心軸夾具設(shè)計(jì)教程

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1、第三章鉆三個(gè)φ4階梯斜孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)3.1工件的加工工藝性分析因采用立式鉆床，待加工孔處于水平位置。若設(shè)平行于待加工孔的面分別為頂面和底面，則使多孔那面為底面，即定位基準(zhǔn)面。以基準(zhǔn)面上的直徑為φ5的兩孔以及基準(zhǔn)面定位。鉆模板應(yīng)垂直與定位基準(zhǔn)面，鉆套中心線(xiàn)與待加工孔中心線(xiàn)同軸。夾緊件由工件頂面向定位基準(zhǔn)面夾緊。采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。3.2定位元件的選擇與設(shè)計(jì)3.2.1定位元件的選擇工件在夾具中位置的確定，主要是通過(guò)各種類(lèi)型的定位元件實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)械加工中，雖然被加工工件的種類(lèi)繁多和形狀各異，但從它們的基本結(jié)構(gòu)來(lái)看，不外乎是由平面、圓柱面、圓錐面及各種成形面所組成。工件在夾具中定位時(shí)，可根據(jù)各自

2、的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工序加工精度要求，選擇其上的平面、圓柱面，圓錐面或它們之間的組合表面作為定位基準(zhǔn)。為此，在夾具設(shè)計(jì)中可根據(jù)需要選用各類(lèi)型的定位元件。在夾具設(shè)計(jì)中常用于圓孔表面的定位元件有定位銷(xiāo)、剛性心軸和錐度心軸等。工件以圓孔表面定位時(shí)使用定位銷(xiāo)定位；套類(lèi)零件，為了簡(jiǎn)化定心裝置，常常采用剛性心軸作為定位元件；為消除工件與心軸的配合間隙，提高定心定位精度，在夾具設(shè)計(jì)中還可選用小錐度心軸。在此次設(shè)計(jì)中，根據(jù)泵體蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用一面兩孔定位。如圖2-1為工件在夾具中的定位方式簡(jiǎn)圖．在夾具中，工件以圓孔表面定位時(shí)使用的定位銷(xiāo)一般有固定式和可換式兩種。在大批量生產(chǎn)中，由于定位銷(xiāo)磨損較快，為保證工序加

3、工精度需定期維修更換，此時(shí)常采用便于更換的可換式定位銷(xiāo)。圖2-1所示為常用的固定式定位銷(xiāo)的典型結(jié)構(gòu)[9]。當(dāng)被定位工件的圓孔尺寸較小時(shí)，可選圖中(a)所示的定位銷(xiāo)結(jié)構(gòu)。這種帶有小凸肩的定位銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，與夾具體連接時(shí)穩(wěn)定牢靠。當(dāng)被定位工件的圓孔尺寸較大時(shí)，選用圖中(b)所示的結(jié)構(gòu)即可。若被定位工件同時(shí)以其上的圓柱孔和端面組合定位時(shí)，還可選用帶有支撐墊圈的定位銷(xiāo)結(jié)構(gòu)。支撐墊圈與定位銷(xiāo)可做成整體式的，也可做成組合式的。為保證定位銷(xiāo)在夾具上的位置精度，一般與夾具的連接采用過(guò)盈配合?？蓳Q式定位銷(xiāo)如圖2-2所示，為了便于定期更換，在定位銷(xiāo)與夾具體之間裝有襯套，定位銷(xiāo)與襯套內(nèi)徑的的配合采用間隙配合，而襯

4、套與夾具體則采用過(guò)度配合。由于這種定位銷(xiāo)與襯套之間存在裝配間隙，故其位置精度較固定式定位銷(xiāo)低。為了便于工件的順利裝入，上述定位銷(xiāo)的定位端頭部均加工成的大倒角。各種類(lèi)型定位銷(xiāo)對(duì)工件圓孔定位時(shí)限制的自由度，應(yīng)視其與工件定位孔的接觸長(zhǎng)度而定，一般選用長(zhǎng)定位銷(xiāo)時(shí)限制四個(gè)自由度，短定位銷(xiāo)時(shí)則限制兩個(gè)自由度。若采用削邊銷(xiāo)，則分別限制兩個(gè)或一個(gè)自由度。當(dāng)采用圖所示的錐面定位銷(xiāo)定位時(shí)，則相當(dāng)于三個(gè)支撐點(diǎn)，限制三個(gè)自由度。圖2-1固定式定位銷(xiāo)Fig.2-2Stationarypositioningpin圖2-3可換式定位銷(xiāo)及錐面定位銷(xiāo)Fig.2-2Thereplacingpositioningpinan

5、dtheconicalsurfacepositioningpin在固定式和可換式中，為適應(yīng)以工件上的兩孔一起定位的需要，應(yīng)在兩個(gè)定位銷(xiāo)中采用一個(gè)削邊定位銷(xiāo)。直徑為3~50mm的削邊定位銷(xiāo)都做成菱形。3.2.2定位誤差的分析夾具的作用首先是要保證工序加工精度，在設(shè)計(jì)夾具選擇和確定工件的定位方案時(shí)，根據(jù)工件定位原理選用相應(yīng)的定位元件外，還必須對(duì)選定的工件定位方案能否滿(mǎn)足工序加工精度要求作出判斷。為此，就需對(duì)可能產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行分析和計(jì)算。定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)而造成某一工序在工序尺寸（通常指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。對(duì)某一定位方案，經(jīng)分析計(jì)算其可能產(chǎn)生的定

6、位誤差，只要小于工件有關(guān)尺寸或位置公差的~，一般即認(rèn)為此定位方案能滿(mǎn)足該工序的加工精度要求。工件在夾具中的位置是由定位元件確定的，當(dāng)工件上的定位表面一旦與夾具上的定位元件相接觸或相配合，作為一個(gè)整體的工件的位置也就確定了。但對(duì)于一批工件來(lái)說(shuō)，由于在各個(gè)工件的有關(guān)表面之間，彼此在尺寸及位置上均有著在公差范圍內(nèi)的差異，夾具定位元件本身和各定位元件之間也具有一定的尺寸和位置公差。這樣一來(lái)，工件雖已定位，但每個(gè)被定位工件的某些具體表面都會(huì)有自己的位置變動(dòng)量，從而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。由此可知，定位誤差是指工件在用調(diào)整法加工時(shí)，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能

7、變動(dòng)范圍。即定位誤差主要是由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差兩項(xiàng)組成。根據(jù)定位誤差的上述定義，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)任何一個(gè)定位方案，可通過(guò)一批工件定位時(shí)的兩個(gè)極端位置，直接計(jì)算出工序基準(zhǔn)的最大變動(dòng)范圍，即為該定位方案的定位誤差。在機(jī)械加工中，有很多工件是以多個(gè)表面作為定位基準(zhǔn)，在夾具中實(shí)現(xiàn)表面組合定位的。采用表面組合定位時(shí)，由于各個(gè)定位基準(zhǔn)面之間存在著位置偏差，故在定位誤差的分析和計(jì)算時(shí)也必須加以考慮。為了便于分析和計(jì)算，通常把限制不定度最多的主要定位