夾具設(shè)計實例-模板

1、實驗三：機床夾具設(shè)計姓名：謝銀飛 班級：機制152班 學號：1420152372（22）姓名：朱嘉俊 班級：機制152班 學號：1420152373（23）一.明確設(shè)計任務(wù)1.設(shè)計任務(wù)加工撥叉上8.4mm孔(工件材料45鋼）。工件以15.81F8孔、叉口及槽在定位軸2、削邊銷1、 偏心輪3上定位，由偏心輪夾緊工件，并利用偏心輪楔面的作用限制工件一個自由度。本夾具采用鉸鏈式鉆模板，放松鎖鎖緊螺釘6，即可回轉(zhuǎn)鉆模板，以便于裝卸工件。圖1所示為撥叉鉆孔工序圖。 設(shè)計在Z525立式鉆床上鉆撥叉零件上8.4mm的鉆床夾具。圖 1 零件圖圖 2 三維實體圖2杠桿臂加工工藝分析（1）加工

2、要求加工 10 和 13 兩孔；孔距為 78±0.5；U型槽14.20+0.1對稱軸線與8.4軸線的水平尺寸為 3.1±0.1mm，垂直尺寸為 12.5 兩孔垂直；8.4對15.81F8軸線平行度公差為 0.2； 13對 22 軸線垂直度公差為 0.1。 10 孔 Ra 值為 3.2， 13 孔 Ra 值為 12.5。（2） 加工工藝 由于該工序中兩個孔的位置關(guān)系為相互垂直，且不在同一個平面里，要鉆完一個孔后翻轉(zhuǎn) 90°再鉆削另一個孔，因此要設(shè)計成翻轉(zhuǎn)式鉆夾具。分析零件圖可知，該拔叉的叉角兩端面厚度薄于連接的表面，但減少了加工面，使用淬火處理提供局部的接觸硬度。叉

3、角兩端面面積相對較大，可防止加工過程中鉆頭鉆偏，保證孔的加工精度，及孔與叉角兩端面的垂直度。其它表面加工精度較低，通過銑削、鉆床的粗加工就可達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來，可見該零件工藝性好。二定位方案與定位元件1.夾具設(shè)計要求已知工件材料為45鋼，毛坯為模鍛件，所用機床為Z525型立式鉆床，大批生產(chǎn)規(guī)模。試為該工序設(shè)計一鉆床夾具。2、夾具的設(shè)計方案 分析： 孔8.4mm為自由尺寸，可一次鉆削保證。該孔在軸線方向的設(shè)計基準距離槽14.20+0.1mm的對稱中心線為3.1mm±0.1m

4、m；在徑向方向的設(shè)計基準是孔15.81F8的中心線，其對稱度要求為0.2mm，該尺寸精度可以通過鉆模保證。孔：15.81F8、槽14.20+0.1mm和撥叉槽口510+0.1mm是已完成的尺寸，鉆孔8.4mm。立鉆Z525的最大鉆孔直徑為25mm，主軸端面到工作臺面的最大距離H為700mm，工作臺面尺寸為375mm×500mm，其空間尺寸完全能夠滿足夾具的布置和加工范圍的要求。本工序為單一的孔加工，夾具可采用固定式。方案設(shè)計: 1、定位基準的選擇：為了保證孔8.4mm對基準孔15.8F8垂直并對該孔中心線的對稱度符合要求，應(yīng)當限制工件X的平移、Y軸旋轉(zhuǎn)、Z軸旋轉(zhuǎn)，三個自由度

5、；為保證孔8.4處于撥叉的對稱面內(nèi)且不發(fā)生扭斜，應(yīng)當限制Y軸旋轉(zhuǎn)自由度；根據(jù)零件的構(gòu)造，最容易想到的是以22mm 的孔為定位基準，這樣可以避 免基準不重合誤差，同時可以限定四個自由度；用22 孔口端面（底面）限定 零件的上下移動的自由度；用10 孔附近圓柱表面限定零件沿22 中心線轉(zhuǎn)動 的自由度就可以實現(xiàn)完全定位。10 孔附近為懸壁梁結(jié)構(gòu),加工時容易變形,在10 孔口端面(底面)設(shè)輔助 支承,用來增加零件的剛性。2.定位元件的選擇：圖 3 零件定位示意圖定位銷：插入22 的孔，用來限制 X,Y 方向的移動和轉(zhuǎn)動，共四個自由度。 定位元件為非標準元件。用定位銷的小端面(相當于一個支承釘)與22

6、孔口端面支靠限定 Z 方向的移 動自由度。定位元件為非標準元件?？烧{(diào)支承釘：限定 Z 方向的轉(zhuǎn)動 。定位元件為標準元件。 用一輔助支承來提高工件的安裝剛度和定位的穩(wěn)定性。定位元件為非標準元件。三夾緊方案的確定圖 4 定位方案根據(jù)零件的定位方案，采用鎖緊螺母和開口墊圈來實現(xiàn)快速鎖緊夾緊機構(gòu)， 它與一個加工面位置靠近，增加了剛性，零件夾緊變形也小，但對于另一個加工 面較遠，為提高剛性，故采用輔助定位元件來固定，該設(shè)計采用了螺旋輔助支承。圖 5 夾緊方案四夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計1定位裝置（1）銷軸（2）可調(diào)支承釘圖 6 銷軸可調(diào)支承釘在 GB JB/T 8026.1-1999（六角頭支承）中選取 M8

7、5;40-S。圖 7 可調(diào)支撐釘2夾緊裝置（1）夾緊選用 M10 螺紋以滿足強度要求。（2）開口墊圈3輔助裝置（1）鉆模板類型選擇圖 8 夾緊方案根據(jù)工件和夾具體的結(jié)構(gòu)，選用固定式鉆模板。 固定式鉆模板雖然有時裝卸工件不便，但它結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、定位精度高。3輔助裝置圖 9 輔助裝置（1）鉆套 從國家標準中選用。（2）鉆模板圖 10 鉆模板 1圖 11 鉆模板 2（2）鉆套的選擇由于孔 10mm 和 13mm 一次鉆孔就可達到要求，因此采用固定式鉆套。（查手冊確定型號）10mm 選無肩13mm 選有肩4夾具體 選用鑄造夾具體。圖 12 鉆模五.繪制夾具總圖圖 13 夾具體圖 14 夾具三維實

8、體圖六. 夾具裝配圖上的尺寸、公差及技術(shù)要求的標注 最大輪廓尺寸（長、寬、高）：180、140、141 影響工件定位精度的尺寸：22e8、影響導向的尺寸及公差： 10G7、13F7(公差帶查表確定)影響夾具精度的尺寸及公差(公差按零件公差的 1/2 至 1/5)： 78±0.15、 15±0.15、 12.5±0.05、相對于基準 F 的垂直度0.05、相對于基準 F 的垂直度0.03、相對于基準 E 的垂直度0.05其它重要尺寸和公差：18H7/r6、 22H7/n6 以及定位銷與夾具體的配合 尺寸（圖中遺漏，應(yīng)補上）需標注的技術(shù)要求：見裝配圖七工件加工精度分析

9、 定位誤差：兩孔的直徑尺寸基本上由鉆頭尺寸保證，沒有定位誤差。尺寸 78±0.5、15±0.5 平行度公差和垂直度公差的工序基準和定位基準重合， 基準不重合誤差為B= 0；尺寸 78±0.5、15±0.5 和平行度公差和垂直度公差存在基準位移誤差，其大小 等于定位軸與 22 孔之間的最大配合間隙Y=Xmax=0.28+0.033+0.04=0.353尺寸 78±0.5、15±0.5 和平行度公差和垂直度公差的定位誤差分別為D= B+ Y=0.353尺寸 12.5 的基準位移誤差和基準不重合誤差都為 0,所以定位誤差為 0工件加工精度分

10、析 對刀誤差 T：因加工孔處工件較薄，可不考慮鉆頭的偏差。鉆套導向孔尺寸為 10F7 和13F7；鉆頭尺寸為 10-0.036 和 13 -0.036；各尺寸的對刀誤差為： T(0.028+0.036)mm=0.064mm安裝誤差 A：A0夾具誤差 J：78±0.5 的夾具誤差為：0.315±0.5 的夾具誤差為：0.312.5 的夾具誤差為：0.1平行度 0.1 的夾具誤差為：0.05垂直度 0.1 的夾具誤差為：0.05 加工方法誤差 G：各尺寸的加工方法誤差各取相應(yīng)尺寸的 1/3 78±0.5 的加工方法誤差為：1/3=0.3315±0.5 的加工方法誤差為： 1/3=0.3312.5 的加工方法誤差為：0.27/3=0.09平行度 0.1 加工方法誤差的為：0.03垂直度 0.1 加工方法誤差的為：0.03 鉆模在鉆孔時的加工精度計算表 1 鉆模加工精度計算表(0.27)定位誤差D0.03530.035300.03530.0353對刀誤差T0.0640.0640.0640.0640.064安裝誤差A00000夾具誤差J0.30.30.10.050.05加工方法誤差G0.330.330.090.030.03加工總誤差0.450.450.150.090.0978±0.515±0.512.5&#