模块4夹具的设计方法讲解.pptVIP

武汉理工大学机电工程学院 武汉理工大学机电工程学院 * 模块4 夹具的设计方法 学习情境4.1 夹具设计的基本要求和一般步骤 学习情境4.2 夹具设计中的几个重要问题 学习情境4.3 夹具体的设计 学习情境4.4 夹具与机床的连接方式 学习情境4.5 夹具设计实例 * 4.1.1 夹具设计的基本要求 1.夹具设计应能稳定地保证工件的加工精度 2.夹具设计应以提高生产效率，降低成本为目标 3.夹具设计应具有良好的结构工艺性 4.夹具设计应考虑经济性 5.夹具设计应符合人机工程学 * 4.1.2 夹具设计的一般步骤 合理、有效的夹具设计步骤会对夹具的设计质量及使用性能影响很大,同时也对机械零件的加工效率起到事半功倍的作用，因此，夹具的设计步骤非常关键。 1.明确设计要求与收集设计资料 2.拟定夹具结构方案与绘制夹具草图 3.进行必要的分析计算 4.审查方案与改进设计 5.绘制夹具装配总图 6.夹具的精度校核 7.绘制夹具零件图 8.夹具设计质量评估 * 4.1.3 夹具总体结构设计实例 * 4.2.1 成组设计思想 以相似性原理为基础的成组技术在机床夹具设计、制造、管理等各方面均有广泛的应用，在夹具设计中应用成组技术的主要方法是根据夹具的名称、类别、所用机床、服务对象、结构形式、尺寸规格、精度等级对夹具及夹具零部件进行分类编码，并将机床夹具的设计图纸及有关资料分类存放。 当设计新夹具时，首先对已有的夹具进行检索，找出编码相同或相近的夹具，或对它进行小的修改，或取其部分结构，或提供设计时参考。在设计夹具零部件时，亦可采用相同的方法，或直接将已有的夹具零部件拿来使用，或在原来图样基础上作些小的改动。不论采用哪种方法，均可大大减小设计工作量，加快设计速度。 * 4.2.2 夹具设计的规范化 1.夹具设计规范化程序的主要目的 （1）保证设计质量，提高设计效率。 （2）有利于计算机辅助设计，有了规范化的设计程序，就可以利用计算机进行辅助设计，实现优化设计，减轻设计人员的负担。 （3）有利于初学者尽快掌握夹具设计的方法。 2.夹具设计质量主要表现 （1）设计方案与生产纲领的适应性。 （2）高位设计与定位设置的相容性。 （3）夹具设计技术经济指标的先进性。 （4）精度控制项目的完备性以及各控制项目公差数值规定的合理性。 （5）夹具结构设计的工艺性。 （6）夹具制造成本的经济性。 * 4.2.3 夹具结构工艺性分析 1.夹具零件的结构工艺性 与一般机械零件的结构工艺相同，首先要尽量选用标准件和通用件，以降低设计和制造费用；其次要考虑加工的工艺性及经济性。 2.夹具最终精度保证方法 专用夹具制造精度要求较高，又属于单件生产，因此，大都采用调整、整修、装配后加工以及在使用机床上就地加工等工艺方法来达到最终精度要求。 在设计夹具时，必须适应这一工艺特点，以利于夹具的制造、装配、检验和维修。 3.夹具的测量与检验 在确定夹具结构尺寸及公差时，应同时考虑夹具上有关尺寸及形位公差的检验方法。夹具上有关位置尺寸及其误差的测量方法通常由三种，即直接测量方法、间接测量方法和辅助测量方法。 * 4.2.3 夹具总图上尺寸及技术条件的标注 夹具总图上应标注以下内容： （1）夹具外形轮廓尺寸。 （2）与夹具定位原件、导向元件及夹具安装基准面有关的配合尺寸、位置尺寸及公差。 （3）夹具定位原件与工件的配合尺寸，如图4-24和图4-25所示。 （4）夹具导向元件与刀具的配合尺寸。 （5）夹具与机床的连接尺寸及配合。 （6）其他重要配合尺寸。 * 4.2.4 夹具精度的设计原则 要保证设计的夹具制造成本低，一般夹具精度需遵循以下原则 （1）应使主要组成零件具有相应加工方法的平均经济精度； （2）应按获得夹具精度的工艺方法所达到的平均经济精度，规定基础件夹具体加工孔的形位公差。 对一般精度或精度要求低的夹具，组成零件的加工精度按此规定，既达到了制造成本低，又使夹具具有较大精度裕度，能使设计的夹具获得最佳的经济效果。 对于精密夹具，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等，以达到无间隙滑动等。 * 4.2.5 夹具的精度分析 夹具的主要功能是用来保证零件加工的位置精度，使用夹具加工时，影响被加工零件位置精度的误差因素主要有定位误差、夹具制造与装夹误差和加工过程误差等。 * 4.3.1 对夹具体的要求 （1）夹具体的结构形式一般由机床的有关参数和加工方式而定。 （2）有一定的精度和良好的结构工艺性。 （3）应有足够的强度和刚度，保证在加工过程中，夹具体在夹紧力、切削力等外力作用下，不致产生不允许的变形和振动。 （4）在机床工作台上安装的夹具，应使其重心尽量低，夹具体的高度尺寸要小，安装要求稳定，高宽比应小于1.