第五章机床夹具设计原理第四节课件

二、专用夹具设计1．专用夹具的基本要求(1)稳定地保证工件的加工精度(2)提高生产率，降低成本，提高经济性(3)操作方便、省力和安全(4)有良好的结构工艺性结束二、专用夹具设计结束1钻模夹具(视频)结束钻模夹具(视频)结束22．专用夹具的设计步骤(1)研究原始资料，明确设计任务(2)考虑和确定夹具的结构方案，绘制结构草图(3)绘制夹具总图(4)绘制夹具零件图结束2．专用夹具的设计步骤结束3结束结束4技术要求

1．钻套孔中心线对夹具体底面M的垂直度公差在100mm不大于O．03mm；

2．心轴中心线对夹具体底面M的平行度公差在100mm不大于O．03mm；

3．钻套孔中心线对心轴中心线的对称底公差为O．02mm：

4．心轴中心线对爽具体端面N的垂直度公差在100mm不大于0．03mm。

技术要求

1．钻套孔中心线对夹具体底面M的垂直度公差在5三、专用夹具设计举例1．夹具设计任务图5—46a为在轴套上钻铰Ф6H7mm孔的工序简图，需满足如下加工要求：Ф6H7mm孔轴线到端面B的距离为37.5±0．02mm，Ф6H7mm孔对Ф25H7mm孔的对称度为0.08。已知轴套外圆柱面、各端面和孔Ф25H7mm均已精加工，工件材料为Q235钢，批量N=500件，年产量6000件，需设计钻铰Ф6H7mm孔的钻床夹具。结束三、专用夹具设计举例结束62．确定夹具结构方案(1)确定定位方案，选择和定位元件从图5—46a可知，钻Ф6H7mm孔的工序基准为端面B及Ф25H7mm孔的轴线，按基准重合原则选B面及Ф25H7mm孔为定位基准。结束2．确定夹具结构方案结束7图5—46轴套钻孔工序简图及其夹具

l一快换钻套2一钻模板3一开口垫圈

4一夹紧螺母5一定位心轴6一夹具体

结束图5—46轴套钻孔工序简图及其夹具

l一快换钻套2一钻模8但由于工件定位端面B与定位孔Ф525H7mm均精加工过，其垂直度要求比较高，另外定位心轴与台阶端面垂直度要求更高，一般需要磨削加工。因此一批工件在定位心轴上安装时不会产生干涉现象，这种过定位是可以采用的。定位心轴的右上部铣平，用来让刀和避免钻孔后的毛刺妨碍工件装卸。

结束但由于工件定位端面B与定位孔Ф525H7mm均精加工过，9(2)导向和夹紧方案以及其他元件的设计为了确定刀具相对于工件的位置，夹具上应设置导引元件。由于孔加工精度高，需采用钻铰工序，故设计快换钻套。如图5—46b所示，快换钻套1安装在固定式钻模板2上，钻模板与工件要留有排屑空间，以便于排屑。另外，轴套的轴向刚度比径向刚度好，因此夹紧力应指向限位台阶面N，如图5—46b所示，采用带开口垫圈3的螺旋夹紧机构，使工件装卸迅速、方便。结束(2)导向和夹紧方案以及其他元件的设计为了确定刀具10(3)夹具体设计图5—46b的轴套钻铰孔夹具采用铸造夹具体，定位心轴5及钻模板2均安装在夹具体6上，夹具体6上的N面作为安装基面。此方案结构紧凑、安装稳定、刚性好，但制造周期较长，成本略高。

结束(3)夹具体设计图5—46b的轴套钻铰孔夹具采用铸113．夹具总图绘制(1)夹具总图的尺寸1)夹具的外形轮廓尺寸2)影响定位精度的尺寸3)影响对刀精度的尺寸4)夹具与机床的联接尺寸5)其他重要配合尺寸结束3．夹具总图绘制结束12(2)夹具总图的技术要求：1)定位元件定位面之间的相互位置精度；2)定位元件定位表面与夹具安装面间的相互位置精度；3)定位表面与引导元件工作表面之间的相互位置精度；

4)各导引元件工作表面之间的相互位置精度；5)定位表面或引导元件的工作表面对夹具找正基准面的位置精度；6)与保证夹具装配精度有关的或与检验方法有关的特殊的技术要求。

结束(2)夹具总图的技术要求：结束13本章小结

机床夹具由定位元件(定位装置)、夹紧元件(夹紧装置)、对刀与导引元件和夹具体等部分组成。通过本章的学习，学会利用六点定位原理，根据工件的具体结构特点和工序加工精度要求去正确选择定位方式、进行定位误差的分析与计算。工件常见的定位方式有以平面、外圆、圆孔和组合表面定位，要掌握常见定位元件及其限制自由度情况。结束本章小结机床夹具由定位元件(定位装置)、夹紧元件14

定位误差是由于基准不重合误差和基准位移误差共同作用的结果，计算时要根据具体情况进行分析。常用的夹紧机构有斜楔、螺旋、偏心等，它们都是根据斜面夹紧原理来夹紧工件的。专用夹具设计应根据具体设计任务，遵循夹具设计的基本要求和步骤进行。本章学习要求：能根据加工要求正确选择通用机床夹具并对专用夹具的设计有一定的能力。结束定位误差是由于基准不重合误差和基准位移误差共同15复习思考题

5-l什么是机床夹具?举例说明夹具在机械加工中的作用。P1305-2机床夹具通常由哪几部分组成?各起何作用?P1325-3什么是六点定位原理?什么是完全定位、不完全定位、欠定位、过定位?P132-1345-4常见的定位方式、定位元件有哪些?P134

结束复习思考题5-l什么是机床夹具?举例说明夹具在机械加工165-5辅助支承与自位支承有何不同?P135 5-6什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。P141-P1425-7工件在夹具中央紧时对夹紧力有何要求?P147-1495-8试分析三种基本夹紧机构的优缺点及其应用。P150-154结束5-5辅助支承与自位支承有何不同?P135 结束175-9根据六点定位原理，分析图5—47所示各种定位方案中定位元件所限制的自由度。结束5-9根据六点定位原理，分析图5—47所示各种定位方案中定18结束结束19图5—47题5—9图

1一小锥度心轴2一中心架3一活动锥销

结束消除了一个间隙又形成一个,不过配合精度可提高。图5—47题5—9图

1一小锥度心轴2一中心架205—10图5—48所示的零件以平面3和两个短V形块1、2进行定位，试分析该定位方案是否合理?各定位元件应分别限制哪些自由度?如何改进?图5—48题5—10图

1、2一短v形块3一平面5—10图5—48所示的零件以平面3和两个短V形块1、2进215—11有一批直径为Ф50mm的轴类工件，铣工件键槽的定位方案如图5—49a、b、c所示。试计算各种定位方案下影响尺寸A、B的定位误差各为多少?图5—49题5一11图

1一夹紧件2一铣刀3一定位件4一三爪自定心卡盘5一V形块5—11有一批直径为Ф50mm的轴类工件，铣工件键槽的定位225—12有一批工件，如图5—50a所示，采用钻模夹具钻削工件上直径分别为Ф5mm和Ф8mm的两孔，除保证图样尺寸要求外，还须保两孔的连心线通过mm的轴线，其偏移量公差为0.08mm。现可采用如图5—50b、c、d三种方案。若定位误差不得大于加工允差的1/2，试问这三种定位方案是否可行(α=90°)?结束5—12有一批工件，如图5—50a所示，采用钻模夹具钻削23结束结束24图5—50题5—12图

结束图5—50题5—12图结束25二、专用夹具设计1．专用夹具的基本要求(1)稳定地保证工件的加工精度(2)提高生产率，降低成本，提高经济性(3)操作方便、省力和安全(4)有良好的结构工艺性结束二、专用夹具设计结束26钻模夹具(视频)结束钻模夹具(视频)结束272．专用夹具的设计步骤(1)研究原始资料，明确设计任务(2)考虑和确定夹具的结构方案，绘制结构草图(3)绘制夹具总图(4)绘制夹具零件图结束2．专用夹具的设计步骤结束28结束结束29技术要求

1．钻套孔中心线对夹具体底面M的垂直度公差在100mm不大于O．03mm；

2．心轴中心线对夹具体底面M的平行度公差在100mm不大于O．03mm；

3．钻套孔中心线对心轴中心线的对称底公差为O．02mm：

4．心轴中心线对爽具体端面N的垂直度公差在100mm不大于0．03mm。

技术要求

1．钻套孔中心线对夹具体底面M的垂直度公差在30三、专用夹具设计举例1．夹具设计任务图5—46a为在轴套上钻铰Ф6H7mm孔的工序简图，需满足如下加工要求：Ф6H7mm孔轴线到端面B的距离为37.5±0．02mm，Ф6H7mm孔对Ф25H7mm孔的对称度为0.08。已知轴套外圆柱面、各端面和孔Ф25H7mm均已精加工，工件材料为Q235钢，批量N=500件，年产量6000件，需设计钻铰Ф6H7mm孔的钻床夹具。结束三、专用夹具设计举例结束312．确定夹具结构方案(1)确定定位方案，选择和定位元件从图5—46a可知，钻Ф6H7mm孔的工序基准为端面B及Ф25H7mm孔的轴线，按基准重合原则选B面及Ф25H7mm孔为定位基准。结束2．确定夹具结构方案结束32图5—46轴套钻孔工序简图及其夹具

l一快换钻套2一钻模板3一开口垫圈

4一夹紧螺母5一定位心轴6一夹具体

结束图5—46轴套钻孔工序简图及其夹具

l一快换钻套2一钻模33但由于工件定位端面B与定位孔Ф525H7mm均精加工过，其垂直度要求比较高，另外定位心轴与台阶端面垂直度要求更高，一般需要磨削加工。因此一批工件在定位心轴上安装时不会产生干涉现象，这种过定位是可以采用的。定位心轴的右上部铣平，用来让刀和避免钻孔后的毛刺妨碍工件装卸。

结束但由于工件定位端面B与定位孔Ф525H7mm均精加工过，34(2)导向和夹紧方案以及其他元件的设计为了确定刀具相对于工件的位置，夹具上应设置导引元件。由于孔加工精度高，需采用钻铰工序，故设计快换钻套。如图5—46b所示，快换钻套1安装在固定式钻模板2上，钻模板与工件要留有排屑空间，以便于排屑。另外，轴套的轴向刚度比径向刚度好，因此夹紧力应指向限位台阶面N，如图5—46b所示，采用带开口垫圈3的螺旋夹紧机构，使工件装卸迅速、方便。结束(2)导向和夹紧方案以及其他元件的设计为了确定刀具35(3)夹具体设计图5—46b的轴套钻铰孔夹具采用铸造夹具体，定位心轴5及钻模板2均安装在夹具体6上，夹具体6上的N面作为安装基面。此方案结构紧凑、安装稳定、刚性好，但制造周期较长，成本略高。

结束(3)夹具体设计图5—46b的轴套钻铰孔夹具采用铸363．夹具总图绘制(1)夹具总图的尺寸1)夹具的外形轮廓尺寸2)影响定位精度的尺寸3)影响对刀精度的尺寸4)夹具与机床的联接尺寸5)其他重要配合尺寸结束3．夹具总图绘制结束37(2)夹具总图的技术要求：1)定位元件定位面之间的相互位置精度；2)定位元件定位表面与夹具安装面间的相互位置精度；3)定位表面与引导元件工作表面之间的相互位置精度；

4)各导引元件工作表面之间的相互位置精度；5)定位表面或引导元件的工作表面对夹具找正基准面的位置精度；6)与保证夹具装配精度有关的或与检验方法有关的特殊的技术要求。

结束(2)夹具总图的技术要求：结束38本章小结

机床夹具由定位元件(定位装置)、夹紧元件(夹紧装置)、对刀与导引元件和夹具体等部分组成。通过本章的学习，学会利用六点定位原理，根据工件的具体结构特点和工序加工精度要求去正确选择定位方式、进行定位误差的分析与计算。工件常见的定位方式有以平面、外圆、圆孔和组合表面定位，要掌握常见定位元件及其限制自由度情况。结束本章小结机床夹具由定位元件(定位装置)、夹紧元件39

定位误差是由于基准不重合误差和基准位移误差共同作用的结果，计算时要根据具体情况进行分析。常用的夹紧机构有斜楔、螺旋、偏心等，它们都是根据斜面夹紧原理来夹紧工件的。专用夹具设计应根据具体设计任务，遵循夹具设计的基本要求和步骤进行。本章学习要求：能根据加工要求正确选择通用机床夹具并对专用夹具的设计有一定的能力。结束定位误差是由于基准不重合误差和基准位移误差共同40复习思考题

5-l什么是机床夹具?举例说明夹具在机械加工中的作用。P1305-2机床夹具通常由哪几部分组成?各起何作用?P1325-3什么是六点定位原理?什么是完全定位、不完全定位、欠定位、过定位?P132-1345-4常见的定位方式、定位元件有哪些?P134

结束复习思考题5-l什么是机床夹具?举例说明夹具在机械加工415-5辅助支承与自位支承有何不同?P135 5-6什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。P141-P1425-7工件在夹具中央紧时对夹紧力有何要求?P147-1495-8试分析三种基本夹紧机构的优缺点及其应用。P150-154结束5-5辅助支承与自位支承有何不同?P135 结束425-9根据六点定位原理，分析图5—47所示各种定位方案中定位元件所限制的自由度。结束5-9根据六点定位原理，分析图5—47所示各种定位方案中定43结束结束44图5—47题5—9