专用机床夹具设计
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机床夹具设计第三章机床夹具设计教学时数:计划14学时教学目的:1、掌握定位误差计算2、掌握夹紧力计算3、掌握专用夹具设计要点,灵活运用定位元件和夹紧机构,根据生产实际和可能设计专用夹具。
教学重点: 1、工件的定位及定位误差计算2、工件的夹紧及夹紧力计算3、夹具的设计及装置合理选择。
教学难点: 1、定位误差计算中基准不重合误差和基准位移误差的计算和分析2、工件的受力分析及夹紧力的计算。
第一节概述一、夹具的功能和分类1.机床夹具的功用:实现工件定位和夹紧;使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置;以保证工件的加工精度。
图3-1:异形杠杆简图图3-2:车床夹具异形杠杆加工需限制的自由度?工件用何定位元件限制了哪些自由度?为何V型块2固定,V形块6可调?且V型块2和V型块6开口方向不同?图3-3:盖板简图图3-4:钻床夹具盖板钻孔(通,盲孔)应限制自由度?夹具用何定位元件来限制各自由度?这里圆柱销,挡销,菱形销,各起什么作用?这里用左侧面和后侧面定位,是否用右侧面和前侧面定位?为什么?机床夹具在加工中的作用:保证加工精度;提高劳动生产率;改善工人劳动条件;降低生产成本;扩大工艺范围。
2、机床夹具的分类和发展(1)分类图3-5: 机床夹具的分类按使用范围和特点分:通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具按使用的机床分:车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。
(2) 发展应适用于产品品种和更新换代快的要求,其方向为柔性化、精密化、高效、自动化。
二、夹具的组成1.定位元件定位:使工件在夹具中占据正确的位置。
2.夹紧装置压紧夹牢:使工件不应受力而脱离已占据的正确位置。
3.夹具体基础件4.其它装置分度装置、对刀装置、导向元件、连接元件。
第二节工件在夹具中的定位夹具设计的任务:首先是选择和设计相应的定位元件来实现工序图上(工艺文件)所要求的定位方案。
主要定位面:主要限位面:一、工件以平面定位1.主要支承:限制工件自由度,起定位作用。
机床夹具的设计步骤一、夹具的设计步骤1.设计准备工作——研究原始资料,明确设计要求和生产条件(1)生产纲领(生产类型)——了解生产批量和对夹具的需用情况;(2)零件图及工序图——了解工件情况、工序要求和加工状态;(3)零件的工艺规程——了解所用机床、刀具等的情况;(4)夹具制造能力——了解夹具制造车间的生产条件和技术现状(5)典型夹具结构及标准——同类型产品的夹具结构、有关夹具标准。
2.确定夹具的结构方案(总体方案)主要包括:(1)确定工件的定位方案,设计定位装置。
根据六点定位原理,确定工件的定位方式,选择和设计定位元件,计算定位误差。
(2)确定工件的夹紧方案,设计夹紧装置。
确定夹紧力、夹紧机构及动力装置。
(3)确定对刀或导向方案,设计对刀或导向装置。
对刀块或钻套、镗套等的设计。
(4)确定其它元件或装置的结构形式。
定位键、分度装置、连接元件等。
(5)协调各装置、元件的布局,确定夹具在机床上的安装方式以及夹具体的结构型式。
3.绘制夹具装配图按照国家制图标准绘制,应清楚表达出夹具的结构及各装置、元件之间的位置关系。
主视图应取操作者实际工作时的位置。
具体方法和步骤如下:(1)在装配图上,工件看作透明体,用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。
(2)依次绘出定位元件或装置、夹紧元件或装置、对刀或导向元件、其它元件、夹具体及连接元件。
(3)标注必要的尺寸、公差和技术要求。
(4)编制夹具明细表及标题栏。
图5-69 实例4.绘制夹具零件图。
画出夹具中非标零件图,并按夹具装配图的要求确定零件的尺寸、公差及技术要求。
——尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度等标注要完整、正确。
二、夹具精度校核使用专用夹具加工工件时,影响加工精度的误差因素主要有三个方面:①工件在夹具中的安装误差,包括定位误差、夹紧误差(工件及夹具的夹紧变形)、夹具制造误差、导向误差等;②对定误差,即夹具在机床上的安装误差;③加工过程误差,与切削过程有关的误差。
机床夹具毕业设计论文毕业设计一、引言机床夹具在机械加工中起着至关重要的作用,它能够保证工件在加工过程中的正确定位和夹紧,从而提高加工精度和生产效率。
本次毕业设计旨在设计一款实用的机床夹具,以满足特定零件的加工需求。
二、零件分析本次设计的零件为_____,该零件的结构较为复杂,具有多个加工表面和精度要求。
通过对零件图的仔细分析,确定了其主要加工工序包括铣削、钻孔、镗孔等。
在设计夹具时,需要充分考虑零件的形状、尺寸、材料以及加工工艺等因素,以确保夹具能够有效地定位和夹紧零件。
三、夹具设计方案(一)定位方案根据零件的结构特点和加工要求,选择了以平面和孔作为定位基准。
在夹具上设置了相应的定位元件,如支承板、定位销等,以保证零件在加工过程中的正确位置。
(二)夹紧方案为了确保零件在加工过程中不会发生位移和振动,采用了气动夹紧装置。
通过气缸的作用,使夹紧力均匀地作用在零件上,提高了夹紧的可靠性和稳定性。
(三)夹具结构设计夹具的整体结构采用了组合式设计,由夹具体、定位元件、夹紧装置、导向元件等组成。
夹具体采用了铸造结构,以保证其强度和刚度。
定位元件和夹紧装置通过螺栓和销钉固定在夹具体上,便于安装和调整。
四、夹具的工作原理当零件放置在夹具上时,通过定位元件实现零件的准确定位。
然后,启动气动夹紧装置,使夹紧力作用在零件上,将其牢固地夹紧。
在加工过程中,导向元件能够保证刀具的正确进给方向,提高加工精度。
五、夹具的制造工艺(一)材料选择夹具体选用了HT200 铸铁材料,定位元件和夹紧装置选用了45 钢,并进行了相应的热处理,以提高其硬度和耐磨性。
(二)加工工艺夹具体采用铸造工艺制造,然后进行时效处理,以消除内应力。
定位元件和夹紧装置采用车削、铣削、磨削等加工工艺,以保证其精度和表面质量。
六、夹具的精度分析(一)定位误差分析通过对定位方案的分析,计算出了定位误差,并与零件的加工精度要求进行了比较,确保定位误差在允许范围内。
第三章 各类机床夹具3.1车床夹具在车床上用来加工工件的内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。
车床夹具多数安装在车床主轴上;少数安装在车床的床鞍或床身上,由于后一类夹具应用很少,属机床改装范畴,故本章不作介绍。
除了顶尖、拨盘、三爪自定心卡盘等通用夹具外,安装在车床主轴上的专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。
3.1.1角铁式车床夹具夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式车床夹具,其结构不对称,用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面,如图3—2和图4—3所示。
图3—2为加工图3—1所示的开合螺母上Φ40027.00+mm 孔的专用夹具。
工件的燕尾面和两个声Φ12 010.00+mm 孔已经加工,两孔距离为38±0.1mm ,Φ40027.00+mm 孔经过粗加工。
本道工序为精镗声Φ40027.00+mm 孔及车端面。
加工要求是:Φ40027.00+mm 孔轴线至燕尾底面C 的距离为45±0.05mm ,Φ40027.00+mm 孔轴线与c 面的平行度为0.05mm ,加工孔轴线与Φ12 010.00+mm 孔的距离为8±0.05mm 。
为贯彻基准重合原则,工件用燕尾面B 和C 在固定支承板8及活动支承板10上定位(两板高度相等),限制五个自由度;用声Φ12010.00+mm 孔与活动菱形销9配合,限制一个技术要求: Φ40027.00+mm 的轴线对两B 面的对称面积垂直度为0.05图3-1 开合螺母车削工序图自由度;工件装卸时,可从上方推开活动支承板l0将工件插入,靠弹簧力使工件靠紧固定支承板8,并略推移工件使活动菱形销9弹入定位孔Φ12 010.00 mm内。
采用带摆动V形块3的回转式螺旋压板机构夹紧。
用平衡块6来保持夹具的平衡。
图3-2角铁式车床夹具1、11一螺栓2一压板3~摆动V形块4一过渡盘5一夹具体6~平衡块7一盖板8一固定支承板9一活动菱形销l0一活动支承板图3-3所示为车气门顶杆端面的夹具。
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;4)精度控制项目的完备性以及各控制项目公差数值规定的合理性;5)夹具结构设计的工艺性;6)夹具制造成本的经济性。
机床夹具设计毕业论文机床夹具设计随着工业技术的发展和进步,机床在现代制造业中扮演着重要的角色。
而机床夹具作为机床的重要配套设备,对于提高加工效率和保证产品质量起着至关重要的作用。
因此,机床夹具设计成为了一个备受关注的研究领域。
一、机床夹具设计的意义机床夹具是将工件固定在机床上进行加工的工具。
它不仅能够保证工件的稳定性和精度,还能够提高加工效率和降低生产成本。
因此,合理的机床夹具设计对于提高加工质量和效率具有重要意义。
二、机床夹具设计的基本原则1.适应性原则:机床夹具设计应根据具体工件的形状、尺寸和加工要求进行设计,以保证夹具与工件的完全契合。
2.稳定性原则:机床夹具设计应保证夹具在加工过程中的稳定性,避免夹具的松动和变形,从而影响加工质量。
3.刚性原则:机床夹具设计应具备足够的刚性,以保证夹具在加工过程中不会发生变形,从而影响加工精度。
4.易操作原则:机床夹具设计应简单易用,方便操作和调整,减少操作人员的劳动强度。
5.安全性原则:机床夹具设计应考虑操作人员的安全,采取相应的安全措施,避免事故的发生。
三、机床夹具设计的关键技术1.夹具定位技术:夹具的定位是保证工件加工精度的重要环节。
通过合理的定位方式和定位装置,可以确保工件在加工过程中的位置稳定,提高加工精度。
2.夹紧技术:夹紧是夹具的主要功能之一。
通过合理的夹紧方式和夹紧装置,可以保证工件在加工过程中的稳定性,避免工件的松动和变形。
3.工件支撑技术:工件的支撑是保证工件加工稳定性和精度的关键。
通过合理的支撑方式和支撑装置,可以有效地减少工件的振动和变形,提高加工质量。
4.夹具刚性设计:夹具的刚性是保证夹具稳定性和加工精度的重要因素。
通过合理的夹具结构设计和材料选择,可以提高夹具的刚性,减少变形,提高加工精度。
四、机床夹具设计的发展趋势随着现代制造技术的不断发展,机床夹具设计也在不断更新和改进。
未来的机床夹具设计将更加注重自动化和智能化。
例如,采用传感器和控制系统实现夹具的自动调整和自适应,提高夹具的适应性和稳定性。
典型机床夹具设计引言:机床夹具设计是机械加工中重要的一部分,它的设计质量直接影响到加工产品的质量和生产效率。
典型机床夹具设计包括夹具的选择、夹具的结构设计和夹具的加工制造等方面。
本文将就典型机床夹具设计的一般步骤进行分析,并以五轴加工中心的夹具设计为例进行详细说明。
一、典型机床夹具设计的步骤:1、确定加工要求:首先根据产品的加工要求确定夹具的使用条件,包括工件的形状、尺寸和材料等方面的要求。
2、选择夹具类型:根据加工要求选择合适的夹具类型,例如,对于平面加工,通常可以选择钳工钳或万能钳等;对于多工序加工,可以选择支承式夹具或分度式夹具等。
3、进行夹具结构设计:基于夹具类型和加工要求,进行夹具的结构设计。
夹具结构设计的关键点包括夹紧方式的选择、定位方式的选择和夹紧行程的设计等。
4、进行夹具零件设计:根据夹具的结构设计将其分解为各个零件,并对各个夹具零件进行详细设计。
夹具零件设计的要求包括零件的强度、刚度和耐磨性等方面。
5、进行夹具装配设计:根据夹具零件设计的结果对夹具进行装配设计,包括各个零件的位置和安装方式等。
工制造。
加工工艺的选择和机械设备的使用对夹具的加工质量和加工效率都有影响。
7、进行夹具试用和调整:在夹具制造完成后,对夹具进行试用和调整。
通过试用和调整可以获得夹具的工作性能和使用效果等信息。
二、五轴加工中心夹具设计的实例分析:五轴加工中心用于加工一种具有复杂曲面的零件,加工要求为高精度、高效率和高稳定性。
根据加工要求,选择采用分度式夹具。
具体步骤如下:1、确定加工要求:产品要求加工精度达到0.02mm,加工速度达到60m/min。
2、选择夹具类型:根据加工要求选择分度式夹具,该夹具可以实现对产品进行分度加工,满足产品的加工精度要求。
3、进行夹具结构设计:夹具结构设计应包括基座、夹紧装置、定位装置和支撑装置等。
其中,基座用于将夹具固定在加工中心上,夹紧装置用于固定工件,定位装置用于确定工件在加工中心上的位置,支撑装置用于支撑和稳定工件。
机床夹具设计步骤
一、机床专用夹具的设计步骤
(一)设计前的预备工作
1)明确工件的年生产纲领。
2)熟识工件的零件图和工序图。
3)了解工艺规程中本工序的加工内容、机床、刀具、切削用量、工时定额和同时加工工件数。
(二)总体方案的确定
1)定位方案——依据工序图分析本工序的工序内容和加工精度要求,根据六点定位原理拟定定位方案和选择定位元件。
要拟定几种详细方案进行分析比较,通过分析和计算定位误差,从中确定合理的方案。
2)夹紧方案——确定夹紧力的方向、作用点,选择和确定夹紧元件或夹紧机构,估算夹紧力大小,选择和设计动力源。
夹紧方案也需反复分析比较。
3)夹具的总体形式——一般应依据工件的外形、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。
(三)绘制夹具装配图——总装配图应按比例1:1 绘制,主视图应按操作实际位置布置,三视图要能完整清晰地表示出夹具的工作原理和结构。
机床专用夹具的设计步骤及绘制夹具装配图的一般挨次:
(四)绘制夹具零件图
装配图中的非标准零件均应绘制零件图,视图尽可能与装配图上的位置全都,尺寸及公差、形位公差、协作精度及表面粗糙度等要标注完整。
二、夹具精度的验算
1)工件在夹具中的定位误差和夹紧误差。
2)夹具在机床上的对定误差。
3)加工过程中的其他误差。