机床夹具设计步骤与实例

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1、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°的两平面内，孔径不大，工

2、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

3、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。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±0.2)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(φ38mm)与定位销(φ38mm)的最大间隙，故ΔY＝(0.021＋0.007＋

4、0.013)mm＝0.041rnm。由此可知此定位方案能满足尺寸(80±0.2)mm的定位要求。②加工φ10H9孔时轴线平行度0.3mm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±0.25)mm。加工φ11孔时与加工φ10H9孔时相同。此方案能满足孔距(15±0.25)mm的定位要求。4．确定夹紧方案参考夹具资料，采用M12螺杆在φ28H7孔上端面夹紧工件。5．确定引导元件(钻套的类型及结构尺寸)⑴对φ

5、H9孔，为适应钻、铰选用快换钻套。主要尺寸由《机床夹具零、部件》国家标准GB/T2263－80,GB/T2265－80选取。钻孔时钻套内径φ10mm、外径φ15mm；衬套内径φ15mm，衬套外径φ22mm。钻套端面至加工面的距离取8mm。麻花钻选用φ9.8mm。(2)对φ11孔，钻套采用快换钻套。钻孔时钻套内径φ11mm、外径φ18mm，衬套内径φ18mm，外径φ26mm；钻套端面至加工面间的距离取12mm。麻花钻选用φ10.8mm。各引导元件至定位元件间的位置尺寸分别为(15±0.03)mm和(18±0.05)mm，各钻套轴线对基面的直线度允差为

6、0.02mm。6．夹具精度分析与计算由图2-2-22可知，所设计夹具需保证的加工要求有：尺寸(15±0.25)mm；尺寸(80±0.2)mm；尺寸14mm及φ10H9孔和φ28H7孔轴线间平行度允差0.3mm等四项。除尺寸14mm，因精度要求较低不必进行验算外，其余三项精度分别验算如下。(1)尺寸(80±0.2)mm的精度校核。定位误差ΔD，由前已计算，已知Δ＝0.041mm。定位元件对底面的垂直度误差ΔA＝0.03mm。钻套与衬套间的最大配合间隙ΔT1＝0.033mm。衬套孔的距离公差ΔT2＝0.1mm。麻花钻与钻套内孔的间隙X2＝0.050mm

7、。衬套轴线对底面(F)的垂直度误差ΔT3＝0.05mm。因而该夹具能保证尺寸(80±0.2)mm的加工要求。(2)尺寸(15±0.25)mm的精度校核。ΔD＝0.041mm，ΔA＝0.03mm，ΔT1＝0.033mm。衬套孔与定位元件的距离误差ΔT2＝0.06mm。麻花钻与钻套内孔的间隙X＝0.061mm。因而尺寸(15±0.25)mm能够保证。(3)φ10H9轴线对φ25H7轴线的平行度0.3mm的精度校核。ΔD＝0.03mm，ΔA＝0.03mm。衬套对底面(F)的垂直度误差ΔT＝0.05mm。因而此夹具能保证两孔轴线的平行度要求。7．绘制夹具总

8、图根据已完成的夹具结构草图，进一步修改结构，完善视图后，绘制正式夹具总装图，如图2-2-23所示。8．绘制夹具零件图样从略