《机床夹具设计》夹具的设计方法【GHOE】
37页1、精品文档1 模块模块 4 夹具的设计方法夹具的设计方法 知识目标知识目标 夹具设计的基本要求 夹具设计的一般步骤和方法 夹具与机床的连接方式 夹具设计的精度与经济性分析 技能目标技能目标 正确应用机床夹具的设计理论和方法 培养学生夹具设计的基本能力 培养学生熟悉并运用有关手册 标准 图表等技术资料的能力 进一步培养学生识图 制图 运算和编写技术文件等基本技能 在夹具设计的过程中 夹具除满足其基本功能 对工件进行定位和夹紧 外 还有一些关键的技术 问题需要解决 如夹具设计的基本要求 夹具设计的一般步骤 夹具体的设计 夹具与机床的连接方式 夹具总图上需要标注的尺寸公差及相关的技术要求 夹具设计的精度分析以及夹具设计的经济性分析等 这些问题将在本模块中详细讲解 任务描述任务描述 如图 4 1 所示 杠杆零件在本工序中需钻 扩 铰 10H9mm 孔以及钻 11mm 孔 工件材料为 45 钢 毛坯为模锻件 中批量生产 本任务设计杠杆零件钻 扩 铰 10H9mm 孔以及钻 11mm 孔的钻床夹具 图 4 1 加工杠杆零件钻孔工序简图 任务分析任务分析 图 4 1 为加工杠杆零件钻孔工序简图 任务设
2、计杠杆零件钻 扩 铰 10H9mm 孔以及钻 11mm 孔 的钻床夹具 要想设计合理的机床夹具 必须首先分析 10H9mm 和 11mm 孔的尺寸与那些尺寸有关系 1 10H9mm 孔和 28H7mm 孔的中心距 80 0 20 mm 2 10H9mm 孔轴线和 28H7mm 孔轴线平行度允差为 0 30mm 3 11mm 孔对 28H7mm 孔的中心距为 15 0 25 mm 通过对被加工孔的尺寸关系分析 便可以确定夹具设计前的一些准备条件 定位及夹紧的方法及方式 同 时也可以初步确定夹紧装置的基本类型 其次要考虑机床夹具设计的一般步骤 明确夹具设计的基本要求 最后还得考虑夹具设计的经济性 任务引导任务引导 1 工件定位与夹紧概念是什么 工件夹紧是由什么装置实现的 精品文档2 2 机床夹具夹具设计的基本要求是什么 3 如何安排夹具设计的步骤 才能提高生产效率同时降低机床夹具设计成本 4 夹具设计生产过程中需要明确机床夹具的设计要求 掌握哪些原始资料 5 在零件加工过程中 对于某一工序而言 是否要使用夹具 应使用什么类型的夹具 6 在确定使用专用夹具的情况下应设计什么档次的夹具 7 除
3、了从保证加工质量的角度考虑外 还应作经济性分析 如何确保所设计夹具的经济性 知识准备知识准备 学习情境学习情境 4 1 夹具设计的基本要求和一般步骤夹具设计的基本要求和一般步骤 夹具设计的首要问题是明确夹具设计的基本要求和步骤 夹具设计的基本要求是保证工件加工工序 的精度要求 提高劳动生产率 降低工件的制造成本 保证夹具具有良好的工艺性和劳动条件 随着工 件制造精度的不断提高 对夹具本身也提出更高的精度要求 那么工件制造成本也将提高 因此 也必 须综合考虑零件批量和制造成本 合理的安排机床夹具设计的一般步骤 4 1 1 夹具设计的基本要求夹具设计的基本要求 夹具设计应该满足以下基本要求 1 夹具设计应能稳定地保证工件的加工精度夹具设计应能稳定地保证工件的加工精度 确定夹具定位方案 夹紧方案 刀具导向方式以及正确地选定定位基准等都是保证工件的加工精度 得前提条件 必要时还需进行定位误差分析 夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响 确保夹具能 满足工件的加工精度要求 2 夹具设计应以提高生产效率 降低成本为目标夹具设计应以提高生产效率 降低成本为目标 夹具总体方案的复杂程度应与零部件的年生
4、产纲领相适应 尽量采用各种快速 高效的夹紧机构 如多件夹紧 联动夹紧等 保证夹具在使用过程中操作方便 进而缩短辅助时间 提高生产效率 3 夹具设计应具有良好的结构工艺性夹具设计应具有良好的结构工艺性 所设计的夹具结构应力求简单 合理 运动部件必须运动灵活 可靠 零部件结构工艺性要好 应 易于制造 检测 安装和操作 装配 调整 便于检验 维修和更换易损零件等 小提示小提示 夹具的制造属于单件生产 当最终精度由调整或修配保证时 夹具上应设置调整和修配 结构 4 夹具设计应考虑经济性夹具设计应考虑经济性 定位件 夹紧件及导引件等夹具元件设计时应尽可能满足三化 通用化 标准化 系列化 要求 专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构 设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源 吊装能力及安装 场地等因素 降低夹具制造成本 小提示小提示 设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析 以提高夹具在生产中的经 济效益 适当考虑提高夹具的通用性 5 夹具设计应符合人机工程学夹具设计应符合人机工程学 1 夹具的操作应简便 省力 工作安全可靠 2 在客观条件允许且又经济适用的前提下 应尽可能采用气动 液压等机
5、械化夹紧装置 以减轻 操作者的劳动强度 3 夹具操作位置应符合操作工人的习惯 必要时应有安全保护装置 小提示小提示 为操作方便和防止装反 应设置止动销 障碍销 防止误装的标志等装置 专用夹具还 应排屑方便 必要时可设置排屑结构 防止切屑影响工件正确的定位 防止切屑严重堆积 损伤刀具或造 成工伤事故 防止切屑的积聚带来大量的热量而引起夹具和工件的热变形和整个工艺系统变形 影响加工 质量 切屑的清扫又会增加辅助时间 降低工作效率 夹具在使用时要承受多种力的作用 所以夹具应具备足够的强度和刚度 夹具在夹紧时不能破坏工 件的定位位置 保证产品形状 尺寸符合图样要求 既不能允许工件松动滑移 又不能使工件的拘束度 过大而产生较大的拘束应力 精品文档3 4 1 2 夹具设计的一般步骤夹具设计的一般步骤 合理 有效的夹具设计步骤会对夹具的设计质量及使用性能影响很大 同时也对机械零件的加工效率 起到事半功倍的作用 因此 夹具的设计步骤非常关键 夹具的设计的一般步骤可简单表示成如图 4 2 所示的流程框图 图 4 2 机床夹具设计的一般步骤流程框图 1 明确设计要求与收集设计资料明确设计要求与收集设计资料
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