夾具設(shè)計(jì)實(shí)例

1、夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例一一明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集原始資料明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集原始資料二二擬定夾具結(jié)構(gòu)方案擬定夾具結(jié)構(gòu)方案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 本本節(jié)節(jié)教教學(xué)學(xué)內(nèi)內(nèi)容容三三繪制夾具總圖及制定技術(shù)要求繪制夾具總圖及制定技術(shù)要求夾具工作精度的分析計(jì)算夾具工作精度的分析計(jì)算四四夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 通過夾具設(shè)計(jì)實(shí)例掌握專用夾具結(jié)構(gòu)方案通過夾具設(shè)計(jì)實(shí)例掌握專用夾具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的方法和步驟。設(shè)計(jì)的方法和步驟。本本節(jié)節(jié)教教學(xué)學(xué)要要求求第四節(jié)第四節(jié) 專用夾具設(shè)計(jì)實(shí)例專用夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例零件圖零件圖一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集原始資料一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集原始資料明

2、明確確設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù)，收收集集原原始始資資料料第四節(jié)第四節(jié) 專用夾具設(shè)計(jì)實(shí)例專用夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 該零件中批生產(chǎn)，材料為該零件中批生產(chǎn)，材料為45鋼。鋼。 該銑槽工序在該銑槽工序在X6130臥銑上用三面刃銑刀加工。臥銑上用三面刃銑刀加工。 本工序加工要求為本工序加工要求為（1）槽寬）槽寬12+0.27 mm。（2）槽底至工件底面的位置尺寸）槽底至工件底面的位置尺寸 620.01mm 。（3）槽兩側(cè)面對孔軸線的對稱度）槽兩側(cè)面對孔軸線的對稱度0.2mm。（4）槽底面對工件）槽底面對工件B面的垂直度面的垂直度0.10mm。1.熟悉工件零件圖以及本工序的加工要求熟悉工件零件圖

3、以及本工序的加工要求明明確確設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù)，收收集集原原始始資資料料夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例（1 1）銑前后兩端面）銑前后兩端面 X6130X6130臥銑臥銑（2 2）銑底面、頂面）銑底面、頂面 X6130X6130臥銑臥銑（3 3）銑兩側(cè)面）銑兩側(cè)面 X6130X6130臥銑臥銑（4 4）銑兩臺肩面）銑兩臺肩面 X6130X6130臥銑臥銑（5 5）鉆、鉸孔）鉆、鉸孔 Z5135Z5135立鉆立鉆（6 6）銑槽）銑槽 X6130X6130臥銑臥銑2.收集原始資料、明確零件的加工工藝過程收集原始資料、明確零件的加工工藝過程明明確確設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù)，收收集集原原始始資資料料夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)

4、實(shí)例 根據(jù)工件的加工要求，該工序必須限制工件根據(jù)工件的加工要求，該工序必須限制工件五個(gè)自由度?，F(xiàn)在來分析其必須限制的自由度數(shù)五個(gè)自由度?，F(xiàn)在來分析其必須限制的自由度數(shù)目及基準(zhǔn)選擇的合理性。目及基準(zhǔn)選擇的合理性。二、擬定夾具結(jié)構(gòu)方案二、擬定夾具結(jié)構(gòu)方案 1.確定定位方案確定定位方案（1）驗(yàn)證基準(zhǔn)選擇的合理性）驗(yàn)證基準(zhǔn)選擇的合理性 擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例自由度分析自由度分析建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 1.確定定位方案確定定位方案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例為保證槽底面至工件為保證槽底面至工件B面的垂直度，應(yīng)限制工面的垂直度，應(yīng)限制工件件 、

5、，選，選B面作定位基準(zhǔn)面作定位基準(zhǔn) 。 自由度分析自由度分析擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 1.確定定位方案確定定位方案043. 0014夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例為保證工序尺寸為保證工序尺寸62土土0.10mm，應(yīng)限制工件，應(yīng)限制工件 、，選，選A面為定位基準(zhǔn)。面為定位基準(zhǔn)。自由度分析自由度分析擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 1.確定定位方案確定定位方案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例自由度分析自由度分析擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案為保證槽兩側(cè)面對為保證槽兩側(cè)面對 mm孔軸線的對稱度，孔軸線的對稱度，應(yīng)限制工件應(yīng)限制工件 ，選孔軸線定位基準(zhǔn)，選孔軸線定位基準(zhǔn) 。 1.確定定位方案確定定位方案0

6、43. 0014夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例為了方便地控制刀具的走刀位置，還應(yīng)限制工為了方便地控制刀具的走刀位置，還應(yīng)限制工件件 。因而工件的六個(gè)自由度都被限制。因而工件的六個(gè)自由度都被限制。自由度分析自由度分析擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 1.確定定位方案確定定位方案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)選擇擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 1.確定定位方案確定定位方案 由分析可知，要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重由分析可知，要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合，所選定位基準(zhǔn)是合，所選定位基準(zhǔn)是B面、面、 mm孔軸線和孔軸線和A面。面。043. 0014夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 本道工序工件的定位面

7、是后平面本道工序工件的定位面是后平面B、底平、底平面面A和和 mm孔。夾具上相應(yīng)的定位元件選孔。夾具上相應(yīng)的定位元件選為支承扳、支承釘和菱形定位銷，如下圖所示。為支承扳、支承釘和菱形定位銷，如下圖所示。（2）選擇定位元件）選擇定位元件擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案043. 0014夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 定位平面定位平面B所用的支承板參考所用的支承板參考JBT8029.11999中的定位支承板進(jìn)行設(shè)計(jì)。中的定位支承板進(jìn)行設(shè)計(jì)。 定位平面定位平面A的定位支承釘以及菱形定位銷按的定位支承釘以及菱形定位銷按實(shí)際需要在實(shí)際需要在JBT8029.21999中選取。中選取。 確定支承釘定位表面到菱形定

8、位銷中心的名確定支承釘定位表面到菱形定位銷中心的名義尺寸及其極限偏差義尺寸及其極限偏差 ld=ld 。（3）確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差）確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例（其中，查閱手冊（其中，查閱手冊b=3） （3）確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差）確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 其中其中l(wèi)取工件相應(yīng)尺寸的平均尺寸，公差取相取工件相應(yīng)尺寸的平均尺寸，公差取相應(yīng)尺寸公差的應(yīng)尺寸公差的14，則有，則有

9、 ld=230.02 mm。最后。最后確定菱形定位銷圓柱部分的直徑及其極限偏差，確定菱形定位銷圓柱部分的直徑及其極限偏差， 則菱形定位銷和定位孔配合的最小間隙則菱形定位銷和定位孔配合的最小間隙Xmin為為 10. 0204. 016. 02dDlla43. 014310. 022minminDabX夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例公差按公差按IT7選取，則選取，則 （3）確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差）確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案菱形定位銷圓柱部分的直徑為菱形定位銷圓柱部分的直徑為 mmXDd957.13043.

10、 014minminmaxmmd043. 0061. 014夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 槽寬槽寬12+0.27mm的定位誤差的定位誤差 該尺寸由銑刀直接保證，不存在定位誤差。該尺寸由銑刀直接保證，不存在定位誤差。（4）分析計(jì)算定位誤差）分析計(jì)算定位誤差擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例平面定位時(shí)，基平面定位時(shí)，基準(zhǔn)位移誤差忽略準(zhǔn)位移誤差忽略不計(jì)，不計(jì)，Y=0（4）分析計(jì)算定位誤差）分析計(jì)算定位誤差擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 槽底至工件底面位置尺寸槽底至工件底面位置尺寸62土土0.10mm的的定位誤差定位誤差定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)重合，B=0故故D=

11、B+Y=0夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 槽兩側(cè)面對槽兩側(cè)面對 孔軸線的對稱度孔軸線的對稱度0.2mm的的定位誤差定位誤差 擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 工件以工件以14孔軸線定位，定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)孔軸線定位，定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，重合，B=0。043. 0014（4）分析計(jì)算定位誤差）分析計(jì)算定位誤差夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 菱形定位銷圓柱部分直徑菱形定位銷圓柱部分直徑 和定位孔和定位孔 配合時(shí)產(chǎn)生的最大間隙將直接影響對稱度要求。配合時(shí)產(chǎn)生的最大間隙將直接影響對稱度要求。104. 0)061. 0(043. 0maxXY擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 Y約為約為對稱度允差對稱度允差的的1

12、2，應(yīng)，應(yīng)采取措施減采取措施減小該項(xiàng)誤差。小該項(xiàng)誤差。043. 0061. 014043. 0014（4）分析計(jì)算定位誤差）分析計(jì)算定位誤差夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 槽底面對工件槽底面對工件B面的垂直度的定位誤差面的垂直度的定位誤差 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，B=0。 平面定位，基準(zhǔn)位移誤差平面定位，基準(zhǔn)位移誤差Y=0。 故故 D=B+Y=0（4）分析計(jì)算定位誤差）分析計(jì)算定位誤差擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例0.097mm仍接近加工仍接近加工允差允差0.2mm的的12。（5）減少對稱度定位誤差的措施）減少對稱度定位誤差的措施097. 0)054

13、. 0(043. 0maxXY擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案提高菱形定位銷圓柱部分的制造精度，將菱形提高菱形定位銷圓柱部分的制造精度，將菱形定位銷圓柱部分精度提高到定位銷圓柱部分精度提高到IT6級級 。043. 0054. 014夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例這時(shí)孔的尺寸為這時(shí)孔的尺寸為 ，公差為，公差為0.027mm， 在提高菱形定位銷圓柱部分精度的基礎(chǔ)上，將在提高菱形定位銷圓柱部分精度的基礎(chǔ)上，將14孔的精度提高到孔的精度提高到IT8級。級。 081. 0)054. 0(027. 0maxXY（5）減少對稱度定位誤差的措施）減少對稱度定位誤差的措施擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案027. 00

14、14 有約有約0.12mm的加的加工精度預(yù)留量，可以保工精度預(yù)留量，可以保證對稱度加工要求。通證對稱度加工要求。通過鉆、鉸加工仍能保證過鉆、鉸加工仍能保證孔的加工要求?？椎募庸ひ蟆A具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例在對稱銑削情況下在對稱銑削情況下FH=（0.20.3）Fc FV=（1.01.2）Fc 2.2.確定夾緊方式，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)確定夾緊方式，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)（1 1）計(jì)算切削力及所需夾緊力）計(jì)算切削力及所需夾緊力擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案 如下圖所示，加工時(shí)，工件受到切削合力如下圖所示，加工時(shí)，工件受到切削合力F，可分解為水平和垂直方向的切削分力可分解為水平和垂直方向的切削分力FH 、FV，切

15、，切向銑削力向銑削力 Fc 。夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例式中式中 Fc 銑削力，銑削力，N； CFc影響系數(shù)，大小與實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)；影響系數(shù)，大小與實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)； ae銑削寬度，銑削寬度，mm； fz每齒進(jìn)給量，每齒進(jìn)給量，mm齒；齒； d0銑刀直徑，銑刀直徑，mm； ap銑削深度，銑削深度，mm； Z銑刀齒數(shù)；銑刀齒數(shù)； KFc修正系數(shù)。修正系數(shù)。切向銑削力切向銑削力Fc為為（1 1）計(jì)算切削力及所需夾緊力）計(jì)算切削力及所需夾緊力擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案ccFpzeFcZKadfaCF86. 0072. 086. 081. 9夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例（1 1）計(jì)算切削力及所需夾緊力）計(jì)算

16、切削力及所需夾緊力擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案已知：已知： CFc=68.3，ae=3mm， fz=0.15mm齒，齒， d0=100mm，ap=12mm，Z=12；故水平分力和垂直分力故水平分力和垂直分力NFc1159965. 0121210015. 033 .6881. 986. 072. 086. 0965. 0736. 065. 0736. 03 . 03 . 0bFcKFH=0.3Fc =348N ; FV=1.1Fc =1275N夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 由于工件主定位面是由于工件主定位面是B面，故選擇夾緊力的面，故選擇夾緊力的作用方向?yàn)樗椒较蜃饔糜谧饔梅较驗(yàn)樗椒较蜃饔糜贐

17、面上。當(dāng)夾緊力水面上。當(dāng)夾緊力水平作用于工件上時(shí)，所需要的計(jì)算夾緊力平作用于工件上時(shí)，所需要的計(jì)算夾緊力FJ理理 為為（1 1）計(jì)算切削力及所需夾緊力）計(jì)算切削力及所需夾緊力擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案實(shí)際所需夾緊力與計(jì)算夾緊力之間的關(guān)系為實(shí)際所需夾緊力與計(jì)算夾緊力之間的關(guān)系為 （K為安全系數(shù)，取為安全系數(shù)，取K=2.5）NfFFFzVHJ359515. 03481275理NKFFJJ898835955 . 2理需夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 滿足夾緊力水平作用要求的夾緊裝置結(jié)構(gòu)方滿足夾緊力水平作用要求的夾緊裝置結(jié)構(gòu)方案，可以有夾緊裝置布置圖所示的案，可以有夾緊裝置布置圖所示的a）和）和b）兩

18、種。）兩種。 圖圖a）所示為螺旋杠桿壓板夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊時(shí)）所示為螺旋杠桿壓板夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊時(shí)從夾具體背面擰緊夾緊螺母。從夾具體背面擰緊夾緊螺母。 （2 2）設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力）設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案a）夾緊裝置布置圖夾緊裝置布置圖夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 圖圖b）所示為鉸鏈壓板機(jī)構(gòu)，當(dāng)鉸鏈壓板轉(zhuǎn)開）所示為鉸鏈壓板機(jī)構(gòu)，當(dāng)鉸鏈壓板轉(zhuǎn)開時(shí)，裝卸工件及清理切屑都很方便，這種結(jié)構(gòu)較時(shí)，裝卸工件及清理切屑都很方便，這種結(jié)構(gòu)較好。好。（2 2）設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力）設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)

19、并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案b）夾緊裝置布置圖夾緊裝置布置圖夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例式中式中 夾緊機(jī)構(gòu)效率，取夾緊機(jī)構(gòu)效率，取0.9； FQ螺栓的許用夾緊力，螺栓的許用夾緊力，N。 擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案（2 2）設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力）設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力 圖圖b）所示的夾緊機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力）所示的夾緊機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力 ，由，由下圖所示的壓板受力分析計(jì)算得下圖所示的壓板受力分析計(jì)算得鉸鏈壓板受力分析鉸鏈壓板受力分析Q12J1F h(ll )Fl夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例

20、 選定選定l1=l2 ，當(dāng)螺桿螺紋公稱直徑為，當(dāng)螺桿螺紋公稱直徑為M12時(shí)，時(shí)，查表可得查表可得FQ=5620N。 FJ=2FQ=256200.9=10116N 因因 FJFJ需需（=8988N） ，故夾緊方案可行。，故夾緊方案可行。擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案（2 2）設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力）設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力Q12J1F(ll )Fl夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 根據(jù)工件加工根據(jù)工件加工表面形狀，對刀元表面形狀，對刀元件可選用標(biāo)準(zhǔn)的直件可選用標(biāo)準(zhǔn)的直角對刀塊。它的直角對刀塊。它的直角對刀面應(yīng)和工件角對刀面應(yīng)和工件被加工槽形相對應(yīng)被加工槽形相對應(yīng)（間距等于（間距等

21、于3mm塞塞尺厚度），并把它尺厚度），并把它安裝在夾具體的豎安裝在夾具體的豎直板上。直板上。（3 3）設(shè)計(jì)對刀元件、連接元件）設(shè)計(jì)對刀元件、連接元件擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 根據(jù)所選根據(jù)所選X6130型銑床型銑床T形槽的寬度，選用形槽的寬度，選用寬度寬度B=14mm，公差帶為，公差帶為h6的的A型兩個(gè)定位鍵來型兩個(gè)定位鍵來確定夾具在機(jī)床上的位置。確定夾具在機(jī)床上的位置。（3 3）設(shè)計(jì)對刀元件、連接元件）設(shè)計(jì)對刀元件、連接元件擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 夾具選用灰鑄鐵的鑄造夾具體。基本厚度夾具選用灰鑄鐵的鑄造夾具體?；竞穸冗x為選為2

22、2mm，并要在夾具體底部兩端設(shè)計(jì)出，并要在夾具體底部兩端設(shè)計(jì)出U形形槽耳座，用于槽耳座，用于T形槽用螺栓緊固夾具。形槽用螺栓緊固夾具。 布置好夾具上各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置之間布置好夾具上各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置之間的相對位置。的相對位置。（4 4）設(shè)計(jì)夾具體）設(shè)計(jì)夾具體擬擬定定夾夾具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例（1）根據(jù)工件在）根據(jù)工件在幾個(gè)視圖上的投幾個(gè)視圖上的投影關(guān)系，分別畫影關(guān)系，分別畫出其輪廓線，如出其輪廓線，如工件三視圖所示。工件三視圖所示。三、三、繪制夾具總圖及制定技術(shù)要求繪制夾具總圖及制定技術(shù)要求繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求1. 繪制夾具總圖繪制夾

23、具總圖夾具總圖及其繪制步驟如下夾具總圖及其繪制步驟如下:工件三視圖工件三視圖夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例（2）安排定位元件，如定位元件布置圖所示。）安排定位元件，如定位元件布置圖所示。繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求1. 繪制夾具總圖繪制夾具總圖定位元件布置圖定位元件布置圖夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例（3）布置夾緊裝置，如夾緊裝置布置圖所示。）布置夾緊裝置，如夾緊裝置布置圖所示。繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求1. 繪制夾具總圖繪制夾具總圖夾緊裝置布置圖夾緊裝置布置圖夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例（4）布置對刀元件、連接元件；設(shè)計(jì)夾具體并）布置對刀元件、連接元件；設(shè)計(jì)

24、夾具體并完成夾具總圖，如夾具總裝圖所示。完成夾具總圖，如夾具總裝圖所示。繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求1. 繪制夾具總圖繪制夾具總圖夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具總裝圖夾具總裝圖繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例2.標(biāo)注總圖上的尺寸、公差配合與技術(shù)條件標(biāo)注總圖上的尺寸、公差配合與技術(shù)條件（1）標(biāo)注尺寸、公差與配合）標(biāo)注尺寸、公差與配合1）夾具外形輪廓尺寸）夾具外形輪廓尺寸 夾具在長、寬、高三個(gè)方向的外形輪廓尺寸分夾具在長、寬、高三個(gè)方向的外形輪廓尺寸分別為別為212mm、158mm和和115mm。繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定

25、技技術(shù)術(shù)要要求求夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例（1）標(biāo)注尺寸、公差與配合）標(biāo)注尺寸、公差與配合 菱形定位銷軸線的位置尺寸（菱形定位銷軸線的位置尺寸（230.02）mm，菱形定位銷定位圓柱部分直徑尺寸菱形定位銷定位圓柱部分直徑尺寸 mm。2）工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸）工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 該夾具的夾具與刀具之間的聯(lián)系尺寸就是該夾具的夾具與刀具之間的聯(lián)系尺寸就是調(diào)刀尺寸，該調(diào)刀尺寸又分為水平與垂直兩個(gè)調(diào)刀尺寸，該調(diào)刀尺寸又分為水平與垂直兩個(gè)方向的尺寸。方向的尺寸。 3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 繪繪制制

26、夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求（1）標(biāo)注尺寸、公差與配合）標(biāo)注尺寸、公差與配合夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 水平方水平方向的調(diào)刀尺向的調(diào)刀尺寸為菱形定寸為菱形定位銷中心至位銷中心至對刀元件尺對刀元件尺面之間的距面之間的距離。離。水平方向的調(diào)刀尺寸水平方向的調(diào)刀尺寸繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 由手冊查得所選由手冊查得所選用銑刀的寬度尺寸及用銑刀的寬度尺寸及其極限偏差為其極限偏差為12+0.018mm，其平均，其平均尺寸為尺寸為12.09mm。菱。菱形定位銷中心至工件形定位銷中心至工件上槽左

27、側(cè)面的距離為上槽左側(cè)面的距離為12.09/2=6.045mm 水平方向的調(diào)刀尺寸水平方向的調(diào)刀尺寸繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 再加上再加上3mm的塞尺厚度，故水平方向調(diào)刀尺寸的基的塞尺厚度，故水平方向調(diào)刀尺寸的基本尺寸為本尺寸為6.045+3=9.045mm夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 由于調(diào)刀誤差由于調(diào)刀誤差T對工件尺寸公差有直對工件尺寸公差有直接影響，故取工件相接影響，故取工件相應(yīng)要求公差（槽兩側(cè)應(yīng)要求公差（槽兩側(cè)面對面對14mm孔軸線的孔軸線的對稱度對稱度0.2mm）的）的15，就得到水平方向調(diào)，就得到水平方向調(diào)刀尺寸的

28、基本尺寸及刀尺寸的基本尺寸及其極限偏差為其極限偏差為（9.0450.02）mm。水平方向的調(diào)刀尺寸水平方向的調(diào)刀尺寸繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 垂直方垂直方向的調(diào)刀尺向的調(diào)刀尺寸為定位元寸為定位元件工作面件工作面P面至對刀元面至對刀元件件S面之間面之間的位置尺寸。的位置尺寸。垂直方向的調(diào)刀尺寸垂直方向的調(diào)刀尺寸繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 工件上相應(yīng)的工件上相應(yīng)的尺寸為工件槽底至尺寸為工件槽底至工件底面

29、之間的位工件底面之間的位置尺寸（置尺寸（620.10）mm，減去，減去3mm的的塞尺厚度，就得到塞尺厚度，就得到垂直方向調(diào)刀尺寸垂直方向調(diào)刀尺寸的基本尺寸為（的基本尺寸為（62-3）mm=59 mm。垂直方向的調(diào)刀尺寸垂直方向的調(diào)刀尺寸繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例垂直方向的調(diào)刀尺寸垂直方向的調(diào)刀尺寸繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 根據(jù)與調(diào)刀尺寸根據(jù)與調(diào)刀尺寸（9.0450.02）mm相同的公差，相同的公差，取垂直方向調(diào)刀取垂直方向調(diào)

30、刀尺寸的基本尺寸尺寸的基本尺寸及其極限偏差為及其極限偏差為（59士士0.02）mm。夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例定向鍵與工作臺定向鍵與工作臺T型槽的配合尺寸型槽的配合尺寸14H7h6。4）夾具與機(jī)床連接部分的聯(lián)系尺寸）夾具與機(jī)床連接部分的聯(lián)系尺寸繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 12H7n6，10F8h7，10M8h7， 10H7n6，6F8H 7，6M8h7， 5H7n6等。等。5）夾具內(nèi)部的配合尺寸）夾具內(nèi)部的配合尺寸繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 （1）由于工件上有槽底至工件）由于工件上有槽底至工件B面

31、的垂直度要面的垂直度要求求0.10mm，夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面，夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面Q對夾具體對夾具體底面的垂直度允差底面的垂直度允差 100：0.02（mm）。）。（2）由于工件上槽兩側(cè)面對）由于工件上槽兩側(cè)面對14孔軸線對稱度孔軸線對稱度的要求，夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面的要求，夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面Q對定位鍵側(cè)面對定位鍵側(cè)面的垂直度允差的垂直度允差100：0.02（mm）。）。（3）兩定位支承釘?shù)牡雀咴什畈淮笥冢﹥啥ㄎ恢С嗅數(shù)牡雀咴什畈淮笥?.02mm。（2）制訂技術(shù)條件）制訂技術(shù)條件繪繪制制夾夾具具總總圖圖及及制制定定技技術(shù)術(shù)要要求求夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 在完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全部工作之后，還

32、在完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全部工作之后，還需對夾具工作精度進(jìn)行分析計(jì)算，即分析計(jì)算需對夾具工作精度進(jìn)行分析計(jì)算，即分析計(jì)算各項(xiàng)加工要求的夾具部分誤差各項(xiàng)加工要求的夾具部分誤差J，并將它與加，并將它與加工允差進(jìn)行比較，從而判斷該夾具能否可靠地工允差進(jìn)行比較，從而判斷該夾具能否可靠地保證各項(xiàng)加工要求，以證明所設(shè)計(jì)夾具方案的保證各項(xiàng)加工要求，以證明所設(shè)計(jì)夾具方案的合理性。合理性。夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算四、夾具工作精度的分析計(jì)算四、夾具工作精度的分析計(jì)算夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多。系

33、統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多。 與夾具有關(guān)的因素有定位誤差與夾具有關(guān)的因素有定位誤差D、對刀誤、對刀誤差差T、夾具在機(jī)床上的安裝誤差、夾具在機(jī)床上的安裝誤差A(yù)和夾具誤和夾具誤差差Z。在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度。在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差的其它因素綜合稱為加工方法誤差G。 上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對工件的位置上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對工件的位置不精確，而形成總的加工誤差不精確，而形成總的加工誤差J ，即為由夾具，即為由夾具引起的總的加工誤差。引起的總的加工誤差。四、夾具工作精度的分析計(jì)算四、夾具工作精度的分析計(jì)算夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析

34、計(jì)計(jì)算算1.影響加工精度的因素分析影響加工精度的因素分析夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算1.影響加工精度的因素分析影響加工精度的因素分析（1）定位誤差）定位誤差D（2）對刀誤差）對刀誤差T 因刀具相對于對刀或?qū)蛟奈恢貌痪_而造因刀具相對于對刀或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差，稱為對刀誤差。成的加工誤差，稱為對刀誤差。（3）夾具的安裝誤差）夾具的安裝誤差A(yù) 因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。，稱為夾具的安裝誤差。夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算

35、算1.影響加工精度的因素分析影響加工精度的因素分析（4）夾具誤差）夾具誤差Z 因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟鞍惭b基面因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精三者間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。 夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算1.影響加工精度的因素分析影響加工精度的因素分析（5）加工方法誤差）加工方法誤差G 因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的

36、加工誤、工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。 因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的三分之一。計(jì)算時(shí)可設(shè)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的三分之一。計(jì)算時(shí)可設(shè)G=Tg/3夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算2. 保證加工精度的條件保證加工精度的條件 工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差J為上述各為上述各項(xiàng)加工誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量項(xiàng)加工誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證加工精

37、度的條件是，應(yīng)用概率法疊加。因此保證加工精度的條件是gGZATDJT22222 即由夾具引起的工件總加工誤差即由夾具引起的工件總加工誤差J應(yīng)不大于應(yīng)不大于工件的相應(yīng)公差工件的相應(yīng)公差Tg。夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算2. 保證加工精度的條件保證加工精度的條件CgJJT 0JgCTJ 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需留出一而過早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需留出一定的精度儲備量定的精度儲備量JC。因此將上式改為。因此將上式改為或或 當(dāng)當(dāng)JC0時(shí)，夾具能滿足工件的

38、加工要求。時(shí)，夾具能滿足工件的加工要求。JC值的值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項(xiàng)大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值公差值Tj確定得是否合理。確定得是否合理。夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算3. 夾具加工精度的分析計(jì)算夾具加工精度的分析計(jì)算（1 1）槽寬尺寸）槽寬尺寸由銑刀直接保證，不必進(jìn)行分析計(jì)算。由銑刀直接保證，不必進(jìn)行分析計(jì)算。夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 其定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，其定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，B=0，平面定，平面定位時(shí)位時(shí)Y=0， 故故D1=0； 但工件夾緊力的作用面是但工件夾緊力的作用面是B面，其對底面的

39、垂面，其對底面的垂直度允差造成的影響為直度允差造成的影響為 D2=0.03/6550=0.023/100mm （其中（其中65為工件高度，為工件高度，50為工件寬度）；為工件寬度）； 夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算3. 夾具加工精度的分析計(jì)算夾具加工精度的分析計(jì)算（2 2）槽底至工件底面的位置尺寸（）槽底至工件底面的位置尺寸（62620.100.10）mmmm的的分析計(jì)算。分析計(jì)算。1 1）定位誤差）定位誤差夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例J= D1+ D2+ T=0+0.023+0.04=0.063mm夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算3. 夾具加工精度的分析計(jì)算夾具加工精度

40、的分析計(jì)算 由調(diào)刀尺寸（由調(diào)刀尺寸（590.02）mm的公差所引起的對的公差所引起的對刀誤差刀誤差T=0.04。2 2）對刀誤差）對刀誤差3 3）由夾具引起的總加工誤差）由夾具引起的總加工誤差該誤差遠(yuǎn)小于工件的加工允差該誤差遠(yuǎn)小于工件的加工允差0.2mm，是可行的。，是可行的。夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合，無基準(zhǔn)不重定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合，無基準(zhǔn)不重合誤差，合誤差，B=0。 基準(zhǔn)位移誤差由前面的計(jì)算可知基準(zhǔn)位移誤差由前面的計(jì)算可知 Y=0.081mm所以所以D=B+Y=0+0.081=0.081夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算3. 夾具加工精度的分析計(jì)算夾具

41、加工精度的分析計(jì)算（3 3）槽兩側(cè)面對孔軸線的對稱度允差）槽兩側(cè)面對孔軸線的對稱度允差0.2mm0.2mm的分析的分析計(jì)算計(jì)算1 1）定位誤差）定位誤差夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例圖中表示了圖中表示了Q面朝一個(gè)面朝一個(gè)方向傾斜時(shí)所產(chǎn)生的槽方向傾斜時(shí)所產(chǎn)生的槽對稱軸線對對稱軸線對14mm孔軸孔軸線的對稱度誤差為線的對稱度誤差為Z1 /2，Q面還可能朝相反面還可能朝相反的方向傾斜。故全部該的方向傾斜。故全部該項(xiàng)誤差為項(xiàng)誤差為2（ Z1 /2）=Z1。夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算由垂直度誤差引起由垂直度誤差引起的工件對稱度誤差的工件對稱度誤差 夾具限位基面夾具限位基面Q（由兩個(gè)定位支承板

42、表面所決定）（由兩個(gè)定位支承板表面所決定）與兩定位鍵側(cè)面的垂直度，導(dǎo)致對稱度誤差。與兩定位鍵側(cè)面的垂直度，導(dǎo)致對稱度誤差。3. 夾具加工精度的分析計(jì)算夾具加工精度的分析計(jì)算2）夾具誤差）夾具誤差Z夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例DE（兩定位支承板（兩定位支承板的最遠(yuǎn)點(diǎn)距離）的最遠(yuǎn)點(diǎn)距離）=96mm，CD（兩定（兩定位支承板最遠(yuǎn)距離位支承板最遠(yuǎn)距離間的垂直度誤差）間的垂直度誤差） =（96/100）0.020.019mm。夾夾具具工工作作精精度度的的分分析析計(jì)計(jì)算算由垂直度誤差引起的工件對稱度誤差由垂直度誤差引起的工件對稱度誤差在圖中，在圖中，OAB和和ECD相似，。（相似，。（ Z1 /2）/OB=CD/DE。 OB（工件寬度）（工件寬度）=50mm，故故Z1 = （0.019/96）50 20.02