《普通机床机械零件加工》-11

11.1磨削运动与砂轮1.磨削运动磨削的主运动是砂轮的旋转运动，砂轮的切线速度即为磨削速度:Vm(单位为m/s).磨削的进给运动一般有三种。以外圆磨削(见图11.2)为例:(1)工件旋转进给运动。进给速度为工件切线速度:、(单位为m/min;(2)工件相对砂轮的轴向进给运动。进给量用工件每转相对砂轮的轴向移动量f(单位为mm/r)表示，进给速度Va为nfa(单位为mm/min，其中n为工件的转速，单位为r/min);(3)砂轮径向进给运动。即砂轮切入工件的运动，进给量用工作台每单行程或双行程砂轮切入工件的深度(磨削深度)fr(单位为mm/单行程或mm/双行程)表示。下一页返回11.1磨削运动与砂轮2.砂轮砂轮是由磨料加结合剂用烧结的方法而制成的多孔物体。由于磨料、结合剂及制造工艺等的不同，砂轮特性可能相差很大，对磨削的加工质量、生产效率和经济性有着重要影响。砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和尺寸等。磨削过程中，磨粒在高速、高压与高温的作用下，将逐渐磨损而变圆钝。圆钝的磨粒，切削能力下降，作用于磨粒上的力不断增大。当此力超过磨粒强度极限时，磨粒就会破碎，产生新的较锋利的棱角，代替旧的圆钝的磨粒进行磨削;此力超过砂轮结合剂的赫结力时，圆钝的磨粒就会从砂轮表面脱落，露出一层新鲜锋利的磨粒，继续进行磨削。砂轮的这种自行推陈出新、保持自身锋锐的性能，称为自锐性。上一页下一页返回11.1磨削运动与砂轮

砂轮本身虽有自锐性，但由于切屑和碎磨粒会把砂轮堵塞，使它失去切削能力;磨粒随机脱落的不均匀性，会使砂轮失去外形精度。所以，为了恢复砂轮的切削能力和外形精度，在磨削一定时间后，仍需对砂轮进行修整。为了适应在不同类型磨床上的各种使用需要，砂轮有许多形状，常用砂轮的名称、代号和主要用途见表11.1

(GB/T2484-1994).砂轮的标志印在砂轮端面上。其顺序是:形状代号、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂和允许的最高线速度。上一页返回11.2台阶销零件的磨削加工11.2.1操作准备1.工艺装备准备好M1432A型万能外圆磨床、台式钻床、顶尖、夹头、砂轮、机油、金属笔、游标卡尺、冷却用水等。2.工艺分析(1)为防止磨削温度的升高而影响尺寸精度，除在粗磨时加大切削液冲洗力度外，还应将粗、精磨分开，待工件降为室温后再精磨。(2)对于表面粗糙度Ra值不大于0.8μm处，精磨时应精心修整砂轮，正确调整磨削用量。(3)经热处理淬硬至40~45HRC的45钢的磨削性能非常好，是理想的磨削加工材料。它既不像Q235等钢易堵塞砂轮，又不像淬硬的W18Gr4V高速钢硬度高，难以磨削。下一页返回11.2台阶销零件的磨削加工(4)外圆尺寸用千分尺测量。台阶长度尺寸用游标卡尺或游标深度尺测量控制。测量工件尺寸时，应等工件冷却至室温才能进行。(5)该台阶销设计了一个越程槽，此槽可便于磨削时砂轮的退出，对外圆的磨削很有利。11.2.2操作过程在M1432A型万能外圆磨床上进行台阶轴的磨削。1.装夹工件(1)在钻床上修研中心孔。在台式钻床上修研中心孔时，应当首先熟悉台式钻床的简单操作，不准戴手套，注意操作安全。(2)选择相应的顶尖和夹头。上一页下一页返回11.2台阶销零件的磨削加工(3)调整主轴头架与尾座的距离。(4)两端顶持工件，装好夹头。2.修整砂轮、调整机床(1)在安装砂轮之前，检查和调整砂轮静平衡。(2)修整砂轮正面与左侧面。(3)调整机床导轨纵向走刀的位置和砂轮距工件的横向位置。3.外圆磨削由于工件的材料、几何形状、尺寸大小及加工要求不同，外圆磨削的方法也不同。下面以纵向磨削法为例进行外圆磨削。纵向磨削法应用很广泛，适用于加工可以纵向走刀的各种轴类工件的外圆。上一页下一页返回11.2台阶销零件的磨削加工φ8mm,φ28mm外圆磨削步骤如下:(1)装夹工件。将机床调整成两顶尖装夹工件。注意在装夹顶尖时要用干净绸布擦干净顶尖和锥孔，不得有污物、毛刺;夹持工件的夹头应大小合适;将工件两端中心孔注人洁净的机油。(2)采用横向进给量ap为0.03mm左右，纵向进给速度为0.4m/min左右用量粗修砂轮。(3)将砂轮引进，顺时针摇动横向进给手轮，使砂轮与工件外圆轻轻接触后，将刻度盘调整到零位，再将手轮逆时针退回一圈。(4)调整撞块，使砂轮左、右端在越出工件约B/2(B为砂轮宽度)处换向，准备粗磨。(5)对刀并磨光外圆，检查工件圆柱度是否符合要求;调整上工作台，使工件锥度误差在允许范围内。上一页下一页返回11.2台阶销零件的磨削加工(6)进行磨削，注意工作台向左移动时(回程)不作横向进给。(7)在外圆尺寸还有0.05mm左右余量时精修砂轮。采用横向进给量ap为0.005D.01mm，纵向进给速度为0.05~0.2m/min的用量精修砂轮;将工件磨削到图样技术要求为止。4.台阶面的磨削磨削具有台阶的轴时，除了磨削外圆柱面外，还要用砂轮的端面磨削工件的端面。因此，除要对砂轮的外圆周表面进行修整外，还要对砂轮的端面进行修整。修整的方法是将砂轮架扳2“左右，用金属笔进行修整，修整后的砂轮端面呈内凹形，修整好砂轮端面后再将砂轮架复零位。上一页下一页返回11.2台阶销零件的磨削加工(30±0.042)mm台阶端面的磨削步骤如下:(1)磨削圆柱面时，为了防止砂轮左端面磨损，保证工件清根，应将工件的端面摇到与砂轮端面刚好接触时，方可进刀。工件上如果设计有越程槽，则可将工件越程槽中部摇至对准砂轮的端面即可。(2)靠磨端面时，砂轮要横向略微退点刀，使其与工作外圆保持0.02~0.04mm的间隙。工件应缓慢摇向砂轮端面，间断、均匀、缓慢地进刀，此时可通过观察工件火花来控制进刀量，使端面出现均匀的交叉花纹。上一页下一页返回11.2台阶销零件的磨削加工11.2.3自检与评价(1)外圆及台阶面磨削质量分析。在磨削过程中，由于各种因素的影响，使工件产生各种质量问题和缺陷，产生原因与消除方法如下:①工件表面粗糙度达不到要求:产生原因:砂轮磨钝;砂轮不平衡，产生振动;磨削用量不当，纵向走刀太快。改进措施:修整砂轮;重新调整砂轮平衡;选择合理的磨削用量。②圆度误差:产生原因:中心孔不准确;顶尖磨损。改进措施:研磨中心孔;选用合格的顶尖。上一页下一页返回11.2台阶销零件的磨削加工③端面磨削花纹不呈交叉花:产生原因:顶尖轴线不等高或向一边偏移。改进措施:调整尾座，使两顶尖等高。④工件表面有烧伤:产生原因:砂轮太钝;磨削用量过大;冷却不够。改进措施:修整砂轮;选择合理的磨削用量;充分冷却。(2)加工完毕后却下工件，正确选择量具按图仔细检测各部分尺寸。对自己的练习件进行评价(评分标准见表11.2)，对出现的质量问题分析原因，并找出改进措施。(3)将工件送交检验后清点工具，收拾工作场地。上一页返回11.3专用夹具的设计11.3.1各类机床夹具设计要点1.车床夹具1)角铁式车床夹具角铁式车床夹具的结构特点是具有形状类似角铁的夹具体。在角铁式车床夹具上加工的工件形状较复杂。它常用于壳体、支座、接头等类零件上圆柱面及端面的加工。当被加工工件的主要定位基准是平面，被加工面的轴线对主要定位基准平面保持一定的位置关系(平行或成一定的角度)时，相应地夹具上的平面定位件设置在与车床主轴轴线相平行或成一定角度的位置上。图11.3所示为横拉杆接头工序图。工件孔mm,M36mmx1.5mm一6H及两端下一页返回11.3专用夹具的设计面，均已加工过。本工序的加工内容和要求是:钻螺纹底孔、车出左螺纹M24mmx1.5mm-6H;其轴线与mm孔轴线应垂直相交，并距端面A的尺寸为(27±0.26)mm。孔壁厚应均匀。图11.4所示为本道工序的角铁式车床夹具。

2)车床夹具的设计要点(1)安装基面的设计。为了使车床夹具在机床主轴上安装正确，除了在过渡盘上用止口孔定位以外，常常在车床夹具上设置找正孔、校正基圆或其他测量元件，以保证车床夹具精确地安装到机床主轴回转中心上。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(2)夹具配重的设计要求。加工时，因工件随夹具一起转动，其重心如不在回转中心上将产生离心力，且离心力随转速的增高而急剧增大。使加工过程产生振动，对零件的加工精度、表面质量以及车床主轴轴承都会有较大的影响。所以车床夹具要注意各装置之间的布局，必要时设计配重块加以平衡。(3)夹紧装置的设计要求。由于车床夹具在加工过程中要受到离心力、重力和切削力的作用，其合力的大小与方向是变化的。所以夹紧装置要有足够的夹紧力和良好的自锁性，以保证夹紧安全可靠。但夹紧力不能过大，且要求受力布局合理，不破坏工件的定位精度。图11.5所示为夹紧施力方式的比较，图(a)施力方式是正确的;图(b)所示虽结构比较复杂，但从总体上看更趋合理;图(c)所示尽管结构简单，但夹紧力会引起角铁悬伸部分及工件的变形，破坏了工件的定位精度，故不合理。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(4)夹具总体结构的要求。车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，为保证加工过程的稳定性，夹具结构应力求简单紧凑、轻便且安全，悬伸长度要尽量小，重心靠近主轴前支承。为保证安全，装在夹具上的各个元件不允许伸出夹具体直径之外。此外，还应考虑切屑的缠绕、切削液的飞溅等影响安全操作的问题。车床夹具的设计要点也适用于外圆磨床使用的夹具。2.钻床夹具1)钻床夹具的类型钻床上进行孔加工时所用的夹具称钻床夹具，也称钻模。钻模的类型很多，有固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和滑柱式等。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(1)固定式钻模。固定式钻模，在使用的过程中，钻模在机床上的位置是固定不动的。这类钻模加工精度较高，主要用于立式钻床上加工直径较大的单孔，或在摇臂钻床上加工平行孔系。图11.6(b)是零件加工孔的工序图，φ68H7孔与两端面已经加工完。本工序需加工φ12H8孔，要求孔中心至N面为(15±0.1)mm;与小68H7孔轴线的垂直度公差为0.05mm,对称度公差为0.1mm。据此，采用了如图11.6(a)所示的固定式钻模来加工工件。加工时选定工件以端面N和φ68H7内圆表面为定位基面，分别在定位法兰4,φ68h6短外圆柱面和端面尸上定位，限制了工件5个自由度。工件安装后扳动手柄8，借助圆偏心凸轮9的作用，通过拉杆3与转动开口垫圈2夹紧工件。反方向搬动手柄8，拉杆3在弹簧10的作用下松开工件。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(2)回转式钻模。加工同一圆周上的平行孔系、同一截面内径向孔系或同一直线上的等距孔系时，钻模应设置分度装置。带有回转式分度装置的钻模称为回转式钻模。图11.7所示为一卧轴回转式钻模的结构，用来加工工件上三个径向均布孔。在转盘6的圆周上有三个径向均布的钻套孔，其端面上有三个对应的分度锥孔。钻孔前，对定销2在弹簧力的作用下插入分度锥孔中，反转手柄5,螺套4通过锁紧螺母使转盘6锁紧在夹具体上。钻孔后，正转手柄5将转盘松开，同时螺套4上的端面凸轮将对定销拔出，进行分度，直至对定销重新插入第二个锥孔，然后锁紧进行第二个孔的加工。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(3)翻转式钻模。翻转式钻模主要用于加工小型工件不同表面上的孔，图11.8所示为加工一个套类零件12个螺纹底孔所用的翻转式钻模。工件以端面M和内孔φ30H8分别在夹具定位件2上的限位面M‘和φ30g6圆柱销上定位，限制工件5个自由度，用削扁开口垫圈3,螺杆4和手轮5对工件压紧，翻转六次加工圆周上6个径向孔，然后将钻模翻转为轴线竖直向上，即可加工端面上的6个孔。

(4)盖板式钻模。在一些大型、中型的工件上加工孔时，常用盖板式钻模。图11.9所示为加工车床溜板箱上孔系而设计的盖板式钻模。工件在圆柱销2,削边销3和三个支承钉4上定位。这类钻模可将钻套和定位元件直接装在钻模板上，无需夹具体，有时也无需夹紧装置，所以结构简单。但由于必须经常搬动，故需要设置手把或吊耳，并尽可能减轻重量，如图11.9中所示在不重要处挖出三个大圆孔以减小质量。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(5)滑柱式钻模。滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具。如图m.io所示为滑柱式钻模的通用结构，钻模板4上除可安装钻套外，还装有可以在夹具体3的孔内上下移动的滑柱1及齿条滑柱2，借助于齿条的上下移动，可对安装在底座平台上的工件进行夹紧或松开。钻模板上下移动的动力有手动和气动两种。为保证工件的加工与装卸，当钻模板夹紧工件或升至一定高度后能自锁。图11.10右下角所示为圆锥锁紧机构的工作原理。齿轮轴5的左端制成螺旋齿，与滑柱上的螺旋齿条相啮合，其螺旋角为450。轴的右端制成双向锥体，锥度为1:5，与夹具体3及套环7上的锥孔相配合。当钻模板下降夹紧工件时，在齿轮轴上产生轴向分力使锥体楔紧在夹具体的锥孔中实现自锁。当加工完毕，钻模板上升到一定高度，轴向分力使另一段锥体楔紧在套环7的锥孔中，将钻模板锁紧，以免钻模板因本身自重而下降。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计2)钻床夹具设计要点(1)钻模类型的选择。在设计钻模时，需根据工件的尺寸、形状、质量和加工要求，以及生产批量、工厂的具体条件来考虑夹具的结构类型。设计时应注意以下几点:①工件上被钻孔的直径大于10mm时(特别是钢件)，钻床夹具应固定在工作台上，以保证操作安全。②翻转式钻模和自由移动式钻模适用于中小型工件的孔加工。夹具和工件的总质量不宜超过10kg，以降低操作工人的劳动强度。③当加工多个不在同一圆周上的平行孔系时，如夹具和工件的总质量超过15kg，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工;若生产批量大，可以在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头进行加工上一页下一页返回11.3专用夹具的设计④对于孔与端面精度要求不高的小型工件，可采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计与制造周期。但对于垂直度公差小于0.1mm、孔距精度小于±0.15mm的工件，则不宜采用滑柱式钻模。⑤钻模板与夹具体的连接不宜采用焊接的方法。因焊接应力不能彻底消除，影响夹具制造精度的长期保持性。⑥当孔的位置尺寸精度要求较高时(其公差小于±0.05mm)，则宜采用固定式钻模板和固定式钻套的结构形式。(2)钻模板的结构。用于安装钻套的钻模板，按其与夹具体连接的方式可分为固定式、铰链式、分离式等。①固定式钻模板。固定在夹具体上的钻模板称为固定式钻模板。这种钻模板简单，钻孔精度高。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计②铰链式钻模板。当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需要攻螺纹时，可采用铰链式钻模板。由于铰链结构存在间隙，所以它的加工精度不如固定式钻模板高。③分离式钻模板。工件在夹具中每装卸一次，钻模板也要装卸一次。这种钻模板加工的工件精度高，但装卸工件效率低。(3)钻套的选择和设计。钻套装配在钻模板或夹具体上，钻套的作用是确定被加工工件上孔的位置，引导钻头、打一孔钻或铰刀，并防止其在加工过程中发生偏斜。按钻套的结构和使用情况，可分为四种类型。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计①固定钻套。图11.11(a)是固定钻套的两种形式。钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合直接压入钻模板或夹具体的孔中，如果在使用过程中不需更换钻套，则用固定钻套较为经济，钻孔的位置也较高。固定钻套适用于单一钻孔工序和小批生产中。②可换钻套。图11.11(b)为可换钻套。当生产量较大，需要更换磨损后的钻套时，使用这种钻套较为方便。为了避免钻模板的磨损，在可换钻套与钻模板之间按H7/r6的配合压入衬套。可换钻套的外圆与衬套的内孔一般采用H7/娇或H7/h6的配合，并用螺钉加以固定，防止在加工过程中因钻头与钻套内孔的摩擦使钻套发生转动，或退刀时随刀具升起。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计③快换钻套。当加工孔需要依次进行钻、扩、铰时，由于刀具的直径逐渐增大，需要使用外径相同，而孔径不同的钻套来引导刀具。这时使用如图11.11(c)所示的快换钻套可以减少更换钻套的时间。它和衬套的配合同于可换钻套，但其锁紧螺钉的突肩比钻套上凹面略高，取出钻套不需拧下锁紧螺钉，只需将钻套转过一定的角度，使半圆缺口或削边正对螺钉头部即可取出。但是削边或缺口的位置应考虑刀具与孔壁间摩擦力矩的方向，以免退刀时钻套随刀具自动拔出。以上三类钻套已标准化，其规格可参阅有关夹具手册。④特殊钻套。由于工件形状或被加工孔位置的特殊性，需要设计特殊结构的钻套。图11.12为几种特殊钻套的结构。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计当钻模板或夹具体不能靠近加工表面时，使用图11.12(a)所示的加长钻套，使其下端与工件加工表面有较短的距离。打一大钻套孔的上端是为了减少引导部分的长度，减少因摩擦而使钻头过热和磨损。图11.12(b)用于斜面或圆弧面上钻孔，防止钻头切入时引偏甚至折断。图11.12(c)是当孔距很近时使用的，为了便于制造，在一个钻套上加工出几个近距离的孔。图11.12(d)为使用上下钻套引导刀具的情况。当加工孔较长或与定位基准有较严的平行度、垂直度要求时，只在上面设置一个上钻套2，很难保证孔的位置精度。对于安置在下方的下钻套3，要注意防止切屑落人刀杆与钻套之间，为此，刀杆与钻套选用较紧的配合(H7/h6)上一页下一页返回11.3专用夹具的设计3.铣床夹具

1)铣床夹具的分类铣床夹具主要用于加工零件上的平面、键槽、缺口及成形表面等。由于铣削加工的切削力较大，又是断续切削，加工中易引起振动，因此要求铣床夹具的受力元件要有足够的强度。夹紧力应足够大，且有较好的自锁性。此外，铣床夹具一般通过对刀装置确定刀具与工件的相对位置，其夹具体底面大多设有定向键，通过定向键与铣床工作台T形槽的配合来确定夹具在机床上的方位。夹具安装后用螺栓紧固在铣床的工作台上。铣床夹具一般按工件的进给方式，分成直线进给与圆周进给两种类型。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(1)直线进给的铣床夹具。在铣床夹具中，这类夹具用得最多，一般根据工件质量和结构及生产批量，将夹具设计成装夹单件、多件串联或多件并联的结构。铣床夹具也可采用分度等形式。

(2)圆周进给的铣床夹具。圆周进给铣削方式在不停车的情况下装卸工件，因此生产率高，适用于大批量生产。图11.13所示是在立式铣床上圆周进给铣拨叉的夹具。通过电动机、蜗轮副传动机构带动回转工作台6回转。夹具上可同时装夹12个工件。工件以一端的孔、端面及侧面在夹具的定位板、定位销2及挡销4上定位。由液压缸5驱动拉杆1，通过开口垫圈3夹紧工件。图中AB是加工区段，CD为工件的装卸区段。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计2)铣床夹具的设计要点定向键和对刀装置是铣床夹具的特殊元件。(1)定向键。定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个，其距离尽可能布置得远些，小型夹具也可使用一个断面为矩形的长键。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上元件的工作表面对于工作台的进给方向具有正确的相互位置。定向键可承受铣削时所产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工过程中的稳固性。因此，在铣削平面时，夹具上也装有定向键。定向键的断面有矩形和圆柱形两种，常用的为矩形，如图11.14所示。定向精度要求高的夹具和重型夹具，不宜采用定向键，而是在夹具体上加工出一窄长平面作为找正基面，来校正夹具的安装位置。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(2)对刀装置。对刀装置由对刀块和塞尺组成，用以确定夹具和刀具的相对位置。对刀装置的形式根据加工表面的情况而定，图11.15为几种常见的标准对刀块及对刀装置:图11.15(a)为圆形对刀块，用于加工平面;图11.5(b)为方形对刀块，用于调整组合铣刀的位置;图11.15(c)为直角对刀块，用于加工两相互垂直面或铣槽时的对刀;图11.15(d)为侧装对刀块，亦用于加工两相互垂直面或铣槽时的对刀，图11.15(e)为对刀装置。这些标准对刀块的结构参数均可从有关手册中查取。对刀调整工作通过塞尺(平面形或圆柱形)进行，这样可以避免损坏刀具和对刀块的工作表面。塞尺的厚度或直径一般为3~5mm，按国家标准h6的公差制造，在夹具总图上应注明塞尺的尺寸。采用标准对刀块和塞尺进行对刀调整时，加工精度不超过IT8级公差。当对刀调整要求较高或不便于设置对刀块时，可以采用试切法;标准件对刀法;或用百分表来校正定位元件相对于刀具的位置，而不设置对刀装置。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计11.3.2专用夹具的设计方法1.专用夹具设计的要求专用夹具设计时，应满足以下要求:(1)所设计的专用夹具，应当既能保证工序的加工精度又能保证工序的生产节拍。特别对于大批量生产中使用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。(2)夹具的操作要方便、省力和安全。若有条件，尽可能采用气动、液压以及其他机械化和自动化的夹紧机构，以降低劳动强度。同时，为保证操作安全，必要时可设计和配备安全防护装置。(3)能保证夹具具有一定的使用寿命和较低的制造成本。夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应，在大批量生产中应采用气动、液压等高效夹紧机构;而小批量生产中，则宜采用较简单的夹具结构。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(4)要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具的制造周期，降低夹具成本。(5)应具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造和维修。以上要求有时是相互矛盾的，故应在全面考虑的基础上，处理好主要矛盾，使之达到较好的效果。2.夹具的设计方法和步骤(1)设计准备。根据设计任务书，明确本工序的加工技术要求和任务，熟悉加工工艺规程、零件图、毛坯图和有关的装配图，了解零件的作用、形状、结构特点和材料，以及定位基准、加工余量、切削用量和生产纲领等。收集所用机床、刀具、量具、辅助工具和生产车间等资料和情况。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计收集夹具的国家标准、部颁标准、企业标准等有关资料及典型夹具资料。(2)夹具结构方案设计。这是夹具设计的重要阶段。首先确定夹具的类型、工件的定位方案，选择合适的定位元件;再确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧机构、对刀元件、导向元件等其他元件;最后确定夹具总体布局、夹具体的结构形式和夹具与机床的连接方式，绘制出总体草图。对夹具的总体结构，最好设计几个方案，以便进行分析、比较和优选。(3)绘制夹具总图。总图的绘制，是在夹具结构方案草图经过讨论审定之后进行的。总图的比例一般取1:1，但若工件过大或过小，可按制图比例缩小或放大。夹具总图应有良好的直观性，因此，总图上的主视图，应尽量选取正对操作者的工作位置。在完整地表示出夹具工作原理的基础上，总图上的视图数量要尽量少上一页下一页返回11.3专用夹具的设计总图的绘制顺序如下:先用黑色双点划线画出工件的外形轮廓、定位基准面、夹紧表面和被加工表面，被加工表面的加工余量可用网纹线表示。必须指出:总图上的工件，是一个假想的透明体，因此，它不影响夹具各元件的绘制。此后，围绕工件的几个视图依次绘出定位元件、对刀(或导向)元件、夹紧机构、力源装置等的夹具体结构;最后绘制夹具体;标注有关尺寸、形位公差和其他技术要求;零件编号;编写主标题栏和零件明细表。夹具的设计方法可用如图11.16所示的框图表示。

3.夹具总图的主要尺寸和技术条件1)夹具总图上应标注的主要尺寸(1)外形轮廓尺寸。它是指夹具的最大轮廓尺寸，以表示夹具在机床上所占据的空间尺寸和可能活动的范围。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计(2)工件与定位元件之间的联系尺寸。如工件定位基面与定位件工作面的配合尺寸、夹具定位面的平面度、定位元件的等高性、圆柱定位销工作部分的配合尺寸公差等，这类尺寸便于控制工件的定位精度。(3)对刀或导向元件与定位元件之间的联系尺寸。这类尺寸主要是指对刀块的对刀面至定位元件之间的尺寸、塞尺的尺寸、钻套导向孔尺寸和钻套孔距尺寸等。(4)与夹具安装有关的尺寸。这类尺寸用以确定夹具体的安装基面相对于定位元件的正确位置。如铣床夹具定向键与机床工作台上T形槽的配合尺寸;车、磨夹具与机床主轴端的连接尺寸;安装表面至定位表面之间的距离尺寸和公差。(5)其他配合尺寸。其他配合尺寸主要是指夹具内部各组成元件之间的配合性质和位置关系，如定位元件和夹具体之间、钻套外径与衬套之间、分度转盘与轴承之间等的尺寸和公差配合。上一页下一页返回11.3专用夹具的设计2)夹具总图上应标注的位置精度通常应标注以下三种位置精度:(1)定位元件之间的位置精度。(2)连接元件(含夹具体基面)与定位元件之间的位置精度。(3)对刀或导向元件的位置精度。通常这类精度是以定位元件为基准，为了使夹具的工艺基准统一，也可取夹具体的基面为基准。夹具上与工序尺寸有关的位置公差，一般可按工件相应尺寸公差的1/5~1/2估算。其角度尺寸的公差及工作表面的相互位置公差，可按工件相应值的1/3~1/2确定。3)夹具的其他技术条件夹具在制造上和使用上的其他要求，如夹具的平衡和密封、装配性能和要求、磨损范围和极限、打印标记和编号及使用中应注意的事项等要用文字标注在夹具总图上。上一页返回图11.2外圆磨削返