機(jī)械制造技術(shù)第三章 機(jī)床夾具原理與設(shè)計PPT

1、石冬胞工老夬普機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工程學(xué)院張魁榜敢単哮媒扯幕LCO44輕呱蚤屁柵川探AfxHONHOHHHO AlISHHAINHSHUH 4Jy 吁*zg敢単哮媒扯幕LCO44輕呱蚤屁柵川探AfxHONHOHHHO AlISHHAINHSHUH 4Jy 吁*zg 8_012 共它丿U已在前工序完成Q若米用圖（b）的怎位方案,孔與銷子配合按H7/g6，問能否保持加工 精度要求?否則應(yīng)如何改進(jìn)？HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY解:按的配介粘度H?/g6,則銷J的血彳幸應(yīng)為025：% 因銷子為水平放置，故有：對于尺寸8_0.12 血=O =卜0021 + 02)丄021

2、 = 1=1x006 = 0.03= 0.021+0.03 = 0.051E 不(10)$冬胞工老煜XjjZ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY改述力案：以端血A和右端扎為定位基準(zhǔn)，銷子與孔的配介仍然按H7 /貳L 如圖所示則銷子直徑為處0爲(wèi):;._ 10基=7 %不二0.03030。= 0.5(0.03+0.02) = 0.025卄 g定二 0*025 + 0+03 = 0+055叮門淌蕪8_012 求口ZE 1121-J0 定)=$冬胞工老夬普HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY提高工件定位精度的措施消除或減少基準(zhǔn)不重合誤差要正確選擇定位基

3、準(zhǔn)，經(jīng)可能與工序基準(zhǔn)重合。消除或減少基準(zhǔn)位移誤差選擇精度高、位置誤差小的表面為定位基準(zhǔn)，尤其 是組合定位中的第一基準(zhǔn)，位置誤差要??；選用基準(zhǔn)位置誤差小的定位元件，提高定位元件間 的位置精度；提高工件定位表面與定位元件的配合精度，將銷或 消除配合間隙來減小基準(zhǔn)位移誤差。$冬胞工老夬普HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY保證加工精度實現(xiàn)的條件若規(guī)定工件的加工允差為J工牛，以/夾具表示與采用 夾具有關(guān)的誤差，以/加工表示除夾具外與工藝系統(tǒng)其它 因素（如機(jī)床誤差、刀具誤差、受力受熱變形等）有關(guān) 的加工誤差，為保證工件的加工精度要求，必須滿足誤 差計算不等式 ：4工件n力夾具+4

4、加工制訂夾具公差時，應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY第三章 機(jī)械夾具設(shè)計機(jī)床夾具概述3.2工件的定位原理與定位裝置工件的夾緊典型機(jī)床夾具設(shè)計機(jī)床夾具設(shè)計方法第3節(jié)工件的夾緊HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY匚 工件的夾緊A定位使工件在機(jī)床或夾具上占有正確位置A夾緊對工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程中保持不變功能：A改變夾緊力方向A改變夾緊力大小基本要求：a夾緊不破壞工件正確的定位 A夾緊力大小合適。A夾緊動作迅速可靠第3節(jié)工件的夾緊HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY匚

5、夾緊力的確定 問題如何實現(xiàn)工件夾緊的基本要求?必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用點(1)夾緊力方向的確定HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY問題如何實現(xiàn)工件夾緊的基本要求？（1）夾緊力方向的確定A夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小盡量與切削力、重力方向一致圖（a）（a） 夾緊力最小FJ2(b)（c）X、圖（b）夾緊力Fq Fp + WX（ar圖C理想方案 J圖（c）夾緊力Fq (Fp + W)/“HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY問題如何實現(xiàn)工件夾緊的基本要求?(1)夾緊力方向的確定A夾緊力的作用方向應(yīng)使工件變形盡可能小$冬胞工老夬普

6、HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY問題如何實現(xiàn)工件夾緊的基本要求?2)夾緊力作用點的確定A夾緊力應(yīng)作用在剛度較好部位問題工件只能在剛度差表面裝夾呢?(c)方案：集中力 I a均布力c)問題如何實現(xiàn)工件夾緊的基本要求？(2)夾緊力作用點的確定A夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件或位于支承元件形成的支承面內(nèi)問題如何實現(xiàn)工件夾緊的基本要求？(2)夾緊力作用點的確定A夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件或位于支承元件形成的支承面內(nèi)圖3-47夾緊力作用點應(yīng)在支承面內(nèi)問題如何實現(xiàn)工件夾緊的基本要求？(2)夾緊力作用點的確定A夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近加工表面第3節(jié) 工件的夾緊a問題如何實現(xiàn)工件夾緊的

7、基本要求?3）夾緊力大小的計算夾緊力的大小根據(jù)切削力、工件重力的大小、方向和相互位置關(guān)系具體計算 ，并乘以安全系數(shù)K。(3)夾緊力大小的估算夾緊力的大小根據(jù)切削力、工件重力的大小、方向和相互位置關(guān)系具體計算 ，并乘以安全系數(shù)K,-般精加工爐1.52,粗加工= 2.53。Fl - Fl/10 + Gl + F(21 -1/10) + FpZ = 0冬胞工老夬辱第3節(jié) 工件的夾緊HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY；* 、一、三.典型夾緊機(jī)構(gòu)(1)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)各種典型夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計原理都是斜楔！斜楔的斜度一般為1 ：10，滿足斜楔的自鎖條 件來確定。斜楔的夾緊行程很小，與斜

8、楔的斜角a有關(guān)。 當(dāng)a越小，自鎖性越好， 但夾緊行程也越?。环粗?，當(dāng)a越大，則自鎖性越 差，而夾緊行程卻能增大$冬胞乂老夬壟/ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY三.典型夾緊機(jī)構(gòu)(1)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)鉆床夾具：工件裝入夾具后，錘擊斜楔大頭或小頭，移動斜楔2夾 緊或松開工件3。斜楔產(chǎn)生的夾緊力較小，且操作費時，生產(chǎn)中很少單獨使 用斜楔夾緊，常用于氣動和液壓夾具中；斜楔、滑柱、壓板(杠桿)組合的夾緊機(jī)構(gòu)，既可手動也可氣、液 驅(qū)動；利用端面斜楔與壓板組合成的夾緊機(jī)構(gòu)。$冬胞乂老夬壟/ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY三.典型夾緊機(jī)構(gòu)2)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)(

9、a)普通單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)特點：A增力比大A夾緊行程長A結(jié)構(gòu)簡單A標(biāo)準(zhǔn)化A良好自鎖性2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)C/r4厶2 7F*Lt(c)（a）、（b）為移動壓板（松開螺母壓板可直線移動）;（a） 所示螺桿位于壓板中間，螺母下用球面墊圈，支柱頂端也為球面， 以便在夾緊過程中，壓板能根據(jù)工件表面位置作少量偏轉(zhuǎn)。（b）所示壓板的支點在中間；（c）為鉸鏈?zhǔn)铰菪龎喊鍣C(jī)構(gòu)。2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)（d）（e）（d）為回轉(zhuǎn)式壓板，工件夾緊點在壓板的中間。（e）為螺旋鉤形壓板，其與螺旋壓板相比結(jié)構(gòu)更為緊湊，使用調(diào)整 更為方便。特點：A增力比中等A夾緊行程小A結(jié)構(gòu)簡單A自鎖性差A(yù)操作方便三.典型夾緊機(jī)構(gòu)(3)偏心夾緊機(jī)構(gòu)三.典型

10、夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)特點：A增力比大A結(jié)構(gòu)簡單A摩擦損失小A氣動夾具普遍三.典型夾緊機(jī)構(gòu)(4)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)五種基本類型的鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)三.典型夾緊機(jī)構(gòu)（5）聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)特點：同一原始力作用，可同時夾緊多個工件或同時在 幾處夾緊一個工件螺母三.典型夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY2.浮動環(huán)節(jié)設(shè)置液壓缸A高效率的夾緊動力源裝置：氣動、液壓、電磁、真空等A夾緊元件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化，計算機(jī)輔助設(shè)計CAD1.氣動夾緊圖 3-55 典型氣壓傳動系統(tǒng)1油霧器 2減壓閥 3止回閥 4換向閥 5調(diào)速閥 6氣壓表 7氣缸典型的氣壓傳動系統(tǒng)如圖 3-55所示，氣源

11、先經(jīng)霧化器 1，使其中的潤滑油 霧化并隨之進(jìn)入送氣系統(tǒng)，以對其中的運動部件進(jìn)行充分潤滑，再經(jīng)減壓閥 2， 使壓縮空氣壓力減至穩(wěn)定的工作壓力（一般為0.40.6MPa），又經(jīng)止回閥3 ，以防止壓縮空氣回流，造成夾緊裝置松開。換向閥 4 控制壓縮空氣進(jìn)入氣缸 7 的前腔或后腔，實現(xiàn)夾緊或松開。調(diào)速閥 5可調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的空氣流量，以控制 活塞的移動速度。1.氣動夾緊圖 3-56 車床氣動卡盤1-卡盤 2-過渡盤 3-主軸 4-拉桿 5-連接盤 6-氣缸 7-活塞 8-導(dǎo)氣接頭 9-卡爪圖3-56所示為車床氣動卡盤，采用回轉(zhuǎn)式氣缸，夾具1通過過渡盤2安裝在 車床主軸3的前端，氣缸6通過連接盤5固定在車

12、床主軸的尾部，氣缸另一頭裝有導(dǎo) 氣接頭8.活塞7推動拉桿4，帶動夾具上的夾緊元件卡爪9運動，使工件夾緊或松開/ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY四.動力夾緊裝置液壓夾緊液壓夾緊用高壓油產(chǎn)生動力，工作原理及結(jié)構(gòu)與氣動夾緊相似。其共同優(yōu)點是： 操作簡單，動作迅速、輔助時間短。液壓夾緊相比氣動夾緊另有其本身的優(yōu)點：A工作壓力高（可達(dá)56.5MPa），比氣壓高出十余倍，故液壓缸尺寸比氣缸 小得多。因傳動力大，通常不需增力機(jī)構(gòu)，使夾具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；A油液不可壓縮，因此夾緊剛性大、工作平穩(wěn)、夾緊可靠；A噪聲小，勞動條件好。液壓夾緊特別適用于重力切削或加工大型工件時的多處 夾緊

13、。但如果機(jī)床本身沒有液壓系統(tǒng)時，需設(shè)置專用的夾緊液壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍 受限制，導(dǎo)致夾具成本提高。2.氣一液壓組合夾緊液壓夾緊用高壓油產(chǎn)生動力，工作原理及結(jié)構(gòu)與氣動夾緊相似。其共同優(yōu)點是： 操作簡單，動作迅速、輔助時間短。液壓夾緊相比氣動夾緊另有其本身的優(yōu)點：氣一液壓組合夾緊氣一液增壓夾緊裝置以壓縮空氣作為動力源，通過壓力油傳遞力和增力，其 綜合了氣動、液壓夾緊的優(yōu)點，可獲得很大的作用力而結(jié)構(gòu)尺寸又較小。氣一 液壓組合夾緊的工作原理如圖3-57所示，壓力P1的壓縮空氣由A進(jìn)入氣缸1的 左腔，推動增壓器活塞右移壓油，使油液壓力增至P2，再進(jìn)入直徑為D的工作油 缸3,推動夾緊機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)工件的夾緊和松開

14、。HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY第三章 機(jī)械夾具設(shè)計機(jī)床夾具概述3.2工件的定位原理與定位裝置3.3 工件的夾緊典型機(jī)床夾具設(shè)計機(jī)床夾具設(shè)計方法Z HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY車床夾具車床夾具一般都安裝在車床主軸上，主要用于加工零件的內(nèi)外圓柱 面、圓錐面、回轉(zhuǎn)成型面、螺紋及端面等，加工時夾具隨機(jī)床主軸一起旋 轉(zhuǎn)，切削刀具作進(jìn)給運動。車夾具設(shè)計要點：必須保證車床夾具回轉(zhuǎn)中心與機(jī)床主軸同軸，為保證同軸度，必須 在車床和夾具上確定合適的安裝基面，常用的有兩種方法。a圓柱心軸：車床主軸錐孔為安裝基面，常用圓柱心軸利用錐柄（錐 部與圓柱部分同

15、軸）安裝到主軸錐孔內(nèi)，工件以圓孔和端面定位，內(nèi)孔與 心軸圓柱面間隙配合。b卡盤類夾具：利用安裝在車床主軸上的過渡盤，過渡盤上的止口（ 與車床主軸同軸），作為安裝基面，車床夾具體上的止口與之相配。車床夾具要帶著工件一起作旋轉(zhuǎn)運動，當(dāng)夾具體和工件重心偏向一 邊時，會產(chǎn)生很大離心力，產(chǎn)生振動，損壞車床主軸軸承。所以必須加配 重，以保證平衡。J HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY車床夾具車夾具設(shè)計要點：車床夾具在加工過程中要受到離心力、切削力、重力的作用，其合力 的大小和方向又是變化的，所以，夾緊裝置必須有足夠夾緊力和良好的自鎖 性，以保證夾緊安全可靠。但不能破壞工件定位精度

16、，常用螺旋夾緊。對車床夾具總體要求。車床夾具一般都是在懸臂狀態(tài)下工作的，為保 證加工過程的穩(wěn)定性，夾具結(jié)構(gòu)力求簡單緊湊，輕便且安全，懸伸盡量小， 重心靠近主軸前軸承；為保證安全，夾具各元件不允許伸出夾具體直徑之外 等。21-JLBeZ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY車床夾具車夾具類型：心軸類車夾具；角鐵式車夾具；圓盤式車夾具；卡盤式車夾具；特種 用途車夾具A心軸類車夾具工件精加工或半精加工內(nèi)孔為定位表面，加工工件外圓、端面 保證對通孔軸線的同軸度、圓跳動等位置精度要求。Z HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY車床夾具A角鐵式車夾具一種花盤角

17、鐵式車床夾具， 用以鏜車瓦座工件的內(nèi)孔，油槽及端 面等，由于工件具有較穩(wěn)固的安裝平面，故車床夾具采用角鐵的花盤 來裝夾工件HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY（二）、車床夾具設(shè)計實例圖3-59所示為鑄鋼殼體零件,材料ZG45,中批量生產(chǎn)。工件加匸工藝過程為鑄造、清理、退火、銃底平而、銃 緊固螺釘扎I個凸臺怖、鉆錢螺釘過孔4-01舊8 （作卜道|腫安裝基準(zhǔn)）、車0145H1O扎和兩個端仏 本I：序要求 車削加匸孔014切加H10。1、匸件技術(shù)要求分析90 方13(90 打 mm本I】序加要求為汎45旳0（0145畀切，粗糙度加3.2；孔中心線距底面距離116 0.3mm.

18、車兩端而尺寸；兩端面對工件中心對稱450.2mm c在C630上加匸,利用過渡盤與夾具連接,利用錐度心軸定位,保證車夾具回轉(zhuǎn)中心與機(jī)床主軸同軸。使用硬質(zhì) 合金鐲刀和端而車刀。45 土 g / )HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY2、確定夾具定位方法和夾緊機(jī)構(gòu)定位方案根據(jù)零件本工序的加工要求，零件定位時,應(yīng)限制5個自由度。從零件該工序的口$卡知零件底位而為底而和兩仇、mm孔。相應(yīng)的定位元件,采取-面、-圓柱銷,一菱形銷，限制6個自由度,能滿足加工要求。夾緊機(jī)構(gòu)為便于安裝匸件,加匸0145咖H10孔,采用彎板式車夾具。為保證兩端面對稱，夾具安裝匸件的中心線距車床(或 夾具

19、)端面為900.03mm ,夾具的定位平血距車床中心距離116土0.10如；為保證夾具冋轉(zhuǎn)中心打機(jī)床主軸同心,利用 錐度心軸,錐部用5號莫氏錐,裝入主軸錐孔內(nèi)，圓柱部與夾具體呦7孔相配，安裝夾具后,把過渡盤與夾具用螺 釘緊固。*緊工件采用兩對勾形壓板和杠桿,轉(zhuǎn)動壓緊螺母,即可夾緊工件。為安全起見，安裝防護(hù)罩。3、繪制夾具總圖夾具總圖如圖3-60所示。HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY圖3-60 角鐵式車床夾具1-防護(hù)罩 2-夾具體 3-平衡塊 4-測量板 5-檢驗套 6-定位板 7-菱形銷 8-圓 柱銷9-支承銷 10-杠桿 11-鉤形壓板 12-球面螺母生、標(biāo)注尺寸

20、和技術(shù)要求1）標(biāo)注尺寸外形尺寸020初j長度2跖用用。安裝工件的定位板平面距夾具回轉(zhuǎn)中心116 + 0.10 ,夾具安裝工件的對稱中心距夾具端面尺寸 90 + 0.03,定位圓柱銷軸心距夾具安裝工件的檢殮孔中心距700.015mm，定位圓柱銷軸心距夾具回轉(zhuǎn)中心0.015mm。夾具與機(jī)床連接部分尺寸用5號莫氏錐和圓柱配合保證。夾具內(nèi)部配合尺寸為鉤形壓板02用用與襯套配合尺寸卿丑W .襯套與夾具體配合尺寸莎甘&宓因門具相對于夾具回轉(zhuǎn)中心位墨操作時可任意調(diào)整、不標(biāo)。（2）技術(shù)要求定位元件之間的位蚤要求。定位板平面與夾具回轉(zhuǎn)軸線平行，平行度為100： 0.01。檢測表面與機(jī)床主軸端面全跳動為0 01m

21、m OHEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具銑床夾具主要用于加工零件上的平面、溝槽、缺口、花鍵以及成形 面等。按照銑削進(jìn)給方式不同可分為直線進(jìn)給銑床夾具和圓周進(jìn)給銑床夾 具；按在同一夾具中所安裝工件的數(shù)目，可分為單件加工和多件加工銑夾 具。銑床夾具設(shè)計要求： 銑削加工是切削力較大的多刃斷續(xù)切削，加工時容易產(chǎn)生振動。根據(jù) 銑削加工的特點，銑床夾具必須具有良好的抗振性能，以保證工件的加工 精度和表面粗糙度要求。2冬胞工老夬普HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具 銑床夾具設(shè)計要點： 1.夾具的總體結(jié)構(gòu)A布置應(yīng)緊湊，加工面盡可能靠近工作臺面

22、，以降低夾具重心，一般高寬 之比應(yīng)限制在H/BS11.25范圍內(nèi)，提高銑床夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固 性和動態(tài)下的抗振性能；A夾具體應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，必要時設(shè)置加強(qiáng)肋。此外，還應(yīng)合理 地設(shè)置耳座，以便與工作臺連接。A銑削加工時產(chǎn)生大量切屑，夾具應(yīng)具有足夠的排屑空間，清理切屑方便 。對于重型銑床夾具，在夾具體上應(yīng)設(shè)置吊環(huán)，以便于搬運。Z HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具定位元件和夾緊裝置A定位元件的布置，應(yīng)盡量使主要支承面積大些。若工件的加工部位呈懸 臂狀態(tài)，則應(yīng)采用輔助支承，增加工件的安裝剛度，防止振動；A設(shè)計夾緊裝置應(yīng)保證足夠的夾緊力，并具有良好的自鎖性

23、能，以防止夾 緊機(jī)構(gòu)因振動而松夾。施力的方向和作用點要恰當(dāng)，并盡量靠近加工表 面，必要時設(shè)置輔助夾緊機(jī)構(gòu)，以提高夾具剛度。A對于切削用量大的銑床夾具，最好采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)而不用凸輪夾緊機(jī) 構(gòu)。HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具連接元件和對刀元件心定向鍵：安裝在夾具底面的縱向槽中，與銑床工作臺上T形槽的 配合，確定夾具在機(jī)床上的正確位置，一般使用兩個，用開槽圓柱 頭螺釘固定。定向鍵還可承受銑削時所產(chǎn)生的切削扭矩，減輕夾具 固定螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工過程中的穩(wěn)固性。1x45HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具連接元件和對刀元件心

24、對刀裝置：由對刀塊和塞尺組成，用以確定夾具與刀具間的相對 位置。對刀塊的結(jié)構(gòu)型式取決于加工表面的形狀。1)圓形對刀塊a：用于加工平面時對刀；方形對刀塊b，用于調(diào)整組合銑刀的位置；側(cè)裝對刀塊c、d：用于加工兩相互垂直面或銑槽時的對刀。HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具3.連接元件和對刀元件使用對刀裝置對刀時，在刀具和對刀塊之間用塞尺進(jìn)行調(diào)整，以免損 壞切削刃或造成對刀塊過早磨損。e對刀塊通常制成單獨的元件，用銷釘和螺釘緊固在夾具上，其位置應(yīng) 便于使用塞尺對刀和不妨礙工件的裝卸。E圖3-64a為對刀平塞尺，圖3-64b為對刀圓柱塞尺。AXI.2銃床夾具類型(1)直

25、線進(jìn)給式安裝在銃床工作臺上，加工中同工作臺一起按直線進(jìn) 給方式運動。按裝夾 廣 工件數(shù) , 目不同 可分為J I單件夾具冃使用與單件小批生產(chǎn)。多件夾具 片適用于成批生產(chǎn)或天量生產(chǎn) 的中、小零件加工J HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銃床夾具類型(2)圓周進(jìn)給式HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具定位元件：長V形塊，4個自 由度；支承板，1個自由度;夾緊元件：浮動V形塊；夾緊機(jī)構(gòu)：偏心夾緊機(jī)構(gòu)（銑削力很小場合）；對刀裝置：直角對刀塊；廠人工戈夬普HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例圖3-6

26、6所示零件銃槽工序的工序圖。己知材料為45鋼。在X6130臥銃床上批量生產(chǎn)。設(shè)計該工序的銃削夾具。1、技術(shù)要求分析本工序加工要求如下。槽寬12帶呦。槽底至工件底面的位置尺寸6200伽。槽兩側(cè)面對 課孔軸線的對稱度2伽o槽底面對工件B面的垂直度1伽oZ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例2、確定夾具結(jié)構(gòu)方案十十十確定定位方案，設(shè)計定位元件限制w、z和x、y、z驗證基準(zhǔn)選擇的合理性 根據(jù)工件的加工要求，該工序必須限制工件五個自由度。由工序簡圖，該工序限制了工件六個自由度。為保證工序尺寸620.10加加，應(yīng)以A面定位，限制工件z、y。為保證槽底面至工

27、件B面的垂直 度，應(yīng)選b面作定位基準(zhǔn)，限制工件y、x和z。為保證槽兩側(cè)面對如第曲咖孔軸線的對稱度，應(yīng)選014孔軸線定位，限制工件X 為了方便地控制刀具的走刀位置，還應(yīng)限制y。因而工件的六個自由度都被限制。為使定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn) 相重合，所選定位基準(zhǔn)應(yīng)是B面、14； mm孔和A面。Z HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例選擇定位元件 由工序簡圖知，本道工序工件的定位面是后平面B、底平面A和也丫曲晌孔。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，如圖3-67所示。HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二.銑床夾具銑床夾

28、具設(shè)計實例確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差定位后平面B所用的定位支承板參考JB/T 8029. 1-1999中的定位支承板進(jìn)行設(shè)計。定位底平面的定位支承釘以及菱形定位銷按實際需要在JB/T 8029. 2-1999中選取。，現(xiàn)需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ld=ld,如圖13-70所示。其中，/取 工件相應(yīng)尺寸的平均尺寸，公差取相應(yīng)尺寸公差的1/4,則有l(wèi)d = 23 0.02mm最后確定菱形定位銷圓柱部分的直徑及其極限偏差刃o參考國標(biāo)得b = 5,又菱形定位銷圓柱部分的直徑為= 14-0.043 = 13.957mm則菱形定位銷和定位孔配

29、合的最小間隙min為公差按IT7選取，有必+2=0.16 + 0.04HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二.銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例分析計算定位誤差1 少+0.27槽寬丄勺 血加的定位誤差該尺寸由銃刀直接保證，不存在定位誤差。槽底至工件底面位置尺寸620.10加n的定位誤差平面定位時，基準(zhǔn)位移誤差忽略不計，Ajw=0定位基 準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，Ajb=0,則AdwOC.槽兩側(cè)面對W4孔軸線的對稱度的定位誤差 工件以014孔軸線定位，定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)配合時產(chǎn)生的最大間隙將直接影響對稱度要d.槽底面對工件B面的垂直度的定位誤差 此時，定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)置合,，Ajb=Oo

30、平面定位，基準(zhǔn)位 移誤差忽略不計，Ajwo故Ajb=o。HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二.銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例減少對稱度定位誤差的措施 原方案對稱度定位誤差的主要來源Mj5d+5D+Xmin 心和益in都較大。心是014孔的加工公差，而 2abb血11 - d B-minmin采取如下措施。I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IT6級，這時=0 011/W/W Ajw-8d+5D+Xmin-0. 043+0. 011+0. 043-0. 097mmII在提高菱形定位銷圓柱部分精度的基礎(chǔ)上，將014孔的精度提高到IT8級，這時孔的尺

31、寸及公差為014晉如，西=0.027如，心資D+XndE 027+0. 011+0. 043=0.0沁可以保證對稱度的加工要求的。(2)確定夾緊方式，設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu) 滿足夾緊力水平作用要求的夾緊裝置結(jié)構(gòu)方案，圖3-74(b)所示為較鏈壓板機(jī)構(gòu)，當(dāng)較鏈 壓板轉(zhuǎn)開時，裝卸工件及清理切屑都很方便，這種結(jié)構(gòu)較好。二.銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例設(shè)計對刀元件、連接元件及夾具體 根據(jù)工件加工表面形狀，對刀元件可選用機(jī)床夾具零件及部件中的標(biāo)準(zhǔn) 的直角對刀塊。它的直角對刀面應(yīng)和工件被加工槽形相對應(yīng)(間距等于3mm塞尺厚度)，并把它安裝在夾具體的豎直板 上。根據(jù)所選X6130型銃床T形槽的寬度，選用寬度二

32、14訕,公差帶為h6的A型兩個定向鍵來確定夾具在機(jī)床 上的位置。夾具選用灰鑄鐵的鑄造夾具體。其基本厚度選為22mm,并要在夾具體底部兩端設(shè)計出供t形槽用螺栓緊固 夾具用的u形槽耳座。夾具上所需的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置都己設(shè)計好，并布置好它們之間的相對位置后，就可設(shè)計出夾具體的具體 結(jié)構(gòu)、形狀。3、繪制夾具總圖夾具總圖及其繪制過程如圖3-68所示。4、標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件(1)標(biāo)注尺寸、公差與配合夾具外形輪廓尺寸夾具在長、寬、高三個方向的外形輪廓尺寸分別為212加加、158加加和115加加。二.銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例工件與定位元件問的聯(lián)系尺寸 菱形定位銷軸線的位置尺寸（230.

33、02）加加，菱形定位銷定位圓柱部分直徑 尺寸014：霜加加。夾具與刀具的聯(lián)系尺寸該夾具的夾具與刀具之問的聯(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 兩個方向的尺寸。a.水平方向的調(diào)刀尺寸 水平方向的調(diào)刀尺寸為菱形定位銷中心至對刀元件R面之間的距離。12+0.018 加加由手冊查得所選用銃刀的寬度尺寸及其極限偏差為，其平均尺寸為12.09mm。菱形定位銷中心至工件上槽左側(cè)面的距離為12.09/2 = 6.045加加，再加上3加的塞尺厚度，故水 平方向調(diào)刀尺寸的基本尺寸為6.045+3 = 9.045加化由于調(diào)刀誤差山對工件尺寸公差有直接影響，故取工件相應(yīng) 要求公差（槽子兩側(cè)面對Hmm孔軸線

34、的對稱度0.2）的1/5,就得到水平方向調(diào)刀尺寸的基本尺寸及其極限偏差為 （9.045 0.02）mm二.銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例b.垂直方向的調(diào)刀尺寸 垂直方向的調(diào)刀尺寸為定位元件工作面P面至對刀元件S面之間的位置尺寸。工件上 相應(yīng)的尺寸為工件槽底至工件底面之間的位置尺寸(620.10)加加減去3加加的塞尺厚度，就得到垂直方向調(diào)刀 尺寸的基本尺寸為(62-3沏加=59加加。根據(jù)與調(diào)刀尺寸(9.0450.02沏加相同的公差，取垂直方向調(diào)刀尺 寸的基本尺寸及其極限偏差為(刃2沏加。夾具與機(jī)床連接部分的聯(lián)系尺寸14丹7/加。夾具內(nèi)部的配合尺寸 012H7/6 01OF8/7 01OM8/%7 01

35、OH7/6 06F8/7 06M8/7 05H7/6 等。(2)制訂技術(shù)條件|由于工件上有槽底至工件B面的垂直度要求00加加,夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面Q對夾具體底面的垂直度允差100： 0. 02 (mm)0由于工件上槽兩側(cè)面對014孔軸線對稱度的要求，夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面Q對定位鍵側(cè)面的垂直度允差100： 0. 02 (mm)(其影響關(guān)系見后面分析)。兩定位支承釘?shù)牡雀咴什畈淮笥?. 02 (mm)。二.銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例二.銑床夾具銑床夾具設(shè)計實例$冬胞乂老夬壟/ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY鉆床夾具在鉆床上進(jìn)行孔的鉆、擴(kuò)、餃、锪、攻螺紋加工所用夾具，稱為

36、鉆床 夾具。鉆床夾具用鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，俗稱鉆模，有利于保證被加工 孔對其定位基準(zhǔn)和各孔之間尺寸精度和位置精度，并可提高勞動生產(chǎn)率。鉆夾具的特點鉆床夾具用鉆套引導(dǎo)鉆頭，防 止鉆頭偏斜，用鉆模板固定鉆套， 保證鉆孔正確位置；夾具放在工作臺上，鉆孔時鉆 頭回轉(zhuǎn)和進(jìn)給，夾具和工件不動；由于鉆削力矩小，鉆小孔時夾 具常不固定。Z HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY鉆床夾具1鉆模的類型與選擇A固定式鉆模板及固定式鉆模 工件以底平面和外圓表面分別在夾具上的圓支承板1和長v形 塊2上定位，限制5個自由度；旋轉(zhuǎn)手柄8，由轉(zhuǎn)軸7上的螺旋 槽推動V形壓頭5夾緊工件；鉆頭由安裝在固定式

37、鉆模板3 上的鉆套4導(dǎo)向；鉆模板3用螺釘和銷釘緊固在 夾具體上。HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY鉆床夾具1鉆模的類型與選擇A回轉(zhuǎn)式鉆模用于加工分布在同一圓周上 平行孔系或徑向孔系；工件以內(nèi)孔、鍵槽和側(cè)平面 為定位基面，分別在夾具上 的定位銷軸6,鍵7和圓支承板 3上定位，限制6個自由度；由螺母5和開口墊圈4夾緊工 件；工件分度時，擰松手柄11， 拔出拔銷1，旋轉(zhuǎn)分度盤9帶 動工件分度，當(dāng)轉(zhuǎn)至拔銷1對 準(zhǔn)下一個定位套時，將拔銷1 插入，實現(xiàn)分度定位，再擰 緊手柄1,鎖緊分度盤，即可 加工工件上另一個孔。HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY鉆床夾

38、具1鉆模的類型與選擇A翻轉(zhuǎn)式鉆模!B 用于加工中、小型工件分布在不同表面上的孔; 工件以內(nèi)孔及端面在臺肩銷1上定位，用快換墊圈2和螺母3夾緊； 鉆完一組孔后，翻轉(zhuǎn)60鉆另一組孔；此類鉆模連同工件的總重量不能太重，一般應(yīng)在8010N以內(nèi)鉆床夾具1鉆模的類型與A翻轉(zhuǎn)式鉆模工件以內(nèi)孔和端面在彈簧脹套3和圓支承板4上定位，擰緊螺母5,向 左拉動倒錐螺栓2，使脹套3脹開，將工件內(nèi)孔脹緊，并使工件緊貼 在支承板4上，將工件夾緊；根據(jù)孔加工位置，夾具四個側(cè)面分別由鉆套1用以引導(dǎo)鉆頭，在鉆床 工作臺上，按順序翻轉(zhuǎn)夾具，鉆出工件上四個徑向孔。A蓋板式鉆模鉆床夾具1鉆模的類型與選擇鉆床夾具1鉆模的類型與選擇 一種

39、帶有升降鉆模板的通用可 調(diào)夾具；由夾具體1、三個滑柱2、鉆模板4和傳動、鎖緊機(jī)構(gòu)所組成 轉(zhuǎn)動手柄6，經(jīng)過齒輪齒條的 傳動和左右滑柱的導(dǎo)向，便能 順利地帶動鉆模板升降，將工 件夾緊或松開；鉆模板在夾緊工件或升降至一 定高度后，必須自鎖。鎖緊機(jī) 構(gòu)最廣泛的是圓錐鎖緊機(jī)構(gòu)； 機(jī)械效率較低，夾緊力不大； 鎖性能可靠，結(jié)構(gòu)簡單，操作 迅速，具有通用可調(diào)的優(yōu)點鉆床夾具1鉆模的類型與選擇鉆模板就連接在傳動箱上，并 隨機(jī)床主軸往復(fù)移動；工件以外圓和端面在定位套中 定位；鉆頭以錐柄和機(jī)床主軸連接， 并用楔鐵夾緊；主軸通過內(nèi)齒輪帶動10根工作 軸7傳動，并隨主軸送進(jìn)運動 鉆模板4裝在兩根導(dǎo)稈3上，隨 著機(jī)床主軸下

40、降，鉆模板借助 彈簧的壓力通過擺塊將工件壓緊。機(jī)床主軸繼續(xù)送進(jìn)，鉆頭即同時鉆削10個孔。鉆套安裝在鉆模板中，其配合為H7/n6或H17/r6。 固定鉆套結(jié)構(gòu)簡單，鉆孔精度高，適用于單一鉆孔 工序和小批生產(chǎn)鉆床夾具鉆套與鉆模板設(shè)計鉆套確定鉆頭、鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工中發(fā)生偏斜。結(jié) 構(gòu)分為固定式、可換式、快換式和特殊。鉆套導(dǎo)向部分高度尺寸H越大刀具 的導(dǎo)向性越好鉆模板較薄時采用帶肩鉆套?？讖叫　⒕纫筝^高時，H取較大值。便于排屑，鉆套下端與被加工工件 間應(yīng)留有適當(dāng)距離h。/ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY三.鉆床夾具2.鉆套與鉆模板設(shè)計固定鉆套：分為A

41、、B型兩種，安裝在 鉆模板中，其配合為H7/n6或H17/r6；可換鉆套：單一鉆孔工步的大批量生 產(chǎn)時，為便于更換磨損的鉆套，選用可 換鉆套。鉆套與襯套之間采用F7 / m6或 F7/k6配合，襯套與鉆模板之間采用 H17/n6配合。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下 螺釘，更換新的鉆套；快換鉆套 ：需鉆、擴(kuò)、鉸多工步加 工時，為能快速更換不同孔徑的鉆套， 應(yīng)選用快換鉆套。更換鉆套時，將鉆套 削邊轉(zhuǎn)至螺釘處，即可取出鉆套。鉆床夾具鉆套與鉆模板設(shè)計特殊鉆套由于工件形狀或被加工孔位 置的特殊性，需要設(shè)計特殊結(jié)構(gòu)的鉆套a）加長鉆套：在加工凹面上的孔時使 用。為減少刀具與鉆套的摩擦，可將鉆 套引導(dǎo)高度H以上的孔徑放

42、大。b）斜面鉆套：用于在斜面或圓弧面上鉆 孔，可增加鉆頭剛度，避免鉆頭引偏或 折斷。c）小孔距鉆套，用圓銷確定鉆套位置 。d）兼有定位與夾緊功能的鉆套：在 鉆套與襯套之間，一段為圓柱間隙配合 ，一段為螺紋聯(lián)接，鉆套下端為內(nèi)錐面 ，可使工件定位。三.鉆床夾具2.鉆套與鉆模板設(shè)計三.鉆床夾具3.鉆床夾具設(shè)計實例圖3-78所示為鉆搖臂小頭孔的工序簡圖。已知:工件材料為45鋼，毛坯 為模鍛件，所用機(jī)床為Z525型立式鉆床，成批生產(chǎn)規(guī)模。試為該工序 設(shè)計一鉆床夾具。c砂36)r三.鉆床夾具3.鉆床夾具設(shè)計實例（1）確定定位元件 根據(jù)工序簡圖規(guī)定的定位基準(zhǔn)，選用定位銷2和 活動V形塊5實現(xiàn)定位三.鉆床夾具

43、鉆床夾具設(shè)計實例HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY三.鉆床夾具鉆床夾具設(shè)計實例（3）確定夾緊機(jī)構(gòu) 針對成批生產(chǎn)的工藝持 征，此夾具選用螺旋夾 緊機(jī)構(gòu)夾壓工件。（4）確定其他裝置 為提高工藝系統(tǒng)的剛度， 在工件小頭孔端面設(shè)置 一輔助支承63冬胞乂老夬壟HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY _三.鉆床夾具3.鉆床夾具設(shè)計實例確定夾具的結(jié)構(gòu)方案確定定位元件根據(jù)工序簡圖規(guī)定的定位基準(zhǔn),選用定位銷2和活動v形塊5實現(xiàn)定位(圖 379a)o定位孔與定位銷的配合丿I寸取為(|)(尢位孔，定位銷mm). TT序尺寸(120 + (). 08)mm HIJ 言，

44、定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合Ajb = 0 :出于定位制制造誤差引起的定位誤差A(yù)dw二 (0.026+0.017+0.0095)111111=0. 0525mm,它小于該工序尺寸制造公差0. 16的1/3,證明上述定位方 案可行。確定導(dǎo)向裝置 本工序需依次對被加工孔進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗較、精較等4個工步的加工，才能 最終達(dá)到工序簡圖上規(guī)定的加工要求(018H7IH111),故此夾具選用快換鉆套4作導(dǎo)向元件(圖379a)。鉆套高度 H=1.5D=1.5X 18imn=27min,排屑空間 h=d= 18mino確定夾緊機(jī)構(gòu)針對成批生產(chǎn)的工藝持征，此夾具選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾壓工件。裝夾工件時, 先將工件定位孔裝

45、入帶有螺母的定位銷2上，接著向有移動v形塊5使之與工件小頭外圓相靠，實 現(xiàn)定位：然后在丁件與螺母圈3,擰緊螺母壓緊工件(圖35)。(彳)確定其他裝置為提高工藝系統(tǒng)的剛度，在工件小頭孔端面設(shè)置一輔助支承6。設(shè)計夾具體 1,將上述各種裝置組成一個整體。$冬胞乂老夬壟/ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY三.鉆床夾具鉆床夾具設(shè)計實例2、畫夾具裝配圖(圖3-79b)3、在夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求夾具外形輪廓尺寸：長274mm；寬152mm；高125mm0工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸：定位孔與定位銷的配合尺寸機(jī)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸及技術(shù)要求：根據(jù)工序簡圖上規(guī)定的兩兒小

46、心距要求，確定鉆套屮心 線與定位銷中心線之間的尺寸収為(120 + 0. 02)nini(其公差值取為冬件相應(yīng)尺寸(1200. 08)iiiiii的公 差值的(1 /21/5)；鉆套中心線對定位銷中心線的平行度公差取為0.02111m?；顒覸形塊對稱平面相 對于鉆套中心線與定位銷中心線所決定的平面的對稱度公差取為0. 05inino定位銷中心線與夾具底面 的垂直度公差取為0. Olmiiio夾具內(nèi)部的配合尺寸:參考機(jī)床夾具設(shè)計于冊標(biāo)注關(guān)鍵件的配合尺寸:/ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY鏜床夾具鏜床夾具也稱鏜模，由鏜套、鏜模架、定位元件、夾緊元件和夾具體 組成，主要

47、用于加工箱體、支座等零件上的孔或孔系，與鉆床夾具類似， 鏜模和鏜模架是鏜模特有的組成部分。1支架2導(dǎo)套3、4定位 元件5、8壓板6夾緊螺釘 7可調(diào)支承9鏜模底座10 鏜桿11浮動接頭2冬胞工老夬普jjZ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY鏜床夾具鏜床夾具也稱鏜模，由鏜套、鏜模架、定位元件、夾緊元件和夾具體 組成，主要用于加工箱體、支座等零件上的孔或孔系，保證孔的尺寸精度 、幾何形狀精度、孔距和孔的位置精度，與鉆床夾具類似，鏜模和鏜模架 是鏜模特有的組成部分。1.鏜夾具類型選擇單支承鏜模J HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY鏜床夾具1鏜夾具類型

48、選擇雙支承鏜模在鏜模中布置兩個導(dǎo)向裝置引導(dǎo)鏜桿，鏜桿和機(jī)床主軸采用浮動聯(lián)接， （1）前后雙支承鏜模鏜模支架分別布置在工件的兩側(cè)。鏜削孔的長度11.5D的通孔，或排在同 一軸線上的幾個短孔。加工精度很高。但鏜桿較長，剛度較低，更換刀具不甚方便。當(dāng)兩支架的距離L1Od時，應(yīng)增加中間導(dǎo)向支承，以提高鏜桿剛度。/ HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY鏜床夾具1鏜夾具類型選擇雙支承鏜模（1）前后雙支承鏜模鏜刀桿10和主軸之間通過 浮動接頭11連接。工件以底面、槽及側(cè)面在 定位板3、4及可調(diào)支承7上 定位，限制了工件的6個自 由度。采用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)，擰緊 夾緊螺釘6，壓板5、 8便同 時將工件夾緊。鏜模支架1上裝有滾動回轉(zhuǎn) 鏜套2，用以支承和引導(dǎo)鏜 桿。圖3-82 車床尾座孔鏜模鏜削車床尾座孔的雙支承前引導(dǎo)鏜模鏜模以底面A安裝在機(jī)床工 作臺上，其位置用B面找正$冬胞乂老夬壟J HEFEI UN