夹具的设计方法1..doc

第五章 专用夹具的设计方法 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。 第一节 专用夹具设计的基本要求 一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求： （1）保证工件的加工精度 保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 （2）提高生产效率 专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。 （3）工艺性能好 专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。 专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。 （4）使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。 （5）经济性好 专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 第二节 专用夹具设计的规范化程序 一、夹具设计规范化概述 1．夹具设计规范化的意义 研究夹具设计规范化程序的主要目的在于： （1）保证设计质量，提高设计效率 夹具设计质量主要表现在： 1）mm，或在全长上不大于0.03~0.05mm。 （9）编制零件明细表 夹具总图上还应画出零件明细表和标题栏，写明夹具名称及零件明细表上所规定的内容。 4．夹具精度校核 在夹具设计中，当结构方案拟定之后，应该对夹具的方案进行精度分析和估算；在夹具总图设计完成后，还应该根据夹具有关元件的配合性质及技术要求，再进行一次复核。这是确保产品加工质量而必须进行的误差分析。 5．绘制夹具零件工作图 夹具总图绘制完毕后，对夹具上的非标准件要绘制零件工作图，并规定相应在的技术要求。零件工作图应严格遵照所规定的比例绘制。视图、投影应完整，尺寸要标注齐全，所标注的公差及技术条件应符合总图要求，加工精度及表面光洁度应选择合理。 在夹具设计图纸全部完毕后，还有待于精心制造和实践和使用来验证设计的科学性。经试用后，有时还可能要对原设计作必要的修改。因此，要获得一项完善的优秀的夹具设计，设计人员通常应参与夹具的制造、装配，鉴定和使用的全过程。 6．设计质量评估 夹具设计质量评估，就是对夹具的磨损公差的大小和过程误差的留量这两项指标进行考核，以确保夹具的加工质量稳定和使用寿命。 第三节 夹具设计实例 图5-1所示为壳体零件简图，该零件为中批生产。现要求设计该零件在车床上加工φ145H10孔和两端面工序时所使用的夹具。 （沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）之图4-71） 图5-1 壳体零件简图 一、工件明确设计要求 要求设计一车床夹具，加工壳体零件。该零件的技术要求为：φ145H10孔的中心与壳体底面的距离尺寸为116±0.3mm；φ145H10孔的两端面距尺寸为90h13mm；φ145H10孔的左端面距对称中心45±0.2mm。 二、工件装夹方案的确定 工件定位方案的确定，首先应考虑满足加工要求。按基准重合原则，选用底平面和两个φ11H8孔为定位基准，定位方案如图5-2所示。支承板限制工件的x、y、z三个自由度，圆柱销限制工件的x、y二个自由度，菱形销限制工件的z自由度。 （沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）之图4-72） 图5-2 壳体零件定位方案 工件夹紧方案的确定，可取四个夹紧点夹紧工件，采用钩形压板联动夹紧机构，如图5-3所示。采用两对钩形压板通过杠杆将工件在两处夹紧，其结构紧凑、操作方便。钩形压板选用：B M8×10GB/T2197。固定式定位销分别选用：A 11f7×10GB/T2203；B 10.942h6×GB/T2203。 （沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）之图4-73） 图5-3 壳件零件装夹方案 由于两端面需经过两次装夹进行加工，为控制尺寸90h13和45±