夹具设计说明书

1、夹具设计说明书1夹具方案的论证本专用钻模用于钻杠杆臂的：一 ：钻削以及另一垂直方向尹 13 孔的钻加工。由于加工精度不高，属于单工步工序应采用固定钻套。由于 ：* .：与分布在小同表而且相互垂直，加工时由手工操作连同工件起翻，所以以应采用翻转式钻模。此种钻模在设计制造时应注意安装位置的平稳性及切屑的排岀等问题。本工序（：讯的钻、扩、铰）之前已加工完各平面且：内孔，提供了本工序的加工定位基准。为此根 据加工要求确定定位方案为完伞定位。夹紧机构采用螺旋夹紧机构，简甲可靠。本工序采用立钻 Z5025 机床，刀具为标准麻花钻。机床与刀具均为通用型号，故夹具设计应使其适应 机床与刀具，由于是中小批量生产

2、，夹具的结构力求简单，易于制造，操作方便。2夹具的结构及特点2.1 夹具的结构本钻模属翻转钻模（适合重不大于 10kg 小件）加工时翻转使用，在工作台上不安装，本夹具主要由钻模体、上模板、定位轴、辅助支撑等组成。2.2 夹具的特点铸造钻模体钻模板还可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板和悬挂式钻模板。本夹具根据结构特点，：曲:上以及 13 加工皆采用固定模板。这样可以保证较高的中心距精度，用两对角线布置的定位锥销来定位，再由两对角线布置的螺钉紧。本夹具有辅助支撑：3.定位：3.1 定位与定位原理本夹具在钻模中采用完全定位，即六点定位，用适当分布的六个约束点限制工件的六个自由度。3.2

3、定位方式本钻模定位属于组合定位：:22 圆柱孔用于短销定位，限制两个自由度，端平面C 42 二 22 环形面）定位，限制三个自由度，形成了短销加宽环形平血组合，共限制五个自由度。另用一个防转定位销定 位，限制一个定位度。防转定位销定在工件的另一端厚10mm，? 10 的侧面（见左视图）位置， 可防止工件转动。对于一孔一端面的定位基准我们设计了定位柱。定位柱的结构分三段：安装部分：42 下端面往下：16 安装柱，安装螺纹 M12。（加垫圈、锁紧螺母）是用来定位柱安装在钻模体上 的。定位部分：=42 上端面加上往上-22 定位颈。（长度较短，与22 长 25 通孔是间隙配合，作定位时属短销 定位。

4、）形成短销加宽环形面的组合定位。夹紧部分：定位部分再往上的一段螺纹M10 （外加六角夹紧螺母 M10 和开口垫圈：10）用来夹紧工件。辅助支承辅助支撑：采用的是螺旋辅助支承，本夹具夹紧力作用点远离切削力，为了提高工件装夹刚性和稳定性，宜在工件定位后，在：下方增设螺旋辅助支撑（用 M22 螺纹拧在夹具体上）。他不起定位作用，是在定位夹紧后，调高与工件接触，为了让开钻头，并有利排削。支撑制成中空通孔（比；行；.7-）。高度调好后由 M22 锁紧螺母锁紧。一般情况下同一批零件辅助支承不进行调整。零件换批后要进行调整。4夹紧夹紧机构的任务是在夹紧过程中不破坏工件的正确定位，且在加工过程中不因为受到切削

5、力、离心力、惯性力以及重力等外力的作用，而破坏工件的正确定位定。4.1 对加紧装置的基本要求夹具上实现夹紧的夹紧机构是否正确合理，对于保证加工质量提高生产率、减轻工人的劳动强度有很大影响。4.1.1 夹紧时不破坏工件的正确位置，并使工件在加工过程中不因振动而变形、错位。4.1.2 夹紧作用准确、安全、可靠，夹紧机构要有自锁作用。4.1.3 夹紧动作迅速，操作方便省力。4.1.4 夹紧机构的自动化程度应与工件的生产批量及工厂的生产条件相适应。4.1.5 结构简单、紧凑、有足够刚性，尽量使用标准件。4.2 夹具夹紧力分析4.2.1 夹紧力方向的选择4.2.1.1 夹紧力的方向应有利于工件的定位，而

6、不能破坏定位。为此一般要求主夹紧力应垂直指向第一定位基准面。4.2.1.2 夹紧力的方向应尽量与工件刚度大的方向一致，以减少工件变形。4.2.1.3 夹紧力的方向应尽可能与切削力，工件重力方向一致，以较小所需的紧力。4.2.2 夹紧力作用点的选择4.2.2.1 夹紧力作用点应正对支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区内，以保证工件已获得的定位不变。4.2.2.2 夹紧力作用点应处在工件刚性较好的位置，以减少工件的夹紧变形。4.2.2.3 夹紧力作用点和支撑点应尽量靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗震性。4.2.2.4 夹紧力作用点应尽量使各支撑处的接触变形均匀，以减小加工误差。4.3

7、 夹紧力大小夹紧力大小应保证定位稳定可靠，夹紧力过小，在加工过程中会发生位移或偏转，夹紧力过大会使工件变形，因此夹紧力大小应适当。本控制臂钻模具有结构简单，夹紧方便，自锁性好，安全省力的特点。其夹紧装置由定位柱上端的外螺纹M1 0、外六角夹紧螺母 M10 和开口垫圈中-10 组成。符合夹具的基本要求，也符合夹紧力三要素的择原则。和适合中小批量生产，手动夹紧。5.1导向5.1 本钻模的钻模板钻模板可分为固定式钻模板、铰链式钻模板，可卸式钻模板和悬挂式钻模板。本夹具根据结构特点，钻10 以及：13 孔，皆采用固定模板。这样可以保证较高的中心距精度，用两对角线布置的固定位锥销来定位，再由两对角线布置

8、的螺钉紧固。钻模板的材料：455.2 钻套的选择按结构和使用情况有固定钻套、快换钻套、可换钻套和特殊钻套四种。本钻模属中小批量生产，钻：10 以及：13 孔，精度要求较低，用单独一个钻头一次钻成，是单工步工序 故使用固定钻套。固定钻套以过盈配合直接压入夹具体钻套板孔内，固定钻套位置精度高，但磨损后不易 更换。钻套材料及热处理方法的选择T10A 淬火 55-60HRC 优质碳素工具钢（高级）淬火加低温回火而耐磨.6.夹具体的设计夹具体是整个夹具的基体和骨架，要服从所有元件、机构和装置的安装要求来精心设计，夹具体需要 正确的安装在机床上，故夹具体的形状和尺寸，主要取决于夹具上各组成体的分布、工件形

9、状、尺寸、加 工性质等。6.1 设计夹具体的基本要求6.1.1 要有足够的强度和刚性。夹具体在夹紧力、切削力的作用下，应不变形、不震动，保证加工质量。6.1.2 结构应简单，工件装卸方便。在保证夹具体强度和刚度的前提下，尽可能的体积小，重量轻，以便操作。6.1.3 要有良好的机械加工工艺性和使用性。夹具体上有三个主要部分：即夹具体与机床表面的安装基面；安装导向装置的表面；安装定位元件的 表面。6.1.4 尺寸要稳定铸造件夹具体要进行时效处理，壁厚变化要缓和、均匀，以免产生过大的内应力。6.1.5 排除切屑要方便。为了防止加工中切削积留在定位元件工作表面或其他装置而影响工件的正常定位和夹具的正常

10、工作，在设计夹具时要考虑切屑的排泄问题。6.1.6 夹具体在机床上的安装要稳定、可靠、安全。本钻模体采用中空式，每边厚10mm，其中与 B 基准而相平行的两个面上分别开两个3020mm 的孔,从而使钻模体减轻重量。使工人操作方便，快捷。6 .2 夹具体的毛坯制造方法本夹具属于铸造夹具体，它的优点是工艺性好，可铸造各种外形，而且抗压强度、刚度和吸震性能比 较好，经过时效处理后尺寸稳定成。本夹具体材料采用HT150 成本低。6 .3 夹具体支脚的设计应减少夹具体底面与机床工作台的接触面积，使夹具体放置平稳。支脚的设计心满足下面的要求：6.3.1 支脚必须是四个；6.3.2|支脚断面尺寸必须大于机床

11、工作台T 形槽的宽；6.3.3 夹具的重心、钻削压力必须落在支脚形成的支撑面上；6.3.4 支脚必须与钻床主轴轴线垂直或平行，保证加工质量；本钻模体有两个基准面，（彼此互相垂直）以保证两基准面分别与加工的钻头方向垂直。7.主要尺寸的确定7. l 轮廓尺寸为 180 x143X1407.2 有关尺寸的确定。7.1.1 定位柱中心线到-钻套的中心距由杠杆臂上的尺寸来确定，零件图上中心距为：二 0.5 夹具定位柱中心线到中钻套的中心距的基本尺寸为78,公差为零件公差的 1/ 31/5 取土 0.1 5。7.1.2 在另外一个垂直方向上，定位柱中心线到：钻套的中心距由杠杆臂上的尺寸来确定，定位柱中心线

12、到；-:钻套的中心在左右方向的中心距零件图上为150.15。夹具定位柱中心线到 U 钻套的中心距的基本尺寸为15,公差为零件公差的 1/31/5 取土 0.1 5。定位柱中心线到 U 钻套的中心距为 150.15。7.1.3 定位柱中心线到曲丄卫钻套的中心在上下方向的中心距零件图上为：12.5，是末注公差我们取 12. 5 057 .2 几处配合的确定。定位柱与体孔配合 M16HT/n6定位柱与工件配合一钻套 22118/n6:.:钻套与模板LTL 是配合松 18HT/n6:钻套与模板低孔是配合：HT/n6。&定位误差的计算一批工件分别在夹具中定位时，各工件所占据的位置并不完全一致。由

13、于工件在夹具中定位不准确 所引起的加工误差，称为定位误差。定位误差的计算公式：二二_B+ W其中： D1 :定位误差 B:基准不重合误差 w :基准位移误差 & 1 钻二 10 孔时的定位误差基准不重合误差厶 BB=0（设计基准与定位基准重合）w :由于不能保证单边接触基准位移误差等于定位柱配合的最大间隙_ = ：. .：:=定位误差：一 二 _S+ W=Xmax=8 钻二孔时的定位误差基准不重合误差厶 B :B=0（设计基准与定位基准重合）w :（定位环形面和基准环形面经过加工而接触）定位误差的：二二_B+ W =09夹具的使用9. 1 工件在央具上的安装工件以叭匕孔套入夹具定位柱上

14、，以端面与定位基准面（环形面）接触，且转动工件使另一端厚 10,以 R12D 侧向中心线与防转销接触，定位完毕。初步拧紧件夹 紧螺母，工件另端与调高后的辅助支撑接触良好后，宁紧锁紧螺母，再将夹紧螺 母完全拧紧。其夹紧力的大小由工人凭经验自行掌握. （用标准呆扳手）9.2 工件的加工过程9 .2.1 以夹具基准而 AF 平放在立钻工作台上，让钻头与钻套处于正确位置，引导钻头钻：-：孔，操作完毕后，夹具翻转 90 度，以基准面 E 平放在工作台上，对好基准钻；-：孔9.3 松开夹紧螺纹，侧向抽出开口垫圈，取出工件，加工完毕。10 参考资剌机械制造工艺学（清华人学工先逵主编）机械设计师手册机床夹具设汁（哈尔滨工业人学）机加工工艺手册高级钳工技能训练机械制造装备（黄鹤主编）致谢尊