夹具设计实例

1、实验三：机床夹具设计姓名；谢银飞 班级：机制152班 学号：72 (22)姓名：朱嘉俊 班级：机制152班 学号：73 (23)一.明确设计任务1 .设计任务加工拨义上?孔(工件材料45钢)。工件以孔、义口及槽在定位轴2、削边销1、偏心 轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由度。本夹具 采用较链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6,即可回转钻模板，以便于装卸工件。图1所示为 拨义钻孔工序图。设计在Z525立式钻床上钻拨义零件上的钻床夹具。图1零件图图2三维实体图2 .杠杆臂加工工艺分析（1）加工要求加工010和013两孔；孔距为78土； U型槽对称轴线与?轴线的水 平尺寸为

2、土，垂直尺寸为两孔垂直；？对轴线平行度公差为；。13对 。22轴线垂直度公差为。010孔Ra值为，013孔Ra值为。（2）加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面 里，要钻完一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。分析零件图可 知，该拔义的义角两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理 提供局部的接触硬度。义角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏， 保证孔的加工精度，及孔与义角两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过 铳削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高, 但也可以在正常的生产条件下，

3、采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该 零件工艺性好。二.定位方案与定位元件1 .夹具设计要求已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大 批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。2、夹具的设计方案分析： 孔为自由尺寸，可一次钻削保证。该孔在轴线方向的设计基准距离槽劣的对称中心线为土；在径向方向的设计基准是孔的中心线，其对称度 要求为，该尺寸精度可以通过钻模保证。孔：、槽/叫nm和拨义槽口是已完成的尺寸，钻孔。立钻Z525的最大钻孔直径为25mm,主轴端面到工作台面的最大距离H 为700mm,工作台面尺寸为375mmX500mm,其空间尺寸完全能够满足夹具的布 置和加

4、工范围的要求。本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式。方案设计：1、定位基准的选择：为了保证孔对基准孔垂直并对该孔中心线的对称度符 合要求，应当限制工件X的平移、Y轴旋转、Z轴旋转，三个自由度；为保证孔 处于拨义的对称面内且不发生扭斜，应当限制Y轴旋转自由度；根据零件的构造，最容易想到的是以622mm的孔为定位基准，这样可以避 免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用022孔口端面（底面）限 定 零件的上下移动的自由度；用小10孔附近圆柱表面限定零件沿中22中心 线转动 的自由度就可以实现完全定位。610孔附近为悬壁梁结构，加工时容易变形，在4>10孔口端面（底面）设辅 助 支承，用

5、来增加零件的刚性。2 .定位元件的选择：图3零件定位示意图定位销：插入022的孔，用来限制X,Y方向的移动和转动，共四个自由度。定位元件为非标准元件。用定位销的小端面（相当于一个支承钉）与中22孔口端面支靠限定Z方向的 移动自由度。定位元件为非标准元件。可调支承钉：限定Z方向的转动。定位元件为标准元件。用一辅助支承来提高工件的安装刚度和定位的稳定性。定位元件为非标准元件。三.夹紧方案的确定图4定位方案根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构， 它与一个加工面位置靠近，增加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面 较远，为提高刚性，故采用辅助定位元件来固定，该设汁采用

6、了螺旋辅助支承。图5夹紧方案四.夹具结构设计1 .定位装置（1）销轴（2）可调支承钉图6销轴可调支承钉在GB JB/T （六角头支承）中选取M8X40-S。图7可调支撑钉2 .夹紧装置（1）夹紧选用M10螺纹以满足强度要求。（2）开口垫圈3 .辅助装置图8夹紧方案（1）钻模板类型选择根据工件和夹具体的结构，选N固定式钻模板一固定式钻模板虽然有时装卸工件不便，但它结构简单、制造方便、定位精度局。3.辅助装置图9辅助装置（1）钻套从国家标准中选用。（2）钻模板图10钻模板1图n钻模板2（2）钻套的选择由于孔610mm和613mm一次钻孔就可达到要求，因此采用蜀定式好春（查手册确定型号）010mm选

7、无肩中13mm选有肩4夹具体选用铸图12钻模造夹具体。五.绘制夹具总图图13夹具体图14夹具三维实体图六.夹具装配图上的尺寸、公差及技术要求的标注最大轮廓尺寸（长、宽、高）：180、140、141影响工件定位精度的尺寸：<!>22e8、影响导向的尺寸及公差：O10G7>中13F7（公差带查表确定）影响夹具精度的尺寸及公差（公差按零件公差的1/2至1/5）：78土、15土、 土、相对于基准F的垂直度中、相对于基准F的垂直度由、相对于基准E的垂直度中其它重要尺寸和公差：18H7/r6、 O22H7/n6以及定位销与夹具体的配合 尺寸（图中遗漏，应补上）需标注的技术要求：见装配图七

8、.工件加工精度分析定位误差：两孔的直径尺寸基本上由钻头尺寸保证，没有定位误差。尺寸78土、15土平行度公差和垂直度公差的工序基准和定位基准重合，基 准不重合误差为AB=0：尺寸78±、15土和平行度公差和垂直度公差存在基准位移误差，其大小等 于定位轴与6 22孔之间的最大配合间隙AY=Xmax=+=尺寸78±、15土和平行度公差和垂直度公差的定位误差分别为AD= b+ ay二尺寸 的基准位移误差和基准不重合误差都为0,所以定位误差为0工件加工精度分析对刀误差AT：因加工孔处工件较薄，可不考虑钻头的偏差。钻套导向孔尺寸为“10F7和 613F7；钻头尺寸为小和613 ；各尺寸的对刀误差为：AT=+mm=安装误差AA：AA=O夹具误差AJ：78±的夹具误差为：15±的夹具误差为：的夹具误差为：平行度的夹具误差为:垂直度的夹具误差为：加工方法误差AG：各尺寸的加工方法误差各取相应尺寸的1/378±的加工方法误差为：1/3=15±的加工方法误差为：1/3=的加工方法误差为：3=平行度加工方法误差的为：垂直度 加工方法误差的为：钻模在钻孔时的加工精度计算表1钻模加工精度计算表78