专用夹具设计20161002

1、机机床床夹具设计方法夹具设计方法1机床夹具的设计方法 夹具的基本要求能稳定保证工件的加工精度;能提高机械加工的劳动生产率,降低工件的制造成本;经济性好：结构简单,操作方便,安全和省力;使用性好：便于排屑;工艺性好：有良好的结构工艺性,便于夹具的制造、装备、检验、调整和维修. 设计时应在保证加工精度的前提下设计时应在保证加工精度的前提下,综合考虑生产率、经济性和劳综合考虑生产率、经济性和劳动条件等项因素动条件等项因素.2/138机床夹具的设计方法 夹具的设计步骤1.1.研究原始资料研究原始资料, ,明确设计任务明确设计任务2.2.确定夹具的结构方案确定夹具的结构方案, ,绘制结构草图绘制结构草图

2、 确定工件的定位方案、夹紧方案确定工件的定位方案、夹紧方案 确定其他元件或装置的结构型式确定其他元件或装置的结构型式,如导向、分度装置等如导向、分度装置等 合理布置各元件或装置合理布置各元件或装置,确定夹具的总体结构，绘草图确定夹具的总体结构，绘草图3.3.进行必要计算。进行必要计算。4.4.审查方案，改进设计。审查方案，改进设计。3/138机床夹具的设计方法5 5绘制夹具总装配图绘制夹具总装配图 总装配图的比例应尽量采用总装配图的比例应尽量采用1:1的比例的比例 总装配图视图的选择，总装配图视图的选择，主视图应选面对操作者的工作位置主视图应选面对操作者的工作位置 绘制总装配图的顺序，绘制总装

3、配图的顺序，先先用双点划线将工件的外形轮廓、定用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图上位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图上;视工件为透视工件为透明体，明体，再再绘出定位、对刀引导、夹紧元件及其它元件或装置绘出定位、对刀引导、夹紧元件及其它元件或装置;其次其次，标注有关的尺寸、公差和技术要求；，标注有关的尺寸、公差和技术要求；最后最后绘出夹具体，绘出夹具体，并填写明细表及标题栏并填写明细表及标题栏.6.6.绘制夹具零件图绘制夹具零件图 夹具总装配图中的非标准零件均要绘制零件图夹具总装配图中的非标准零件均要绘制零件图, 并按夹具总装并按夹具总装配图的要求配图的

4、要求,确定各零件的尺寸、公差及技术要求确定各零件的尺寸、公差及技术要求.4/138夹具总图上的尺寸和公差 最大轮廓尺寸 影响定位精度的尺寸和公差 影响对刀精度的尺寸和公差 影响对刀精度的尺寸和公差 影响夹具制造精度的尺寸和公差 其他重要尺寸和公差5/138夹具总图上的技术要求 四类技术要求：定位元件之间的定位要求定位元件与连接元件和（或）夹具体底面的相互位置要求导引元件和和（或）夹具体底面的相互位置要求导引元件与定位元件间的相互位置要求。6/138夹具总图上公差值的确定 直接影响工件加工精度的夹具公差 夹具公差取工件公差的1/21/5，工件产量大，精度低时，取小值；反之取大值。 与工件上未注公

5、差的加工尺寸对应的夹具公差 工件的加工尺寸未注公差时，工件公差视为ITl41T12，夹具上的相应尺寸公差按IT11IT9标注；工件上的位置要求未注公差时，工件位置公差L视为911级，夹具上相应位置公差按7 9级标注；工件上加工角度末注公差时，工件公差视为3010，夹具上相应角度公差标为103。7/138工件在夹具上加工的精度分析 影响加工精度的因素影响加工精度的因素定位误差对刀误差安装误差夹具制造误差加工方法误差 保证加工精度的条件保证加工精度的条件8/138夹具的制造特点及其保证精度的方法 夹具的制造特点夹具的制造特点单件生产，制造周期短，精度高，常采用修配法。 保证夹具制造精度的方法保证夹

6、具制造精度的方法在夹具制造中常用调整法和修配法来保证精度 修配法：装配时修去制定零件上预留的修配量达到装配精度的方法9/138夹具的制造特点及其保证精度的方法调整法：用改变可调整零件的相对位置或选用合适的调整件已达到装配精度的方法。（可动、固定）10/138机床夹具设计实例分析钻床夹具镗床夹具铣床夹具车床夹具11/138钻床夹具设计 指导12第一部分 钻床夹具简介13 钻床夹具的主要类型 钻床夹具简称钻模。钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生产中，已广泛采用钻模来进行加工。14/138钻床夹具设计要点15/138钻床夹具设计要点 钻套类型与设计

7、钻套又称为导套，作用是确定刀具的位置和方向，即引导刀具进入正确的加工位置，并防止刀具在加工过程中发生偏斜，提高刀具的刚性，防止加工过程中的振动，从而保证工件的加工质量。由此可见，钻套的选用和设计正确与否，直接影响工件的加工质量。 16/138钻床夹具设计要点 钻套的种类 钻套按其结构和使用情况可分为： 固定钻套 可换钻套可换钻套用H7/g5或H7/g6的间隙配合压入衬套孔内，衬套外圆与钻模板底孔的配合采用H7/n6或H7/r6的过盈配合。为了防止钻套随刀具转动或被切削顶出，常用螺钉固紧。可换钻套用于大批量生产中，由于钻套外圆与衬套内孔采用间隙配合的关系，其加工精度不如固定式钻套。 固定钻套分为

8、无肩钻套和带肩钻套两种形式。这种钻套的外圆用H7/r6或H7/n6的过盈配合压入钻模板或夹具体的底孔内。 17/138钻床夹具设计要点 快换钻套 快换钻套更换迅速，只要将钻套逆时针转动一下，即可从钻模板中取出。他与衬套的配合采用H7/g6或H6/g5的间隙配合。 适用于在一个工序中使用几种刀具（指钻，扩，铰）依次连续加工的情况。 18/138 特种钻套 当工件的结构形状或工序加工条件均不允许采用上述几种标准钻套时，就应视具体情况设计各种形式的特种钻套。 钻床夹具设计要点19/138钻床夹具设计要点 钻套的设计 钻套设计主要指钻套引导部分长度H的确定；钻套底部与工件表面距离h的确定；钻套内径的基

9、本尺寸和公差的确定；钻套孔中心线位置尺寸和公差的确定钻套材料和热处理的选择等。 20/138钻床夹具设计要点 钻套引导部分长度H 钻套底部至工件表面间的距离h 钻套内径的基本尺寸和公差的确定钻套引导部分长度H由工件被加工孔的位置精度和深度，刀具的刚性和工件表面的形状等因素决定。钻套引导部分短，则引导性不好，降低引导精度；过长的话，则增加刀具与钻套之间的摩擦，加速刀具和钻套的磨损，降低使用寿命。正确选择钻套底部至工件表面间的距离h，对保证加工质量和提高生产效率均有重要意义。钻削钢料时，如果h过小，带状切削不能及时排出，因而堵塞在工件与钻套之间，当切削过多时，会将钻套顶出，划伤工件表面，甚至折断钻

10、头。但s过大的话，会使刀具的引偏量过大，降低加工精度。钻套的内径与刀具间的配合间隙过大的话，直接影响工件上被加工孔的位置精度，间隙过小的话，又会加剧刀具与钻套的磨损。因此，钻套内径的基本尺寸应等于所引导刀具的最大极限尺寸。21/138 钻床夹具的主要类型 固定式钻模 这类钻模多为大型钻模，一般在立钻或摇臂钻床上使用，加工工件上较大的孔或轴线相互平行（用摇臂钻）的孔系，钻模需要固定在机床工作台。22/138钻床夹具的主要类型 固定式钻模23/13824/13825/13826/138 钻床夹具的主要类型回转式钻模 回转式钻模的结构形式按其转轴的位置可分为立轴式，卧轴式和斜轴式三种。 这类钻模的引

11、导元件钻套，一般是固定不动的，为了实现工件在一次安装中进行多工位加工的目的，钻模一般采用回转式分度装置。 当工件上的几个被加工的孔，是轴线互相平行的轴向孔或是分布在圆柱面上的径向孔时，使用回转式钻模是很方便的，即可保证加工精度，又可以提高生产效率。 27/13828/13829/138钻床夹具的主要类型翻转式钻模 这类钻模的特点就是整个工件和夹具可以一起翻转，可以用来加工同方向的平行孔系，也可以用来加工不同方向的孔。这类钻模是一种小型夹具，在操作过程中，需要用人工进行翻动，为了减轻工人的劳动强度，这类钻模的总质量最好不要超过10KG，对于稍大一些的工件用翻转钻模时，必须设计专门的托架。支柱式钻

12、模是这类钻模的典型结构之一，它用于钻同方向上的孔系。结构特点是用四个支脚来支撑钻模。 30/13831/138翻转式夹具32/13833/138钻床夹具的主要类型盖板式钻模 大中型工件上加工孔时，常用盖板式钻模。 可将钻套直接装在钻模板上，无须夹具体，因经常搬动，有时需要把手或吊耳。34/13835/138钻床夹具的主要类型 滑柱式钻模 滑柱式钻模由夹具体、滑柱、升降模板和锁紧机构等几部分组成，是一种标准化，规格化的通用钻模。 钻模体可以通用于较大范围的不同工件。设计时，只需根据不同的加工对象设计相应的定位和夹紧元件。因此，可以简化设计工作。另外，这种钻模不需另行设计专门的夹紧装置，夹紧工件方

13、便，迅速，适用于不同类型的各种中小型零件的孔加工，生产中，尤其是大批量生产中应用较广。 36/13837/1381 1、夹具体、夹具体2 2、底座、底座3 3、定位锥套、定位锥套4 4、定位销、定位销5 5、压柱体、压柱体6 6、钻模板、钻模板7 7、钻套、钻套8 8、手柄、手柄9 9、滑柱、滑柱1010、压柱、压柱钻钻套选用的是可换套选用的是可换钻套。钻套。38/138钻床夹具的主要类型移动式钻模 移动式钻模用在立式钻床上，先后钻销工件同一表面上的多个孔，属于小型夹具。移动的方法有两种：一种是自由移动，另一种是定向移动，用专门设计的轨道和定程机构来控制移动的方向和距离。39/138 钻床夹具

14、设计要点 钻模类型的选择 在设计钻模时，需要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件来选择夹具的结构类型。在选择时，应注意以下几点：40/138 钻床夹具设计要点 加工孔径大于10mm的中小型工件时，由于钻削扭矩大，宜采用固定式钻模。 翻转式和自由移动式钻模适用于加工中小件，包括工件在内的总质量不宜10kg。否则，应采用具有回转式或直线分度装置的钻模。 当加工几个不在同心圆周上的平行孔系时，如工件和夹具的总质量超过15kg，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。41/138 钻床夹具设计要点 对于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件，宜优先采用滑柱

15、钻模，以缩短夹具的设计制造周期。如孔的垂直度公差小于0.1mm，孔距位置公差小于0.15mm时，如不采取特殊措施，一般不宜采用这类钻模。 若钻模板和夹具体为焊接结构的钻模，因焊接应力不能彻底消除，精度不能长期保持，故一般只在工件孔距公差要求不高（大于0.15mm）时才采用。42/138 钻床夹具设计要点 当工件被加工孔与定位基准的孔距公差小于0.05mm时，以采用固定式钻模和固定式侧面进行加工。 在大型工件上加工位于同一平面上的孔时，为简化夹具结构，可采用盖板式钻模。43/138钻床夹具设计要点 钻模板的设计 用以安装钻套的钻模板，按其与夹具体的连接方式的用以安装钻套的钻模板，按其与夹具体的连

16、接方式的不同，可分为不同，可分为： 固定式钻模板 钻模板与钻模体作成一体；或将钻模板固定在钻模体上。因此，钻模板上的钻套相对于夹具体上的定位元件间的位置固定不变，从而使工件被加工孔的位置精度高。由于是固定式结构，对某些工件的装卸将不够方便。44/138钻床夹具设计要点 可卸式（分离式）钻模板 钻模板与夹具体分开而成为一个独立的部分，工件在夹具中每装卸一次，钻模板也跟着装卸一次。当钻模板上设有定位元件和引导元件时，能保证被加工孔的位置精度；如果定位元件和引导元件做在夹具体上，则加工精度较低。 45/138钻床夹具设计要点铰链式钻模板 钻模板用铰链装在夹具体上，钻模板可以绕铰链轴翻转。由于铰链轴与

17、孔间的配合间隙（一般采用H8/h7），所以他的精度不如固定式的钻模板高。但装卸工件方便。 悬挂式钻模板 钻模板通过刀导柱、弹簧与多轴传动头连接，悬挂在机床主轴上，并随机床主轴往复运动。46/138钻床夹具设计要点 设计设计钻模板时应注意以下问题：钻模板时应注意以下问题： 钻模板上安装钻套的孔精度（形状、尺寸和位置精度），直接与加工尺寸有关，应合理规定。如孔中心距的公差一般取工件相应公差的1/51/3。 钻模板应具有足够的刚度，以保证钻套位置的准确性，但也要考虑减轻重量。在实际使用中。钻模板的厚度往往根据钻套高度确定，一般在1530mm之间。如果钻套较长，可将钻模板局部加厚，加强钻模板的周边和设

18、置加强筋，以提高钻模板的刚性。47/138第二部分 钻床夹具设计实例分析48杠杆臂零件图49杠杆臂加工工艺分析（1）加工要求（2） 加工工艺该工件的结构形状比较不规则，臂部刚性不足，加工孔10 mm位于悬臂结构处，且该孔精度和表面粗糙度要求高，故工艺规程中分钻、扩、铰多个工序。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。加工零件：杠杆臂加工任务：加工杠杆臂上两个相互垂直的10mm和13mm孔。50 定位方案的确定51/138 定位方案的确定 分析工件并确定定位方案 根据零件的构造，最容易想到的是以22mm的孔为定位

19、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。再用一个螺母限定零件的上下窜动，用一个支撑钉限定零件沿22mm中心线转动的自由度就可以实现完全定位。 52/138 定位元件的选择： 定位销：插入22mm的孔，用来限制X,Y方向的移动和转动，共四个自由度 可调支承钉：限定Z方向的转动 用一辅助支承来提高工件的安装刚度和定位的稳定性 定位方法：圆柱孔定位圆柱孔定位53钻模板类型选择 根据工件和夹具体的结构，选用固定固定式钻模板式钻模板。 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、定位精度高。54/138辅助装置（1）钻套从国家标准中选用。（2）钻模板55钻套的选择 由于孔

20、10mm和13mm，一次钻孔就可达到要求，因此采用固定式钻套固定式钻套。 10mm选无肩 13mm选有肩56/138夹紧方案的确定 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，该设计采用了螺旋辅助支承。 57/1384夹具夹具体体装配三维结构图装配三维结构图58夹具体选用铸造夹具体59/138夹具总装配图总装配图三维结构图60五、绘制夹具总图五、绘制夹具总图61工件加工精度分析 定位误差： 绿色是杠杆臂移动到最大间隙时的位置。 此 时 最 大

21、 间 隙 为TD+Td+det,其中det为销和孔之间的最小间隙 因此它产生的定位误差是以销的中心为圆心，最大间隙为半径的圆。那么它在X方向的定位误差为 Dx=TD+Td+det =0.28+0.033+ (0.04-0) =0.353mm62/138工件加工精度分析 在Y方向的角度定位误差为Dy Dy=2arctg =2arctg(detMax/2L)=2arctg (TD+Td+det)/2L =2arctg(0.353/(2*78)=0.264mm 其中L为两孔间距 63/138工件加工精度分析 对刀误差T： 钻套导向孔尺寸为10F7和13F7；钻头尺寸为10-0.028和13 -0.0

22、36；对刀误差为： T(0.028+0.036)mm=0.064mm 安装误差A： A064/13865/138任务：加工18、36的孔要求：设计专用夹具内容：内容： 1.1.研究原始资料研究原始资料, ,明确设计任务明确设计任务2.2.确定夹具的结构方案确定夹具的结构方案, ,绘制结构草图绘制结构草图3.3.审查方案，改进设计审查方案，改进设计4.4.绘制夹具总装配图绘制夹具总装配图5.5.绘制夹具零件图绘制夹具零件图66/13867/138任务：加工4个9、2个2和1个22的孔要求：设计专用夹具内容：内容： 1.1.研究原始资料研究原始资料, ,明确设计任务明确设计任务2.2.确定夹具的结

23、构方案确定夹具的结构方案, ,绘制结构草图绘制结构草图3.3.审查方案，改进设计审查方案，改进设计4.4.绘制夹具总装配图绘制夹具总装配图5.5.绘制夹具零件图绘制夹具零件图68/138镗床夹具设计指导69/138 镗床夹具又称镗模，主要用来加工箱体类或支座类工件上的孔及孔系。镗床夹具的特点 （1）设有镗套，以引导镗杆进行镗孔。 （2）可以加工出有较高精度要求的孔或孔系。 （3）可广泛用于镗床和组合机床上，也可通过使用镗床夹具来扩大车床、摇臂钻床的加工范围。 镗床夹具镗床夹具的组成引导镗刀，加强刀具刚度，保证所加工的孔和工件其它表面准确的相对位置用于安装镗套，并保证镗套在镗模上的正确位置。定位

24、元件使工件在夹具中占据正确的位置。夹紧装置将夹具上的所有组成部分，联接成为一个整体的基础件。镗模底座（夹具体）镗模支架镗 套将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用时不离开已占据的正确位置。镗床夹具（镗模） 镗床夹具的组成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镗刀杆 10浮动接头 镗床夹具的组成镗床夹具的组成实例（1）镗套1）镗套的结构形式固定式镗套回转式镗套镗套 镗床夹具的组成 外形尺寸小，结构简单，导向精度高，但镗杆在镗套内一边回转，一边作轴向移动，镗套易磨损，故只适用于低速（vc20m/min）镗孔。固定式镗套镗床夹具的组成固定式镗套镗床夹具的组成

25、 镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间只有相对移动而无相对转动。这种镗套大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而“卡死”。 适合于高速（vc20m/min）镗孔。 回转式镗套镗床夹具的组成回转式镗套（外滚式）a）滑动式回转镗套镗床夹具的组成回转式镗套（外滚式）b）滚动式回转镗套镗床夹具的组成回转式镗套（外滚式）c）立式滚动回转镗套镗床夹具的组成回转式镗套的引刀槽及刀尖健镗床夹具的组成回转式镗套（内滚式）a）滑动式回转镗套（滑动轴承）镗床夹具的组成回转式镗套（内滚式）b）滚动式回转镗套（双列球轴承）镗床夹具的组成回转式镗套（内滚式）c）滚动式回转镗套（锥轴承）镗床夹具的组成回转式镗套（内滚式）c）滚动式回转

26、镗套（滚针轴承和止推轴承）镗床夹具的组成回转式镗套（内滚式）镗床夹具的组成1、6导向支架 2、5镗套 3导向滑套 4镗杆a-内滚式回转式镗套b-外滚式回转式镗套回转式镗套2）镗套的材料及主要技术要求 常用20钢或20Cr钢渗碳，一般情况下，镗套的硬度应低于镗杆的硬度。 镗套内径公差带、内孔与外圆的同轴度； 镗套内、外表面粗糙度值； 镗套用衬套的内、外径公差带； 衬套内孔与外圆的同轴度等 。镗套的材料镗套的主要技术要求镗床夹具的组成（2）镗模支架 镗模支架主要用来安装镗套和承受切削力。要求有足够的刚性和稳定性，在结构上一般要有较大的安装基面和设置必要的加强肋。支架上不允许夹紧机构和承受夹紧反力，

27、以免支架变形而破坏精度。 下图所示为镗模支架的典型结构形式，结构尺寸可参阅有关设计手册。镗床夹具的组成镗模支架的典型结构 镗床夹具的组成（3）镗模导向装置的布置方式 在镗模中只布置一个位于刀具前方或后方的导向装置引导镗杆。 镗杆与机床主轴刚性连接，镗杆的一端直接插入机床主轴的莫氏锥孔中，并通过调整使镗套轴线与主轴轴线重合。 这种方式的调整工作比较费时，且机床的精度影响镗孔精度，一般适于小孔和短孔的加工。镗床夹具的组成单支承引导 单支承前引导单支承后引导 1）单支承引导 镗床夹具的组成单支承前引导镗床夹具的组成单支承后引导lD l D单支承后引导 镗床夹具的组成 在镗模中布置两个导向装置引导镗杆

28、，镗杆和机床主轴采用浮动联接，镗孔的位置精度主要取决于镗模支架上镗套位置的精度，而不受机床精度的影响。 双支承前后引导双支承后引导 双支承引导 2）双支承引导 镗床夹具的组成双支承后引导镗床夹具的组成双支承前后引导镗床夹具的组成（4）镗模底座 镗模底座比其它夹具体要高，且内腔设有十字形加强肋。镗模底座的典型结构和尺寸可参阅有关设计手册。 由于箱体孔系的加工精度一般要求较高，因此镗床夹具的制造精度要求很高。为便于确定镗床夹具在机床工作台上的相对位置，一般在镗模底座的侧面设置一窄长的找正基准面，安装时用百分表找正。镗床夹具的组成（1 1）双支承镗模）双支承镗模 双支承镗模有两个引导镗杆的镗模支架，

29、镗杆双支承镗模有两个引导镗杆的镗模支架，镗杆的位置精度由镗模保证，不受机床主轴精度的影响。的位置精度由镗模保证，不受机床主轴精度的影响。经常用于镗削孔径较大，加工精度高，换刀不方便经常用于镗削孔径较大，加工精度高，换刀不方便的场合。的场合。（2 2）单支承镗模）单支承镗模 这类镗模只有一个导向支承，镗杆与主轴采用这类镗模只有一个导向支承，镗杆与主轴采用固定连接。主轴的回转精度将影响镗孔的精度。固定连接。主轴的回转精度将影响镗孔的精度。镗床夹具的类型镗床夹具的类型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镗刀杆 10浮动接头 双支承镗模实例1 （车床尾架孔的镗模简图）

30、镗床夹具的类型双支承镗模实例双支承镗模实例2 2 镗床夹具的类型双支承镗模实例3镗床夹具的类型（1）镗杆1）镗杆的引导结构与镗床夹具有关的结构与镗床夹具有关的结构1）镗杆的引导结构与镗床夹具有关的结构2）镗杆直径和轴向尺寸 镗杆直径d及长度L主要是根据所镗孔的直径D及刀具截面尺寸BB来确定。镗杆直径d应尽可能大，其双导引部分的L/d10为宜；而悬伸部分的L/d45，以使其有足够的刚度来保证加工精度。 与镗床夹具有关的结构3）镗杆的材料及主要技术要求 常用20钢或20Cr钢渗碳，大直径的镗杆，还可采用45钢、40Cr钢或65Mn钢 。 1）镗杆导向部分的直径公差，表面粗糙度； 2）镗杆导向部分直

31、径的圆度与锥度公差； 3）镗杆的直线度公差； 4）装刀的刀孔对镗杆中心的对称度、垂直度公差以及刀孔表面粗糙度。 镗杆的主要技术要求：镗杆的材料：与镗床夹具有关的结构（2）浮动接头与镗床夹具有关的结构1-镗杆2-接头体3-拨销4-外套第一部分 铣床夹具简介107 铣床类夹具的特点铣床类夹具的特点用途：适用于铣床、平面磨床。用途：适用于铣床、平面磨床。特点：工件安装在夹具上随同机床工作台特点：工件安装在夹具上随同机床工作台一起作送进运动一起作送进运动108/138l铣削为断续切削，冲击、振动大，夹紧力铣削为断续切削，冲击、振动大，夹紧力要求较大要求较大l夹具要有足够的刚度和强度，本体应牢固夹具要有

32、足够的刚度和强度，本体应牢固地固定在机床工作台上地固定在机床工作台上l铣削加工效率高，工件安装应迅速，要有铣削加工效率高，工件安装应迅速，要有快速对刀元件快速对刀元件109/138 2 2、铣床夹、铣床夹具的构造具的构造l主要由夹主要由夹具体、定具体、定位板、夹位板、夹紧机构、紧机构、对刀块、对刀块、定向键等定向键等组成组成110铣床夹具的主要类型 直线进给铣床夹具 由于工作台按直线进给方式运动，可加工平面、直角面和各种槽等。 圆周进给的铣床夹具 铣床工作台做连续的回转运动，配合采用气动或液压等高效夹紧装置，生产率高，可加工平面，适用于大批量生产。111/138直线进给铣床夹具112/138圆

33、周进给的铣床夹具113/138对刀元件114对刀元件115116/138铣床专用夹具的设计特点和要求 由于铣削过程不是连续切削，极易产生铣削振动。铣削的加工余量一般较大，铣削力也较大，且方向是变化的，因此设计时要注意： 夹具要有足够的刚度和强度； 夹具要有足够的夹紧力，夹紧装置自锁性要好； 夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上，且作用点和施力方向要恰当； 夹具的重心应尽量低，高度与宽度之比应不大于11.25； 要有足够的排屑空间。切屑和冷却液能顺利排除，必要时可设计排屑孔。117/138铣床专用夹具的设计特点和要求 为了调整和确定夹具相对于机床的位置及工件相对于刀具的位置，铣床夹具应设置定位键和

34、对刀装置： 定位键与工作台T型槽可用单面贴合，当定位精度要求高或是重型夹具，可在夹具体的侧面设置一个找正基面； 小型夹具可只用一个长的矩形键； 两定位键的距离应尽量远一些； 加工没有相对位置要求的平面时，不需设置定位键，但若铣削扭矩较大时，设置定位键可减轻夹紧螺栓的负荷； 对刀装置应设计在便于对刀的位置，并应在工件的切入一端。118/138第二部分 铣床夹具设计实例分析119研究原始资料,明确设计任务 工件为一水泵叶轮，要求设计一副铣床夹具,用在卧式铣床上加工两条互成90的十字槽，如图所示： 工件三维结构图120定位方案的确定 确定要限制的自由度 根据加工工序的尺寸、形状和位置精度要求，工件定

35、位时需完全限制六个方向的自由度: 沿X,Y,Z方向的水平运动以及轴向转动。121 确定定位方案： 将加工过的叶轮底面放置在一个大的圆形定位盘上,以大平面定位,消除X,Y方向的转动自由度和Z方向的移动自由度。 用一个定位销与叶轮上的孔相配合,以此消除X,Y的移动自由度。 利用两块开槽的压板从两个方向卡住叶片,并将它们固定在定位盘上，这样就消除了Z方向的转动自由度. 定位方法：圆柱孔定位和平面定圆柱孔定位和平面定位位 122对刀方案 对刀块的选用 加工槽的铣刀需要两个方向对刀，故采用直角直角对刀块对刀块。 配合1mm的塞尺使用（1h8） 对刀块的位置 如图所示。123夹紧方案的确定 选用螺旋夹紧：

36、工件以中心孔及底面在定位销和定位盘的端面上定位,并使叶轮上的叶片与压板头部的缺口对中,旋转螺母,通过杠杆使两块压板同时夹紧工件。选用移动式弯曲压板移动式弯曲压板,它的优点是可以实现快速装拆.124分度机构的设计 分度装置的确定 该工件选用一个立轴式回转分立轴式回转分度装置度装置,一般这样的分度采用棘轮的比较普遍,但是由于该工件的定位夹紧机构尺寸较大,采用棘轮不方便,因此改用分度盘加定位销的分度方案。125分度机构的设计 分度装置的确定 设计一个分度盘,盘底有四段斜槽,分度盘与定位盘之间用螺钉固定； 在夹具体上开一沉头孔,孔中放入销套,销套与定位销配合,底部有弹簧.这样,当分度盘转动时,销始终在

37、斜槽中运动.每转过90,销就在弹簧的作用上升至最高点,反靠夹紧.126夹具体与定位键 为保证夹具在工作台上安装稳定，应按照夹具体的高宽比不大于1.25的原则确定其宽度，并在两端设置耳座，以便固定。 定位键位置如图所示。127夹具总装配图128工件加工精度分析 定位误差D： 由于本设计加工时,定位基准和加工基准都是中心轴,因此基准不重合误差为零 定位误差来自于基准位移误差 对刀误差T： 对刀误差等于塞尺厚度的公差 安装误差A: 因加工尺寸在两定位键之间，129/138设计在铣床上加工“套筒”零件上键槽的专用夹具。铣铣床夹具设计床夹具设计实例实例一、明确设计任务一、明确设计任务1套筒零件图1302

38、工件的加工工艺分析（1）键槽宽6 mm由键槽铣刀保证。03. 00（2）槽两侧对称平面对45h6轴线的对称度0.05mm，平行度0.10mm。 （3）槽深尺寸8mm。 131二、定位方案与定位元件二、定位方案与定位元件 1确定定位方案1322选用定位元件133三、夹紧方案及夹紧装置的设计三、夹紧方案及夹紧装置的设计夹紧机构134夹紧机构中的导向和自动松开装置135四、夹具结构的设计四、夹具结构的设计（1）长V形块 1定位装置 长V形块在该夹具中是主要定位元件，消除工件的4个不定度。因其是标准件，故可在相关国家标准或行业标准中查取。该夹具中的V形块从JB/T 8018.1-1999选取“V形块

39、24 JB/T 8018.1-1999”。 136（2）支承套1372夹紧装置（1）偏心轮138（2）偏心轮支架1393辅助装置（1）对刀块140（2）定向键 为了保证夹具体在机床上的位置正确，应在夹具体底部设置定向键。定向键已经标准化，可从JB/T80171999直接选取。1414夹具体142143五、五、绘制夹绘制夹具总图具总图1夹具体 2圆柱销轴 3偏心轮支架 4偏心轮5活动V形块 6对刀块 7固定V形块144145结束放映回到选择页面146车床夹具设计 指导147第一部分 车床夹具简介148车床车床夹具夹具设计设计第一部分 车床夹具简介车床夹具设计实例指导 车床夹具的主要类型 车床夹具

40、有两种类型：安装在主轴上的夹具安装在车床拖板上或车身上的夹具。车床夹具设计实例指导车床夹具的主要类型安装在车床主轴上的夹具，安装在车床主轴上的夹具，工作时随主轴一起旋转，刀具作进给运动。 心轴类车床夹具 卡盘类车床夹具 用卡盘类车床夹具加工的零件，大都是回转体或对称零件，因而卡盘类车床夹具的结构基本上是对称的。 角铁式车床夹具 花盘式车床夹具1、心轴式夹具1、心轴式夹具1、心轴式夹具顶尖式心轴1心轴；2固定顶尖套；3工件；4活动顶尖套；5快换垫圈；6螺母1、心轴式夹具液性介质弹性夹具 1夹具体；2加压螺钉；3柱塞；4密封圈5薄壁套；6螺钉；7端盖；8螺塞；9钢球；10，11调整螺钉；12过渡盘

41、1、心轴式夹具用途：加工工件的内、外回转面及端面。用途：加工工件的内、外回转面及端面。特点：主要是用来保证被加工面（孔）的位特点：主要是用来保证被加工面（孔）的位置尺寸和精度。置尺寸和精度。适用于形状复杂的大型工件适用于形状复杂的大型工件需要平衡配重需要平衡配重通过过渡盘与主轴头端连接通过过渡盘与主轴头端连接2、卡盘类夹具2、卡盘类夹具2、卡盘类夹具用途：加工以外圆（内孔）定位的回转体表面。用途：加工以外圆（内孔）定位的回转体表面。结构特征：卡爪夹紧，多采用定心夹紧机构。结构特征：卡爪夹紧，多采用定心夹紧机构。要点：通过夹具使加工面的轴线与机床主轴旋转要点：通过夹具使加工面的轴线与机床主轴旋转中心重合。中心重合。精车：f20 H9孔加工要求：同轴度f0.05mm夹头式夹具角铁式车床夹具162/138角铁式车床夹具角铁式车床夹具1、11一螺栓；