装备b-5.8机床夹具设计步骤

2022/12/245.8机床夹具设计步骤一、专用夹具的设计方法和步骤工艺人员在编制零件的工艺规程时，提出了相应的夹具设计任务书，经领导批准后，下达给夹具设计人员。设计任务书中规定了定位基准、夹紧方案及有关要求与说明夹具设计人员根据任务书提出的任务进行夹具的结构设计2022/12/24专用夹具的设计方法和步骤夹具设计完成后，须由使用部门、制造部门会签，才能投入生产制造在夹具制造过程中，设计人员要做好现场生产服务工作，及时解决问题夹具投入使用前，须由设计人员、使用人员共同验收（技术、任务书）2022/12/24专用夹具的设计方法和步骤夹具结构设计的具体方法和步骤1明确设计要求，认真调查研究，收集有关资料2确定夹具的总体方案3绘制夹具装配图4绘制夹具零件图2022/12/241明确设计要求，认真调查研究，

收集有关资料A收集零件工作图、毛坯图、工艺规程等技术文件；了解本工序的加工技术要求了解定位夹紧方案，毛坯的情况，所用机床、刀具、工具、量具、加工余量、切削用量B了解生产批量和对夹具需用情况，以确定所采用夹具结构的合理性和经济性批量大时，结构完善，生产率高；批量不大时，急用时，力求结构简单可靠2022/12/24明确设计要求，认真调查研究，收集有关资料C收集有关机床方面的资料。机床的技术参数、规格、联接部分的尺寸D收集有关夹具零部件标准（国部企）典型夹具结构图册E收集有关刀具方面的资料。刀具的结构尺寸、制造精度、主要技术要求。F了解本厂制造使用夹具的情况。有无空压站，夹具的制造能力。G收集国内外有关设计、制造同类型夹具的资料，吸取其中先进的又符合本厂实际的部分2022/12/242确定夹具的总体方案A确定工件的定位方案按照六点定位原理，确定具体的定位方案、定位元件。多方案比较。B确定工件的夹紧方案。确定夹紧力的大小、方向、作用点、夹紧元件、动力源。多方案比较。C确定刀具的对刀和导向方式D确定夹具其它组成部分的结构型式E确定夹具体的结构型式2022/12/243绘制夹具装配图结构方案经讨论审查后，便可正式绘制夹具总图。总图应按国家标准尽可能1：1绘制总图上的主视图，应尽可能选取与操作者正对的位置。绘制总图的顺序大致如下：A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、加工面2022/12/24动画2022/12/24绘制夹具装配图B被加工表面上的的加工余量，可用网纹线或粗线表示C按定位元件、对刀-导向元件、夹紧机构、力源装置的顺序，依次画出各自的具体结构D最后画夹具体，在夹具体显眼处，画出标记，刻写夹具编号2022/12/24绘制夹具装配图E视图的配置，应能完整地表达出整个夹具的各部分结构F在夹具设计时，标注必要的尺寸、配合、技术条件；对零件编号，填写标题栏G要进行定位精度验算，要进行夹紧力验算要进行重要受力元件的强度和刚度验算2022/12/244绘制夹具零件图对非标准零件均应绘制零件图，视图尽可能与装配图上的位置一致尺寸、形状、位置、配合、粗糙度等要标注完整2022/12/24二、夹具装配图上的尺寸、公差配合和技术要求的标注1外形轮廓尺寸：最大外形轮廓尺寸，包括可动部分处于极限位置2工件与定位元件之间的联系尺寸：包括定位副的配合尺寸3夹具与刀具的联系尺寸：确定夹具上对刀-导向元件的位置2022/12/24

4夹具与机床连接部分尺寸：夹具如何与机床有关部分连接，确定夹具的正确位置。5其它装配尺寸：夹具内部的配合尺寸。主要是为了保证夹具装配后能满足---夹具公差：与工件加工尺寸有关的；无关的前者：定位元件之间，对刀-导引元件之间的尺寸公差，按工件加工尺寸公差来决定后者：定位元件与夹具体的配合尺寸公差，夹紧装置各组成元件间的配合尺寸公差，主要根据零件的功用和装配要求，按一般公差与配合的制订原则来决定2022/12/24两类公差的制订原则1与工件加工尺寸直接有关的夹具公差夹具的制造误差，直接影响工件的加工精度和夹具的使用寿命必须制订出合理的公差配合，把夹具制造误差控制在一定范围内夹具的制造公差小于等于工件的加工允差减夹具磨损的误差减其它原因的误差2022/12/24目前误差分析计算方法还不成熟，通常根据实践中的经验数据来确定一般取工件加工尺寸公差的1/2~1/5作为夹具有关尺寸的公差（具体分析）A在夹具的制造精度能经济地达到的前提下，尽可能减少制造误差，增大磨损误差，以延长夹具使用寿命（反之--）B在生产批量很大，为了保证夹具的使用寿命，适当减少制造误差，增加磨损误差。费用增加，但还是经济的。（反之--）2022/12/24制订上述夹具公差，还须注意下列问题：A若无特殊情况，一般都应以工件的平均尺寸作为夹具相应的基本尺寸在夹具总图上标注这类尺寸公差时，一律采用双向对称分布公差制B要用工件上相应的工序尺寸，作为夹具的基本尺寸，而一定是零件图上的最后尺寸。C若定位孔或定位外圆不是基准孔或基准轴，则确定定位心轴或定位套的尺寸公差时，应注意要保证其配合的性质2022/12/242与工件加工尺寸公差无直接关系的夹具公差A导向元件与刀具的配合（钻套、镗套）B有相对运动而无导向作用的元件间的配合（铰链H9/d9）C配合件间有导向要求，但精度较低时，常用H9/f9D固定不动的元件间配合不另用固定件：H7/n6、H7/p6另用紧固件固定：H7/k6、H7/m62022/12/24夹具总图上技术条件的制订除尺寸精度外，还要制订相互位置精度，以保证整个夹具的工作精度相互位置精度要求，常常用文字或符号来表示（技术条件）A定位元件之间或定位元件对夹具体底面之间的相互位置要求B定位元件与连接元件（找正基面）之间的相互位置要求2022/12/24C对刀元件与连接元件（找正基面）之间的相互位置要求D定位元件与导向元件之间的相互位置要求这些技术条件，是为了保证工件相应的加工技术要求所必须的也是使用车间在验收和定期检修夹具工作精度的依据（垂直度为100：0.05）2022/12/24凡与工件加工技术条件直接有关者，其位置误差数值同样按工件加工技术条件所规定的数值的0.5-0.2选取若与工件加工技术条件无直接关系时，可参考下列数据，酌情选用：A同一平面上支承钉或支承板的等高允差，一般不大于0.02B定位元件对定位槽侧面的平行度或垂直度,一般不大于100:0.02mm2022/12/24

C定位元件对夹具体底面的平行度或垂直度,一般不大于100:0.02mmD钻套轴线对夹具体底面的平行度或垂直度,一般不大于100:0.05mmE镗模前后镗套的同轴度不大于0.02mmF对刀块对定位元件的平行度或垂直度不大于100:0.03mmG对刀块对定位键槽侧面的平行度或垂直度不大于100:0.03mmH车磨夹具的找正基面对其回转中心的径跳不大于0.02mm

2022/12/24三、夹具精度的验算影响位置精度的主要因素有三：1工件在夹具中的安装误差：定位误差、夹紧误差2夹具在机床上的对定误差：夹具相对于刀具或机床成形运动的位置误差3加工过程中出现的误差：机床的几何精度、运动精度、系统变形、磨损、测量误差等前两项是主要的，小于等于2/3为合格2022/12/24四、夹具总体设计中须注意的几个问题在总图绘制中，除了标注尺寸公差和技术条件外，还得注意总体结构是否合理1防止工件误装2注意检查运动件是否受到妨碍，是否能达到预期的运动要求3顶出工件的装置（工件重、冷却液）4要考虑毛坯的制造误差，避免工件装不进或夹不牢2022/12/24五、夹具结构的工艺性夹具制造属单件生产性质，制造精度又比产品零件高一般采用调正、修配、装配以后组合加工在设计时，要牢记这一工艺特点，才能在结构设计、尺寸标注、技术条件制订等方面，充分保证所设计的夹具结构具有良好的工艺性，否则，常会给夹具制造、检验、装配、维修带来困难2022/12/24评定夹具结构的工艺性好坏，主要看这种结构在单件或小批生产条件下，其制造、检测、装配、调试、维修所花费的劳动量是否最少而制造费用又是最低。1在整个夹具结构的标准件、通用件、专用件的构成比例中，专用件比例最小2夹具中各种专用件的结构应易于制造、测量、装配、调试3夹具的维护和修理应方便2022/12/24夹具结构工艺的几个专题1工艺孔要保证夹具上轴线之间、平面之间、轴线与平面之间成角度位置的尺寸关系在加工斜孔、斜面、斜槽，弧面上钻孔等夹具中，常遇到这类问题。工艺孔：专为夹具制造与装配设置的，起一个中间媒体作用。（测量某尺寸）2022/12/24工艺孔的位置必须便于加工和测量，应尽可能设在夹具体上工艺孔尽可能位于对称中心线上，以减少计算的复杂性工艺孔的直径一般为6、8、10，与量棒的配合采用H7/h6工艺孔在夹具维修中也要使用，要用盖板或螺塞予以保护2022/12/242保证合理的装配工艺夹具制造，单件生产性质，采用调整法、修配法，就地配作，进行装配A要选择合理的装配基准：基准应是一个独立的表面，其它元件位置，都只对此表面进行调正、修配装配基准本身一经加工，其位置尺寸不应再有变动。即不能选用那些变动的元件作装配基准2022/12/24B结构的可调性：虽然增加了装配时调整工序，但大大降低了尺寸、位置等精度的要求C预留加工余量，装配后进行加工，以消除各组成环节的累积误差2022/12/243维修工艺性要考虑夹具磨损后的维修方便如无凸缘又无底的套筒：开缺口槽，为拆卸方便4加工的可能性与经济性轻者：加工困难；重者：刀具报废，无法加工如留出必要的空刀槽，留出加工时刀子的引进位置，尽可能减少加工面积2022/12/24六、夹具的磨损公差应考虑夹具在使用过程中的磨损问题。因为磨损对工件的加工精度影响很大，要定期检查，发现磨损超差，应对夹具进行维修，以恢复原来的工作精度分类：磨损后不会影响加工精度而引起工件的超差（如倒角夹具）磨损后影响工件的加工精度（钻模2022/12/24前者：只