机床夹具设计与应用

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课程导入

1 机床夹具的现状

2 现代机床夹具的发展方向

3 机床夹具与设备、工序、刀具的关系

4 本课程的目的

情境1 零件的定位

任务一 零件的定位

一、实例分析

1 明确生产任务

2 工作过程分析

二、知识导航:机床夹具的有关知识

1 机床夹具的组成

2 机床夹具的分类

3 机床专用夹具的功用

4 机床专用夹具应满足的基本要求

5 专用机床夹具的制造、安装与调试

6 定位副及其基本要求

7 工件的装夹

8 夹具保证加工精度的原理

9 工件定位(机床夹具定位元件和装置的结构与选用)

10 限制工件自由度与加工要求的关系--定位方式表述

三、实例思考

四、设计实例?根据工序加工要求确定限制工件自由度及选择定位元件的实例

任务二 常用定位元件的选用

一、工件以平面定位时的定位元件设计

1 固定支承

2 可调支承

3 自位支承

4 辅助支承

二、工件以圆孔表面定位时的定位元件设计

1 用外圆柱面限位工件的圆柱孔

2 以圆锥面限位工件的圆柱孔

3 工件以圆锥孔定位

三、工件以外圆柱表面定位时的定位元件设计

1 用V形块限位工件的外圆柱面

2 在圆孔中定位

四、工件以组合表面定位时的定位元件设计

1 圆孔面与端面组合定位形式

2 一面两孔组合定位形式

3 一面两孔组合定位方案的选择

4 削边销尺寸的确定

5 工件以特殊表面定位方式

6 常用定位元件及其限制的自由度

任务三 定位误差的分析与计算

一、实例分析

1 实例

2 分析

二、知识导航

1 造成定位误差的原因

2 定位误差的计算方法

三、实例思考

四、定位误差分析计算实例

1 工件以平面定位时的定位误差

2 工件以圆孔在芯轴(或短圆销)上定位时的定位误差

3 工件以外圆柱面在V形块上定位时的定位误差

4 工件以一面两孔定位时的定位误差

任务四 定位装置的分析与设计

思考题

情境2 零件的夹紧

任务一 零件的夹紧

一、拨叉零件夹紧的实例分析

1 实例

2 分析

二、知识导航:专用夹具夹紧元件和装置的结构与选用

1 夹紧装置的组成与基本要求

2 实例思考

3 夹紧方式(夹紧力)确定的实例分析

4 夹紧方式(夹紧力)的确定

三、基本夹紧装置

1 斜楔夹紧机构

2 螺旋夹紧机构

3 偏心夹紧机构

4 定心夹紧机构

5 联动夹紧机构

6 机械增力机构

四、实例思考

任务二 杠杆臂钻床夹具设计独立实践

思考题

情境3 专用夹具设计方法

任务一 接头铣槽夹具

一、实例分析

1 实例

2 分析

3 方案设计

4 夹具总图的绘制

二、知识导航

1 专用夹具的生产过程与设计的基本要求

2 夹具设计的步骤

3 夹具总图上尺寸、公差和技术要求的标注

4 夹具总体设计中应注意的问题

三、实例思考

四、钻床夹具设计实例

五、夹具总图技术要求的制订

1 夹具总图上应标明的尺寸及技术要求

2 与工件加工尺寸公差有关的夹具公差的确定

3 各类机床夹具总图上的技术要求摘要

六、制订夹具形位误差和工序精度分析实践

七、夹具的制造特点和结构特征

1 夹具尺寸链的封闭环应便于用调整、修配法保证装配精度

2 用工艺孔解决装配精度测量的难题

3 注意夹具加工和维修的工艺性

八、夹具设计步骤和规则

1 机床夹具的设计步骤

2 夹具设计时应遵循的规则

3 夹具主要零件所采用的材料及热处理要求

思考题

情境4 典型车床夹具设计

任务一车床夹具设计

一、实例分析

1 实例

2 分析

二、知识导航

1 卧式车床夹具和圆磨床夹具的主要类型

2 专用车夹具的典型结构

3 车磨类夹具设计要点

三、带分度装置的车床夹具实例思考

四、车床夹具设计实例

1 工件加工工艺分析

2 定位装置的设计

3 夹紧装置的设计

4 分度装置的设计

5 夹具在车床主轴上的安装

6 夹具总图上尺寸、公差和技术要求

7 工序精度分析

任务二 夹具在机床上的对定

一、实例分析

1 实例

2 分析

二、知识导航

1 夹具在机床上的对定

2 实例思考

三、夹具体的设计

1 实例分析

2 相关知识

3 实例思考

思考题

情境5 典型铣镗床夹具设计

任务一 铣顶尖套筒双槽夹具设计

一、铣顶尖套筒双槽实例分析

1 实例

2 分析

二、知识导航:铣床夹具的有关知识

1 铣床夹具的功用

2 铣床夹具的主要类型

3 铣床夹具的设计要点

三、实例思考

四、铣顶尖套筒双槽实例独立实践

1 工件的加工工艺性分析

2 定位方案与定位元件的设计

3 夹紧方案及夹紧装置的设计

4 导向对刀方案及夹具总体设计

5 夹具总图上的尺寸、公差和技术要求的标注

任务二 车床尾座孔镗模

一、车床尾座孔镗削实例分析

1 实例

2 分析

二、知识导航:镗床夹具的有关知识

1 镗床夹具的类型

2 典型镗模结构分析

3 镗模设计要点

三、实例思考

四、支架壳体零件镗孔实例独立实践

1 工件的加工工艺性分析

2 定位方案与定位元件的设计

思考题

情境6 典型钻床夹具与组合夹具设计

任务一 典型钻床夹具设计

一、实例分析

1 钢套钻孔夹具实例

2 骨架零件钻孔夹具实例

二、知识导航:机床夹具的有关知识

1 钻床夹具的主要类型

2 钻床夹具的设计要点

三、实例思考

四、托架斜孔分度钻模设计实例

1 托架斜孔分度钻模实例分析

2 托架斜孔分度钻模的结构与技术要求设计

3 托架斜孔分度钻模的装配、安装及调试

任务二 法兰盘钻径向孔的组合夹具设计

一、法兰盘钻径向孔的组合夹具实例分析

1 实例

2 分析

二、知识导航:组合夹具的有关知识

1 组合夹具的分类

2 组合夹具元件

3 组合夹具的结构要素

4 组合夹具的装配

三、实例思考

四、独立实践

1 支座钻铰孔组合钻模实例独立实践

2 轴端铣互相垂直的斜面组合夹具实例独立实践

思考题

附录

一、机械加工定位、夹紧及常用装置符号

二、钻套与衬套

三、常用刀具的直径公差

四、机床联系尺寸

五、常用夹具元件的材料、热处理和公差配合

六、对刀块尺寸

七、定位键尺寸

八、组合夹具元件

九、定位误差计算示例

参考文献