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1、机械制造技术课程设计辅导,何为夹具？,机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。夹具主要分为通用夹具和专用夹具两大类型。,一、专用夹具 专用夹具是专门为某工件的某工序设计和制造的专用夹具,其结构简单、紧凑、操作迅速方便，因设计和制造的周期较长，批量少，所以成本较高。当产品变更时，因无法使用而报废，因此专用夹具适用于产品固定的成批或大量生产中。,二、夹具的基本组成,夹具的基本组成： 1、定位元件 功能是确定零件在夹具中的位置（如2和3）。 2、夹紧装置 功能是夹紧已定位好的零件（如4）。 3、导向元件 功能是用来对刀和引导刀具进入正确加工位置（如5）。 4、夹具
2、体 连接夹具所有零件，使夹具组成一个整体的基础件（如7）。 5、其它机构和零件 根椐被加工零件的要求，在夹具中设置的机构和零件，如分度机构、固定销、导向键、平衡铁等。,三、专用夹具设计的基本要求,（l）保证工件的加工精度 定位方案、夹紧方案、刀具导向方式。 （2）提高生产率，降低成本 应尽量采用各种快速、高效结构，如多件夹紧、联动夹紧等；尽量使夹具结构简单、容易制造、以降低夹具制造成本。 （3）操作方便，工作安全，能减轻工人劳动强度，采用气动、液压等夹紧装置时，夹具操作位置应符合操作工人的习惯，必要时应有安全保护装置。 （4）便于排屑 （5）有良好的结构工艺性 应便于制造、检验、装配、调整、维
3、修等。,四、专用夹具设计的一般步骤,1、研究原始资料,明确设计要求 熟悉零件图和装配图、零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容、技术要求等；收集有关机床、刀具、夹具等方面的资料。 2、确定夹具方案，绘制夹具结构草图 （1）根据定位基准和六点定位原理，确定工件的定位方法并选择相应的定位元件； （2）确定引导装置或对刀装置； （3）确定工件的夹紧方法，设计夹紧机构； （4）确定其它元件或装置的结构形式 （5）确定夹具体结构形式 （6）确定夹具总体轮廓。,3、绘制夹具总装配图，标注有关尺寸及技术要求 （1）确定视图关系，应尽可能少。主视图应尽量取与操作者正对 的位置； （2）比例尽量取1:1，有利
4、于审图； （3）用双点划线画工件图； （4）依次画定位元件、对刀元件、夹紧元件、其他元件、夹具体 （5）标上尺寸、技术要求。 4、绘制零件图 对夹具总图中的非标准件均应绘制零件图，零件图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致。,定位元件 夹具的首要任务是定位，因此无论任何夹具，都有定位元件。当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就基本确定了。 夹紧装置 工件在夹具中定位后，在加工前必须将工件夹紧，以确保工件在加工过程中不因受外力作用而破坏其定位。,五、定位元件、夹紧装置、夹具体 （这三部分是夹具的基本组成部分，也是夹具设计的主要内容）,夹具体 夹具体是夹具的基础件，在夹具体上
5、，要安装各种元件和 装置，设计时应满足以下要求： 1、 应有足够的强度和刚度 2、结构简单，具有良好的工艺性 3、尺寸要稳定 4、便于排屑,夹具体的毛坯结构选择,夹具体结构尺寸的经验数据,六、夹具装配图的尺寸及技术条件的标注 （夹具总图上应标注以下六类尺寸）,1、夹具外形轮廓尺寸 长、宽、高(不包含被加工工件、定位键)，当夹具结构中有可动部分时，应包括可动部分处于极限位置时在空间所占的尺寸； 2、与夹具定位元件、导向元件及夹具安装基准面有关的配合尺 寸、位置尺寸及公差； 3、夹具定位元件与工件的配合尺寸； 4、夹具导向元件与刀具的配合尺寸； 5、夹具与机床的联接尺寸及配合； 6、其他重要尺寸
6、（1） 夹具内部的配合尺寸； （2） 有相互位置要求的装配尺寸。,经验数据,按照工件的直线尺寸公差确定夹具相应尺寸公差的参考数据,按照工件的角度尺寸公差确定夹具相应尺寸公差的参考数据,夹具装配图上技术条件的标注,装配图中的技术要求主要为说明夹具在装配、检验、使用时应达到的技术性能及质量要求等。主要有以下几方面： 1装配要求 装配时要注意的事项及装配后应达到的位置精度和某些指标等。例如，装配间隙等。 2.检验要求 装配后对夹具进行验收时所要求的检验方法和条件。 3使用要求 对夹具在使用、保养、维修时提出的要求。,设计实例,图1所示为杠杆类零件图样。图2所示为本零件工序图。,1零件本工序的加工要求
7、及分析 本工序加工要求 钻、扩、铰10H9孔及11孔。,图1,图2,分析 （1）10H9孔与28H7孔的距离为(800.2)mm；平行度为 0.3mm。 （2）11孔与28H7孔的距离为(150.25)mm。 （3）11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 28H7孔及两端面。 10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。,2确定夹具类型 本工序所加工两孔(10H9和11)，位于互成90的两平面内，孔径不大，工件较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。,翻转式钻模是一种没有固定回转轴的回转钻模。在使用过程中需要用手进行翻转。因此，夹具连
8、同工件的重量不能太重（一般限于810kg以内）。所以，它适合在几个方向钻孔的小型工件加工。它可以减少安装次数，提高各被加工孔间的位置精度。其加工的批量不宜过大。,3拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案（根据工件结构特点，其定位方案如下） 以28H7孔及一组合面(端面K和10H9一端面组合而成)为定位面，以10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸 mm公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图3(a)所示。,图3,零件图,以孔28H7孔及端面K定位，以11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在10H9的端面增设一辅助支承，如
9、图3(b)所示。,图3,比较上述两种定位方案，初步确定选用图3(b)所示的方案。,零件图,(2)选择定位元件 选择带台阶面的定位销，作为以28H7孔及其端面的定位元件。定位副配合取 选择可调支承钉为11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图4(a)所示。也可选择如图4(b)所示移动V形块。考虑结构简单，现选用图4(a)所示结构。,零件图,图4,(3)定位误差计算 加工10H9孔时孔距尺寸(800.2)mm的定位误差计算： 由于基准重合，故B0。 基准位移误差为定位孔(38 mm)与定位销(38 mm)的最大间隙，故Y(0.0210.0070.013)mm0.041rnm。,由此可知此定位方案
10、能满足尺寸(800.2)mm的定位要求。,加工10H9孔时轴线平行度0.3mm的定位误差计算： 由于基准重合，故B0。 基准位移误差是定位孔28H7与定位面K间的垂直度误差。故Y0.03mm。,由此可知，此方案能满足平行度0.3mm的定位要求。,加工11孔时孔距尺寸(150.25)mm。,由此可知，此方案能满足孔距(150.25)mm的定位要求。,4确定夹紧方案 参考夹具资料，采用M12螺杆在28H7孔上端面夹紧工件。 5确定引导元件(钻套的类型及结构尺寸) 对10H9孔，为适应钻、铰选用快换钻套。 主要尺寸由机床夹具零、部件国家标准GB/T226380,GB/T226580选取。钻孔时钻套内
11、径10 mm、外径15 mm；衬套内径15 mm，衬套外径22 mm。钻套端面至加工面的距离取8mm。 麻花钻选用9.8 mm。,(2)对11孔，钻套采用快换钻套。钻孔时钻套内径11 mm、外径18 mm，衬套内径18 mm，外径26 mm；钻套端面至加工面间的距离取12mm。 麻花钻选用10.8 mm。 各引导元件至定位元件间的位置尺寸分别为(150.03)mm和(180.05)mm，各钻套轴线对基面的直线度允差为0.02mm。,6夹具精度分析与计算 由零件图和图3可知，所设计夹具需保证的加工要求有：尺寸(150.25)mm；尺寸(800.2)mm；尺寸14mm及10H9孔和28H7孔轴线间
12、平行度允差0.3mm等四项。除尺寸14mm，因精度要求较低不必进行验算外，其余三项精度分别验算如下：,(1)尺寸(800.2)mm的精度校核。 定位误差D，由前已计算，已知0.041mm。 定位元件对底面的垂直度误差A0.03mm。 钻套与衬套间的最大配合间隙T10.033mm。 衬套孔的距离公差T20.1mm。 麻花钻与钻套内孔的间隙X20.050mm。 衬套轴线对底面(F)的垂直度误差T30.05mm。,由此可知，该夹具能保证尺寸(800.2)mm的加工要求。,(2)尺寸(150.25)mm的精度校核。 D0.041mm，A0.03mm，T10.033mm。 衬套孔与定位元件的距离误差T2
13、0.06mm。 麻花钻与钻套内孔的间隙X0.061mm。,由此可知，尺寸(150.25)mm能够保证。,(3)10H9轴线对25H7轴线的平行度0.3mm的精度校核。 D0.03mm，A0.03mm。 衬套对底面(F)的垂直度误差T0.05mm。,由此可知，此夹具能保证两孔轴线的平行度要求。,7绘制夹具总图,零件图,夹具总装图,8绘制夹具零件图样 略 9编写设计说明书 略,设计工作量,1、填写加工工艺过程卡片 2、填写加工工序卡片 3、设计指定工序的专用夹具，绘制装配图和主要零件图 4、撰写设计说明书,说明 机械加工工艺过程卡片是填写整个零件的； 机械加工工序卡片是填写自己所进行的那道工序的。,课程设计零件图1（气门摇臂轴支座）,1、同时铣28和26端面。2、同时铣28和26另一端面。3、钻铰18孔并倒角。 4、钻铰16孔并倒角。 5、钻铰11孔。 6、铣22端面。7、铣3622端面 。 8、钻5孔。 9、钻6孔。 11、钻铰3孔(每个同学可任选1个或2个工序）,课程设计零件图2（连接臂 ）,1同时铣22和14端面。2同时铣22和14另一端面。 3钻铰12H9孔并倒角。 4钻铰8H9孔并倒角。 5钻7孔和螺纹底孔5。 6铣2 mm槽 。 7攻螺纹M6。 (每个同学可任选1个或2个工序）,苏广才电话号码 13217808288,
