机床夹具及应用 单元8 专用夹具的设计方法和步骤

发布于:2021-11-09 11:49:10

《机床夹具及应用》课件(8)

单元8 专用夹具的设计方法和步骤

单元1 课程认识 单元2 工件装夹概述 单元3 工件在夹具中的定位 单元4 工件的夹紧

单元5 分度机构和夹具体
单元6 专用机床夹具设计

单元7 现代机床夹具
单元8 专用夹具的设计方法和步骤

单元8 专用夹具的设计方法和步骤

专用夹具设计的基本要求
一个优良的机床夹具应满足以下基本要求
保证工件的加工精度 能提高生产效率 工艺性能好

使用性能好
经济性好

专用夹具设计的规范化程序
夹具设计
保证设计质量,提高设计效率
设计方案与生产纲领相适应 高位设计与定位副设置相容

规范化的意义
有利于计算机 辅助设计 有利于初学者 尽快掌握夹具 设计的方法

夹紧设计技术经济指标先进 精度控制项目完备、 数值规定合理 结构设计工艺性好

夹具制造成本经济

夹具设计精度
的设计原则 对精密夹具
除遵循一般精 度夹具的两项 原则外,对某 个关键零件, 还应规定与偶 件配作或配研

对一般精度的夹具
应使主要组成零件 具有相应终加工方 法的*均经济精度 应按获得精度的工 艺方法所达到的* 均经济精度,规定 基础件具体加工孔 的形位公差

夹具设计的 规范化程序
了解所使用机床的 主要技术参数等及 与夹具连接部分的 联系尺寸 了解本企业制造和 使用夹具的生产条 件和技术状况 了解所使用量具、 刀具和辅助工具等 的型号、规格

仔细研究工作图、毛 坯图及其技术条件
了解零件的生产纲 领及生产组织信息

了解工件的工艺规 程和本工序的具体 技术要求
准备好设计夹具用 的各种标准、工艺 规定、典型夹具图 册和有关夹具的设 计指导资料等

查 研 究 , 收 集 设 计 资 料

明 确 设 计 要 求 , 认 真 调

工件的定位方案

确 定 夹 具 的 结 构 方 案

工件的夹紧方案 变更工位的方案 对刀或导引方案 安装方式及夹具体的结构形式 对结构方案进行精度分析和估算

论证方案的可行性及科学性

对薄弱环节进行修改

绘 制 夹 具 总 图

绘制夹具总图的步骤
遵循国家制图标准,绘图比例取1:1 先用双点划线将工件按加工状态绘好 依次绘制定位元件、夹紧装置和 夹紧元件、对刀装置或导引件、 夹具本体及各个连接件等

标注必要的尺寸、配合和技术要求

总体设计的基本要求
定位件、夹紧件、导引 件等元件设计时应尽可 能标准化、通用化 为操作方便和防止装反, 应设置止动销、* 防误装标志等 运动部件必须运动 灵活、可靠

零部件结构工艺性 要好,应易于制造、 检测、装配和调整 夹具结构应便于维 修和更换零部件 适当考虑提高 夹具的通用性

夹具总图上的尺寸标注
夹具的轮廓尺寸 夹具总 图上标 注的五 类尺寸 定位零件上定位表面的尺寸以及 各定位表面之间的尺寸 定位表面到对刀件或刀具 导引件间的位置尺寸 主要配合尺寸 夹具与机床的联系尺寸 夹具上主要元件之间的位置尺寸公差

夹具总图上技术要求的规定
目的:限制 定位和导引 元件等在夹 具体上的相

定位件之间或定位件对夹具体 底面之间的相互位置精度要求 定位件与导引件之间的相互位置要求 对刀件与校正面间的相互位置要求 夹具在机床*沧笆钡奈恢镁纫 一般按工件相应公差的1/2~1/5选取 与一般机械装配图相同

对位置误差
以及夹具的

安装误差

编写夹具零件明细表

影响夹具精度的因素
夹 具 精 度 的 校 核

工件定位误差 刀具安装误差 刀具位置误差 加工方法误差

各项误差 的总和应 小于工序

尺寸公差

包括:与机床有关的误差 与刀具有关的误差

与调整有关的误差 与变形有关的误差

绘 制 夹 具 零 件 图
特别应 注意零 件的技 术要求 与必要 说明

夹具体的设计要求 应有足够的强度和刚度,以防受力变形 安装需稳定,重心应尽量低, 高宽比应小于1.25 结构应紧凑,形状应简单,装卸应方便

应便于排屑
应有良好的结构工艺性 选择制造方法应能保证精度,考虑成本

设 计 质 量 评 估

夹具设计质量评估,就 是对夹具的磨损公差的 大小和过程误差的留量 这两项指标进行考核, 以确保夹具的加工质量 稳定和使用寿命

夹具设计实例

? 图示一壳体零

件为中批生产, 现要求设计该 零件在车床上 加工φ145H10 孔和两端面工 序时所使用的 夹具

明确工件设计要求
要求设计一车床夹具,加工壳体零件
该零件的技术要求
φ145H10孔的中心与壳体底面 的距离尺寸为116±0.3mm φ145H10孔的两端面距 尺寸为90h13mm φ145H10孔的左端面距 对称中心45±0.2mm

工件装夹方案的确定
定位

方案
首先应考虑满足加工要求。 按基准重合原则,选用底* 面和两个φ11H8孔为定位基 准,定位方案如图所示
壳体零件定位方案

夹紧

方案

可取四个夹紧点夹紧工件,采用钩 形压板联动夹紧机构,如图所示 采用两对钩形压板通过杠杆将工件在 两处夹紧,其结构紧凑、操作方便

壳体零件 装夹方案

其他元件的选择和设计
夹具的设计除了考虑工件的定位和夹 紧之外,还要考虑夹具如何在机床上 定位,以及夹具体的设计等问题 夹具体采用焊接结构,并用两个肋板提 高夹具体的刚度,其结构紧凑、制造周 期短。夹具体主要由盘、板和套等组成 夹具体上设置一个校正套,以便心轴 使夹具与机床主轴对定。夹具采用不 带止口的过渡盘,所以通用性好

夹具总体绘制
夹具总图通常可按定位元件、夹紧 装置以及夹具体等结构顺序绘制。 特别应注意表达清楚定位元件、夹 紧装置等与夹具体的装配关系 夹具总图绘制完毕,还应在夹具设 计说明书中,就夹具的使用、维护 和注意事项等给予简要的说明

车壳体零件
夹具总体设计

计算机 辅助 夹具
设计

简介

计算机辅助夹具

设计系统流程图

专用夹具设计方法和步骤

一、拟定夹具的结构方案
1. 设计依据

前面已经讲过,略。
例:如图以小连杆的铣槽

工序设计夹具。

2. 拟定夹具的结构方案
1)确定定位方法和定位件;

工艺设计虽然规定了定位基准和夹紧位置, 但仍然应进行分析研究。
定位基准:如在槽深方向,选择原始基准作定 位基准,会使夹具设计复杂,如果选择另外一 端,虽然存在0.1mm的定基误差,但与尺寸公 差0.4mm相比,能满足要求。 定位方法:大孔作主定位基准,选圆柱销,小 孔选择菱形销。

2. 拟定夹具的结构方案
2)确定夹紧方法和夹紧装置;夹紧采用手 动的螺旋压板夹紧。 3)确定刀具的对刀或导引方案;采用对刀 块。 4)变更工位的方案;工位的变更有两种方 案,一种是分度,另一种是两次装夹,由于产 量小,精度要求低采用第二种方案。 5)夹具在机床上的安装:采用定向键。

3. 对结构方案进行精度分析和估算,决定方 案的可行性。 二 、夹具总图设计

当夹具的结构方案确定之后,就可着手正式 绘制夹具总图,在绘制时,最好采用1:1的比例, 主视图应尽可能选取与操作者正对的位置。
1.设计步骤: 首先用双点划线画出工件——绘制定位元 件——绘制夹紧件和夹紧装置——刀具导引件 对刀件——支承件夹具体以及连接件。

2.对总图设计中的几点要求

夹具结构的工艺性要好,设计机床夹 具时,除了遵循夹具设计的定位原理、夹 紧原理以及在机床上正确安装的条件外, 还应考虑所设计的夹具在加工、装配、维 修、检验等方面的合理要求,以便既能保 证产品质量,又能达到技术、经济的最好 效果。
夹具零件的结构形状应具有良好的加 工和装配工艺性,尽量选用标准件。

3.尺寸标注
1) 定位件本身及之间关系尺寸;

2) 定位件与刀具引导件或对刀装置的 关系尺寸;
3) 主要配合尺寸; 4) 夹具的安装尺寸;

5) 外廓尺寸。

4.夹具的技术要求 控制各种装配误差,调整误差。

5.编写夹具零件的明细表

三、夹具精度的校核 在夹具总图设计完成之后,需要进 行精度校核。

四、绘制夹具零件图 应用机械零件设计的有关知识,应 达到零件图的要求。

结束 结束


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