组合夹具设计基础课件
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组合夹具.
组合夹具
一、组合夹具的概念：
组合夹具由一套预先制造好的不同形状、不同规格、不同尺寸的标准元件及部件组装而成。
二、分类：
组合夹具分为槽系和孔系两大类
三、组合夹具的元件
①基础件②支承件③定位件④导向件⑤夹紧件⑥紧固件⑦夹紧件⑧合件⑨其他新元件和合件
图1
基础件：1-长方形基础件；支承件：2-长方形垫板，3-长方形支承座，4-方形支承座；定位件：6-圆形定位销，7-圆形定位盘，8-菱形定位销；导向件：5-钻模板，9-快换钻套；紧固件：10-钻套螺钉，11-圆螺母，12-槽用螺栓，13-厚螺母，14-特殊螺母，16-埋头螺钉，17-定位螺钉，18-U形垫圈；连接元件：15-定位键。
图2 组合夹具组装示意图
图2是一个钻转向臂侧孔的组合夹具，工件以孔及端面在圆形定位销6、圆形定位盘7上定位共限制五个自由度，另一个自由度由菱形定位销8限制；工件用螺旋夹紧机构夹紧，夹紧机构由U形垫圈18、槽用螺栓12和厚螺母13组成。
快换钻套9用钻套螺钉10紧固在钻模板5上，钻模板用螺帽14、槽用螺栓12
紧固在长方形支承座3上。
支承座3用槽用螺栓12和螺帽14紧固在长方形垫板2和长方形基础板1上。
图2中未标全的件号参见图1。
组合夹具是机床夹具中标准化、系列化、通用化程度最高的一种夹具，其基本特点是：结构灵活多变，元件能长期重复使用，设计和组装周期短。
组合夹具的缺点是：体积较大，刚性较差，购置元件和合件一次性投资大。
组合夹具适于在单件小批生产中加工那些位置精度要求较高的工件，常在新产品试制和完成临时突击任务中使用。
组合夹具设计基础课件
组合夹具设计基础课件
课件提纲
•组合夹具设计原则•组合夹具管理原则•组合夹具元件介绍•组合夹具设计范例
组合夹具设计原则
组合夹具设计原则
（1）满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性；
（2）有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程；
（3）满足装夹过程中的简单与快速操作；
（4）满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性；
（5）易损零件必须是可以快速更换的结构，更换时最好不需要使用其它工具进行；（6）尽可能的避免结构复杂、成本昂贵；
（7）尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件；
（8）满足夹具使用国家或地区的安全法令法规；
（9）设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则；
（10）形成产品的系列化和标准化。
组合夹具的管理
组合夹具元件构成
组合夹具与专用夹具的区别
组合夹具元件介绍基础件
组合夹具元件介绍支撑件
组合夹具元件介绍定位件
组合夹具元件介绍导向件
组合夹具元件介绍压紧件
组合夹具元件介绍紧固件
组合夹具元件介绍合件
组合夹具设计范例焊接组合夹具
组合夹具设计范例镗孔夹具
组合夹具设计范例钻孔夹具
组合夹具设计范例车削夹具。
夹具(夹紧装置设计3-2)ppt课件
夹紧力估算步骤： 1．计算切削力； 2．求出理论夹紧力W０
根据加工过程中，工件受到切削力F（按对夹紧最不利的加 工条件）、夹紧力W０（大型工件的重力，高速运动工件的惯 性力，高速旋转工件的离心力）、支承反力及摩擦力，处于 静力平衡状态，求出理论夹紧力W０。 3．求出实际夹紧力W：W=KW０
K—安全系数，与加工性质、切削特点、夹紧力来源、刀具情 况有关：一般取K＝1.5～3。 粗加工时，K＝2.5～3；精加工时，K＝1.5～2.5。
◇当摆动压块与工件接触后，由于压块与工件间的摩擦力矩大 于压块与螺钉间的摩擦力矩，压块不会随螺钉一起转动。
摆动压块
★快速夹紧机构： 单个螺旋夹紧机构夹紧动作慢，装卸工件费时，为了克服这 一缺点，出现了各种快速螺旋夹紧机构。
使用了开口垫圈
采用了快卸螺母
夹紧轴1上的直槽连 着螺旋槽，先推动 手柄2，使摆动压 块迅速靠近工件， 继而转动手柄，夹 紧工件并自锁。
（b）所示：极限状态下，斜楔在工件反力和夹具体反力作用 下，处于平衡状态：
F 1 W 1 tF R g X W ( t2 g )
12 12
斜楔的自锁条件 斜楔的升角小于或等于斜楔与工件、斜楔与夹具体间
的摩擦角之和 12
若 1 2 → 0.1~0.15→ 6~8
◇手动夹紧机构一般取 1.15~17
手柄4带动螺母旋转时，因手柄5的限制，螺母不能右移， 致使螺杆带着摆动压块3往左移动，从而夹紧工件。松开时， 只要反转手柄4，稍微松开后，即可转动手柄5，为的快速 移动让出了空间。
★夹紧力计算：
◇原始作用力Q；
◇工件对螺杆的反作用力 W '：
垂直方向的反作用力W（夹紧力）、摩擦力 F2 ；
◇夹具体上的螺母对螺杆的作用力 R 1 ：
组合夹具的组装实验PPT课件
如图所示，通
过③螺母来进
行夹紧。 ④为
④
快换垫圈，主
③ 要是为了能够
进行快速装夹。
图5.5
30
第六章 钻后托架（CA6140床)
四孔组合夹具的组装
6.1 后托架简图
待 加 工 孔
图6.1
31
6.2 后托架立体图 待加工孔
图6.2
32
6.3 组装过程演示
请点击
33
6.4 定位夹紧分析 6.4.1 定位分析
三孔组合夹具的组装
4.1 后托架简图
待加工孔 图4.1
18
4.2 后托架立体图
待加工孔
图4.2
19
4.3 组装过程演示
请点击
20
4.4 定位夹紧分析 4.4.1 定位分析
①
z
y x
如图所示， ① 所指的两 面共限制5个 自由度：x，z， x， Y，z。
21
z y
x ② 所指的压 板限制一个 自由度：y。
9
2003-06
10
2003-06
11
第三章 铣杠杆（CA6140车床 ）
平面组合夹具的组装
3. 1 杠杆简图
待加工平面
这是CA6140车床 杠杆的一个外观 视图。加工平面 如图所示。
12
3.2 工件三维立体图
待加工面
图3.2
13
3.3 组4.1 定位分析
①
②
z
y x
如图所示，① 为三 点圆点铁和② 挡块 共限制4个自由度， 即：x，z，x，z。
图7.3
42
z
y x
③ ③ 为定位块，限 制一个方向的自 由度 Y 。
第4章-夹具设计PPT课件
机械制造装备设计
第4章 夹具设计
全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材
本章分四个小节： 4.1 机床夹具基本概念 4.2 定位方式与定位元件 4.3 工件的夹紧 4.4 典型机床的夹具
2
4.1 机床夹具基本概念
机床上用于装夹工件的装置，称为机床夹具。 ➢机床夹具的功用
（1）保证加工质量 工件各加工面间的位置度是由夹具保证，不受工人 技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。 （2）减少辅助工时，提高劳动生产率
根据定位基准孔定位元件的配合长度L与直径D的 比值L/D大小分为两种情形： 1）L/D＞1~1.5，为长销定位，相当于四个定位支 承点，限制工件的四个自由度，能够确定孔的中 心线位置。 2）L/D＜1，为短销定位，相当于两个定位支承点 限制工件的两个自由度，只能确定孔的中心点的 位置
16
4.2 定位方式与定位元件 （1）定位元件 1）定位销 标准定位销
17
4.2 定位方式与定位元件 1）定位销 非标准定位销
图4.15 圆锥定位销
图 4.16 圆锥销组合定位
18
4.2 定位方式与定位元件 2）定位心轴（刚性心轴） 圆柱心轴
1—导向部分；2—工作部分；3—转动部分
19
4.2 定位方式与定位元件 2）定位心轴（刚性心轴） 锥度心轴 工件在锥度心轴上定位，并靠工件 定位圆孔与心轴柱面的弹性变形夹紧工件。
9
4.2 定位方式与定位元件 ❖ 不完全定位 根据工件被加工表面的加工精度 要求，有时需要限制的自由度少于六个，这种定 位方法称为不完全定位。
10
4.2 定位方式与定位元件 ❖ 不完全定位 根据工件被加工表面的加工精度 要求，需要限制的自动度没有得到完全限制，这 种定位方法称为欠定位。欠定位不能保证工件的 加工精度要求，在确定工件定位方案时，欠定位 时绝对不允许的。
第4章 夹具设计
全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材
本章分四个小节： 4.1 机床夹具基本概念 4.2 定位方式与定位元件 4.3 工件的夹紧 4.4 典型机床的夹具
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4.1 机床夹具基本概念
机床上用于装夹工件的装置，称为机床夹具。 ➢机床夹具的功用
（1）保证加工质量 工件各加工面间的位置度是由夹具保证，不受工人 技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。 （2）减少辅助工时，提高劳动生产率
根据定位基准孔定位元件的配合长度L与直径D的 比值L/D大小分为两种情形： 1）L/D＞1~1.5，为长销定位，相当于四个定位支 承点，限制工件的四个自由度，能够确定孔的中 心线位置。 2）L/D＜1，为短销定位，相当于两个定位支承点 限制工件的两个自由度，只能确定孔的中心点的 位置
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4.2 定位方式与定位元件 （1）定位元件 1）定位销 标准定位销
17
4.2 定位方式与定位元件 1）定位销 非标准定位销
图4.15 圆锥定位销
图 4.16 圆锥销组合定位
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4.2 定位方式与定位元件 2）定位心轴（刚性心轴） 圆柱心轴
1—导向部分；2—工作部分；3—转动部分
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4.2 定位方式与定位元件 2）定位心轴（刚性心轴） 锥度心轴 工件在锥度心轴上定位，并靠工件 定位圆孔与心轴柱面的弹性变形夹紧工件。
9
4.2 定位方式与定位元件 ❖ 不完全定位 根据工件被加工表面的加工精度 要求，有时需要限制的自由度少于六个，这种定 位方法称为不完全定位。
10
4.2 定位方式与定位元件 ❖ 不完全定位 根据工件被加工表面的加工精度 要求，需要限制的自动度没有得到完全限制，这 种定位方法称为欠定位。欠定位不能保证工件的 加工精度要求，在确定工件定位方案时，欠定位 时绝对不允许的。
第5章 夹具设计4课件
的尺寸及公差。 夹具中工件与定位元件间，导向元件与刀具、衬套间，夹具中所有相 互间有配合关系元件应标注配合尺寸、种类和精度。 各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间装配后 的位置尺寸及公差。 上述联系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相应公差的1/3～1 /10 ，最常用的是1/3 。
图示为移动式组合钻模夹具装配图。该钻模用于加工连通轴工件上4 个φ8mm 的孔。先钻孔2和4，移位16mm后再钻孔1和3。
5.8 机床夹具设计步骤
5.8.1 机床专用夹具的设计的步骤 1. 设计前的准备工作
明确工件的年生产纲领。它是夹具总体方案确定的依据之一，它决定
了夹具的复杂程度和自动化程度。如大批量生产时，一般选择机动、多 工件，自动化程度高的方案，结构也随之复杂，成本也提高较多。 熟习工件零件图和工序图。零件图给出了工件的尺寸、形状和位置、 表面粗糙度等精度的总体要求，工序图则给出了夹具所在工序的零件的 工序基准、工序尺寸、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、 夹紧原理方案，这是夹具设计的直接依据。 了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安 排、工时定额，同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体方案、操作、 估算夹紧力等方面必不可少的。
图示是一套组装好的槽系 组合钻模及其元件分解图。
图示为孔系组合 夹具一实例。与槽系 组合夹具相比，它具 有精度高，刚性好， 易组装，且可以方便 地提供某孔的坐标作 为数控编程的基准， 即编程原点。因此在 数控机床、加工中心 上得到广泛的应用。
组合夹具的设计，图样工作量很少，只特殊情况下需要设计专用件。 设计工作的重点是选择定位元件、夹紧元件、导向元件及基础件等， 要花费较多的精力去构思夹具总体方案和结构，要仔细拟定组装方案。 正式组装组合夹具时，要按确定的方案以一定的顺序组装。要注意各 功能合件、元件间的定位和固定，保证有足够的刚度和精度。组合夹具组 装后，定位元件之间，定位元件与导向元件间，导向元件间，定位元件与 对刀元件间的位置精度，需经仔细的检测，达到精度要求才行。 组合夹具组装合格后，一般应试加工，试件加工合格才算全部完成。
维修电工第四章机床夹具设计基础课件
离心力及重力等对工件的影响。
(2)夹紧机构——传递夹紧力 要使动力装置产生的力或人力正确
地作用到工件上，需有适当的传递机构。
一、夹紧装置的组成和基本要求
图4-
24 液压夹紧铣床夹具1—压板 2—铰链臂 3—活塞杆 4—液压缸 5—活塞
2.对夹紧装置的基本要求
1)夹紧过程中，不改变工件定位后占据的正确位置。
种可能的情况计算其定位误
图4- 23 工件以外圆定位的定位误差
第四节 夹紧装置
主编
一、夹紧装置的组成和基本要求
1.夹紧装置的组成
夹紧装置是将工件压紧夹牢的装置。夹紧装置的种类很多，
但其结构均由两部分组成。
(1)动力装置——产生夹紧力 机械加工过程中，要保证工件不离
开定位时占据的正确位置，就必须有足够的夹紧力来平衡切削力、
图4-
19 基准不重合误差
一、定位误差产生的原因
2.基准位移误差ΔY
基准位移误差ΔY来源于工件定位时定位基准面和定位元件间的
作用。工件定位时，定位基准面与夹具定位元件的工作面相互作用
（接触、构成配合）、形成定位关系。一批工件中的各件由于定位
基面尺寸在公差范围内的变动，会造成工件在夹具中整体位置的变
很复杂的问题，只能进行粗略的估算。
实际应用时，并非所有的情况都需计
算夹紧力，手动夹紧机构一般根据经
验或类比来确定夹紧力的大小。
图4- 28 夹紧力作用点靠近加工表面
三、典型夹紧机构
1.基本夹紧机构
夹紧机构的种类虽然很多，但其结构大都以斜楔夹紧机构、螺
旋夹紧机构和偏心夹紧机构为基础。这三种夹紧机构合称为基本夹
间隙配合心轴。使用其定位时，工件装卸方便，但定心精度不高。
(2)夹紧机构——传递夹紧力 要使动力装置产生的力或人力正确
地作用到工件上，需有适当的传递机构。
一、夹紧装置的组成和基本要求
图4-
24 液压夹紧铣床夹具1—压板 2—铰链臂 3—活塞杆 4—液压缸 5—活塞
2.对夹紧装置的基本要求
1)夹紧过程中，不改变工件定位后占据的正确位置。
种可能的情况计算其定位误
图4- 23 工件以外圆定位的定位误差
第四节 夹紧装置
主编
一、夹紧装置的组成和基本要求
1.夹紧装置的组成
夹紧装置是将工件压紧夹牢的装置。夹紧装置的种类很多，
但其结构均由两部分组成。
(1)动力装置——产生夹紧力 机械加工过程中，要保证工件不离
开定位时占据的正确位置，就必须有足够的夹紧力来平衡切削力、
图4-
19 基准不重合误差
一、定位误差产生的原因
2.基准位移误差ΔY
基准位移误差ΔY来源于工件定位时定位基准面和定位元件间的
作用。工件定位时，定位基准面与夹具定位元件的工作面相互作用
（接触、构成配合）、形成定位关系。一批工件中的各件由于定位
基面尺寸在公差范围内的变动，会造成工件在夹具中整体位置的变
很复杂的问题，只能进行粗略的估算。
实际应用时，并非所有的情况都需计
算夹紧力，手动夹紧机构一般根据经
验或类比来确定夹紧力的大小。
图4- 28 夹紧力作用点靠近加工表面
三、典型夹紧机构
1.基本夹紧机构
夹紧机构的种类虽然很多，但其结构大都以斜楔夹紧机构、螺
旋夹紧机构和偏心夹紧机构为基础。这三种夹紧机构合称为基本夹
间隙配合心轴。使用其定位时，工件装卸方便，但定心精度不高。
夹具设计课件
Y
Y X X
Y X
Y
图 工件以平面定位
常用的定位元件： 支承钉、支承板、夹具支承件和夹具体的凸台及平面等。
支承钉： 平头、球头、网纹
支承板： 有斜槽、无斜槽
可调支承
可调支承
2、工件以外圆柱面在V块中定位
两种形式：定心定位和支承定位。 工件以外圆柱面支承定位的元件常采用 V 型块，短 V 型 块限制2个自由度，长V型块（或两个短V型块组合）限制 4个自由度。
第 1 章
1.1
工作过程一
靠模 在用铸造方法制造模具时，首先必须置备木模 或汽车零件的样件。按照一定比例制成的模型称 之为"靠模"，常被用作仿形加工中的母型，或作 为显示铣床加工轨迹的辅助模型。仿形铣床上的 靠模指沿靠模轮廓形状移动，铣刀则按照靠模指 的移动对模具材料进行铣削加工，仿出所需的模 具型腔。
Z Y X
B B
a） 图 欠定位示例 b）
过定位分析
Z
Z
Y
Y
Y
Y
X
X
a） 图 过定位示例
b）
过定位讨论 如图示，齿轮坯以内孔和一小端面定位，车削外圆和大 端面。加工后检测发现大端面与内孔垂直度超差。试分 析原因，提出改进意见。
0.02 A
4 A
间隙配合刚性心轴
过定位示例
过定位引起夹紧变形
2.4.3 定位原理
Z Z
Y
Y
X
X
图 工件以外圆柱面定位
V块的形式：长V块，短V块，双V块
辅助支承
长V块
V形块的设计
N
N d (T H ) 2 2 sin tg 2 2
T －检验尺寸
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组合夹具的管理
组合夹具元件构成
组合夹具与专用夹具的区别
组合夹具元件介绍 基础件
组合夹具元件介绍 支撑件
组合夹具元件介绍 定位件
组合夹具元件介绍 导向件
组合夹具元件介绍 压紧件
组合夹具元件介绍 紧固件
组合夹具元件介绍 合件
组合夹具设计范例 焊接组合夹具
组合夹具设计范例 镗孔夹具
组合夹具设计基础课件
课件提纲
• 组合夹具设计原则 • 组合夹具管理原则 • 组合夹具元件介绍 • 组合夹具设计范例
组合夹具用过程中工件定位的稳定性和可靠性； （2）有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程； （3）满足装夹过程中的简单与快速操作； （4）满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性； （5）易损零件必须是可以快速更换的结构，更换时最好不需要使用其它工具进行； （6）尽可能的避免结构复杂、成本昂贵； （7）尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件； （8）满足夹具使用国家或地区的安全法令法规； （9）设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则； （10）形成产品的系列化和标准化。
组合夹具设计范例 钻孔夹具
组合夹具设计范例 车削夹具