UG专用夹具设计 教学课件 作者 张士军 第1单元　夹具设计基础.ppt

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1、第1单元　夹具设计基础1.1　夹具在机械加工中的作用1.2　夹具的分类与设计原则1.3　夹具设计原理1.4　夹具的基本结构1.5　夹具设计中常用的公差配合1.1　夹具在机械加工中的作用1.1.1　夹具的作用在机械加工机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是不可缺少的工艺装备，它的设计水平和制造水平直接影响着零件的加工精度、生产效率和产品的制造成本，因此，机床夹具的设计和制造在生产技术准备中占有十分重要的地位。1.1.2　夹具的功能对机床夹具的基本要求就是将工件正确地定位，并可靠地固定在指定位置上。机床夹具除了要保证足够的制造

2、精度外，还需要有足够的刚度以防止加工时可能产生的变形和振动。1.保证工件的加工精度和加工过程的稳定性1.1　夹具在机械加工中的作用在机械加工中，工件是通过机床夹具装夹到机床上的，而夹具在机床上的位置是根据夹具的设计基准精确地进行定位的，因此，工件在加工过程中的位置精度不会受到操作者的技术水平及主观因素的影响，从而可靠地保证工件的加工精度，并且保证加工过程质量的稳定。2.缩短辅助操作时间，提高劳动生产效率由于夹具是在加工一批工件之前，事先安装到机床上的，并经过精心地检测和调整。而夹具本身的设计也充分考虑了工件定位和装夹的方便，因此，在将工件固

3、定到机床夹具上的过程中不再需要检测和调整。这样就极大地简化了加工的操作过程，缩短了辅助操作时间，相对地提高了生产效率。3.降低对工人的技术要求，减轻劳动强度1.1　夹具在机械加工中的作用使用专用夹具安装工件，定位方便、准确、快捷，安装位置精度依靠夹具的精度得以保证，从而降低了对操作工人的技术要求。同时，夹紧操作又可以通过夹具本身的增力机构来实现，进而减轻了工人的劳动强度，并保障了操作的安全性。4.扩大机床的工艺使用范围，相对降低制造成本通过专用夹具的精心设计，可以有效地拓宽机床的工艺范围，实现“一机多能”，这也是生产条件有限的企业经常采用的

4、技术改造措施。例如，在车床上安装专用的夹具和镗杆，就可以完成对工件的镗削加工；在铣床上安装专用的夹具和型面靠模，就可以完成对复杂曲面工件的加工等。1.2　夹具的分类与设计原则1.2.1　夹具的分类1.按夹具的通用特性分类这是一种基本的分类方法，主要反映夹具在不同生产类型中的通用特性，也是选择夹具的主要依据。夹具通常划分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具五大类型。(1)通用夹具　通用夹具是指结构、尺寸已经标准化，并具有一定通用性的夹具，如自定心卡盘、单动卡盘、机用平口钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。(2)专用夹具　专用夹

5、具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。(3)可调夹具　可调夹具是针对通用性夹具和专用夹具的不同特点而发展起来的一类新型夹具。1.2　夹具的分类与设计原则(4)组合夹具　组合夹具是一种模块化的夹具，已经实现商品化的制造。(5)自动线夹具　自动线夹具一般分为两种：一种为固定式夹具，与专用夹具十分相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随着工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移动至下一个工位进行加工。2.按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计所采用的分类方式。按使用的机床分类，可划分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨

6、床夹具和数控机床夹具等。3.按夹具使用的动力源分类1.2　夹具的分类与设计原则按夹具所使用的夹紧动力来源，可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。手动夹具主要靠工人的手工操作，在完成工件定位的同时完成夹紧操作。因此，在设计手动夹具时，要求具备相应的增力机构和自锁性能。机动夹具的定位操作通常也是靠手工操作，但夹紧操作是依靠所采用的相应动力来实现的。常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心夹具等。1.2.2　夹具的设计原则好的夹具设计应遵从以下几项设计原则。1.确保工件的加工精度要求1.2　夹具的分类与设计原则确保工

7、件的加工精度要求是夹具设计的首要原则。在设计夹具时首先要考虑对工件的正确定位，精心设计定位基准，合理地选择定位方法和定位元件。要注意，夹具整体结构及其中的各个零部件之间的配合可能造成对工件加工精度的影响。对大批量使用和重复使用的夹具，要充分考虑其刚度和耐磨性能。2.确保夹具操作的简便可靠采用专用的机床夹具来完成对工件的加工，目的就是保证工件的装夹简洁、方便和可靠，简化对工人操作技术水平的要求，以保证工件加工质量的稳定。对形体复杂的工件，要注意尽可能地减少操作步骤，简化调整过程，缩短装夹时间。3.具有良好的工艺性能1.2　夹具的分类与设计原则

8、专用夹具的设计应力求结构简洁、合理，便于制造、装配、调整、检测和维护。通常，专用夹具的适用范围很小，使用频率有限，在结构设计上如果很复杂，就不容易制造，使得生产准备周期过长。良好