夹具设计实例模板Word格式.docx
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图2三维实体图
2.杠杆臂加工工艺分析
(1)加工要求
加工φ10和φ13两孔;
孔距为78±
0.5;
U型槽
对称轴线与
8.4轴线的水平尺寸为3.1±
0.1mm,垂直尺寸为12.5两孔垂直;
8.4对∅15.81F8轴线平行度公差为0.2;
φ13对φ22轴线垂直度公差为0.1。
Φ10孔Ra值为3.2,Φ13孔Ra值为12.5。
(2)加工工艺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。
分析零件图可知,该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表面,但减少了加工面,使用淬火处理提供局部的接触硬度。
叉角两端面面积相对较大,可防止加工过程中钻头钻偏,保证孔的加工精度,及孔与叉角两端面的垂直度。
其它表面加工精度较低,通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求;
而主要工作表面虽然加工精度相对较高,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法保质保量地加工出来,可见该零件工艺性好。
二.定位方案与定位元件
1.夹具设计要求
已知工件材料为45钢,毛坯为模锻件,所用机床为Z525型立式钻床,大批生产规模。
试为该工序设计一钻床夹具。
2、夹具的设计方案
分析:
①孔∅8.4mm为自由尺寸,可一次钻削保证。
该孔在轴线方向的设计基准距离槽
mm的对称中心线为3.1mm±
0.1mm;
在径向方向的设计基准是孔∅15.81F8的中心线,其对称度要求为0.2mm,该尺寸精度可以通过钻模保证。
②孔:
15.81F8、槽
mm和拨叉槽口
mm是已完成的尺寸,钻孔∅8.4mm。
③立钻Z525的最大钻孔直径为∅25mm,主轴端面到工作台面的最大距离H为700mm,工作台面尺寸为375mm×
500mm,其空间尺寸完全能够满足夹具的布置和加工范围的要求。
④本工序为单一的孔加工,夹具可采用固定式。
方案设计:
1、定位基准的选择:
为了保证孔∅8.4mm对基准孔∅15.8F8垂直并对该孔中心线的对称度符合要求,应当限制工件X的平移、Y轴旋转、Z轴旋转,三个自由度;
为保证孔∅8.4处于拨叉的对称面内且不发生扭斜,应当限制Y轴旋转自由度;
根据零件的构造,最容易想到的是以Φ22mm的孔为定位基准,这样可以避免基准不重合误差,同时可以限定四个自由度;
用Φ22孔口端面(底面)限定零件的上下移动的自由度;
用φ10孔附近圆柱表面限定零件沿Φ22中心线转动的自由度就可以实现完全定位。
φ10孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10孔口端面(底面)设辅助支承,用来增加零件的刚性。
2.定位元件的选择:
图3零件定位示意图
定位销:
插入Φ22的孔,用来限制X,Y方向的移动和转动,共四个自由度。
定位元件为非标准元件。
用定位销的小端面(相当于一个支承钉)与Φ22孔口端面支靠限定Z方向的移动自由度。
定位元件为非标准元件。
可调支承钉:
限定Z方向的转动。
定位元件为标准元件。
用一辅助支承来提高工件的安装刚度和定位的稳定性。
定位元件为非标准元
件。
三.夹紧方案的确定
图4定位方案
根据零件的定位方案,采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构,它与一个加工面位置靠近,增加了刚性,零件夹紧变形也小,但对于另一个加工面较远,为提高刚性,故采用辅助定位元件来固定,该设计采用了螺旋辅助支承。
图5夹紧方案
四.夹具结构设计
1.定位装置
(1)销轴
(2)可调支承钉
图6销轴
可调支承钉在GBJB/T8026.1-1999(六角头支承)中选取M8×
40-S。
图7可调支撑钉
2.夹紧装置
(1)夹紧
选用M10螺纹以满足强度要求。
(2)开口垫圈
3.辅助装置
(1)钻模板类型选择
图8夹紧方案
根据工件和夹具体的结构,选用固定式钻模板。
固定式钻模板虽然有时装卸工件不便,但它结构简单、制造方便、定位精度
高。
图9辅助装置
(1)钻套从国家标准中选用。
(2)钻模板
图10钻模板1
图11钻模板2
(2)钻套的选择
由于孔φ10mm和φ13mm一次钻孔就可达到要求,因此采用固定式钻套。
(查手册确定型号)
Φ10mm选无肩
Φ13mm选有肩
4夹具体选用铸造夹具体。
图12钻模
五.绘制夹具总图
图13夹具体
图14夹具三维实体图
六.夹具装配图上的尺寸、公差及技术要求的标注最大轮廓尺寸(长、宽、高):
180、140、141影响工件定位精度的尺寸:
φ22e8、影响导向的尺寸及公差:
Φ10G7、
Φ13F7(公差带查表确定)
影响夹具精度的尺寸及公差(公差按零件公差的1/2至1/5):
78±
0.15、15±
0.15、12.5±
0.05、相对于基准F的垂直度Φ0.05、相对于基准F的垂直度Φ
0.03、相对于基准E的垂直度Φ0.05
其它重要尺寸和公差:
Φ18H7/r6、Φ22H7/n6以及定位销与夹具体的配合尺寸(图中遗漏,应补上)
需标注的技术要求:
见装配图
七.工件加工精度分析定位误差:
两孔的直径尺寸基本上由钻头尺寸保证,没有定位误差。
尺寸78±
0.5、15±
0.5平行度公差和垂直度公差的工序基准和定位基准重合,基准不重合误差为ΔB=0;
0.5和平行度公差和垂直度公差存在基准位移误差,其大小等于定位轴与φ22孔之间的最大配合间隙ΔY=Xmax=0.28+0.033+0.04=0.353
0.5和平行度公差和垂直度公差的定位误差分别为ΔD=Δ
B+ΔY=0.353
尺寸12.5的基准位移误差和基准不重合误差都为0,所以定位误差为0
工件加工精度分析对刀误差ΔT:
因加工孔处工件较薄,可不考虑钻头的偏差。
钻套导向孔尺寸为φ10F7和
φ13F7;
钻头尺寸为φ10-0.036和φ13-0.036;
各尺寸的对刀误差为:
ΔT=(0.028+0.036)mm=0.064mm
安装误差ΔA:
ΔA=0
夹具误差ΔJ:
78±
0.5的夹具误差为:
0.3
15±
12.5的夹具误差为:
0.1
平行度0.1的夹具误差为:
0.05
垂直度0.1的夹具误差为:
0.05加工方法误差ΔG:
各尺寸的加工方法误差各取相应尺寸的1/378±
0.5的加工方法误差为:
1/3=0.33
1/3=0.33
12.5的加工方法误差为:
0.27/3=0.09
平行度0.1加工方法误差的为:
0.03
垂直度0.1加工方法误差的为:
0.03钻模在钻孔时的加工精度计算
表1钻模加工精度计算表
(0.27)
定位误差ΔD
0.0353
对刀误差ΔT
0.064
安装误差ΔA
夹具误差ΔJ
加工方法误差ΔG
0.33
0.09
加工总误差ΣΔ
0.45
0.15
0.515±
0.5
12.5±
0.13
平行度0.1垂直度0.1
夹具精度储备JC1-0.45=0.551-0.45=0.550.27-0.15=0.120.1-0.09=0.010.1-0.09=0.01
附件:
图纸列表
序号
图号
图纸名称
备注
1
ZJJ-00
钻模夹具装配图
装配图A1
2
ZJJ
加工件
零件图A4
3
ZJJ-01
零件图
4
ZJJ-02
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