体类零件的装夹
设计特点
具有较大的夹紧力和较高的刚度,可保证加 工精度
2024/3/26
使用注意事项
需根据工件形状和尺寸选择合适的虎钳型号 ,并确保虎钳固定在机床工作台上
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实例三:某型钻床夹具设计分析
夹具类型
钻模
适用范围
适用于孔系加工的装夹
设计特点
采用导向套定位,可保证孔的位置精度和同 轴度
调试过程
阐述夹具在装配完成后进行调试的目的 、步骤和注意事项,包括空载试车、负
载试车等。
问题处理
2024/3/26
分析夹具在调试和验收过程中可能出 现的问题及其原因,提出相应的处理
方法和改进措施。
验收标准
介绍夹具验收的标准和流程,包括精 度检验、性能试验、外观检查等方面 。
使用与维护
简要说明夹具在使用过程中的注意事 项和维护保养要求,以延长夹具的使 用寿命和提高生产效率。
分类
通用夹具、专用夹具、可调夹具 、组合夹具等。
4
夹具设计的基本要求
01
02
03
04
稳定性
夹具应具有足够的强度和刚度 ,保证在加工过程中不产生变
形或振动。
精度
夹具的定位元件和夹紧元件应 具有足够的精度,以保证工件
的加工精度。
高效性
夹具应设计得简单、紧凑,以 缩短辅助提下,尽 量降低夹具的制造成本。
2024/3/26
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夹具设计的发展趋势
标准化
采用标准化的元件和组 件,提高夹具设计的通
用性和互换性。
2024/3/26
模块化
将夹具设计成具有不同 功能的模块,方便组合 和拆卸,提高设计效率
第4章 机床夹具设计原理(09)
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铣键槽工序及工件在夹具中的定位
31
4.重复定位:工件在夹具中定位时,若几个定 位支承点重复限制一个或几个不定度,称为重 复定位。 *当以形、位精度较低的毛坯面定位时,不允 许重复定位。
*为提高定位稳定性和刚度,以加工过的表面 定位时,可以出现重复定位。
32
33
34
从上述工件定位实例可知,形成重复定位的原因是 由于夹具上的定位元件同时重复限制了工件的一个或 几个不定度。
工件在机床上或夹具中进行加工时,用作定位 的基准,称为定位基准。
图4-5 工件在加工时的定位基准
16
3.测量基准
测量时所采用的基准,称为测量基准。
图4-6 工件上已加工表面的测量基准
17
4.装配基准
在机器装配时,用来确定零件或部件在产品中 的相对位置所采用的基准,称为装配基准。
(a)
(b)
图4-7 零件装配时的装配基准
42
43
②可调支承
定位支承点的位置可以调节的定位元件,称为可 调支承。 主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的场合。
44
③自位支承
定位支承点的位置随工件定位基准位置变化而 自动与之适应的定位元件,称为自位支承。 自位支承一般只起一个定位支承点的作用。
45
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(2)辅助支承 只起提高工件支承刚性或辅助定位作用的定 位元件,称为辅助支承。
一.机床夹具的作用
1.机床夹具实例
1
图4-1 铣键槽工序简图
2
图4-2 铣键槽夹具结构图
3
2.机床夹具的作用
(1)可稳定保证加工精度
(2)可提高劳动生产率
(3)可降低生产成本
(4)可扩大机床的加工范围
机床夹具设计【范本模板】
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网络高等教育本科生毕业论文(设计)题目:机床夹具设计学习中心:层次:专业:年级: 2014 年春/秋季学号:学生:指导教师:完成日期: 年月日工件的工艺规程设计(一道工序)夹具设计内容摘要在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的,用以固定加工对象,使之占有正确位置,以便接受施工的一种工艺装备,统称为夹具.因此,无论是在机械加工,装配,检验,还是在焊接,热处理等冷,热工艺中,以及运输工作中都大量采用夹具。
但在机械加工中应用最为广泛的是金属切削机床上使用的夹具,我们称其为机床夹具。
它在保证产品优质,高产,低成本,充分发挥现有设备的潜力,以便工人掌握复杂或精密零件加工技术,以减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大的作用.因此,机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。
为此,在本次毕业论文选择了机床夹具设计.本文主要围绕机床钻孔夹具设计为中心。
用以钻HBC6700方向机壳体,首先通过参观实习让我们对夹具设计有了初步的了解,特别是对盖板式钻模夹具设计的了解更为深刻。
然后,在导师的指导下,对夹具设计方案进行分析和选择。
选定方案后,通过查阅相关夹具设计书籍、相关图例和相关文献后完成夹具的总体设计。
关键词:机械;夹具;钻模;加工机床夹具设计目录内容摘要 ............................................................. 引言 0第1章钻孔夹具设计的要求 (1)1。
1 钻孔夹具方案设计 (1)1。
2 了解夹具总体设计的要求[2] (1)第2章钻床夹具设计特点 02.1 确定夹具的类型[1] 02。
2 钻模的主要类型 02.3 盖板式夹具特点[2] (1)第3章工件的夹紧计算及其选择 (3)3。
1 工件的夹紧 (3)3。
1。
1 夹紧基本原理理论[1] (3)3.1。
2 夹紧座[2][4][6] (4)3.1.3 夹紧压板 (4)3.1。
4 夹紧螺钉[1] [4] (5)3.2 夹紧力的选择 (6)3。
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(4)组合夹具 组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模 块元件具有较高精度和耐磨性,可组装成各 种夹具。夹具用毕可拆卸,清洗后留待组装 新的夹具。由于组合夹具具有组装迅速,周 期短,能反复使用等优点,因此组合夹具在 单件,小批量生产和新产品试制中,得到广 泛应用。组合夹具也已标准化。 (5)自动线夹具 自动线夹具一般分为两 大类,一是固定式夹具,它与专用夹具相似; 另一种为随行夹具,使用中夹具随工件一起 运动,并将工件沿自动线从一个工位移至下 一个工位。
2. 按使用的机床分类 夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、 钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具以及其它机 床夹具等。 3. 按夹紧的动力源分类 夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动 夹具、液压夹具、气液增力夹具、电动夹具、 电磁夹具、真空夹具、离心力夹具等。
6.1.3 机床夹具的组成 机床夹具的和结构虽然繁多,但它们的组成 均可概括为以下几个部分。 1. 定位元件 夹具的首要任务是定位,因 此无论任何夹具,都有定位元件。当工件定 位基准面的形状确定后,定位元件的结构也 就基本确定了。图6 中圆柱销5、菱形销9 就基本确定了。图6-2中圆柱销5、菱形销9 和支承板4 和支承板4都是定位元件,通过它们使工件 在夹具中占据正确的位置。
5. 连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。图 6-1 中3 的底面为安装基面,保证了钻套1 的轴线 的底面为安装基面,保证了钻套1 垂直于钻床工作台以及圆柱销 5 的轴线平行于钻 床工作台。因此,夹具体可兼作连接元件。车床夹 具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。 6. 其它装置或元件 根据加工需要,有些夹具分别采用分度装置、靠模 装置、上下料装置、顶出器和平衡块等。这些元件 或装置也需要专门设计。 图6-3表示了工件与夹具各组成部分,及工件通过 夹具组成部分部分与机床、刀具间相互联系。
6.2.1 工件以平面定位 1. 主要支承 主要支承用来限制工件的自 由度,起定位作用。 (1)固定支承 固定支承有支承钉 (GB/T 2226-91)和支承板(GB/T 2226-91)和支承板(GB/T 2236-91)两种型式。如图6 2236-91)两种型式。如图6-4、6-5所示。 在使用过程中,它们都是固定不动的。
图6-1 后盖零件钻径向孔的工序图
图6-2
后盖零件钻床夹具
1-钻套 2-钻模板 3-夹具体 4-支承板 5-圆柱销 6-开口垫圈 7-螺母 8-螺杆 9-菱形销
成批生产中,加工图6 成批生产中,加工图6-1所示零件,钻后盖 上的φ10mm孔,保证距后端面距离为 上的φ10mm孔,保证距后端面距离为 18± 18±0.1mm, φ10孔轴心线与φ30孔中心线垂 φ10孔轴心线与φ30孔中心线垂 直,φ10孔轴线与下面的φ5.8孔轴线在同一 直,φ10孔轴线与下面的φ5.8孔轴线在同一 平面上。其钻床夹具如图6 平面上。其钻床夹具如图6-2所示。φ10孔 所示。φ10孔 径尺寸钻头保证,由钻套1 径尺寸钻头保证,由钻套1保证,距后端面 距离18±0.1mm由支承板4保证,φ10孔轴 距离18±0.1mm由支承板4保证,φ10孔轴 线与φ30孔轴线垂直由钻套和圆柱销5 线与φ30孔轴线垂直由钻套和圆柱销5共同保 证。φ10孔轴线与下面的φ5.8孔轴线在同一 证。φ10孔轴线与下面的φ5.8孔轴线在同一 平面上由菱形销9保证。加工时拧紧螺母7 平面上由菱形销9保证。加工时拧紧螺母7, 实现定位,松开螺母7,拿开开口垫圈6 实现定位,松开螺母7,拿开开口垫圈6,实 现快速更换工件。
6.1.2 机床夹具的分类 1. 按夹具的通用特性分类 根据夹具在不同生产类型中的通用特性,机 床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹 具、组合夹具和自动线夹具等五大类。 (1)通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化、标准 化,而且具有一定通用性的夹具,如三爪自 动定心卡盘、四爪单动卡盘、平口钳、万能 分度头、顶尖、中心架和电子吸盘等。这类 夹具通用性强,可用来装夹一定形状和尺寸 范围内的各种工件。这类夹具已标准化,由 专门厂家生产,作为机床附件供应给用户。
(2)专用夹具 这类夹具是指专为零件的某一道工序的加工 专门设计制造的。在产品相对稳定、批量较 大的生产中,常用各种专用夹具,可获得较 高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周 期较长、投资较大。 除大批大量生产之外,中小批量生产中也需 要采用一些专用夹具。但在结构设计时要进 行具体的技术经济分析
(3)可调夹具 可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺 陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型 和尺寸的工件,只需调整或更换原来夹具上 的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一 般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。 前者的通用范围比通用夹具更大;后者则是 一种专用可调夹具,它按成组原理设计并能 加工一族相似的工件,故在多品种,中、小 批量生产中使用有较好的经济效果。
图6-4 支承钉(GB/T 2226-91)
(3)扩大机床的使用范围 在通用机床 上采用专用夹具可以扩大机床的工艺范围, 充分发挥机床的潜力,达到一机多用的目的。 例如,使用专用夹具可以在普通车床上很方 便地加工小型壳体类工件。甚至在车床上拉 出油槽,减少了昂贵的专用机床,降低了成 本。这对中小型工厂尤其重要。 (4) 改善了操作者的劳动条件 由于气 动、液压、电磁等动力源在夹具中的应用, 一方面减轻了工人的劳动强度;另一方面也 保证了夹紧工件的可靠性,并能实现机床的 互锁,避免事故,保证了操作者和机床设备 的安全。
5) 降低了成本 在批量生产中使用夹具 后,由于劳动生产率的提高、使用技术等级 较低的工人以及废品率下降等原因,明显地 降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批 工件上,每个工件增加的成本是极少的。工 件批量愈大,使用夹具所取得的经济效益就 愈显著。 但专用夹具也有其弊端,如设计制造周期长; 因工件直接装在夹具体中,不需要找正工序, 因此对毛坯质量要求较高;所以专用夹具主 要适用于生产批量较大,产品品种相对稳定 的场合。
6.1.1 夹具的作用 在机床上加工零件时,为了使该工序所要加 工的表面能够达到图纸所规定的尺寸、几何 形状及与其它表面间的相互位置精度等技术 要求,在加工前首先应将工件装好、夹牢。 把工件装好,就是在机床上使工件相对于刀 具及机床有正确的位上加工置。工件只有在 这个位置上接受加工,才能保证被加工表面 达到所要求的各项技术教育要求。把工件装 好这一过程称为 定位 。
为了分析问题的方便,引入“定位基面“的概 念。当工件以回转表面(如孔、外圆等)定位 时,称它的轴线为定位基准,而回转表面本身 则称为定位基面。与之相对应,定位元件上与 定位基面相配合(或接触)的表面称为限位基 面,它的理论轴线则称为限位基准。如工件以 圆孔在心轴上定位时,工件内孔称为定位基面, 其轴线称为定位基准。与之相对应,心轴外圆 表面称为限位基面,其轴线称为限位基准。工 件以平面定位时,其定位基面与定位基准,限 位基面和限位基准则是完全一致的。工件在夹 具上定位时,理论上定位基准与限位基准应该 重合,定位基面与限位基面应该接触。
图6-3 专用夹具的组成及各组成部分与机床工件刀具的相互关系
6.2 工件定位方法及定位元件 在设计零件的机械加工工艺规程时,工艺人 员根据加工要求已经选择了各工序的定位基 准和确定了各定位基准应当限制的自由度, 并将它们标注在工序简图或其它工艺文件上。 夹具设计的任务首先是选择和设计相应的定 位元件来实现上述定位方案。
通过上面的例子,我们不难看出使用专用夹 具装夹工件的优点: (1)保证工件加工精度 用夹具装夹工 件时,工件相对于刀具及机床的位置精度由 夹具保证,不受工人技术水平的影响,使一 批工件的加工精度趋于一致。 (2) 提高劳动生产率 使用夹具装夹工 件方便、快速,工件不需要划线找正,可显 著地减少辅助工时,提高劳动生产率;工件 在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可 加大切削用量,提高劳动生产率;可使用多 件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效 夹紧机构,进一步提高劳动生产率。
把工件夹牢,就是指定位好的工件,在加工过 程中不会受切削力、离心力、冲击、振动等外 力的影响而变动位置。把工件夹牢这一过程称 为 夹紧 。 因此,夹具的作用就是在加工过程中,对工件 进行定位和夹紧,从而保证在加工过程中工件 相对于机床保持正确的位置,保证达到该工序 所规定的技术要求。 在机械加工过程中,工件的装夹方法按其实现 工件定位的方式分为两种:一种是按找正方式 定位的装夹方法;另一种是用专用夹具装夹工 件的方法。
6.1 机床夹具概述
在机械制造中,用来固定加工对象,使这占有 在机械制造中,用来固定加工对象, 正确位置,以接受加工或检测的装置,统称为夹具。 正确位置,以接受加工或检测的装置,统称为夹具。 它广泛地应用于机械制造过程中, 它广泛地应用于机械制造过程中,如焊接过程中用 于拼焊的焊接夹具;零件检验过程中用的检验夹具; 于拼焊的焊接夹具;零件检验过程中用的检验夹具; 装配过程中用的装配夹具, 装配过程中用的装配夹具,机械加工过程中用的机 床夹具等,都属于这一范畴。 床夹具等,都属于这一范畴。在金属切削机床上使 用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中。 用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中。机床夹 具是一种不可缺少的工艺装备, 具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着零件 加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。 加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。本 章所讲述的仅限于机床夹具,以后简称为夹具。 章所讲述的仅限于机床夹具,以后简称为夹具。
2. 夹紧装置 工件在夹具中定位后,在加工前 必须将工件夹紧,以确保工件在加工过程中不因受 外力作用而破坏其定位。图6 外力作用而破坏其定位。图6-2中的螺杆 8(与圆 柱销合成一个零件)、螺母 7 和开口垫圈 6 构成 夹紧装置。 3. 夹具体 夹具体是夹具的基体和骨架,通过 它将夹具所有元件构成一个整体。如图6 它将夹具所有元件构成一个整体。如图6-2中的件 3。 以上这三部分是夹具的基本组成部分,也是夹具设 计的主要内容。 4. 对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀 具相对于定位元件的正确位置。图6 具相对于定位元件的正确位置。图6-2中钻套 1 和 钻模 板 2 组成导向装置,确定了钻头轴线相对定 位元件的正确位置。