第十四讲 专用夹具的设计示例

上一讲内容提要:对专用夹具的基本要求及设计步骤对夹具体的要求夹具体毛坯的类型本讲主要内容：专用夹具设计示例夹具部图上尺寸、公差和技术要求的标注本讲重点和难点：专用夹具定位、导向、夹紧方案的确定夹具体的设计和绘制夹具装配总图夹具部图上尺寸、公差和技术要求的标注如图2—6所示，本工序需在钢套上钻φ5mm孔，应满足如下加工要求：1、φ5mm孔轴线到端面B的距离20士0．1mm；2、φ5mm孔对φ20H7孔的对称度为0．1mm。3、已知工件材料为Q235A钢，批量N=500件。试设计钻φ5mm孔的钻床夹具。第三节专用夹具设计示例

图2—6一、定位方案按基准重合原则，定位基准确定为：B面及φ20H7孔轴线。采用一凸面和一心轴组合定位。二、导向方案为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件——钻套。钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之间留有排屑空间，如图2—7所示。图2—7三、夹紧方案由于工件批量小，宜用简单的手动夹紧装置。钢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。如图2-8所示，采用带开口垫圈的螺旋夹紧机构。

四、夹具体的设计如图2—8所示采用铸造夹具体的钢套钻孔钻模。图2—8铸造夹具体钻模1—铸造夹具体2—定位心轴3—钻模板4—固定钻套5—开口垫圈6—具紧螺母7—防转销钉8—锁紧螺母

图2-9型材夹具体钻模1一盘2一套3一定位心轴4一开口垫圈5一夹紧螺母6一固定钻套7一螺钉8一垫圈9一锁紧螺母10一防转销钉11一调整垫圈图2-9为采用型材夹具体的钻模。夹具体由盘l及套2组成，定位心轴3安装在盘1上，套2下部为安装基面8，上部兼作钻模板。此方案的夹具体为框架式结构。采用此方案的钻模刚度好、重量轻、取材容易、制造方便、制造周期短、成本较低。五、绘制夹具装配总图如图2—9所示第四节夹具总图上尺寸、公差和技术要求的标注一、夹具总图上应标注的尺寸和公差

1．最大轮廓尺寸若夹具上有活动部分，则应用双点划线画出最大活动范围，或标出活动部分的尺寸范围。如图2-9中最大轮廓尺寸为：84mm、φ70mm和60mm。2．影响定位精度的尺寸和公差主要指工件与定位元件及定位元件之间的尺寸、公差。如图2-9中标注的定位基面与限位基面的配合尺寸；图2—10中标注为圆柱销及菱形销的尺寸及销间距图2—10车床夹具尺寸标注示意图

3．影响对刀精度的尺寸和公差主要指刀具与对刀或导向元件之间的尺寸、公差，如图2-9中标注的钻套导向孔的尺寸φ5F74．影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差主要指夹具安装基面与机床相应配合表面之间的尺寸、公差，如图2—10中的尺寸D1H75．影响夹具精度的尺寸和公差主要指定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基面相互之间的尺寸、公差和位置公差，如图2-9中尺寸：20土0．03mm、对称度0．03mm、垂直度60：0．03、平行度0．05mm。6．其它重要尺寸和公差一般是机械设计中应标注的尺寸、公差，如图2—9中标注的配合尺寸。二、夹具总图上应标注的技术要求1、夹具的装配、调整方法，如几个支承钉应装配后修磨达到等高、装配时调整某元件或临床修磨某元件的定位表面等，以保证夹具精度；2、某些零件的重要表面应一起加工，如一起镗孔、一起磨削等；3、工艺孔的设置和检测；4、夹具使用时的操作顺序；5、夹具表面的装饰要求等。三、夹具总图上公差值的确定

夹具总图上标注公差值的原则是：在满足工件加工要求的前提下，尽量降低夹具的制造精度。1．直接影响工件加工精度的夹具公差夹具总图上的尺寸公差或位置公差为：式中——与相应的工件尺寸公差或位置公差。当工件批量大、加工精度低时，取小值，反之取大值。

①工件的加工尺寸未注公差时，工件公差娃视为ITl2～ITl4，夹具上相应的尺寸公差按IT9～ITll标注；②工件上的位置要求未注公差时，工件位置公差文视为9～11级，夹具上相应的位置公差按7～9级标注；③工件上加工角度未注公差时，工件公差＆视为士307～士l07，夹具上相应的角度公差标为±10’～±37’(相应边长为10～400mm，边长短时取大值)。2．夹具上其它重要尺寸的公差与配合这类尺寸的公差与配合的标注对工件的加工精度有间接影响。在确定配合性质时，应考虑减小其影响，其公差等级可参照“夹具手册”或《机械设计手册》标注