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夹具设计


当α=90°时,有:
T H 0.707D 0.5N
V 形块
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以其他表面定位
工件以锥面定位 工件以齿面定位
5.2.1 定位方法与定位元件
一面两孔定位
生产中最常见的“一面两孔”定位 “一面两孔”定位的特点: 容易实现基准统一; 位置精度高;
5.2.1 定位方法与定位元件
5.1.1 机床夹具定义和组成
铣轴端槽夹具 1 — V型块 2 — 支撑套 3 — 手柄 4 — 定向键 5 — 夹具体 6 — 对刀块
5.1.1 机床夹具定义和组成
夹具工作的要点
使工件在夹具中占有正确的位置;(工件在 夹具中的定位) 夹具对机床有准确的相对位置(夹具相对机 床的定位)
定位元件的定位工作面对于夹具与机床相联接的表面之间有准 确的相对位置,从而满足工件加工面对定位基准的相互位置精度 要求;
可以自动调整其位置以适应工件定位表面的变化。只限
制一个自由度,可提高工件的安装刚性和稳定性。
自位支承
5.2.1 定位方法与定位元件
辅助支承——在工件完成定位后才参与支承,它不起定 位作用,而只起支承作用,常用于在加工过程中加强被加 工部位的刚度,提高切削稳定性。
辅助支承
5.2.1 定位方法与定位元件
支承钉
支承板
5.2.1 定位方法与定位元件
可调支承——支承点的位置可以在一定高度范围内 调整的支承。当工件定位表面不规整或工件批与批之间 毛坯尺寸变化较大时,常用可调支承。
可调支承
注意:每一批工件都要对可调支承进行调整,且调
整完后一定要锁紧,即将该位置固定。
5.2.1 定位方法与定位元件
自位支承——又称浮动支承。在定位过程中,支承点
注意:首先选择与夹具定位元件接触的表面,即选择 工件的定位基准。工件的定位基准一旦选定,则工件 的定位方案、夹具的定位元件也就基本确定了。
定位元件的基本要求
足够的精度。足够的硬度和耐磨性。足够的刚 度和强度。工艺性要好。便于清除切屑。
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以平面定位
固定支承 为保持几个支承板的等 高性应: 严格控制其高度公差 装配后统一磨削 在设计时应注意,支承 板定位表面应被工件 定位表面完全遮盖, 即其面积小于工件定 位表面面积,以使定 位元件均匀磨损。
d B > 3~ 6 d-0.5 > 6~ 8 d- 1 >8~20 d- 2 >20~25 d- 3 d- 4
(单位:mm)
>25~32 >32~40 d- 5 >40~50 d- 6
b1
b
1
2
2
3
3
4
3
5
3
5
4
6
5
8
b ——削边销计算宽度
b1 ——修圆后留下的圆柱部分宽度
【例1】 设计计算图6-1夹具两销定位的有关
刀具相对定位元件的定位工作面调整到准确 位置,保证刀具在工件上加工出的表面对工件 定位基准的位置尺寸;(对刀) 定位始终可靠,需要夹紧。
5.1.1 机床夹具定义和组成
夹具的组成
1、定位元件 用以确定工件在夹具中的位置 2、夹紧装置 保持工件在夹具中的既定位置 加工过程中不因外力而改变位置 3、对刀与导引元件 预先调整夹具相对于刀具的位置 4、联接元件和联接表面 确定夹具在机床上的位置 5、夹具体 夹具的各种元件、装置联结成一个整体的基础件 6、其它装置 一些特殊需要而设置的装置
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以外圆柱面定位
V 形块(支承定位)
图a用于短精基准
V形块的结构类型
图b用于较长粗基准 图c用于长基准,精基准 图d较粗大工件,可镶钢垫,提高耐磨性,节约钢材
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以外圆柱面定位
V 形块(支承定位)
TH
1 D N 2 sin( / 2) tan( / 2)
(注:若是毛坯面,则仍有△JW)
5.2.2 定位误差计算
3)微分法
根据定位误差的定义,要计算定位误差,必须确定工序
基准在加工要求方向上最大的变动量,而这个变动量相对 于基本尺寸而言是个微量,因而可将这个变动量视为某个 基本尺寸的微分。微分法是把工序基准与夹具上在加工要 求方向上某固定点相连后得到一线段,用几何的方法得出
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以圆柱孔定位
心轴——在车、铣、 磨、齿轮加工等机床 上加工套筒类和盘类 零件。
刚性心轴 弹性心轴 自动定心心轴 液塑心轴 过盈配合 间隙配合 小锥度心轴
心轴

过盈配合心轴
间隙配合孔定位
心轴
弹性心轴
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以圆柱孔定位
定位销
菱形销
锥形销
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以外圆柱面定位
当工件对称度要求较高时,选用V形块 当工件定位圆柱面精度较高时,可选用定位套或半圆 形定位座 套筒
套筒定位
5.2.1 定位方法与定位元件
5.2.1 定位方法与定位元件
半圆套 对于有些大型工件,不便从轴向安装,此时可利用半 圆套定位。如下图上半圆夹紧,下半圆定位。
工件以圆柱孔定位
心轴
B A
3 2 1
自动定心心轴
1—螺母 2—弹簧 3—活块
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以圆柱孔定位
心轴
液塑心轴
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以圆柱孔定位
定位销:工件上定 位内孔较小时,常选 定位销
定位销 圆柱定位销 圆锥定位销 菱形定位销
圆柱定位销
5.2.1 定位方法与定位元件
△DD之间进行调整
5.2.2 定位误差计算
定位误差的概念
定位误差是由于工件在夹具上(或机床上)定位不准确 而引起的加工误差。 例如在轴上铣键槽,要求保 证槽底至轴心的距离 H。若采用
ΔDW
V 型块定位,键槽铣刀按规定尺 寸H调整好位置。实际加工时, 由于工件直径存在公差,会使轴
O
O2
心位置发生变化。此变化量就是
5.1.1 机床夹具定义和组成
夹具?
在机床上对工件进行加工时,为保证加工精 度和提高生产率,使工件在机床上相对刀具 占有正确位置的辅助装置。
对机械加工质量、工人劳动强度、生产率和生产成本 有直接影响。
比直接装夹和划线找正等方法更为快捷有效
5.1.1 机床夹具定义和组成
连杆铣槽夹具 1 — 菱形销 2 —对刀块 3 — 定位键 4 — 夹具底板 5 — 圆柱销 6 — 工件 7 — 弹簧 8 —螺栓 9 — 螺母 10 — 压板 11 — 止动销
台阶面,要求保证尺寸a ,即工 序基准为工件顶面。如刀具已 调整好位置,则由于尺寸 b 的 误差会使工件顶面位置发生变 化,从而使工序尺寸 a 产生误 差。
ΔDW
b
工序基准
定位基准
由于基准不重合引起的定位 误差
a
5.2.2 定位误差计算
1)合成法
△DW=△BCcosα±△JW cosβ
式中 △DW ——定位误差; △BC ——基准不重合误差; △JW ——基准位置误差; α ——基准不重合误差与加工方向的夹角; β ——基准位置误差与加工方向的夹角。 变动趋势相同时,取“+”号;当、变动方向相反时 ,取“-”号。
尺寸。
【解】取两销中心距(57±0.02)mm
取圆柱销直径为d1=φ42.6g6mm
选取菱形销的宽度b=4mm 计算菱形销与其配合孔的最小间隙 确定菱形销的公差
5.2.2 定位误差计算
使用机床夹具时,加工误差由三部分组成:
定位误差 △DW 基准位置误差△JW 基准不重合误差△BC 1、安装误差 △AZ
平面定位元件的选用 面积较小的基准平面选用支承钉 面积较大、平面度精度较高的基准平面定位 选用支承板 毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定 位时,选用自位支承 毛坯面作基准平面,调节时可按定位面质量 和面积大小分别选用可调支承 当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性 和可靠性时,可选用辅助支承
5.2.1 定位方法与定位元件
一面两孔定位设计计算
1)确定两销中心距尺寸及公差:取工件两孔中心距基本尺寸为两 销中心距基本尺寸,其公差取工件孔中心距公差的1/5~1/3
2)确定圆柱销直径及其公差:取相应孔的最小直径作为圆柱销直 径的基本尺寸,其公差一般取g6或f7。
3)确定菱形销宽度、直径及其公差:按有关标准(见下表)选取 菱形销的宽度 b ;然后按前式计算菱形销与其配合孔的最小间隙 Δ2min ;再计算菱形销直径的基本尺寸:d2=D2-Δ2min ;最后按 h6或h7确定菱形销直径公差。 菱形销结构尺寸
由于工件的定位而引起的加工误 差,故称为定位误差。
A
定位误差
H
O1
5.2.2 定位误差计算
定位误差的来源
1)由于工件定位表面或夹具定位元件制作不准确引起的
定位误差,称为基准位置误差,如前页图所示例子。 2)由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位 误差,称为基准不重合误差。
右图所示工件以底面定位铣
对刀误差△DO 2、对定误差△DD 夹具位置误差△W
夹紧误差△JJ
3、过程误差△GC 机床、夹具、刀具的磨损
力变形、热变形
5.2.2 定位误差计算
要保证加工精度, 必须满足加工误差不等式:
△AZ+ △DD+△GC ≤ T
T—工件公差 一般可平均分配 △AZ≤(1/3)T △DD≤(1/3)T △GC≤(1/3)T 也可给△GC留(1/3)T、(2/3)T在△AZ、
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