夹具设计实例-模板

1、实验三：机床夹具设计姓名：谢银飞 班级：机制姓名：朱嘉俊 班级：机制152 班 学号：1420152372 ( 22)152 班 学号：1420152373( 23)一明确设计任务1. 设计任务加工拨叉上84mm孔（工件材料45钢）。工件以？15.81F8孔、叉口及槽在定位轴 2、肖U 边销1、偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由 度。本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6,即可回转钻模板，以便于装卸工件。图1所示为拨叉钻孔工序图。设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上？8.4mm的钻床夹具。/ 0,1 Asl甲 4 G+IIG-ECd20150.50130

2、.1AR11LD i；lJunCd了目土吒图1零件图图2三维实体图2 .杠杆臂加工工艺分析(1) 加工要求14 2 + 01川加工 机0和 机3两孔；孔距为78 0.5; U型槽.1对称轴线与二8.4轴线 的水平尺寸为3.1 0.1mm,垂直尺寸为12.5两孔垂直；8.4对？15.81F8轴 线平行度公差为0.2;机3对22轴线垂直度公差为0.1。10孔Ra值为3.2, 13 孔 Ra值为 12.5。(2) 加工工艺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。分析零件图可知, 该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表

3、面，但减少了加工面，使用淬火处理提供 局部的接触硬度。叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证 孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过铣削、 钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也 可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该零件 工艺性好。二.定位方案与定位元件1. 夹具设计要求已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为 Z525型立式钻床，大 批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。2、夹具的设计方案分析： 孔?8.4mm为自由尺寸，可一次钻削保证。该孔在轴线方向的设计基准距142+ 01,、

4、离槽门mm的对称中心线为 3.1mm0.1mm在径向方向的设计基准是孔 ?15.81F8的中心线，其对称度要求为0.2mm该尺寸精度可以通过钻模保证。14 2 + 1+ 01 孔：15.81F8、槽.mm和拨叉槽口mm是已完成的尺寸，钻 孔？8.4mm 立钻Z525的最大钻孔直径为？25mm主轴端面到工作台面的最大距离H为700mm工作台面尺寸为 375mM500mm其空间尺寸完全能够满足夹具的布置和加工范围的要求。 本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式。方案设计：1、定位基准的选择：为了保证孔 ？8.4mm对基准孔？15.8F8垂直并对该孔 中心线的对称度符合要求，应当限制工件 X的平移、

5、丫轴旋转、Z轴旋转，三个 自由度；为保证孔？8.4处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制 丫轴旋转 自由度；根据零件的构造，最容易想到的是以22mm的孔为定位基准，这样可以避 免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用 22孔口端面(底面)限定 零件的上下移动的自由度；用 10孔附近圆柱表面限定零件沿 22中心 线转动 的自由度就可以实现完全定位。 10孔附近为悬壁梁结构，加工时容易变形，在 10孔口端面（底面）设辅助 支承，用来增加零件的刚性。2. 定位元件的选择：定位销：插入 22的孔，用来限制X,Y方向的移动和转动，共四个自由度定位元件为非标准元件用定位销的小端面（相当于一个支承钉）

6、与22孔口端面支靠限定Z方向的移 动自由度。定位元件为非标准元件。可调支承钉：限定Z方向的转动。定位元件为标准元件。 用一辅助支承来 提高工件的安装刚度和定位的稳定性。定位元件为非标准元件。限制也丫一铺助支承，来 提高丁件的安 装卅厘*】定位 的彬足性方向的移动和转图4定位方案三.夹紧方案的确定根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现 快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面较远，为提高刚性，故采用辅助定位元件来固定，该设计采用了螺旋辅助支承。图5夹紧方案四.夹具结构设计116图6销轴型0己己 I(2)可调支承钉(六角头支承)中选取 M

7、8 X 40-S图7可调支撑钉2 夹紧装置(1)夹紧选用M10螺纹以满足强度要求。(2)开口垫圈螺旋压根夹紧机构图8夹紧方案3 辅助装置(1)钻模板类型选择根据工件和夹具体的结构，选用固定式钻模板。固定式钻模板虽然有时装 卸工件不便，但它结构简单、制造方便、定位精度图9辅助装置3 辅助装置(1)钻套从国家标准中选9(CU4 0.0153-08,8/U014.4T6LJ处14,4花01SH7图11钻模板2(2)钻套的选择由于孔 10mm和 13mm一次钻孔就可达到要求，因此采用 固定式钻套 (查手册确定型号)10m m选无肩13m m选有肩图12钻模4夹具体选用铸 造夹具体。o+5A-A13D典

8、B4B ft2-MS图13夹具体五绘制夹具总图钻模套钻模奁钻模板1支承钉钻模扳j夹具体螺旋辅助支承图14夹具三维实体图C-J0*3里o ai n9i二!笛sEo7.rv p打 sgrsc=o= z2o13BhRH3istss vr ?s Mwwsers. ssssss s 5H5EE9S 5? H ,B53eExrtiiH .asMSJ 5 XR Hs .sas*5s*丄 |0LO5|E|SOOST-4oE逑220HEXJ一G.8G撷0六 . 夹具装配图上的尺寸、公差及技术要求的标注最大轮廓尺寸（长、宽、高）：180、140、141影响工件定位精度的尺寸： 22e8影响导向的尺寸 及公差：10

9、G713F7公差带查表确定） 影响夹具精度的尺寸及公差 （公差按零件公差的 1/2 至 1/5）：780.15、15 0.15 12.5 0.05相对于基准F的垂直度 0.05、相对于基准F的垂直度 0.03、相对于基准 E 的垂直度 0.05其它重要尺寸和公差：18H7/r6 22H7/n6以及定位销与夹具体的配合 尺寸（图中遗漏，应补上）需标注的技术要求：见装配图七工件加工精度分析 定位误差： 两孔的直径尺寸基本上由钻头尺寸保证，没有定位误差。尺寸 780.5、150.5平行度公差和垂直度公差的工序基准和定位基准重合， 基准不重合误差为 B= 0；尺寸 780.5 150.5和平行度公差和

10、垂直度公差存在基准位移误差，其大小等于定位轴与 22孔之间的最大配合间隙 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误差分别为 d= b+ y=0.353尺寸 12.5 的基准位移误差和基准不重合误差都为 0,所以定位误差为 0 工件加工精度分析 对刀误差因加工孔处工件较薄，可不考虑钻头的偏差。钻套导向孔尺寸为 10F7和 13F7钻头尺寸为 100.036和 100.036;各尺寸的对刀误差为： （0.028+0.036）mm=0.064mm安装误差4A A 0夹具误差 J78 0.5的夹具误差为： 0.315 0.5

11、的夹具误差为： 0.312.5 的夹具误差为： 0.1平行度 0.1 的夹具误差为： 0.05垂直度0.1的夹具误差为：0.05加工方法误 差肛：各尺寸的加工方法误差各取相应尺寸的1/378 0.5勺加工方法误差为：1/3=0.3315 0.5勺加工方法误差为：1/3=0.3312.5的加工方法误差为：0.27/3=0.09平行度0.1加工方法误差的为：0.03垂直度0.1加工方法误差的为：0.03钻模在 钻孔时的加工精度计算表1钻模加工精度计算表78 0.515 0.512.5 0.13(0.27)平行度0.1垂直度0.1定位误差 D0.03530.035300.03530.0353对刀误差 T0.0640.0640.0640.0640.064安装误差 A00000夹具误差 J0.30.30.10.050.05加工方法误差 G0.330.330.090.030.03加工总误差艺0.450.450.150.090.09夹具精度储备 Jc