机床工装夹具设计过程中主要解决两方面的问题,即定位和夹紧。定位是要保证工件相对于机床设备及刀具占有正确的位置;夹紧是为了在加工过程中工件与定位件的相对位置不发生变化。
可见夹具设计中的定位对保证零件的加工质量尤为重要,夹具设计中尺寸精度及配合公差选择直接影响着定位精度,因而夹具的定位尺寸及配合应遵循以下基本原则:
表1 夹具的尺寸公差选择原则
工件的尺寸公差 | 夹具相应尺寸公差占工件公差的 |
<0.02
0.02~0.05 0.05~0.20 0.20~0.30 |
3/5
1/2 2/5 1/3 |
表2 夹具的角度公差选择原则
工件的角度公差 | 夹具相应尺寸公差占工件公差的 |
0°1′~0°10′
0°10′~1° 0°~4° |
1/2
2/5 1/3 |
表3 车、磨床夹具径向跳动允差选择原则
工件径向跳动允差 | 定位元件定位表面对回转中主线的径向跳动允差 | |
心轴类夹具 | 一般车磨夹具 | |
0.05~0.10 | 0.005~0.01 | 0.01~0.02 |
0.10~0.20 | 0.01~0.015 | 0.02~0.04 |
0.20以上 | 0.015~0.03 | 0.04~0.06 |
表4 按工件公差确定夹具对刀块到定位表面制造公差选择原则
工件的允许误差 | 对刀块对定位表面的相互位置 | |
平行或垂直时 | 不平行或不垂直时 | |
~±0.10 | ±0.02 | ±0.015 |
±0.1~±0.25 | ±0.05 | ±0.035 |
±0.25以上 | ±0.10 | ±0.08 |
表5 对刀块工作面、定位表面和定位键侧面间的技术要求选择原则
工件加工面对定位基准的技术要求
(mm) |
对刀块工作面及定位键侧面对定位表面的垂直度或平行度
(mm/100mm) |
0.05~0.10 | 0.10~0.02 |
0.10~0.20 | 0.02~0.05 |
0.20以上 | 0.05~0.10 |
表6 导套中心距或导套中心到定位基面间的制造公差选择原则
工件孔中心距或孔中心到基面的允差 | 导套中心距或导套中心到定位其面的制造公差 | |
平行或垂直时 | 不平行或不垂直时 | |
±0.05~±0.10 | ±0.005~±0.02 | ±0.005~±0.015 |
±0.10~±0.25 | ±0.02~±0.05 | ±0.015~±0.035 |
±0.25以上 | ±0.05~±0.10 | ±0.035~±0.08 |
表7 导套中心对夹具安装基面的相互位置要求选择原则
工件加工孔对定位基面的垂直度要求
(mm) |
导套中心对夹具安装基面的垂直度要求( mm/100mm) |
0.05~0.10 | 0.01~0.02 |
0.10~0.25 | 0.02~0.05 |
0.25 以上 | 0.05 |
表8 常用夹具元件的公差和配合选择原则
元件名称 | 部位及配合 | 备注 | |
衬套
|
外径与本体H7/r6或H7/n6 | ||
内径H6或H7 | |||
固定钻套 | 外径与钻模板H7/r6或H7/n6 | ||
内径G7或F8 | 基本尺寸是刀具的最大尺寸 | ||
可换钻套
快换钻套
|
外径与衬套H7/g5或H7/g6 | 基本尺寸是刀具的最大尺寸 | |
内径 | 钻孔及扩孔时F8 | ||
粗铰孔里G7 | |||
精铰孔时G6 | |||
镗套 | 外径与衬套H6/h5(H6/j5),H7/h6(.H7/js6) | ||
内径与镗杆H6/g5(H6/h5),H7/g6(.H7/h6) | |||
支承钉 | 与夹具配合H7/r6,H7/n6 | ||
定位销 | 与工件基准配合H7/g6、H7/f7或H6g5、H6/f6 | ||
与夹具体配合H7/r5,H7/n5 | |||
可换定位销 | 与衬套配合H7/h6 | ||
钻模板铰链轴 | 轴与孔配合G7/f6,F8/g6 |