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1、第第 3 3 章章 专用夹具设计专用夹具设计 夹具设计夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 3.1 3.1 专用夹具设计的基本要求专用夹具设计的基本要求 3.2 3.2 专用夹具设计的方法步骤专用夹具设计的方法步骤 3.3 3.3 夹具总图上应标注的尺寸夹具总图上应标注的尺寸 3.4 3.4 夹具公差配合的确定夹具公差配合的确定 3.5 3.5 夹具总图上技术要求的制订夹具总图上技术要求的制订 3.6 3.6 专用夹具设计案例专用夹具设计案例 3.1 专用夹具设计的基本要求 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 （1）夹具设计应满足零件加工工序的精度要求； （2）应能提高加工
2、生产率； （3）操作方便、省力、安全； （4）具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本； （5）夹具元件应满足通用化、标准化、系列化的“三化”要求； （6）具有良好的结构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修 。 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 3.1 3.1 专用夹具设计的基本要求专用夹具设计的基本要求 3.2 3.2 专用夹具设计的方法步骤专用夹具设计的方法步骤 3.3 3.3 夹具总图上应标注的尺寸夹具总图上应标注的尺寸 3.4 3.4 夹具公差配合的确定夹具公差配合的确定 3.5 3.5 夹具总图上技术要求的制订夹具总图上技术要求的制订 3.6 3.6 专用夹具设计案例专用夹具
3、设计案例 3.2 专用夹具设计的方法步骤 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 夹具设计任务书夹具结构设计使用、制造部门会签 夹具制造夹具验证生产使用 3.2 专用夹具设计的方法步骤 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 收集各种图纸和技术资料； 了解生产批量和夹具需要量； 收集有关机床的资料； 收集有关刀具方面的资料； 收集有关夹具零部件标准； 了解有关本单位制造和使用夹具的情况； 收集国内外同类夹具的资料。 （1）准备阶段：明确设计要求、掌握第一手资料。 3.2 专用夹具设计的方法步骤 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 （2）设计阶段 ：对比设计、画出草图。 定位方案； 夹
4、紧方案； 夹紧对刀、导引、分度方案； 典型夹具结构借鉴。 3.2 专用夹具设计的方法步骤 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 （3）绘图阶段 比例尽量11； 主视图尽量选与操作者正对的位置； 被加工工件用双点划线画出外形轮廓和主要表面(定位面、夹紧面、加工 面)，可视为透明体，可对其剖视表示，其加工余量用网纹线表示； 在夹具体显眼位置画出标记，表示该处打夹具编号。 3.2 专用夹具设计的方法步骤 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 （4）标注尺寸、技术条件 。 （5）编写零件明细表。 （6）绘制非标准夹具零件图 。 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 3.1 3.1 专用夹具
5、设计的基本要求专用夹具设计的基本要求 3.2 3.2 专用夹具设计的方法步骤专用夹具设计的方法步骤 3.3 3.3 夹具总图上应标注的尺寸夹具总图上应标注的尺寸 3.4 3.4 夹具公差配合的确定夹具公差配合的确定 3.5 3.5 夹具总图上技术要求的制订夹具总图上技术要求的制订 3.6 3.6 专用夹具设计案例专用夹具设计案例 3.3 夹具总图上应标注的尺寸 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 夹具外形轮廓尺寸（A类尺寸） ； 工件与定位元件之间的联系尺寸 （B类尺寸）； 夹具和刀具的联系尺寸（C类尺寸） ； 夹具与机床安装连接部分的有关尺寸（D类尺寸） ； 其它装配尺寸（E类尺寸）
6、。 应标注的五类尺寸 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 3.1 3.1 专用夹具设计的基本要求专用夹具设计的基本要求 3.2 3.2 专用夹具设计的方法步骤专用夹具设计的方法步骤 3.3 3.3 夹具总图上应标注的尺寸夹具总图上应标注的尺寸 3.4 3.4 夹具公差配合的确定夹具公差配合的确定 3.5 3.5 夹具总图上技术要求的制订夹具总图上技术要求的制订 3.6 3.6 专用夹具设计案例专用夹具设计案例 3.4 夹具公差配合的确定 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 （1）夹具标准件与相关零件的配合参照夹具设计手册选取 。 （2）与工件加工尺寸公差无关的夹具公差：一般参照下表
7、选择 。 夹具上常用配合的选择 3.4 夹具公差配合的确定 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 （3）为满足加工精度的要求，夹具本身应比工件有较高的精度 ，一般按下列方式确定公差： 1）夹具上线性尺寸及角度公差取(1/2-1/5)工件公差。 2）夹具上位置公差取（1/2-1/3）工件位置公差。 3）当工件上尺寸和角度未注公差时，一般夹具上可取0.1mm和10。 4）未注形位公差的加工面，按GB1184-1980中的13级精度规定选取。 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 3.1 3.1 专用夹具设计的基本要求专用夹具设计的基本要求 3.2 3.2 专用夹具设计的方法步骤专用夹具设计
8、的方法步骤 3.3 3.3 夹具总图上应标注的尺寸夹具总图上应标注的尺寸 3.4 3.4 夹具公差配合的确定夹具公差配合的确定 3.5 3.5 夹具总图上技术要求的制订夹具总图上技术要求的制订 3.6 3.6 专用夹具设计案例专用夹具设计案例 3.5 夹具总图上技术要求的制订 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 夹具总图上技术要求包括： 1）装配过程中的注意事项。 2）装配后应满足的位置精度要求。 3）操作要求等。 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 3.1 3.1 专用夹具设计的基本要求专用夹具设计的基本要求 3.2 3.2 专用夹具设计的方法步骤专用夹具设计的方法步骤 3.3
9、3.3 夹具总图上应标注的尺寸夹具总图上应标注的尺寸 3.4 3.4 夹具公差配合的确定夹具公差配合的确定 3.5 3.5 夹具总图上技术要求的制订夹具总图上技术要求的制订 3.6 3.6 专用夹具设计案例专用夹具设计案例 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 一、明确设计任务 设计 “涡轮箱体”零件工艺流程中第8道工序的车床专用夹具。 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 二、定位方案及定位元件 1确定定位方案 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 2选择定位元件 选
10、择角铁（角铁支承面消除工件3个不定度）、两 个支承钉（消除工件2个不定度）和削边心轴（消除工 件1个不定度。 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 三、夹紧方案及夹紧装置的设计 1夹紧力方向的确定 2夹紧力作用点确定 3夹紧力大小 夹紧方案示意图 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 四、夹具结构的设计 1定位装置 （1）角铁 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 削边定位心轴与蜗轮孔为间隙配合，为保证顺利安装 ，同时为保证蜗杆孔中心轴线到蜗轮孔中心轴线的距离， 减少定
11、位误差，采用46H7/g6的配合，即削边心轴的尺寸 为 mm。且安装后其轴线对夹具体中心轴线的垂直 度公差不大于0.01mm。 （2）定位心轴 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 （3）支承钉 两个支承钉在夹具体上等高布置且位置不低于回转 中心（相对角铁支承板），两个支承钉相隔距离应尽量 大（分别靠近工件的两端）。 为保证蜗杆孔中心轴线对端面N（144mm72mm）的 垂直度要求，两个支承钉在夹具体上安装到位后（见装配 图），随夹具体在车床上加工（车支承钉端面），以保证 它们伸出的长度等高允差不大于0.01mm。 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计
12、 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 2夹紧装置 （1）夹紧机构 夹紧机构采用螺旋夹紧机构，为使机构简单 ，直接在定位心轴上加工螺纹。并根据类比法， 选用M20螺纹以满足强度要求。 （2）压板 压板结构如图所示，本夹具采用削边圆形压 板，是为了保证压板轮廓不超出工件宽度，压板 削边一侧开口，则可实现工件在夹具上方便、快 速地拆装。 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 3夹具体 夹具体应根据被加工零件的尺寸、角铁的大小、 配重块的安装以及车床的最大回转直径要求等因素来 确定其径向尺寸。 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹
13、具设计专用夹具设计 4辅助装置 （1）平衡块 由于工件和夹具上各元件相对机床主轴的旋转轴线 不对称，即离心惯性力的合力不为零（F=mr2 0） ，因此欲使其平衡，则需要在该回转体上加一平衡质量 （即配重块），使它产生的离心惯性力与原有各质量所 产生的各离心惯性力的合力等于零。 （2）防护罩 为保证加工工件时的操作安全，应设计防护罩。 5定位误差分析 3.6 专用夹具设计案例车床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 五、绘制夹具总图 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 设计在摇臂钻床上加工杠杆臂零件上孔10 mm和 13mm的钻夹具。 一
14、、明确设计任务 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 1杠杆臂零件图 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 2杠杆臂加工工艺分析 （1）加工要求 （2） 加工工艺 该工件的结构形状比较不规则，臂部刚性不足，加 工孔10 mm位于悬臂结构处，且该孔精度和表面粗糙度 要求高，故工艺规程中分钻、扩、铰多个工序。由于该 工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平 面里，要钻完一个孔后翻转90再钻削另一个孔，因此要 设计成翻转式钻夹具。 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计
15、 二、定位方案与定位元件 1确定定位方案 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 2选用定位元件 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 三、夹紧方案及夹紧装置的设计 夹紧机构 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 四、夹具结构设计 1定位装置 （1）销轴 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 （2）可调支承钉 可调支承钉在GB JB/T 8026.1-1999（六角头支承）中选 取M840-S。 （3）辅助螺旋支承 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 2夹紧装置 （1）夹紧 选用M10螺纹以满足强度要求。 （2）开口垫圈 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 3辅助装置 （1）钻套 从国家标准中选用。 （2）钻模板 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 4夹具体 3.6 专用夹具设计案例钻床夹具设计 第第3 3章章 专用夹具设计专用夹具设计 五、绘制夹具总图 3.6
