机械加工从小白变大咖,从基础知识学起,车床夹具你会设计了吗?

一、车床夹具分类

二、车床夹具设计要点

1. 夹具结构紧凑

2. 满足平衡要求

3. 夹紧迅速可靠

4. 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,分析工件图样所注明的加工精度和已经完成的工序。

(2)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,并完成此类元件的初步设计。

(3)确定夹紧方案,初步设计出夹紧机构和元件。

(4)确定夹具体结构,设计出夹具体及其与车床的连接方式。

(5) 完成设计后,对整个夹具进行调整。例如,对某些定位元件、导向元件、夹紧元件等进行具体结构及尺寸的修改,使之满足设计功能要求。

四、车床夹具设计示例

1. 明确设计任务

设计 “涡轮箱体”零件工艺流程中第8道工序的车床专用夹具

2. 确定定位方案及定位元件

(1)确定定位方案

(2)选择定位元件

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

3.设计夹紧方案及夹紧装置

(1)确定夹紧力方向

(2)确定夹紧力作用点

(3)确定夹紧力大小

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,同时为保证蜗杆孔中心轴线到蜗轮孔中心轴线的距离,减少定位误差,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(相对角铁支承板),两个支承钉相隔距离应尽量大(分别靠近工件的两端)。

为保证蜗杆孔中心轴线对端面N(144mm×72mm)的垂直度要求,两个支承钉在夹具体上安装到位后(见装配图),随夹具体在车床上加工(车支承钉端面),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)夹紧机构

夹紧机构采用螺旋夹紧机构,为使机构简单,直接在定位心轴上加工螺纹。并根据类比法,选用M20螺纹以满足强度要求。

2)压板

压板结构如图所示,本夹具采用削边圆形压板,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

夹具体应根据被加工零件的尺寸、角铁的大小、配重块的安装以及车床的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,即离心惯性力的合力不为零(ΣF=mrω2 ≠ 0),因此欲使其平衡,则需要在该回转体上加一平衡质量(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

(5)定位误差分析

五、绘制夹具总图

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