13.夹具的制造

教学课题夹具的制造教学课时教学目的2掌握常用夹具的夹紧装置和定位装置教学难点掌握钻套的类型和特点掌握钻套的类型和特点教学重点掌握钻套的类型和特点教学方法讲解法、讨论、实物教具准备教材、压板、刀具教学过程复习导入1 ）夹具应满足零件加工工序的精度要求。特别对于精加工工 序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置 公差等。2 ）夹具应达到加工生产率的要求。特别对于大批量生产中使 用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。3）夹具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可设置必 要的防护装置、挡屑板以及各种安全器具。4）能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。5）要适当提高夹具元件的通用化和标准程度。选用标准化元 件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，从而降低夹具成本。6）必须具有良好的结构工艺性，以便夹具的制造、使用和维修。课题导入在众多钻模夹具机床中，综合考虑设计要求、特点及夹具设计原理等，选择 了用盖板式钻模，它一般用于加工小型工件上分布在一个面上的孔。本文就围绕 此夹具的方案选择，确定夹具，设计夹具等等展开的。但是，由于知识的缺陷，设计时考虑的不够周全，还存在一些错误，请各位老师 和同学指出，我将做到虚心接受，努力提高自己授课内容1夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应 的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、新课学习 重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有 时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。 一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用 力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。 考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与 其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作 用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过 这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；(4) 行程不受限制;(5) 夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中 间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达 到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕 Ztt旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工 件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过 精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧 螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心， 使其定位基准的对称中心在规定位置上技术要求1. 装 成后，零件不 能有松动;2. 在 夹紧的过程中，不至于因工件的 重 力的影响而破坏正确的定位；3. 夹紧时,夹紧力不应使己经获得正 确 定位的工件脱离正确的位置；4. 夹 紧力不致引起定位元件和对刀 元件间的位置变动；5. 旋转夹具上的零件要防止在工作 过程中松脱并加防护装置；6. 夹 紧时,要 注意两边的平衡用力.图3.1 装配图如图3.1所示在这次夹具设计中，定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位 水平方向的。在垂直方向，用两个同心半圆环来定位。当被加工零件放到夹具体 同心圆环上后，用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位， 把压板压紧，之后取出定位插销。3.2夹具的导向在钻床上加工孔时，大都采用导向元件或导向装置，用以引导刀具进入正确 的加工位置，并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀 具的刚性，从而保证零件上孔的精度，在钻床上加工的过程中，导向装置保证同 轴各孔的同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等，因此，导向装置如同定 位元件一样，对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用。导向元件包括刀杆的导向部分和导向套。在这套钻床夹具上用的导向套是钻套。钻套按其结构可分为固定钻套，可换钻套，快换钻套及特殊钻套。因此套钻夹具加工量不大，磨损较小，孔距离精度要求较高，则选用固定钻 套。如图3.2。直接压入钻模板或夹具体的孔中。图3.2钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用H7/h6的配合。且必须有很高的耐磨性，材料 选择20Mn2 淬火 HRC60 我选择的钻套：12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。相同的，为了防止定位销与模板之间的磨损，在模板定位孔之间套上两个固定衬套。选取的标准件代号为12*18 GB2263-198Q材料仍选取T10A,淬火HRC60 公差采用H7/p6的配合。3.3钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点：1、固定钻套：钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中，钻模板或夹具体的孔 与钻套外圆一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨损教小的中小批生产 或加工孔径甚小，孔距离精度要求较高的小孔。2、可换钻套：主要用在大批量生产中，由于钻套磨损大，因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套，衬套直接压入钻模板的孔内，钻套以F7/m6或F7/k6配合装入衬套中。3、快换钻套：当对孔进行钻铰等加工时，由于刀径不断增大，需要不同的 导套引导刀具，为便于快速更换采用快换钻套。4、特殊钻套：尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套。钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙 C,使开始钻孔时，钻头切屑刃不 位于钻套的孔中，以免刮伤钻套内孔，如图 4.3。图3.3切屑间隙C=（0.31.2）d。在本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素，确定了设计方案后，选择了 C=&因为此钻的材料是铸件，所以C可以取较小的值。3.4钻模板在导向装置中，导套通常是安装在钻模板上，因此钻模板必须具有足够的刚 度和强度，以防变形而影响钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式，可分为 固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。 在此套钻模夹具中选用的是可卸式钻模板，在装卸工件时需从夹具体上装上或卸 下，钻模板在夹具体上采用定位销一面双孔定位，螺栓紧固，钻模精度较高。43.5总体分析夹具在选定设计方案之前，我们到了江西消防车辆厂去参观实习，让我们对夹具 设计有了很直观的认识。之后又多次去咨询和请教厂里的工程师，这解决了我们 在设计中存在的很多问题。比如说对零件的装夹，定位和精度分析等等。我们之 中也在校办的工程训练中参观，并请教了中心的老师。这也让我们更多的了解了 夹具设计的注意事项。在选定了设计芳案后，在导师的指导下，我们不断的更正和优化夹具，使夹 具的设计更加满足设计要求。补充设计刀具材料：一般指刀具切削部分的材料。刀具性能包括：使用寿命、生产率、加工质量和加工成本。 决定刀具切削性能的因素有：刀具材料、几何形状和结构尺寸。 刀具切削部分工作环境：承受高温、很大压力、剧烈摩擦、冲击和振动。 因此，刀具材料应具备以下基本性能：1. 高硬度 必须高于工件材料，常温硬度应在 HRC62以上。2. 耐磨性好 表示抵抗磨损的能力，它取决于组织中硬质点的硬度、数量和分 布。一般，硬度越高耐磨性越好。3. 足够的强度和韧性 以承受切削力冲击和振动，防止崩刃和折断。4. 高耐热性 在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。5. 热物理性能和耐热冲击性能良好导热性好，不会因受热冲击，而使刀具内部产生裂纹。6. 良好的工艺性 切削加工性、铸造性、可锻性、热处理性能、焊接性能、磨 削加工性能等良好，便于制造。7. 良好的经济性性价比高。课堂小结1. 材料的分析与设计2. 导向部分设计3. 加工方法布置作业观察老师带来的夹具，实训期间找时间自己加工教学反思夹具在机械中应用广泛，使用与各类机床，基于其本身的重要性，学生学习起来很认真，但也有少数同学我行我素，课余时间应多于此类学生交流，尽量纠正其学习态度