机床夹具课程设计指导

钻模在钻孔时的加工精度计算
78±0.5 定位误差ΔD 对刀误差ΔT 安装误差ΔA 夹具误差ΔJ 加工方法误差ΔG 加工总误差ΣΔ 0.0353 0.064 0 0.3 0.33 0.45 15±0.5 0.0353 0.064 0 0.3 0.33 0.45 12.5±0.13 (0.27) 0 0.064 0 0.1 0.09 0.15 平行度0.1 0.0353 0.064 0 0.05 0.03 0.09 垂直度0.1 0.0353 0.064 0 0.05 0.03 0.09 0.1- 0.09=0.01
（2）支承套
2．夹紧装置 （1）偏心轮
（2）偏心轮支架
3．辅助装置 （1）对刀块
（2）定向键 为了保证夹具体在机床上的位置正确，应在夹具 体底部设置定向键。定向键已经标准化，可从 JB/T8017—1999直接选取。
4．夹具体
五、绘制夹具总图
1—夹具体 2—圆柱销轴
3—偏心轮支架 4—偏心轮 7—固定V形块
工件加工精度分析
• 定位误差： • 两孔的直径尺寸基本上由钻头尺寸保证，没有 定位误差。 • 尺寸78±0.5、15±0.5平行度公差和垂直度公 差的工序基准和定位基准重合，基准不重合误 差为ΔB= 0； • 尺寸78±0.5、15±0.5和平行度公差和垂直度 公差存在基准位移误差，其大小等于定位轴与 φ22孔之间的最大配合间隙 ΔY=Xmax=0.28+0.033+0.04=0.353 • 尺寸78±0.5、15±0.5和平行度公差和垂直度 公差的定位误差分别为ΔD= ΔB+ ΔY=0.353 • 尺寸12.5的基准位移误差和基准不重合误差都 为0,所以定位误差为0
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
工件加工精度分析
• 加工方法误差∆G：各尺寸的加工方法误差各取相 应尺寸的1/3 78±0.5的加工方法误差为：1/3=0.33 15±0.5的加工方法误差为： 1/3=0.33 12.5的加工方法误差为：0.27/3=0.09 平行度0.1加工方法误差的为：0.03 垂直度0.1加工方法误差的为：0.03
绘制非标夹具零件工作图
绘制夹具零件图样时，除应符合制图标准外， 绘制夹具零件图样时 ， 除应符合制图标准外 ， 其尺寸、 其尺寸、位置精度应与总装图上的相应要求相适 应。 同时还应考虑为保证总装精度而作必要的说明。 同时还应考虑为保证总装精度而作必要的说明 。 如指明在装配时需补充加工等有关说明等。 如指明在装配时需补充加工等有关说明等。 零件的结构、尺寸应尽可能标准化、规格化， 零件的结构 、 尺寸应尽可能标准化 、 规格化 ， 以减少品种规格。 以减少品种规格。
总体设计的几点要求 定位件、夹紧件、 定位件、夹紧件、导引件等元件设计时 应尽可能标准化、 应尽可能标准化、通用化 运动部件必须运动灵活、 运动部件必须运动灵活、可靠 零部件结构工艺性要好，应易于制造、 零部件结构工艺性要好，应易于制造、 检测、 检测、装配和调整 夹具结构应便于维修和更换零部件 适当考虑提高夹具的通用性
1．夹紧力方向的确定 2．夹紧力作用点确定 3．夹紧力大小
夹紧方案示意图
四、夹具结构的设计
1．定位装置
（1）角铁
（2）定位心轴
削边定位心轴与蜗轮孔为间隙配合，为保证顺利安 装，同时为保证蜗杆孔中心轴线到蜗轮孔中心轴线的距离， 减少定位误差，采用φ46H7/g6的配合，即削边心轴的尺 46 − 0 ..009 寸为φ mm。且安装后其轴线对夹具体中心轴线的 − 0 025 垂直度公差不大于0.01mm。
工件加工精度分析
• 对刀误差∆T：
– 因加工孔处工件较薄，可不考虑钻头的偏差。钻套导 向孔尺寸为φ10F7和φ13F7；钻头尺寸为φ10-0.036和φ13 -0.036；各尺寸的对刀误差为：
– ∆T＝(0.028+0.036)mm=0.064mm
• 安装误差∆A：
– ∆A＝0
工件加工精度分析
• 夹具误差∆J：
特别应注意零件的技术要求与必要说明
钻床夹具设计实例
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 0 mm和 φ13mm的钻模，两孔相互垂直的。中小批量生产。
+0 .1
一、明确设计任务
1．杠杆臂零件图
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φ13两孔；孔距为78±0.5； φ13与Φ22轴线的水平尺寸
5—活动V形块 6—对刀块
车床夹具设计实例
一、明确设计任务
设计 “涡轮箱体”零件工艺流程中第8道工序的车床专用夹具。
二、定位方案及定位元件
1．确定定位方案
2．选择定位元件
选择角铁（角铁支承面消除工件3个自由度）、两 个支承钉（消除工件2个自由度）和削边心轴（消除工 件1个自由度。
三、夹紧方案及夹紧装置的设计
+ 0 .1 0
为15±0.5，垂直尺寸为12.5两孔垂直； φ10对φ22轴线平行度公差为0.1； φ13对φ22轴线垂直度公差为0.1。 Φ10孔Ra值为3.2， Φ13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。
1．定位装置
（1）销轴
1．定位装置
（2）可调支承钉 可调支承钉在GB JB/T 8026.1-1999（六角头支承）中 选取M8×40-S。 （3）辅助螺旋支承
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
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 高。
五、绘制夹具总图
六. 夹具装配图上的尺寸、公差及技术要求的标注
• 最大轮廓尺寸（长、宽、高）：180、140、141 • 影响工件定位精度的尺寸：φ22e8、影响导向的尺寸及 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） • 需标注的技术要求：见装配图
（3）支承钉 两个支承钉在夹具体上等高布置且位置不低于回 转中心（相对角铁支承板），两个支承钉相隔距离应尽 量大（分别靠近工件的两端）。 为保证蜗杆孔中心轴线对端面N（144mm×72mm） 的垂直度要求，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。
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。 （2）压板 2 压板结构如图所示，本夹具采用削边圆形压 板，是为了保证压板轮廓不超出工件宽度，压板 削边一侧开口，则可实现工件在夹具上方便、快 速地拆装。
机床夹具设计方法
机床夹具的设计方法
夹具的基本要求
• 能稳定保证工件的加工精度; • 能提高机械加工的劳动生产率,降低工件的制造 成本; • 结构简单,操作方便,安全和省力; • 便于排屑; • 有良好的结构工艺性,便于夹具的制造、装备、 检验、调整和维修. 设计时应在保证加工精度的前提下,综合考虑 生产率、经济性和劳动条件等项因素. 生产率、
二、定位方案与定位元件
1．确定定位方案
二、定位方案与定位元件
可以选区用其它形式 的定位元件吗？
2.定位元件的选择：
定位销：插入Φ22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Φ22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。
机床夹具的设计方法
夹具的设计步骤
1.研究原始资料, 1.研究原始资料,明确设计任务 研究原始资料 2.确定夹具的结构方案 确定夹具的结构方案, 2.确定夹具的结构方案,绘制结构草图 – 确定工件的定位方案、夹紧方案和引导方案． 确定工件的定位方案、夹紧方案和引导方案． – 确定其他元件或装置的结构型式 如定向键 分度装置等． 确定其他元件或装置的结构型式,如定向键 分度装置等． 如定向键,分度装置等 – 合理布置各元件或装置 确定夹具体和夹具的总体结构． 合理布置各元件或装置,确定夹具体和夹具的总体结构 确定夹具体和夹具的总体结构． 3.绘制夹具总装配图 3.绘制夹具总装配图 – 总装配图的比例应尽量采用 的比例． 总装配图的比例应尽量采用1:1的比例 的比例． – 总装配图视图的选择，主视图应选面对操作者的工作位置． 总装配图视图的选择，主视图应选面对操作者的工作位置． – 绘制总装配图的顺序，先用双点划线将工件的外形轮廓、定 绘制总装配图的顺序， 用双点划线将工件的外形轮廓、 位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图上;视工件为透 位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图上 视工件为透 明体， 绘出定位、对刀引导、夹紧元件及其它元件或装置; 明体，再绘出定位、对刀引导、夹紧元件及其它元件或装置 最后绘出夹具体 并填写明细表及标题栏. 绘出夹具体， 最后绘出夹具体，并填写明细表及标题栏 – 标注有关的尺寸、公差和技术要求． 标注有关的尺寸、公差和技术要求． 4.绘制夹具零件图 4.绘制夹具零件图 – 夹具总装配图中的非标准零件均要绘制零件图 并按夹具总装 夹具总装配图中的非标准零件均要绘制零件图, 配图的要求,确定各零件的尺寸 公差及技术要求. 确定各零件的尺寸、 配图的要求 确定各零件的尺寸、公差及技术要求
小端面 限定Z 方向的 移动
三 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。
四、夹具结构设计
（3）槽深尺寸8mm。
二、定位方案与定位元件
1．确定定位方案
2．选用定位元件
三、夹紧方案及夹紧装置的设计
夹紧机构
夹紧机构中的导向和自动松开装置
四、夹具结构的设计ห้องสมุดไป่ตู้
1．定位装置
（1）长V形块 长V形块在该夹具中是主要定位元件，消除工件 的4个不定度。因其是标准件，故可在相关国家标准 或行业标准中查取。该夹具中的V形块从JB/T 8018.1-1999选取“V形块 24 JB/T 8018.1-1999”。
二、定位方案与定位元件 1. 定位方案的确定
根据零件的构造，最容易想到的是以 Φ22mm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Φ22孔口端面（底面）限定零件的上下 移动的自由度；用φ10孔附近圆柱表面限 定零件沿Φ22中心线转动的自由度就可以 实现完全定位。 φ10孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形, 在φ10孔口端面(底面)设辅助支承,用来 增加零件的刚性。
夹具精度储备JC 1- 0.45=0.55 1- 0.45=0.55 0.27- 0.15=0.12 0.1- 0.09=0.01
铣床夹具设计实例 一、明确设计任务
设计在铣床上加工“套筒”零件上键槽的专用夹具。
1．套筒零件图
2．工件的加工工艺分析
+ （1）键槽宽6 0 0.03 mm由键槽铣刀保证。 （2）槽两侧对称平面对φ45h6轴线的对称度0.05mm， 平行度0.10mm。
3．辅助装置
（1）钻套 从国家标准中选用。 （2）钻模板
（2）钻套的选择
• 由于孔φ10mm和 φ13mm一次钻孔就可达 到要求，因此采用固定 式钻套。（查手册确定 型号）
– Φ10mm选无肩 – Φ13mm选有肩
4 夹具体
选用铸造夹具体
可以选区用 其它形式的 夹具体吗？
4．夹具体
五、绘制夹具总图