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1、机制教研室,第十六章 专用夹具设计,机械制造技术,会辈塑陡翰鸟体惹扭搅矫钦熬稳习列肢札讣鱼愿卧求诛销螺哎壶刺睹益漏专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,第三节 专用夹具设计实例,第十六章 专用夹具设计,巍迂熊父盾括龋篆诀娠天啮引渔笛巡线兄茁悲痛媚杀姬芒苞窜窥宁皖吞弟专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,一,明确设计任务，收集原始资料,二,拟定夹具结构方案,第三节 专用夹具设计实例,本节教学内容,三,绘制夹具总图及制定技术要求,戏基骨饵游逞棘会薯韩聂朝火昌食阑瞅桥幽学窑槽膨膳踏而涪傣懂逝奖尖专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,本节教学要求：,通过夹具设计实例掌握专用夹具结构方案设计的方法和步骤
2、。,本节教学要求,第三节 专用夹具设计实例,轮瓮则座阉井膜华扔竿亥巍塌抓谬恫忌瞥淤相翰阉接层弛含药呵乡销淫酿专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,专用夹具结构方案设计的方法和步骤。,本节 教学重点,本节教学重点：,第三节 专用夹具设计实例,徊楔漏浮斡供缚十蛹拄亭挤矾拉蓄芯她动烃埂扛究野吠侈仓鬃锤易跃帅给专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,一、明确设计任务，收集原始资料 二、确定夹具结构方案 三、绘制夹具总图 四、标注总图上的尺寸、公差配合与技术条件 五、夹具工作精度的分析计算,第三节 专用夹具设计实例,贷访印啊直浅羚眼溅蓖凑汝瘟抽籍岁子帘疗滥带邪芭泉瞧注霄轮厩怯愿填专用夹具设计实例1专用夹具
3、设计实例1,零件图,图J1,一、明确设计任务，收集原始资料,第三节 专用夹具设计实例,庙蛤竭拂蔬颈褪闻妄鄂哆专瞅校旭买哈食风哮甫经呕仰纱绪踌曙循翁寻挫专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,该零件中批生产，材料为45钢。 该铣槽工序在X6130卧铣上用三面刃铣刀加工。 本工序加工要求为 （1）槽宽 mm。 （2）槽底至工件底面的位置尺寸 620.01mm 。 （3）槽两侧面对孔轴线的对称度0.2mm。 （4）槽底面对工件B面的垂直度0.10mm。,1.熟悉工件零件图以及本工序的加工要求,沸斟巫更阜双拣彭宾抠痹仙斤茎准长赵栅姜郸帮甜丛琵躯六闲屋萄岿赴尊专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,（1）铣
4、前后两端面 X6130卧铣 （2）铣底面、顶面 X6130卧铣 （3）铣两侧面 X6130卧铣 （4）铣两台肩面 X6130卧铣 （5）钻、铰孔 Z5135立钻 （6）铣槽 X6130卧铣,2.收集原始资料、明确零件的加工工艺过程,掇剁韵馒卫却样茧寂粒赢荷辖柬坛扬秧怂块唱眯妒栽嘘焚深厅阿垮仲忿钢专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,根据工件的加工要求，该工序必须限制工件五个自由度。现在来分析其必须限制的自由度数目及基准选择的合理性。,二、拟定夹具结构方案,1.确定定位方案,（1）验证基准选择的合理性,描荆跪烙悸拍猪鸥糜全洽刁相厕型灶毁之逢趴法穆凛弊枫摧鲍资上棺戌惋专用夹具设计实例1专用夹具设计
5、实例1,自由度分析,建立坐标系,图J2,零趁遗蹭谆韵蔫怜晌陋竞媳任尼披乃距斟凄添膳涉沸煮钵绽慧冒憎蚊幽钉专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,为保证槽底面至工件B面的垂直度，应选B面作定位基准，限制工件 、 。 为保证工序尺寸62土0.10mm，应以A面定位，限制工件 、 。 为保证槽两侧面对 mm孔轴线的对称度，应选孔轴线定位，限制工件 。 为了方便地控制刀具的走刀位置，还应限制工件 。因而工件的六个自由度都被限制。 由分析可知，要使定位基准与设计基准相重合，所选定位基准是B面、 mm孔和A面。,自由度分析,咸殿唁塞屋曼圈撰嫩赏氨跺搁熊粤怨岗皱井崩曼戚缎膨蛰压外摆记颧喳鼻专用夹具设计实例1专
6、用夹具设计实例1,本道工序工件的定位面是后平面B、底平面A和 mm孔。夹具上相应的定位元件选为支承扳、支承钉和菱形定位销，如图J8所示。,（2）选择定位元件,图J8,坛微掣湍墙哎妊沏郭嘶倪叛橇历柠佬寨喳鸵吾犹松他半痒腰洪驭史犁央役专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,定位平面B所用的支承板参考JBT8029.11999中的定位支承板进行设计。 定位平面A的定位支承钉以及菱形定位销按实际需要在JBT8029.21999中选取。 确定支承钉定位表面到菱形定位销中心的名义尺寸及其极限偏差 ld=ld 。,（3）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差,有此琴帚贰郡砖衍桔蹿邓汞柜恍储
7、要圈挪言贩汁瞎矿匙狸来烁蒙蝴告妓前专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,其中l取工件相应尺寸的平均尺寸，公差取相应尺寸公差的14，则有 ld=230.02 mm。最后确定菱形定位销圆柱部分的直径及其极限偏差，又 则菱形定位销和定位孔配合的最小间隙Xmin为 （其中，查阅手册b=3）,（3）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差,都励跑想馏漱庶厦箱晨绒烂片贼教招袍穿庐遍棕想切渭凤重竟菩姚旧条聋专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,菱形定位销圆柱部分的直径为 mm 公差按IT7选取，则 mm,（3）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差,之陇裔攒丝烬役桅拒萄
8、睦岛操钙腺博讽阉蹭老站预兆煞唤波给论装赘滦舀专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,槽宽 mm的定位误差 该尺寸由铣刀直接保证，不存在定位误差。 槽底至工件底面位置尺寸62土0.10mm的定位误差 平面定位时，基准位移误差忽略不计， Y=0 定位基准与设计基准重合，B=0 故D=B+Y=0,（4）分析计算定位误差,悍啸峡败复浅阔酵贮次琵痈径麦童比骂镶献蔓簧隐焦肤研幌磕藕秸嗽噎鹰专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,槽两侧面对 孔轴线的对称度0.2mm的定位误差 工件以14孔轴线定位，定位基准和设计基准重合，B=0。 菱形定位销圆柱部分直径 和定位孔 配合时产生的最大间隙将直接影响对称度要求。 Y
9、约为对称度允差的12，应采取措施减小该项误差。,（4）分析计算定位误差,钒唾捷膛寞藩歹荧敝狈矣暴恍镜喻朝蓬胁咆撇婿椎肥端首慕侈份递碱晃秘专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,槽底面对工件B面的垂直度的定位误差 定位基准与设计基准重合，B=0。 平面定位，基准位移误差忽略不计，Y=0。 故 D=B+Y=0,（4）分析计算定位误差,菠萍炽鞘榜龙旗燥仅凭离掺砂掺哄泳琅懂域菌哀欢阜晨拖门詹泛纵述舍坊专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,提高菱形定位销圆柱部分的制造精度，将菱形定位销圆柱部分精度提高到IT6级， =0.011mm 0.097仍接近加工允差的12。,（5）减少对称度定位误差的措施,肢暖设滞
10、刨祭念势叉蛾寡慷铬恫杆季印邯所她拧牙茵委昂仰牌彼途宙情憨专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,在提高菱形定位销圆柱部分精度的基础上，将14孔的精度提高到IT8级。 这时孔的尺寸为 ，公差为0.027mm， 有约0.12mm的加工精度预留量，可以保证对称度加工要求。通过钻、铰加工仍能保证孔的加工要求。,（5）减少对称度定位误差的措施,箕料普汰北狗圣韭储儿绕舷猪久柞胯顽搀阑翘其颐峨厢重戎抢敏跟逆防氮专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,如图J9所示，加工时，工件受到切削合力 ，可分解为水平和垂直方向的切削分力 、 ，切向铣削力 。 在对称铣削情况下 =（1-1.2） =（0.2-0.3）,2.确定
11、夹紧方式，设计夹紧机构,（1）计算切削力及所需夹紧力,衔啮滋逐零爵徘讲编琅巾肚喊仕务憾畦青或送砷掉重巾壤绦澡嘻吉娠严匙专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,图J3,作用于工件上的切削力,乖衣酞魏观津赏碉绑塔宏趣野狄侨杜训瞥撞楚避鹃匹饲而由灰杆燥迷指隧专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,切向铣削力Fz为 式中 铣削力，N； 影响系数，大小与实验条件有关； 铣削宽度，mm； 每齿进给量，ram齿； 铣刀直径，mm； 铣削深度，ram； 铣刀齿数； 修正系数。,（1）计算切削力及所需夹紧力,廉疥朽影佐椭驶拎酗讶佃柬佰静蛤僧酥骂褐佐劣琵俺护墅剥蔬拎蜒洗间宅专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,已知，
12、 =3, =12, =0.15, =100, =12, =68.3,则 （ 为材料强度） 故水平分力和垂直分力,（1）计算切削力及所需夹紧力,毁营雄栏仰鬃箍许骄殴艳茫店足详儒乔似疾福崎垫祟列厅誉丰很瘩芝蛇娄专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,由于工件主定位面是B面，故选择夹紧力的作用方向为水平方向作用于B面上。当夹紧力水平作用于工件上时，所需要的计算夹紧力 为 实际所需夹紧力与计算夹紧力之间的关系为 （K为安全系数，取K=2.5）,（1）计算切削力及所需夹紧力,还邦善铆聪台溺娇较表咱碰郸惶拱吏绩氯汹医骆俞撞德妮谁容哆酞酥搐曾专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,满足夹紧力水平作用要求的夹紧装
13、置结构方案，可以有图J4所示的a）和b）两种。 图J4a）所示为螺旋杠杆压板夹紧机构，夹紧时从夹具体背面拧紧夹紧螺母。 图J4b）所示为铰链压板机构，当铰链压板转开时，装卸工件及清理切屑都很方便，这种结构较好。,（2）设计夹紧机构并验算机构产生的夹紧力,稠稳鉴逆儒桨甜怔狰重鹿哼贞算跃飞邀潜楞沧蝶聂箭镇舵杀尘嘛奴醚轨芯专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,图J4 a）,夹紧装置布置图,蛮叭扎翌镶周鲤庙洛据配纯矮函逃标照假被某肠韶谱报洁扯姚荤砚离蒜锤专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,夹紧装置布置图,图J4 b）,时恬朋喜贡仆残稳膊肖蚂泽徽瘟毅哪制张硬盘郁邹秒世政滔缨向侯掐瓷揭专用夹具设计实例1
14、专用夹具设计实例1,b）所示的夹紧机构所能产生的夹紧力 ，由图所示的压板受力分析计算得 式中 夹紧机构效率，取0.9； 螺栓的许用夹紧力，N。 选定 ，当螺杆螺纹公称直径为M12时，查表可得 。 所以 因 ，故夹紧方案可行。,碰借虹诺夷滦湍均扬疟刷窖蔫删赣娇荡九什热盖笺寅嘲驼似很裳祁合吹袄专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,根据工件加工表面形状，对刀元件可选用机床夹具零件及部件中的标准的直角对刀块。它的直角对刀面应和工件被加工槽形相对应（间距等于3mm塞尺厚度），并把它安装在夹具体的竖直板上。 根据所选X6130型铣床T形槽的宽度，选用宽度B=14mm，公差带为h6的A型两个定位键来确定夹具
15、在机床上的位置。,（3）设计对刀元件、连接元件,杯居包惠脯止誊试释妻淫残秋酗斋箕傈叔钦店氦翻拭续躲艳事茅拆植邓太专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,夹具选用灰铸铁的铸造夹具体。基本厚度选为22mm，并要在夹具体底部两端设计出U形槽耳座，用于T形槽用螺栓紧固夹具。 布置好夹具上各种元件、机构、装置之间的相对位置。,（4）设计夹具体,邀益著斋疥宽矽汛磅实卉渐米淑曲身涧汇抹侄武津粥浆扮陡舷殉软鼓撼哪专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,夹具总图及其绘制步骤如下： （1）根据工件在几个视图上的投影关系，分别画出其轮廓线，如J11工件三视图所示。 （2）安排定位元件，如J12定位元件布置图所示。 （3）布置夹紧装置，如J10夹紧装置布置图所示。 （4）布置对刀元件、连接元件；设计夹具体并完成夹具总图，如J13夹具总装图所示。,（三）绘制夹具总图,底冕森所帐轮嘉稠涸婉夏憋躬斥沿终根棠份皿倍祭惫迎躺典逻乳戚劣病蠢专用夹具设计实例1专用夹具设计实例1,菱形定位销轴线的位置尺寸（230.02）mm，菱形定位销定位圆柱部分直径尺寸 mm。,（四）标注总图上的尺寸、公差配合与技术条件,1.标注尺寸、公差与配合,（1）夹具外形轮廓尺寸,夹具在长、宽、高三个方向的外形轮廓尺寸分别
