机械制造技术基础（第4章）机床夹具设计原理.pptVIP

4.5.3 机床专用夹具设计实例 图4-62所示为摇臂零件简图。零件材料为45钢，毛坯为模锻件，成批生产规模，所用机床为Z525型立式钻床，现设计加工 mm孔的钻床夹具。 4.5 机床专用夹具的设计方法 图4-62 零件简图 1）零件加工情况分析与夹具总体方案确定 本工序加工孔尺寸为7级精度，孔中心距离精度要求较高，由于零件属批量生产、结构比较复杂，为可靠保证精度要求，需使用专用夹具进行加工。但考虑到生产批量不是很大，因而夹具结构应尽可能的简单，以采用手动夹具为宜，以减小夹具制造成本。 2）确定夹具的结构方案 (1)确定定位方案，设置定位元件。本工序加工要求保证的主要尺寸是120±0.08 mm和 mm孔。根据工艺规程给定的定位基准和夹紧力知道：用 孔和端面及小头外圆定位，定位设计如图4-63所示。 定位孔与定位销的配合尺寸取为 （定位销 ）。对于工序尺寸（120±0.08）mm而言，定位基准与工序基准重合 ；由于定位副制造误差引起的基准位移误差是导致定位误差产生的唯一原因，因此本工序的定位误差大小计算如下： 4.5 机床专用夹具的设计方法 它小于该工序尺寸制造公差0.16的1/3。说明上述定位方案可行。 4.5 机床专用夹具的设计方法 图4-63 定位设计 4.5 机床专用夹具的设计方法 （2）确定刀具导引装置。本工序小头孔加工的精度要求较高，需采用钻→扩→铰工艺，才能达到零件设计要求（φ18H7mm）。因此，钻套需要采用快换式，如图4-64所示。 图4-64 刀具导引设计 钻套高度H＝1.5×D＝1.5×18＝27mm，排屑空间h＝d＝18mm。 (3)设计夹紧机构。根据工艺规程设计内容，考虑到简化结构和工件快速装卸，确定采用螺旋夹紧机构，用螺母和开口垫圈实现快速装卸工件，如图4-65所示。 4.5 机床专用夹具的设计方法 图4-65 夹紧机构设计 因钻削力一般较小，根据经验和类比，该夹紧机构完全可以满足加工要求，故此不再进行切削力、夹紧力等的设计验算。 4.5 机床专用夹具的设计方法 （4）辅助支承设计。考虑到加工部位的刚性，在加工部位设计一辅助支承以提高刚性。 （5）夹具体设计。夹具体是联接夹具各组成部分、使之成为一个有机整体的基础零件，设计时需要综合考虑装配、强度和刚度、操作应用、排屑以及与机床联接等诸多因素。因立式钻床夹具安装一般用钻套找正并用压板固定，故只需在夹具体上留出压板压紧的位置即可。考虑到夹具的刚度和安装的稳定性，夹具体底面设计成周边接触的形式，具体见图4-66所示。 3）完善夹具总图 在确定夹具体结构后，根据夹具各组成部分与夹具体的联接关系修改、完善后的夹具总图如图4-66所示。 4.5 机床专用夹具的设计方法 图4-66 夹具总图设计 4.5 机床专用夹具的设计方法 4）在夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 夹具总图的尺寸与配合标注可参照有关手册，具体标注见图4-66所示。技术要求需考虑零件精度的保证和技术要求测定的可行性而定，具体如下： ① 活动V形块对称平面相对于钻套中心线的对称度公差取为0.05mm。 ② 定位平面对夹具底面的平行度不大于取为0.01mm。 ③ 钻套中心线对夹具底面的垂直度误差不大于0.02mm。 5）对零件进行编号、填写明细表、测绘零件图（略）。 案例研究 案例研究 欲在一工件上铣槽，其加工要求均标注在工序图上（见图4-67）。现有两种定位方案，图4-67a)采用短圆锥销1、平面2和两个支承钉定位；图4-67b)采用短圆柱销1、平面2和一个支承钉定位。在讨论这两种方案的合理性时有两种观点： （1）方案(a)采用圆锥销定位，不存在间隙问题，而侧面上的两个支承钉定位有利于保证平行度要求，因此方案(a)好； （2）方案(b)是完全定位，不存在过定位现象，因此方案(b)好。 您对上述两种观点有什么看法？您还有什么更好的定位方案吗？请说出理由来。 案例研究 图4-67 铣槽定位方案 习题与思考题 习题与思考题 1．机床夹具通常由哪几部分组成？各个组成部分的作用是什么？ 2．通用夹具与专用夹具在组成上有何根本区别？各适用于什么场合？ 3．什么是工件的定位？简述工件定位的基本原理。 4．有人说：“凡是有六个定位支承点即为完全定位”；“定位支承点不超过六个，就不会出现过定位