《机床夹具设计》(5)PPT课件
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项目8-机床夹具设计PPT课件
用分度盘上不同的孔数和定位销通
过计算来实现工件所需要的等分数
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使用分度头时的注意事项:
1) 分度时注意分度头的间隙问题;
机 械
2) 校正分度头的端面与y轴的平行,
制
即分度头的轴线应与x轴平行;
造
技
3) 校正尾座与分度头在同一直线上;
术
4) 工件装夹时注意卡爪是否会与刀具 发生干涉等
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八、平口虎钳及其应用
热,容易导致顶尖或工件中心孔“烧坏”
死顶尖用于低速以及工件精度要求高时的加工
车床上加工细长轴时,一般都使用顶尖进行定位
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(2)拨动顶尖
内拨动顶尖
拨动顶尖 外拨动顶尖
机 械
端面拨动顶尖制造源自技术端面拨动顶尖
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机 械 制 造 技 术
外拨动顶尖
内拨动顶尖
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二、夹头及其应用
手动夹头
夹头 气压夹头
机
械
术
便、可提高工件装夹刚度、减少工件在加
工中的振动
顶尖主要有普通顶尖和拨动顶尖两种
8
(1)普通顶尖
回转式顶尖(活顶尖) 普通顶尖
机
固定式顶尖(死顶尖)
械
回转式顶尖 装有轴承,定位精度略差,但旋转时不易
制 造
发热,工件的加工精度低
技
活顶尖一般用于工件的粗加工或半精加工
术
固定式顶尖 定位精度高,但顶尖部分由于旋转摩擦生
机
械
制
造 跟刀架 主要用
技 术
于不允许有接刀
的细长轴的加工
跟刀架装夹工件车外圆
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七、分度头及其应用
分度头 是铣床(特别是万能铣床)的重要附件,安装
车床夹具的设计 ppt课件
图4-11 薄壁套加工件的工程图
ppt课件
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4.2 心轴类车床夹具的设计
1.确定定位方案 根据基准重合的原则,选择ϕ6 0内孔及左端面作为定位基准。孔 的定位元件为安装在莫氏5号锥柄心轴的3个滚柱,端面的定位元 件为安装在莫氏锥柄心轴上的定位垫平面。 (1)设计工件实体模型 按薄壁套工程图设计好工件的实体模型, 在UG装配环境下将其调入,并确定其在三维空间的合适位置,如 图4-12所示。 (2)设计定位元件 根据薄壁套工件的内孔尺寸、工件长度分别设 计出定位垫、莫氏5号锥柄心轴、偏槽心轴、滚柱和滚柱挡圈,其 工程图如图4-13~图4-17所示。
心轴类夹具需要从工件的内部将工件夹紧。该夹具采用锥形胀套 的轴向推动使。 (1)设计夹紧元件 为实现内孔胀紧功能,可根据定位元件的结构 和尺寸设计出与弹性夹头内锥面相匹配的锥形胀套,如图4-6所示。
图4-6 设计的锥形胀套
ppt课件
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4.2 心轴类车床夹具的设计
ppt课件
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4.1 车床夹具的分类及设计要点和步骤
使用UG软件进行夹具的设计,首先,要明确工件的加工工艺要求, 分析工件工程图所注明的加工精度和已经完工的工序。其次,确 定工件的加工方式和定位方案,选择合适的定位元件或支承元件, 初步设计出此类元件,并将这些元件的实体与工件的实体组装到 一起。再次,确定夹紧方案,初步设计出夹紧机构和元件,并将 这些元件按配合关系组装到一起。最后,确定夹具体结构,设计 出夹具体及其与机床的连接方式,并通过夹具体将夹具所有元件 装配到一起。 1.确定定位方案
ppt课件
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4.1 车床夹具的分类及设计要点和步骤
连接轴或连接盘(过渡盘)的回转轴线与车床主轴的轴线应具有 尽可能高的同轴度。对于外轮廓尺寸较小的夹具,可采用莫氏锥 柄与机床主轴锥孔配合连接;对于外轮廓尺寸较大的夹具,可通 过特别设计的过渡盘与机床主轴轴颈配合连接。无论哪一种连接 方式都要注意连接牢固,不能产生松动情况。特别要考虑当主轴 高速旋转、急刹车等情况时,夹具与主轴之间应设有防松装置。 5.工件尺寸不能大于夹具体的回转直径 夹具上所有的元件和装置不能大于夹具体的回转直径。靠近夹具 体外缘的元件,应尽量避免有凸起的部分,必要时回转部分外面 可加装防护罩。 4.1.3 车床夹具的设计步骤
第5章机床夹具设计 机械制造技术 教学课件
②过盈配合心轴。如图5-10(b)所示,心轴由导向部分、定位 部分及传动部分组成。其特点是结构简单,定心准确,不需 要另设夹紧机构;但装卸工件不方便,易损坏工件定位孔。因 此,它多用于定心精度高的精加工。
③锥形心轴。如图5-10(a)所示,锥形心轴的锥度应很小,一
般为1/8000~1/1000。定位时,工件楔紧在心轴上,楔紧后工
件孔有弹性变形,自动定心。加工时,工件与心轴楔紧产生
摩擦力带动工件,不需另外夹紧。定心精度可达
0.005~0.01mm。锥形心轴消除
五个自由度。
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第一节工件的定位
3.工件以圆锥孔定位时的定位元件图5-11 (b)所示为顶尖孔锥 面定位。由于接触面较短,相当于三个定位支承点,消除
用定位销定位时,按工件定位基准孔与定位元件表面接触 的相对长度来区分,有长销和短销两种(见图5-8)。
Байду номын сангаас
①长销。接触面较长,如图5-8(a)所示,H
定位支承点,消除了四个自由度:
Ha,相当于四个
②两短个销定。位接支触 承面 点较 ,短 消, 除如 了图 两中 个自5-8由(b度)所: 示,H<<Ha,相当于
位基准面外,还必须选择正确的定位方法,将定位基面支承 在适当分布的定位支承点上,然后将各支承点按定位基面的 具体结构形状,再具体化为定位元件。
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第一节工件的定位
故可提高工件的刚性和稳定性,适用于工件以毛坯面定位或 刚性不足的场合。如图5-4所示。
(4)辅助支承。辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性, 不起限制工件自由度的作用,也不允许破坏原有的定位。辅 助支承应用例子如图5 -5所示。辅助支承可用可调支承代替。
夹具设计PPT课件精选全文
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
定位销
图2-22 常用的定位销
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2.2.3 定位方法与定位元件
刚性心轴
图2-23 刚性新轴
33
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2.2.3 定位方法与定位元件
工件以外圆定位
2.1.1 夹具的基本概念
夹具的含义
夹具是指在机床上用以装夹工件的一种装置。
夹具的功用
(1) 保证加工质量,使工件相对于机床或刀具保持正确位置。 (2) 提高生产率,降低成本。 (3) 扩大了机床的工艺范围。 (4) 减轻了工人劳动强度,保证生产安全。
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2.1.1 夹具的基本概念
夹具的组成
气动虎钳
图2-4 夹具
液压夹具
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2.1.2 工件装夹
装夹的含义
装夹又称安装,包括定位和夹紧两项内容。 ➢ 定位 — 使工件在机床或夹具上占有正确位置。 ➢ 夹紧 — 对工件施加一定的外力,使其已确定的位置在加工过程中保持
不变。
工件装夹方法
➢直接找正装夹
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2.1.2 工件装夹
的自由度不需限制。例如球体绕过球心轴线的转动,圆柱体绕自身轴线 的转动等。
②工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。如加工平板上表 面,要求保证平板厚度及与下平面的平行度,则只需限制 3 个自由度就 够了。
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机床夹具设计完整ppt
谢谢观看 第五节 典型机床夹具
机床夹具是工艺系统的重要组成部分,它在生产中应用十分广泛。 第五节 典型机床夹具 第二节 工件的装夹 第六章 机床夹具设计 第五节 典型机床夹具 第五节 典型机床夹具 第四节 工件在夹具中的夹紧 在成批生产、大量生产中,工件的装夹是通过机床夹具来实现的。 第六章 机床夹具设计 第一节 机床夹具概述 在成批生产、大量生产中,工件的装夹是通过机床夹具来实现的。 第二节 工件的装夹
第六章 机床夹具设计
在成批生产、大量生产中,工件的 装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹 具是工艺系统的重要组成部分,它在生 产中应用十分广泛。
第一节 机床夹具概述 第二节 工件的装夹 第三节 工件在夹具中的定位 第四节 工件在夹具中的夹紧 第五节 典型机床夹具 第六节 机床夹具设计方法
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第五节 典型机床夹具 第五节 典ห้องสมุดไป่ตู้机床夹具 在成批生产、大量生产中,工件的装夹是通过机床夹具来实现的。
2019年《机床夹具设计》PPT课件
x
y
z
此外,工件绕三个垂直坐标轴 的转角位置也是任意的,通常称之
为绕三个垂直坐标轴具有转动自由
度,分别以x
、 y
、
要使工件在夹具中占据正确位
z
表示。
置,就必须恰当地限制工件在空间
上的六个自由度。
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
在进行工件定位分析时,通常是用一个支承点限制工件的一个自 由度,用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度,使工件在夹 具中的位置完全正确,这就是的“六点定位原理”。 用于空间定位的六个支承点 的分布必须遵循一定的规则。 如图3.2(a)所示的平行六面 体上加工键槽时, 为保证加工尺寸 需限制工件的
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
机械制造工艺学
常同立等
清华大学出版社
L 3
φD
4
零件工序简图
图2-44 专用夹具
第3章 机床夹具设计
KH1 KH2 KH3
机械制造工艺学
常同立等
清华大学出版社
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
例如 为如图所示为在环状工件上钻孔的工序, 设计定位结构。
第3章 机床夹具设计
夹具上布置了六个支承点,见图3.3(b), 工件端面紧贴在支承点1、2、3上,限制
在上述三种工件装夹方式中, 夹具装夹具有较高的定位精度,工件装夹操作方便、简单和省 时,适合大批量生产。 找正装夹亦具有较高定位精度,但操作费时、费力,仅适合单 件小批量生产。
《车床夹具》PPT课件
6-5 车床夹具设计示例
角铁式车床夹具
6-1
角铁式车床夹具
结构特征:夹具呈角铁状。
用途:加工壳体、支座等零件的回转面及端面。
要点:通过夹具使加工面的轴线与机床主轴旋转 中心重合。。
角铁式车床夹具
精车: f40 0.027 孔及 0 端面
加工要求: •孔位尺寸45±0.05mm •平行度0.05mm •孔距尺寸8±0.05mm
心轴式:主要限位元件为轴,用于以孔定位的 回转体零件的加工。 夹头式:主要限位元件为孔,用于以外圆定位 的回转体零件的加工。
一、弹簧心轴与弹簧夹头
心轴式车床夹具
利用弹性筒夹的弹性变形将工件夹紧。 可实现定心夹紧,定心精度一般可达 0.02~0.05mm 弹簧夹头
弹性筒夹见夹具手册
心轴式车床夹具
二、波纹套弹性心轴
其他重要尺 寸和公差
三、加工精度分 析 主要的加工要求:孔距尺寸25±0.1mm
S D: DD ; DA ; DJ ; DG
由于孔距尺寸由分度保证定位,所以夹具的 定位误差、安装误差不影响该尺寸。 ΔD=0,DA=0 只计算分度误差和加工方法误差 分度误差DF
DF 2 X X 2 e
•气动卡盘
定位:f100外圆 及端面
卡盘式车床夹具
卡盘、回转气缸、导气接头
卡盘式车床夹具
导气接头的 壳体内孔与 心轴之间的 间隙: 0.007~0.015 mm
气动或液压传动装置:提高工效,减轻劳动强度, 动作迅速,反应灵敏,易实现自动化控制。
卡盘式车床夹具
心轴式车床夹具
6-3
心轴式及夹头式车床夹具
特点:缩短装夹时间,避免重复装夹,保证相互 位置精度。
机械制造技术--机床夹具设计PPT公开课(31页)
支承板。接触面积大,适于精基准平面定位 。 短支承板限制一个自由度,长支承板限制两个
自由度,宽支承板限制三个自由度。
可调支承,支承高度可调。限 制一个自由度。
可调支承:支承高 度可调,限制一个 自由度。
自位支承 又称浮动支承。支 承能随工件定位基准面的变化 而自动调整,限制一个自由度。
辅助支承 工件实现定位后才参与 支承的定位元件,不起定位作用, 只能提高工件加工时刚度或起辅助 定位作用 。
可调支承,支承高度可调。 夹紧力作用方向应垂直于工件主要定位基面;
• 夹紧力作用点应尽量靠近加工表面。 4、减轻劳动强度,保证生产安全
接触面积大,适于精基准平面定位 。 手动夹具、气动夹具、液动夹具、电磁夹具、真空夹具等; (3) 很少直接用于夹紧工件,大多是与其它夹紧元件联合使用。 支承能随工件定位基准面的变化而自动调整,限制一个自由度。 机床夹具是机床上用以装夹工件、引导刀具的一种装置,其作用是将工件定位,以使工件获得相对的于机床和刀具的正确位置,并把 工件可靠地夹紧。 可调支承,支承高度可调。 2、提高生产效率,降低成本 (2) 用于夹紧行程较小的情况; 短支承板限制一个自由度,长支承板限制两个自由度,宽支承板限制三个自由度。 车床夹具、磨床夹具、钻床夹具、镗床夹具、铣床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具等;
夹紧行程不受限 适应范围:(1) 适用于切削负荷不大且无很大振动的场合;
夹紧力作用点应与定位元件相对或在其所形成的面内;
制等特点,所以 (2) 用于夹紧行程较小的情况;
斜楔能改变夹紧作用力的方向; 静力平衡:合力为零,合力矩为零。
在手动夹紧装置 车床夹具、磨床夹具、钻床夹具、镗床夹具、铣床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具等;
• 夹紧力适当:夹紧力的大小应能保证工件 在加工时的位置不变,同时又不能使工件 产生变形。
第五章机床夹具设计PPT教案
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4) 辅助支承
在工件定位后才参与支承的元件,不限制自由度, 主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。
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(2) 工件以圆孔定位
工件以圆孔定位属于定心定位,包括定位销、圆柱心轴、圆锥销、圆 锥心轴等。
1)定位销 短限制两个自由度,长限制四个自由度
分固定式和可换式,圆柱销和菱形销
第14页/共118页
3. 常见定位方法与定位元件 (1) 工件以平面定位
1) 固定支承(支承钉、支承板、定位分析 )限制两个自由度
第15页/共118页
2) 可调支承
多用于毛面定位,每批调整一次,以补偿各批 毛坯误差第1源自页/共118页3) 自位支承
支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应 , 一般只限制 一个自由度, 即一点定位。
一.夹紧装置的组成和设计要求
组 (1)力源装置 (2)中间传力机构
成 (3)夹紧元件
1)改变作用力的方向;
作 2)改变作用力的大小;
用
3)使夹紧实现自锁。
1)夹紧时不破坏工件定位后的正确位置; 稳
基
2)夹紧力大小要适当;
牢
本
3)夹紧动作要迅速、可靠;
快
要
4)结构紧凑,易于制造与维修。
求
第63页/共118页
准间联系尺寸在加工尺寸方向上的变动量(公差)。
一次安装加工两孔A和B,孔B在X方向定位基准C与设计基 准A不重合,基准不重合误差为联系尺寸22的公差0.2
第53页/共118页
2)基准位移误差△jw 是指工件的定位基准在加工尺寸方
向上的变动量。由工件定位面和夹具定位元件的制造误差 以及两者之间的间隙所引起。
成批加工工件时,夹具相对机床的位置及切削运动 的行程调定后不再变动,可认为加工面的位置是固定的。 但因一批工件中每个工件在尺寸形状及表面相互位置上 均存在差异,所以定位后各表面有不同的位置变动。
4) 辅助支承
在工件定位后才参与支承的元件,不限制自由度, 主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。
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(2) 工件以圆孔定位
工件以圆孔定位属于定心定位,包括定位销、圆柱心轴、圆锥销、圆 锥心轴等。
1)定位销 短限制两个自由度,长限制四个自由度
分固定式和可换式,圆柱销和菱形销
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3. 常见定位方法与定位元件 (1) 工件以平面定位
1) 固定支承(支承钉、支承板、定位分析 )限制两个自由度
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2) 可调支承
多用于毛面定位,每批调整一次,以补偿各批 毛坯误差第1源自页/共118页3) 自位支承
支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应 , 一般只限制 一个自由度, 即一点定位。
一.夹紧装置的组成和设计要求
组 (1)力源装置 (2)中间传力机构
成 (3)夹紧元件
1)改变作用力的方向;
作 2)改变作用力的大小;
用
3)使夹紧实现自锁。
1)夹紧时不破坏工件定位后的正确位置; 稳
基
2)夹紧力大小要适当;
牢
本
3)夹紧动作要迅速、可靠;
快
要
4)结构紧凑,易于制造与维修。
求
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准间联系尺寸在加工尺寸方向上的变动量(公差)。
一次安装加工两孔A和B,孔B在X方向定位基准C与设计基 准A不重合,基准不重合误差为联系尺寸22的公差0.2
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2)基准位移误差△jw 是指工件的定位基准在加工尺寸方
向上的变动量。由工件定位面和夹具定位元件的制造误差 以及两者之间的间隙所引起。
成批加工工件时,夹具相对机床的位置及切削运动 的行程调定后不再变动,可认为加工面的位置是固定的。 但因一批工件中每个工件在尺寸形状及表面相互位置上 均存在差异,所以定位后各表面有不同的位置变动。
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ常用夹具元件的 材料及热处理
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤
常用夹具元件的公差配合
2021/3/11
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5.2 夹具体的设计
1、夹具体的作用及其基本要求
(1)夹具体的作用
夹具体是夹具的基础元件,在加工过程 中,夹具体要承受工件重力、夹紧力、切削 力、惯性力和振动力的作用。
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5.2 夹具体的设计 夹具体结构比较
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5.2 夹具体的设计
容屑空间
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5.2 夹具体的设计
各种排屑方法
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5.2 夹具体的设计
2、夹具体的结构设计
(1)铸造结构 (2)锻造结构 (3)焊接结构 (4)装配结构
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤
绘图的步骤
(1)用双点划线绘出工件轮廓线; (2)绘制定位元件的详细结构; (3)绘制对刀导向元件; (4)绘制夹紧装置; (5)绘制其它元件或装置; (6)绘制夹具体。 (7)标注视图符号、尺寸、技术要求,编制明细表。
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5.2 夹具体的设计 (1)铸造结构的夹具体
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5.2 夹具体的设计
钻模夹具体示意图
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5.2 夹具体的设计
车床夹具体示意图
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5.2 夹具体的设计
(2)锻造结构 的夹具体
对于尺寸较大且形状简单的夹具体,可 采用锻造结构,以使其有较高的强度和刚度。 这类夹具体常用优质碳素结构钢40钢,合金 结构钢40Cr、38CrMoAlA等经锻造后酌情采 用调质、正火或回火制成。
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤 2、夹具设计的步骤
(1)设计的准备; (2)方案设计; (3)分析计算; (4)审核; (5)总体设计; (6)零件设计。
研究原始资料,明确设计任务 确定夹具的结构方案,绘制结构草图
绘制夹具总图 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求
绘制夹具零件图
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤
(3)分析计算
(1)定位误差、加工精度分析; (2)对动力夹紧装置进行夹紧力验算; (3)当夹具有多个方案时可进行经济分析,取效益高的 方案。
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤 (4)审核
(1)夹具的标志是否完整、夹具的搬运是否方便。 (3)夹具与机床的连接是否牢固和正确。 (4)定位元件是否可靠和精确。 (5)夹紧装置是否安全和可靠。 (6)工件的装卸是否方便。 (7)夹具与有关刀具、辅具等之间的协调关系是否良好。 (8)加工过程中切屑的排除是否良好。 (9)操作的安全性是否可靠。 (10)加工精度能否符合工件图样所规定的要求。 (11)生产率能否达到工艺要求。 (12)夹具是否具有良好的结构工艺性扣经济性。 (13)夹具的标准化审核。
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5.2 夹具体的设计
(3)焊接结构 的夹具体
焊接结构是国际上一些工业国家常用的方法。这类 结构易于制造,制造周期短,成本低,使用也较灵活。 当发现夹具体刚度不足时,可补焊肋和隔板。
(2)收集有关资料,包括所使用机床的技术参数,所 使用刀具、量具的规格,夹具零部件的国家标准、行业标 准和企业标准,夹具设计资料(图册和设计手册),工厂 的生产组织、制造工艺及制造水平等。
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤
(2)方案设计
(1)确定夹具的类型。 (2)定位设计。 (3)确定工件的夹紧方式,选择合适的夹紧装置。 (4)确定刀具的对刀导向方案。 (5)确定夹具与机床的连接方式。 (6)确定其它元件和装置的结构形式,如定位键、分度装 置和靠模装置等。 (7)确定夹具总体布局和夹具体的结构形式。 (8)绘制夹紧方案设计图。
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤
(1)设计的准备
(1)分析研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规 程等文件,了解零件的作用、形状、结构特点、材料和本 工序的加工要求、切削用量和所使用的工艺基准及所使用 的工艺装备,对设计任务书所提出的要求进行可行性研究, 以便发现问题,及时与工艺人员进行磋商。
《机床夹具设计》课件
第五部分 专用夹具的设计方法
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤 5.2 夹具体的设计 5.3 夹具的精度和总图设计
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤
1、专用夹具的基本要求
(1)能够保证工件的加工精度要求。 (2)能够提高机械加工的生产效率。 (3)能够降低工件的生产成本。 (4)夹具的操作要方便、安全。 (5)尽可能提高夹具元件的通用化和标准化程度。 (6)具有良好的结构工艺性,以便于夹具的制造、使 用和维修。
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5.1 专用夹具的基本要求和设计步骤
(5)夹具总装配图的设计
(1)尽量选用1:1的比例。 (2)尽可能选择面对操作者的方向作为主视图。 (3)总图应把夹具的工作原理、结构和各种元件间的 装配关系表达清楚。 (4)用双点划线绘制工件外形轮廓、定位基准面、夹 紧表面和加工表面。待加工表面的加工余量可用网格线 或粗实线表示。在总图中,工件可看作透明体,不遮挡 后面的线条。 (5)合理标注尺寸、公差和技术要求(附表11)。 (6)合理选择材料
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5.2 夹具体的设计
(2)夹具体设计应满足的基本要求
1)夹具体的结构形式应根据机床的有关参数和加工方式来定。 2)有一定的精度和良好的结构工艺性。 3)足够的强度和刚度。 4)在机床工作台上安装的夹具,其重心尽量低、高度尺寸要小。 5)夹具体的结构应简单、紧凑,尺寸要稳定,残余应力要小。 6)要有适当的容屑空间和良好的排屑性能。 7)要有较好的外观。 8)在夹具体适当部位用钢印打出夹具编号,以便于工装的管理。