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1、机床夹具设计与实践 知识目标 能力目标 根据零件的结构特点和加工要求，能设计根据零件的结构特点和加工要求，能设计铣铣床夹具。床夹具。 项目7 铣床夹具设计 1. 分析各种铣床夹具。分析各种铣床夹具。 2. 掌握铣床夹具的设计要点。掌握铣床夹具的设计要点。 机床夹具设计与实践 7.1 工作任务 7.1.1 任务描述 某机器连杆零件的铣槽工序简图，要求在卧式铣床上铣削工件两端面处的8个槽，槽宽 槽深如图所示，槽的中心线与两孔中心连线夹角要求4530。两孔及厚度为14.3 的 两个端面均已在先行工序中加工完毕。工件材料为45钢，生产类型为小批量生产，所用机 床为X62W铣床。试设计本工序所用的专用夹
2、具。 机床夹具设计与实践 7.1.2 任务分析 1. 生产纲领：小批量生产。 2. 毛坯：两孔42.6和15.3及 厚度为14.3的两个端面均已在先行 工序中加工完毕。 3. 结构分析：零件尺寸不大， 但结构复杂，有内孔、外圆及台阶 面。 4. 精度分析：铣槽的槽宽为10 ，表面粗糙度Ra值为6.3m；槽深 为3.2，表面粗糙度Ra值为6.3m； 槽的中心线与两孔中心连线夹角为 4530，且通过孔42.6的中心 。 机床夹具设计与实践 7.2 知识准备 7.2.1 各种铣床夹具 使用在铣床上，用来加工平面几何体表面的夹具加工平面几何体表面的夹具。 铣床专用夹具一般都安装在铣床工作台上，加工时夹
3、具保持工件静止或做 分度运动，工件随工作台上作进给运动。 铣床铣床 机床夹具设计与实践 1 直线进给式铣床夹具 安装在铣床工作台上，随工作台一起作直线进给运动。按照在夹具上装夹工件的数目， 它可分为单件夹具和多件夹具。 单件铣床专用夹具 在杠杆零件上铣出斜面的工序简图在杠杆零件上铣出斜面的工序简图 机床夹具设计与实践 l l夹具体；夹具体；2 2、3 3一卡爪；一卡爪；4 4一连接杆；一连接杆；5 5一锥套；一锥套；6 6一可调支承；一可调支承； 7 7一对刀块；一对刀块；8 8一定位键；一定位键；9 9一定位销；一定位销；1010一钩形压板一钩形压板 单件铣床夹具单件铣床夹具 机床夹具设计与
4、实践 轴端铣方头夹具轴端铣方头夹具 1 1夹具体；夹具体； 2 2一定向键；一定向键； 3 3一手柄；一手柄； 4 4一回转座；一回转座； 5 5一楔块；一楔块； 6 6一夹紧螺；一夹紧螺； 7 7一压板；一压板； 8 8一一V V形块形块 多件铣床专用夹具多件铣床专用夹具 机床夹具设计与实践 l l拉杆；拉杆；2 2一定位销；一定位销；3 3一快换垫圈；一快换垫圈；4 4一挡销；一挡销；5 5一转台；一转台；6 6一液压缸一液压缸 圆周进给式铣床夹圆周进给式铣床夹 具一般在有回转工作具一般在有回转工作 台的专用铣床上使用台的专用铣床上使用。 在通用铣床上使用时在通用铣床上使用时， 应进行改装
5、应进行改装，增加一增加一 个回转工作台个回转工作台。 2 圆周进给式铣床夹具 机床夹具设计与实践 立式双头回转铣床立式双头回转铣床 图所示为在立图所示为在立 式双头回转铣床上式双头回转铣床上 加工柴油机连杆端加工柴油机连杆端 面的情形，夹具沿面的情形，夹具沿 圆周排列紧凑，使圆周排列紧凑，使 铣刀的空程时间缩铣刀的空程时间缩 短到最低限度，且短到最低限度，且 因机床有两个主轴，因机床有两个主轴， 能顺次进行粗铣和能顺次进行粗铣和 精铣，精铣，因而大大提因而大大提 高了生产效率。高了生产效率。 机床夹具设计与实践 1 1滚柱；滚柱；2 2一靠模板；一靠模板；3 3一铣刀；一铣刀；4 4一工件；一
6、工件； 5 5一铣刀滑座；一铣刀滑座；6 6一滚柱滑座；一滚柱滑座；7 7一回转台；一回转台；8 8一滑座一滑座 3仿形进给式 铣床夹具 仿形进给式铣床 夹具也称为靠模铣 床夹具，作用是使 主进给运动和由靠 模获得的辅助运动 合成加工所需要的 仿形运动。分为直 线进给靠模铣床夹 具和 圆周进给靠模 铣床夹具。 机床夹具设计与实践 1.铣床夹具的特点 (1) 夹具本身应具有足够的强度及刚性，以适应工件重负荷切削的装夹需要； (2)夹具都配备有较强大而可靠的夹紧系统，以保证夹紧有良好的自锁性和抗 振性； (3)夹具多半设置有专门的快速对刀装置，以减少调刀、换刀辅助时间，提高 刀位精度。 (4)夹具
7、效率较高，一般采用多件夹紧和多件加工，较多夹具采用机动夹紧机 构或联动夹紧机构。 7.2.2 铣床夹具设计要点 机床夹具设计与实践 2.铣床夹具的 设计要点 (1)定位元件和夹紧 装置 铣床夹具定位元件 的布置还应尽量使主 要支承面积大些。若 工件的加工部位呈悬 臂状态，则应采用辅 助支承，增加工件的 安装刚度，防止振动。 设计夹紧装置应保 证足够的夹紧力，且 具有良好的自锁性能， 以防止夹紧机构因振 动而松夹。 1夹具体 2定位平板 3定位销 4菱形销 5压板 6螺母 7转动杆 8杠杆 9支承钉 10对刀块 11定位键 机床夹具设计与实践 (2)定位键 铣床夹具通常通过 定位键与铣床工作 台
8、T形槽的配合来 确定夹具在机床上 的方位。 定位键定位键(GB(GBT 2206T 22061991)1991) 机床夹具设计与实践 (3) 对刀装置 用以确定 夹具与刀具 间的相对位 置。 标准对刀块及对刀装置标准对刀块及对刀装置 1 1对刀块；对刀块； 2 2一对刀平塞尺；一对刀平塞尺； 3 3一对刀圆柱塞尺一对刀圆柱塞尺 机床夹具设计与实践 使用对刀装置对刀时，在刀具和对刀块之间用塞尺进使用对刀装置对刀时，在刀具和对刀块之间用塞尺进 行调整，以免损坏切削刃或造成对刀块过早磨损。行调整，以免损坏切削刃或造成对刀块过早磨损。 常用标准塞尺常用标准塞尺 机床夹具设计与实践 换算时应取工件相应尺
9、寸的平均值计算。换算时应取工件相应尺寸的平均值计算。 对刀尺寸标注对刀尺寸标注 机床夹具设计与实践 (4) 夹具的总体设计及夹具体 为了提高铣床夹具在机床上安装的稳固性和动态下的抗振性能，在进行夹具的 总体结构设计时，各种装置的布置应紧凑，加工面应尽可能靠近工作台面，以降 低夹具的重心，一般夹具的高宽之比应限制在H/B11.25范围内。 机床夹具设计与实践 常见的耳应结构常见的耳应结构 铣床夹具的夹具体应具有足够的刚度和强度，必要时设置加强肋。 应合理地设置耳座，以便与工作台连接。（常见的耳座结构如图所示 ） 夹具应具有足够的排屑空间，并注意切屑的流向，使清理切屑方便。 对于重型铣床夹具，在夹
10、具体上应设置吊环，以便于搬运。 机床夹具设计与实践 夹具位置的找正夹具位置的找正 (5)铣床夹具的安装 对于位置精度要求高的夹具，用找正的方法安装夹具。在图 (a)中的V形 块上放入精密心棒，通过用固定在床身或主轴上的百分表1进行找正，夹 具就可获得所需的准确位置。 机床夹具设计与实践 劣优 工件在夹具中的布置应使切销行程最短。 劣优 机床夹具设计与实践 夹具与刀具碰撞示例 防止刀具与夹具碰撞 机床夹具设计与实践 7.3 任务实施 7.3.1 工作任务实施 (1)零件分析(2) 定位方案 (3)导向方案(4)夹紧方案(5)夹具体的设计(6)绘制夹具 装配总图，并标注尺寸、公差及技术要求 机床夹具设计与实践 7.3 任务实施 1 定位方案的确定 2 定位元件的结构尺寸及其在夹具中位置的确定 定位元件由支承板、圆柱销、菱形销组成 两定位销中心距的确定 圆柱销尺寸的确定 菱形销尺寸的确定 分度方案的确定 机床夹具设计与实践 3 夹紧方案的确定 4 对刀方案的确定 机床夹具设计与实践 5 夹具体及总体设计 6 夹具总图标注 机床夹具设计与实践 项目小结 本项目介绍了各种铣床夹具及其设计要点，学生通过学习和完成工作任务 ，应达到能设计铣床夹具的目的。 实践任务 见书
