机械制造装备设计 第3版 教学课件 作者 李庆余 第六章机床夹具设计.ppt

2．定位方案和定位元件的设计 工件的定位有三个可能方案： 第一方案： 以平面C、Φ25G7外廓的半圆周、Φ12G7外廓的的一侧为定位基准，以限制工件的六个自由度，而从A、B面钻孔。 第二方案： 以平面A、B，工件外廓的一侧和销孔Φ10F8为基准实现定位。优点是工件安装稳定，定位基准与设计基准重合。 第三方案： 以平面A，销孔Φ10F8和Φ25G7外廓的半圆周进行定位，满足完全定位的要求，做到基准重合。 方案分析： 从保证加工要求（包括孔壁均匀性）和夹具结构的复杂性两方面来分析比较，第一方案可不予考虑； 第二方案夹具结构可能较简单，但定位误差大，难以保证加工要求。对于中批生产来说，增加辅助支承所引起的成本增加，分摊到每个工件是很少的。 应按第三方案来设计定位装置 第三种定位方案，所使用的定位 元件又有下面两种可能性： 图6-73 1）用夹具平面，短削边销，固定V形块给工件定位（图a） 此方案在纵长方向上的定位误差较大，不易保证尺寸100±0.5mm的要求，另外，安装工件较不方便。 2）用夹具平面，短圆柱销，活动V形块给工件定位（图b） 此方案在纵长方向上的定位误差决定于圆柱销和销孔的配合性质。使用活动V形块具有较好的对中性，可保证孔壁均匀，且装卸工件较方便。 故应按此方案设计夹具。 （图c）采用了辅助支承，以增加工件的安装刚度，防止工件受力后发生倾斜和变形。 图6-73 定位方案和定位元件设计 3．确定夹紧方式和设计夹紧装置 经分析为使能产生较大的加紧力，故采用螺旋压板机构对工件进行夹紧。 4．钻套、钻模板、夹具体及整体结构设计 通过对各种夹具元件的结构和布置，基本上决定了夹具体及夹具整体的结构型式。 图6-74所示，夹具为框式结构，装卸工件较方便、刚性也较好。 图6-74 双孔钻床夹具 5．确定夹具总图的技术要求 规定定位元件的精度 限制夹具装配和在机床上的安装误差 对于上述双孔钻床夹具主要是确定： 1）钻套孔径与刀具、钻套外径与衬套孔的配合种类和精度等级； 2）钻套与钻套之间、钻套与定位元件之间的尺寸关系和相互位置要求； 3）钻套与夹具安装基面之间的位置精度（平行度或垂直度）； 4）定位元件与工件定位基准的配合种类和精度等级。 夹具总图上须标注夹具外形的最大轮廓尺寸，有时还标注定位元件与夹具体的配合或其他主要配合表面的配合性质等 。 根据经验选取工件相应尺寸公差的1/2~1/5（参考表6-7） 表6-7 双孔钻床夹具技术要求 （五）钻孔精度分析 为使精度分析具有普遍意义，将钻床夹具中的各种加工情况简化为图6-75所示的示意图。 图6-75 钻孔精度分析 工件以设计基准定位，夹具采用固定钻模板，设工件上 孔Ⅰ与导向孔定位基准的尺寸为 ； 孔Ⅱ与孔Ⅰ的距离尺寸为 ； 夹具上相应的尺寸为 ； 孔Ⅰ至导向基准的尺寸精度，受下列误差因素的影响： 1）第一个固定衬套的位置误差Δ1，其值等于夹具上相应的尺寸的公差； 2）第一个可换钻套与衬套的配合间隙所引起的误差Δ2，其值等于衬套的最大孔径与可换钻套的最小外径之差；图6-76　钻孔精度分析 3）第一个可换钻套内外圆表面的同轴度所引起的误差Δ3，其值等于两倍偏心距（2e）； 在加工孔Ⅱ时，尺寸L2的精度除受上述误差因素的影响外，还须考虑下列各项误差因素的影响： 1）夹具上两固定衬套的轴线距离 的公差 ； 2）第二个可换钻套与衬套的最大配合间隙； 3）第二个可换钻套内外圆的同轴度误差所引起的误差； 4）刀具在第二个导套内的偏斜误差 等。 二、车床夹具 （一）车床夹具的主要类型 和工作特点 （二）专用卡盘的设计要点 （一）车床夹具的主要类型和工作特点 工作特点 ： 各种表面都是围绕机床主轴的旋转轴线而形成的 车床夹具的两种基本类型 ： 1、安装在车床主轴上的夹具： 各种类型的心轴及其带动装置、通用的和专用的卡盘 2、安装在车床拖板上的夹具 （二）专用卡盘的设计要点 在设计专用卡盘时应注意以下几个基本问题： 1、定位装置设计的要点 定位装置的布置，主要是使设计基准安置在距离机床主轴轴线某一正确位置上。 2、 夹紧装置设计要点 夹紧装置所产生的夹紧力必须足够，自锁性能要可靠。 3、夹具体及其与机床的连接 为保证工作安全，要求夹具体是圆柱形的。 夹具体的形状应注意防止切屑和冷却液的飞溅，或连续切屑缠绕可能引起的不便等。 夹具的结构应力求简单、悬臂尺寸要短，使重量轻而刚性好。 车床夹具在机床主轴上的安装一般有两种方法 ： 1）对于小卡盘，可通过锥柄安装在机床主轴锥孔中，用螺栓拉紧。 2）对于径向尺寸较大