机械制造装备夹具设计步骤

1、第八节第八节 机床夹具设计步骤机床夹具设计步骤 P310 一、机床专用夹具的设计步骤一、机床专用夹具的设计步骤（一）设计前的准备工作（一）设计前的准备工作1） 明确工件的年生产纲领。明确工件的年生产纲领。2） 熟悉工件零件图和工序图。熟悉工件零件图和工序图。3） 了解工艺规程中本工序的加工内容。了解工艺规程中本工序的加工内容。.（二）（二） 总体方案总体方案的确定的确定图图5-69为夹具设计过程举为夹具设计过程举例：例：a)设计定位方案；设计定位方案；设计定位装置；设计定位装置；b)设计钻套；设计钻套；c)设计夹紧装置；设计夹紧装置；d)设计夹具体，完设计夹具体，完成总装图。成总装图。确定夹具

2、的结构方案，主要考虑以下问题确定夹具的结构方案，主要考虑以下问题： P311P3111.定位方案定位方案2.2.确定刀具的导引方法，并设计引导元件或对刀装确定刀具的导引方法，并设计引导元件或对刀装置；置；3.3.夹紧方案；夹紧方案；4.4.确定其它元件或装置的结构形式，如定向键、分确定其它元件或装置的结构形式，如定向键、分度装置等；度装置等；5.5.考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构；构；6.6.对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，经过分对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，经过分析比较，从中选取较合理的方案。析比较，从中选取较合理的方案。 （

3、三）绘制夹具装配图（三）绘制夹具装配图 P3111.尽可能尽可能1:1绘制；绘制；2.主视图应按操作实际位置布置；主视图应按操作实际位置布置；3.三视图要能清楚表示出夹具的工作原理和结构；三视图要能清楚表示出夹具的工作原理和结构；4.把工件视为透明体，用双点划线画出轮廓，画出定位面、把工件视为透明体，用双点划线画出轮廓，画出定位面、夹紧面和加工表面，无关其它表面可省略；夹紧面和加工表面，无关其它表面可省略；5.画出定位元件和导向元件；画出定位元件和导向元件；6.按夹紧状态画出夹紧元件和机构，必要时可用双点划线画按夹紧状态画出夹紧元件和机构，必要时可用双点划线画出松开位置时夹紧元件的轮廓；出松开

4、位置时夹紧元件的轮廓；7.画出夹具体、其它元件或机构，以及上述各元件与夹具体画出夹具体、其它元件或机构，以及上述各元件与夹具体的联结，使夹具形成一体；的联结，使夹具形成一体；8.标注必要的尺寸和配合和技术条件；标注必要的尺寸和配合和技术条件；9.对零件编号，填写标题栏和零件明细表；对零件编号，填写标题栏和零件明细表；10.进行定位精度和夹紧力验算进行定位精度和夹紧力验算.（四）绘制夹具零件图（四）绘制夹具零件图 P312例夹具装配图上应标柱的尺寸和技术条件夹具装配图上应标柱的尺寸和技术条件（1）夹具装配图上标注的尺寸）夹具装配图上标注的尺寸1）夹具外形轮廓尺寸。）夹具外形轮廓尺寸。2）夹具与机

5、床工作台或主轴的配合尺寸，以及固）夹具与机床工作台或主轴的配合尺寸，以及固定夹具的尺寸等。定夹具的尺寸等。3）夹具与刀具的联系尺寸，如对刀塞尺的尺寸、）夹具与刀具的联系尺寸，如对刀塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。4）夹具中工件与定位元件间，导向元件与刀具、）夹具中工件与定位元件间，导向元件与刀具、衬套间，夹具中所有相互间有配合关系元件应标衬套间，夹具中所有相互间有配合关系元件应标注配合尺寸、种类和精度。注配合尺寸、种类和精度。5）定位元件间、定位元件与导向元件间、各导向）定位元件间、定位元件与导向元件间、各导向元件之间装配后的位置尺寸及公差。元件

6、之间装配后的位置尺寸及公差。（二）夹具装配图上标注的技术要求（二）夹具装配图上标注的技术要求1）定位元件的定位表面间相互位置精度；）定位元件的定位表面间相互位置精度；2）定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基）定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度；面间的相互位置精度；3）定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度；）定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度；4）各导向元件的工作面间的相互位置精度；）各导向元件的工作面间的相互位置精度；5）夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面、）夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面、导向工作面与该基准面间的位置精度。导向工作面与该基

7、准面间的位置精度。 二、夹具精度的验算二、夹具精度的验算1）工件在夹具中的安装误差，它包括定位误差和）工件在夹具中的安装误差，它包括定位误差和夹紧误差。夹紧误差。2）夹具在机床上对定位误差，指夹具相对于刀具）夹具在机床上对定位误差，指夹具相对于刀具或相对于机床成形运动的位置误差。或相对于机床成形运动的位置误差。3）加工过程中出现的误差，它包括机床的几何精）加工过程中出现的误差，它包括机床的几何精度、运动精度，机床、刀具、工件和夹具组成的度、运动精度，机床、刀具、工件和夹具组成的工艺系统加工时的受力变形、受热变形，磨损，工艺系统加工时的受力变形、受热变形，磨损，调整、测量中的误差，以及加工成形原

8、理上的误调整、测量中的误差，以及加工成形原理上的误差等。差等。 第三项一般不易估算，夹具精度验算：前两第三项一般不易估算，夹具精度验算：前两项之和不大于工件允差的项之和不大于工件允差的2/3为合格。为合格。夹具精度验算举例：夹具精度验算举例：P313 夹具精度验算举例：夹具精度验算举例：P313（一）验算中心距（一）验算中心距1200.05 影响此项精度的因素有：影响此项精度的因素有：1）定位误差）定位误差 孔孔3636H7H7与销与销36g636g6配合最大间隙为配合最大间隙为0.05 0.05 ；2）钻模板衬套中心与定）钻模板衬套中心与定位销的中心距误差位销的中心距误差 装配图装配图120

9、0.01 误差为误差为0.02 ；3）钻套与衬套的配合间隙）钻套与衬套的配合间隙 2828H6/H6/g5g5为为0.029 0.029 ；4）钻套内孔与外园的同轴度标准钻套精度较高，误差忽略。5）钻头与钻套间的间隙会引偏刀具，产生误差e e = 0.038 【计算过程见P313和右图（图5-70）】综合误差按概率法计算得： 0.07 该该误差略大于中心距允差误差略大于中心距允差0.1 的三分之二，勉强可用。若改进，的三分之二，勉强可用。若改进，应从减少定位和导向的配合间隙应从减少定位和导向的配合间隙方面考虑。方面考虑。（二）验算两孔平行度精度（二）验算两孔平行度精度 工件要求18H7孔全长允差0.05mm。导致产生两孔平行度的因素有：1） 设计基准与定位基准重合，没有基准转换误差，但是配合间隙会产生基准位置误差 定位销轴中心与大头孔中心的偏斜角1 1（rad） 式中 1max 36H7/g6 处最大间隙（mm） H1 定位销轴定位面长度(mm)2）定位销轴中心线对夹具体底