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1、机制教研室,第十六章 专用夹具设计,机械制造技术,第三节 夹具体设计,第十六章 专用夹具设计,一,夹具体的毛坯结构,二,对夹具体的基本要求,第三节 夹具体设计,本节教学内容,本节教学要求：,熟知夹具体毛坯的结构类型及对夹具体的基本要求。,本节教学要求,第三节 夹具体设计,本节教学重点,本节教学重点：,第三节 夹具体设计,对夹具体的基本要求。,第三节 夹具体设计,夹具总体设计中最后完成的主要元件是夹具体。夹具体是夹具的基础件。组成夹具的各种元件、机构、装置都要安装在夹具体上。在加工过程中，它还要承受切削力、夹紧、惯性力及由此而产生的振动和冲击。所以，夹具体是夹具中一个设计、制造劳动量大，耗费材料
2、多，加工要求高的零部件。在夹具成本中所占比重较大，制造周期也长，设计时，应给以足够的重视。,夹具体的毛坯结构,第三节 夹具体设计,一、夹具体的毛坯结构,夹具体毛坯的结构类型,铸造夹具体锻造夹具体焊接夹具体装配夹具体,夹具体的毛坯结构,一、夹具体的毛坯结构,a）铸造结构 b）焊接结构 c）装配结构,优点：工艺性好，可铸造出各种复杂的内、外轮廓形状，有较好的抗压强度、刚度和抗振性；易于加工，价格低廉，成本低。 缺点：生产周期长，单件制造成本高，需时效处理。材料：灰铸铁HTl50或HT200。高精度夹具可用合金铸铁或磷铸铁，用铸钢件有利于减轻重量，轻型夹具可用铸铝（ZC104）件。 铸件均需时效处理
3、，精密夹具体在粗加工后需作第二次时效处理。,1.铸造夹具体,夹具体的毛坯结构,优点：有较高的强度和刚度。缺点：只适用于尺寸较大且形状简单的夹具体。材料：优质碳素结构钢40钢，合金结构钢40Cr，38CrMoAl等 锻造后酌情采用调质、正火或回火制成。,2.锻造夹具体,夹具体的毛坯结构,优点：容易制造、生产周期短；采用钢板、型材，如结构合理，布置得当，可减小质量；成本低、使用也较灵活。当发现夹具体刚度不足时，可补焊肋和隔板。缺点：焊接变形较大，抗振性不好。材料：焊接件材料的可焊性要好，适用材料有碳素结构钢Q195，Q215，Q235，优质碳素结构钢20钢、15 Mn等。 焊接后需经退火处理，局部
4、热处理后进行低温回火。,3.焊接夹具体,夹具体的毛坯结构,3.焊接夹具体,特别适用于新产品试制或临时急用的场合，以缩短生产周期。此外，一些结构简单的小型夹具，如翻转式钻模、盖板式钻模、可卸式钻模，采用焊接式结构十分有利，因为这些夹具要频繁拆卸翻转，力求结构轻巧耐磨。,夹具体的毛坯结构,装配夹具体是选用夹具专用标准毛坯件或标准零件，根据使用要求组装而成，可得到精确的外形和空间位置尺寸。 标准毛坯和标准零件可组织专业化生产，这样不但可以大大缩短夹具体的生产周期，还可降低生产成本。 要使装配夹具体在生产中得到广泛使用，必须实行夹具零部件的标准化、系列化。,4.装配夹具体,夹具体的毛坯结构,夹具的外形
5、，取决于安装在夹具上的各种元件、机构、装置的形状及它们之间的布置位置。设计时，只要将组成该夹具的所有元件、机构和装置的结构尺寸都设计好并布置好它们在图纸上的位置，就可以由此勾画出夹具体的大致外形轮廓尺寸，一般不作复杂计算设计。通常是参照类似的夹具结构，按经验类比法估计确定。确定夹具体尺寸时，可参考下面数据。,1. 有合理结构形状和尺寸,二、对夹具体的基本要求,对夹具体的基本要求,（1）铸造结构的夹具体，壁厚取825mm，过厚处挖空。（2）焊接结构用钢板取610mm，刚度不够时加筋板。,1. 有合理结构形状和尺寸,对夹具体的基本要求,（3）夹具体上不加工表面与工件表面之间应有一定间隙，以保证工件
6、与夹具体之间不发生干涉。如图所示，间隙大小按以下规定选取。,1. 有合理结构形状和尺寸,对夹具体的基本要求,未留足够间隙补偿夹具体和工件外圆的制造误差1钻模板；2定位心轴；3工件；4夹具底座,1）夹具体、工件都是毛面，间隙取825mm。2）夹具体是毛面，工件是光面，间隙取410mm。,1. 有合理结构形状和尺寸,对夹具体的基本要求,未留足够间隙补偿夹具体和工件外圆的制造误差1钻模板；2定位心轴；3工件；4夹具底座,夹具体结构设计时，容易出现不合理结构，如图a、c、e所示，合理结构如图b、d、f所示。,1. 有合理结构形状和尺寸,对夹具体的基本要求,夹具体上的重要表面应有适当的尺寸 、形状和位置
7、精度。为使夹具尺寸稳定，铸造夹具体应时效处理，焊接和锻造的要退火处理。,2.有适当的精度和尺寸稳定性,对夹具体的基本要求,夹具体要承受较大的切削力和夹紧力，不产生不允许的变形和振动，壁厚要合适，必要时设置加强肋。 铸造夹具体的壁厚一般取l 530 mm；焊接夹具体的壁厚为81 5 mm；肋的厚度取壁厚的0.70.9倍。 对于批量制造的大型夹具体，则应作危险断面强度校核和动刚度测试。,3.有足够的强度和刚度,对夹具体的基本要求,4.有良好的结构工艺性,对夹具体的基本要求,应便于制造、装配、使用和检验，铸造夹具体安装各种元件的表面应铸出35 mm高的凸台，夹具体结构应便于工件的装卸。,各加工表面，
8、最好在同一平面内或在同一回转表面上，以便于加工；尽量减少加工表面面积。,应合理地设置耳座，以便与工作台连接。,4.有良好的结构工艺性,对夹具体的基本要求,夹具体和耳座,应具有足够的排屑空间。对于切削时产生切屑不多的夹具，可加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离或增设容屑沟槽，以增加容屑空间。,4.有良好的结构工艺性,对夹具体的基本要求,容屑空间,对于加工时产生大量切屑的夹具，可设置排屑缺口或斜面。并注意切屑的流向，使清理切屑方便。,4.有良好的结构工艺性,对夹具体的基本要求,各种排屑方法（a）、（b）排屑斜面 （c）排屑孔,夹具体上各种装置的布置应紧凑，加工面尽可能靠近工作台面，以降低夹具的重
9、心，一般夹具的高宽之比应限制在HB11.25范围内。 对于重型铣床夹具，在夹具体上应设置吊装孔或吊环，以便于搬运。,4.有良好的结构工艺性,对夹具体的基本要求,夹具体与机床工作台面相接触的底同中部应挖空（如图所示），以减少加工面积，使各接触面联接可靠，夹具在机床上安装稳定。或底部设置四个支脚。,5.在机床上安装应稳定可靠,对夹具体的基本要求,夹具体的安装基面与机床上相应表面的接触和配合来实现安装。夹具的重心应尽量低。 当夹具体长度大于工作台支承面长度时，外延伸部分的长度应适当。 有与机床联接的螺栓孔或耳座，必要时还应设计找正面。,5.在机床上安装应稳定可靠,对夹具体的基本要求,思考题与习题,思考题与习题,第三节 夹具体设计,1.夹具体毛坯的结构有哪几种类型？各有何优缺点？分别是由于什么场合？2.对夹具体有哪些基本要求？,The End,
