机床夹具设计实例

设计(shèjì)在摇臂钻床上加工杠杆臂零件上孔φ10mm和φ13mm的钻模，两孔相互垂直的。中小批量生产。钻床夹具设计(shèjì)实例一、明确设计任务精品资料1．杠杆(gànggǎn)臂零件图一、明确设计(shèjì)任务精品资料2．杠杆(gànggǎn)臂加工工艺分析（1）加工要求：加工φ10和φ13两孔；孔距为78±0.5；φ13与Φ22轴线的水平(shuǐpíng)尺寸为15±0.5，垂直尺寸为12.5两孔垂直；φ10对φ22轴线平行度公差为0.1；φ13对φ22轴线垂直度公差为0.1。Φ10孔Ra值为3.2，Φ13孔Ra值为12.5。（2）加工工艺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。一、明确设计任务精品资料1.定位(dìngwèi)方案的确定根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm的孔为定位基准，这样可以(kěyǐ)避免基准不重合误差，同时可以(kěyǐ)限定四个自由度；用Φ22孔口端面（底面）限定零件的上下移动的自由度；用φ10孔附近圆柱表面限定零件沿Φ22中心线转动的自由度就可以(kěyǐ)实现完全定位。φ10孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10孔口端面(底面)设辅助支承,用来增加零件的刚性。二、定位方案与定位元件精品资料二、定位方案(fāngàn)与定位元件1．确定(quèdìng)定位方案精品资料2.定位元件(yuánjiàn)的选择：定位销：插入Φ22的孔，用来限制X,Y方向的移动和转动，共四个自由度。定位元件(yuánjiàn)为非标准元件(yuánjiàn)。用定位销的小端面(相当于一个支承钉)与Φ22孔口端面支靠限定Z方向的移动自由度。定位元件(yuánjiàn)为非标准元件(yuánjiàn)。可调支承钉：限定Z方向的转动。定位元件(yuánjiàn)为标准元件(yuánjiàn)。用一辅助支承来提高工件的安装刚度和定位的稳定性。定位元件(yuánjiàn)为非标准元件(yuánjiàn)。小端面(duānmiàn)限定Z方向的移动二、定位方案与定位元件可以选区用其它形式的定位元件吗？精品资料三夹紧方案(fāngàn)的确定根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口(kāikǒu)垫圈来实现快速锁紧夹紧机构，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。精品资料四、夹具(jiājù)结构设计1．定位(dìngwèi)装置（1）销轴精品资料（2）可调支承(zhīchénɡ)钉可调支承(zhīchénɡ)钉在GBJB/T8026.1-1999（六角头支承(zhīchénɡ)）中选取M8×40-S。（3）辅助螺旋支承1．定位装置精品资料2．夹紧(jiājǐn)装置（1）夹紧(jiājǐn)选用M10螺纹以满足强度要求。（2）开口垫圈精品资料（1）钻模板类型选择(xuǎnzé)根据工件和夹具体的结构，选用固定式钻模板。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。3．辅助(fǔzhù)装置精品资料3．辅助(fǔzhù)装置（1）钻套从国家标准(ɡuójiābiāozhǔn)中选用。（2）钻模板精品资料（2）钻套的选择(xuǎnzé)由于孔φ10mm和φ13mm一次钻孔就可达到要求，因此采用固定式钻套。（查手册(shǒucè)确定型号）Φ10mm选无肩Φ13mm选有肩精品资料4夹具体(jùtǐ)选用铸造(zhùzào)夹具体可以选区用其它形式的夹具体吗？精品资料4．夹具体(jùtǐ)精品资料五、绘制(huìzhì)夹具总图精品资料五、绘制(huìzhì)夹具总图精品资料六.夹具(jiājù)装配图上的尺寸、公差及技术要求的标注最大轮廓尺寸（长、宽、高）：180、140、141影响工件定位精度的尺寸：φ22e8、影响导向的尺寸及公差：Φ10G7、Φ13F7(公差带查表确定)影响夹具精度的尺寸及公差(公差按零件公差的1/2至1/5)：78±0.15、15±0.15、12.5±0.05、相对于基准F的垂直度Φ0.05、相对于基准F的垂直度Φ0.03、相对于基准E的垂直度Φ0.05其它重要尺寸和公差：Φ18H7/r6、Φ22H7/n6以及定位销与夹具体的配合尺寸（图中遗漏(yílòu)，应补上）需标注的技术要求：见装配图精品资料工件(gōngjiàn)加工精度分析定位误差：两孔的直径尺寸基本上由钻头(zuàntóu)尺寸保证，没有定位误差。尺寸78±0.5、15±0.5平行度公差和垂直度公差的工序基准和定位基准重合，基准不重合误差为ΔB=0；尺寸78±0.5、15±0.5和平行度公差和垂直度公差存在基准位移误差，其大小等于定位轴与φ22孔之间的最大配合间隙ΔY=Xmax=0.28+0.033+0.04=0.353尺寸78±0.5、15±0.5和平行度公差和垂直度公差的定位误差分别为ΔD=ΔB+ΔY=0.353尺寸12.5的基准位移误差和基准不重合误差都为0,所以定位误差为0精品资料工件加工精度(jīnɡdù)分析对刀误差ΔT：因加工孔处工件较薄，可不(kěbù)考虑钻头的偏差。钻套导向孔尺寸为φ10F7和φ13F7；钻头尺寸为φ10-0.036和φ13-0.036；各尺寸的对刀误差为：ΔT＝(0.028+0.036)mm=0.064mm安装误差ΔA：ΔA＝0精品资料工件(gōngjiàn)加工精度分析夹具误差ΔJ：78±0.5的夹具误差为：0.315±0.5的夹具误差为：0.312.5的夹具误差为：0.1平行(píngxíng)度0.1的夹具误差为：0.05垂直度0.1的夹具误差为：0.05精品资料工件(gōngjiàn)加工精度分析加工方法(fāngfǎ)误差ΔG：各尺寸的加工方法(fāngfǎ)误差各取相应尺寸的1/378±0.5的加工方法(fāngfǎ)误差为：1/3=0.3315±0.5的加工方法(fāngfǎ)误差为：1/3=0.3312.5的加工方法(fāngfǎ)误差为：0.27/3=0.09平行度0.1加工方法(fāngfǎ)误差的为：0.03垂直度0.1加工方法(fāngfǎ)误差的为：0.03精品资料78±0.515±0.512.5±0.13(0.27)平行度0.1垂直度0.1定位误差ΔD0.03530.035300.03530.0353对刀误差ΔT0.0640.0640.0640.0640.064安装误差ΔA00000夹具误差ΔJ0.30.30.10.050.05加工方法误差ΔG0.330.330.090.030.03加工总误差ΣΔ0.450.450.150.090.09夹具精度储备JC1-0.45=0.551-0.45=0.550.27-0.15=0.120.1-0.09=0.010.1-0.09=0.01钻模在钻孔时的加工精度(jīnɡdù)计算精品资料本节结束(jiéshù)精品资料设计在铣床上加工“套筒”零件(línɡjiàn)上键槽的专用夹具。铣床夹具设计(shèjì)实例一、明确设计任务1．套筒零件图精品资料2．工件(gōngjiàn)的加工工艺分析（1）键槽(jiàncáo)宽6mm由键槽(jiàncáo)铣刀保证。（2）槽两侧对称平面对φ45h6轴线的对称度0.05mm，平行度0.10mm。（3）槽深尺寸8mm。精品资料二、定位(dìngwèi)方案与定位(dìngwèi)元件1．确定定位(dìngwèi)方案精品资料2．选用(xuǎnyòng)定位元件精品资料三、夹紧方案(fāngàn)及夹紧装置的设计夹紧(jiājǐn)机构精品资料夹紧(jiājǐn)机构中的导向和自动松开装置精品资料四、夹具结构(jiégòu)的设计（1）长V形块1．定位(dìngwèi)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/T8018.1-1999选取“V形块24JB/T8018.1-1999”。

精品资料（2）支承(zhīchénɡ)套精品资料2．夹紧(jiājǐn)装置（1）偏心轮精品资料（2）偏心轮支架(zhījià)精品资料3．辅助(fǔzhù)装置（1）对刀块精品资料（2）定向(dìnɡxiànɡ)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/T8017—1999直接(zhíjiē)选取。精品资料4．夹具体(jùtǐ)精品资料精品资料五、绘制(huìzhì)夹具总图1—夹具体(jùtǐ)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形块精品资料精品资料车床(chēchuáng)夹具设计实例一、明确(míngquè)设计任务设计“涡轮箱体”零件工艺流程中第8道工序的车床专用夹具。精品资料二、定位(dìngwèi)方案及定位(dìngwèi)元件1．确定定位(dìngwèi)方案精品资料2．选择(xuǎnzé)定位元件选择角铁（角铁支承面消除工件(gōngjiàn)3个自由度）、两个支承钉（消除工件(gōngjiàn)2个自由度）和削边心轴（消除工件(gōngjiàn)1个自由度。精品资料三、夹紧方案及夹紧装置(zhuāngzhì)的设计1．夹紧(jiājǐn)力方向的确定2．夹紧力作用点确定3．夹紧力大小夹紧方案示意图精品资料四、夹具(jiājù)结构的设计1．定位(dìngwèi)装置（1）角铁精品资料削边定位心轴与蜗轮孔为间隙配合，为保证顺利安装，同时为保证蜗杆孔中心轴线到蜗轮孔中心轴线的距离，减少定位误差，采用φ46H7/g6的配合，即削边心轴的尺寸为φmm。且安装后其轴线对夹具体(jùtǐ)中心轴线的垂直度公差不大于0.01mm。（2）定位(dìngwèi)心轴精品资料（3）支承(zhīchénɡ)钉两个支承钉在夹具体上等高布置且位置不低于回转中心（相对角铁支承板），两个支承钉相隔距离应尽量大（分别靠近(kàojìn)工件的两端）。

为保证蜗杆孔中心轴线对端面N（144mm×72mm）的垂直度要求，两个支承钉在夹具体上安装到位后（见装配图），随夹具体在车床上加工（车支承钉端面），以保证它们伸出的长度等高允差不大于0.01mm。精品资料2．夹紧(jiājǐn)装置（1）夹紧(jiājǐn)机构

夹紧机构采用螺旋夹紧机构，为使机构简单，直接在定位心轴上加工螺纹。并根据类比法，选用M20螺纹以满足强度要求。

（2）压板

压板结构如图所示，本夹具采用削边圆形压板，是为了保证压板轮廓不超出工件宽度，压板削边一侧开口，则可实现工件在夹具上方便、快速地拆装。精品资料3．夹具体(jùtǐ)夹具体应根据被加工零件的尺寸、角铁的大小、配重(pèizhònɡ)块的安装以及车床的最大回转直径要求等因素来确定其径向尺寸。精品资料4．辅助(fǔzhù)装置（1）平衡(pínghéng)块

由于工件和夹具上各元件相对机床主轴的