夹具设计实例-模板

1、夹具设计实例-模板实验三：机床夹具设计姓名：谢银飞班级：机制 152班学号：1420152372 （ 22）姓名：朱嘉俊班级：机制 152班学号：1420152373 （ 23）一. 明确设计任务1. 设计任务加工拨叉上？8.4mm孔（工件材料45钢）。工件以？15.81F8孔、叉口及槽在定位轴2、削 边销1、 偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由 度。本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6,即可回转钻模板，以便于装卸工件。图1所示为拨叉钻孔工序图。设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上？8.4mm的钻床夹具。土口仔图1零件图图2三维实体图2 .杠杆臂加工工

2、艺分析(1) 加工要求加工© 10和© 13两孔；孔距为78± 0.5 ; U型槽14.20°1对称轴线与？8.4轴线 的水平尺寸为3.1 ± 0.1mm 垂直尺寸为12.5 两孔垂直；？8.4对？15.81F8轴 线平行度公差为0.2 ;© 13对© 22轴线垂直度公差为0.1。10孔Ra值为3.2 ,13孔Ra值为12.5。(2) 加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面 里，要钻完一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。分析零件图可 知，该拔叉的叉角两端面厚度薄于连

3、接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理 提供局部的接触硬度。叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏， 保证孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过 铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较 高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可 见该零件工艺性好。二. 定位方案与定位元件1. 夹具设计要求已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。2、夹具的设计方案分析： 孔？8.4mm为自由尺寸，可一次钻削保证。该孔在轴线方向的设计基准距 离槽14.2

4、+0.1 mm的对称中心线为 3.1mn±0.1mm在径向方向的设计基准是孔 ?15.81F8的中心线，其对称度要求为0.2mm该尺寸精度可以通过钻模保证。 孔：15.81F8、槽14.2+0.1 mm和拨叉槽口 5100.1 mm是已完成的尺寸，钻孔?8.4mm 立钻Z525的最大钻孔直径为？25mm主轴端面到工作台面的最大距离 H 为700mm工作台面尺寸为375m叶500mm其空间尺寸完全能够满足夹具的布置 和加工范围的要求。 本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式。方案设计：1、定位基准的选择：为了保证孔？8.4mm对基准孔?15.8F8垂直并对该孔中 心线的对称度符合要求，

5、应当限制工件 X的平移、丫轴旋转、Z轴旋转，三个自 由度；为保证孔？8.4处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制 丫轴旋转自 由度；根据零件的构造，最容易想到的是以 22mm的孔为定位基准，这样可以避 免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用 22孔口端面(底面)限定 零件的上下移动的自由度；用 © 10孔附近圆柱表面限定零件沿 22中心线转 动 的自由度就可以实现完全定位。© 10孔附近为悬壁梁结构，加工时容易变形，在© 10孔口端面（底面）设辅 助 支承,用来增加零件的刚性。2.定位元件的选图3零件定位示意图择:定位销：插入 22的孔，用来限制X,Y方向

6、的移动和转动，共四个自由 度。定位元件为非标准元件。用定位销的小端面（相当于一个支承钉）与22孔口端面支靠限定Z方向的移 动自由度。定位元件为非标准元件。可调支承钉：限定Z方向的转动。定位元件为标准元件。 用一辅助支承来 提高工件的安装刚度和定位的稳定性。定位元件为非标准元件。图4定位方案三. 夹紧方案的确定根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构， 它与一个加工面位置靠近，增加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工 面 较远，为提高刚性，故采用辅助定位元件来固定，该设计采用了螺旋辅助支承。图5夹紧方案四.夹具结构设计1 定位装置(1)销轴图6销轴(2)可调支承钉可

7、调支承钉在GB JB/T 8026.1-1999(六角头支承)中选取隔X 40-S。图7可调支撑 钉2 夹紧装置(1)夹紧选用M0螺纹以满足强度要求。(2)开口垫圈3 辅助装置图8夹紧方案(1)钻模板类型选择根据工件和夹具体的结构，选用固定式钻模板。固定式钻模板虽然有时装卸工件不便，但它结构简单、制造方便、定位精度3 辅助装图9辅助装置(1)钻套从国家标准中选用。(2)钻模板-.tn图10钻模板1图11钻模板2(2)钻套的选择由于孔© 10mm和© 13mm一次钻孔就可达到要求，因此采用 固定式钻套 (查手册确定型号)10m m选无肩13m m选有肩固定钻套（有肩）（无肩）

8、图12钻模4夹具体选用 铸造夹具体。A-A11另愴ae图13夹具体五.绘制夹具总图图14夹具三维实体图?6BIh h Nin 寸n8ininp8in-zT0*-<sXX<rtX*<3O91«* a 2A «3 S HB Mr192 二<133EEb1«1f n XIfl茁 E-w w eis8r88 k Cj ei!T 常r>03 2 卜LrP1工g aIDnJQ4O:cor-ginn c口 CMri、 Hwe空n issMH s .ssffss « <£se£99 ss Mtrse铁 *8 怜7$

9、bswe9 H .EW5EC=rt«§£ VW3 « fssas s<r<E六.夹具装配图上的尺寸、公差及技术要求的标注最大轮廓尺寸（长、宽、高）：180、140、141影响工件定位精度的尺寸：© 22e8、影响导向 的尺寸及公差：10G713F7（公差带查表确定）影响夹具精度的尺寸及公差（公差按零件公差的 1/2至1/5）:78± 0.15、 15± 0.15、 12.5 ± 0.05、相对于基准F的垂直度 0.05、相对于基 准F的垂直度0.03、相对于基准E的垂直度 0.05其它重要尺寸和公差：1

10、8H7/r6、22H7/n6以及定位销与夹具体的配合 尺寸（图中遗漏，应补上）需标注的技术要求：见装配图七工件加工精度分析定位误差：两孔的直径尺寸基本上由钻头尺寸保证，没有定位误差。尺寸78± 0.5、15± 0.5 平行度公差和垂直度公差的工序基准和定位基准重合，基准不重合误差为 b= 0 ；尺寸78± 0.5、15± 0.5和平行度公差和垂直度公差存在基准位移误差，其大小等于定位轴与© 22孔之间的最大配合间隙 Y=Xmax=0.28+0.033+0.04=0.353 尺寸78± 0.5、15± 0.5和平行度公差和垂直

11、度公差的定位误差分别为 d=Ab+ A y=0.353尺寸12.5的基准位移误差和基准不重合误差都为 0,所以定位误差为0 工件加工精度分析对刀误差A T：因加工孔处工件较薄，可不考虑钻头的偏差。钻套导向孔尺寸为© 10F7和© 13F7;钻头尺寸为© 10-0.036 和© 13 -0.036 ;各尺寸的对刀误差为：A T=（0.028+0.036）mm=0.064mm安装误差A A:A A= 0夹具误差A J:78 ± 0.5的夹具误差为：0.315± 0.5的夹具误差为：0.3 12.5的夹具误差为：0.1平行度0.1的夹具误差

12、为：0.05垂直度0.1的夹具误差为：0.05加工方法 误差 G各尺寸的加工方法误差各取相应尺寸的1 /378 ± 0.5的加工方法误差为：1/3=0.3315± 0.5的加工方法误差为：1/3=0.3312.5的加工方法误差为：0.27/3=0.09平行度0.1加工方法误差的为：0.03垂直度0.1加工方法误差的为：0.03钻模 在钻孔时的加工精度计算表1钻模加工精度计算表78 ± 0.515±012.5 ± 0.叫0.27)平行度0.1垂直度0.1定位误差 D.50.0 3530.0 35300.0 3530.0 353对刀误差 T0.0 640.0 640.0 640.0 640.0 64安装误差 A00000夹具误差 J0.30.30.10.0 50.0 5加工方法误差G0.3