模具工艺26（七章）.ppt

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1、 机床专用夹具设计机床专用夹具设计 概述 工件定位工件的夹紧工件的夹紧 一一 夹紧原理夹紧原理 是保证工件在加工过程中不会由于切削力，离心力或重力等外力作用而产生位置的改变（定位的位置）1 对夹紧装置的基本要求对夹紧装置的基本要求（1）夹得稳 夹紧时应保持工件在定位时所处的正确位置（2）夹得牢 夹紧后在加工过程中不应产生振动，变形和表面损伤（3）夹得快 夹紧机构应力求操作方便，省力，安全，有利于快速装卸工件，减 轻工人劳动强度，提高加工效率此外，采用手动夹紧机构时必须具有自锁作用 2 夹紧力确定的基本原则夹紧力确定的基本原则（1）夹紧力方向的确定 主要夹紧力的方向应尽量指向工件的主要定位基准面

2、 夹紧力方向应尽量施于工件刚性较强的方向（图7.3）夹紧力方向应有利于减小夹紧力（图7.44）当夹紧力Q方向与重力W，切削力F的方向一致时，可借助于切削力，重力来承担一部分夹紧力，此时所需夹紧力最小 2 夹紧力确定的基本原则夹紧力确定的基本原则（1）夹紧力方向的确定（2）夹紧力作用点的确定 夹紧力作用点应落在定位元件的支承范围内，否则会引起工件失稳和翻转（图7.45）夹紧力作用点应选择工件刚性较好的部位（图7.46）目的减小工件受力变形 夹紧力的作用点应尽量靠近加工面 防止加工引起振动与变形 3 夹紧力大小的确定夹紧力大小的确定手动夹紧机构：凭人力控制，不计算夹紧力机动夹紧机构：要计算夹紧力来

3、决定动力部件的尺寸 工件的夹紧工件的夹紧 一 夹紧原理二二 典型夹紧机构典型夹紧机构 1 斜楔夹紧机构（图7.48）利用斜面摩擦自锁原理来夹紧工件 2 螺旋夹紧机构（图7.51）利用螺纹的自锁功能来夹紧工件 3 圆偏心夹紧机构（图7.56）特点：夹紧迅速方便，自锁性差，夹紧行程小适用：切削力小的精加工或半精加工工序 工件的夹紧工件的夹紧 一 夹紧原理 二 典型夹紧机构 三三 组合夹紧机构与联动夹紧机构组合夹紧机构与联动夹紧机构 1 组合夹紧机构 是由几个简单的夹紧元件利用杠杆和自锁原理组成的，它可改变原始外力的大小和方向，应用灵活，方便 图7.53 a:减力机构 b:可改变夹紧力方向机构 c：

4、增力机构 2 联动夹紧机构 是利用一个原始外力实现单件或多件的多点，多向同时夹紧的机构图7.56 螺旋，偏心组合夹紧图7.57 偏心轮，斜楔组合夹紧图7.59是单件联动夹紧机构由一个动作变为两个动作（下压，侧压）图7.60是多件联动夹紧机构 四四 各类机床夹具的设计特点各类机床夹具的设计特点1 车床夹具（主要介绍安装在主轴上的）（1）车床夹具的特点：具有足够的强度，刚度和可靠的夹紧机构夹具的轴线应与车床主轴重合具有匀称的结构，以提高回转的平稳性 车床夹具车床夹具（1）车床夹具的特点（2）车床夹具的典型结构分析）车床夹具的典型结构分析 1）心轴类车床夹具 分为：顶尖式和尾柄式顶尖式：多用于工件内

5、孔作为定位基准，以保证加工外圆与内孔的同轴度 图7.61a 为圆柱心轴，其工作部分与工件内孔按H7/h6,g6,f7配 合，此心轴装卸方便，定心精度不高，夹紧螺母前放 置一个开口销，以便快速装卸工件尾柄式：多用于加工短筒，盘形等工件图7.61b工件以一面，两销定位，用带浮动压块的压板夹紧工件 2）花盘式车床夹具用于复杂结构工件的装夹图7.62工件采用平面两销孔定位，并用螺钉，压板压紧工件 为防止高速转动时产生较大的离心惯性力，专门设置平衡块3 车床夹具的设计要点车床夹具的设计要点 1 定位装置与夹紧装置的设计特点是使加工表面的中心线与机床主轴的旋转轴线重合 2 夹具与机床主轴的连接 安装方式有

6、以下两种 用莫氏锥柄锸入机床主轴内孔，并用螺杆拉紧如图7.63a 通过过渡盘与机床主轴连接 主轴端部结构不同的安装情况图7.63b 用定位孔按H7/h6与主轴圆柱面配合并用螺纹和主轴连接 再用两个保险环防松图7.63 cd 是利用主轴外圆锥面定位，其定位精度高于圆柱面定位 车床专用夹具都是以定位止口孔按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上，用螺钉紧固 3 总体结构的设计特点 夹具体一般设计成圆盘形，应尽可能轻，悬伸臂尽量短 如夹具体的总体结构在加工时不平衡，则应设置配重块，并在夹具交 付使用前必须作静平衡试验 为保证夹具工作安全，夹具上的元件不应超出夹具体的边缘，易甩出的 元件要采用措

7、施紧固，当夹具有突出部分时，要加防护罩 铣床夹具铣床夹具 1 铣床夹具的特点及类型特点：夹具应具有足够的强度和刚度，应有良好的自锁性和抗振性，在 在夹具上常设置专门的快速对刀装置，以减少调刀，换刀时间类型：按机床的进给方式分为直线进给式，回转进给式和曲线进给式其 中直线进给式应用最广 2 铣床夹具的典型结构分析图7.64是用来加工连杆上的两对槽的铣床夹具 工件采用一面两销定位（见图7.64AA旋转），用两套螺旋压板装置分别从两侧压紧工件，整个夹具以底面两定向键在铣床的T形槽内定位，用螺栓固定铣削时靠直角对刀块调整铣刀与工件的位置关系 铣床夹具的设计要点铣床夹具的设计要点 1 定位与夹紧装置的设

8、计定位装置：主要定位面尽量大些以保证稳定性，必要时为增加工件的安装 刚度应采用辅助支承夹紧装置：应有足够的夹紧力和良好的自锁性能，施力作用点尽量靠近加 工面，若为手动夹紧，多采用螺旋压板夹紧机构（见图7.53）2 夹具与机床的连接 是利用装在夹具体底面的两个定向键（图7.65）与机床工作台上的T形槽定位，并用螺栓压板固定 3 对刀装置的设计 对刀块的结构：图7.66铣刀的调整：刀具要在缓慢地靠近铣刀，并在对刀面与铣刀之间塞入 塞尺其松紧适度 4 总体结构设计特点（1）定位夹紧装置要有足够的强度刚度，整个夹具的高度尽可能降低（2）夹具设计要考虑清理切屑，排除切削液方便（机油）（3）大型铣床夹具应

9、安装吊环，方便起吊和运输 钻床夹具钻床夹具（钻模）1 钻模的分类 固定式，盖板式，翻转式，回转式，移动式等（1）固定式：在使用中，夹具和工件在机床上的位置固定不变，这种夹具 刚性好钻孔位置精度高，主要用于大孔的加工（见图7.2）（2）盖板式：这类钻模没有夹具体，钻模板上除了安装钻套之外，还增加 了工件的定位元件和夹紧装置，夹具结构简单多用于大型工件上 的小孔加工（见图7.67）（3）翻转式：工件一次性安装到夹具中后，可借助夹具使用过程中的手动 翻转来加工不同方向上的孔（见图7.68）（4）回转式：对于分布于同一圆周上的多个等直径轴向孔，常采用回转钻模 加工（见图7.70）（5）移动式：是指工件

10、安装到夹具上后，可通过夹具整体的移动来依次完成 多个孔的加工的钻模（见图7.71）钻模设计要点钻模设计要点 1 钻模类型的选择 选择钻模类型时要注意以下几点（1）孔径大于10或加工精度要求高时，宜采用固定式（2）翻转式钻模与工件的总重量不宜超过100N（3）移动式钻模所加工的工件孔径不宜过大（4）盖板式钻模重量不宜超过100N 2 钻模板的设计 钻模板应具有足够的强度，刚度其结构有以下几种（1）固定式 钻模板与夹具体的固定方法，常用螺钉紧固，销钉定位 这种钻模板的钻孔精度高，使用最广见图7.72a（2）铰链式 当钻模板妨碍工件的装卸时，可采用铰链式钻模板如图 7.72b铰销与钻模板G7/h6,

11、与铰链座采用N7/h6（3）可卸式 钻模板的两孔在圆柱销和削边销上定位，一般加工小孔 不需夹紧装置，加工完毕需将钻模板卸下才能装卸工件，这 中钻模板装卸工件费时费力（见图7.72c）钻模设计要点钻模设计要点 1 钻模类型的选择 2 钻模板的设计 3 钻套的选择与设计钻套的选择与设计 1 钻套的分类（1）固定式 钻套与钻模板为过盈配合H7/n6或H7/r6（见图7.73）A型使用广（2）可换式 它通过衬套与钻模板相连接，衬套与钻模板取小过盈配合 钻套与衬套小间隙配合，便于更换，钻套用螺钉压紧 这种钻套适合单纯钻孔（低精度的孔加工）（3）特殊式 是根据被加工工件专门设计的钻套（非标）见图7.75 2 钻套有关参数的确定（1）钻套内径 d 一般与刀具按基轴制配合，钻孔扩孔时取F7,F8公差，铰 孔时取G6公差（2）钻套高度H 钻一般不须再加工的孔 H=（1.52）d 钻需要铰削的孔 （2.53.5）d（3）排屑间隙h 钻套下端与工件表面之间的距离 按一下原则确定 加工脆性材料 （0.30.7）d 加工塑性材料 （0.71.5）d