生产实习 夹具原理与设计

1、机床夹具原理与设计机床夹具原理与设计夹具概述：夹具概述： 机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具具）的一种装置。其的一种装置。其作用作用是将工件定位，以使是将工件定位，以使工件获得相对的于机床和刀具的正确位置，并工件获得相对的于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。把工件可靠地夹紧。 工件在夹具中的定位定位的定位的目的目的是使工件在夹具中相对于机床、是使工件在夹具中相对于机床、刀具占有确定的正确位置，并且应用夹具定刀具占有确定的正确位置，并且应用夹具定位工件，还能使同一批工件在夹具中的加工位工件，还能使同一批工件在夹具中的加工位置一致性好。位置一致性

2、好。在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工件定位方案的确定是工精度就无法保证。工件定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。夹具设计中首先要解决的问题。确定基准的确定基准的注意注意：作为基准的点、线、面在工件上不一定存在，如孔的中心线、外圆的轴线以及对称面等，而是常常由某些具体的表面来体现，这些面称为基准面。作为基准，可以是没有面积的点或线，但是基准面总是有一定面积的。基准的定义不仅是对尺寸之间的联系，对位置精度（平行度、垂直度等）也是同样的。 夹具设计过程夹具设计要求夹具设计要求设计的一般步骤设计的一般步骤夹具零件尺寸及其配合示例夹

3、具零件尺寸及其配合示例零件图的绘制零件图的绘制夹具设计示例夹具设计示例1、夹具设计要求、夹具设计要求l）保证工件的加工精度）保证工件的加工精度2）提高生产率，降低成本）提高生产率，降低成本3）操作方便，工作安全，减轻工人劳动强度）操作方便，工作安全，减轻工人劳动强度4）便于排屑）便于排屑5）有良好的结构工艺性）有良好的结构工艺性2、设计的一般步骤、设计的一般步骤（1）研究原始资料，明确设计要求）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）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）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求求（1）研究原始资料，明确设计

4、要求）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；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。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）确定夹具方案，绘制夹具结构草图u 1）根据定位基准和六点定位原理，确定工件的）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；定位方法并选择相应的定位元件；u 2）确定引导装置或对刀装置；）确定引导装置或对刀装置；u 3）确定工件的夹紧方法，设计夹紧机构；）确定工件的夹紧方法，设计夹紧

5、机构；u 4）确定其它元件或装置的结构形式；）确定其它元件或装置的结构形式；u 5）确定夹具体结构形式；）确定夹具体结构形式；u 6）确定夹具总体轮廓。）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）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）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；作者实际工作位置；2）比例尽量取）比例尽量取1:1，有利于审图；，有利于审图；3）用双点划线画工序图；）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）依次画定位元件、对刀元件、夹紧元件、其他元件、夹具体；他元件、夹具体；5）标上尺

6、寸、技术要求）标上尺寸、技术要求3、夹具零件尺寸及其配合、夹具零件尺寸及其配合外形轮廓尺寸外形轮廓尺寸配合尺寸配合尺寸（1）定位元件与工件的配合）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）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）不采用紧固件的固定连接 H7/n6,H7/r6,H8/t7,H8/z8相对尺寸相对尺寸-对刀元件与定位元件之间的联系尺寸对刀元件与定位元件之间的联系尺寸特性尺寸特性尺寸-用来保证夹具某项性能的尺寸，如偏心夹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

7、升角紧机构的偏心距、楔块的自锁升角夹具与机床间的联系尺寸夹具与机床间的联系尺寸序号、明细表、标题栏序号、明细表、标题栏u（1）对夹具总图中的非标准件均应绘制零）对夹具总图中的非标准件均应绘制零件图；件图；u（2）零件图视图的选择应尽可能与零件在）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。总图上的工作位置相一致。4、零件图绘制、零件图绘制5、夹具设计示例、夹具设计示例如图示为一用于加工连如图示为一用于加工连杆零件的杆零件的小头孔小头孔的工序的工序简图。简图。零件材料为零件材料为45钢，毛坯钢，毛坯为模锻件，年产量为为模锻件，年产量为500件，所用机床为立件，所用机床为立式钻床式钻床

8、Z525。设计本工序的夹具。设计本工序的夹具。（1）加工精度与生产批量分析）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，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。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。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）确定夹具结构方案1）确定定位方案，选择定位元件）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. 采用活动采用活动V形块来确定工件的角

9、向位置形块来确定工件的角向位置2）确定导向装置）确定导向装置本工序小头孔加工的精度要求较高，一次装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采用快换钻套（机床上相应的采用快换夹头）；头）；又考虑到要求结构简单且能保证精度，采用又考虑到要求结构简单且能保证精度，采用固定式钻模板。固定式钻模板。3）确定夹紧机构）确定夹紧机构可采用可涨心轴、液塑心轴等，但这样作可采用可涨心轴、液塑心轴等，但这样作夹具结构较复杂，制造成本较高。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，并用螺母和开口轴上直接做出一段螺纹，并用螺母和开口垫圈锁紧。垫圈锁紧。4）确定其它装置和夹具体）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，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。应在靠近工件的加工部位增加辅助支承。分