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机床夹具的设计步骤.doc

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机床夹具的设计步骤 一、夹具的设计步骤 1.设计准备工作——研究原始资料,明确设计要求和生产条件 (1)生产纲领(生产类型)——了解生产批量和对夹具的需用情况; (2)零件图及工序图——了解工件情况、工序要求和加工状态; (3)零件的工艺规程——了解所用机床、刀具等的情况; (4)夹具制造能力——了解夹具制造车间的生产条件和技术现状 (5)典型夹具结构及标准——同类型产品的夹具结构、有关夹具标准。 2.确定夹具的结构方案(总体方案) 主要包括: (1)确定工件的定位方案,设计定位装置。 根据六点定位原理,确定工件的定位方式,选择和设计定位元件,计算定位误差。 (2)确定工件的夹紧方案,设计夹紧装置。 确定夹紧力、夹紧机构及动力装置。 (3)确定对刀或导向方案,设计对刀或导向装置。 对刀块或钻套、镗套等的设计。 (4)确定其它元件或装置的结构形式。 定位键、分度装置、连接元件等。 (5)协调各装置、元件的布局,确定夹具在机床上的安装方式以及夹具体的结构型式。 3.绘制夹具装配图 按照国家制图标准绘制,应清楚表达出夹具的结构及各装置、元件之间的位置关系。主视图应取操作者实际工作时的位置。具体方法和步骤如下: (1)在装配图上,工件看作透明体,用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。 (2)依次绘出定位元件或装置、夹紧元件或装置、对刀或导向元件、其它元件、夹具体及连接元件。 (3)标注必要的尺寸、公差和技术要求。 (4)编制夹具明细表及标题栏。 图5-69 实例 (改错:图中的错误——①心轴;②开口垫;③辅助支承;④V形块移动手柄;⑤技术要求) 4.绘制夹具零件图。画出夹具中非标零件图,并按夹具装配图的要求确定零件的尺寸、公差及技术要求。 ——尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度等标注要完整、正确。 二、夹具精度校核 使用专用夹具加工工件时,影响加工精度的误差因素主要有三个方面: ①工件在夹具中的安装误差,包括定位误差、夹紧误差(工件及夹具的夹紧变形)、夹具制造误差、导向误差等; ②对定误差,即夹具在机床上的安装误差; ③加工过程误差,与切削过程有关的误差。 夹具精度的校核是对前两项进行的,按其和不超过工件相应公差的三分之二作为合格条件。 计算实例——对图5-69所示的夹具精度的校核:两项加工精度要求——中心距和平行度 1. 两孔中心距尺寸的校核 影响的因素有: ①定位误差 (0.05) ②钻模板衬套与定位销中心距误差 (0.02) ③钻套与衬套的配合间隙 (0.029) ④钻套内孔与外圆的同轴度误差 很小,可忽略 ⑤钻头与钻套之间的间隙产生的钻头引偏量 (0.038) 由图5-70求得 总误差按概率法计算 结果大于中心距公差的三分之二,可通过减小定位和导向部位的配合间隙使之满足要求。 2. 两孔平行度的校核 影响的因素有: ①定位误差——配合间隙引起大头孔轴线相对于定位销轴线偏斜 () ②定位销轴线对夹具体底面的垂直度误差 () ③钻套中心线与定位销轴线的平行度误差 () ④钻头的引偏 () 总误差按概率法计算 合格条件 三、夹具装配图上尺寸的标注 1. 夹具装配图上应标注的尺寸 五类尺寸: (1)夹具的轮廓尺寸 即夹具的长、宽、高尺寸。对于升降式夹具要注明最高和最低尺寸;对于回转式夹具要注出回转半径或直径。 (2)夹具与机床的联系尺寸 指夹具在机床上安装时有关的尺寸,用于确定夹具在机床上的正确位置。 (3)夹具与刀具的联系尺寸——定位表面到对刀件或刀具导引件间的位置尺寸,以及导引件(如钻、镗套)之间的位置尺寸。 (4)配合尺寸——所有的配合部位都要标注配合尺寸,如定位元件与工件、导向元件与刀具、导向元件与衬套之间的配合。 (5)定位元件上定位表面的尺寸以及各定位表面之间的位置尺寸。 2. 夹具上主要元件之间的位置尺寸公差 夹具上主要元件之间的尺寸应取工件相应尺寸的平均值,其公差一般取工件相应尺寸公差的1/5~1/2。 3.夹具装配图上应标注的技术要求 有如下几方面: (1)定位件之间的相互位置精度; (2)定位件与夹具安装基面、定向基面之间的相互位置精度; (3)定位件与导向件之间的相互位置精度; (4)各导向件之间的相互位置精度; (5)对刀件与校正面间的相互位置要求 上述位置公差的数值,通常是根据工件的精度要求并参考类似的机床夹具来确定。当它与工件加工的技术要求直接相关时,可以取工件相应的位置公差的1/2~1/5;当工件未注明要求时,夹具上的那些主要元件间的位置公差,可以按经验取为(100:0.02)~(100:0.05)mm ,或在全长上不大于0.03~0.05mm 。 4-32
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