机床夹具设计5

2024/11/5夹具设计教学课件《机床夹具设计》课件第五部分专用夹具的设计方法2024/11/5夹具设计教学课件5.1

专用夹具的基本要求和设计步骤5.2

夹具体的设计5.3

夹具的精度和总图设计2024/11/5夹具设计教学课件5.1专用夹具的基本要求和设计步骤

1、专用夹具的基本要求（1）能够保证工件的加工精度要求。（2）能够提高机械加工的生产效率。（3）能够降低工件的生产成本。（4）夹具的操作要方便、安全。（5）尽可能提高夹具元件的通用化和标准化程度。（6）具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造、使用和维修。2024/11/5夹具设计教学课件2、夹具设计的步骤

（3）分析计算；（1）设计的准备；（2）方案设计；（4）审核；（5）总体设计；（6）零件设计。5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件（1）设计的准备

（1）分析研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程等文件，了解零件的作用、形状、结构特点、材料和本工序的加工要求、切削用量和所使用的工艺基准及所使用的工艺装备，对设计任务书所提出的要求进行可行性研究，以便发现问题，及时与工艺人员进行磋商。

（2）收集有关资料，包括所使用机床的技术参数，所使用刀具、量具的规格，夹具零部件的国家标准、行业标准和企业标准，夹具设计资料（图册和设计手册），工厂的生产组织、制造工艺及制造水平等。5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件（2）方案设计（1）确定夹具的类型。（2）定位设计。（3）确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧装置。（4）确定刀具的对刀导向方案。（5）确定夹具与机床的连接方式。（6）确定其它元件和装置的结构形式，如定位键、分度装置和靠模装置等。（7）确定夹具总体布局和夹具体的结构形式。（8）绘制夹紧方案设计图。5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件（3）分析计算（1）定位误差、加工精度分析；（2）对动力夹紧装置进行夹紧力验算；（3）当夹具有多个方案时可进行经济分析，取效益高的方案。5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件（4）审核（1）夹具的标志是否完整、夹具的搬运是否方便。（3）夹具与机床的连接是否牢固和正确。（4）定位元件是否可靠和精确。（5）夹紧装置是否安全和可靠。（6）工件的装卸是否方便。（7）夹具与有关刀具、辅具等之间的协调关系是否良好。（8）加工过程中切屑的排除是否良好。（9）操作的安全性是否可靠。（10）加工精度能否符合工件图样所规定的要求。（11）生产率能否达到工艺要求。（12）夹具是否具有良好的结构工艺性扣经济性。（13）夹具的标准化审核。5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件（5）夹具总装配图的设计（1）尽量选用1：1的比例。（2）尽可能选择面对操作者的方向作为主视图。（3）总图应把夹具的工作原理、结构和各种元件间的装配关系表达清楚。（4）用双点划线绘制工件外形轮廓、定位基准面、夹紧表面和加工表面。待加工表面的加工余量可用网格线或粗实线表示。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面的线条。（5）合理标注尺寸、公差和技术要求（附表11）。（6）合理选择材料5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件绘图的步骤（1）用双点划线绘出工件轮廓线；（2）绘制定位元件的详细结构；（3）绘制对刀导向元件；（4）绘制夹紧装置；（5）绘制其它元件或装置；（6）绘制夹具体。（7）标注视图符号、尺寸、技术要求，编制明细表。5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件1、五类尺寸（1）夹具外形轮廓尺寸；（2）工件与定位元件间的联系尺寸；（3）夹具与刀具的联系尺寸；（4）夹具与机床联系部分的联系尺寸；（5）夹具内部的配合尺寸。五类尺寸和四类技术要求5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件2、四类技术要求（1）定位元件之间的定位要求；（2）定位元件与连接元件和（或）夹具体底面的相互位置要求；（3）导引元件和和（或）夹具体底面的相互位置要求；（4）导引元件与定位元件间的相互位置要求。5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件常用夹具元件的

材料及热处理5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件常用夹具元件的公差配合5.1专用夹具的基本要求和设计步骤2024/11/5夹具设计教学课件5.2夹具体的设计1、夹具体的作用及其基本要求（1）夹具体的作用

夹具体是夹具的基础元件，在加工过程中，夹具体要承受工件重力、夹紧力、切削力、惯性力和振动力的作用。2024/11/5夹具设计教学课件1）夹具体的结构形式应根据机床的有关参数和加工方式来定。2）有一定的精度和良好的结构工艺性。3）足够的强度和刚度。4）在机床工作台上安装的夹具，其重心尽量低、高度尺寸要小。5）夹具体的结构应简单、紧凑，尺寸要稳定，残余应力要小。6）要有适当的容屑空间和良好的排屑性能。7）要有较好的外观。8）在夹具体适当部位用钢印打出夹具编号，以便于工装的管理。5.2夹具体的设计（2）夹具体设计应满足的基本要求2024/11/5夹具设计教学课件夹具体结构比较5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件容屑空间5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件各种排屑方法5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件2、夹具体的结构设计（1）铸造结构（2）锻造结构（3）焊接结构（4）装配结构5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件（1）铸造结构的夹具体5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件钻模夹具体示意图5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件车床夹具体示意图5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件（2）锻造结构的夹具体

对于尺寸较大且形状简单的夹具体，可采用锻造结构，以使其有较高的强度和刚度。这类夹具体常用优质碳素结构钢40钢，合金结构钢40Cr、38CrMoAlA等经锻造后酌情采用调质、正火或回火制成。5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件（3）焊接结构的夹具体焊接结构是国际上一些工业国家常用的方法。这类结构易于制造，制造周期短，成本低，使用也较灵活。当发现夹具体刚度不足时，可补焊肋和隔板。焊接件材料的可焊性要好，适用材料有碳素结构钢Q195、Q215、Q235，优质碳素结构钢20钢、15Mn等。焊接后需经退火处理，局部热处理的部位则需在热处理后进行低温回火。5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件焊接结构和装配结构5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件标准化的夹具体5.2夹具体的设计2024/11/5夹具设计教学课件5.3夹具的精度和总图设计

1、夹具的精度分析2024/11/5夹具设计教学课件2、应标注的尺寸和公差配合（1）夹具外形的最大轮廓尺寸；（2）工件与定位元件之间的联系尺寸；（3）对刀或导向元件与定位元件之间的联系尺寸；（4）与夹具位置有关的尺寸；（5）其它装配尺寸。

5.3夹具的精度和总图设计2024/11/5夹具设计教学课件3、应标注的位置公差（1）定位元件之间的位置公差；（2）连接元件（含夹具体基面）与定位元件之间的位置公差；（3）对刀或导向元件的位置公差。5.3夹具的精度和总图设计2024/11/5夹具设计教学课件几种常见元件定位对夹具体基面的技术要求5.3夹具的精度和总图设计2024/11/5夹具设计教学课件几种常见元件定位对夹具体基面的技术要求5.3夹具的精度和总图设计2024/11/5夹具设计教学课件4、公差数值的确定（1）夹具上的尺寸公差和角度公差取（1/2～1/5）δk。（2）夹具上的位置公差取（1/2～1/3）δk。（3）当加工工件尺寸为末注公差时，夹具取±0.1mm。（4）工件为未注形位公差的加工面时，按GB1184中7、8级精度的规定选取。5.3夹具的精度和总图设计2024/11/5