夹具设计说明书

1、夹具设计说明书分析工件工艺过程的安排在对合螺母加工中，影响加工精度的主要因素有：1.1.1对合螺母本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）的作用下，容 易变形。1.1.2对合螺母是铸造件，孔的加工余量大，切削时将产生的残余内应力，并 引起应力重新分布。因此，在安排工艺过程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开， 既把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此，切削力、夹紧力必然大，加 工后容易变形。粗精加工分开后，粗加工产生的变形，可以在半精加工修正， 半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削 力及内应力作用。逐步修

2、正加工的变形就能最后达到零件的技术要求明确设计任务与收集设计资料由于对合螺母要求有较高的强度和刚度，以及良好的耐磨性和疲劳强度，材料选择HT15-30O因为对合螺母在工作中承受静载荷以及小量的动载荷，为了使金属纤维尽量不被 切断，非加工表面对称均匀，使零件工作可靠，并且铸件的铸造性能较好，。由 于该零件的轮廓尺寸不大，生产类型为大量生产，又考虑零件的加工条件要求较 高。为了保证加工质量、提高生产率、降低成本、减少工人的劳动强度，确定采 用铸造成型。该工件的结构对称，材料是HT15-33:铸造性能良好，减摩性好；减震性 强；切削加工性良好；缺口敏感性较低；价格便宜，制造方便。工件毛坯选铸件。 要

3、求加工055哑孔及两端面，除1、2面外其余部分已加工。由互换性与测量 技术表3-2孔055哑的公差等级是7级，端面的公差等级是6级。由数控机 床加工工艺表4-12孔055哑经粗车-半精车-精车能达到加工要求，表4-14端 面经粗磨-精磨能达到加工要求。拟定夹具结构方案与绘制夹具草图2.1确定工件的定位方案，设计定位装置对合螺母加工作为精基准的表面是底平面，以及两个12孔，而作为精基 准的表面应该提前加工完。在选择粗基准时考虑的重点是如何保证各加工表面有 足够的余量，使不加工表面的尺寸、位置符合图纸要求。因此按照粗基准选择原 则，以R40外圆为粗基准来加工底平面精基准。在对合螺母的加工过程中定

4、位基准满足基准重合原则，简化了工艺过程的制定，使夹具的设计、制造简单， 降低成本。按照工序分散的原则来拟定工艺路线：对合螺母的加工过程中，各加工工序的组合基本上是按照工序分散的原则进 行的。由于对合螺母的形状复杂，要加工表面不便于集中加工，为了适应大批量 生产的快节奏，必须在各工序采用高效率的专用机床和夹具，以提高生产率，保 证加工质量，使各工序的时间趋于平衡，按一定的节拍组织流水生产。虽然现代 生产的发展多趋向于工序集中，但工序分散在大批量生产中仍应用很广泛。设置定位元件时应考虑工件加工表面的轴线与主轴轴线重合。保证工件的 定位基面、加工表面和主轴三者的轴线重合。工件的燕尾面和两个012哑孔

5、已经加工，两孔到中心线的距离都是18 + 0.05哑，孔的轴线到燕尾底面的距离是35。贯彻基准重合原则，工件用燕尾面A 和B在固定支撑板和活动支撑板上定位，限制五个自由度；用012哑孔与活动 菱形销配合，限制一个自由度。设定坐标工件定位基准限制的自由度-A、B面X XZ孔Y定位装置就是一个固定支撑板、一个活动支撑板和一个活动菱形销。Vin-i活动支撑板的厚度为20哑。固定支撑板通过图螺钉GB/68 2000M8X40。活动支撑板T119.1 20008m6X24用一个盖板将活动支撑，通过两个螺钉与活动支撑板，夹具体连接，螺2.1.1加工误差板厚8，宽48胴2000M30。根据工件燕尾槽的深槽沉

6、头螺与夹具体连接通过圆柱彳与夹具体连接板压紧，钉 GB/680.D1D0.01C工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差D、夹具误差夹具在主轴上的安装误差 A和加工方法误差的影响。1）定位误差 D燕尾槽上端那个平面既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差 B 为零。工件在定位时，定位基准与限位基准（支承板上 面）是重合的，基准位移 误差 Y为零，因此，尺寸35的定位 D为零。2）夹具误差 J夹具误差 限位面基准（支承板上的平面）与止口轴线间的距离误差，即夹 具总图上尺寸35的公差0.04mm，以及限位基面相对安装基面D和燕尾槽上的那 个平面的平行度 垂直度误差0.01m

7、m （两者公差兼容）。3）夹具的安装误差 AA A=X1max+X2max式中Ximax过渡盘 主轴的最大配合间隙；X2max一过渡盘与夹具间的最大配合间隙。设过渡盘与车床主轴的配合为 0 92H7/js6，查表：0 92H7的上偏差为 +0.035mm，下偏差为0, 0 92js6为上下偏差为对称0.01mm，因此X1max=（0.035+0.011）mm=0.046mm夹具体与过渡盘止口的配合尺寸为0 160H7/js6，查表0 160H7的上偏差为 +0.040mm，下偏差为0,0 160js6的上偏差为和下偏差为对称偏差，为0.0125mm， 因此X =（0.040+0.0125）mm

8、=0.0525mm 2maxA A= V （0.0462+0.05252）mm4）加工方法误差A G车床夹具的加工方法误差，如车床主轴上夹具基准（圆柱面轴线、圆锥面 轴线或圆锥孔轴线）与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给 方向与主轴轴向的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的 悬伸长度和离心力的大小等因素。确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置车床夹具的夹紧装置必须安全可靠。夹紧力必须克服切削力、离心力等外 力的作用，且自锁可靠。采用压板螺栓将工件上部夹紧，工件下部靠弹簧力使工件靠近固定支撑板。工件装卸是，从上方推开活动支撑板将工件插入，靠弹簧力使工件靠紧固定支撑板，

9、并略推动工件使活动菱形销销弹入定位孔012哑内。采用带摆动V 形块的铰链压板机构夹紧。现代夹具设计手册铰链压板JB/T8010.14-1999摆动V形块不是标准 件，根据铰链压板和工件的尺寸来设计V形块的尺寸。摆动V形块和铰链压板 用圆柱销连接，现代夹具设计手册表4-92, d1为5哑因此销GB/T119.1-2000 5X32。用螺栓将铰链压板与夹具体连接起来。现代夹具设计手册表4-92, b 为 14 哑因此：螺栓 GB/T 798-1988 M12X168, GB/T 798-1988 M12X156。螺 栓通过圆柱销与铰链压板，夹具体连接，销GB/T119.1-2000 10X32。用

10、螺母， 弹簧垫圈固定螺栓。三个螺母GB/T 6170-2000 M12，弹簧垫圈GB/T 93-1987 12。2.3 夹具体的设计夹具体有适当的精度和尺寸稳定；有足够的强度和刚度；结构工艺性好； 排屑方便；在机床上安装稳定可靠。采用铸造铰链式夹具体，铸造夹具体的工艺性好，可铸出各种复杂形状，具有较好的抗压强度、刚度和抗振性，材料为灰铸铁。根据工件尺寸、夹紧装置、定位装置、连接元件设计夹具体的最大尺寸为 0260哑的圆，厚为25哑，长为150哑，宽为170哑。两个筋板厚为20哑。夹 具体通过三个螺钉与过渡盘连接，螺柱GB/T 70.1-2000 M10 X 50。确定夹具与机床的连接方式，设计

11、连接元件及安装基面因为夹具的径向尺寸较大，因此夹具通过过渡盘与机床主轴连接，过渡盘 与主轴配合。在c620机床上，过渡盘以内孔在主轴前端的定心轴螺纹紧固，轴 向由过渡盘端面与主轴前端的台阶面接触。为防止停车和倒车时因惯性使两者松 开，用压块将过渡盘压在主轴上。过渡盘与夹具体的凸缘以H7/h6配合，然后用螺钉紧固。根据机床，夹具 体设计过渡盘的尺寸，最大尺寸0260哑。确定平衡方案，设计平衡装置对角铁式结构不对称的夹具，设计时应采取平衡措施，以减少由离心力产 生的振动和主轴轴承的磨损。首先根据工件和夹具不平衡部分合成质量的重心，确定平衡块的重心，计 算出工件和夹具不平衡部分的合成质量m1，然后根

12、据平衡条件确定平衡块的质 量m2。假设合成质量m1集中在重心A处，OA=R，轴向尺寸为L，转动时它所产 生的离心力F1的近似计算公式为F10.01m1Rn2由离心力引起的力矩M1为M1=F1L设平衡块的质量m2集中在重心B处，OB=r，轴向尺寸为l，则平衡块引 起的离心力F2为F20.01m2rn2由F2引起的力矩M2为M2=F2l在综合考虑径向位置和轴向位置平衡的情况下，满足平衡关系M1=M2即0.01m1Rn2 L0.01m2rn2化简后m2=m2RL/rl设计总体结构方案在以上各步的基础上，进行夹具总体结构的设计，并绘制总体结构图。2.7绘制夹具图，并标注尺寸、公差及技术要求综上所诉，次

13、夹具保证了工件的加工精度，结构合理，工艺性好。夹具体 有适当的精度和尺寸稳定性，有足够的强度和刚度，在加工过程中能承受较大的 切削力和夹紧力，夹具体有一定的厚度，结构工艺性好，夹具体毛面与工件之间 留有足够的间隙，一般在415mm，夹具体的结构形式便于工件的装卸，且便于 排屑在机床上安装稳定可靠，夹具体在机床上的安装通过夹具体上的安装基面与 机床上相应的表面的接触或配合来实现，夹具的重心低，夹具主轴上安装时，安 装基面与主轴相应表面应有较高的配合精度，并保证了夹具体安装稳定可靠。通过这次的夹具设计专周，我学会了基本的设计思路和设计要求，学会了 怎样规范的书写设计说明数，总体上有了整体的认识和学习，在设计过程中把 以前学习的知识综合运用了，也考验了自己的知识，在这过程中还提升了自己的 能力，在老师的