文档介绍：第一节机床夹具设计的基本要求和一般步骤
一、对专用夹具的基本要求

专用夹具应有合理的定位方案,标注合适的尺寸、公差和技术要求,并进行必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工精度要求。

应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具,以缩短辅助时间,提高生产效率。

专用夹具的结构应简单、合理,便于加工、装配、检验和维修。
专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时,夹具上应设置调整或修配结构,如设置适当的调整间隙,采用可修磨的垫片等。

专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠,排屑应方便,必要时可设置排屑结构。

除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。
二、专用夹具设计步骤

夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下,研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书,对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料;确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。
其次是根据设计任务收集有关资料,如机床的技术参数,夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准,各类夹具图册、夹具设计手册等,还可收集一些同类夹具的设计图样,并了解该厂的工装制造水平,以供参考。

确定工件的定位方案,设计定位装置。
确定工件的夹紧方案,设计夹紧装置。
确定对刀或导向方案,设计对刀或导向装置。
确定夹具与机床的连接方式,设计连接元件及安装基面。
确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装置
及吊装元件等。
确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。
绘制夹具草图,并标注尺寸、公差及技术要求。
进行必要的分析计算
工件的加工精度较高时,应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具,需计算夹紧力。当有几种夹具方案时,可进行经济分析,选用经济效益较高的方案。

夹具草图画出后,应征求有关人员的意见,并送有关部门审查,然后根据根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。

夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用1:1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。
夹具总图绘制次序如下:
用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中,工件可看作透明体,不遮挡后面夹具上的线条。
依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。
标注必要的尺寸、公差和技术要求。
编制夹具明细表及标题栏。
完整的夹具装配总图的参阅“夹具图册”中的图。

夹具中的非标准零件均要画零件图,并按夹具总图的要求,确定零件的尺寸、公差及技术要求。
、精铣曲轴箱体上平面夹具设计
本夹具主要用来粗、精铣曲轴箱上平面。由于加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣曲轴箱上平面时,粗糙度要求,曲轴箱上平面与下平面有平行度要求,并与工艺孔轴线分别垂直度的要求,本道工序是对曲轴箱上平面进行粗精加工。因此在本道工序加工时,主要应考虑提高劳动生产率,降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。

由零件图可知工艺孔的轴线所在平面有垂直度的要求,从定位和夹紧的角度来看,本工序中,定位基准是下平面,设计基准也是要求保证上、下两平面的平行度要求,定位基准与设计基准重合,不需要重新计算上下平面的平行度,便可保证平行度的要求。在本工序只需保证下平面放平就行,保证下平面与两定位板正确贴合就行了。
为了提高加工效率,现决定用两把铣刀曲轴箱体的上平面同时进行粗精铣加工。同时进行采用手动夹紧。

本夹具选用的定位元件为两面定位。其定位误差主要为:
为下平面与工件在轴向产生的误差,只要保证工件与底平面贴合就不会出现误差
△max=(++)1/2
=
e=×30/32=
可见这种定位方案是可行的。

本夹具是在铣床上使用的,用于定位螺钉的不但起到定位用,还用于夹紧,为了保证工件在加工工程中不产生振动,必须通过压紧手柄对螺栓施加一定的夹紧力。由计算公式
Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 式()
Fj-沿螺旋轴线作用的