加工支座组合夹具虚拟拼装的设计

1、天津理工大学本科毕业设计说明书加工支座组合夹具虚拟拼装设计摘 要组合夹具是在夹夹具零部件完完全标准化的的基础上，根根据积木化原原理，针对不不同的工件对对象和加工要要求，拼装组组合而成的夹夹具。夹具用用完后可进行行拆卸，留待待组装新的夹夹具。它主要要用于单件、中中小批多品种种生产和数控控加工中，是是一种较经济济的夹具。目目前已基本普普及，各城市市及各大工厂厂均有自己的的组合夹具站站。本文通过五章内内容介绍了加加工支座组合合夹具的设计计，第一章先先对机床夹具具和组合夹具具的概念、作作用和发展趋趋势做出了明明确的说明。从从第二章到第第五章分别对对车28HH8孔零件的的组合夹具设设计、铣A、CC两平面

2、零件件的组合夹具具设计、刨BB面及槽零件件的组合夹具具设计、钻22-M10底底孔零件的组组合夹具设计计进行了详细细的阐述，每每章都通过零零件图的分析析、零件的组组合夹具设计计方案的拟定定、零件的组组合夹具的总总体设计、夹夹具装配工程程图上尺寸公公差及技术要要求的标注、零零件在夹具中中的定位方案案分析（从零零件图分析应应限制哪些自自由度、从夹夹具定位方案案分析已限制制了哪些自由由度、定位方方案论证）、零零件在夹具中中的夹紧、零零件加工误差差的分析、保保证零件图各各项精度要求求的分析、组组装过程及注注意要点、本本夹具的使用用操作过程说说明、本夹具具的优缺点分分析。关键词： 支座座 组合合夹具 定位

3、夹紧Virtuall Asseembly of Suupportt Processsing Modullar FiixtureeABSTRACCTModularr fixtture iis bassed onn the standdardizzationn of ffixturre parrts , accorrding to thhe priinciplle of modullar, aand maachiniing obbject and aaccordding tto diffferennt reqquiremments, becoomes tthe asssemblling ffixt

4、urre. Affter uusing ,Fixtture ccan bee remooved tto a nnew asssemblly fixxture. It iis maiinly uused ffor siingle piecee, smaall baatch aand moore vaarietiies off prodductioon andd in tthe nuumericcal coontroll proccessinng.It is a kind of moore ecconomiic fixxture.It haas bassic poopularrizatiion,

5、eeach ccity aand eaach biig facctory all hhave ttheir own ccombinnationn fixtture sstandaard. The fiffth chhapterrs in this paperr, inttroducces thhe proocessiing suupportt moduular ffixturre dessign.TThe fiirst cchapteer inttroducce thee machhine ttool ffixturre andd the conceept, ffunctiion annd d

6、evvelopmment ttrend of thhe moddular fixtuure veery cllearlyy .Froom chaapter 2 to chaptter 5 respeectiveely inntroduuce thhe dessign oof 228 h8 hole partss of mmodulaar fixxture , millling A andd C twwo plaane paarts oof moddular fixtuure , planee surfface aand grroove part B of modullar fiixturee

7、, drrillinng andd 2 - M10 bbottomm intaake off moduular ffixturre. Eaach chhapterr comppletess the analyysis oof parrt draawing, partts of modullar fiixturee desiign sccheme propoosed, the ccomponnents of thhe oveerall desiggn of modullar fiixturee, fixxture assemmbly eengineeeringg dimeensionnal to

8、olerannce annd tecchnicaal reqquiremments of maarkingg on tthe drrawingg, parrts inn the fixtuure loocatinng schheme aanalyssis (ffrom tthe annalysiis of the ppart ddrawinng shoould llimit freeddom whhich, from the aanalyssis off fixtture llocatiing sccheme whichh has limitted thhe deggree oof freee

9、dom, posiitioniing sccheme compaarisonn), paarts iin thee fixtture cclampiing, pprocesssing errorr anallysis,.In oorder to ennsure that the rrequirrementt of aaccuraacy inn the detaiil draawingss of vvariouus anaalysiss, asssemblyy proccess aand keey poiints, the uuse off thiss fixtture ooperattion

10、pprocesss, annalysiis of the aadvanttages and ddisadvvantagges off thiss fixtture.Key Worrds: BBearinng MModulaar fixxture Possitionning cclampiing目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc421608713 引言 引言机械制造业欲适适应这种变化化须具备较高高的柔性，国国外已把柔性性制造系统作作为开发新产产品的有效手手段，并将其其作为机械制制造业的主要要发展方向。柔柔性化的着眼眼点主要在机机床和工装两两个方面，而而夹具又是

11、工工装柔性化的的重点。随着着制造技术的的发展，产品品的设计周期期缩短，更新新换代增快。传传统的大批量量生产模式逐逐步被中小批批量生产模式式所取代。组合夹具的平均均设计和组装装时间是专用用夹具所花时时间的5%20%，可可以认为组合合夹具就是柔柔性夹具的代代名词。由于于组合夹具应应变能力强、设设计和制造周周期短、成本本低、适应产产品更新换代代的要求，提提高了企业的的竞争力，所所以日益受到到厂家的青睐睐。本设计的研究方方法是主要运运用soliidworkks软件进行行实体建模，将将组合夹具进进行装配并把把需要加工零零件与组合夹夹具进行装配配，从而检验验夹具效果。本课题研究手段段是，机械产产品是三维实

12、实体，只有从从三维开始设设计，所以CCAD软件对对设计的辅助助作用才能很很容易扩展和和贯穿到产品品开发的全过过程。应用SSolidWWorks软软件，可以清清晰明了的了了解自己所设设计的产品，并并且只要有一一处修改，其其他的全都自自动修改，极极大地提高了了效率与设计计水平。第一章 夹具具概念1.1 机床床夹具1.1.1机床床夹具的概念念机床夹具是在机机床上用来固固定加工对象象，使之占有有正确加工位位置的工艺装装备，简称为为夹具。1.1.2机床床夹具的作用用1.缩短辅助时时间，提高劳劳动生产率2.保证加工精精度，稳定产产品质量3.降低对工人人技术等级的的要求和减轻轻工人劳动强强度4.扩大机床的的

13、工艺范围1.1.3机床床夹具的发展展趋势1. 高精度2. 高效率3. 模块化、组组合化4. 自动化、智智能化1.2 组合夹夹具组合夹具由一套套预先制造好好的不同形状状、不同规格格、不同尺寸寸的标准元件件及合件组装装而成。组合夹具一般是是为某一工件件的某一工序序组装的专用用夹具，也可可以组装成通通用可调夹具具或成组夹具具。组合夹具具适用于各类类机床。组合夹具的优点点是缩短生产产周期；节省省工时和材料料，降低生产产成本；还可可减小夹具库库房面积，有有利于管理。组组合夹具的元元件精度高、耐耐磨，并且实实现了完全互互换。组合夹具的主要要缺点是体积积大、刚度较较差、一次性性投资大、成成本高。1.3 加工

14、支支座组合夹具具作用：将上部结结构承受的各各种荷载传递递给墩台，并并能适应桥梁梁上部结构的的变形，使上上、下部结构构的实际受力力情况符合设设计的计算图图式。要求：1、具有有足够的承载载能力，以保保证安全可靠靠地传递支座座反力2、对对桥梁变形的的约束应尽可可能小，以适适应梁体自由由伸缩及转动动的需要3、便便于安装，造造价经济。44.具有相当当的使用寿命命，便于养护护维修以及必必要时更换。 变形方向：固定支座，单单向活动支座座和多向活动动支座。结构形式：弧形形支座、摇轴轴支座、辊轴轴支座、板式式橡胶支座、四四氟板式橡胶胶支座、盆式式橡胶支座和和球形支座。 材料：刚支座、聚聚四氟乙烯支支座（滑动支支

15、座）、橡胶胶支座、混凝凝土支座和铅铅支座。第二章 车28H8孔孔零件的组合合夹具设计2.1零件图的的分析车28H8孔孔零件的组合合夹具工件图图见图2.11所示。图2.1工件图图本工序的加工表表面为：228孔被加工表面的加加工精度要求求如下：该孔中心与工件件的下表面距距离35mmm,与右侧表表面距离800mm，到BB面的距离为为88mm。2.2车288H8孔零件件的组合夹具具设计方案的的拟定由于被加工的是是孔，所以应应以B面作为为主要定位表表面在车床圆圆型基础板上上进行定位。如如图2.1的的工件图所示示，工件被加加工表面228孔，距离离右侧面800mm和下表表面35mmm的加工位置置要求，按照照

16、基准重合的的原则，在夹夹具结构中也也把工件的这这两个表面作作为定位面，在在夹具定位元元件中进行定定位，有利于于保证孔的位位置精度。在定位方案中，工工件被加工表表面28孔孔的中心，必必须与夹具圆圆型基础板同同心，从而才才能与车床回回转中心重合合。该夹具的夹紧方方案，应该在在不影响228H8孔加加工的前提下下，用压板压压紧工件上表表面的两侧，来来实现工件的的夹紧。由于车削加工的的工件孔必须须与回转中心心保持同心，应应设置辅助基基准使定位稳稳定夹紧可靠靠。2.3车288H8孔零件件的组合夹具具的总体设计计车28H8孔孔零件的组合合夹具的总体体设计装配图图如图2.22所示。图2.2总体设设计装配图该支

17、座几何形状状较复杂，精精度要求不高高，但批量较较大。该夹具用于车28H8孔孔。以B面为为三点定位面面，40mmm宽的槽为两两点定位面，保保证被加工孔孔与55mmm凸台同轴轴。本夹具所用元件件的明细表如如图2.3所所示: 图2.3元件明明细表2.4夹具装配配工程图上尺尺寸公差及技技术要求的标标注夹具装配工程图图的尺寸公差差及技术要求求的标注，如如图2.4所所示。外形轮廓尺寸：由于夹具的圆形形基础板是最最大的基础件件，因此外形形轮廓尺寸为为360mmm，夹具的的总高度为3335mm。工件与定位元件件间的联系尺尺寸：为保证工件在专专用直角槽方方支承和对称称槽方支承22010055上定位后，其其中心与

18、夹具具上圆形基础础板中心同心心。由于工件件在图示2.1中，垂直直方向上的尺尺寸为35mmm，在水平平方向上的尺尺寸为80mmm。因此，专专用直角槽方方支承到圆形形基础板中心心的尺寸为335mm。对对称槽方支承承2010005到圆形基基础板中心的的尺寸为800mm。夹具与刀具的联联系尺寸：这类尺寸是用来来确定夹具上上对刀导导引元件的位位置的尺寸。本本夹具没有设设置对刀块，因因此无需标注注该类尺寸。夹具与机床连接接部分的尺寸寸：本夹具以3660mm的圆圆形基础板为为基础件，以以该元件底面面1800.05mmm 深5mmm的止口(或350.05mmm的内孔)与车床主轴轴进行定位，尺尺寸公差取工工件的

19、相应公公差的1/221/3，。以以42均布布的4M112孔紧固连连接。因此该该类尺寸标注注见图2.44所示。其它装配尺寸：按照组合夹夹具装配标准准执行。图2.4夹具装装配工程图2.5零件在夹夹具中的定位位方案分析2.5.1从零零件图分析应应限制哪些自自由度图2.1工件图图由工件图4.11所示，由工工件的右侧视视图可以看出出应该限制工工件X移动、YY移动、Z移移动X转动、ZZ转动五个自自由度，由左左侧视图可以以看出应该限限制工件Y的的转动。零件件图所示的定定位方案，表表明了应限制制工件的六个个自由度，为为完全定位。2.5.2从夹夹具定位方案案分析已限制制了哪些自由由度夹具的定位分析析图如图2.5

20、所示。本夹具定位方案案分析如下：工件以大平平面在圆形基基础板上定位位，限制了工工件Y移动和和X转动以及及Z转动三个个自由度。两两个以窄长平平面在专用直直角槽方支承承上定位，限限制了工件ZZ移动和工件件Y转动两个个自由度。而而工件左边的的小平面，在在对称槽方支支承上定位，限限制了工件XX移动的自由由度。该夹具具的定位方案案分别限制了了工件的六个个自由度，也也属于完全定定位。图2.5夹具定定位分析图2.5.3定位位方案论证综上所述，该夹夹具的定位方方案限制的自自由度与零件件图分析应限限制的自由度度完全一致，均均为限制六个个自由度的完完全定位，符符合零件图的的定位要求，该该夹具定位方方案合理可行行。

21、2.6零件在夹夹具中的夹紧紧夹紧方案结构图图如图2.66所示：用两两套由平压板板及方头螺栓栓等所组成的的轴向夹紧装装置，产生的的两个轴向的的夹紧力，把把工件压紧在在圆形基础板板上。由压紧紧螺钉、连接接板、紧固支支承2300007等组成成的径向夹紧紧装置，所产产生的径向夹夹紧力，把工工件压紧在两两个专用直角角槽方支承上上。从而实现现稳定可靠地地夹紧。图2.6夹紧方方案结构图工件夹紧方案分分析：本工件的加工为为车Z方向的的28H88孔，由于是是车削加工,切削力有两两个方向,即即轴向力Q和和沿轴向的扭扭矩N。工件受力分析图图如图2.77）所示。工工件受到车削削产生的轴向向力Q和沿轴轴向的扭矩NN。由

22、于扭矩矩N的作用，工工件有发生旋旋转而脱离现现有位置的趋趋势。此时，两两套由压紧螺螺钉、连接板板等组成的夹夹紧装置对工工件两端施加加F1的正压压力，以及车车削轴向力QQ，共同所产产生对工件产产生的摩擦力力，抵御了沿沿轴向的扭矩矩N，以及工工件自身的重重力，使得夹夹紧稳定可靠靠。压板受力分析图图如图2.77 b）所示示。在螺栓压压板结构中，以以压板为受力力体进行分析析，该压板受受到向下的螺螺栓夹紧力FF2、向上的的工件作用反反力F1、向向上的后支承承力F1。在在三个平行力力的作用下，达达到受力平衡衡状态，起到到夹紧工件的的作用。a)b)图2.7受力分分析图2.7零件加工工误差的分析析表2.1 工

23、件件在具有经济济组装精度的的组合夹具中中加工后达到到的位置精度度车夹具精度名称误差值(mm)以面为定位基准准车孔孔与基准面之间间的距离:孔与基准面的平平行度或垂直直度:+0.030.01-0.02/1000以孔为定位基准准:加工孔与基准孔孔的中心距: 加工孔与基准孔孔的平行度: 加工孔与基准孔孔的垂直度: +0.020.04/10000.02/1000由表2.1工件件在具有经济济组装精度的的组合夹具中中加工后达到到的位置精度度可知,本夹夹具为以面为为定位基准车车孔,孔与基基准面可达到到+0.033mm的精度度,本工件孔孔与基准面之之间的公差为为+0.1,由此可见,能够保证工工件的精度要要求。2

24、.8保证零件件图各项精度度要求的分析析孔本身的尺寸28H8孔孔的保证孔本身的尺寸由由刀具调整和和测量保证。2.9组装过程程及注意要点点图2.8组装及及使用操作在实际组装中先先从基础元件件开始组装，组组装顺序为: 先摆上圆圆形基础板,然后进行定定位方案的拼拼装设计，包包括两个专用用直角槽方支支承、对称槽槽方支承等。调调整并测量定定位元件的位位置，使其满满足装配工程程图所标注的的尺寸及公差差要求后，锁锁紧紧固螺栓栓确定其位置置。继而进行行夹紧装置的的拼装设计，包包括两个平压压板、槽用方方头螺栓、槽槽用长方头螺螺栓、连接板板以及压紧螺螺钉等。注意：1.在各夹具元元件的拼装过过程中，对凡凡是有精度要要

25、求的元件之之间，都必须须安装定位键键进行定位。尺尺寸较大的元元件应该安装装两个定位键键，并且两定定位键之间距距离较远。2.所有夹具元元件均必须用用螺栓进行紧紧固。组装图图见图2.88。2.10本夹具具的使用操作作过程说明工件的定位装夹夹过程见图22.8所示。首首先将工件的的大平面与圆圆型基础板紧紧贴接触，使使其侧面及端端面与专用直直角槽方支承承及对称槽方方支承紧贴接接触，从而实实现定位。夹夹紧工件时，首首先锁紧连接接板上的压紧紧螺钉，使工工件的窄长平平面与专用直直角槽方支承承稳定接触后后，再锁紧两两侧平压板上上的螺母，即即实现了稳定定的夹紧过程程。此时可以以进行车孔的的加工。加工完毕后，按按照

26、夹紧时相相反的顺序松松开工件，即即先松开两侧侧平压板上的的螺母，再松松开连接板上上的压紧螺钉钉，可方便的的拆、装工件件。该夹紧操作起来来简单方便，能能够有效地提提高生产率。2.11本夹具具的优缺点分分析首先本夹具的设设计方案完全全能够满足工工件的加工精精度要求。本夹具结构简单单，组装和调调整比较方便便。工件定位位准确，夹紧紧可靠，且拆拆卸方便。本本夹具经过实实际拼装后，可可以很快的投投入到生产,应能够有效效地提高劳动动生产率。该夹具的缺点为为：需要三个个夹紧动作才才能够最终完完成工件的夹夹紧，工人的的辅助操作时时间较长。今今后应该考虑虑联动的夹紧紧方案，以更更好地提高生生产率和降低低工人的劳动

27、动强度。第三章 铣AA、C两平面面零件的组合合夹具设计3.1零件图的的分析铣A、C两平面面零件的组合合夹具工件图图见图3.11所示。图3.1工件图图本工序的加工表表面为:铣AA、C两平面面被加工表面的加加工精度要求求如下：C面距离A面为为50mm。AA面的直径为为55。3.2铣A、CC两平面零件件的组合夹具具设计方案的的拟定由于被加工的是是A、C两平平面，所以应应以大平面作作为主要定位位表面在铣床床长方形基础础板上进行定定位。如图44.1的工件件图所示，工工件被加工表表面A面和CC面，C面到到A面的距离离为50mmm的加工位置置要求，按照照基准重合的的原则，在夹夹具结构中也也把工件的这这两个表

28、面作作为定位面，在在夹具定位元元件中进行定定位，有利于于保证孔的位位置精度。在定位方案中，工工件被加工表表面A和C面面，必须与夹夹具长方形基基础板平行，从从而才能与铣铣床工作台平平行。该夹具的夹紧方方案，应该在在不影响A面面、C加工的的前提下，用用压板压紧工工件上表面的的的两侧，来来实现工件的的夹紧。铣削时切削力较较大，而且振振动也很大，因因此，夹具要要有足够的刚刚度与强度，铣铣床夹具的结结构形式在很很大程度上取取决于定位元元件、夹紧装装置其他元件件的结构和布布置。3.3铣A、CC两平面零件件的组合夹具具的总体设计计铣A、C两平面面零件的组合合夹具的总体体设计装配图图如图3.22所示。图3.2

29、 总体体设计装配图图该支座几何形状状较复杂，精精度要求不高高，但批量较较大。该家具用于铣AA、C两平面面。定位基准准全是毛面，为为保证A、CC两面的距离离，先铣A面面。去掉C面面上的压板，以以A面为基准准铣C面，CC至A面尺寸寸为50mmm。本夹具所用元件件的明细表如如图3.3所所示：图3.3 元件件明细表3.4夹具装配配工程图上尺尺寸公差及技技术要求的标标注夹具装配工程图图的尺寸公差差及技术要求求的标注，如如图3.4所所示。外形轮廓尺寸：由于夹具的长方方形基础板是是最大的基础础件，因此外外形轮廓尺寸寸长为2877mm，宽为为257mmm，夹具的总总高度为3446mm。工件与定位元件件间的联系

30、尺尺寸：为保证工件在专专用槽用方头头螺栓和双头头螺栓上定位位后，使A、CC两平面便于于铣削。夹具与刀具的联联系尺寸：这类尺寸是用来来确定夹具上上对刀导导引元件的位位置的尺寸。本本夹具没有设设置对刀块，因因此无需标注注该类尺寸。夹具与机床连接接部分的尺寸寸：本夹具以240018060的长方方形基础板为为基础件，以以该元件底面面与铣床主轴轴进行定位，尺尺寸公差取工工件的相应公公差的1/221/3，。以以42均布布的4M112孔紧固连连接。因此该该类尺寸标注注见图3.44所示。其它装配尺寸：按照组合夹夹具装配标准准执行。图3.4 夹具具装配工程图图3.5零件在夹夹具中的定位位方案分析3.5.1从零零

31、件图分析应应限制哪些自自由度图3.1 工件件图由工件图3.11所示，工件件主视图的VV型槽的上表表面属于窄长长平面，应该该限制工件YY移动和Z转转动两个自由由度，而右面面属大平面，应应该限制工件件Z移动、XX转动、Y转转动三个自由由度。零件图图所示的定位位方案，表明明了应限制工工件的五个自自由度，为不不完全定位。3.5.2从夹夹具定位方案案分析已限制制了哪些自由由度夹具的定位分析析图如图3.5所示。本夹具定位方案案分析如下：工件以大平平面在长方形形基础板上定定位，限制了了工件Z移动动和X转动以以及Y转动三三个自由度。两两个以窄长平平面在双头螺螺栓和槽用方方头螺栓上定定位，限制了了工件Y移动动和

32、工件Z转转动两个自由由度。该夹具具的定位方案案分别限制了了工件的五个个自由度，也也属于不完全全定位。图3.5夹具定定位分析图3.5.3定位位方案论证综上所述，该夹夹具的定位方方案限制的自自由度与零件件图分析应限限制的自由度度完全一致，均均为限制五个个自由度的不不完全定位，符符合零件图的的定位要求，该该夹具定位方方案合理可行行。3.6零件在夹夹具中的夹紧紧夹紧方案结构图图如图3.66所示：用三三套由伸长压压板及方头螺螺栓等所组成成的轴向夹紧紧装置，产生生的三个轴向向的夹紧力，把把工件压紧在在长方形形基基础板上。由由压紧螺钉、连连接板、紧固固支承等组成成的径向夹紧紧装置，所产产生的径向夹夹紧力，把

33、工工件压紧在双双头螺栓和槽槽用方头螺栓栓上。从而实实现稳定可靠靠地夹紧。图3.6夹紧方方案结构图工件夹紧方案分分析：本工件的加工为为铣A、C两两平面，由于于是铣削加工工,切削力有有一个方向,即轴向力QQ。工件受力分析图图如图3.77）所示。工工件受到铣削削产生的轴向向力Q。此时时，两套由压压紧螺钉、连连接板、紧固固支承等组成成的夹紧装置置对工件两端端施加F1的的正压力，以以及铣削轴向向力Q，共同同所产生对工工件产生的摩摩擦力，抵御御了沿轴向的的扭矩，以及及工件自身的的重力，使得得夹紧稳定可可靠。压板受力分析图图如图3.77 b）所示示。在螺栓压压板结构中，以以压板为受力力体进行分析析，该压板受

34、受到向下的螺螺栓夹紧力FF2、向上的的工件作用反反力F1、向向上的后支承承力F1。在在三个平行力力的作用下，达达到受力平衡衡状态，起到到夹紧工件的的作用。）图3.7 受力力分析图3.7零件加工工误差的分析析表3.1 工件件在具有经济济组装精度的的组合夹具中中加工后达到到的位置精度度车夹具精度名称误差值(mm)斜面的角度面与基准面的平平行度面与基准面的垂垂直度30.05/10000.05/1000由表3.1工件件在具有经济济组装精度的的组合夹具中中加工后达到到的位置精度度可知,本夹夹具为以面为为定位基准铣铣面,由此可可见,能够保保证工件的精精度要求。3.8保证零件件图各项精度度要求的分析析3.8

35、.1铣AA、C两平面面本身的尺寸寸的保证 A、C面本身身的尺寸由刀刀具调整和测测量保证。3.8.2铣AA、C两平面面的位置尺寸寸C至A面尺尺寸为50mmm的保证由图3.4可知知：工程图的总长为为287mmm，总宽为2257mm，总总高为3466mm。以及及图3.1工工件图C至AA面尺寸为550mm。因因此，完全能能够保证工件件A、C两平平面上的尺寸寸的精度要求求。3.9组装过程程及注意要点点图3.8 组装装及使用操作作在实际组装中先先从基础元件件开始组装，组组装顺序为: 先摆上长长方形形基础础板,然后进进行定位方案案的拼装设计计，包括专用用直角槽方支支承、小长方方方支承等。调调整并测量定定位元

36、件的位位置，使其满满足装配工程程图所标注的的尺寸及公差差要求后，锁锁紧紧固螺栓栓确定其位置置。继而进行行夹紧装置的的拼装设计，包包括三个伸长长板、槽用方方头螺栓、槽槽用长方头螺螺栓、连接板板以及压紧螺螺钉等。注意：1.在各夹具元元件的拼装过过程中，对凡凡是有精度要要求的元件之之间，都必须须安装定位键键进行定位。尺尺寸较大的元元件应该安装装两个定位键键，并且两定定位键之间距距离较远。2.所有夹具元元件均必须用用螺栓进行紧紧固。组装图图见图3.88。3.10本夹具具的使用操作作过程说明工件的定位装夹夹过程见图33.8所示。首首先将工件的的V型槽两平平面分别于双双头螺栓和槽槽用方头螺栓栓上端紧贴接接

37、触，使其侧侧面与麟齿支支承帽紧贴接接触，从而实实现定位。夹夹紧工件时，首首先锁紧连接接板上的压紧紧螺钉，使工工件的窄长平平面与专用直直角槽方支承承稳定接触后后，再锁紧两两侧平压板上上的螺母，即即实现了稳定定的夹紧过程程。此时可以以进行两平面面的铣削。加工完毕后，按按照夹紧时相相反的顺序松松开工件，即即先松开两侧侧平压板上的的螺母，再松松开连接板上上的压紧螺钉钉，可方便的的拆、装工件件。该夹紧操作起来来简单方便，能能够有效地提提高生产率。3.11本夹具具的优缺点分分析首先本夹具的设设计方案完全全能够满足工工件的加工精精度要求。本夹具结构简单单，组装和调调整比较方便便。工件定位位准确，夹紧紧可靠，

38、且拆拆卸方便。本本夹具经过实实际拼装后，可可以很快的投投入到生产,应能够有效效地提高劳动动生产率。该夹具的缺点为为：需要三个个夹紧动作才才能够最终完完成工件的夹夹紧，工人的的辅助操作时时间较长。今今后应该考虑虑联动的夹紧紧方案，以更更好地提高生生产率和降低低工人的劳动动强度。第四章 刨BB面及槽零件件的组合夹具具设计4.1零件图的的分析刨B面及槽零件件的组合夹具具工件图见图图4.1所示示。图4.1 工件件图本工序的加工表表面为：刨B面及槽。被加工表面的加加工精度要求求如下：1.槽高为7mmm的公差为为7 ；2.槽宽公差为为50 。4.2刨B面及及槽零件的组组合夹具设计计方案的拟定定由于被加工的

39、是是刨B面及槽槽，所以应以以大平面作为为主要定位表表面在刨床长长方形基础板板上进行定位位。如图4.1的工件图图所示，工件件被加工表面面距离下表面面88mm的的加工位置要要求，按照基基准重合的原原则，在夹具具结构中也把把工件的这两两个表面作为为定位面，在在夹具定位元元件中进行定定位，有利于于保证孔的位位置精度。在定位方案中，工工件被加工表表面B面，必必须与夹具长长方形基础板板平行，从而而才能与刨床床加工表面平平行。该夹具的夹紧方方案，应该在在不影响刨BB面及槽加工工的前提下，用用压板压紧工工件上表面的的的两侧，来来实现工件的的夹紧。4.3刨B面及及槽零件的组组合夹具的总总体设计刨B面及槽零件件的

40、组合夹具具的总体设计计装配图如图图4.2所示示。图4.2 总体体设计装配图图该夹具用于刨BB面及槽。以以A面为三点点定位面，保保证B至A面面尺寸为888mm和槽各各部分尺寸。本夹具所用元件件的明细表如如图4.3所所示：图4.3 元件件明细表4.4夹具装配配工程图上尺尺寸公差及技技术要求的标标注夹具装配工程图图的尺寸公差差及技术要求求的标注，如如图4.4所所示。外形轮廓尺寸：夹具的总长度为为300mmm，总宽度为为293mmm夹具的总高高度为3211mm。夹具与刀具的联联系尺寸：这类尺寸是用来来确定夹具上上对刀导导引元件的位位置的尺寸。本本夹具没有设设置对刀块，因因此无需标注注该类尺寸。其它装配

41、尺寸：按照组合夹夹具装配标准准执行。图4.4 夹具具装配工程图图4.5工件在夹夹具中的定位位方案分析4.5.1从工工件图分析应应限制哪些自自由度图4.1 工件件图由工件图4.11所示，由AA面知应该限限制工件Z移移动、X移动动、Y转动三三个自由度，由由D面知应该该限制工件YY移动和Z转转动两个自由由度，而左面面属于小平面面，限制X的的移动。零件件图所示的定定位方案，表表明了应限制制工件的六个个自由度，为为完全定位。4.5.2从夹夹具定位方案案分析已限制制了哪些自由由度夹具的定位分析析图如图4.5所示。本夹具定位方案案分析如下：工件以大平平面在长方形形基础板上定定位，限制了了工件Z移动动和X转动

42、以以及Y转动三三个自由度。用用小长方支承承上定位，限限制了工件YY移动和工件件Z转动两个个自由度。而而工件右边的的小平面，在在小长方支承承上定位，限限制了工件XX移动的自由由度。该夹具具的定位方案案分别限制了了工件的六个个自由度，也也属于完全定定位。图4.5夹具定定位分析图4.5.3定位位方案论证综上所述，该夹夹具的定位方方案限制的自自由度与零件件图分析应限限制的自由度度完全一致，均均为限制六个个自由度的完完全定位，符符合零件图的的定位要求，该该夹具定位方方案合理可行行。4.6工件在夹夹具中的夹紧紧夹紧方案结构图图如图4.66所示：用两两套由弯压板板及方头螺栓栓等所组成的的轴向夹紧装装置，产生

43、的的两个轴向的的夹紧力，把把工件压紧在在长方形基础础板上。由压压紧螺钉、紧紧固支承等组组成的径向夹夹紧装置，所所产生的径向向夹紧力，把把工件压紧在在两个小长方方支承上。从从而实现稳定定可靠地夹紧紧。图4.6夹紧方方案结构图工件夹紧方案分分析：本工件的加工为为刨B面及槽槽，切削力有有两个方向,即轴向力QQ和沿轴向的的扭矩N。工件受力分析图图如图4.77所示。工件件受到车削产产生的轴向力力Q和沿轴向向的扭矩N。由由于扭矩N的的作用，工件件有发生旋转转而脱离现有有位置的趋势势。此时，两两套由压紧螺螺钉、紧固支支承等组成的的夹紧装置对对工件两端施施加F1的正正压力，以及及车削轴向力力Q，共同所所产生对

44、工件件产生的摩擦擦力，抵御了了沿轴向的扭扭矩N，以及及工件自身的的重力，使得得夹紧稳定可可靠。图4.7 受力力分析图4.7保证工序序图的尺寸精精度要求分析析4.7.1刨BB面及槽本身身的尺寸7 、50 的的保证刨B面及槽本身身的尺寸由刀刀具调整和测测量保证。4.7.2刨BB面及槽的位位置尺寸B面面至A面尺寸寸为88mmm的保证由图4.4可知知：先对A面进行加加工，然后把把对称槽方支支承2010006放到长长方形基础板板上，保证了了工件在对称称槽方支承22010066上定位后，使使工件的B面面平行于长方方形基础板。因因此，完全能能够保证工件件中心水平方方向上的尺寸寸及公差为1105+0.1的精度

45、要要求。4.8组装过程程及注意要点点图4.8 组装装及使用操作作在实际组装中先先从基础元件件开始组装，组组装顺序为: 先摆上长长方形基础板板,然后进行行定位方案的的拼装设计，包包括两个小长长方方支承、对对称槽方支承承、紧固支承承等。调整并并测量定位元元件的位置，使使其满足装配配工程图所标标注的尺寸及及公差要求后后，锁紧紧固固螺栓确定其其位置。继而而进行夹紧装装置的拼装设设计，包括两两个弯压板、槽槽用方头螺栓栓以及压紧螺螺钉等。注意：1.在各夹具元元件的拼装过过程中，对凡凡是有精度要要求的元件之之间，都必须须安装定位键键进行定位。尺尺寸较大的元元件应该安装装两个定位键键，并且两定定位键之间距距离

46、较远。2.所有夹具元元件均必须用用螺栓进行紧紧固。组装图图见图4.88。4.9本夹具的的使用操作过过程说明工件的定位装夹夹过程见图44.8所示。首首先将工件的的A面与对称称槽方支承紧紧贴接触，从从而实现定位位。夹紧工件件时，首先锁锁紧伸长压板板上的压紧螺螺钉，使工件件的窄长平面面与专用直角角槽方支承稳稳定接触后，再再锁紧两侧弯弯压板上的螺螺母，即实现现了稳定的夹夹紧过程。此此时可以进行行加工。加工完毕后，按按照夹紧时相相反的顺序松松开工件，即即先松开两侧侧平压板上的的螺母，再松松开连接板上上的压紧螺钉钉，可方便的的拆、装工件件。该夹紧操作起来来简单方便，能能够有效地提提高生产率。4.10本夹具

47、具的优缺点分分析首先本夹具的设设计方案完全全能够满足工工件的加工精精度要求。本夹具结构简单单，组装和调调整比较方便便。工件定位位准确，夹紧紧可靠，且拆拆卸方便。本本夹具经过实实际拼装后，可可以很快的投投入到生产,应能够有效效地提高劳动动生产率。该夹具的缺点为为：需要三个个夹紧动作才才能够最终完完成工件的夹夹紧，工人的的辅助操作时时间较长。今今后应该考虑虑联动的夹紧紧方案，以更更好地提高生生产率和降低低工人的劳动动强度。第五章 钻22-M10底底孔零件的组组合夹具设计计5.1零件图的的分析钻2-M10底底孔零件的组组合夹具工件件图见图5.1所示。图5.1工件图图本工序的加工表表面为：钻2-M10

48、底底孔。被加工表面的加加工精度要求求如下：1钻2-M110底孔为自自由公差；2.钻2-M110底孔距离离A面为1888mm。5.2钻2-MM10底孔零零件的组合夹夹具设计方案案的拟定由于被加工的是是钻2-M110底孔，所所以应以大平平面作为主要要定位表面在在钻床长方形形基础板上进进行定位。如如图5.1的的工件图所示示，工件被加加工表面2-M10底孔孔，距离中心心线为32mmm和A面1188mm的的加工位置要要求，按照基基准重合的原原则，在夹具具结构中也把把工件的这两两个表面作为为定位面，在在夹具定位元元件中进行定定位，有利于于保证孔的位位置精度。在定位方案中，工工件被加工表表面钻2-MM10底

49、孔的的中心，必须须与钻模板板板同心，从而而才能与钻床床回转中心重重合。该夹具的夹紧方方案，应该在在不影响钻22-M10底底孔加工的前前提下，用槽槽用方头螺栓栓顶住工件下下表面，来实实现工件的夹夹紧。5.3车阶梯孔孔零件的组合合夹具的总体体设计车阶梯孔零件的的组合夹具的的总体设计装装配图如图55.2所示。图5.2 总体体设计装配图图该夹具用于钻22-M10底底孔。从A面面为三点定位位面、288H8孔为两两点定位面、440mm宽的的槽为一点定定位面。本夹具所用元件件的明细表如如图5.3所所示：图5.3 元件件明细表5.4夹具装配配工程图上尺尺寸公差及技技术要求的标标注夹具装配工程图图的尺寸公差差及

50、技术要求求的标注，如如图5.4所所示。外形轮廓尺寸：夹具的总长度为为387mmm夹具的总宽宽度为2344mm夹具的的总高度为2280mm。夹具与刀具的联联系尺寸：这类尺寸是用来来确定夹具上上对刀导导引元件的位位置的尺寸。本本夹具没有设设置对刀块，因因此无需标注注该类尺寸。其它装配尺寸：按照组合夹夹具装配标准准执行。图5.4 夹具具装配工程图图5.5工件在夹夹具中的定位位方案分析5.5.1从工工件图分析应应限制哪些自自由度图5.1 工件件图由工件图5.11所示，A面面应该限制工工件Z移动、XX转动、Y转转动三个自由由度，288H8应该限限制工件Y移移动和Z转动动两个自由度度，而40mmm宽的槽限

51、限制X的移动动。工件图所所示的定位方方案，表明了了应限制工件件的六个自由由度，为完全全定位。5.5.2从夹夹具定位方案案分析已限制制了哪些自由由度夹具的定位分析析图如图5.5所示。本夹具定位方案案分析如下：工件以A面面在侧中孔定定位支承上定定位，限制了了工件Z移动动和X转动以以及Y转动三三个自由度。用用双头螺栓在在工件上定位位，限制了工工件Y移动和和工件Z转动动两个自由度度。而工件槽槽的上表面，限限制了工件XX移动的自由由度。该夹具具的定位方案案分别限制了了工件的六个个自由度，也也属于完全定定位。图5.5夹具定定位分析图5.5.3定位位方案论证综上所述，该夹夹具的定位方方案限制的自自由度与工件

52、件图分析应该该限制的自由由度完全一致致，都为限制制六个自由度度的完全定位位，符合工件件图的定位要要求，该夹具具定位方案合合理可行。5.6工件在夹夹具中的夹紧紧夹紧方案结构图图如图5.66所示：用三三套由钻模板板及双头螺栓栓等所组成的的轴向夹紧装装置，产生的的两个轴向的的夹紧力，把把工件压紧在在侧中孔定位位支承上。由由压紧螺钉、紧紧固支承等组组成的径向夹夹紧装置，所所产生的径向向夹紧力，把把工件压紧在在60宽单槽槽伸长板上。从从而实现稳定定可靠地夹紧紧。图5.6夹紧方方案结构图工件夹紧方案分分析：本工件的加工为为钻2-M110底孔，切切削力有两个个方向,即轴轴向力Q和沿沿轴向的扭矩矩N。工件受力

53、分析图图如图5.77所示。工件件受到钻削产产生的轴向力力Q和沿轴向向的扭矩N。由由于扭矩N的的作用，工件件有发生旋转转而脱离现有有位置的趋势势。此时，由由滚花螺母、钻钻模板、双头头螺栓等组成成的夹紧装置置对工件400宽槽的表面面施加F1的的正压力，以以及车削轴向向力Q，共同同所产生对工工件产生的摩摩擦力，抵御御了沿轴向的的扭矩N，以以及工件自身身的重力，使使得夹紧稳定定可靠。图5.7 受力力分析图5.7工件加工工误差的分析析表5.1 工件件在具有经济济组装精度的的组合夹具中中加工后达到到的位置精度度钻孔夹具精度名称误差值(mm)钻、铰两孔间的的距离钻、铰两孔的垂垂直度钻、铰上、下两两孔的同轴度

54、度0.050.05/10000.06/1100钻、铰孔与底面面的垂直度钻、铰圆周孔的的孔距钻、铰圆周孔的的圆周直径钻、铰斜孔的角角度0.05/11000.030.052由表5.1工件件在具有经济济组装精度的的组合夹具中中加工后达到到的位置精度度可知,本夹夹具为以面为为定位基准钻钻孔,孔与基基准面可达到到+0.033mm的精度度,由此可见见,能够保证证工件的精度度要求。5.8保证工序序图的尺寸精精度要求分析析5.8.1钻22-M10底底孔本身的尺尺寸的保证孔本身的尺寸由由刀具调整和和测量保证。5.8.2钻22-M10底底孔的位置尺尺寸的保证由图5.4可知知：钻模板到长方形形基础板表面面的尺寸标注

55、注，保证了工工件在钻模板板上定位后，其其加工中心与与钻模板上孔孔的中心同心心。因此，完完全能够保证证工件中心垂垂直方向上的的尺寸精度要要求。5.9组装过程程及注意要点点图5.8 组装装及使用操作作在组装过程中先先从基础元件件开始组装，组组装顺序为: 先摆上长长方形基础板板,然后进行行定位方案的的拼装设计，包包括60宽单单槽伸长板、对对称槽方支承承等。调整并并测量定位元元件的位置，使使其满足装配配工程图所标标注的尺寸及及公差要求后后，锁紧紧固固螺栓确定其其位置。继而而进行夹紧装装置的拼装设设计，包括钻钻模板、槽用用方头螺栓、滚滚花螺母、双双头螺栓以及及压紧螺钉等等。注意：1.在各夹具元元件的拼装过过程中，对凡凡是有精度要要求的元件之之间，都必须须安装定位键键进行定位。尺尺寸较大的元元件应该安装装两个定位键键，并且两定定位键之间距距离较远。2.所有夹具元元件均必须用用螺栓进行紧紧固。组装图图见图5.88。5.10本夹具具的使用操作作过程说明工件的定位装夹夹过程见图55.8所示。首首先将工件的的A面与左侧侧的侧中孔定定位支承紧贴贴接触，使其其下表面与660宽单槽伸伸长板上的槽槽用方头螺栓栓顶部紧贴接接触，从而实实现定位。夹夹紧工件时，首首先锁紧钻模模板上的压紧紧螺钉，使工工件与小长方方方支承稳定定接触后，即即实现了稳定定的