夹具设计实例_模板

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实验三：机床夹具设计

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孑L 、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

姓名：谢银飞 班级：机制 152班 学号：1420152372 姓名：朱嘉俊 班级：机制 152班 学号：1420152373 (23)

72 土 2

图2 三维实体图

2 .杠杆臂加工工艺分析

(1 )加工要求

加工机0和机3两孔；孔距为78 ± 0.5 ; U型槽M2软」对称轴线与08.4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 ;机3对©22轴线垂直度公差为0.1。

①10孔Ra值为3.2 ,①13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

，、一、，亠1 却7 + °1 ........................ ”，，、，，，、,

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？15.8仆8 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。

②孔: 15.81F8、槽°mm和拨叉槽口. mm是已完成的尺

寸，钻孑L ? 8.4mm 。

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 x 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？ 8.4mm 对基准孔？ 15.8F8 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、丫轴旋转、Z轴旋转，三个自由度；为保证孔？ 8.4处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制丫轴旋转自由度；

根据零件的构造，最容易想到的是以①22mm 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①22孔口端面（底面）

限定零件的上下移动的自由度；用机0孔附近圆柱表面限定零件沿①22中心线转动的自由度就可以实现完全定位。

机0孔附近为悬壁梁结构，加工时容易变形，在机0孔口端面（底面）设辅助支承，用来增加零件的刚性。

择：

定位销：插入①22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①22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

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

116

(2 )可调支承

钉

图6销轴

可调支承钉在GB JB/T 8026.1-1999 (六角头支承)中选取M8 X40-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

图8夹紧方案

3 •辅助装置

(1)钻模板类型选

择

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

图9辅助装置

3 •辅助装

(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©10mm和©13mm —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)

①10mm选无肩

①13mm选有肩

国定钻套

（有肩）

图12钻模4夹具体选用铸

造夹具体。

A-

A4E

tf

J N

4

图13夹具体

五.绘制夹具总

图

夹n体螺旋辅助支贡销轴钻模板

图14夹具三维实体图