专用机床夹具的设计方法教学 ppt课件

1、第五章第五章 公用机床夹具设计方法公用机床夹具设计方法5.1 5.1 公用机床夹具设计步骤公用机床夹具设计步骤5.2 5.2 工件加工工序分析工件加工工序分析5.3 5.3 机床夹具构造方案设计机床夹具构造方案设计 5.4 5.4 机床夹具总图的绘制机床夹具总图的绘制5.5 5.5 机床夹具零件图的绘制机床夹具零件图的绘制5.6 5.6 机床夹具技术要求的制定机床夹具技术要求的制定 5.1 5.1 公用机床夹具设计步骤公用机床夹具设计步骤明确工件的年消费纲领，是夹具总体方案确定明确工件的年消费纲领，是夹具总体方案确定的根据之一，它决议了夹具的复杂程度和自动化程的根据之一，它决议了夹具的复杂程度

2、和自动化程度。分析工件的零件图，了解被加工工件的外形及度。分析工件的零件图，了解被加工工件的外形及构造特点、资料及毛坯制造方法、加工技术要求构造特点、资料及毛坯制造方法、加工技术要求(如如尺寸精度、位置精度、粗糙度、热处置等尺寸精度、位置精度、粗糙度、热处置等)、零件各、零件各外表间的尺寸关系、加工余量大小及消费类型等。外表间的尺寸关系、加工余量大小及消费类型等。1 1分析工件的零件图分析工件的零件图2 2研讨零件加工工艺规程及工序卡片研讨零件加工工艺规程及工序卡片了解该工件整个加工工艺过程，熟习工件的工了解该工件整个加工工艺过程，熟习工件的工序图。工序图上给出了夹具所在工序的零件的工序序图。

3、工序图上给出了夹具所在工序的零件的工序基准、工序尺寸、已加工外表、待加工外表，以及基准、工序尺寸、已加工外表、待加工外表，以及本工序的定位、夹紧原理方案，明确本工序前有哪本工序的定位、夹紧原理方案，明确本工序前有哪些外表曾经加工，还有哪些外表等待加工。哪些外些外表曾经加工，还有哪些外表等待加工。哪些外表可作为本工序加工的定位基准，本工序的加工要表可作为本工序加工的定位基准，本工序的加工要为以后工序的加工发明哪些条件。从总体联络上把为以后工序的加工发明哪些条件。从总体联络上把握工艺对夹具的要求。握工艺对夹具的要求。3 3掌握本工序所用机床的规格和性能掌握本工序所用机床的规格和性能了解本工序的加工

4、内容。机床、刀具、切削用量、了解本工序的加工内容。机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额及同时加工的零件数，这些都是工步安排、工时定额及同时加工的零件数，这些都是在思索夹具总体方案、操作、估算夹紧力等方面必不在思索夹具总体方案、操作、估算夹紧力等方面必不可少的。可以经过翻阅本工序运用机床的阐明书，掌可少的。可以经过翻阅本工序运用机床的阐明书，掌握本工序所用机床的主要。尺寸规格，特别是与夹具握本工序所用机床的主要。尺寸规格，特别是与夹具相关联部位的尺寸，如车床主轴轴颈衔接螺纹、止口相关联部位的尺寸，如车床主轴轴颈衔接螺纹、止口和锥孔的尺寸，铣床主轴的尺寸，铣床、刨床、钻床和锥孔的尺寸，铣床主轴

5、的尺寸，铣床、刨床、钻床和镗床任务台尺寸及和镗床任务台尺寸及T型槽的尺寸等。型槽的尺寸等。4 4了解工具车间的消费才干和技术程度了解工具车间的消费才干和技术程度 经过调查研讨，掌握工具车间经过调查研讨，掌握工具车间( (系指工具车间担系指工具车间担负夹具制造的情况负夹具制造的情况) )制造夹具的消费才干和技术程度，制造夹具的消费才干和技术程度，使所设计的夹具尽能够本人制造和装配，从而保证使所设计的夹具尽能够本人制造和装配，从而保证夹具制造质量和降低制造本钱。夹具制造质量和降低制造本钱。5.2 5.2 工件加工工序分析工件加工工序分析根据工件产品图中对加工精度等技术条件的要根据工件产品图中对加工

6、精度等技术条件的要求，从夹具设计的角度，对工件的加工工艺进展分求，从夹具设计的角度，对工件的加工工艺进展分析，提出最优化的加工工艺方案。对原工艺设计确析，提出最优化的加工工艺方案。对原工艺设计确实需求修正时，应遵照有关技术管理规范由工艺设实需求修正时，应遵照有关技术管理规范由工艺设计人员进展修订。计人员进展修订。5.3 5.3 机床夹具构造方案设计机床夹具构造方案设计 1 1确定工件的定位方式，分析定位误差确定工件的定位方式，分析定位误差(1)(1)首先分析工件中有加工精度要求的尺寸，确定夹具必首先分析工件中有加工精度要求的尺寸，确定夹具必需限制的自在度。其次分析工件中虽然没标注加工精度要求，

7、需限制的自在度。其次分析工件中虽然没标注加工精度要求，但工程中公认应该保证的技术要求，第三，兼顾工件接受切削但工程中公认应该保证的技术要求，第三，兼顾工件接受切削力或夹紧力等需求而思索限制的自在度。力或夹紧力等需求而思索限制的自在度。 综合确定出夹具必需综合确定出夹具必需限制的自在度，由此选择定位方式。限制的自在度，由此选择定位方式。(2)(2)根据定位方式，选择定位元件，决议定位元件的尺寸根据定位方式，选择定位元件，决议定位元件的尺寸和制造精度，设计定位安装。和制造精度，设计定位安装。(3)(3)最后分析定位误差。最后分析定位误差。 2 2确定工件的夹紧方式和设计夹紧安装确定工件的夹紧方式和

8、设计夹紧安装(1)(1)计算夹紧工件所需求的夹紧力，分析夹紧力对计算夹紧工件所需求的夹紧力，分析夹紧力对工件正确定位和加工精度的影响，确定夹紧外表夹紧工件正确定位和加工精度的影响，确定夹紧外表夹紧方式和夹紧安装，选择夹紧力源及其传送方式设计合方式和夹紧安装，选择夹紧力源及其传送方式设计合理的夹紧机构。将几种可供选择的夹紧方式进展分析理的夹紧机构。将几种可供选择的夹紧方式进展分析比较，从中确定一种最正确夹紧方案。判别夹紧机构比较，从中确定一种最正确夹紧方案。判别夹紧机构好坏的规范是正确、可靠、迅速、简便、经济。好坏的规范是正确、可靠、迅速、简便、经济。(2)(2)为确保夹紧可靠，在设计夹紧机构时

9、，必需留为确保夹紧可靠，在设计夹紧机构时，必需留意检查夹紧机构能否自锁或其它夹紧机构能否锁紧。意检查夹紧机构能否自锁或其它夹紧机构能否锁紧。(3)(3)夹紧误差的分析。夹紧误差的分析。3 3确定刀具的引导方法，设计导向元件或对刀安装确定刀具的引导方法，设计导向元件或对刀安装确定导向件或对刀安装到定位元件的根本尺寸及确定导向件或对刀安装到定位元件的根本尺寸及其制造精度，假设有数个导向件或对刀件时，应确定其制造精度，假设有数个导向件或对刀件时，应确定其相互位置尺寸及其制造精度。其相互位置尺寸及其制造精度。 4 4确定其它元件或安装的构外型式确定其它元件或安装的构外型式其它元件或安装包括定向件、分度

10、安装、圆送进其它元件或安装包括定向件、分度安装、圆送进安装、顶出器等，选择并确定定位件、分度安装的相安装、顶出器等，选择并确定定位件、分度安装的相关尺寸和制造精度，分析其对加工工件精度的影响。关尺寸和制造精度，分析其对加工工件精度的影响。5 5思索各种元件、安装的规划，确定夹详细及思索各种元件、安装的规划，确定夹详细及 总体规划，绘制夹具方案总图。总体规划，绘制夹具方案总图。(1)(1)对夹具的总体构造，应该思索几种方案，绘出对夹具的总体构造，应该思索几种方案，绘出草图，经过比较论证后，从中选取合理的方案。草图，经过比较论证后，从中选取合理的方案。(2)(2)通常用方格纸绘制草图，草图应能准确

11、地反映通常用方格纸绘制草图，草图应能准确地反映各元件及安装的总体规划，要求按比例画出加工工件各元件及安装的总体规划，要求按比例画出加工工件与相互联络的元件的关系，并应画出运动机构的极限与相互联络的元件的关系，并应画出运动机构的极限位置，防止发生干涉景象。位置，防止发生干涉景象。(3)(3)联接螺钉、销钉等规范件允许用中心线画出其联接螺钉、销钉等规范件允许用中心线画出其位置，其他可从略。草图对图线不作严厉要求。位置，其他可从略。草图对图线不作严厉要求。5.4 5.4 机床夹具总图的绘制机床夹具总图的绘制 (1) (1)夹具总图应遵照机械制图国家规范绘制，图形夹具总图应遵照机械制图国家规范绘制，图

12、形大小的比例尽量取大小的比例尽量取1:11:1，力求使绘制的夹具总图具有良，力求使绘制的夹具总图具有良好的直观性，如工件过大时选用好的直观性，如工件过大时选用1:21:2等减少比例，过小等减少比例，过小时用时用2:12:1的比例。的比例。 (2)(2)在总图中应以最少数量视图清楚地表示出夹具在总图中应以最少数量视图清楚地表示出夹具的任务原理和构造，表示各种元件或安装之间的位置的任务原理和构造，表示各种元件或安装之间的位置关系。主视图应取操作者实践任务时夹具处于夹紧形关系。主视图应取操作者实践任务时夹具处于夹紧形状的位置，以作为夹具装配时的根据。状的位置，以作为夹具装配时的根据。(3)(3)绘制

13、总图的顺序是：先用双点划线绘出工件的绘制总图的顺序是：先用双点划线绘出工件的轮廓外形及定位基准，并用网状线显示出加工余量；轮廓外形及定位基准，并用网状线显示出加工余量；把工件轮廓视为透明体，然后按着工件的外形及位置把工件轮廓视为透明体，然后按着工件的外形及位置依次画出定位、导向、夹紧及其它元件或安装的详细依次画出定位、导向、夹紧及其它元件或安装的详细构造；最后绘制夹详细，构成一个完好的夹具。构造；最后绘制夹详细，构成一个完好的夹具。(4)(4)在夹具总图上标出零件编号，按规定要求填写在夹具总图上标出零件编号，按规定要求填写标题栏和明细表。标题栏和明细表的格式及填写要求，标题栏和明细表。标题栏和

14、明细表的格式及填写要求，按各有关规范确定。按各有关规范确定。(5)(5)确定并标注有关尺寸和夹具技术要求。在夹具确定并标注有关尺寸和夹具技术要求。在夹具总图上标注轮廓尺寸，必要的装配、检验尺寸及其公总图上标注轮廓尺寸，必要的装配、检验尺寸及其公差，主要元件、安装之间的相互位置精度要求等。差，主要元件、安装之间的相互位置精度要求等。 5.5 5.5 机床夹具零件图的绘制机床夹具零件图的绘制 对装配图中的非规范零件都需绘制零件图，零件对装配图中的非规范零件都需绘制零件图，零件图应按机械制图要求绘制，并运用规范的工装零件图图应按机械制图要求绘制，并运用规范的工装零件图标题栏。视图尽能够与装配图上的位

15、置一致，尺寸、标题栏。视图尽能够与装配图上的位置一致，尺寸、外形、位置、配合、加工外表粗糙度等要标注完好。外形、位置、配合、加工外表粗糙度等要标注完好。在确定这些零件的尺寸、公差或技术条件时，应保证在确定这些零件的尺寸、公差或技术条件时，应保证满足夹具总图的技术要求。满足夹具总图的技术要求。5.6 5.6 机床夹具技术要求的制定机床夹具技术要求的制定 制定夹具总图的技术要求，确定尺寸公差及形位制定夹具总图的技术要求，确定尺寸公差及形位公差是夹具设计中的重要任务。它直接影响到工件的公差是夹具设计中的重要任务。它直接影响到工件的加工精度，也关系到夹具制造的难度和经济性。加工精度，也关系到夹具制造的

16、难度和经济性。1.1.夹具总图上应标注的技术要求夹具总图上应标注的技术要求1 1夹具外形的最大轮廓尺寸夹具外形的最大轮廓尺寸: : 这类尺寸表示夹具在机床上所占据空间尺寸大小这类尺寸表示夹具在机床上所占据空间尺寸大小和能够的活动范围，以便校核所设计的夹具能否会与和能够的活动范围，以便校核所设计的夹具能否会与机床、刀具发生干涉。机床、刀具发生干涉。2 2与定位有关的尺寸公差和形位公差与定位有关的尺寸公差和形位公差 主要指工件与定位元件、定位元件之间的尺寸、主要指工件与定位元件、定位元件之间的尺寸、公差，规定夹具定位平面的平面度或等高性、定位外公差，规定夹具定位平面的平面度或等高性、定位外表间的平

17、行度或垂直度等，以便于控制定位误差。表间的平行度或垂直度等，以便于控制定位误差。3 3与夹具在机床上安装有关的技术要求与夹具在机床上安装有关的技术要求 这类技术要求是用采确定夹具上定位元件对机床这类技术要求是用采确定夹具上定位元件对机床装卡面相对位置的，以便于控制与夹具，安装有关的装卡面相对位置的，以便于控制与夹具，安装有关的加工误差。加工误差。4 4刀具与定位元件的位置尺寸和公差刀具与定位元件的位置尺寸和公差 主要是确定导向元件或对刀元件对定位元件的主要是确定导向元件或对刀元件对定位元件的正确位置，目的在于控制对刀或导向误差。正确位置，目的在于控制对刀或导向误差。5 5其它装配尺寸其它装配尺

18、寸 这类技术要求是指夹具内部各组成衔接副的配合、这类技术要求是指夹具内部各组成衔接副的配合、各组成元件之间的位置关系等。如定位元件与夹详细各组成元件之间的位置关系等。如定位元件与夹详细的配合，滑柱钻模的滑柱与导孔的，配合等，虽不一的配合，滑柱钻模的滑柱与导孔的，配合等，虽不一定与工件、刀具、机床有直接关系，但却影响加工精定与工件、刀具、机床有直接关系，但却影响加工精度和规定的运用要求。度和规定的运用要求。2.2.夹具总图上公差值确实定夹具总图上公差值确实定 夹具总图上标注公差值的原那么是：在满足工夹具总图上标注公差值的原那么是：在满足工件加工要求的前提下，尽量降低夹具的制造精度。由件加工要求的

19、前提下，尽量降低夹具的制造精度。由于目前在误差分析计算方面资料还不完善，故多凭阅于目前在误差分析计算方面资料还不完善，故多凭阅历数据来确定夹具技术要求的允许值。历数据来确定夹具技术要求的允许值。1)1)直接影响工件加工精度的夹具公差直接影响工件加工精度的夹具公差 如前所述夹具总图上标注的第如前所述夹具总图上标注的第1 1第第5 5类尺寸公类尺寸公差和位置公差都直接影响工件的加工精度。差和位置公差都直接影响工件的加工精度。 2 2夹具上其它重要尺寸的公差和配合夹具上其它重要尺寸的公差和配合 这类夹具公差无法直接从相应的加工尺寸公差中这类夹具公差无法直接从相应的加工尺寸公差中确定但对工件加工精度有直接影响，如定位元件与夹确定但对工件加工精度有直接影响，如定位元件与夹详细、可换钻套与衬套、导向套与刀具详细、可换钻套与衬套、导向套与刀具( (或刀杆或刀杆) )。铰。铰链联接的