機床夾具設(shè)計_第七章(2012mqc)課件

1、第七章第七章 機床夾具的設(shè)計方法及步驟機床夾具的設(shè)計方法及步驟專用專用夾具設(shè)計的基本要求夾具設(shè)計的基本要求 夾具設(shè)計的復(fù)雜程度和生產(chǎn)效率必須與其生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，才有較高的經(jīng)濟效益。 （1）能夠保證工件的加工精度要求。 （2）能夠提高機械加工的生產(chǎn)效率。 （3）能夠降低工件的生產(chǎn)成本。 （4）夾具的操作要方便、安全。（5）盡可能提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度。 （6）具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于夾具的制造、使用和維修。 （3）分析計算；）分析計算；（1）設(shè)計的準(zhǔn)備；）設(shè)計的準(zhǔn)備；（2）方案設(shè)計；）方案設(shè)計；（4）審核；）審核；（5）總體設(shè)計；）總體設(shè)計；（6）零件設(shè)計。）零件設(shè)計。 繪制夾具零

2、件圖確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求繪制夾具總圖確確定定夾夾具具的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方案案，繪繪制制結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)草草圖圖研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù) 7-1 機床機床夾具設(shè)計的一般步驟夾具設(shè)計的一般步驟(一) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量生產(chǎn)一般采用自動化程度高的氣動夾具，單件小批生產(chǎn)宜采用手動夾具、通用夾具和組合夾具(二)零件圖及工序圖：零件圖給出了工件在尺寸、位置等方面的精度要求。工序圖給出了工序尺寸、工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面、工序精度要求等，是設(shè)計夾具的依據(jù)。(三)零件工藝規(guī)程：了解該工序所使用的機床、刀具、加工余量、切削用量、工步安排、工時定額、同時安裝的工件數(shù)目等等。(四)夾具結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)：收集有關(guān)

3、夾具零、部件標(biāo)準(zhǔn)、典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊。了解本廠制造、使用夾具的情況。1）根據(jù)工件定位原理，確定工件的定位方式、選擇定位元件；2）確定工件的夾緊方式，設(shè)計適宜的夾緊裝置；3）確定刀具的對準(zhǔn)及引導(dǎo)方式，選取刀具的對準(zhǔn)及引導(dǎo)元件；4）確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)型式，如定向元件、分度裝置等；5）統(tǒng)籌各元件、裝置的布置，確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)；n 總圖的主視圖應(yīng)取操作者實際工作的位置，以便于夾具裝配及使用時參考。被加工工件在夾具中被看作為“透明體”，所畫的工件輪廓線與夾具上的任何線彼此獨立，不相干涉，其外廓以黑色雙點劃線表示。比例一般取1：1n 繪制總圖的順序是先用雙點劃線繪出工件輪廓外形和主要表面的

4、幾個視圖，并用網(wǎng)紋線表示出加工余量。圍繞工件的幾個視圖依次繪出定位元件、夾緊機構(gòu)、對刀元件及夾具定位元件以及其它元件、裝置，最后繪出夾具體及連接元件，把夾具的各組成元件和裝置連成一體。n 夾具總圖上，還應(yīng)畫出夾具零件明細(xì)表和標(biāo)題欄，寫明夾具名稱及零件明細(xì)表上所規(guī)定的內(nèi)容?？倛D繪制的步驟（1）用雙點劃線繪出工件輪廓線；（2）繪制定位元件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)；（3）繪制對刀導(dǎo)向元件；（4）繪制夾緊裝置；（5）繪制其它元件或裝置；（6）繪制夾具體。（7）標(biāo)注視圖符號、尺寸、技術(shù)要求，編制明細(xì)表。 （一）應(yīng)標(biāo)注的尺寸 1.工件與定位元件的聯(lián)系尺寸。常指工件以孔在心軸或定位銷上（或工件以外圓在內(nèi)孔中）定位時，工件

5、定位表面與夾具上定位元件間的配合尺寸及公差等級。 2.夾具與刀具的聯(lián)系尺寸。用于確定夾具上對刀元件、引導(dǎo)元件與定位元件之間的聯(lián)系尺寸。 3.夾具與機床的聯(lián)系尺寸。用于確定夾具在機床上正確的尺寸。如車床夾具與主軸端部的連接尺寸，如銑床夾具中定向鍵與工作臺T型槽的配合尺寸。 4.夾具內(nèi)部的配合尺寸。 5.夾具的外廓尺寸。一般指夾具最大外輪廓尺寸。若夾具上有可動部分，應(yīng)包括可動部分處于極限位置所占的空間尺寸。 尺寸公差：定位元件之間，對刀、引導(dǎo)元件之間的尺寸公差取工件公差的1/3到1/5，其他尺寸按一般公差與配合原則選擇。 I.定位元件之間或定位元件與夾具體底面間的位置要求，其作用是保證加工面與定位

6、基面間的位置精度。2.定位元件與連接元件間（或找正基面）的位置要求。3.對刀元件與連接元件間（或找正基面）的位置要求。4.定位元件與導(dǎo)引元件的位置要求。（上述要求一般按工件相應(yīng)公差的1/21/5選取）n 夾具設(shè)計完成后得到夾具總圖。夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件都必須繪制零件圖，而標(biāo)準(zhǔn)零件必須注明型號及標(biāo)準(zhǔn)號。在確定這些零件的尺寸、公差和技術(shù)要求時，應(yīng)保證其滿足夾具總圖的要求。n 在夾具設(shè)計完成后，夾具設(shè)計人員還應(yīng)關(guān)注夾具的制造和裝配過程，并了解使用情況，以利于及時發(fā)現(xiàn)問題并對原設(shè)計作進一步修改完善，使之達到設(shè)計要求。連桿銑兩面連桿銑兩面8槽工序夾具設(shè)計槽工序夾具設(shè)計槽的加工要求3.20+0.445300

7、.2（未注）中批生產(chǎn)7.2.17.2.1 2.夾緊方案選擇及夾緊機構(gòu)設(shè)計 在批量較小時，夾緊機構(gòu)采用螺釘壓板較為合適；生產(chǎn)批量較大時，可采用手動聯(lián)動夾緊機構(gòu)或液動、氣動夾緊機構(gòu)。夾緊有兩個方案：一是壓在大端上，需用兩個壓板；另一是壓在桿身上，則只需用個壓板。 前者的缺點是夾緊兩次，后者的缺點是夾緊點離加工面較遠，而且壓在桿身中部可能引起工件變形。考慮到銑削力較大，確定采用第一方案但如桿身截面較大，加工的槽也不深時，后一種方案也是可以采用的。對刀塊及定位鍵對刀塊及定位鍵 塞尺塞尺對刀塊對刀塊塞尺塞尺S=3Hh圖示為一鑄鐵撥叉零件，重2公斤，中批生產(chǎn)，需要設(shè)計在搖臀鉆床上加工12H7和25H7兩孔

8、的鉆床夾具。依靠所設(shè)計的夾具來保證加工表面的下列位置精度：1待加工孔25H7和已加工孔10H8的距離尺寸為1000.5mm；2兩待加工孔的中心距為 mm(也可用194.750.25mm來表示)； 工孔10H8的距離尺寸為1000.5mm；3. 孔25H7和端面的垂直度公差為100：0.1；4兩待加工孔軸線平行度公差為0.16；5. 孔的壁厚均勻。00.51950.0100.03315.3mm0.0100.02742.6mmH710n6H7n6H725n6H710n60.0090.02542.6mm0.0160.03415.3mm 夾具體在機床上的安放應(yīng)穩(wěn)定，對于固定在機床上的夾具應(yīng)使其重心盡量

9、低，對于不固定在機床上的夾具，則其重心和切削力作用點，應(yīng)落在夾具體在機床上的支承面范圍內(nèi)。夾具越高，支承面積應(yīng)越大。 對于較大的夾具體應(yīng)采用周邊接觸(圖7-10a)、兩端接觸(圖7-10b)或四腳接觸(圖7-10c)等方式。 夾具體結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量緊湊，工藝性好，便于制造、裝配。夾具體上最重要表面有三組：夾具體在機床上定位部分的表面；安放定位元件的表面；安放對刀和導(dǎo)向裝置或元件的表面等。夾具體上安裝各元件的表面，一般要設(shè)計3-5mm臺階，以減少加工面積。 夾具體制造后應(yīng)避免發(fā)生日久變形。為此對于鑄造夾具體，要進行時效處理，對于焊接夾具體，要進行退火處理。鑄造夾具體其壁厚過渡要和緩、均勻，以免產(chǎn)生過大

10、的鑄造殘余應(yīng)力。1.增加容納切屑的空間，使落在定位元件上的少量切屑，排向容屑空間。圖7-11（a）是在夾具體上增設(shè)容屑溝；圖(b)是通過增大定位元件工作表面與夾具體之間的距離形成容屑空間。 圖7-12（a）是在鉆床夾具體上開出排屑用的斜弧面，使鉆屑沿斜弧面排出；圖（b)是在銑床夾具體上設(shè)計的排屑腔，切屑沿斜角的斜面排出（一般 =1015）（七）應(yīng)吊裝方便、使用安全 夾具體的設(shè)計應(yīng)使夾具吊裝方便、使用安全。在加工中要翻轉(zhuǎn)或移動的夾具，通常要在夾具體上設(shè)置手柄或手扶部位以便于操作。對于大型夾具為便于吊運，在夾具體上應(yīng)設(shè)有起吊孔、起吊環(huán)或起重螺栓。對于旋轉(zhuǎn)類的夾具體，要盡量避免凸出部分，或裝上安全罩

11、，并考慮平衡。 鑄造夾具體是常用的毛坯制造方式。 優(yōu)點:是制造工藝性好，可以鑄出各種復(fù)雜的外形。鑄件的抗壓強度、剛度和抗振性都較好，且采用適當(dāng)?shù)臅r效方式，可以消除鑄造的殘余應(yīng)力，長期保持尺寸的穩(wěn)定性。 缺點：是制造周期較長，生產(chǎn)成本高。材料：鑄鐵HT20-40，15-30，強度要求比較高時可以采用鑄鋼ZG35 (二)焊接夾具體(圖7-13b) 焊接夾具體和鑄造夾具體相比，制造容易、生產(chǎn)周期短、成本低(比鑄造夾具體成本低30-35左右)。焊接夾具體所采用的材料為鋼板、型材等，故其重量與同體積的鑄鐵夾具體相比要輕很多。焊接夾具體在其制造過程中，要產(chǎn)生熱變形和殘余應(yīng)力，對其精度影響很大，故焊成后要進行退火處理。焊接夾具體很難得到鑄造夾具體那樣復(fù)雜的外形。 夾具制造屬于單件生