UG专用夹具设计 教学课件 作者 张士军 第4单元　车床夹具的设计.ppt

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1、第4单元　车床夹具的设计4.1　车床夹具的分类及设计要点和步骤4.2　心轴类车床夹具的设计4.3　卡盘类车床夹具的设计4.4　角铁类车床夹具的设计4.1　车床夹具的分类及设计要点和步骤4.1.1　车床夹具的分类车床夹具按其使用范围大小，可分为通用车床夹具和专用车床夹具两大类。通用车床夹具主要有自定心卡盘、单动卡盘、拨动顶尖等。此类车床夹具已经完全标准化，成为工业商品，由专门的厂家商业化生产，故本书只讲述专用车床夹具的设计。专用车床夹具按其结构形式和装夹工件的方式不同，分为心轴类车床夹具、卡盘类车

2、床夹具和角铁类车床夹具。1.心轴类车床夹具心轴类车床夹具通常用于以工件的内孔作为定位基准，加工外圆柱面的情况。典型的心轴类夹具有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖式心轴等。2.卡盘类车床夹具4.1　车床夹具的分类及设计要点和步骤卡盘类车床夹具的结构特点是具有卡盘形状的夹具体。使用卡盘式夹具加工的工件形状一般都比较复杂，多数情况是工件的定位基准为与加工圆柱面垂直的端面，夹具上的平面定位件与车床主轴的轴线相垂直。3.角铁类车床夹具角铁类车床夹具的结构特点是具有类似角铁形状的夹具体。常用于加工壳体、支座、接头等

3、形状复杂工件的内、外圆柱面和端面。4.1.2　车床夹具的设计要点由于车床夹具一般是安装在机床的主轴上，随主轴高速旋转，因此对车床夹具的设计有着特别的要求。1.夹具的结构要紧凑4.1　车床夹具的分类及设计要点和步骤夹具外轮廓尺寸要尽可能小，重量尽可能轻，夹具重心应尽可能靠近回转轴线，减小惯性力和回转力矩。2.夹具设计时应考虑设计平衡结构消除夹具回转中可能产生的不平衡现象，以避免振动对工件加工质量和刀具寿命的影响。特别是角铁类车床夹具最容易出现此类问题。平衡措施主要有两种方法，即设置平衡块和增设减重

4、孔。3.夹具的夹紧装置应力求夹紧迅速、可靠设计时还要注意夹具旋转惯性力可能使夹紧力有减小的倾向，为防止回转过程中夹具夹紧元件的松脱，要设计好可靠的自锁结构。4.夹具与车床主轴的定位和连接要准确、可靠4.1　车床夹具的分类及设计要点和步骤连接轴或连接盘（过渡盘）的回转轴线与车床主轴的轴线应具有尽可能高的同轴度。对于外轮廓尺寸较小的夹具，可采用莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接；对于外轮廓尺寸较大的夹具，可通过特别设计的过渡盘与机床主轴轴颈配合连接。无论哪一种连接方式都要注意连接牢固，不能产生松动情况。

5、特别要考虑当主轴高速旋转、急刹车等情况时，夹具与主轴之间应设有防松装置。5.工件尺寸不能大于夹具体的回转直径夹具上所有的元件和装置不能大于夹具体的回转直径。靠近夹具体外缘的元件，应尽量避免有凸起的部分，必要时回转部分外面可加装防护罩。4.1.3　车床夹具的设计步骤4.1　车床夹具的分类及设计要点和步骤使用UG软件进行夹具的设计，首先，要明确工件的加工工艺要求，分析工件工程图所注明的加工精度和已经完工的工序。其次，确定工件的加工方式和定位方案，选择合适的定位元件或支承元件，初步设计出此类元件，并将

6、这些元件的实体与工件的实体组装到一起。再次，确定夹紧方案，初步设计出夹紧机构和元件，并将这些元件按配合关系组装到一起。最后，确定夹具体结构，设计出夹具体及其与机床的连接方式，并通过夹具体将夹具所有元件装配到一起。1.确定定位方案4.1　车床夹具的分类及设计要点和步骤按拟定的定位方案，根据工件工程图、工序要求和设计任务，选择工件的定位基准。采用UG的建模应用模块设计出工件的实体模型，并按实际加工方位固定在三维空间上。设计出所有定位元件的实体模型，并根据相应的配合方式组装到已完成安装的工件上。2.确

7、定夹紧方案按拟定的夹紧方案，根据工件和定位元件的结构及尺寸，设计出所有夹紧元件和相关紧固元件的实体模型，并按相应的配合方式组装到已完成的装配结构中。在装配过程中，如发现配合不合适的地方，对前面所设计的元件进行修改更正，并调整装配结构。3.确定夹具体结构4.1　车床夹具的分类及设计要点和步骤按拟定的夹具结构，根据工件、定位元件和夹紧元件设计出夹具体、相关紧固元件和辅助元件的实体模型，并按照相应的配合方式组装到已完成的装配结构中。在装配过程中，如发现配合不合适的地方，可对前面所设计的元件进行修改更正

8、，并调整装配结构。完成全部装配后，要检验整个夹具结构是否能满足设计任务目标，如果有差错，要对相关元件进行修改编辑，并重新调整装配结构，直至实现设计目标。4.绘制夹具图样按照设计任务要求，用UG的制图应用模块，绘制全部的夹具元件和夹具装配的工程图，并根据第1单元的1．5夹具中常用的公差配合的内容，对全部图样进行技术标注。4.2　心轴类车床夹具的设计4.2.1　通孔弹性夹头定心夹具的设计通孔弹性夹头定心夹具是以具有弹性结构的内夹头作为定位和夹紧元件来装夹工件的。以车削限位衬套工件用夹具的具体设计步骤