机械工装夹具设计资料.docx

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机械工装夹具设计资料

图3、6固定支承钉

（a）（b）（c）

图3、10自位支承

图3、8可调支承

图3、9可调支承的应用

-

图3、32夹紧机构的组成

1-压板;2-连杆;3-活塞推杆;4-气缸;5-活塞;6-配气阀

图3、35夹紧力作用点靠近加工表面

图3、37快速螺旋夹紧机构

（d）

图3、41偏心夹紧机构

图3、72定向键

图3、73对刀装置

图3、74标准对刀块

图3、76铣床夹具体与耳座

图3、77车床尾座孔镗模

1-支架;2-镗套;3、4-定位板;5、8-压板;6-夹紧螺钉;7-可调支承钉;9-镗模底座;10-镗刀杆;11浮动接头

图3、78镗曲轴轴承孔金刚镗床夹具

1、3-V形块;2-浮动压块;4-弹簧;5-活塞;6-活塞杆;7-转动叉形块;8、9-浮动压板

图3、81内滚式滚动镗套

图3、82回转镗套的引刀槽及尖头键

（a）（b）（c）

图3、83单支承导向镗孔示意图

（a）（b）

图3、84双支承导向镗孔示意图

图3、95加工偏心件的通用可调夹具

图3、96铣两端面成组夹具

1-组合气缸;2-双向压板;3-基体;4-快卸垫板;5-可换V形块;6-传动杆;7-压板;8-螺钉

图3、100自动线上的机床固定夹具及随行夹具

1-活动定位销;2-钩形压板;3-随行夹具;4-输送支承;5-定位支承板;6-润滑液压泵;7-杠杆;8-液压缸

图3、101数控镗铣床夹具

1、2-步进电机;3、4、8、9-支承;5-丝杠;6-小滑板;7-大滑板10-钩形压板

图3、102拨杆零件图

（a）（b）

图3、103拨杆的定位方案

3.5.2专用夹具的设计示例

拨杆零件如图3、102,其加工过程为:

同时铣一面及另一面大小端面,钻铰φ12H9、φ8H9孔并倒角,钻φ7孔与螺纹底孔φ5,铣2mm槽,攻螺纹M6。

生产批量N＝500件,设计钻阶梯孔φ7与φ5的钻床夹具。

（1）分析本工序加工要求

在拨杆大头平台上加工φ7、φ5孔,孔与R6同心,距离大孔12H9的位置尺寸就是12,垂直平台端面。

（2）确定定位方案

由加工要求可知位置尺寸12的工序基准为12H9孔心,考虑工件结构,取大孔12H9、端面及小孔8H9为定位基准面,采用一面两销限位,取定位元件φ12f8心轴并带定位台肩面,φ8e8的削边销具体结构见图3、103。

（3）确定对刀导向方案

由于加工孔就是阶梯孔,所以采用快换式钻套引导刀具、固定式钻模板确定夹具与刀具的相对位置,并注意在夹具体上留有“排屑空间”,详细结构见图3、104。

（4）确定夹紧方案

由于产量N＝500不太大,所以采用简单手动快速螺旋夹紧机构,通过拉杆、开口垫圈、弹簧与星形手轮螺母,在轴向方便、迅速、可靠地实现夹紧,见图3、105。

（5）确定夹具体并绘制夹具装配总图

夹具体要将定位、夹紧、对刀导向等装置连为一体,并能很好地安装在机床上,考虑工件本工序要求与定位、夹紧、对刀导向等装置,可采用铸造半开式框架夹具体,这样夹具体的结构简单、刚度好、重量适中,且制造较方便,成本相对较低。

图3、106拨杆阶梯孔夹具结构总图

如图3、106所示,先绘出工件双点划线三视图,依次实线绘出定位装置、导向装置、螺旋夹紧装置,通过绘制夹具体,把各装置零件之间的连接、配合表达清楚,最后标注必要的装配尺寸、配合及技术要求。

3.5.3夹具总图尺寸及技术要求的制订

1、夹具总图上应标注的尺寸与公差

（1）最大轮廓尺寸

一般指夹具长、宽、高三个方向的轮廓尺寸。

如图3、107中φ70×84×60。

如果夹具有活动部分,则应用双点划线画出其最大活动范围。

（2）影响定位精度的尺寸及公差

主要指“工件定位基面－定位元件”或“定位元件之间”的相互位置尺寸及公差。

例如图3、107中φ20H7/g6,台肩与心轴间垂直度“⊥/0、01/A”等。

（3）影响对刀精度的尺寸及公差

主要指“刀具－对刀导向元件”本身及相互之间尺寸公差。

如图3、107例中:

钻套导引孔的公差φ5F7。

（4）影响夹具在机床上安装精度的尺寸及公差

主要指“夹具安装基面－联接元件与机床相应配合表面”间尺寸、公差。

如图3、107中钻模的安装基面就是平面,要求底平面的平面度为0、05。

又如图3、93车床夹具中“⊥/0、005/A,φ120H7/n6”及其沉台面的垂直度“⊥/0、05/A”。

（5）影响夹具制造及装配精度的尺寸及公差

指“定位元件－对刀元件－安装基面”三者之间的位置尺寸及公差。

1盘;2-套;3-定位心轴;4-开口垫圈;5夹紧螺母;6-固定钻套;7-螺钉;8-垫圈;9-锁紧螺母;10-防转销钉;11-调整垫片

图3、107钢套钻孔型材夹具体钻模标注及精度分析示例

例如图3、107中对刀导向元件钻套与定位端面距离20±0、03,安装基面、定位心轴及刀具导套之间位置要求“∥/0、05/B、⊥/60:

0、03/B、÷（对称度）/0、03/A”。

（6）其它重要尺寸及配合

主要指夹具内部各连接副的配合、各组成元件之间的位置关系。

这类尺寸的配合及形状位置公差,设计时可查阅夹具设计手册。

如图3、107中夹具体盘1、套2间的配合φ40H7/n6,夹具体与定位元件间配合φ14H7/n6,衬套与钻模板间、钻套与衬套间配合10H7/n6等。

2、夹具总图上应标注的其它技术要求

夹具总图上无法用符号标注说明而又必须说明的问题,就用文字形式写出技术要求,包括夹具装配调整方法、配作加工要求、夹具操作顺序等。

例如本例中,应标出“20±0、03尺寸由装配时修磨垫片11来保证”的技术要求。

3、夹具总图上公差值的确定

夹具总图上取公差值大小的原则就是满足加工零件要求的前提下,尽量降低夹具的制造精度与成本。

（1）直接影响工件加工精度的误差

夹具总图上应标注的第

（2）～（5）类尺寸的公差属于此类公差。

夹具公差TJ取工件对应尺寸公差与位置公差Tk的（1/2～1/5）即有:

TJ＝（1/2～1/5）Tk

工件加工批量大、精度低时TJ取小值,反之TJ取大值,这样可延长夹具寿命,降低制造难度。

例图3、107中“20±0、03,垂直度⊥、对称度÷”的取值均属于此类。

（2）夹具上与工件未注公差对应的尺寸及位置公差

工件上尺寸公差Tk就是末注公差时,视为IT12～14级,则夹具上相应公差TJ按IT9～11级取并标注;工件上位置要求Tk为未注公差时,视为9～11级,夹具上相应位置公差TJ按7～9级取并标注;工件未注角度公差视为±10′～30′,夹具上相应角度公差则标注为±3′～10′。

4、工件加工时夹具精度分析

由前可知,在夹具中加工工件时,总加工误差∑△就是各项误差之与,按概率法叠加保证工件加工精度的条件:

为保证夹具使用寿命,防止因磨损导致的过早报废,在分析工件加工精度时,一般会留出一定的精度储备量JC,上式改写为∑△≤Tk－JC或JC＝Tk－∑△≥0、

图3、108钢套加工径向孔工序图

当JC≥0时,夹具能满足工件的加工要求,JC值的大小还表示夹具使用寿命与夹具总图上各项公差TJ的取值就是否合理。

如图3、107及钢套钻孔工序图3、108,分析钢套钻模加工精度如下:

1）定位误差△D:

计算得出△D（20±0、1）＝0,△D（÷）＝Xmax＝0、041

2）对刀误差:

∵钻套φ5F7（+0、022+0、010）、钻头φ5（0-0、03）

∴△T=0、022+0、03=Xmax＝0、052

3）夹具安装误差△A:

夹具底平面放在机床工作台上,所以有△A＝0

4）夹具制造误差△Z:

因为夹具自身的制造及装配调整,因此有以下三项

△Z（⊥/0、03/B）＝0、03,△Z（÷/0、03/A）＝0、03,△Z（20±0、03）＝0、06

5）过程误差△G:

△G（÷）＝1/3×Tk＝1/3×0、1＝0、033

△G（20）＝0、2×1/3＝0、067

∵∑△（20）＝＝0、108

∴JC＝Tk－∑△＝0、2-0、108＝0、092＞0

∵∑△（÷）＝＝0、087

∴JC＝Tk－∑△＝0、1-0、087＝0、013＞0

所以此方案可使用。

值得注意的就是夹具一般就是单件生产,且精度要求高,多采用“修配法”装配,有“配作”及“精作”要求时,须要在总图技术要求中标明;有时也可能采用“调整法”装配保证夹具使用精度,此时要合理选择调整件。