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如何设计车床及钻床夹具

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工装夹具对于机械设计师来说,一点也不陌生。许多设计师在进行夹具设计的时候,总是找不到方法思路,很有可能是因为在设计要点及步骤上出现了差错。今天夹具侠教大家车床、钻床夹具如何去设计,并提供典型案例供大家学习参考。

Part.1 车床夹具设计

一、车床夹具分类

如何设计车床及钻床夹具

二、车床夹具设计要点

车床夹具要求结构紧凑、满足平衡要求、夹紧迅速、连接准确可靠。

三、车床夹具设计步骤

1. 明确工件加工工艺要求,分析图样加工精度和已完成工序。

2. 确定加工方式、定位方案,选择合适的定位支承元件。

3.初步设计出夹紧机构和元件。

4. 设计出夹具体及其与车床的连接方式。

5. 完成后对整个夹具进行调整。例如,对某些定位、导向、夹紧等进行具体结构及尺寸修改,使之满足要求。

四、车床夹具设计示例

1. 设计任务: “涡轮箱体”零件工艺流程中第8道工序车床专用夹具

2. 确定定位方案及定位元件

1)定位方案

2)选择定位元件:角铁(角铁支承面消除工件3个不定度)、两个支承钉(消除2个不定度)和削边心轴(消除1个不定度)。

3.设计夹紧方案及夹紧装置,确定夹紧力方向、作用点、夹紧力大小。

4. 设计夹具结构

1)定位装置

①角铁:

②定位心轴:削边定位心轴与蜗轮孔为间隙配合,为保证顺利安装,采用φ46H7/g6的配合。且安装后其轴线对夹具体中心轴线的垂直度公差不大于0.01mm。

③支承钉

两个支承钉在夹具体上等高布置且位置不低于回转中心,两个支承钉相隔距离应尽量大。为保证蜗杆孔中心轴线对端面N的垂直度要求,两个支承钉在夹具体上安装到位后,随夹具体在车床上加工,以保证它们伸出的长度等高允差不大于0.01mm。

2)夹紧装置

①采用螺旋夹紧机构,为使机构简单,直接在定位心轴上加工M20螺纹以满足强度要求。

②采用削边圆形压板,是为了保证压板轮廓不超出工件宽度,压板削边一侧开口,则可实现工件在夹具上方便、快速地拆装。

③夹具体应根据被加工零件尺寸、角铁大小、配重块安装以及车床最大回转直径要求等因素来确定其径向尺寸。

4)辅助装置

①平衡块

由于工件和夹具上各元件相对机床主轴的旋转轴线不对称,因此欲使其平衡,则需要在该回转体上加一即配重块,使它产生的离心惯性力与原有各质量所产生的各离心惯性力的合力等于零。

②防护罩

为保证加工工件时的操作安全,应设计防护罩

五、绘制夹具总图

Part.2 钻床夹具设计

一、钻床夹具分类

二、钻床夹具设计要点

1. 类型选择

2. 钻套选择

3. 钻模板选择

4. 夹具体选择

三、钻床夹具设计步骤

设计步骤包括:明确设计任务,确定定位方案,确定夹紧方案,确定分度方案,确定钻模结构,确定夹具体结构和绘制夹具总图。进行钻床夹具设计时,应注意如下几点:

1. 加工孔的特征、孔所在位置、孔的尺寸和精度、工件结构形式等在很大程度上决定着加工方法的选择。

2. 哪些表面已加工完毕,哪些尚未加工,哪些是原始毛坯表面等直接影响着定位基准的选择。

3. 根据工件的结构特征、定位表面状况、加工精度和生产批量,选择夹具的类型。

四、钻床夹具设计示例

1. 明确设计任务

设计在摇臂钻床上加工杠杆臂零件上孔φ10mm和φ13mm的钻夹具。

(1)杠杆臂零件图

(2)杠杆臂加工工艺分析

该工件的结构形状比较不规则,臂部刚性不足,加工孔φ10 mm位于悬臂结构处,且该孔精度和表面粗糙度要求高,故工艺规程中分钻、扩、铰多个工序。由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直,且不在同一个平面里,要钻完一个孔后翻转90°再钻削另一个孔,因此要设计成翻转式钻夹具。

2. 确定定位方案

(1)定位方案

(2)定位元件

3. 确定夹紧方案

4. 设计夹具结构

(1)定位装置

①销轴

②可调支承钉:本例可选M8x35。

③辅助螺旋支承

(2)夹紧装置

①夹紧机构

选用M10螺纹以满足强度要求。

②开口垫圈

(3)辅助装置

①钻套:从标准中选用。

②钻模板

(4)夹具体

五、 绘制夹具总图

看完了以上夹具设计的相关知识之后,相信大家对于车床、钻床的夹具设计有了一定的想法。
        责任编辑:wv

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