专用夹具设计案例

专用钻床夹具的设计

专用夹具的设计过程包括：

1、准备阶段

2、设计阶段

3、绘图阶段

4、标注尺寸、技术要求

5、编写零件明细表

6、绘制非标准夹具零件图

下面以某麦稻联合收割机中的一零件为例，介绍钻床专用夹具的设计过程。

1.1准备阶段

该零件的零件图见图1。

生产类型：中批生产。

毛坯类型：棒料：φ110X15

零件的加工工艺流程见表1。

现要求设计第30道工序的专用钻床夹具。

第30道工序的机械加工工艺卡片见表.2。

机床：Z5125 刀具：φ7钻头（W18Cr4V）

1.2设计阶段

1.根据零件图和工艺过程确定零件定位夹紧方案

根据零件特点，按照工艺过程要求，确定工件定位夹紧方案，设计夹具的总体结构。结果见图2所示。

图 2 根据夹紧方案设计的夹具总体结构

图1 零件图

表1 零件的加工工艺流程

（续）

表 2 第30道工序机械加工工艺卡片

机械加工工序卡片产品型号零件图号4LG1-1.4-02

产品名称零件名称轴承盖共页第页

车间工序号工序名称材料牌号

30 钳A3

毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数

棒料φ110X15 1 2

设备名称设备型号设备编号同时加工件数

Z5125 1

夹具编号夹具名称切削液

专用夹具ZYJJ-03 冷却液

工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件

工步号

工步内容工艺装备

主轴转速切削速度进给量切削深度

进给次数

工步工时

r/min m/min mm/r mm 机动辅助装夹钻头φ7（W18Cr4V）、

专用夹具（ZYJJ-03）

φ7塞规、游标卡尺（0~125：0.02）

孔距综合量具（ZYLJ-01）

1 钻3-φ7孔。315 6.9

2 手动进给 3.5 1

2 去毛刺。

设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改件号签字日期

2.定位方案设计

（1）在本设计方案中，工序尺寸为φ85±0.27、φ7

1

.00+，工序基准为孔的中心线。要满足加工要求理

论应限制的自由度为：。

（2）根据工序基准选择φ72孔中心线及工件大端面为定位基准，结合第2章的内容，确定内孔采用φ72

6

8

g H 的孔轴配合定位，工件大端面用平面定位。通过定位实际限制了工件的五个自由度。

定位元件布置如图3所示。

图 7-3 布置定位元件

（3）定位误差分析

对尺寸φ85±0.27而言，工序尺寸为42.5±0.135。 Δjb ：

定位基准为φ72孔中心线，工序基准为φ72孔中心线，基准重合。 故Δjb=0； Δdb ：

工件以φ72圆孔定位，为任意边接触。

Δdb =ΔD+Δd+Δmin

ΔD=0.046 Δd=0.019 Δmin=0.010 Δdb =0.075

Δdw =Δjb+Δdb =0+0.075=0.075 ΔT=0.27 ΔT/3=0.090 Δdw =0.075＜ΔT/3=0.090

对φ71

.00

+而言，因为是钻孔加工，属定尺寸刀具加工，故其由刀具保证。

经校核，该定位方案可行。 3.布置导引元件 （1）确定钻套形式

根据零件的加工特点，钻套形式选用固定钻套，钻套以H7/n6固定在钻模板上。

（2）确定对刀位置尺寸：

对尺寸φ85±0.27确定对刀尺寸 工序尺寸：42.5±0.135。

对刀尺寸：基本尺寸与工序尺寸相同（42.5），公差取1/3IT ，即0.27/3=0.09。 故对刀尺寸为42.5±0.045。 （3）计算钻套导孔尺寸：

导孔的基本尺寸：取刀具刃部基本直径，即φ7。

导孔偏差：上偏差=刀具刃部上偏差+F7上偏差，即上偏差=0+0.028=+0.028 下偏差=刀具刃部上偏差+F7下偏差，即下偏差=0+0.013=+0.013. 故导孔尺寸为φ7028

.0013.0＋＋ （4）计算对刀误差：

△jd=2

32

12

22

12

1)

2(x x e e ＋＋＋＋δ

其中：1δ=0.09；e 1=0，e 2=0，X 2=0.028+0.022=0.05， X 3=H X 2

(B+h+0.5H)=0.05/10（16+7+0.5X10）=0.14 △jd=0.16

（5）确定夹具精度误差

由于钻床夹具没有位置误差，jw △=0。所以夹具精度误差

222jd jw dw ＋△＋△△=22216.00075.0＋＋=0.177≤2/3T=0.27X2/3=0.18

根据总体结构设计，选择合理的导引元件。布置导引元件见图7-4所示。

图4 布置导引元件

4.布置夹紧装置

根据总体结构设计，结合钻床夹具的特点和第3章的内容，选择合理的夹紧装置。布置夹紧装置见图 5所示。

5.设计夹具体，完成夹具总装图

根据总体结构设计，结合前面钻床夹具的各部分结构，选择结构合理的夹具体。夹具总装图见图7-6所示。 1.3绘图阶段

绘制夹具总装图时，一般绘图比例都选择为1：1。主视图尽量选择为夹具在机床上工作时与操作者正对的位置。被加工零件用双点划线画出外轮廓和主要表面（定位面、夹紧面、加工面），可视为透明体，可对其剖视表示，其加工余量用网纹线表示。

图5 布置夹紧装置

图 6 夹具总图

1.4标注尺寸和技术要求