机械工装夹具设计资料.docx

1、机械工装夹具设计资料- 352 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12H9、8H9孔并倒角，钻7孔和螺纹底孔5，铣2mm槽，攻螺纹M6。生产批量N500件，设计钻阶梯孔7和5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7、5孔，孔与R6同心，距离大孔12H9的位置尺寸是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12f8心轴并带定位台肩面,8e8的削边销具体结构见图3.103。（3）确定对刀导

2、向方案由于加工孔是阶梯孔，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N500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、弹簧和星形手轮螺母，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和定位、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。如图3.106所示，先绘出工件双点划

3、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。353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和公差（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708460。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20H7/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

4、之间尺寸公差。如图3.107例中：钻套导引孔的公差5F7。(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，120H7/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。例如图3.107中对刀导向元件钻套与定位端面距离200.03，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

5、）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40H7/n6，夹具体与定位元件间配合14H7/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“200.03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是满足加工零件要求的前提下，尽量降

6、低夹具的制造精度和成本。（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和位置公差Tk的(1/21/5)即有：TJ（1/21/5）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“200.03，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是末注公差时，视为IT1214级，则夹具上相应公差TJ按IT911级取并标注；工件上位置要求Tk为未注公差时，视为911级，夹具上相应位置公差TJ按79级取并标注；工件未注角度公

7、差视为1030，夹具上相应角度公差则标注为310。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，总加工误差是各项误差之和，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TkJC 或JC Tk0.当JC0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和夹具总图上各项公差TJ的取值是否合理。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（200.1）0，D（）Xmax0.0412）对刀误差：钻套5F7（+0.022+0.010

8、）、钻头5（0-0.03）T =0.022+0.03=Xmax0.0523）夹具安装误差A：夹具底平面放在机床工作台上，所以有A04）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（200.03）0.065）过程误差G：G（）1/3Tk1/30.10.033 G(20）0.21/30.067(20)0.108JCTk0.2-0.1080.0920 （）0.087JCTk0.1-0.0870.0130所以此方案可使用。值得注意的是夹具一般是单件生产，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。