开合螺母夹具说明书文档格式.doc

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2012年1月10日

3.机床夹具设计

3.1机床夹具概论

3.1.1夹具简介

夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处

理、装配、焊接和检测等工艺过程中。

在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。

在现代生产中，机床夹具是一种不

可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机

床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。

机床夹

具设计是一项重要的技术工作。

3.1.2机床夹具的概念

在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上，完成其切削加

工、检验、装配、焊接等工作，所使用的工艺装备称为夹具。

3.2机床夹具的功能

在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。

然而，由于各类机

床加工方式的不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能。

3.2.1机床夹具的主要功能

定位：

确定工件在夹具中占有正确的过程。

定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件

的定位面接触或配合实现的。

正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。

夹紧：

工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。

由于工件在

加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。

因此，夹紧为工

件提供了安全、可靠的加工条件。

3.2.2机床夹具的特殊功能

（1）对刀调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。

如铣床夹具中的对刀块，

它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。

（2）导向如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进

行钻削。

导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。

镗床夹具也具有导向功能。

3.3机床夹具在机械加工中的作用

在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。

然而，在不同的生产条

件下，应该与不同的侧重点。

夹具设计时应综合考虑加工的技术要求，以达到预期的效

果。

（1）保证加工精度用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生

产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用加紧厂，并且它还是全面质量管理的一个

重要环节。

夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削

成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件

的加工精度要求。

（2）提高劳动生产率使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩

短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。

（3）改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便、省力、安全。

当采用气压、液压

等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全生产。

（4）降低生产成本在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用

技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。

（5）保证工艺纪律在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩

序。

例如，夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。

（6）扩大机床工艺范围这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。

如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。

3.4机床夹具的组成

机床夹具因被加工工件的加工表面不同或使用机床种类的不同而有各种不同的结

构形式，但就机床夹具体结构而言，大致可分为以下几个部分：

定位元件、夹紧装置、

导向对刀元件、连接元件、装置和元件、夹具体。

3.5夹具设计的基本要求

（1）稳定地保证工件的加工技术要求：

（2）提高机械加工的劳动条件；

（3）结构简单，便于制造和维修：

（4）作安全、方便。

3.6机床夹具的分类

（1）按夹具的通用特征分类

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，故也是选择夹

具的主要依据。

目前，我国常用的分类有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和

自动化生产用夹具等五大类。

（2）按夹具使用的机床分类

这是专用夹具设计所用的分类方法。

如车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、齿轮加

工机床、拉床等夹具。

设计专用夹具时，机床的类别、组别、型别和主要参数均已确定。

它们不同点是机床的切削成形运动不同，故夹具与机床的连接方式不同。

它们的加工精

度要求也不相同。

3.7机床夹具的设计特点和设计要求

3.7.1机床夹具的设计特点

机床夹具设计与其它装备设计比较，有较大的差别，主要表现在下列五个方面：

（1）要有较短的设计和制造周期。

一般没有条件对夹具进行原理性试验和复

杂的计算工作。

（2）夹具的精度一般比工件的精度高2～3倍。

（3）夹具和操作工人的关系特别密切，要求夹具与生产条件和操作习惯密切结合。

（4）夹具在一般情况下是单件制造的，没有重复制造的机会。

通常要求夹具在投产

时一次成功。

（5）夹具的社会协作制造条件较差，特别是商品化的元件较少。

设计者要熟悉夹具

的制造方法，以满足设计的工艺性要求。

显然，注意这些问题是很重要的。

这将有利于保证夹具的设计、制造质量。

3.7.2

机床夹具的设计要求设计夹具时，应满足下列四项基本要求：

（1）保证工件的加工精度要求，即在机械加工工艺系统中，夹具要满足以下

三项要求：

工件在夹具中的正确定位；

夹具在机床上的正确位置；

刀具的正确位置。

（2）保证工人的操作方便、安全。

（3）达到加工的生产率要求。

（4）满足夹具一定的使用寿命和经济性要求。

3.8夹具设计方法和步骤

3.8.1研究原始资料，明确设计任务

本次是CA6140车床开合螺母Ф12孔及磨燕尾，根据任务说明书，采用摇臂钻床和

平面磨床，所以，夹具是安装在工件台上的。

3.8.2夹具结构和方案的设计

对于摇臂钻床上使用的夹具采用偏心轮夹紧。

利用本夹具主要是钻、扩铰两孔。

这

两孔粗糙度为1.6，精度微级。

在本道工序加工时，考虑如何提高劳动的生产率降低生

产强度，同时也要考虑精度问题。

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