車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)

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1、第4單元車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.1車(chē)床夾具的分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)和步驟4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.1車(chē)床夾具的分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)和步驟4.1.1車(chē)床夾具的分類(lèi)車(chē)床夾具按其使用范圍大小，可分為通用車(chē)床夾具和專(zhuān)用車(chē)床夾具兩大類(lèi)。通用車(chē)床夾具主要有自定心卡盤(pán)、單動(dòng)卡盤(pán)、撥動(dòng)頂尖等。此類(lèi)車(chē)床夾具已經(jīng)完全標(biāo)準(zhǔn)化，成為工業(yè)商品，由專(zhuān)門(mén)的廠家商業(yè)化生產(chǎn)，故本書(shū)只講述專(zhuān)用車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)。專(zhuān)用車(chē)床夾具按其結(jié)構(gòu)形式和裝夾工件的方式不同，分為心軸類(lèi)車(chē)床夾具、卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具和角鐵類(lèi)車(chē)床夾具。1.心軸類(lèi)車(chē)床夾具心軸類(lèi)車(chē)床夾具通常用于以工件的內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，加工外圓柱面的情況。典型

2、的心軸類(lèi)夾具有圓柱心軸、彈簧心軸、頂尖式心軸等。2.卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具4.1車(chē)床夾具的分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)和步驟卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有卡盤(pán)形狀的夾具體。使用卡盤(pán)式夾具加工的工件形狀一般都比較復(fù)雜，多數(shù)情況是工件的定位基準(zhǔn)為與加工圓柱面垂直的端面，夾具上的平面定位件與車(chē)床主軸的軸線相垂直。3.角鐵類(lèi)車(chē)床夾具角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有類(lèi)似角鐵形狀的夾具體。常用于加工殼體、支座、接頭等形狀復(fù)雜工件的內(nèi)、外圓柱面和端面。4.1.2車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)由于車(chē)床夾具一般是安裝在機(jī)床的主軸上，隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，因此對(duì)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)有著特別的要求。1.夾具的結(jié)構(gòu)要緊湊4.1車(chē)床夾具的分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)和步驟夾具外輪

3、廓尺寸要盡可能小，重量盡可能輕，夾具重心應(yīng)盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，減小慣性力和回轉(zhuǎn)力矩。2.夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)平衡結(jié)構(gòu)消除夾具回轉(zhuǎn)中可能產(chǎn)生的不平衡現(xiàn)象，以避免振動(dòng)對(duì)工件加工質(zhì)量和刀具壽命的影響。特別是角鐵類(lèi)車(chē)床夾具最容易出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題。平衡措施主要有兩種方法，即設(shè)置平衡塊和增設(shè)減重孔。3.夾具的夾緊裝置應(yīng)力求夾緊迅速、可靠設(shè)計(jì)時(shí)還要注意夾具旋轉(zhuǎn)慣性力可能使夾緊力有減小的傾向，為防止回轉(zhuǎn)過(guò)程中夾具夾緊元件的松脫，要設(shè)計(jì)好可靠的自鎖結(jié)構(gòu)。4.夾具與車(chē)床主軸的定位和連接要準(zhǔn)確、可靠4.1車(chē)床夾具的分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)和步驟連接軸或連接盤(pán)（過(guò)渡盤(pán)）的回轉(zhuǎn)軸線與車(chē)床主軸的軸線應(yīng)具有盡可能高的同軸度。對(duì)于外輪廓尺

4、寸較小的夾具，可采用莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接；對(duì)于外輪廓尺寸較大的夾具，可通過(guò)特別設(shè)計(jì)的過(guò)渡盤(pán)與機(jī)床主軸軸頸配合連接。無(wú)論哪一種連接方式都要注意連接牢固，不能產(chǎn)生松動(dòng)情況。特別要考慮當(dāng)主軸高速旋轉(zhuǎn)、急剎車(chē)等情況時(shí)，夾具與主軸之間應(yīng)設(shè)有防松裝置。5.工件尺寸不能大于夾具體的回轉(zhuǎn)直徑夾具上所有的元件和裝置不能大于夾具體的回轉(zhuǎn)直徑。靠近夾具體外緣的元件，應(yīng)盡量避免有凸起的部分，必要時(shí)回轉(zhuǎn)部分外面可加裝防護(hù)罩。4.1.3車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)步驟4.1車(chē)床夾具的分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)和步驟使用UG軟件進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)，首先，要明確工件的加工工藝要求，分析工件工程圖所注明的加工精度和已經(jīng)完工的工序。其次，確定工件的

5、加工方式和定位方案，選擇合適的定位元件或支承元件，初步設(shè)計(jì)出此類(lèi)元件，并將這些元件的實(shí)體與工件的實(shí)體組裝到一起。再次，確定夾緊方案，初步設(shè)計(jì)出夾緊機(jī)構(gòu)和元件，并將這些元件按配合關(guān)系組裝到一起。最后，確定夾具體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出夾具體及其與機(jī)床的連接方式，并通過(guò)夾具體將夾具所有元件裝配到一起。1.確定定位方案4.1車(chē)床夾具的分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)和步驟按擬定的定位方案，根據(jù)工件工程圖、工序要求和設(shè)計(jì)任務(wù)，選擇工件的定位基準(zhǔn)。采用UG的建模應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)出工件的實(shí)體模型，并按實(shí)際加工方位固定在三維空間上。設(shè)計(jì)出所有定位元件的實(shí)體模型，并根據(jù)相應(yīng)的配合方式組裝到已完成安裝的工件上。2.確定夾緊方案按擬定的夾緊方案，

6、根據(jù)工件和定位元件的結(jié)構(gòu)及尺寸，設(shè)計(jì)出所有夾緊元件和相關(guān)緊固元件的實(shí)體模型，并按相應(yīng)的配合方式組裝到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中。在裝配過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)配合不合適的地方，對(duì)前面所設(shè)計(jì)的元件進(jìn)行修改更正，并調(diào)整裝配結(jié)構(gòu)。3.確定夾具體結(jié)構(gòu)4.1車(chē)床夾具的分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)和步驟按擬定的夾具結(jié)構(gòu)，根據(jù)工件、定位元件和夾緊元件設(shè)計(jì)出夾具體、相關(guān)緊固元件和輔助元件的實(shí)體模型，并按照相應(yīng)的配合方式組裝到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中。在裝配過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)配合不合適的地方，可對(duì)前面所設(shè)計(jì)的元件進(jìn)行修改更正，并調(diào)整裝配結(jié)構(gòu)。完成全部裝配后，要檢驗(yàn)整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)是否能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo)，如果有差錯(cuò)，要對(duì)相關(guān)元件進(jìn)行修改編輯，并重新調(diào)整裝配結(jié)

7、構(gòu)，直至實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。4.繪制夾具圖樣按照設(shè)計(jì)任務(wù)要求，用UG的制圖應(yīng)用模塊，繪制全部的夾具元件和夾具裝配的工程圖，并根據(jù)第1單元的15夾具中常用的公差配合的內(nèi)容，對(duì)全部圖樣進(jìn)行技術(shù)標(biāo)注。4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.2.1通孔彈性?shī)A頭定心夾具的設(shè)計(jì)通孔彈性?shī)A頭定心夾具是以具有彈性結(jié)構(gòu)的內(nèi)夾頭作為定位和夾緊元件來(lái)裝夾工件的。以車(chē)削限位襯套工件用夾具的具體設(shè)計(jì)步驟和方法為例進(jìn)行講述。1.確定定位方案根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，選擇?40內(nèi)孔及?56外圓端面作為定位基準(zhǔn)?？锥ㄎ辉閮?nèi)夾式彈性?shī)A頭，端面定位元件為5號(hào)莫氏錐柄心軸的端面。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按照限位襯套工件工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體模型，在U

8、G的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在三維空間的適合位置上，如圖4-2所示。4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)限位襯套工件的內(nèi)孔尺寸和長(zhǎng)度尺寸，分別設(shè)計(jì)出內(nèi)夾式彈性?shī)A頭和莫氏5號(hào)錐柄心軸，其工程圖如圖4-3和圖4-4所示。圖4-1限位襯套加工件的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-2限位襯套實(shí)體模型的定位4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-3內(nèi)夾式彈性?shī)A頭的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-4莫氏5號(hào)錐柄心軸的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-5完成莫氏5號(hào)錐柄心軸和內(nèi)夾式彈性?shī)A頭裝配的實(shí)體圖和工程圖2.確定夾緊方案4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)心軸類(lèi)夾具需要從工件的內(nèi)部將工件夾緊

9、。該夾具采用錐形脹套的軸向推動(dòng)使彈性?shī)A頭產(chǎn)生彈性變形，從而將工件的內(nèi)孔脹緊，達(dá)到夾緊的目的。(1)設(shè)計(jì)夾緊元件為實(shí)現(xiàn)內(nèi)孔脹緊功能，可根據(jù)定位元件的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)出與彈性?shī)A頭內(nèi)錐面相匹配的錐形脹套，如圖4-6所示。圖4-6設(shè)計(jì)的錐形脹套4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)設(shè)計(jì)緊固元件本夾緊結(jié)構(gòu)采用螺旋夾緊方式，其結(jié)構(gòu)和元件都非常簡(jiǎn)單，且具有良好的自鎖性能，夾緊可靠。(3)組裝夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)夾緊方案將夾緊元件和緊固元件裝配到夾具中。3.夾具的特點(diǎn)圖4-7設(shè)計(jì)的導(dǎo)向銷(xiāo)4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-8六角螺母的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-9墊圈的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-10完成的通

10、孔彈性?shī)A頭定心夾具裝配的實(shí)體圖和工程圖4.夾具的使用方法4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)將夾具體（5號(hào)錐柄心軸）安裝到車(chē)床的主軸孔中，并通過(guò)拉桿從車(chē)床主軸孔另一端緊固到心軸的螺紋孔中。4.2.2偏移滾柱定心夾具的設(shè)計(jì)偏移滾柱定心夾具是利用安裝在偏槽心軸上的3個(gè)滾柱對(duì)空心工件內(nèi)壁進(jìn)行定位，并通過(guò)反向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊的。圖4-11薄壁套加工件的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)1.確定定位方案根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，選擇?60內(nèi)孔及左端面作為定位基準(zhǔn)?？椎亩ㄎ辉榘惭b在莫氏5號(hào)錐柄心軸的3個(gè)滾柱，端面的定位元件為安裝在莫氏錐柄心軸上的定位墊平面。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按薄壁套工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體

11、模型，在UG裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在三維空間的合適位置，如圖4-12所示。(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)薄壁套工件的內(nèi)孔尺寸、工件長(zhǎng)度分別設(shè)計(jì)出定位墊、莫氏5號(hào)錐柄心軸、偏槽心軸、滾柱和滾柱擋圈，其工程圖如圖4-13圖4-17所示。4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-12薄壁套工件實(shí)體模型的定位4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-13定位墊的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-14莫氏5號(hào)錐柄心軸的工程圖2.確定夾緊方案4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-15偏槽心軸的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-16滾柱的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-17滾柱擋圈的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-

12、18完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)緊固元件由于本夾具的緊固元件并非是用于施加作用力來(lái)夾緊工件的，只需要根據(jù)偏槽心軸右端的外徑、滾柱擋圈的外徑和錐柄心軸右端的螺紋孔尺寸，設(shè)計(jì)沉頭孔墊圈和沉頭螺釘即可。圖4-19墊圈的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-20螺釘?shù)墓こ虉D(2)組裝夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)夾緊方案將緊固元件裝配到夾具中。4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-21完成設(shè)計(jì)的偏移滾柱定心夾具裝配的實(shí)體圖和工程圖3.夾具的特點(diǎn)4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)本夾具的顯著特點(diǎn)是操作方便、快捷，所用的輔助操作時(shí)間最少。非常適合重量輕、切削力不太大的加工件的大批量常年化生產(chǎn)。但其

13、定位精度有限，只適用于對(duì)內(nèi)外同軸度要求不高，且具有通孔結(jié)構(gòu)工件的加工。4.夾具的使用方法4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)將夾具體（莫氏5號(hào)錐柄心軸）安裝到車(chē)床的主軸孔中，并通過(guò)拉桿從車(chē)床主軸孔另一端緊固到心軸的螺紋孔中。車(chē)削加工時(shí)，將工件先插入3個(gè)滾柱所包容的圓柱表面上，用手將工件沿車(chē)床主軸旋轉(zhuǎn)的反方向旋緊，使3個(gè)滾柱緊緊地卡住工件的內(nèi)孔表面，即可將工件定位。由于切削加工時(shí)所產(chǎn)生的切削力會(huì)使工件更加夾緊，因此不再需要另外的夾緊操作。完成加工后，將工件正方向旋轉(zhuǎn)，3個(gè)滾柱會(huì)脫離工件的夾緊表面，工件呈松開(kāi)狀態(tài)，即可將工件取下。4.2.3波紋套定心夾具的設(shè)計(jì)4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-22止動(dòng)套加工件

14、的工程圖1.確定定位方案4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)依據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，選擇?40內(nèi)孔及右端面作為定位基準(zhǔn)?？椎亩ㄎ辉榘惭b在心軸上的波紋套，端面定位在夾具體的端面上。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按止動(dòng)套工程圖設(shè)計(jì)好止動(dòng)套的實(shí)體模型，在UG的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在三維空間的合適位置上，如圖4-23所示。(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)止動(dòng)套工件的內(nèi)孔尺寸、工件長(zhǎng)度分別設(shè)計(jì)出波紋套和心軸，其工程圖如圖4-24和圖4-25所示。圖4-23止動(dòng)套工件實(shí)體模型的定位4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-24波紋套的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-25心軸的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-26完成定位元件

15、裝配的實(shí)體圖和工程圖2.確定夾緊方案4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)本夾具是通過(guò)安裝在心軸上的波紋套，以其外圓表面進(jìn)行定位和夾緊的。因此，并不需要另外的夾緊機(jī)構(gòu)，只需要設(shè)計(jì)出緊固元件，將波紋套固定在心軸上即可。(1)設(shè)計(jì)緊固元件本夾緊結(jié)構(gòu)采用螺旋夾緊方式，結(jié)構(gòu)和元件非常簡(jiǎn)單，且具有良好的自鎖性能，夾緊方便可靠。圖4-27凹槽墊圈的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-28旋鈕螺母的工程圖(2)組裝緊固元件根據(jù)夾緊方案將緊固元件裝配到夾具結(jié)構(gòu)中。4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-29完成緊固元件裝配的工程圖3.確定夾具體結(jié)構(gòu)4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)本夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可選擇法蘭盤(pán)式的夾具體，并將所有

16、元件組裝到該夾具體上，以便與安裝在車(chē)床主軸上的過(guò)渡盤(pán)配合連接。(1)設(shè)計(jì)夾具體根據(jù)心軸和波紋套的尺寸，設(shè)計(jì)出法蘭盤(pán)式結(jié)構(gòu)的夾具體如圖4-30所示。圖4-30法蘭盤(pán)式結(jié)構(gòu)的夾具體4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)組裝夾具體依據(jù)夾具的設(shè)計(jì)方案，將夾具體組裝到已完成裝配的工件、定位元件和緊固元件結(jié)構(gòu)中。圖4-31完成設(shè)計(jì)的波紋套定心夾具裝配的實(shí)體圖和工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.夾具的特點(diǎn)本夾具的特點(diǎn)是定位精度高，裝夾省力方便，非常適合對(duì)內(nèi)外徑同軸度要求比較嚴(yán)格工件的加工。但要求作為定位基準(zhǔn)的工件內(nèi)孔尺寸精度也比較高，且長(zhǎng)度與內(nèi)徑比要大。適合中、小批量的生產(chǎn)。5.夾具的使用方法將夾具體與車(chē)床附件

17、的過(guò)渡盤(pán)配合連接，安裝到車(chē)床的主軸上。夾具體通過(guò)4個(gè)內(nèi)六角螺栓緊固到過(guò)渡盤(pán)上。4.2.4碟片定心夾具的設(shè)計(jì)4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)碟片定心夾具是利用碟形簧片在軸向受力時(shí)發(fā)生彈性變形實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位和夾緊。常見(jiàn)的是采用螺旋推動(dòng)，使碟形簧片在軸向受到作用力，碟形簧片在徑向發(fā)生彈性變形，使外徑脹大，從而從內(nèi)徑對(duì)工件同時(shí)定位和夾緊。1.確定定位方案根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，選擇?50內(nèi)孔及左端面作為定位基準(zhǔn)?？椎某跏级ㄎ辉榘惭b在莫氏5號(hào)錐柄心軸的定位套，端面定位在定位套的端面上。當(dāng)工件夾緊時(shí)，是由碟形簧片將工件內(nèi)孔表面進(jìn)行最終定位的。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按滑動(dòng)套工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體模型，在UG的裝

18、配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在三維空間的合適位置，如圖4-33所示。4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-32滑動(dòng)套加工件的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-33滑動(dòng)套工件實(shí)體模型的定位(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)滑動(dòng)套工件的內(nèi)孔尺寸、工件長(zhǎng)度分別設(shè)4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)計(jì)出定位套和碟形簧片，其工程圖如圖4-34和圖4-35所示。圖4-34定位套的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-35碟形簧片的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-36完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖2.確定夾緊方案4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)本夾具是通過(guò)安裝在錐柄心軸上的碟形簧片，以其外圓表面進(jìn)行定位和夾緊的。因此，不需要另外的

19、夾緊機(jī)構(gòu)，只需要設(shè)計(jì)出緊固元件，將碟形簧片固定在心軸上即可。(1)設(shè)計(jì)緊固元件本夾緊結(jié)構(gòu)采用螺旋夾緊方式，結(jié)構(gòu)及其元件非常簡(jiǎn)單，且具有良好的自鎖性能，夾緊方便可靠。圖4-37擋環(huán)的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-38六角螺母的工程圖(2)組裝緊固元件根據(jù)夾緊方案將緊固元件裝配到夾具結(jié)構(gòu)中。4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-39完成緊固元件裝配的實(shí)體圖和工程圖3.確定夾具體結(jié)構(gòu)4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)本夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可選擇莫氏5號(hào)錐柄心軸作為夾具體，并將所有元件組裝到該夾具體上。(1)設(shè)計(jì)夾具體根據(jù)定位套、碟形簧片、擋環(huán)和六角螺母的尺寸，設(shè)計(jì)出莫氏5號(hào)錐柄心軸結(jié)構(gòu)的夾具體，如圖4-4

20、0所示。圖4-40錐柄心軸結(jié)構(gòu)的夾具體(2)組裝夾具體依據(jù)夾具的設(shè)計(jì)方案，4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)將夾具體組裝到已完成裝配的工件、定位元件和緊固元件結(jié)構(gòu)中。圖4-41完成設(shè)計(jì)的碟片定心夾具裝配的實(shí)體圖和工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.夾具的特點(diǎn)本夾具的特點(diǎn)是，具有較高的定位精度，非常適合大孔徑、短長(zhǎng)度工件的裝夾。適合中、小批量的生產(chǎn)。5.夾具的使用方法將夾具體（莫氏5號(hào)錐柄心軸）安裝到車(chē)床的主軸孔中，并通過(guò)拉桿從車(chē)床主軸孔另一端緊固到心軸的螺紋孔中。4.2.5盲孔彈性?shī)A頭定心夾具的設(shè)計(jì)盲孔彈性?shī)A頭定心夾具也是以具有彈性結(jié)構(gòu)的內(nèi)夾頭作為定位和夾緊元件來(lái)裝夾工件的。但該夾具由于采用了內(nèi)拉式的

21、脹緊結(jié)構(gòu)，可以裝夾盲孔形狀的工件。具體的設(shè)計(jì)方法通過(guò)車(chē)削泵蓋用夾具的設(shè)計(jì)來(lái)講述。4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-42泵蓋加工件的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-43泵蓋工件實(shí)體模型的定位1.確定定位方案4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，選擇?70內(nèi)孔及左端面作為定位基準(zhǔn)?？准岸嗣娴亩ㄎ辉鶠榘惭b在錐柄心軸上的內(nèi)夾式彈性?shī)A頭。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按泵蓋工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體模型，在UG的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在三維空間的指定位置上，如圖4-43所示。(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)泵蓋工件的內(nèi)孔直徑、工件長(zhǎng)度設(shè)計(jì)出內(nèi)夾式彈性?shī)A頭，如圖4-44所示，將其按定位方案裝配到工件上。圖

22、4-44設(shè)計(jì)出內(nèi)夾式彈性?shī)A頭4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-45完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖2.確定夾緊方案4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)該夾具是通過(guò)安裝在錐柄心軸上的彈性?shī)A頭，以其外圓和端面進(jìn)行定位和夾緊的。因此，并不需要另外的夾緊機(jī)構(gòu)，只需要設(shè)計(jì)出緊固元件，將彈性?shī)A頭固定在錐柄心軸上，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的拉緊元件。(1)設(shè)計(jì)緊固元件本夾緊結(jié)構(gòu)采用外套式螺母的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)擋桿拉動(dòng)圓錐心軸，使彈性?shī)A頭的外徑脹大來(lái)夾緊工件。圖4-46圓錐心軸的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-47擋桿的工程圖(2)組裝緊固元件根據(jù)夾緊方案將圓錐心軸和擋桿裝配到夾具中4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)。3.確定夾具體結(jié)構(gòu)根據(jù)

23、本夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可選擇莫氏5號(hào)錐柄心軸作為夾具體，并將所有元件組裝到該夾具體上。(1)設(shè)計(jì)夾具體根據(jù)彈性?shī)A頭、圓錐心軸、擋桿的尺寸，設(shè)計(jì)出莫氏5號(hào)錐柄心軸結(jié)構(gòu)的夾具體如圖4-49所示。圖4-48完成緊固元件裝配的實(shí)體圖和工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-49錐柄心軸結(jié)構(gòu)的夾具體4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-50外套式螺母的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-51完成設(shè)計(jì)的定位螺釘(2)組裝夾具體依據(jù)夾具的設(shè)計(jì)方案，4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)將夾具體、定位螺釘和外套式螺母組裝到已完成裝配的工件、定位元件和緊固元件結(jié)構(gòu)中。圖4-52完成設(shè)計(jì)的盲孔彈性?shī)A頭定心夾具裝配的實(shí)體模型和工程圖4.

24、2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.夾具的特點(diǎn)本夾具的特點(diǎn)是可以裝夾帶有盲孔結(jié)構(gòu)的工件。其原理是，將彈性?shī)A頭固定在夾具體上，并且從內(nèi)部拉動(dòng)圓錐心軸使其發(fā)生彈性變形，從而夾緊工件。另一個(gè)特點(diǎn)是可以對(duì)工件進(jìn)行軸向定位，以保證批量生產(chǎn)時(shí)快速對(duì)準(zhǔn)刀具。本夾具適合中、小批量的生產(chǎn)。5.夾具的使用方法將夾具體（莫氏5號(hào)錐柄心軸）安裝到車(chē)床的主軸孔中，并通過(guò)拉桿從主軸孔另一端將其緊固到心軸的螺紋孔中。4.2.6頂尖心軸夾具的設(shè)計(jì)4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)頂尖心軸夾具是以?xún)啥伺溆许敿獾男妮S作為定位元件，通過(guò)兩個(gè)頂尖以工件的內(nèi)孔進(jìn)行定位的。夾緊方式則采用螺母和快換墊圈從工件的端面進(jìn)行緊固。具體的設(shè)計(jì)方法通過(guò)車(chē)削連接桿套用

25、夾具的設(shè)計(jì)來(lái)講述。圖4-53連接桿套加工件的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)1.確定定位方案圖4-54連接桿套工件實(shí)體模型的定位(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按連接桿套工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體模型，在UG的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)并確定其在三維空間的指定位置上，如圖4-54所示。(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)連接桿套工件的內(nèi)孔直徑、工件長(zhǎng)度分別設(shè)計(jì)出左頂套和右頂套，如圖4-55和圖4-56所示。圖4-55左頂套4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-56右頂套4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-57完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖2.確定夾緊方案4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)該夾具是通過(guò)安裝在定心軸上的左

26、、右頂套，以其60圓錐面進(jìn)行定位和夾緊的。因此，不需要另外的夾緊機(jī)構(gòu)，只需要設(shè)計(jì)出緊固元件，將兩個(gè)頂套固定在定心軸上，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的緊固元件即可。(1)設(shè)計(jì)緊固元件本夾緊結(jié)構(gòu)采用六角螺母和快換墊圈的夾緊方式，從軸向?qū)蓚€(gè)頂套壓緊工件。圖4-58六角螺母的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-59快換墊圈的工程圖(2)組裝緊固元件根據(jù)夾緊方案將快換墊圈和六角螺母裝配到夾4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)具中。圖4-60完成緊固元件裝配的實(shí)體圖和工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)3.確定夾具體結(jié)構(gòu)根據(jù)連接桿套夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一根定心軸作為夾具體，并將所有元件組裝到該夾具體上。(1)設(shè)計(jì)夾具體根據(jù)左頂套、

27、右頂套、快換墊圈和六角螺母的尺寸，設(shè)計(jì)出的定心軸結(jié)構(gòu)的夾具體如圖4-61所示。圖4-61定心軸結(jié)構(gòu)夾具體的工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-62定位螺釘?shù)墓こ虉D4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)組裝夾具體依據(jù)夾具的設(shè)計(jì)方案，將夾具體和定位螺釘組裝到已完成裝配的工件、定位元件和緊固元件結(jié)構(gòu)中。4.夾具的特點(diǎn)本夾具的一個(gè)特點(diǎn)是，適合裝夾長(zhǎng)度和直徑比大于4的帶孔工件。因?yàn)?，?dāng)工件的長(zhǎng)度超過(guò)160mm時(shí)，只靠主軸端單一夾具的夾緊不能保證加工的穩(wěn)定性，切削加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和偏移現(xiàn)象。另一個(gè)特點(diǎn)是，可以對(duì)工件進(jìn)行軸向定位，以保證批量生產(chǎn)時(shí)快速對(duì)準(zhǔn)刀具。此夾具適合大批量的生產(chǎn)。圖4-63完成設(shè)計(jì)的頂尖心軸

28、夾具裝配的實(shí)體圖和工程圖4.2心軸類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)5.夾具的使用方法將夾具體（定心軸）用車(chē)床的自定心卡盤(pán)從左端夾緊，或用插入主軸孔的固定頂尖頂住定心軸的中心孔，并用雞心夾頭卡緊定心軸左端外圓表面。右端用車(chē)床尾架上的回轉(zhuǎn)頂尖頂緊定心端的中心孔中，實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.3.1液體塑料定心夾具的設(shè)計(jì)液體塑料定心夾具是以薄壁套作為定位元件，通過(guò)對(duì)其腔體內(nèi)的液體塑料施壓從而使薄壁套產(chǎn)生彈性變形，從工件的外圓柱表面夾緊工件。具體的設(shè)計(jì)方法通過(guò)車(chē)削底座用夾具的設(shè)計(jì)來(lái)講述。圖4-64底座加工件的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)1.確定定位方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇?5-0064外圓及?11

29、0外圓的左端面作為定位基準(zhǔn)。外圓表面及左端面的定位元件采用帶有型腔的薄壁套，并通過(guò)柱塞螺釘?shù)臄D壓使其中的液體塑料產(chǎn)生壓力并使其彈性變形，將工件從外圓表面夾緊。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按底座加工件工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體模型，在UG的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在三維空間的指定位置，如圖4-65所示。(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)底座工件的定位外圓直徑、工件長(zhǎng)度設(shè)計(jì)出定位元件即薄壁套，如圖4-66所示。4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-65底座工件實(shí)體模型的定位4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-66設(shè)計(jì)的薄壁套4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-67完成定位元件裝配的實(shí)體圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)2.確定夾緊方案

30、該夾具是通過(guò)安裝在法蘭式夾具體上的薄壁套進(jìn)行定位和夾緊的。因此，不需要另外的夾緊機(jī)構(gòu)，只需要設(shè)計(jì)出緊固元件，將薄壁套固定住即可。此外，由于采用液體塑料施壓夾緊，還需要設(shè)計(jì)一個(gè)柱塞螺釘用于對(duì)液體塑料進(jìn)行擠壓。(1)設(shè)計(jì)緊固元件本夾緊結(jié)構(gòu)需要設(shè)計(jì)沉頭螺釘和柱塞螺釘，沉頭螺釘用于固定薄壁套，柱塞螺釘用于對(duì)液體塑料產(chǎn)生壓力。圖4-68沉頭螺釘?shù)墓こ虉D4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-69柱塞螺釘?shù)墓こ虉D(2)組裝緊固元件由于本夾具中所用的緊固元件需要與夾具體配4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)合裝配，因此，不單獨(dú)組裝緊固元件，等完成夾具體的設(shè)計(jì)后，再進(jìn)行夾具體和緊固元件的組裝。3.確定夾具體結(jié)構(gòu)根據(jù)本夾具的結(jié)構(gòu)

31、特點(diǎn)，設(shè)計(jì)具有法蘭盤(pán)結(jié)構(gòu)的夾具體，并將所有元件組裝到夾具體上。(1)設(shè)計(jì)夾具體根據(jù)本夾具的特點(diǎn)，采用法蘭盤(pán)結(jié)構(gòu)的夾具體，以便將裝配好的夾具與車(chē)床主軸上的過(guò)渡盤(pán)相配合。圖4-70完成設(shè)計(jì)的夾具體4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-71密封螺釘?shù)墓こ虉D4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)組裝夾具體根據(jù)夾具設(shè)計(jì)方案，先將夾具體和沉頭螺釘裝配到薄壁套上；注入液體塑料，以此表示為液體塑料的實(shí)體模型安裝其上；最后再將柱塞螺釘和密封螺釘組裝到已完成裝配的工件和定位元件的結(jié)構(gòu)中。圖4-72完成設(shè)計(jì)的液體塑料定心夾具裝配的實(shí)體圖和工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.夾具的特點(diǎn)本夾具的特點(diǎn)是適合裝夾已加工外圓表面且工件長(zhǎng)

32、度不大的回轉(zhuǎn)體工件。該夾具的優(yōu)點(diǎn)是，定位精度較高，夾緊操作省力，適用于中、小批量的生產(chǎn)；缺點(diǎn)是夾緊力較小，不適合裝夾重量太重的工件。5.夾具的使用方法將夾具初裝好后，拆除柱塞螺釘和密封螺釘，注入液體塑料，注滿(mǎn)后，再將密封螺釘和柱塞螺釘擰入相應(yīng)的螺紋孔中。4.3.2虎鉗式定心夾具的設(shè)計(jì)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)虎鉗式定心夾具是利用定心夾緊元件的等距移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位和夾緊的。操縱夾緊的方式是利用具有左、右雙向螺紋的螺桿來(lái)控制夾緊卡爪的運(yùn)動(dòng)，使之同時(shí)完成定位和夾緊動(dòng)作。具體的設(shè)計(jì)方法通過(guò)車(chē)削底座工件用夾具的設(shè)計(jì)來(lái)講述。圖4-73底座加工件的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)1.確定定位方案根據(jù)設(shè)計(jì)

33、要求，選擇64mm64mm底座邊緣及底平面作為定位基準(zhǔn)，底平面緊靠在定位環(huán)的端面上。四周表面以?xún)蓚€(gè)等距移動(dòng)的V形卡爪夾緊。(1)設(shè)計(jì)工件的實(shí)體模型圖4-74將底座在三維空間定位4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)底座工件的定位基準(zhǔn)，即64mm64mm底座邊緣設(shè)計(jì)出定位元件即V形卡爪，如圖4-75所示。圖4-75V形卡爪4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-76定位環(huán)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-77完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖2.確定夾緊方案4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)該夾具擬由一個(gè)雙向螺紋（左螺紋和右螺紋）螺桿和兩個(gè)螺母（一個(gè)左螺紋和一個(gè)右螺紋）滑塊來(lái)實(shí)現(xiàn)等距移動(dòng)定心夾緊。兩個(gè)V形

34、卡爪就安裝在兩個(gè)螺母滑塊上。雙向螺紋螺桿將安裝到卡盤(pán)結(jié)構(gòu)的夾具體上。當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺桿時(shí)，在雙向螺紋的作用下實(shí)現(xiàn)定心夾緊動(dòng)作。(1)設(shè)計(jì)夾緊元件首先，根據(jù)已完成設(shè)計(jì)的V形卡爪定位元件的結(jié)構(gòu)和尺寸，先設(shè)計(jì)出螺母滑塊，其中一個(gè)為左螺紋，另一個(gè)為右螺紋，如圖4-78所示。圖4-78設(shè)計(jì)出螺母滑塊4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-79雙向螺紋螺桿的工程圖(2)設(shè)計(jì)緊固元件根據(jù)夾具結(jié)構(gòu)要求，需要設(shè)計(jì)兩種緊固元件，即沉頭螺釘和平頭螺釘。4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-80沉頭螺釘?shù)墓こ虉D4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-81平頭螺釘?shù)墓こ虉D(3)組裝緊固元件由于夾具體尚未完成設(shè)計(jì)，4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)故先將螺母

35、滑塊和雙向螺紋螺桿組裝到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中，再將平頭螺釘裝配到V形卡爪和螺母滑塊上。圖4-82完成緊固元件裝配的實(shí)體圖和工程圖3.確定夾具體結(jié)構(gòu)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)本夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)具有卡盤(pán)結(jié)構(gòu)的夾具體，同時(shí)，為了將所有元件準(zhǔn)確地定位和連接到一起，還需要設(shè)計(jì)輔助元件，并將所有元件組裝到夾具體上。(1)設(shè)計(jì)夾具體根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，采用卡盤(pán)結(jié)構(gòu)的夾具體，以便將裝配好的夾具與車(chē)床主軸上的過(guò)渡盤(pán)相配合。圖4-83完成設(shè)計(jì)的夾具體4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)設(shè)計(jì)輔助元件輔助元件的作用是將所有元件定位并固定在夾具體上。圖4-84完成設(shè)計(jì)的螺桿支座4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-85完成設(shè)計(jì)的定

36、心墊(3)組裝夾具體首先，依據(jù)夾具的設(shè)計(jì)方案，4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)先將夾具體裝配到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中。圖4-86完成虎鉗式定心夾具裝配的實(shí)體圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-87完成虎鉗式定心夾具裝配的工程圖4.夾具的特點(diǎn)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)本夾具的特點(diǎn)是，適用范圍廣，可以裝夾以回轉(zhuǎn)軸為對(duì)稱(chēng)軸的多種形狀的工件，如圓柱體工件、正方體工件、菱形體工件等。該夾具夾緊力大，裝夾牢靠，且能夠自動(dòng)定心。同時(shí)，夾具中的定位環(huán)，通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)可以軸向調(diào)節(jié)位置，以便變換加工件的類(lèi)型時(shí)，能夠確保軸向的定位。正是由于這些顯著特點(diǎn)，該夾具可作為多品種、小批量生產(chǎn)的首選夾具之一。5.夾具的使用方法將夾具初裝好

37、后，安裝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)心軸，用百分表調(diào)整工件的定心位置。如果發(fā)現(xiàn)存在偏差，可將V形卡爪上的平頭螺釘松開(kāi)，進(jìn)行徑向的微調(diào)，直至工件的回轉(zhuǎn)軸線與夾具體的回轉(zhuǎn)軸線相重合。然后，將所有螺釘緊固，完成夾具的最終裝配。4.3.3外圓彈性?shī)A頭定心夾具的設(shè)計(jì)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-88定位軸加工件的工程圖1.確定定位方案4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，選擇?2-0021外圓及左端面作為定位基準(zhǔn)。定位元件為外夾式彈性?shī)A頭。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按定位軸工程圖設(shè)計(jì)好定位軸工件的實(shí)體模型，在UG的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并安裝在三維空間的指定位置，使其呈加工狀態(tài)，如圖4-89所示。圖4-89將定位軸在三

38、維空間定位4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)定位軸工件定位基準(zhǔn)外圓的直徑和長(zhǎng)度分別設(shè)計(jì)出外夾式彈性?shī)A頭，如圖所示。圖4-90設(shè)計(jì)出外夾式彈性?shī)A頭4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-91完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖2.確定夾緊方案4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)該夾具是通過(guò)安裝在錐柄心軸上的彈性?shī)A頭，以其內(nèi)孔和端面進(jìn)行定位和夾緊的。夾緊方式則采用帶有內(nèi)錐孔的鎖緊螺母，通過(guò)向左的位移迫使彈性?shī)A頭在徑向收縮，從而將工件的外圓表面夾緊。因此，夾緊元件只需要設(shè)計(jì)一個(gè)鎖緊螺母。(1)設(shè)計(jì)夾緊元件根據(jù)彈性?shī)A頭的結(jié)構(gòu)和尺寸，以及后面要設(shè)計(jì)的錐柄心軸夾具體，設(shè)計(jì)出鎖緊螺母如圖4-92所示。圖4-92完成

39、設(shè)計(jì)的鎖緊螺母4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)組裝夾緊元件由于夾具體尚未完成設(shè)計(jì)，故先將鎖緊螺母組裝到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中。圖4-93完成夾緊元件裝配的實(shí)體圖和工程圖3.確定夾具體結(jié)構(gòu)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)本夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將夾具體設(shè)計(jì)成錐柄心軸結(jié)構(gòu)，以便在夾具完成后與車(chē)床的主軸孔相配合并安裝。為了將彈性?shī)A頭固定在錐柄心軸上，還需要設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的固定螺釘。(1)設(shè)計(jì)夾具體根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計(jì)錐柄心軸夾具體，其工程圖如圖4-94所示。圖4-94錐柄心軸夾具體工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)設(shè)計(jì)緊固元件這里要設(shè)計(jì)的緊固元件，主要用于將彈性?shī)A頭固定在夾具體上，即將彈性?shī)A頭在錐柄心軸上進(jìn)行軸

40、向和旋轉(zhuǎn)方向上的定位。圖4-95固定螺釘?shù)墓こ虉D4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(3)組裝夾具體依據(jù)夾具的設(shè)計(jì)方案，將夾具體、固定螺釘組裝到已完成裝配的工件、定位元件和夾緊元件的結(jié)構(gòu)中。4.夾具的特點(diǎn)本夾具的特點(diǎn)是，對(duì)工件的同軸度定位精度高，裝夾方便、省力，而且結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單、使用元件的數(shù)量少、工藝性能好、制造方便、成本低廉，且?jiàn)A具的日常維護(hù)十分方便。本夾具的缺點(diǎn)是，夾緊力有限，不適合裝夾體積大、質(zhì)量大的工件。圖4-96完成的外圓彈性?shī)A頭定心夾具裝配的實(shí)體圖和工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)5.夾具的使用方法將夾具體（莫氏5號(hào)錐柄心軸）安裝到車(chē)床的主軸孔中，并通過(guò)拉桿從主軸孔另一端將其緊固到心軸的螺紋

41、孔中。4.3.4偏擺卡盤(pán)雙孔夾具的設(shè)計(jì)偏擺卡盤(pán)雙孔夾具是用于加工兩軸線平行的雙孔工件的特殊夾具。該夾具采用固定V形塊和活動(dòng)V形塊進(jìn)行定位和夾緊工件，可以在一次裝夾中，通過(guò)偏轉(zhuǎn)分度盤(pán)對(duì)工件的兩個(gè)孔進(jìn)行車(chē)削加工。具體的設(shè)計(jì)方法通過(guò)車(chē)削齒輪泵芯工件用夾具的設(shè)計(jì)來(lái)講述。1.確定定位方案4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)由于作為齒輪泵芯工件的徑向定位基準(zhǔn)是毛坯表面，因此選擇左側(cè)的已加工平面和上下兩個(gè)圓弧面進(jìn)行定位。定位元件為兩個(gè)V形塊，上部的圓弧面由固定V形塊定位，下部的圓弧面由活動(dòng)V形塊作為輔助定位和夾緊。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按齒輪泵芯工件的工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體模型，在UG的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在

42、三維空間的指定位置，如圖4-98所示。圖4-97齒輪泵芯加工件的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-98將齒輪泵芯安裝定位(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)工件的定位表面，即上下兩個(gè)圓弧面，4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)分別設(shè)計(jì)出固定V形塊和活動(dòng)V形塊。2.確定分度方案由于本夾具需要在一次裝夾中完成兩個(gè)平行孔的加工，因此需要增加一個(gè)分度機(jī)構(gòu)。要求分度機(jī)構(gòu)在完成一個(gè)孔的加工后，轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤(pán)，使其對(duì)定到下一個(gè)定位孔上，將下一個(gè)孔的軸線位置對(duì)準(zhǔn)車(chē)床主軸的軸線上。具體的分度方式，擬采用偏擺方式，即將分度盤(pán)以偏距的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)一定角度，使下一個(gè)孔的中心處在加工位置。要實(shí)現(xiàn)這一目的，需要設(shè)計(jì)出分度盤(pán)、銷(xiāo)座、定位套、定位銷(xiāo)

43、、中心軸、彈簧、拉鈕等分度元件。(1)設(shè)計(jì)分度元件首先，根據(jù)定位元件(兩個(gè)V形塊)的結(jié)構(gòu)及尺寸、工件兩個(gè)孔的中心距和夾具體的配合情況，完成設(shè)計(jì)的分度盤(pán)如圖4-102所示。4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-99固定V形塊的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-100活動(dòng)V形塊的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-101完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-102完成設(shè)計(jì)的分度盤(pán)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-103銷(xiāo)座的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-104定位套的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-105定位銷(xiāo)的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-106定位

44、彈簧的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-107中心軸的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-108拉鈕的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-109卡銷(xiāo)的工程圖(2)設(shè)計(jì)導(dǎo)向元件首先，4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)分度盤(pán)和活動(dòng)V形塊的結(jié)構(gòu)和尺寸，完成設(shè)計(jì)用于限定活動(dòng)V形塊的徑向滑動(dòng)的導(dǎo)向座，如圖4-110所示。圖4-110完成設(shè)計(jì)的導(dǎo)向座4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-111完成設(shè)計(jì)的拉銷(xiāo)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-112完成設(shè)計(jì)的復(fù)位彈簧(3)組裝分度元件和導(dǎo)向元件由于夾具體和緊固元件尚未完成設(shè)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)計(jì)，因此應(yīng)根據(jù)元件之間的關(guān)聯(lián)性，按順序進(jìn)行裝配。圖4-113完成

45、分度盤(pán)裝配的實(shí)體圖和工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-114完成分度元件裝配的結(jié)構(gòu)4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-115完成導(dǎo)向座裝配的實(shí)體圖和工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-116完成導(dǎo)向元件裝配的實(shí)體圖和工程圖3.確定夾緊方案4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-117夾緊螺栓的工程圖(1)設(shè)計(jì)夾緊元件本夾緊結(jié)構(gòu)主要由活動(dòng)V形塊和夾緊螺栓來(lái)?yè)?dān)當(dāng)，因此，需要設(shè)計(jì)夾緊螺栓，其工程圖如圖4-117所示。4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)設(shè)計(jì)緊固元件齒輪泵芯夾具用到的所有緊固元件有平頭螺釘、中心軸螺母、雙頭螺栓和法蘭面螺母，其工程圖如圖4-118至圖4-121所示。圖4-118平頭螺釘?shù)墓こ虉D4

46、.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-119中心軸螺母的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-120雙頭螺栓的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-121法蘭面螺母的工程圖(3)組裝夾緊元件和緊固元件由于夾具體尚未設(shè)計(jì)和裝配，4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)因此先根據(jù)夾緊方案將夾緊螺栓組裝到導(dǎo)向座上；將6個(gè)平頭螺釘分別組裝到固定V形塊和活動(dòng)V形塊上，將它們固定在分度盤(pán)上；將中心軸螺母組裝到分度盤(pán)上。圖4-122完成平頭螺釘和中心螺母元件裝配的實(shí)體圖和工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.確定夾具體結(jié)構(gòu)根據(jù)齒輪泵芯夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將夾具體設(shè)計(jì)成卡盤(pán)類(lèi)的結(jié)構(gòu)，以便與車(chē)床附件分度盤(pán)相配合裝配。此外，前面設(shè)計(jì)的所有元

47、件連同工件都裝配到該夾具體上。(1)設(shè)計(jì)夾具體根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，采用卡盤(pán)結(jié)構(gòu)的夾具體。圖4-123夾具體的工程圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-124完成的偏擺卡盤(pán)雙孔夾具裝配的實(shí)體圖4.3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)組裝夾具體根據(jù)齒輪泵芯夾具設(shè)計(jì)的整體方案，先將夾具體組裝到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中。5.夾具的特點(diǎn)齒輪泵芯夾具的特點(diǎn)是具有分度功能，可以在一次裝夾中完成兩個(gè)工位的加工，且定位準(zhǔn)確、可靠，有效地保證兩個(gè)平行孔的中心距精度。當(dāng)加工完一個(gè)孔后，通過(guò)分度裝置即可對(duì)另一個(gè)孔進(jìn)行加工。該類(lèi)型夾具非常適合平行雙孔工件的車(chē)削加工，是大批量生產(chǎn)的專(zhuān)用夾具。圖4-125完成的偏擺卡盤(pán)雙孔夾具裝配的工程圖4.

48、3卡盤(pán)類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)6.夾具的使用方法將夾具體與車(chē)床的過(guò)渡盤(pán)相配合，并用4個(gè)螺栓將其固定住，使整個(gè)夾具與車(chē)床的主軸連接。圖4-126加工下邊孔時(shí)工件在夾具中的定位情況4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)4.4.1垂直布局定位夾具的設(shè)計(jì)垂直布局定位夾具，是指利用角鐵內(nèi)側(cè)與主軸軸線平行的平面作為工件的主要定位基準(zhǔn)的車(chē)床夾具。下面介紹的垂直布局定位夾具是加工雙軸座工件的專(zhuān)用夾具，其定位基準(zhǔn)是工件的底平面和一個(gè)與底面平行的軸孔，其定位元件分別是基準(zhǔn)臺(tái)和菱形銷(xiāo)。工件的夾緊是通過(guò)遮蓋式壓板，用螺旋壓緊方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體的設(shè)計(jì)方法通過(guò)車(chē)削雙軸座工件用夾具的設(shè)計(jì)來(lái)講述。圖4-127雙軸座加工件的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床

49、夾具的設(shè)計(jì)1.確定定位方案由于雙軸座工件底面已加工完畢，采用此平面作為基礎(chǔ)定位基準(zhǔn)，限制了工件3個(gè)自由度。再選擇已加工完畢的?10孔作為定位基準(zhǔn)，限制2個(gè)自由度。軸向的定位基準(zhǔn)選擇已加工的一側(cè)平面。至此，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的完全定位。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按雙軸座工件的工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體模型，在UG的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在三維空間的指定位置，將工件待加工的?40孔的軸線位置確定為加工狀態(tài)位置，如圖4-128所示。(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)工件的各個(gè)定位基準(zhǔn)面，即底平面、?10孔表面和內(nèi)側(cè)平面，分別設(shè)計(jì)出定位塊、菱形銷(xiāo)和定位套。4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-128將雙軸座實(shí)體模型在三維空間

50、中安裝定位4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-129定位塊的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-130菱形銷(xiāo)的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-131定位套的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-132完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖2.確定支撐方案4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)由于本夾具的所有定位元件和夾緊元件并不是直接安裝在夾具體上，而是安裝在支撐體上，是通過(guò)這個(gè)支撐體將這些元件關(guān)聯(lián)起來(lái)。因此，要單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)支撐體，這個(gè)支撐體就是角鐵形式的彎板。(1)設(shè)計(jì)支撐體元件根據(jù)工件的總體尺寸、各類(lèi)元件的尺寸及方案的布局構(gòu)想，設(shè)計(jì)出角鐵形式的90彎板作為支撐體。圖4-133完成設(shè)計(jì)的支撐體元件工程圖4

51、.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)組裝支撐體根據(jù)定位元件所在方位及其支撐體與夾具體的連接關(guān)系，將支撐體組裝到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中，如圖4-134所示。圖4-134完成支撐體的裝配3.確定夾緊方案4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)本夾具是通過(guò)安裝在支撐體上的遮蓋式壓板機(jī)構(gòu)，從工件上部的圓柱面壓向定位塊表面，來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊的。為此，需要設(shè)計(jì)支柱螺栓、鉸鏈螺栓、鉸鏈壓板、球面壓塊、鉸鏈支座、長(zhǎng)銷(xiāo)軸、短銷(xiāo)軸等夾緊元件。要將這些夾緊元件固定在支撐體上，還需要設(shè)計(jì)M820平頭螺釘、M621平頭螺釘、M675緊定螺釘、M12球面螺母、M6六角螺母等緊固元件。此外，還將用于緊固支撐體至夾具體的緊固元件M1024平頭螺釘也一并設(shè)

52、計(jì)完成。(1)設(shè)計(jì)夾緊元件本夾緊結(jié)構(gòu)的元件有支柱螺栓、鉸鏈螺栓、鉸鏈壓板、球面壓塊、鉸鏈支座、長(zhǎng)銷(xiāo)軸、短銷(xiāo)軸共7個(gè)。4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-135支柱螺栓的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-136鉸鏈螺栓的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-137鉸鏈壓板的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-138球面壓塊的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-139鉸鏈支座的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-140長(zhǎng)銷(xiāo)軸的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-141短銷(xiāo)軸的工程圖(2)設(shè)計(jì)緊固元件本夾具用到的所有緊固元件共6個(gè)，4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)有M820平頭螺釘、M621平頭螺

53、釘、M67.5緊定螺釘、M12球面螺母、M6六角螺母、M1024平頭螺釘，其工程圖如圖4-142圖4-147所示。圖4-142M820平頭螺釘?shù)墓こ虉D4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-143M621平頭螺釘?shù)墓こ虉D4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-144M67.5緊定螺釘?shù)墓こ虉D4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-145M12球面螺母的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-146M6六角螺母的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-147M1024平頭螺釘?shù)墓こ虉D(3)組裝夾緊元件和緊固元件根據(jù)夾緊方案，4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)先將球面壓塊裝配到工件上部的圓柱面上，以確定其他夾緊元件的空間位置。圖4-

54、148完成夾緊元件和緊固元件裝配的實(shí)體圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-149完成夾緊元件和緊固元件裝配的工程圖4.確定夾具體結(jié)構(gòu)4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)角鐵類(lèi)夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同樣將夾具體設(shè)計(jì)成卡盤(pán)形式的結(jié)構(gòu)，以便與車(chē)床附件中的過(guò)渡盤(pán)相配合裝配。夾具體在夾具結(jié)構(gòu)中要承載著支撐體及其上面所有的夾具元件。同時(shí)，由于本夾具的重心明顯偏移，需要設(shè)計(jì)一個(gè)平衡塊，以消除切削過(guò)程中所產(chǎn)生的抖動(dòng)現(xiàn)象。(1)設(shè)計(jì)夾具體和平衡塊根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，采用卡盤(pán)結(jié)構(gòu)的夾具體，在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)要注意它不僅與過(guò)渡盤(pán)的結(jié)構(gòu)和尺寸相匹配，同時(shí)，還要與支撐體的結(jié)構(gòu)和尺寸相匹配。圖4-150完成設(shè)計(jì)的夾具體4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)

55、圖4-151完成設(shè)計(jì)的平衡塊(2)組裝夾具體和平衡塊根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的整體方案，先將夾具體和平衡塊組裝到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中。4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-152完成車(chē)削雙軸座夾具裝配的實(shí)體圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-153完成車(chē)削雙軸座夾具裝配的工程圖5.夾具的特點(diǎn)4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)本夾具的特點(diǎn)是以平面、軸孔和孔端面作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了完全定位，且定位準(zhǔn)確可靠。在加工操作中，工件的裝夾和拆卸都非常方便。采用遮蓋式壓板夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊牢固，能充分保證車(chē)削加工中工件不會(huì)發(fā)生振動(dòng)，是中、小型批量生產(chǎn)的理想專(zhuān)用夾具。6.夾具的使用方法4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)將夾具體與車(chē)床的過(guò)渡盤(pán)相配合，并

56、用4個(gè)螺栓將其固定住，使整個(gè)夾具與車(chē)床的主軸連接。由于本夾具加裝了一個(gè)平衡塊，在將其組裝到夾具體上之后，需要在車(chē)床上進(jìn)行平衡調(diào)試，如果未達(dá)到平衡狀態(tài)，就需要對(duì)平衡塊進(jìn)行減重處理，即將平衡塊取下，再進(jìn)行加工。因此，在設(shè)計(jì)平衡塊時(shí)，先根據(jù)估算值，將其尺寸加大，充分留有再加工的余量。這個(gè)過(guò)程可能要重復(fù)多次，直至達(dá)到一個(gè)比較滿(mǎn)意的效果。4.4.2水平布局定位夾具的設(shè)計(jì)4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)水平布局定位夾具是指，利用角鐵內(nèi)側(cè)與主軸軸線平行的平面作為工件的主要定位基準(zhǔn)的車(chē)床夾具。下面介紹的水平布局定位夾具是加工單拐軸工件的專(zhuān)用夾具，其定位基準(zhǔn)是工件的軸孔、孔端面和下部的圓柱表面，其定位元件分別是定位軸

57、、軸端面和活動(dòng)V形塊。工件的夾緊是由螺旋壓板和等距移動(dòng)的卡爪兩部分夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)完成的。具體的設(shè)計(jì)方法通過(guò)車(chē)削單拐軸工件用夾具的設(shè)計(jì)來(lái)講述。圖4-154單拐軸加工件的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)1.確定定位方案圖4-155將單拐軸實(shí)體模型在三維空間中定位4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按單拐軸工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體模型，在UG的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在三維空間的指定位置，將單拐軸工件待加工的?3-0045圓柱的軸線位置確定為加工狀態(tài)位置，如圖所示。(2)設(shè)計(jì)定位元件根據(jù)單拐軸工件的各個(gè)定位基準(zhǔn)面，即?20孔及左側(cè)端面、?40圓柱面，分別設(shè)計(jì)完成定位軸和活動(dòng)V形塊，如圖4-

58、156和圖4-157所示。2.確定支撐方案圖4-156完成設(shè)計(jì)的定位軸4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-157完成設(shè)計(jì)的活動(dòng)V形塊4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-158完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-159完成設(shè)計(jì)的支撐體(1)設(shè)計(jì)支撐體元件根據(jù)單拐軸工件的總體尺寸、各類(lèi)元件的尺4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)寸及布局方案的構(gòu)想，設(shè)計(jì)出角鐵形式的90彎板作為支撐體。(2)組裝支撐體根據(jù)定位元件所在的方位及后面支撐體與夾具體的連接關(guān)系，將支撐體組裝到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中，如圖4-160所示。圖4-160完成支撐體的裝配4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)3.確定夾緊方案單拐軸夾具是通

59、過(guò)安裝在支撐體上的螺旋壓板機(jī)構(gòu)和等距移動(dòng)卡爪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊的。為此，需要設(shè)計(jì)定位基座、快換墊圈、旋緊螺母、彈簧、左卡爪、右卡爪、小鉸軸、撐緊螺栓等夾緊元件。要將這些夾緊元件固定在支撐體上，還需要設(shè)計(jì)M820平頭螺釘、M620平頭螺釘和M840平頭螺釘?shù)染o固元件。(1)設(shè)計(jì)夾緊元件本夾緊結(jié)構(gòu)的元件有定位基座、快換墊圈、旋緊螺母、彈簧、左卡爪、右卡爪、小鉸軸、撐緊螺栓，共8個(gè)。(2)設(shè)計(jì)緊固元件本夾具用到的所有緊固元件共3個(gè)，即M820平頭螺釘、M620平頭螺釘和M840平頭螺釘，其工程圖如圖4-169圖4-171所示。(3)組裝夾緊元件和緊固元件4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-161定位基座的工

60、程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-162快換墊圈的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-163旋緊螺母的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-164彈簧的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-165左卡爪的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-166右卡爪的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-167小鉸軸的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-168撐緊螺栓的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-169M820平頭螺釘?shù)墓こ虉D4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-170M620平頭螺釘?shù)墓こ虉D4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-171M840平頭螺釘4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-172完成夾緊元件

61、和緊固元件裝配的工程圖4.確定夾具體結(jié)構(gòu)4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)角鐵類(lèi)夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同樣將夾具體設(shè)計(jì)成卡盤(pán)結(jié)構(gòu)形式，以便與車(chē)床附件中的過(guò)渡盤(pán)相配合裝配。夾具體在夾具結(jié)構(gòu)中要承載支撐體及其上面所有的夾具元件。從夾具的總體結(jié)構(gòu)看，沒(méi)有明顯的重心偏移現(xiàn)象，因此，不需要單獨(dú)裝配平衡塊。(1)設(shè)計(jì)夾具體根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，采用卡盤(pán)結(jié)構(gòu)的夾具體。圖4-173完成設(shè)計(jì)的夾具體4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-174完成的車(chē)削單拐軸夾具裝配的實(shí)體圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)(2)組裝夾具體根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的整體方案，先將夾具體組裝到已完成的裝配結(jié)構(gòu)中。5.夾具的特點(diǎn)單拐軸夾具的特點(diǎn)是以軸孔、端面和圓柱表面作為定位

62、基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了完全定位，且定位準(zhǔn)確可靠。在加工操作中，工件的裝夾牢靠。采用兩部分夾緊機(jī)構(gòu)是為了保證對(duì)工件進(jìn)行有效地固定。上部夾緊的施力方向是面向車(chē)床主軸的軸向；下部夾緊的施力方向是面對(duì)實(shí)際加工部位，兩個(gè)夾緊力相向且在同一力線上，可以抵消對(duì)夾具體的影響。輔助定位采用活動(dòng)V形塊與彈簧結(jié)構(gòu)，可以在裝夾過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)使工件的中心對(duì)準(zhǔn)夾具的回轉(zhuǎn)中心。從整體設(shè)計(jì)和加工效果看，該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，容易制造。缺點(diǎn)是操作稍許費(fèi)時(shí)，比較適合小批量生產(chǎn)使用。4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-175完成的車(chē)削單拐軸夾具裝配的工程圖6.夾具的使用方法4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)將夾具體與車(chē)床的過(guò)渡盤(pán)相配合，并用4個(gè)螺栓將其固

63、定住，使整個(gè)夾具與車(chē)床的主軸連接。由于總體結(jié)構(gòu)沒(méi)有太大的偏移，可不安裝平衡塊。4.4.3成角度布局定位夾具的設(shè)計(jì)成角度布局定位夾具其主要定位基準(zhǔn)，與角鐵內(nèi)兩個(gè)相互垂直平面中任何一個(gè)既不平行也不垂直，而是傾斜一定角度。下面講述的成角度布局定位夾具是加工彎管接頭的專(zhuān)用夾具，其主要定位基準(zhǔn)是工件上的底面孔及底平面，其傾斜30角度的外圓柱面為輔助定位面，用于限定旋轉(zhuǎn)自由度。針對(duì)選定的定位基準(zhǔn)，選擇定位支承塊、定位短軸和活動(dòng)V形塊作為定位元件。工件的夾緊選擇兩個(gè)平行布置的鉤形壓板，并用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)完成。具體的設(shè)計(jì)方法通過(guò)彎管接頭工件用夾具的設(shè)計(jì)來(lái)講述。4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-176彎管接頭加工

64、件的工程圖1.確定定位方案4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)由于彎管接頭工件上?40孔及其底面已加工完畢，采用此孔及端面作為主要定位基準(zhǔn)，限制5個(gè)自由度。再選擇工件?42的未加工圓柱面作為輔助定位基準(zhǔn)，限制1個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。至此，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的完全定位。(1)設(shè)計(jì)工件實(shí)體模型按彎管接頭工程圖設(shè)計(jì)好工件的實(shí)體模型，在UG的裝配環(huán)境下將其調(diào)入，并確定其在三維空間的指定位置。圖4-177繪制圓曲線4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-178完成彎管接頭工件實(shí)體模型與圓曲線的中心配合(2)設(shè)計(jì)定位元件由于彎管接頭工件的定位基準(zhǔn)面處于傾斜的平4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)面上，與水平面成30角，且其上將要安裝的定位短軸是

65、傾斜放置的。1)設(shè)計(jì)定位支承塊。圖4-179“選擇部件名”對(duì)話(huà)框4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-180“創(chuàng)建新的組件”對(duì)話(huà)框4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-181裝配結(jié)構(gòu)列表2)設(shè)計(jì)活動(dòng)V形塊。4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-182選擇【轉(zhuǎn)為工件部件】命令4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-183將工件的底面草圖輪廓選中4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-184彎管接頭工件底面草圖輪廓曲線4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-185完成設(shè)計(jì)的定位支承塊的實(shí)體圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-186完成設(shè)計(jì)的定位支承塊的工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-187提取彎管接頭工件上轉(zhuǎn)彎處的圓柱面選中4.4角鐵

66、類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-188彎管接頭工件圓柱面3)設(shè)計(jì)定位短軸。4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-189完成設(shè)計(jì)的活動(dòng)V形塊的實(shí)體圖和工程圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-190完成設(shè)計(jì)的定位短軸(3)組裝定位元件根據(jù)定位方案將定位支承塊裝配到工件的底面4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)上；定位短軸裝配到工件的定位基準(zhǔn)孔中；活動(dòng)V形塊裝配到工件下部的圓柱面上。圖4-191完成定位元件裝配的實(shí)體圖和工程圖2.確定支撐方案4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)由于彎管接頭夾具的所有定位元件和夾緊元件不是直接安裝在夾具體上，而是安裝在支撐體上。通過(guò)支撐體將這些元件關(guān)聯(lián)起來(lái)，因此，要單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)支撐體，這個(gè)支撐體也是角鐵形式的彎板。(1)設(shè)計(jì)支撐體元件由于支撐體的空間位置、結(jié)構(gòu)尺寸及其上面的特征要素(定位孔、螺釘孔等)與工件、定位支承塊和活動(dòng)V形塊都有關(guān)聯(lián)關(guān)系。(2)組裝支撐體圖4-192支撐體文件中提取的圖形要素4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-193完成的支撐體實(shí)體圖4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)圖4-194完成的支撐體工程圖3.確定夾緊方案4.4角鐵類(lèi)車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)彎管接頭夾具是通過(guò)安裝在支撐體上的鉤形壓板聯(lián)動(dòng)夾緊