机床夹具设计与制造第五章.ppt

1、熟悉和了解常见专用夹具的结构特点、基本要求、设计步骤与制造知识；能对钻、镗、车、磨、铣类加工工艺所需的较复杂的专用夹具提出设计方案草图（或设计总图）。目目 录录一、钻、镗类夹具二、车、磨类夹具三、铣床夹具一、专用夹具设计的基本要求和步骤二、工件在夹具中的加工精度分析三、夹具总图技术要求的制订四、制订夹具形位公差和工序精度分析示例五、夹具的制造特点和结构工艺性1.钻床夹具的类型与结构（1）固定式钻模钻床夹具一般分为固定式、回转式、翻转式和盖板式等，习惯上都称之为钻模。图5-1 固定式钻模削边定位销 开口垫圈 螺母 钻模板钻套 定位盘 夹具体（2）回转式钻模 回转式钻模的结构形式，按其转轴的位置可

2、分立轴式（图4-2）、卧轴式（图1-3和图5-2）和斜轴式（图5-3）三种。图4-2 立轴式转台的应用实例图1-3 卧轴式回转钻模1、4滚花螺母 分度盘 定位心轴 5对定销图5-2 卧轴式回转钻模1、4滚花螺母 分度盘 定位心轴 5对定销 图5-3 斜轴式回转钻模（工作夹具）定位环 削边定位销 钻模板 螺母铰链螺栓 转盘 底座（3）翻转式钻模主要用于加工小型工件分布在不同表面上的孔，如图5-4所示为加工套筒工件上四个互成60的径向孔的翻转式钻模。图5-4 60翻转式钻模图（4）盖板式钻模这类钻模在结构上不设夹具体，并将定位、夹紧元件和钻套均装在钻模板上。加工时钻模板直接覆盖在工件上来保证加工孔

3、的位置精度。图5-7是加工车床溜板箱A面上的孔用的盖板式钻模。图5-7 盖板式钻模盖板式钻模钻模板 2、3定位销 4支承钉2.钻床设计特点（1）钻模类型的选择图5-8 各种标准钻套a)、b)固定式钻套 c）可换式钻套 d)、e）快换钻套（2）钻套的设计为了保证被加工孔的位置精度，需正确选择引导方式和钻套的结构。图5-8所示为各种标准钻套。图5-9 特种钻套示例）削扁钻套 b）加长钻套 c）间断孔用钻套d）弧面钻套 e）斜面钻套图5-9所示为特种钻套，可供设计专用钻套时参考。钻套内外径配合的选择可见表5-1表5-1 钻套的配合公差带的选择 图5-10 钻套的高度和钻头的引偏 要注意的是钻套一般用

4、来引导至少具有两个切削刃的刀具，如钻头、锪钻、铰刀、丝锥等，这些刀具在加工时具有自动定心作用，因此实质上钻套主要是在加工初期起预防引偏的作用（见图5-10a），而当刀具切入形成孔的全直径后，引导刀具的将主要是已加工出来的孔而不是钻套，特别是在加工深孔时或由于刚度较小的细长钻头本身还有一定弹性，因而仍不能很好地防止刀具引偏（图5-10b）。（3）钻模板的设计图5-11 钻模板形式1钻模板 2夹具体（支架）3圆柱销 削边销 螺栓常见的钻模板有如下几种类型：1）固定式钻模板（图5-11a）2）铰链式钻模板（图5-11b）3）可卸式钻模板（图5-11c）4）悬挂式钻模板。图5-12所示为在立钻上使用的

5、多轴传动头 及其钻模板。图5-12 悬挂式钻模板1传动箱 2内齿轮 3导杆 4钻模板挂式钻模板 5夹具体 6定位盘 7盖板 8主轴设计钻模板时应注意如下问题：1）钻模板上安装钻套的座孔距定位元件的位置应具有足够的精 度。对于铰链式和悬挂式钻模板尤其应注意提高该项精度。2）钻模板应具有足够的刚度，以保证钻套轴线位置的准确性。3）保证加工的稳定性。3.镗床夹具的结构特点（1）单支承引导（图5-13）图5-13 单支承引导）单支承前引导 b）单支承后引导（2）双支承引导图5-14 双支承引导采用双支承引导时，镗杆和机床主轴用浮动联接（图5-14a、为浮动接头），这样所镗孔的位置精度主要取决于镗模精度

6、。（3）双前引导在镗模上可设置让刀机构（图5-15），待刀具通过后再回复原位。所需最小让刀偏移量这时允许的镗杆最大直径为 式中孔的单边加工余量，=；镗杆与毛坯 孔壁之间隙；镗刀尖通过 毛坯孔时所 需间隙；毛坯孔直径。图5-15 镗杆的让刀偏移量2minxZh)(21min1maxxhDd）mm(21DD1x2x1D(5-1)4.典型镗模结构分析双支承引导精镗车床尾座体60H6孔的镗模，其采用的镗孔工具见图5-17。图5-17 镗尾座孔用工具5.镗模设计要点（1）镗套的设计设计镗模时，其特有的问题是必须解决镗套、镗孔工具、支架与底座的设计。常用的镗套结构有固定式和回转式两种。1)固定式镗套（图5

7、-18）图5-18 固定式镗套2)回转式镗套（图5-19）图5-19 回转式镗套）滑动式回转镗套 b）滚动式回转镗套滑动轴承 2镗套 键槽 镗模支架轴承盖 6滚动轴承镗套的长度直接影响导向性能，一般取：固定式镗套 =（1.5）d滑动式镗套 =（1.5）d滚动式镗套 =0.75d式中，为镗杆导向部分的直径。镗套和镗杆以及与衬套的配合见表5-2。表5-2 镗套与镗杆、衬套等的配合（2）镗杆的设计在设计镗模的结构前须先设计镗杆，主要是确定其直径和长度。镗杆直径受到加工孔径D的限制，但应尽量大些，一般取（0.60.8）D。设计镗杆时，D、d与镗刀截面BB之间，应符合下式关系 BdD)5.11(2(5-

8、2)镗杆的长度与加工孔的长度或孔的轴向距离以及送进方式等有关。当采用工件送进时（图5-21a），镗杆在切削力作用下产生的挠度 为 当采用镗杆送进时（图5-21b）；挠度 为式中F切削力（N）；E材料的弹性模量 （）；J轴惯性矩（）。图5-21 送进方式与镗杆长度的关系1f）mm(648)2(331EJFlEJlFf2fEJFlf48322/mmN4mm(5-3)(5-4)（3）支架和底座的设计底座高度一般与夹具总高度之比推荐取1/7（其他夹具比值为1/10），其最小高度应大于150160mm（图5-22）；底座的上平面，应按所要安装的各元件的位置做出相应的凸台，高度约mm，加工后经磨削或刮研，

9、与有关元件的安装面紧贴。图5-22 镗磨底座要注意!支架上不允许安装 夹紧机构和承受夹紧反力1.专用车夹具的典型结构在生产中常遇到车削壳体、支座、杠杆、托架等类零件上的圆柱表面及端面的情况（图5-23），有时还需在一次装夹中用分度法车削相距较近的两个孔或偏心孔。图5-23 支座和杠类零件a)支座 b)连杆 c)托架（1）角铁式车夹具图5-24为车削横拉杆接头图图5-24 横拉杆接头工序图图5-25为该工序所使用的车削夹具图5-25 角铁式车床工具（2）圆盘式车床夹具图5-26为齿轮泵体的工序图图5-26 齿轮泵体的工序图夹具的平衡对车削、磨削夹具都很重要，不能忽视。图5-27为所使用的车削夹具

10、图5-27 车削齿轮泵体两孔的夹具为了保证技术要求，本夹具设计中采取了如下措施：1）控制定位时的配合间隙和转盘上定位圆孔70mm与找正圆K的 同轴度，以保证工件上孔35与70mm外圆的同轴度要求；2）控制转盘2上端面对C面的平行度及对K轴线的垂直度，以 保证工件的T和B对A面的平行度要求；3）控制转盘定心轴的配合间隙及其回转轴线与找正圆K轴线的 中心距为 的尺寸精度和分度精度，以保证 35mm两孔加工时的孔心距达 的要求。mm998.142mm995.29mm3001.002.02.车磨类夹具设计要点）夹具的定位元件或装置必须保证工件加工面的轴线与机床主轴的 回转轴线重合；当被加工的回转表面与

11、工序基准之间有尺寸联系 或相互位置精度要求时，则应以夹具轴线为基准来确定限位表面 的位置。）对于夹紧机构所产生的 夹紧力必须足够大，且 自锁性要好，还要防止 夹具变形。）注意夹具与机床主轴的 联接方式。它在主轴上 有两种安装方式（图5-28）图5-28 车夹具与主轴的联接4）车削和内圆磨削夹具一般是在悬臂状态下工作，夹具结构应力求 紧凑、轻便，悬臂尺寸要短，夹具上各元件一般不允许突出夹 具体的最大圆形轮廓之外，对于非圆盘式夹具，要有平衡要求，可设置配重块或加工减重孔来平衡。车床专用夹具设计要点也适用于内外圆磨削夹具。2.内外圆磨床夹具实例图5-29为磨凸键轴底圆的磨夹具图5-29 磨凸键轴底圆

12、夹具张紧轮 2带 3螺杆 4滑块 5大V带轮轴底圆夹具6连杆 7扇形齿轮 8小V带轮 9齿轮拨盘1.直线送进的专用铣床夹具 设计这种直线送进的铣夹具时，可从以下几方面着手来提高生产率：1）采用联动夹紧机构；2）采用气压、液压等传动装置；3）使装卸工件的时间与加工的机动时间重合。图5-30所示为在双工位转台3上安装两个工作夹具1和2。一个夹具 在进行加工工作时，另一个夹具可同时装卸工件。图5-30 双工位转台工作原理图5-31为单工位铣斜面夹具，用于成批生产中加工杠杆零件（见右下方工序简图）上的斜面。图5-31 单工位铣斜面夹具2.圆周送进的专用铣床夹具图5-32所示为在立式铣床上连续铣削拨叉的

13、夹具简图图5-32 圆周送进的铣床夹具3.靠模送进的铣床夹具图5-34a为直线送进靠模夹具的仿形部分，图5-34b所示为安装在普通立铣上的圆周送进靠模夹具。图5-34 机械式靠模夹具图5-35所示为圆周送进铣圆柱凸轮或圆柱端面凸轮的夹具图5-35 铣圆柱凸轮的靠模夹具4.铣床夹具设计要点 在设计铣床夹具时，应充分注意铣削加工的特点：一般切削用量较大，而且是多刀齿断续切削，故切削力较大又是变化的，加工时容易产生振动。为此要求工件定位可靠，夹紧装置要有足够的夹紧力，夹具本身也应具有足够的刚度和强度。此外由于铣削加工的万能性，常遇到结构型体不规则的工件，故还要尽量采用快速装卸工件的装置，以节省辅助时

14、间。在夹具结构上的重要特征是采用定向键和对刀元件（装置）来确定夹具（含工件）与机床、刀具之间的相对位置。（1）定向键的设计 图5-36a是标准的定向键结构。常用两种结构，其断面都是矩形。其中A型不开沟槽，上下部分尺寸B相同，适宜于定向精度要求不高时采用；B型在键的侧面开有沟槽或台阶（图5-36b），把键分成上下两部分，其上部尺寸B按H7h6与夹具体的键槽配合，下部尺寸B1与工作台T形槽配合，留磨量0.5mm，按H8h8或H7h6配作。装配夹具时，应将双键推向一边，只使定向键的一侧和T形槽的一侧紧贴，以提高定向精度。图5-36 定向键结构（2）对刀装置的设计图5-37是标准的对刀块结构。其中图5

15、-37a为圆形对刀块，在加工单一水平面时对刀用；图5-37b为方形对刀块，在调整铣刀两垂直位置对刀用；图5-37c为直角对刀块，安装在顶面，在加工两垂直面或键槽时对刀用；图5-37d为侧装对刀块，用途与图5-37c相同，但安装在侧面。图5-37 标准对刀块结构图5-38是各种对刀块的应用举例 图5-38 各种刀块使用示例1对刀块 2对刀平塞尺 3对刀圆柱塞尺使用对刀块时需同时应用平塞尺或圆柱塞尺，它们均已标准化（图5-39）图5-39 对刀用的标准塞尺 a）平塞尺 b）圆柱塞尺（3）铣床夹具整体设计的注意点在进行夹具的整体结构设计时，应尽量使各种装置布置得紧凑些。应注意使工件的加工面尽可能靠近

16、工作台面，以降低夹具的 重心（见图5-40）。夹具体应合理设置加强筋和耳座。要充分考虑切屑排除要有一定的空间。对于不易清除切屑的部位，最好设计防护罩。对采用切削液的夹具，还要考虑切削液的流向和回收。图5-40 铣床夹具的本体和耳座（3）进行必要的分析计算1.设计基本要求（1）明确设计任务与收集和研究原始资料（2）构思夹具结构方案，绘制结构草图2.擦拭用料的种类及使用设计夹具时必须使工件加工质量、生产率、劳动条件和经济性等四方面达到辩证的统一。其中能稳定地保证加工质量是最基本的要求。（4）绘制夹具装配总图（5）绘制夹具的非标准件的零件图绘图比例最好采用1:11.影响加工精度的因素及误差不等式影响

17、工件加工精度的因素很多，与夹具有关的因素如图5-41所示。除了定位误差 外，还有对刀误差 ，夹具在机床上的安装误差 ，夹具上定位元件、对刀元件与安装基准三者间因制造不准确造成的夹具制造误差 ，以及因机床运动精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和热变形等因素造成的加工方法误差 。图5-41 工件在夹具加工时的各项误差DAGTZ为了保证工件规定的加工精度，必须采取各种举措来限制和减少上述各种误差，并将总误差 控制在本工序加工要求的尺寸公差 之内。即 上式称为误差计算不等式，各误差代号分别代表在某一加工尺寸方向上有关的误差最大值。若夹具要保证的加工尺寸不只是一个时，则每个尺寸都要

18、满足自己的误差不等式。KKGZTAD（5-5a）根据企业积累的经验数据可确定 、和 的适当允许值，则可将 控制在下式范围又如在装有对刀或导向装置的夹具中，若所确定的定位方式便于计算 ，则可由下式解决对刀装置设计的有关问题。此时不等式为)(ZGTAKD（5-5b）（5-5c）)(GTADKTAGTZDD2.各项加工误差的特点及确定方法（1）夹具在机床上安装误差 这种误差产生的原因一般有两种情况：1）因夹具的限位基面与安装基面之间的位置误差而引起。图5-42所示的心轴限位基准A、B对顶尖孔轴线或对锥柄C轴线的同 轴度误差就是 。图5-42 心轴的安装误差AAA又如图5-43所示为桌式钻模，由于夹具

19、的限位基面A与安装基面B的平行度误差使钻模产生倾斜角，从而引起被加工孔对限位基面A的垂直度误差，这就是钻模的安装误差 。图5-43 钻模的安装误差 A夹具限位基面 B安装基面夹具转角 Z方向误差AAA2)因夹具安装基面的制造误差及机床配合面的间隙引起。图5-44所示车夹具的转角 误差就是由于夹具安装 基面2与机床主轴1的配合 间隙引起的。图5-44 车夹具的转角误差 又如图5-45所示的铣夹具的转角误差是由于定向键与工作台T形 槽之配合间隙引起的。这些转角误差就是安装误差 图5-45 铣夹具的转角误差LZarcA/cot在夹具设计时都可用表5-3所示例的位置公差加以限制。表5-3 夹具上与安装

20、误差有关的位置公差示例（续）（2）对刀误差 1）使用铣床夹具加工时，其对刀误差 为式中 塞尺厚s的制造公差；对刀块工作面至限位基面的尺寸H的公差，可按 经济加工精度给定，一般取0.061mm。由于夹具上的对刀（或导向）装置对定位元件的位置不准确，将导致加工表面的位置发生变化，由此而造成的加工尺寸误差即为对刀误差 。hsTshTTT2）在钻模上加工孔，采用如图5-46所示的导向装置时，导引孔的轴线位置误差受下列因素的影响：钻模板底孔至定位元 件的尺寸公差。快换钻套内外圆的同 轴度（图中未示出）。衬套内外圆的同轴度 （图中未示出）。快换钻套与衬套的最大 配合间隙。刀具与钻套的最大配合 间隙。刀具在

21、钻套中的偏斜值，；在加工短孔时，按刀 具平移量计算。图5-46 与钻模导向装置有关的误差L1e2e1x2x3x3x)2(23HSBHxx以上各项随机性误差不可能同时出现最大值，故对于这些随机性变量按概率法合成后，刀具的位置误差 （单位：mm）为3）对于车床夹具，一般不必采用导向元件。当采用径向对刀时，其误差也只影响加工面的尺寸，而不影响加工面的位置误差，故其 为零。2322212221)2(xxxeeLT（5-6）TT（3）夹具制造误差 夹具制造误差的大小取决于夹具零件的加工精度和夹具总装时的调整与修配精度。（4）加工方法误差 指工件在直接切削过程中所产生的、对加工尺寸精度直接有影响的误差。因

22、该项误差影响因素多，又不便于定量计算，故常根据经验为它留出工件公差的1/3。计算时可设选取。2/3/KKGGZ3.夹具加工误差分析实例 图5-47a为在立铣上用直柄铣刀加工键槽的工序图，工件外圆已精车，直径为 ，加工要求是：要保证键槽宽 ，总长25mm，槽底至外圆下母线尺寸为 ，键槽对轴线的对称度公差为 0.10mm。图5-47b为定位和对刀方案。为了保证键槽底面与轴线的平 行度要求，夹具体底面A应与90 V形块标准心棒32的轴线平行，其平行度公差取0.02100。对刀块位置尺寸定为5.0180.03mm，试分析该夹具能否满足要求。图5-47 铣键槽工序图及定位对刀方案mm27020.0mm1

23、007.000016.032（1）影响键槽底面位置尺寸 的误差1）定位误差可按式（2-10）计算，即2）安装误差：因键槽加工长度为25mm，故3）对刀误差按经济加工精度选取 0.06mm于是总误差为现键槽底面位置公差为0.2mm，即使出现一些其他误差（如 及 ）也不会超出要求。mm27020.00.0033mmmm016.0207.0207.0dDmm005.010002.0mm25A0.0683mm0.06mm0.005mmmm0033.0TADTGZ（2）键槽对称度误差1）定位误差 ：因基准重合，且V形块具有对中性，故 =0。2）安装误差3）对刀误差仍按经济加工精度选取 =0.06mm4）

24、加工方法误差 ：所用直柄键槽铣刀的制造误差对键槽位置 度也有影响，此属 。根据刀具标准，直柄键槽铣刀尺寸为 ，公差为0.023mm，故 0.023mm。各项误差总和为显然也未超出技术要求。说明此夹具能保证加工精度。mm005.010002.0mm25A019.0042.0100.088mm0.023mm0.06mmmm005.0GTADDTGGG1.夹具总图上应标明的尺寸及技术要求通常应标注以下五种尺寸或相互位置要求：1）夹具外形的最大轮廓尺寸，以表示夹具在机床上所占的空间位置 和活动范围，便于校核该夹具是否会与机床、刀具等发生干涉。2）与定位有关的尺寸公差和形位公差。如确定定位元件工作部分

25、的配合性质、限位表面的平直度或等高度，限位表面间的位置 公差等，以便控制定位误差 。当误差不等式不能满足工序加工要求时，就必须根据现实生产条件来减小其中一项或几项误差；当某些误差难以用公式计算时，可按经济加工精度选取。D3）夹具与机床有关的联系尺寸公差及技术要求，来确定定位元件 对机床装卡面的正确位置，以便于控制夹具安装误差 （见 表5-3）。4）夹具定位元件与刀具的联系尺寸或相互位置要求，以控制对刀 误差 。5）各组成连接副的配合公差及其他影响夹具使用的以文字表达的 要求等。TA表5-3 夹具上与安装误差有关的位置公差示例（续）2.与工件加工尺寸公差有关的夹具公差的确定），常用的比值为 。）

26、工件加工尺寸为自由尺寸时，取为0.1mm或10。）加工表面没有提出相互位置要求时，不超过 。在确定 比值时，对于生产规模较大，夹具结构较复杂而 加工精度要求不太高时，可以取得严格些，以延长夹具使用寿命。而对于小批量生产或加工精度要求较高的情况，则可取稍大些，以便于制造。可供设计时选取夹具公差值，见表5-4及表5-5。Kj)5121(2131jjmm10005.002.0Kj/表5-4 夹具尺寸公差的选取表5-5 夹具角度公差的选取 将单向不对称分布的尺寸偏差，换算成双向对称分布的尺寸偏差，可按图5-48来计算图5-48 单向不对称偏差与双向对称偏差的换算2K2(下上下上）KAA（5-7）3.各

27、类机床夹具总图上的技术要求摘要（）钻、镗类夹具1）各限位表面对夹具安装基面的垂直度或平行度。2）钻导套轴线对限位基面的垂直度或平行度（见表5-6）表5-6 钻导套轴线对夹具安装面的位置公差 （单位：mm）3）钻导套中心距或其轴线与限位基面的尺寸要求及位置公差要求 （见表5-7）。4）若干个同轴钻导套的同轴度。5）限位基面本身的平直度、等高度，限位基面、钻导套轴线对夹具 找正基面的垂直度或平行度等。表5-7 钻导套中心距或导套轴线至限位基面的距离（单位：mm）（2）铣、刨类夹具 1）限位基面对夹具安装面的垂直度、平行度。2）对刀块对限位基面的位置公差（见表5-8）。3）对刀块工作面及定向键侧面与

28、限位基面的平行度或垂直度。4）限位基面本身的平直度、等高度及位置公差等。表5-8 按工件公差确定对刀块至限位面的公差 （单位：mm）表5-9 对刀块及定向键工作面对限位面的位置公差 （单位：mm）（3）车、磨类夹具 1）夹具安装定位基面的轴线对机床回转轴线的同轴度 （见表5-10）。2）限位面对回转轴线的平行度、垂直度或同轴度以及距离公差。3）限位面间的平行度、垂直度和等高度等。表5-10 车、磨夹具的同轴度公差 （单位：mm）加工总误差 与加工尺寸公差 之间，应有一合适的差值，即式中，为精度储备量，夹具的磨损公差包括在精度储备量中考虑。在进行工序精度分析时，可能出现如下情况，需采取相应的处理

29、方法：）在粗略估算时，之值可按式（5-5）用算术加法合成。如果 与 之值很接近，即很小，此时可将各项随机性误差 类似式（5-6）用概率法合成，以能获得较合适的。2)当 时，需要对企业工具车间的设备和技术水平，对 某些组成误差值加以修正，然后再次用概率法合成，使满足式 (5-8)要求。3）若修正某些组成误差值会引起夹具制造上的困难时，可以采用 尺寸链调整环或装配后作补充加工等举措来保证夹具装配精度。KKKK（5-8）1.确定夹具的形位公差等技术要求根据加工要求，并参照上述规定制定技术要求如下：1）夹具限位基面F对安装基面A的垂直度公差0.01mm。2）F面对主要限位基面D的轴线的垂直度公差0.0

30、1mm。3）双钻套轴线对A面的垂直度0.03/100。以上各要求均可用形位公差标记在总图上。钻套的位置尺寸及公差确定如下：钻套的位置尺寸为20，其公差取为 =0.1mm =0.02mm故夹具上的尺寸为200.02mm。51j2.对加工工序的精度分析（1）分析 （2）分析 主要对尺寸34.040.021mm作精度分析。总误差应满足因待加工的双孔心距决定于钻套孔间距，故在加工孔时也属基准重合，即 =0；工件以端面确定孔轴向位置故 0。因此 =0。夹具限位面F对安装基面A的垂直度误差对加工孔的位置尺寸 200.1mm有影响，但在加工孔时，对孔间距无影响，故安 装误差只考虑钻套轴线对底面A的垂直度误差

31、所造成的加工尺 寸误差，即 （1425）20.0126mm10003.0AADDBYmm042.0KZGTAD（3）分析 1）由钻套的位置误差 所引起的加工误差 =0.007mm=0.014mm。2）刀具在钻套中的偏移量，按平移计算，以铰刀为对象分析，已知 钻套孔径为 ，铰刀导引部分直径为 ，考虑到最坏 情况，得铰刀偏移量为 =2（0.008mm0.009mm）=0.034mm；故得 =0.014mm0.034mm=0.048mm。1Tx（4）分析 及 因在 中已计入刀具直径误差，故 =0；在 和 中 已计入夹具制造误差故 =0。008.005004.0009.052TTTTGZGZTA将以上

32、各项误差代入误差不等式得=00.0126mm0.048mm00=0.0606mm=0.042mm可见需对有关组成误差加以修正。若能适当减小 和 ，就可使 。现将钻套轴线对A面的垂直度公差改小为0.02100，则得 =21mm2=0.0084mm；再使钻套孔与铰刀导引部分直径的配合改为配作法控制其配合间隙在0.0040.009mm内，则得 =20.009mm=0.018mm；此时 =0.0084mm0.014mm0.018mm=0.0404mm0.042mm若按概率法合成时 =0.0243mm可得精度储备量 =0.042mm0.0243mm=0.018mm因此可认为，经修正后的各项技术要求的公差

33、是合适的，能满足加工要求。A2TA10002.02Tmm018.0014.0084.0222KK1.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1）工艺孔的位置应尽可能设计在夹具体上，且应易于加工。2)选择工艺孔位置时，应考虑尽量减少与它相关的坐标尺寸，以简化尺寸换算。3)工艺孔的位置尺寸最好取整数，并标注双向公差，一般距离 公差值取0.010.02mm，角度公差值取工件公差的1/5左右。表5-11为通常工艺孔位置的设计示例表5-11 工艺孔位置的设计示例（续）3.注意夹具加工和维修的工艺性1）夹具元件之间的联接定位采用螺钉和锥度销钉（图552）。图5-

34、52 销钉连接的工艺性4)工艺孔的直径一般取6H7、8H7、10H7，与检验棒的配合 采用H7h6。工艺孔轴线对基面的位置公差不大于0.05100。2）使用无凸缘套筒时，如压在不通孔内且配合又较紧的，为便于装配 及维修时取出套筒，应采取图553的套筒底部结构，即在筒底 设计螺孔或铣出径向缺口槽，以便拔出套筒。图5-53 在不通孔内的套筒结构3）在结构允许的情况下，应尽量减少加工面积（如安装底平面），以降低加工成本。图5-54是减小孔加工深度之实例。图5-54 减小孔加工深度实例 a)成本高 b)较好 c)好4）在拆卸夹具时，应不受其他零件的妨碍，如图5-55所示，为了把 螺母1拧出应在本体3和

35、盖2上设计一个大于套筒扳手外径的孔。图5-55 便于拆卸螺钉的结构 图5-56所示是在夹具结构设计工艺性中的重要示例。图5-56 夹具结构工艺性示例第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识1.试述设计钻、镗类专用夹具的主要特点。2.常见的典型钻模有哪几种结构?各有何特点？常见的标准钻套和钻模板有哪几种？设计钻模时应注意什么问题？3.镗模与钻模有何共同和不同点？布置镗模的镗套时，有哪几种形式？设计镗模时需解决哪几个特有的问题？第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识4.图5-57为在金刚镗床上同时镗削两根曲轴轴承孔的镗模，试分析该镗模的结构（包括工件定位、夹紧、加工与装卸）并回答该镗模为何能不设

36、计专用镗杆支承和镗套，又如何保证所镗孔的加工精度?图5-57 镗削曲轴轴承孔的镗模1、3V形块 2浮动压块 4弹簧 5活塞 6活塞杆 7（保证工件的定位端面紧靠在V形块1的侧面上的）转动叉形架（2套）8、9浮动压板第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识5.绘制图3-64钢套工件钻5孔的钻模总图。（参看第三章复习思考题18）图3-64 钢套工件第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识6.磨削图5-58所示的轴套外径70g6，试设计小锥度定位心轴式的磨床夹具（已知磨床头架主轴孔锥度为莫氏4号）。图5-58 轴套工件图第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识7.设计车、磨类夹具的要点有哪些?试设计

37、图5-59所示的托架工件车75H7孔、100h7及端面A、C的夹具总图。（工件底面B及1150.10mm两侧面均已加工完毕）图5-59 托架（铸件）工序简图第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识8.专用铣床夹具常见的送进方式有哪几种?各有何特点？试分析图5-60所示的铣床夹具的定位、夹紧元件、送进方式及加工方式。图5-60 轴端铣方头夹具1夹具体 2定向键 3手柄 4回转座5楔铁 6螺母 7压板 8V形块第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识9.试对图5-27所示的专用车床夹具进行工序精度分析，验证下列所制订的技术要求能否保证加工要求？该夹具的技术要求如下：1）N面对C面的平行度公差0.0

38、08100；2）孔 对K面的同轴度公差0.008mm；3）分度回转轴配合处的间隙不大于0.005mm；4）两分度孔 与分度销孔 的 位置尺寸R应一致，误差不大于0.008mm；5）过渡盘和车床主轴联接后，其端面跳动小于0.01100（根据实测，主轴径向跳动量为0.005mm）。019.0012019.0012012.0003.070第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识图5-27 车削齿轮泵体两孔的夹具第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识10.图4-2钻模中工件欲钻削六个12在圆周上均分的 平行孔系，按照图示分度机构，分析计算其分度 误差（参照式4-1）：设：1)工件六孔等分要求6020

39、；2)工件定位基准孔与被加工孔心距R800.20mm；3)图示主轴式通用转台的结构与图4-1相同，分度 对定机构采用菱形对定销，对定销与分度转盘 和导套、衬套孔的尺寸配合均为20 ；4)分度盘衬套内外径同轴度公差为0.005mm；5)分度盘回转轴与转台体衬套孔的配合为50 。67gH67gH第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识 图4-2 立轴式转台的实用实例 图4-1 立轴式通用转台1转台体 2转盘 3转轴 4衬套 5对定销 6分度衬套 7齿轮套 8挡销 9手柄 10缩紧圈 11、12调节螺钉 13锥形圈第五章 专用夹具设计与制造的必备专业知识11.如何确定夹具总图的技术要求？夹具的制造有何特点？要使夹具的结构有良好的工艺性，要解决哪些主要问题？12.图5-61所示的斜孔钻模上为何要设置工艺孔A？试计算工艺孔中心到钻套轴线的距离x。图5-61 斜孔钻模