夹具第7章夹具设计步骤(2006)

夹具第7章夹具设计步骤(2006)

机床夹具设计讲稿

目录

1 机床夹具概述

1.1 工件的装夹与机床夹具

1.2 夹具的分类与作用

1.3 机床夹具设计研究的内容

2 工件在夹具中的定位

2.1 工件定位原理

2.2 定位元件的选择与设计

2.3 定位误差的分析与计算

2.4 工件定位方案设计及定位误差计算举例

3 工件在夹具中的夹紧

3.1 夹紧装置的组成及其设计要求

3.2 夹紧力的确定

3.3 夹紧机构设计

3.4 夹紧动力装置设计

3.5 夹紧装置设计实例

4 夹具在机床上的定位、对刀和分度

4.1 夹具在机床上的定位

4.2 夹具在机床上的对刀

4.3 夹具的转位和分度装置

5 各类机床夹具的结构特点

5.1 钻床夹具

5.2 镗床夹具

5.3 铣床夹具

5.4 车床和圆磨床夹具

5.5 齿轮加工机床夹具

6 可调夹具及组合夹具设计

6.1 概述

6.2 通用可调夹具和成组夹具

6.3 组合夹具

7 机床夹具的设计方法及步骤

7.1 机床夹具设计的一般步骤

7.2 机床夹具设计举例

7.3 机床夹具计算机辅助设计简介

7.4 夹具体的设计

7.5 夹具结构的工艺性

7机床夹具的设计方法与步骤

7.1机床夹具设计的一般步骤

本章主要介绍专用夹具的设计方法与步骤，并讨论与此有关的一些问题。

7.1.1专用夹具设计的基本要求

机床专用夹具设计的基本要求可概括为以下几个方面：

1）保证工件的加工精度；这是家具夹具设计的最基本要求，其关键是正确地确定定位方案、夹紧方案、刀具导向方式及合理制定夹具的技术要求。必要时应进行误差分析与计算。

2）夹具总体方案应与生产纲领相适应；

3）操作方便，工作安全，能减轻工人劳动强度；

4）便于排屑；

5）有良好的结构工艺性。

7.1.2专用夹具设计的一般步骤

（1）研究原始资料，明确设计要求

（2）拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图

（3）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术

要求

夹具总图应按国家标准绘制，比例尽量取1：1，这样可使所绘制的夹具图有良好的直观性。对于很大的夹具，可使用1：2和1：5的比例，夹具很小时可使用2：1的比例。夹具总图在清楚表达夹具工作原理和结构的情况下，视图应尽可能少，主视图应取操作者实际工作位置。

绘制夹具总图可参照如下顺序进行：用假想线（双点划线）画出工件轮廓（注意将工件视为透明体，不挡夹具），并应画出定位面、夹紧面和加工面；画出定位元件及刀具引导元件；按夹紧状态画出夹紧元件及夹紧机构（必要时用假想线画出夹紧元件的松开位置）；绘制夹具体和其它元件，将夹具各部分连成一体；标注必要的尺寸、配合、技术条件；对零件进行编号，填写零件明细表和标题栏。

（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。

7.2机床夹具设计举例

7.2.1 设计实例

下图所示为一夹具设计过程示例。该夹具用于加工连杆零件的小头孔。零件材料为45钢，毛坯为模锻件，年产量为500件，所用机床为立式钻床Z525。设计的主要过程如下：

1）精度与批量分析。本工序有一定位置精度要求，属于中批生产，使用夹具加工是适当的。但考虑到生产批量不大，因而夹具结构应尽可能简单，以减少夹具制造成本。

2）确定夹具结构方案。

①确定定位方案，选择定位元件。

②确定导向装置。

③确定夹紧机构。

④确定其它装置和夹具体。

3）在绘制夹具草图的基础上绘制夹具总图，标注尺寸和技术要求。

4）对零件进行编号，填写明细表和标题栏，

绘制零件图。

7.2.2夹具设计中的几个重要问题

（1）夹具设计的经济性分析

在零件加工过程中，对于某一工序而言，是否要使用夹具，应使用什么类型的夹具（通用夹具、专用夹具、组合夹具等），以及在确定使用专用夹具的情况下应设计什么档次的夹具，这些问题在夹具设计前必须加以认真的考虑。除了从保证加工质量的角度考虑外，还应作经济性分析，以确保所设计的夹具在经济上合理。具体内容可参考文献。

（2）成组设计思想的采用

以相似性原理为基础的成组技术在设计、制造、管理等各方面均有广泛的应用，夹具设计也不例外。在夹具设计中应用成组技术的主要方法是根据夹具的名称、类别、所用机床、服务对象、结构形式、尺寸规格、精度等级对夹具及夹具零部件进行分类编码，并将设计图纸及有关资料分类存放。当设计新夹具时，首先对已有的夹具进行检索，找出编码相同或相近的夹具，或对它进行小的修改，或取其部分结构，或供设计时参考。

在设计夹具零部件时，亦可采用相同的方法，或直接将已有的夹具零部件拿来使用，或在原来图纸基础上作些小的改动。不论采用哪知方法，均可大大减小设计工作量，加快设计速度。

此外，在夹具设计中采用成组技术原理，有利于夹具设计的标准化和通用化。

（3）夹具总图上尺寸及技术条件的标注

夹具总图上标注尺寸及技术要求的目的主要是为了便于拆零件图，便于夹具装配和检验。为此应有选择地标注尺寸及技术要求。具体讲，夹具总图上应标注以下内容：

①夹具外形轮廓尺寸；

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夹具与机床的连接尺寸及配合；

⑥其它重要配合尺寸。

如上图。

夹具上有关尺寸公差和形位公差通常取工件上相应公差的1/5～1/2。当生产批量较大时，

考虑夹具的磨损，应取较小值，为使夹具制造不十分困难，可取较大值。当工件上相应的公差为自由公差时，夹具上有关尺寸常取±0.1mm或±0.05mm，角度公差（包括位置公差）常取±10’或±5’。确定夹具公差带时，还应注意保证夹具的平均尺寸与工件上相应的平均尺寸一致，即保证夹具上有关尺寸的公差带刚好落在工件上相应尺寸公差带的中间。

夹具总图上标注的技术要求通常有以下几方面：

1）定位元件与定位元件表面之间的相互位置精度要求；

2）定位元件的面与夹具安装面之间的相互位置精度要求；

3）定位元件的面与引导元件工作表面之间的相互位置精度要求；

4）引导元件与引导元件工作表面之间的相互位置精度要求；

5）位元件的定位表面或引导元件的工作表面对夹具找正基准面的位置精度要求；

6）与保证夹具装配精度有关的或与检验方

法有关的特殊的技术要求。

（4）夹具结构工艺性分析

在分析夹具结构工艺性时，应重点考虑以下问题：

①夹具零件的结构工艺性。与一般机械零件的结构工艺性相同，首先要尽量选用标准件和通用件，以降低设计和制造费用；其次要考虑加工的工艺性及经济性，详见第一章有关的内容

②夹具最终精度保证方法。专用夹具制造精度要求较高，又属于单件生产，因此大都采用调整、整修、装配后加工以及在使用机床上就地加工等工艺方法来达到最终精度要求。在设计夹具时，必须适应这一工艺特点，以利于夹具的制造、装配、检验和维修。2-85.JPG 例如图2－85所示镗模，要求保证工件定位面A与夹具底面L 平行。若直接通过加工装配来保证，则根据尺寸链原理，支承板3的高度及上下表面的平行度、夹具底板4上下表面的平行度均要求很好地保证，这往往会给加工带来一定的困难。若将支承板安装在夹具底板上以后再加工A面，则不但可以很容易地保证A面对L面的平行度要求，

而且可以降低夹具制造费用。又如该夹具中轴线C与支承面A距离尺寸H平行度要求，均通过对镗模支架1和2的调整及装配来达到。这样作既给加工带来很大方便，也使夹具最终精度易于保证。

③夹具的测量与检验。在确定夹具结构尺寸及公差时，应同时考虑夹具上有关尺寸及形位公差的检验方法。夹具上有关位置尺寸及其误差的测量方法通常有三种，即直接测量方法、间接测量方法和辅助测量方法。例如在图2－85中，测量轴线C支承面A的位置尺寸H，可以在两镗模支架孔中插一检验棒，然后测量检验棒上母线至A面的距离，再减去检验棒的半径值，即可得到尺寸H的数值。这种方法属于直接测量法。当采用直接测量法有困难时，可采用间接测量方法。例如要测量图2-62.JPG 2－85中B面与轴线C的平行度，直接测量比较困难，此时可利用夹具底板上的找正基面D进行间接测量，即先测出B面对D面的平行度误差，在测量出C对D面的平行度误差，最后经计算可得到B面对轴线C的平行度误差。

当采用上述两种测量方法均有困难时，还采用辅助测量方法。在使用夹具加工工件上的斜面或斜孔时经常会出现这样的情况，此时零件图上所给的尺寸在夹具上无法测量，需在夹具上设置辅助的测量基准，进行辅助测量。例如图2－62 所示铣夹具，用于加工工件上与定位面成16‘30‘角的斜面，并保证斜面上M点坐标尺寸67mm 和93mm。与这两个相对应的夹具尺寸无法测量，为此在夹具上设置了一个直径为8mm的工艺孔。此工艺孔设在工件主轴线的延长线上，并与定位面保持一定的距离x。若对刀块顶面至工艺孔中心O点的距离已经确定，则通过简单的几何关系，可求出x的值。

④⑤⑥

（5）夹具的精度分析

夹具的主要功能是用来保证零件加工的位置精度。使用夹具加工时，影响被加工零件位置精度的误差因素主要有三个方面：

1）定位误差。工件安装在夹具上位置不准确或不一致，用Δdw表示，如前所述。

2）夹具制造与装夹误差。包括夹具制造误

差（定位元件与导向元件的位置误差、导向件作本身的制造误差、导向元件之间的位置误差、定位面与夹具安装面的位置误差等）、夹紧误差（夹紧时夹具或工件变形所产生的误差）、导向误差（对刀误差、刀具与引导元件偏斜误差等）以及夹具装夹误差（夹具安装面与机床安装面的配合误差，装夹时的找正误差等）。该项误差用Δzz 表示。

3）加工过程误差2-84.JPG 2-86.JPG 在加工过程中由于工艺系统（除夹具外）的几何误差、受力变形、热变形、磨损以及各种随机因素所造成的加工误差，用表示。

上述各项误差中，第一项与第二项与夹具有关，第三项与夹具无关。显然，为了保证零件的加工精度，应使

式中T为零件有关的位置公差。式（2－22）即为确定和检验夹具精度的基本公式。通常要求给留三分之一的零件公差，即应使与夹具有关的误差限定在零件相应三分之二的范围内。当

零件生产批量较大时，为了保证夹具的使用寿命，在制定夹具的制造公差时，还应考虑留有一定的夹具磨损公差。

7.3夹具体设计

7.3.1 夹具体设计的基本要求

夹具体一般是夹具上最大和最复杂的基础元件。在夹具体上，要安放组成该夹具所需要的各种元件、机构、装置，并且还要考虑便于装卸工件以及在机床上的固定。因此夹具体的形状和尺寸应满足一定的要求，它主要取决于工件的外廓尺寸和各类元件与装置情况以及加工性质等。所以在专用夹具中，夹具体的形状和尺寸很多是非标准的。

夹具体设计时应满足以下基本要求：

（1）有足够的强度和刚度

在加工过程中，夹具体要承受切削力、夹紧力、惯性力，以及切削过程中产生的冲击和振动，所以夹具体应有足够的刚度和强度。为此，夹具体要有足够的壁厚，并根据受力情况适当布置加强筋或采用框式结构。一般加强筋厚度取壁厚的

0.3～0.9倍，筋的高度不大于壁厚的5倍。

（2）减轻重量、便于操作

在保证一定的强度和刚度的情况，应尽可能使体积小、重量轻。在不影响刚度和强度的地方，应开窗口、凹槽，以便减轻其重量。特别对于手动、移动或翻转夹具，通常要求夹具总重量不超过十公斤，以便于操作。

（3）安放稳定、可靠

夹具体在机床上的安放应稳定，对于固定在机床上的夹具应使其重心尽量底，对于不固定在机床上的夹具，则其重心和切削力作用点，应落在夹具体在机床上的支承面范围内。夹具越高，支承面积应越大。为了使接触面接触紧密，夹具体底面中部一般应挖空。对于较大的夹具体应采用周边接触（7－10a）、两端接触（7－10b）或四脚接触（7－10c）等方式。各接触部分应在夹具体的一次安装中同时磨出或刮研出。

（4）结构紧凑、工艺性好

夹具体结构应尽量紧凑，工艺性好，便于制造、装配。夹具体上最重要的加工表面有三组：夹具体在机床上定位部分的表面；安放定位元件

的表面；安放对刀和导向装置或元件的表面等。夹具体的结构应便于这些表面的加工。设计夹具体时应考虑以夹具体在机床上定位部分的表面作为加工其它表面的定位基准，各加工表面最好位于同一平面或同一旋转表面上。夹具体上安装各元件的表面，一般应铸出3～5mm凸台，以减少加工面积。夹具体上不加工的毛面与工件表面之间应保证有一定的空隙，以免工件与夹具体间发生干涉。其间隙当工件为毛面时取8～15mm，工件为光面时取4～10mm。对于铸件还应该注意到拔模斜度对工件安装的影响。

（5）尺寸稳定、有一定的精度

夹具体制造后应避免发生日久变形。为此对于铸造夹具体其壁厚过渡要和缓，均匀，以免产生过大的铸造残余应力。

夹具体各主要表面要有一定的精度和表面粗糙度要求，特别是位置精度。这是保证工件在夹具精度的必要条件。如表5~6图所示的镗模底座，上表面A、下表面D及找正面M、N的形状、位置精度为：A、D、M、N各面的平面度公差为1000：0.02~1000：0.03；A面对D面的

平行度公差为1000：0.02~1000：0.05；M面对N面的垂直度1000：0.02~1000：0.05。表面粗糙度Ra为0.8~1.6um。

（6）排屑方便

在加工过程中所产生的切屑，一部分要落在夹具体上。若切屑积聚过多，将影响工作安装的可靠性，因此夹具体在结构上应考虑清除切屑方便。

增加容纳切屑的空间，使落在定位元件上的少量切屑，排向容屑空间。图7-11(a)所示是在夹具体上增设容屑沟。图（b）是通过增大定位元件工作表面与夹具体之间的距离形成容屑空间。这两种方法受到夹具体和定位元件结构强度和刚度的限制，实际所增加的容屑空间是有限的，故适用于加工时产生切屑不多的场合。

1）采用可自动排屑结构，如在夹具体上设计排屑用的斜面和缺口，使切屑自动由斜面处滑下排出夹具体外。图7-12(a)是在钻床夹具体上开出排屑用的斜弧面，使钻屑沿斜弧面排出；图(b)是在铣床夹具体上设计的排屑腔，切屑沿斜角为a的斜面排出（一般a =10°~15°）。夹具

体结构的设计还应考虑切屑液流通便利。

（7）应吊装方便、使用安全

夹具体的设计应使夹具吊装方便、使用安全。在加工中要翻转或移动的夹具，通常要在夹具体上设置手柄或手扶部位以便于操作。对于大型夹具为便于吊运，在夹具体上应设有起吊孔、起吊环或起重螺栓。对于旋转类的夹具体，要尽量避免凸出部分，或装上安全罩，并考虑平衡。

7.3.2 夹具体毛坯的制造方法

夹具体毛坯的制造方法有多种，应根据对制造周期、经济性、结构工艺性等方面要求，结合工厂的具体条件加以选定。

（1）铸造夹具体

这是常用的夹具体毛坯制造方式。其突出优点是制造工艺好，可以铸出各种复杂的外形。铸件的抗压强度、刚度、和抗振性都较好，且采用适当的时效方式，可以清除铸造的残余应力，长期保持尺寸的稳定性。其缺点是制造周期长，生产成本高。

铸造夹具体的材料可根据夹具体的具体要求加以选择。通常为HT15~33或HT20~40灰铸

铁；强度要求高时可以采用铸钢件，如ZG35||等；在小型夹具体或切削力很小的夹具中，加具体也可以考虑铸铝件，如ZL110等。

（2）焊接夹具体(图7-13b)

焊接夹具体和铸造夹具体相比，制造容易，生产周期短、成本低（比铸造夹具体成本低30%~35%左右）。焊接夹具体所采用的材料为钢板、型材等，故其重量与同体积的铸铁夹具体相比要轻很多。焊接夹具体在其制造过程中，要产生热变形和残余应力，对其精度影响很大，故焊成后要进行退火处理。焊接夹具体很难得到铸造夹具体那样复杂的外形。

（3）锻造夹具体(图7-13c)

用锻造的方法制造具体的毛坯，只有在形状比较简、尺寸不大的情况下才有可能，一般很少采用。

（4）装配夹具体(图7-13d)

装配夹具体是选用标准毛坯件或零件，根据使用要求组装而成。由于标准件可组织专门工厂进行专业化成批生产，因而不仅可大大缩短夹具体的制造周期，也可以降低生产成本。为使装配

工装夹具设计知识

工装夹具设计知识 一、工装夹具设计的基原则 1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性; 2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程; 3.满足装夹过程中的简单与快速操作; 4.易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行; 5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性; 6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵; 7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件; 8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规; 9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则; 10.形成公司内部产品的系列化和标准化。 二、工装夹具设计基本知识 1、夹具设计的基本要求 (1)工装夹具应具备足够的强度和刚度(2)夹紧的可靠性(3)焊接操作的灵活性 (4)便于焊件的装卸(5)良好的工艺性 2.工装夹具设计的基本方法与步骤 (1)设计前的准备 夹具设计的原始资料包括以下内容： 1)夹具设计任务单; 2)工件图样及技术条件; 3)工件的装配工艺规程; 4)夹具设计的技术条件; 5)夹具的标准化和规格化资料，包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。 (2)设计的步骤 1)确定夹具结构方案2)绘制夹具工作总图阶段3)绘制装配焊接夹具零件图阶段

4)编写装配焊接夹具设计说明书5)必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能、使用注意事项等内容。 3.工装夹具制造的精度要求夹具的制造公差，根据夹具元件的功用及装配要求不同可将夹具元件 分为四类： 1)第一类是直接与工件接触，并严格确定工件的位置和形状的，主要包括接头定位件、V形块、定位 销等定位元件。 2)第二类是各种导向件，此类元件虽不与定位工件直接接触，但它确定第一类元件的位置。 3)第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。 4)第四类是不影响工件位置，也不与其它元件相配合，如夹具的主体骨架等。 4.夹具结构工艺性 (1)对夹具良好工艺性的基本要求 1)整体夹具结构的组成，应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽量少，减少制造劳 动量和降低费用。 2)各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。3)便于夹具的维护和修理。(2)合理选择装配基准 1)装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修配。 2)装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。因此，那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚 须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。 (3)结构的可调性 经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便地修磨。 还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸，补偿其它元件的误差，提高夹具精度。 (4)维修工艺性进行夹具设计时，应考虑到维修方便的问题。 (5)制造工装夹具的材料

铣床专用夹具设计

洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称机械制造装备设计 设计课程铣床专用夹具设计 专业机械设计制造及其自动化 姓名邱令恩 年月日

课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：铣床专用夹具设计 设计内容： 1、铣床夹具装配图1张 2、铣床夹具零件图1张 3、课程设计说明书1份 设计要求： 1、在立式铣床上加工18H12的通槽。 2、夹具设计要求合理，有利提高加工精度，保证 加工质量降低加工成本，提高劳动生产率和降 低工人的劳动强度，便于批量生产。 设计（论文）开始日期年月日指导老师张洪涛 设计（论文）完成日期年月日 年月日

课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：铣床专用夹具设计 课程设计片篇幅： 图纸共 2 张 说明书共 22 页 指导老师评语： 年月日指导老师

前言 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械设计与制造专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于：（1〕学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 〔2〕为了开阔视野，掌握执照技术最新发展，开阔专业视野，培养复合型人才，处进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制照技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 〔3〕使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。课程设计应该注意的问题： 1：注意与工艺规程设计的衔接，夹具设计应和工序设计统一。 2：所需设计的夹具绝大多数用于零件加工的某一特定工序，在工艺设计的具体内容应与工序设计程序一致，不能相互冲突。 3：设计时要有整体观念。 4：夹具设计有自身的特点：定位，夹紧等各种装置在设计前期是分开考虑的，设计后期通过夹具体的设计将各种元件联系为一个整体。在这个 过程中容易出现工件无法装卸，工件定位出现过定位或欠定位等问题， 因此设计时要考虑周全，整体观念强就会少出现差错，从而提高设计 质量与效率。 零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破坏，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。

机床夹具设计的基本步骤

第七节机床夹具设计的基本步骤 夹具设计的基本步骤： 1. 研究原始资料，明确设计任务； 2. 确定夹具的结构方案 3. 绘制夹具总图 4. 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求 5. 绘制夹具零件图 明确设计任务： 1. 分析研究工件的结构特点、材料、生产规模和本工序加工的技术要求以及前后工序的联系 2. 了解加工所用设备、辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格； 3. 了解工具车间的技术水平等。 必要时还要了解同类工件的加工方法和所使用夹具的情况，作为设计的参考 确定夹具的结构方案，主要考虑以下问题： 1.根据六点定位原理确定工件的定位方式，并设计相应的定位装置； 2.确定刀具的导引方法，并设计引导元件和对刀装置； 3.确定工件的夹紧方案并设计夹紧装置； 4.确定其它元件或装置的结构形式，如定向键、分度装置等； 5.考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构； 6.对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，经过分析比较，从中选取较合理的方案。 绘制总装图的顺序是： 1.用双点划线绘出工件的轮廓外形，示意出定位基准面和加工面的位置； 2.把工件视为透明体，按照工件的形状和位置依次绘出定位、夹紧、导向及其它元件和装置的具体结构； 3.最后绘制夹具体，形成一个夹具整体。 五类尺寸和四类技术要求： 五类尺寸：包括夹具外形轮廓尺寸、工件与定位元件间的联系尺寸、夹具与刀具的联系尺寸、夹具与机床联系部分的联系尺寸、夹具内部的配合尺寸。 四类技术要求：包括定位元件之间的定位要求、定位元件与连接元件和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件和和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件与定位元件间的相互位置要求。

工艺和夹具设计(课程设计)

目录 一、生产纲领 (3) 二、确定毛坯 (3) （一）、毛坯种类和材料尺寸 (3) （二）、技术要求 (3) （三）、绘制毛坯简图 (3) 三、制定机械加工工艺路线 (4) （一）、选择定位基准 (4) （二）、选择各表面加工方法，确定加工路线 (5) 四、选择刀具 (7) 五、选择机床 (8) 六、确定各加工工序的加工余量，计算工序尺寸和公差 (8) 七、确定切削用量和基本时间 (14) (一)、工序05一端外圆的切削用量的确定 (14) （二）、工序10切削用量及基本时间的确定 (15) （三）、工序15切削用量及基本时间的确定 (17) （四）、工序25切削用量及基本时间的确定 (19) （五）、工序40切削用量及基本时间的确定 (21) （六）、工序45切削用量及基本时间的确定 (24) 八、夹具的设计 (26) （一）、问题的提出 (27) （二）、夹具设计 (27)

1、定位基准选择及定位方案 (27) 2、切削力、夹紧力综合平衡计算 (27) 结论 (29) 参考文献 (30) 致谢 (31)

WDS-100试验机夹具体工艺规程 一、生产纲领为大批量生产，年产30000件 二、确定毛坯 （一）、毛坯种类和材料尺寸： WDS-100试验机夹具体零件的材料为42CrMo是一种性能良好的钢材，其钢坯为锻坯（模锻）。毛坯尺寸为Φ162×78㎜，每块可生产一件产品。 （二）、技术要求： 1、调质处理270~290HB。 2、M39×3-7H螺纹与件2008旋合。 3、化学镀 4、未注倒角C0.5 ①第一条技术要求是希望用合金调质钢42CrMo制成的零件有较高的强度和良好的塑性及韧性。通常的处理方法为淬火和高温回火，可较好的满足性能要求。 ②第二条技术要求主要是保证零件的传动灵活而无轴向窜动。 ③第三条技术要求化学镀主要是为了提高零件表面的硬度，改善其表面耐磨性、耐腐蚀、抗高温氧化的力学性能和化学性能。 ④第四条技术要求是为了改善零件应力的集中分布和强度性能，同时美化外观，也起到劳动保护的作用。 （三）、绘制毛坯简图

专用夹具毕业设计论文案例

专用钻床夹具的设计 专用夹具的设计过程包括： 1、准备阶段 2、设计阶段 3、绘图阶段 4、标注尺寸、技术要求 5、编写零件明细表 6、绘制非标准夹具零件图 下面以某麦稻联合收割机中的一零件为例，介绍钻床专用夹具的设计过程。 1.1准备阶段 该零件的零件图见图1。 生产类型：中批生产。 毛坯类型：棒料：φ110X15 零件的加工工艺流程见表1。 现要求设计第30道工序的专用钻床夹具。 第30道工序的机械加工工艺卡片见表.2。 机床：Z5125 刀具：φ7钻头（W18Cr4V） 1.2设计阶段 1.根据零件图和工艺过程确定零件定位夹紧方案 根据零件特点，按照工艺过程要求，确定工件定位夹紧方案，设计夹具的总体结构。结果见图2所示。 图 2 根据夹紧方案设计的夹具总体结构

图1 零件图

表1 零件的加工工艺流程

（续）

表 2 第30道工序机械加工工艺卡片

2.定位方案设计 （1）在本设计方案中，工序尺寸为φ85±0.27、φ7 1 .00+，工序基准为孔的中心线。要满足加工要求理 论应限制的自由度为：。 （2）根据工序基准选择φ72孔中心线及工件大端面为定位基准，结合第2章的内容，确定内孔采用 φ72 6 8 g H 的孔轴配合定位，工件大端面用平面定位。通过定位实际限制了工件的五个自由度。 定位元件布置如图3所示。 图 7-3 布置定位元件 （3）定位误差分析 对尺寸φ85±0.27而言，工序尺寸为42.5±0.135。 Δjb ： 定位基准为φ72孔中心线，工序基准为φ72孔中心线，基准重合。 故Δjb=0； Δdb ： 工件以φ72圆孔定位，为任意边接触。 Δdb =ΔD+Δd+Δmin ΔD=0.046 Δd=0.019 Δmin=0.010 Δdb =0.075 Δdw =Δjb+Δdb =0+0.075=0.075 ΔT=0.27 ΔT/3=0.090 Δdw =0.075＜ΔT/3=0.090 对φ71 .00 +而言，因为是钻孔加工，属定尺寸刀具加工，故其由刀具保证。 经校核，该定位方案可行。 3.布置导引元件 （1）确定钻套形式 根据零件的加工特点，钻套形式选用固定钻套，钻套以H7/n6固定在钻模板上。

机床夹具设计步骤和实例

机床夹具设计步骤和实例 Prepared on 22 November 2020

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 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(φ10H9和φ11)，位于互成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。 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。 ①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9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885.0 mm 公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。

②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11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φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。 ②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。也可选择如图2-2-24 (b)所示移动V 形块。考虑结构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。 (3)定位误差计算 ①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±mm 的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差为定位孔(φ38021.00+mm)与定位销(φ38007 .0002.0--mm)的最大间隙，故ΔY ＝＋0. 007＋mm ＝。 由此可知此定位方案能满足尺寸(80±mm 的定位要求。 ②加工φ10H9孔时轴线平行度的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差是定位孔φ28H7与定位面K 间的垂直度误差。故ΔY ＝0. 03mm 。 此方案能满足平行度0. 3mm 的定位要求。 ③加工φ11孔时孔距尺寸(15±mm 。加工φ11孔时与加工φ10H9孔时相同。

设计夹具步骤和实例

一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 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(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、 轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式 钻模。 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。 ①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9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885.00 mm公

差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11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φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H 。

②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。 构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。 (3)定位误差计算 ①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±0.2)mm的 定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB＝0。

第一节 夹具设计的要求方法和步骤

第一节夹具设计的要求方法和步骤 一、夹具设计的要求 夹具设计时，应满足以下主要要求： 1.夹具应满足零件加工工序的精度要求。特别对于精加玉工序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。 2.夹具应达到加工生产率的要求。特别对于大批量生产中使用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。 3.夹具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可设置必要的防护装置、挡屑板以及各种安全器具。 4.能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。夹具元件的材料选择将直接影响夹具的使用寿命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力学性能较好的材料。夹具的低成本设计，目前在世界各国都已相当重视。为此，夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应。在大批量生产中，宜采用如气压、液压等高效夹紧装置；而小批量生产中，则宜采用较简单的夹具结构。 5.要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，降低夹具成本。 6.具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造、使用和维修。 以上要求有时是相互矛盾的，故应在全面考虑的基础上，处理好主要矛盾，使之达到较好的效果。 例如钻模设计中，通常侧重于生产率的要求；镗模等精加工用的夹具则侧重于加工精度的要求等。 二、夹具设计的方法 夹具设计主要是绘制所需的图样，同时制订有关的技术要求。夹具设计是一种相互关联的、工作，它涉及到很广的知识面。通常，设计者在参阅有关典型夹具图样的基础上，按加工要求构思出设计方案，再经修改，最后确定夹具的结构。其设计方法可用图5-1表示。 显然，夹具设计的过程中存在着许多重复的劳动。近年来，迅速发展的机床夹具计算机辅助设计(CAD)，为克服传统设计方法的缺点提供了新的途径。

机床夹具设计步骤和实例

机床夹具设计步骤和实例

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 nhuH?> 36-訂 ^5 0 0 +￡* 出 ? 外 一 一 益 殳 」 ? 16 逹," _ . 一 T P25H?\ 图2-?-21杠杆工序图

1零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰? 10H9 孔及? 11孔。 ②? 10H9 孔与? 28H7 孔的距离为(80 ± 0. 2)mm ;平行度为0.3mm。 ③0 11孔与0 28H7孑L的距离为(15 ± 0. 25)mm。 ④0 11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①0 28H7孔及两端面。 ②0 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(0 10H9和0 11),位于互 成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、 轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式 钻模。 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。 ①以0 28H7孔及一组合面(端面K和0 10H9 一端面组合而成)为定位面，以0 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8&"5mm公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2- 22(a) 所示。 011 y ■■I I 耳■ I BE) 2-2-22定位夹蛍方秦 ②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，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图 2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以 $ 28H7孔 及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取28竺。 g6

支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计毕业设计说明书

2010届毕业设计说明书 题目：支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计 学院：河南工业职业技术学院 专业：机械设计制造 姓名：万智慧 班级：机制1002班 学号：010******* 指导老师：张晓研 起止日期：2009年12月至2010年4月

随着机械制造业的不断发展，社会对生产率的要求也越来越高，因此，大批量生产成为时代的需求，而组合机床就可以满足这一需求，我们有必要来研究他。另外，支架是主要起支撑作用的构架，承受较大的力，也有定位作用，使零件之间保持正确的位置。因此支架加工质量直接影响零件加工的精度性能，我们有必要对其进行研究。 机械制造毕业设计涉及的内容比较多，它是基础课、技术基础课以及专业课的综合，是学完机械制造技术基础（含机床夹具设计）和全部专业课，并进行了实训的基础上进行的，是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年大学生活中占有重要的地位。 本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件（支架）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。

一、对零件进行工艺分析并画零件图 1.1支架的作用及结构特点2222222222222222222222222224 1.2支架的工艺分析2222222222222222222222222222222224 1.3支架的零件图222222222222222222222222222222222225 二、选择毛坯的制造方法并绘制毛坯简图 2.1 选择毛坯的制造方式22222222222222222222222222222225 2.2 确定毛坯的形状、大小222222222222222222222222222226 三、制订零件的机械加工工艺路线 3.1 确定零件各孔、平面加工方案222222222222222222222227 3.2 定位基准的选择222222222222222222222222222222222229 3.3 制订工艺路线22222222222222222222222222222222222229 3.4 选择各工序机床及工、夹具、刀具，加工余量及工序间尺寸 与公差的确定222222222222222222222222222222222222210 3.5 切削用量和时间定额的确定222222222222222222222222211 3.6 机械加工工艺过程卡和工序卡2222222222222222222222213 四、机床夹具设计计算和结构设计 4.1确定夹具设计方案，绘制结构原理示意图22222222222215 4.2工件在夹具中加工的精度分析22222222222222222222218 4.3计算夹紧力222222222222222222222222222222222222220 4.4画夹具装配图和零件图22222222222222222222222222221 五、参考文献及毕业设计总结22222222222222222222222222222221

夹具设计方法及步骤

夹具设计方法及步骤 一、设计前的准备工作 1.生产纲领；（中批生产）--手动专用夹具 2.零件图及工序图；(工艺卡上的工序简图) 3.工序内容； (1)工序的具体内容 (2)工序的精度要求 (3)已加工的表面 二、夹具总体方案的确定 1.定位方案 根椐定位基准面的形状与尺寸，首先选用标准定位元件，若无合适的，可参照标准定位元件自行设计。(参考夹具设计手册） 2.夹紧方案 首先选用典型的夹紧机构，若无合适的，可参照典型的夹紧机构自行设计。(参考夹具设计手册） 3.夹具的型式 在满足要求的前提下，选用的标准件越多越好，夹具越简单越好。 例：车床支架 三、夹具装配草图的绘制 1.绘制工件图： 在可能的情况下，应该按1:1的比例绘出工件的三面投影图。线型用细的双点划线，表示工件的假想位置。工件应该是“透明”的，不遮挡夹具有关部分。同时工件图只需绘出外形轮廓，以及与定位、夹紧有关部分，其他细部均可略去。

2.绘制定位元件： 在绘制好工件轮廓图后，就可以按预定的定位方案，选用合适的标准定位元件，或是设计特殊定位元件，并合理布置，绘制成图。 3. 绘制导向元件及其他元件： 画好定位元件后，便可进行导向元件、对刀元件、分度元件及有关装置的设计及绘图。 钻套与工件间距离：钢h =（0.7～1.5）d 铁h =（0.6～0.7）d 4. 设计夹紧机构：

根据确定的夹紧方案，参考有关资料，按照夹紧力的大小，决定夹紧机构的尺寸及具体结构。 5. 绘制夹具体： 当夹具的有关元件、机构、装置设计好了之后，最后用夹具体把它们联接起来，形成一个有机的整体。夹具体有铸造及焊结两大类。 四、绘制夹具的装配图及零件图 夹具草图画好后，应该经过审定修改，然后便可绘制正式的装配图，并拆出零件图。在夹具装配图上，应该标注下列尺寸、偏差及配合。 1.轮廓尺寸，及夹具的长、宽、高尺寸。 2.配合尺寸及配合种类。夹具上有配合要求的部位，均应标注其公称尺寸及配合种类。 3.联系尺寸及偏差。夹具上各个定位元件之间，定位元件与导向元件、对刀元件、定向键之间，各导向元件之间等等，一般都有严格的尺寸要求，应该标注出它们的尺寸及偏差。联系尺寸的公差，一般按工件相应公差的(1/2 - 1/3)选取。其位置精度要求也按工件要求的位置公差的(1/2 - 1/3)选取。

机床夹具设计(实例)

机床夹具设计（实例） 图3-2所示为CA6140车床上接头的零件图。该零件系大批量生 产，材料为45号钢，毛坯采用模锻件。现要求设计加工该零件上尺 寸为28H11的槽口所使用的夹具。 图3-2 CA6140车床上接头的零件图 零件上槽口的加工要求是：保证宽度28H11，深度40mm，表面粗糙度侧面为Ra3.2μm，底面为Ra6.3μm。并要求两侧面对孔ф20H7的轴心线对称，公差为0.1mm；两侧面对孔ф10H7的轴心线垂直，其公差为0.1mm。 零件的加工工艺过程安排是在加工槽口之前，除孔ф10H7尚未进行加工外，其他各面均已加工达到图纸要求。槽口的加工采用三面 刃铣刀在卧式铣床上进行。 工件装夹方案的确定，首先应考虑满足加工要求。槽口两侧面之 间的宽度28H11取决于铣刀的宽度，与夹具无关，而深度40mm则由调整刀具相对夹具的位置保证。两侧面对孔ф10H7轴心线的垂直度要求，因该孔尚未进行加工，故可在后面该孔加工工序中保证。为此， 考虑定位方案，主要应满足两侧面与孔ф20H7轴心线的对称度要求。 根据基准重合的原则，应选孔ф20H7的轴心线为第一定位基准。由 于要保证一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也应限制。此 外，从零件的工作性能要求可知，需要加工的两侧面应与已加工过的 两外侧面互成90度，因此在工作定位时还必须限制绕孔ф20H7的轴心线的不定度。故工件的定位基准的选择如图3.3所示，除孔ф20H7（限制沿x,y轴和绕x,y轴的不定度）之外，还应以一端面（限制 沿z轴的不定度）和一外侧面（限制绕z轴的不定度）进行定位，共

限制六个不定度，属于完全定位。 工件定位方案的确定除了考虑加工要求外，还应结合定位元件的 结构及夹紧方案实现的可能性而 予以最后确定。 Z对接头这个零件，铣槽口工序 的夹紧力方向，不外乎是沿径向 或沿轴向两种。如采用如图3.4 （a）所示的沿径向夹紧的方案，X由于ф20H7孔的轴心线是定位基 准，故必须采用定心夹紧机构， X Y 以实现夹紧力方向作用于主要定位基面。但孔ф20H7的直径较小，受结构限制不易实现，因此，采用如图3.4（b）所示的沿轴向夹紧的方案较为合适。 在一般情况下，为满足夹紧力应主要作用于第一定位基准的要求， 就应将定位方案改为以上端面A作为第一定位基准。此时，ф20H7孔轴心线以及另一外侧面则为第二，第三定位基准。若以上端面A为主要定位基准，虽然符合“基准重合”原则，但由于夹紧力需自下而 上布置，将导致夹具结构复杂化。 考虑到孔ф20H7下端面B及端台C均是在 一次装夹下加工的，它们之间有一定的位置 精度，且槽口深度尺寸40mm为一般公差，故 改为以B或C面为第一定位基准，也能满足 加工要求。为使定位稳定可靠，故宜选取面 积较大的C面为第一定位基准。定位元件则可相应选取一个平面（限

机床夹具设计步骤和实例

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 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(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面，孔径不大，工件质量较小、轮 廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻 模。 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。

①以φ28H7孔及一组合面(端面K 和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9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885 .00+mm 公 差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11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φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。

专用夹具的设计方法

专用夹具的设计方法 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。 第一节专用夹具设计的基本要求 一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求： （1）保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 （2）提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。 （3）工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。 专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。 （4）使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。 （5）经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 第二节专用夹具设计的规范化程序 一、夹具设计规范化概述 1．夹具设计规范化的意义 研究夹具设计规范化程序的主要目的在于： （1）保证设计质量，提高设计效率夹具设计质量主要表现在： 1）设计方案与生产纲领的适应性； 2）高位设计与定位副设置的相容性； 3）夹紧设计技术经济指标的先进性；

夹具第7章夹具设计步骤(2006)

机床夹具设计讲稿 目录 1 机床夹具概述 1.1 工件的装夹与机床夹具 1.2 夹具的分类与作用 1.3 机床夹具设计研究的容 2 工件在夹具中的定位 2.1 工件定位原理 2.2 定位元件的选择与设计 2.3 定位误差的分析与计算 2.4 工件定位方案设计及定位误差计算举例 3 工件在夹具中的夹紧 3.1 夹紧装置的组成及其设计要求 3.2 夹紧力的确定 3.3 夹紧机构设计 3.4 夹紧动力装置设计 3.5 夹紧装置设计实例 4 夹具在机床上的定位、对刀和分度 4.1 夹具在机床上的定位 4.2 夹具在机床上的对刀 4.3 夹具的转位和分度装置 5 各类机床夹具的结构特点 5.1 钻床夹具 5.2 镗床夹具

5.3 铣床夹具 5.4 车床和圆磨床夹具 5.5 齿轮加工机床夹具 6 可调夹具及组合夹具设计 6.1 概述 6.2 通用可调夹具和成组夹具 6.3 组合夹具 7 机床夹具的设计方法及步骤 7.1 机床夹具设计的一般步骤 7.2 机床夹具设计举例 7.3 机床夹具计算机辅助设计简介 7.4 夹具体的设计 7.5 夹具结构的工艺性

7机床夹具的设计方法与步骤 7.1机床夹具设计的一般步骤 本章主要介绍专用夹具的设计方法与步骤，并讨论与此有关的一些问题。 7.1.1专用夹具设计的基本要求 机床专用夹具设计的基本要求可概括为以下几个方面： 1）保证工件的加工精度；这是家具夹具设计的最基本要求，其关键是正确地确定定位方案、夹紧方案、刀具导向方式及合理制定夹具的技术要求。必要时应进行误差分析与计算。 2）夹具总体方案应与生产纲领相适应； 3）操作方便，工作安全，能减轻工人劳动强度； 4）便于排屑； 5）有良好的结构工艺性。 7.1.2专用夹具设计的一般步骤 （1）研究原始资料，明确设计要求 （2）拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图 （3）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求 夹具总图应按国家标准绘制，比例尽量取1：1，这样可使所绘制的夹具图有良好的直观性。对于很大的夹具，可使用1：2和1：5的比例，夹具很小时可使用2：1的比例。夹具总图在清楚表达夹具工作原理和结构的情况下，视图应尽可能少，主视图应取操作者实际工作位置。 绘制夹具总图可参照如下顺序进行：用假想线（双点划线）画出工件轮廓（注意将工件视为透明体，不挡夹具），并应画出定位面、夹紧面和加工面；画出定位元件及刀具引导元件；按夹紧状态画出夹紧元件及夹紧机构（必要时用假想线画出夹紧元件的松开位置）；绘制夹具体和其它元件，将夹具各部分连成一体；标注必要的尺寸、配合、技术条件；对零件进行编号，填写零件明细表和标题栏。 （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。 7.2机床夹具设计举例 7.2.1 设计实例 下图所示为一夹具设计过程示例。该夹具用于加工连杆零件的小头孔。零件材料为45钢，毛坯为模锻件，年产量为500件，所用机床为立式钻床Z525。设计的主要过程如下：1）精度与批量分析。本工序有一定位置精度要求，属于中批生产，使用夹具加工是适

夹具设计步骤要点

一、机床夹具设计要求 1．保证工件加工的各项技术要求 要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。 2．具有较高的生产效率和较低的制造成本 为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。 3．尽量选用标准化零部件 尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。 4．夹具操作方便安全、省力 为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。 5．夹具应具有良好的结构工艺性 所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。 二、机床夹具设计的内容及步骤 1．明确设计要求，收集和研究有关资料 在接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用、结构特点和技术要求；其次，要认真研究加工件的

工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。 2．确定夹具的结构方案 1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。 2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。 3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。 4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。 5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。 在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。 3．绘制夹具的装配草图和装配图 夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般均应按1：1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。总图上的主视图，应尽量选取与操作者正对的位置。 绘制夹具装配图可按如下顺序进行：用双点划线画出工件的外形轮廓和定位面、加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其他元件或机构；最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具。在夹具装配图中，被加工件视为透明体。 4．确定并标注有关尺寸、配合及技术要求 1）夹具总装配图上应标注的尺寸 ① 工件与定位元件间的联系尺寸，例如，工件基准孔与夹具定位销的配合尺寸。

机床夹具设计步骤和实例

机床夹具设计步骤和实 例 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 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(φ10H9和φ11)，位于互成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。 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。 ①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9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885.0 mm 公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。

②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11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φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。 ②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。也可选择如图2-2-24 (b)所示移动V 形块。考虑结构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。 (3)定位误差计算 ①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±mm 的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差为定位孔(φ38021.00+mm)与定位销(φ38007 .0002.0--mm)的最大间隙，故ΔY ＝＋0. 007＋mm ＝。 由此可知此定位方案能满足尺寸(80±mm 的定位要求。 ②加工φ10H9孔时轴线平行度的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差是定位孔φ28H7与定位面K 间的垂直度误差。故ΔY ＝0. 03mm 。 此方案能满足平行度0. 3mm 的定位要求。 ③加工φ11孔时孔距尺寸(15±mm 。加工φ11孔时与加工φ10H9孔时相同。

夹具设计流程图

夹具设计流程图

设计部各工序作业内容（职责） 一、整理数模及拆分工程 1.接收客户所提供的数模及其它资料（如2D产品图，层次图， 配件清单等）； 2.确认数模的类型，并将其转为MDT档； 3.将转完的图档依工程数及层次图等相关资料组立； 4.依2D产品图及其它相关资料找出焊点并锈在图档上； 5.根据以上资料拆分工程，并选择出合适的焊枪； 二、设计规划 1.依2D产品图及其它相关资料确认钣件的基准面（S面）及基 准孔（H h孔）； 2.确认治具作业高度，操作方式（是否有旋转台，ROBOT焊点， LIFTER等）并定出BAE面（一般治具作出高度为700—850MM）； 3.确定托架的放置位置，并画出其剖面形状，标示其夹持位置； 4.标示出治具的件名，件号及各钣件的件号、厚度； 三、托架设计 1.设置MDT参数（如比例、视角、标注样式、字体、线型等）； 2.依据治具规划书，在MDT数模中画出治具基准坐标线（一般 以R、L表示，LH为负（—）RH为正（+）即百位线），剖

出托架的放置位置形状； 3.根据剖面的形状选择L座，气缸等（CLAMP一般为30KG， 压持力应尽可能大）； 4.由剖面及规划书进行设计； 四、总成设计 1.将设计完成的托架在世界坐标系内全部组立在一起； 2.绘制出底板的形状大小及治具型式； 3.绘制焊枪图，并放置于总组的每个焊点以便于审图； 五、审图 1.检查各托架与焊点焊枪是否干涉，托架与钣件是否干涉，各 托架与托架间是否干涉，托架的结构是否合理等； 2.写出修改方案回馈给设计者； 六、总成拆图、托架拆图 根据审图OK的图面，设计者进行拆图，拆图分总成拆图和托架拆图； （一）总成拆图 1.总成图一般分为总组图、烧焊图、加工图； 2.总组图上须标示出托架数、百位线、钣件件号、基准销座标、 治具的总长总宽总高尺寸； 3.烧焊图上须标示出各零件的焊接位置及加工要求； 4.加工图上须标示出每个孔的位置、孔径以及加工要求；