机床夹具的设计步骤15064.doc

4-

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。