夹具设计实训教程分析.ppt

先进制造方向技能实训之一：夹具设计 第一节 夹具设计基本内容 夹具设计要求 设计的一般步骤 夹具零件尺寸及其配合示例 零件图的绘制 夹具设计示例 一、夹具设计要求 l）保证工件的加工精度 2）提高生产率，降低成本 3）操作方便，工作安全，能减轻工人劳动强度 4）便于排屑 5）有良好的结构工艺性 二、设计的一般步骤 1、研究原始资料，明确设计要求 2、确定夹具方案，绘制夹具结构草图 3、绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求 1、研究原始资料，明确设计要求 熟悉零件图和装配图、零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容、技术要求等； 收集有关机床、刀具、夹具等方面的资料。 2、确定夹具方案，绘制夹具结构草图 （1）根据定位基准和六点定位原理，确定工件的定位方法并选择相应的定位元件； （2）确定引导装置或对刀装置； （3）确定工件的夹紧方法，设计夹紧机构； （4）确定其它元件或装置的结构形式 （5）确定夹具体结构形式 （6）确定夹具总体轮廓。 3、绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求 （1）确定视图关系，应尽可能少。主视图应取操作者实际工作位置； （2）比例尽量取1:1，有利于审图； （3）用双点划线画工序图； （4）依次画定位元件、对刀元件、夹紧元件、其他元件、夹具体； （5）标上尺寸、技术要求 三、夹具零件尺寸及其配合 外形轮廓尺寸 配合尺寸 （1）定位元件与工件的配合 H6/g5,H6/f5,H7/g6,H7/f7 （2）导套与刀具的配合 G6/h5,F7/h5,G7/h6,F8/h6 （3）不采用紧固件的固定连接 H7/n6,H7/r6,H8/t7,H8/z8 相对尺寸 -------对刀元件与定位元件之间的联系尺寸 特性尺寸 -------用来保证夹具某项性能的尺寸，如偏心夹紧机构的偏心距、楔块的自锁升角 夹具与机床间的联系尺寸 序号、明细表、标题栏 四、零件图绘制 1、对夹具总图中的非标准件均应绘制零件图； 2、零件图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致。 五、定位元件的选择与设计 第五节 钻夹具设计 6、夹具设计示例 如图示为一用于加工连杆零件的小头孔的工序简图。 零件材料为45钢，毛坯为模锻件，年产量为500件，所用机床为立式钻床Z525。 设计本工序的夹具。 （1）加工精度与生产批量分析 本工序有一定位置精度要求，属于批量生产，使用夹具加工是适当的。 但考虑到生产批量不是很大，因而夹具结构应尽可能的简单，以减小夹具制造成本。 （2）确定夹具结构方案 1）确定定位方案，选择定位元件 A. 选择间隙配合的刚性心轴加小端面的定位方式; B. 采用活动V形块来确定工件的角向位置 2）确定导向装置 本工序小头孔加工的精度要求较高，一次装夹要完成钻一扩一粗铰一精铰四个工步，故采用快换钻套（机床上相应的采用快换夹头）； 又考虑到要求结构简单且能保证精度，采用固定式钻模板。 3）确定夹紧机构 可采用可涨心轴、液塑心轴等，但这样作夹具结构较复杂，制造成本较高。 为简化结构，确定采用螺纹夹紧，即在心轴上直接做出一段螺纹，并用螺母和开口垫圈锁紧。 4）确定其它装置和夹具体 为了增加刚度和减小加工时工件的变形，应在靠近工件的加工部位增加辅助支承。 图为用于钻轴套工件上 φ 6H7孔的钻床夹具，工件以内孔及端面为定位基准，在夹具的定位销6及其端面上定位，即确定了工件在夹具中的正确位置。 拧紧螺母5，通过开口垫圈4可将工件夹紧，然后由装在钻模板3上的快换钻套1导引钻头进行钻孔。 部分来自一线的夹具 4) 悬挂式钻模板 在立式钻床或组合机床上用多轴传动头加工平行孔系时，钻模板连接在机床主轴的传动箱上，随机床主轴上下移动，靠近或离开工件，这种结构简称为悬挂式钻模板。 图5-22 悬挂式钻模板 l—底座； 2—钻模板； 3—弹簧； 4—导向滑柱； 5—横梁 4、设计钻模板时应注意以下几点： (1) 钻模板上安装钻套的孔之间及孔与定位元件的位置应有足够的精度。 (2) 钻模板应具有足够的刚度，以保证钻套位置的准确性，但又不能设计得太厚太重。注意布置加强肋以提高钻模板的刚度。钻模板一般不应承受夹紧反力。 (3) 为保证加工的稳定性，悬挂式钻模板导杆上的弹簧力必须足够，以便钻模板在夹具上能够维持足够的定位压力。如果钻模板本身产生的重力超过800N，则导杆上可不装弹簧。 图5-23 5、 钻床夹具对刀误差?T的计算 刀具与钻套的最大配合间隙Xmax的存在会引起刀具的偏斜，将导致加工孔的偏移量X2： 图5-24 钻模对刀误差