第一篇：機械制造課程設(shè)計說明書 - 夾具設(shè)計要點

夾具課程設(shè)計說明書 專班學

業(yè)： 08機制 級： 二班 號： 姓 名：

2012年3月1 1 / 9 目錄

序言 ……………………………………………………………………………… 3零件工藝分析 ……………………………………………………………… 4工藝規(guī)程分析 ………………………………………………………………… 4 夾具設(shè)計 ………………………………………………………………………… 設(shè)計小結(jié)…………………………………………………………………………… 參考文獻…………………………………………………………………………… / 9 688 序言

該課程設(shè)計能培養(yǎng)我們綜合運用機械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論

知識，學生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及 結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進行一次綜合訓練和 準備。它要求學生全面地綜合運用本課程及有關(guān)選修課程的理論和實踐知識，進 行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計。其目的是：

（1）培養(yǎng)學生綜合運用機械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識，結(jié)合 金工實習、生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設(shè)計中等復雜程度零件工藝規(guī)程的能力。

（2）培養(yǎng)學生能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方 法，學會擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，進一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。（3）培養(yǎng)學生熟悉并運用有關(guān)手冊、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力。（4）進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件的基本技能。

（5）培養(yǎng)學生獨立思考和獨立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會從事相關(guān)技術(shù) 工作打下良好的基礎(chǔ)。

同時要求我們CAD制圖，鍛煉了我們運用計算機解決實際問題的能力，讓 我們更好的融入到信息時代。

課程設(shè)計內(nèi)容和要求：學生根據(jù)設(shè)計任務(wù)分組進行設(shè)計，按照所給機構(gòu)進行 分析，確定各零部件設(shè)計方案、設(shè)計出其中的重要工序的專用夾具或模具，并繪

制相應(yīng)機械設(shè)計圖。具體內(nèi)容如下：

1）對機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)分析，確定由哪些零件組成，并對各零件進行測繪； 2）明確零件在整個機構(gòu)上的作用、零件的材質(zhì)、要求，分析零件結(jié)構(gòu)的工 藝性，完成總裝配圖及各零件的設(shè)計圖。

3）擬定工藝方案，確定毛坯種類及制造方法。

4）擬定零件的模具加工或機械加工工藝過程，設(shè)計重要工序中的一種專用 夾具或模具，繪制裝配圖或大件零件圖。

5）撰寫設(shè)計說明書1份。一份完整的說明書一般包括以下一些項目：(1)目錄。

(2)緒論或前言。/ 9(3)對機構(gòu)的整體分析，各零部件分析說明

(4)對零件的工藝分析，如關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析等。

(5)工藝設(shè)計，如毛坯選擇與說明，工藝路線的確定，工序順序的安排，加工設(shè)備與工藝裝備的選擇等；

(6)模具或夾具設(shè)計，如設(shè)計思想，夾具操作動作說明等。(7)設(shè)計總結(jié)或心得體會。(8)參考文獻書目。

一、零件工藝分析

該零件有倆組加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：

1、選擇頂部為粗基準加工底面，后以加工后底面為精基準銑四個孔上方的端面，后鉆四個孔。

2、以底面為基準加工四個直徑為11mm的孔。

該零件材料為HT200，該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件，毛坯由鑄造而成，精度等級比較低。由以上分析可知，對于這倆組加工表面而言，可先加工底面，然后借助專用夾具加工另一組表面，并保證它們之間的位置精度要求。

二、工藝規(guī)程設(shè)計

需用到X6132型萬能臥式升降銑床和數(shù)控立式銑床對該零件進行加工。灰鑄鐵毛坯預留表面層厚度為1~4mm。

銑刀選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀加工，該銑刀材料為YG8.鉆頭為錐柄麻花鉆 材料為硬質(zhì)合金YG8.工藝路線：

工序一 粗銑底面 工序二 精銑底面

工序三 銑四個底孔上端面

工序四 鉆四個直徑為11mm的底孔 工序五 擴四個直徑為11mm的底孔

底面毛坯余量為4mm，氣體加工表面留3mm加工余量。/ 9 工序一 粗銑底面

機床為X6132型萬能臥式升降銑床，銑刀為硬質(zhì)合金圓柱銑刀 YG8 銑刀直徑80mm

1、切削深度 3mm

2、每齒進給量 0.25mm/r

3、查相關(guān)手冊得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序二 精銑底面

1、切削深度 1mm

2、每齒進給量 0.25mm/r

3、查相關(guān)手冊得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序三 銑四個底孔上端面

機床為數(shù)控立式銑床，銑刀為立銑刀 銑刀直徑20mm

1、切削深度 3mm

2、每齒進給量0.25mm/r

3、查相關(guān)手冊得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序四 鉆四個直徑為11mm的底孔

機床為數(shù)控立式銑床，鉆頭為錐柄麻花鉆 材料為硬質(zhì)合金YG8 為10mm 標準為GB1428-85

1、進給量 查相關(guān)手冊得f=0.30~0.36mm/r 取f為0.34mm/r

2、切削速度 v=0.45m/s

3、主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d=14.3r/s 工序五 擴四個直徑為11mm的底孔

機床為數(shù)控立式銑床，鉆頭為錐柄麻花鉆 材料為硬質(zhì)合金YG8 為11mm 標準為GB1428-85

1、進給量 查相關(guān)手冊得f=（1.2~1.8）f=0.36~0.65mm/r 取f為0.5mm/r

2、切削速度 v=(0.25~0.33)v=0.15~0.225m/s 取v=0.2m/s 5 / 9

鉆頭直徑鉆頭直徑

3、主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d=5.79r/s

三、夾具設(shè)計

1、專用工裝夾具及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用

專用夾具是為零件的某一道工序加工而設(shè)計制造的，在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中使用；在生產(chǎn)過程中它能有效地降低工作時的勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、并獲得較高的加工精度。

專用夾具的主要作用有以下幾個方面：

（1）準確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小 制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性

（2）減少了加工時繁瑣的操作，獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度

2、夾具設(shè)計的基本要求：

（1）、工裝夾具應(yīng)具備足夠的強度和剛度。夾具在生產(chǎn)中投入使用時要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應(yīng)具備足夠的強度和剛度。

（2）、夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產(chǎn)品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的拘束應(yīng)力。

（3）、夾具體應(yīng)具有良好的加工精度和尺寸穩(wěn)定性。對于夾具體上用來安裝定位元件、對刀（或?qū)蛟┑墓ぷ鞅砻?，?yīng)提出相應(yīng)的尺寸、幾何公差以及粗糙度的具體要求，并作相應(yīng)的熱處理或時效處理。

（4）、有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性。家具體上部加工的毛面與工件表面之間應(yīng)保證有一定的空隙，以免安裝時產(chǎn)生干涉，空隙大小可按以下經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取:夾具體是毛面，弓箭也是毛面，去8~15mm；夾具體是毛面，而工件是光面時，取4~10mm。

（5）、力求結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便。在保證強度和剛度的前提下，極可能體積小、重量輕、以便于操作。（6）、排屑方便。

（7）、夾具在機床上安裝要穩(wěn)定、可靠。

3、基準面的選擇（夾具體方式的確定）/ 9 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構(gòu)、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。夾具體毛坯制造方法的選擇 綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟型、標準化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體；夾具體的外形尺寸 在繪制夾具

總圖時，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機構(gòu)在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。然后進行造型設(shè)計，再根據(jù)強度和剛度要求選擇斷面的結(jié)構(gòu)形狀和壁厚尺寸。

4、定位方式及元器件選擇

1）、定位器的作用是要使工件在夾具中具有準確和確定不便的位置，在保證加工要求的情況下，限制足夠的自由度。

2）、工件的定位原理：自由物體在空間直角坐標系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉(zhuǎn)動自由度。要使工件在夾具體中具有準確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。而選用兩個或更多的支撐點限制一個自由度的方法稱為過定位，過定位容易位置變動，夾緊時造成工件或定位元件的變形，影響工件的定位精度，過定位也屬于不合理設(shè)計。①、以工件的圓柱外表面為基準進行定位，采用倆個V形塊定位器，采用支撐釘定位圓柱端面，限定X軸移動。以定位銷定位零件的繞X軸旋轉(zhuǎn)，以此限定工件的六個自由度，以達到工件的完全定位。再用固定手柄壓緊螺釘進行夾緊。則專用夾具設(shè)計完成，可以放到機床上進行加工。

5、夾緊方式及元器件選擇

夾緊機構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。對夾緊機構(gòu)的基本要求如下：

①、夾緊作用準確，處于夾緊狀態(tài)時應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全②、夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量 ③、夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。④、結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。7 / 9 所以選用固定手柄壓緊螺釘進行夾緊！

6、注意事項：

⑴、在工件夾緊時不要用力過大，以免損壞螺桿

⑵、及時清理鉆屑，保證安裝平面的清潔 ⑶、加工完成后清去滑塊導槽里的鉆屑

⑷、安放工件時要注意不要砸到基準平面，而影響加工精度

⑸、每隔一段時間在使用時都要檢查一下對刀塊是否達到精度要求

四、本次課程設(shè)計小結(jié)、體會及建議

專用夾具是為零件的某一道工序加工而設(shè)計制造的，它廣泛用于大量生產(chǎn)中；它不但提高了生產(chǎn)率而且也提高加工精度，改善勞動條件。

通過這次課程設(shè)計，我個人對夾具有了更進一步的了解：夾具要保加工出的產(chǎn)品有較高的精度，就必須要求其自身有較高的精度，定位元件擁有高精度的同時也要有一定的剛度和強度，以保證在加工過程中自身不會變形和有一定的壽命。夾緊機構(gòu)要求有一定的剛度和強度，以確保在一定的力的作用下夾緊元件不會先于工件發(fā)生變形、損壞。夾具體是夾具的主體部分，是與機床相接的部位、也是支撐夾緊元件、工件的主要部分；要求其有一定的強度和剛度、穩(wěn)定性，又考慮到經(jīng)濟性，一般都采用HT200作為夾具體。

而且我對夾具的維護保養(yǎng)，及夾具在設(shè)計中應(yīng)該注意的問題有了更進一步的了解，自己的能力在這次課程設(shè)計中也得到了提升。在設(shè)計的過程中又一次把所學的知識做了一次綜合式的復習，為接下來要做的畢業(yè)設(shè)計做了很好的準備工作；同時在設(shè)計中也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處：缺乏實際的經(jīng)驗，有些實物沒有見過很難想象，只能通過找相應(yīng)的參考資料，然后再通過想象把他們綜合到一起，再通過實例對比，進行設(shè)計。因此在夾具設(shè)計中存在有許多的不足之處，還懇請老師您予以指導和指正。

五、參考文獻

1、《簡明機械加工工藝手冊》 上海科學技術(shù)出版社 8 / 9

2、《夾具設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社

3、《畫法幾何及機械制圖》 陜西科學技術(shù)出版社

4、《機械制造基礎(chǔ)》 高等教育出版社

5、《Auto CAD 2010機械制圖》 清華大學出版社 9 / 9

第二篇：夾具設(shè)計課程設(shè)計說明書

目 錄

一、序言···············································2

二、設(shè)計任務(wù)說明·······································2

三、工件的安裝順序·····································3

四、定位元件選擇設(shè)計··········································3

五、夾緊機構(gòu)···········································4

六、導向裝置的選擇·····································3

七、夾具的總體設(shè)計·····································3

考文獻·················································4

序言

機床夾具的作用可歸納為以下四個方面：

1.保證加工精度 機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。

2.提高生產(chǎn)效率 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。3.減少勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構(gòu)，可以減輕工人的勞動強度。

二、設(shè)計任務(wù)說明

本次課題設(shè)計是要為此圖中的端蓋（零件材料為45，需要大量生產(chǎn)，年生產(chǎn)量大于5000件）設(shè)計一套鉆φ20側(cè)孔的夾具，實現(xiàn)將工件定位，精確和方便的完成鉆孔工作，并保證能夾緊工件，夾緊力要適中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。

圖1-3-1

三、工件的安裝順序

零件圖標出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機床夾具中的放置方法，是設(shè)計機床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),工件的裝卸位置如上圖1-3-1右側(cè)刨面圖。

工件由左向右安放定位，由右向左抽取出來。所以定位元件選擇短銷、大平面組合定位、外端圓面添加平面支持釘定位和支持；定位方案的選擇依據(jù)六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。確定夾緊機構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構(gòu)不能與刀具的運動軌跡相沖突。

四、定位元件選擇設(shè)計

由于該零件的加工是鉆φ20孔并以φ50孔內(nèi)表面作為定位面，屬與孔定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位元件為短銷、大平面組合定位。，限制工件5個自由度；夾裝工件時，工件孔與短銷、大平面表面的剛性接觸，精準度要求較高，分別限制工件的X、Y、Z方向的移動自由度以及X、Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度。

工件定位短銷φ50與加工工件之間間隙配合，便于工件加工時裝取和定位。大端面為φ90的圓平面，定位工件φ120的右端面，兩者結(jié)合限制了工件5個自由度。工件的徑向Z方向的轉(zhuǎn)動自由度在工件的夾緊時被限制；工件大端面230x230的側(cè)面的可調(diào)支持釘?shù)捻斆鏋棣?0的支持平面，除了支持工件之外，限制的工件Z方向的轉(zhuǎn)動自由度，精確的工件的鉆孔位置。

工件的加工要求限制6個自由度，短銷大平面定位元件和可調(diào)支持釘符合設(shè)計要求，而且可以準確定位鉆孔的位置。

短銷大平面定位元件固定在夾具體上，選用4個內(nèi)六角M8的螺釘鏈接在夾具體右側(cè)面。螺紋孔的分度圓為φ70程90°分布。鉆孔定位的可調(diào)支撐釘與夾具底盤M15的螺桿螺紋連接，依靠M15螺母鎖緊。

五、夾緊機構(gòu) 1.夾緊力的方向的確定：

夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準確定位，夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。.夾緊力的作用點的選擇：

夾緊力的作用點不能破壞定位，而且應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。3.選擇夾緊機構(gòu)：

設(shè)計夾緊機構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則：

1)夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。夾緊機構(gòu)必須可靠。夾緊機構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構(gòu)；操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。依據(jù)工件加工（大批量生產(chǎn)）設(shè)計要求及夾具的設(shè)計，本套夾具的夾緊機構(gòu)采用偏心夾緊機構(gòu)，操作簡單、動作迅速，缺點是自鎖性能較差、增力較小。工件鉆孔的受力與夾緊力相互垂直，而且工件加工的環(huán)境平穩(wěn)，工件鉆孔的垂直方向有支持力，所以偏心機構(gòu)的夾緊機構(gòu)符合本次夾具設(shè)計要求。

夾緊機構(gòu)的零件裝配及配合；（1）夾具體與滑套之間過盈配合，夾緊軸與滑套間隙配合（2）夾緊軸與滑套間隙配合并且涂抹黃油潤滑；左端配合開口墊圈夾緊工件；右端先安裝壓緊回力彈簧后，裝入夾具體，端口安裝塑膠夾緊墊片，偏心輪安裝在最右端M6螺母螺栓連接。

六、導向裝置的選擇

導向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，鉆床夾具中鉆頭的導向采用鉆套，大量生產(chǎn)的工件需要采用可換導向鉆套來加工工件，來提高其工作的連續(xù)性和其工作效率。選擇導向裝置： 用于鉆床零件加工的可換導向鉆套，更換導向鉆套，只需松動固定螺釘然后將導向鉆套，逆時針轉(zhuǎn)動，當缺口轉(zhuǎn)到螺釘位置時即可取出，更換方便迅速。

鉆夾具中的導向鉆套,除要求它引導鉆頭，鉆出正確的孔外，還要求它能在裝卸時快而準確。

導向裝置零件鏈接裝配；鉆模板與夾具體之間用4個M8的螺栓連接，導向襯套φ36與鉆模板之間過盈配合；導向鉆套φ28與導向襯套之間間隙配合；導向鉆套的缺口被螺釘固定在鉆模板上，固定和便于裝卸導向鉆套。夾具體與夾具地盤。之間用4個M8的螺栓連接。

七、夾具的總體設(shè)計

夾具使用的零件材料盡可能統(tǒng)一。夾具體、夾具底盤、導向板使用鑄鐵材料，加工平面也比較少，也易于加工；導向鉆套、螺釘、螺栓、螺母、墊片、夾緊彈簧選用標準零件。短銷大平面定位套、夾緊軸、導向襯套、夾緊軸滑套、支持釘?shù)钠矫媸窃O(shè)計件，加工平面較多、加工精度要求比較高。偏心輪、開口墊片、夾緊墊片是設(shè)計件，加工平面不多、加工精度要求也不高。

加工導向鉆套距加工工件的距離是8mm；如果距離較遠影響加工精度，對加工鉆頭的也有較高的長度要；夾具底盤有四個缺口用于固定在機床上；夾具設(shè)計進可能緊湊。

參考文獻：

[1] 邱宣懷主編《機械設(shè)計》（第四版），高等教育出版社，1996年10月。[2] 馬保吉主編《機械設(shè)計基礎(chǔ)》，西北工業(yè)大學出版社，2005年9月。[3] 王先逹.機械制造工藝學[M].2版.北京：機械工業(yè)出版社，2006.

第三篇：機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計夾具設(shè)計工藝設(shè)計要點

機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計

設(shè)計題目：制訂軸承端蓋工藝及直徑為

10mm孔夾具設(shè)計

班

級：

學

生：

指導教師：

目 錄

設(shè)計任務(wù)書

一、零件的分析………………………………………

二、工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………

（一）、確定毛坯的制造形式……………………

（二）、基面的選擇………………………………

（三）、制訂工藝路線……………………………

（四）、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的確定……………………………………………

（五）、確定切削用量及基本工時………………

三、夾具設(shè)計…………………………………………

四、參考文獻…………………………………………

訂做 機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

聯(lián)系QQ 834308595

訂做 機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

聯(lián)系QQ 834308595 ①精基準的選擇

1)基準重合原則 2）基準統(tǒng)一原則 3）自為基準原則 4)互為基準原則 5)便于裝夾原則基準選擇

粗基準的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準。

對于精基準而言，根據(jù)基準重合原則，選?16mm用設(shè)計基準作為精基準。

（三）制訂工藝路線

制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

1.工藝路線方案一

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

工序Ⅲ

車?90mm，?52mm外圓。

工序Ⅳ

鉆孔?32mm，?16mm，擴孔?32mm，?16mm，鉸孔?32mm，?16mm。

工序Ⅴ

粗車，半精車，精車?56mm外圓及端面。工序Ⅵ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序Ⅶ

鉆油孔?10mm。工序Ⅷ

鉆孔?11mm。工序Ⅸ

攻絲M5。工序Ⅹ

攻絲M12。工序ⅩⅠ 清洗檢查。

2.工藝路線方案二

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

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3．鉆孔?16㎜，擴孔?16㎜，鉸孔?16㎜ 根據(jù)“手冊”表1—49，擴孔?16㎜ 2Z=1.6㎜ 鉸孔?16㎜ Z=0.4㎜ 毛坯制造尺寸及技術(shù)要求見毛坯圖。

圖1 毛坯圖

（五）確定切削用量及基本工時

1）工序Ⅲ

車?90mm，車?52mm及端面。機床：C6140車床 刀具：YT15硬質(zhì)合金車刀 確定切削用量及加工工時：

確定加工余量為2mm，查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 ap?2mm 由表4 f?0.5~0.6mm/r，根據(jù)［3］表1 當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時： ap?7mm vt?1.82m/s;切削修正系數(shù)：ktv?0.65 kxtv?0.92 ksv?0.8

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vc??Dnc1000?3.14?56?5.03?0.884m/s

1000 tm?L2?5??0.04min

nf5.03?0.56?60車端面 tm2?L/nf?0.34min 3）工序Ⅴ

鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm 機床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

ns=1000?v1000?0.35==3.48r/s(334r/min)3.14?32π?dw

按機床選取

nw=338r/min=5.63r/s

π?dw?ns

故實際切削速度

ν==0.35m/s

1000切削工時

l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm

tm=l?l1?l212?10?2= =6s=0.1min

5.63?0.71nw?f鉆?16mm孔至?15mm 機床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

ns=1000?v1000?0.35==5.2r/s(334r/min)3.14?15.4π?dw-7精車端面 tm2?L/nf?0.34min

4）工序Ⅵ

粗鏜?32mm至?31mm 機床：臥式鏜床T618

刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap?0.5mm

進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進給量f?0.15mm/r

切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速n：

n?1000V1000?190.8??1029.9r/min?d03.14?59，取n?1000r/min

實際切削速度v，：v??dn143.5910?10?1060???093./ms

工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5?2?2.87mm tg30?刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1 機動時間tj1：tj1?l?l1?l210?2.87?4??0.112min fm1506）工序Ⅶ

擴,鉸?16mm孔

擴孔? 16㎜ 機床：Z535立式鉆床 刀個：高速鋼擴孔鉆 切削用量及工時： f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s

（10.5m/min）

ns=1000?v1000?0.175==3.48r/s

3.14?16π?dw-9n?1000V1000?190.8??1029.9r/min?d03.14?59，取n?1000r/min

實際切削速度v，：v??dn143.5910?10?1060???093./ms

工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5?2?2.87mm tg30?刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1 機動時間tj1：tj1? 精鏜Φ32 實際切削速度v，：v?l?l1?l210?2.87?4??0.112min fm150?dn143.5910?10?1060???093./ms

工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5?2?2.87mm tg30?刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1 機動時間tj1：tj1?l?l1?l210?2.87?4??0.112min fm1508）工序Ⅸ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔, 攻絲M5。

機床：Z535立式鉆床

鉆沉孔

刀具：高速鋼麻花鉆

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

訂做 機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

聯(lián)系QQ 834308595

1訂做 機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

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f=0.30mm/r

由《機械加工工藝實用手冊》表10.4-9 v=0.161m/s ns?1000v=9.86r/s=12.8r/min ?dw按機床選?。?/p>

n??710r/min?11.83r/s

? v實際??d?n?1000?3.14?5.2?11.83?0.193m/s

1000

對于孔1：l?l11?l12?12?2?10?24mm 記算工時 ：

tm1?l11?l12?l25??7.04s?0.117min

n?f11.83?0.30 攻絲M5

a/加工條件：機床：Z535立時鉆床..刀具：機用絲錐

其中d=5mm，.b/計算切削用量：ap=1.3mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：

.f=1mm/r

v=0.12m/s

.確定主軸轉(zhuǎn)速：

n=

1000v=286r/min ?d0.按機床選取：

nw?272r/min

n???0.11m/s

實際機床選?。?v=

1000

切入，切出 l1.+l2=4mm

l=12mm

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3切削工時

l=32mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l232?2?10= =52s=0.868min

12?0.71nw?f攻絲M12 由《機械加工工藝實用手冊》表16.2-4

cvd064.8?101..2v?my0?kv??1?6m/s 0..90..5300?1Tpns?1000v1000?4.5==143r/min 3.14?10?dw?v

tm22?l?l111(?)pnn

1計算得t=0.38min

四、專用夾具設(shè)計

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。本課題選擇工序Ⅹ 加工M5螺紋底孔, 攻絲M5專用夾具。

（二）提出問題

利用本夾具主要用來鉆M5螺紋底孔?4㎜。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證中心對齊，如何降低勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率，而精度則不是主要問題。

（三）夾具設(shè)計 1.定位基準的選擇

由零件圖可知，為了定位誤差為零，選擇零件的上下表面為主要定位基準面。

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5訂做 機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

聯(lián)系QQ 834308595 所需的實際夾緊力為3783N是不算很大，為了使得整個夾具結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用雙螺紋壓塊夾緊機構(gòu)。

1．位誤差分析

定夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷：

定位銷是與零件孔?16相配合的，通過定位銷削邊銷與零件孔的配合來確定加工孔的中心，最后達到完全定位。因此，定位銷與其相配合的孔的公差相同，即公差為h7。

由于?4是自由公差，因此滿足公差要求。2．夾具設(shè)計及操作的簡要說明

如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率，避免干涉，降低勞動強度。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比，由于切削力較小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求，并且避免復雜夾緊機構(gòu)帶來的結(jié)構(gòu)龐大，旋轉(zhuǎn)加工過程中不會干涉。

四、參考文獻

1.[1]艾興、肖詩綱.切削用量手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1985

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第四篇：機械制造工藝及夾具課程設(shè)計

目 錄

設(shè)計任務(wù)書???????????????????(1)

一、零件的分析???????????????(2)1.1 零件的作用 1.2 零件的工藝分析

二、工藝規(guī)程設(shè)計??????????????(4)2.1 定位基準的選擇 2.2 重點工序的說明 2.3 制訂工藝路線 2.4 機械加工余量的確定 2.5 確定切削用量及基本工時

三、夾具設(shè)計????????????????(14)3.1 問題的提出 3.2 夾具設(shè)計

四、參考文獻????????????????(17)

五 心得體會?????????????????（18）

機械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書

設(shè)計題目： “CA6140車床撥叉零件”機械加工工藝規(guī)程及夾具

生產(chǎn)綱領(lǐng):年產(chǎn)量為5000件

設(shè)計內(nèi)容：1.零件圖一張

2.毛坯圖一張

3.機械加工工藝過程 工序卡片一張

4.機床夾具設(shè)計 每人一套

5．夾具零件圖一張

6.課程設(shè)計說明書一份

23456

采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。

ns=1000?v1000?0.35==0.637r/s(38.2r/min)3.14?175π?dw按機床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

π?dw?ns 故實際切削速度ν==0.29m/s

1000切削工時

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 2）粗銑右端面

粗銑右端面的進給量、切削速度和背吃刀量與粗銑左端面的切削用量相同。

切削工時

l=45mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 3）精銑左端面

αfl?l1?l275?175?3= =121.2s=2.02min

nw?αf?Z0.522?0.25?16l?l1?l245?175?3= =106.8s=1.78min

nw?αf?Z0.522?0.25?16=0.10mm/Z(表3-28)ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。

ns=1000?v1000?0.30==0.546r/s(32.76r/min)3.14?175π?dw按機床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

π?dw?ns 故實際切削速度ν==0.29m/s

1000切削工時

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm

tm=

l?l1?l275?175?3= =302.92s=5.05min

nw?αf?Z0.522?0.10?16工序Ⅱ：鉆、擴花鍵底孔 1）鉆孔? 20㎜

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s（21m/min）（表3—42）s=1000?vπ?d=1000?0.35=5.57r/s(334r/min)w3.14?20按機床選取 nw=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.35m/s 切削工時 l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l280?10?2n= w?f5.63?0.71=23s（0.4min）2）擴孔? 22㎜ f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s（10.5m/min）1000?v1000?0.s=π?d=175w3.14?22=2.53r/s(151.8r/min)按機床選取 nw=136r/min=2.27r/s 故實際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.16m/s 切削工時 l=80mm，l1= 3mm，l2=1.5mm t1?l2m=l?ln= 80?3?1.5=35s w?f2.27?1.07（0.6min）

n

n

工序Ⅲ：倒角1.07×15?

f=0.05㎜/r(表3—17)ν=0.516m/s（參照表3—21）ns=1000?vπ?d=1000?0.516=6.3r/s(378r/min)w3.14?26 按機床選取 nw=380r/min=6.33r/s 切削工時 l=2.0mm，l1= 2.5mm，tm=l?l1n= 2.0?2.5=14s（w?f6.33?0.050.23min）

工序Ⅳ：拉花鍵孔

單面齒升 0.05㎜（表3—86）v=0.06m/s（3.6m/min）（表3—88）

切削工時（表7—21）th?l???Km=1000?v?S

z?Z式中：

h——單面余量1.5㎜（由? 22㎜—? 25㎜）； l——拉削表面長度80㎜；

?——考慮標準部分的長度系數(shù)，取1.20； K——考慮機床返回行程的系數(shù)，取1.40； V——切削速度3.6m/min； Sz——拉刀同時工作齒數(shù) Z=L/t。t——拉刀齒距，t=(1.25—1.5)L=1.3580=12㎜

? Z=L/t=80/12?6齒

? t1.5?80?1.20?1.40m=1000?3.6?0.06?6=0.15min(9s)工序Ⅴ：銑上、下表面 1）粗銑上表面的臺階面

αf=0.15mm/Z(表3-28)

ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。

n?v1000?0.30s=1000π?d=w3.14?175=0.546r/s(33r/min)按機床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故實際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l2m=

n= 80?175?3w?αf?Z0.5?0.15?16=215s=3.58min 2）精銑臺階面 αf=0.07mm/Z(表3-28)ν=0.25m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。n1000?v1000?0.25s=

π?d=w3.14?175=0.455r/s(33r/min)按機床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故實際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l280?175?m=

n= 3w?αf?Z0.5?0.07?16=467s=7.7min）粗銑下表面保證尺寸75㎜

本工步的切削用量與工步1）的切削用量相同

112

三 夾具設(shè)計

3.1 問題的提出

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具 經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設(shè)計銑30x80面的銑床夾具。

3.2 夾具設(shè)計

1．定位基準的選擇

由零件圖可知，其設(shè)計基準為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準。1．切削力和夾緊力計算

(1)刀具： 高速鋼端銑刀 φ30mm z=6 機床： x51W型立式銑床

由[3] 所列公式 得 F?CFapXFqVyufzzaeFzwFd0n

查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)kv?1.0

CF?30 qF?0.83 XF?1.0

yF?0.65 uF?0.83 aP?8 z=24 wF?0

代入上式，可得 F=889.4N

因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。

安全系數(shù) K=K1K2K3K4 其中：K1為基本安全系數(shù)1.5 K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 K3為刀具鈍化系數(shù)1.1 K4 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 F??KF?1775.7N

2.定位誤差分析

由于30x80面尺寸的設(shè)計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。3．夾具設(shè)計及操作說明

如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。

夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖中。

四、參考文獻

1.切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設(shè)計軟件版V1.0，機械工業(yè)出版社，2004 4.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)，劉品 劉麗華主編，哈爾濱工業(yè)大學出版社出版，2001年1月

5.機床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1983年

6.機床夾具設(shè)計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術(shù)出版社出版，1990年

7.機械工程手冊 第8、9卷，機械工程手冊、電機工程手冊編委會，機械工業(yè)出版社出版，1982年

8.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術(shù)出版社，1981年10月 9.機械工藝裝備設(shè)計實用手冊，李慶壽主編，寧夏人民出版社出版，1991年 10.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年

11.機床夾具設(shè)計，秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1998年 12.機械制造工藝學習題集，陳榕王樹兜主編，福建科學技術(shù)出版社出版，1985年

13.機械制造工藝學課程設(shè)計指導書，趙家齊主編，哈爾濱工業(yè)大學出版社出版，2002年

14.金屬切削機床夾具設(shè)計手冊 第二版，浦林祥主編，機械工業(yè)出版社出版，1995年12月

15.機械零件手冊，天津大學機械零件教研室編，人民教育出版社出版，1975年9月

五 心得體會

為期三周的工藝、夾具課程設(shè)計結(jié)束，回顧整個過程，我覺得受益匪淺。課程設(shè)計作為《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的重要教學環(huán)節(jié)，使理論與實際更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。

本次課程設(shè)計主要經(jīng)過了兩個階段。第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段中本人認真復習了有關(guān)書本知識學會了如何分析零件的工藝性，學會如何查有關(guān)手冊，選擇加工余量、確定毛坯類型、形狀、大小等，繪制出了毛坯圖。為了可以更深刻清楚的完成本次課程設(shè)計向老師請教了很多關(guān)于夾具方面的知識，而且自己也參閱了很多夾具設(shè)計的資料。又根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出兩種工藝方案，比較確定其中較為合理的工藝方案來編制工藝。其中運用了基準選擇、切削用量選擇計算、時間定額等方面的知識。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實習中所看到的實際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。夾具設(shè)計階段，運用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面知識。

通過這次設(shè)計，我基本掌握了一個中等復雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具的設(shè)計的方法和步驟等。學會查閱手冊，選擇使用工藝設(shè)備等。

總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我獨力思考問題、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。

由于自己能力有限，設(shè)計中還有很多不足之處，懇請老師、同學批評指正。

第五篇：機床夾具設(shè)計課程設(shè)計說明書

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書

摘要

機床夾具設(shè)計課程設(shè)計是在全部學完機械制造工藝學及機床夾具設(shè)計，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)是進行的一個教學環(huán)節(jié)。它要求學生全面地綜合運用本課程及其有關(guān)先修課的理論和實踐知識進行工藝及結(jié)構(gòu)的設(shè)計，也為以后進行一次預備訓練。此課程設(shè)計的目的：（1）能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學會，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。（2）培養(yǎng)學生熟悉并運用有關(guān)手冊、標準、圖表等技術(shù)資料的能力。（3）進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。

此次是對一種大批量生產(chǎn)的撥叉類零件進行鉆孔。所設(shè)計的夾具必須保證這個通孔的各種尺寸精度，并且以最經(jīng)濟、最省時省力的方法來設(shè)計此套夾具。通過對定位誤差的分析，確定出采用大端面小心軸定位，夾緊裝置采用螺旋壓板夾緊機構(gòu)。

對于我本人來說，希望能通過本次課程設(shè)計學習，學會將所學理論知識和工藝課程實習所得的實踐知識結(jié)合起來，并應(yīng)用于解決實際問題之中，從而鍛煉自己分析問題和解決問題的能力。

關(guān)鍵字:夾具設(shè)計、制圖、機械

I

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書

目錄

摘要..................................................................................................................I 1 設(shè)計任務(wù).............................................................................................................1 2 零件的定位.........................................................................................................2

2.1 零件的工藝和精度分析.................................................................................................2

2.2 定位目的及原理.............................................................................................................2 2.3 工件定位的基本原理.....................................................................................................3 2.4 定位方案.........................................................................................................................3 2.5 定位元件的選擇.............................................................................................................3 2.6 定位誤差.........................................................................................................................4 零件的夾緊裝置.................................................................................................5

3.1 夾緊方式的選擇.............................................................................................................5 3.2 工件拆裝.........................................................................................................................5 3.3 夾具體設(shè)計.....................................................................................................................6

4鉆床導向裝置......................................................................................................7

4.1 夾具結(jié)構(gòu)形式.................................................................................................................7 4.3 導向裝置.........................................................................................................................7

總

結(jié)...................................................................................................................9 參考文獻...............................................................................................................10

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書 設(shè)計任務(wù)

對下圖零件鉆φ11H7的通孔這道工序進行夾具設(shè)計。能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學會，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具。

圖1-1夾具設(shè)計零件圖

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書 零件的定位

2.1 零件的工藝和精度分析

（1）零件的工藝分析：制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

工藝路線：

工序Ⅰ：銑削 銑上表面A面； 工序Ⅱ：銑削 銑下表面B面；

工序Ⅲ：鉆削 鉆、擴、鉸φ23，鉆φ6合φ11孔；（本套夾具適合于該工序）

工序Ⅳ：銑削 粗銑、半精銑12mm通槽； 工序V：檢查；

（2）零件的精度分析：孔尺寸φ11H7，公差等級為7級 2.2 定位目的及原理

圖2-1 工件定位圖

工件在夾具中的定位問題，是夾具設(shè)計中首先要解決的主要問題，在確定定位方案后，定位基準的選擇是一個關(guān)鍵問題，在實際生產(chǎn)中，由于定位基準和定位元件存在制造誤差、裝配誤差、磨損誤差等。從而使同批工件在夾具中所占據(jù)的位置不同，這種位置變化從而導致加工要素產(chǎn)生誤差。

工件在加工前，必須首先使它在機床上相對刀具占有正確的加工位置稱為定位。它包括工件在夾具中的定位，夾具在機床上的夾緊、刀具在夾具中的對刀與導引、整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等組成環(huán)節(jié)

工件的定位包括三項基本任務(wù)。

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書

(1)從理論上進行分析，如何使同一批工件在夾具中占據(jù)一致的正確位置。(2)

設(shè)計合理的定位方案，選擇合適的定位元件。(3)

保證有足夠的定位精度。2.3 工件定位的基本原理

在分析工件定位時，通常是用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，從而使工件在家具中的位置完全確定，即六點定位原理。如圖2-1所示是一個梯形且兩端為圓弧的工件，欲在該工

??????件上鉆一個通孔。為保證加工尺寸φ11H7，需要限制工件x、y、z、x、y這五個自由度，屬于不完全定位。（加工的通孔）2.4 定位方案

工件定位時，作為定位基準的點和線，往往由一些具體的表面來體現(xiàn)，這種表面成為定位基面。定位基面（基準）的分類：

(1)主要定位基面。是限制工件三個自由度的定位基面。一般選擇工件上比較大的表面作為主要定位基面。

(2)導向定位基面。是指限制工件的兩個自由度的定位基面。一般選擇工件上窄長的表面基面，而且兩支承點距離應(yīng)盡量遠些。

(3)雙導向定位基面。是限制工件的四個自由度的圓柱面。(4)止推定位基面。限制工件的一個移動自由度的定位基面。(5)放轉(zhuǎn)動定位基面。限制一個轉(zhuǎn)動自由度的定位基面。

工件的定位是通過定位基面進行的，因此定位基面的幾何形狀、尺寸及表面狀況在很大的程度上決定著定位方法及所用定位元件選擇。

(1)遵循基準重合原則，避免基準不符誤差。

(2)盡量用精加工過的表面作為定位基準，以保證有足夠的定位精度。(3)應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定，使在加工過程中切削力或夾緊力而引起的變形最小。(4)遵守基準統(tǒng)一原則以減少設(shè)計和制造夾具的時間和費用。(5)應(yīng)使工件定位方便，夾緊可靠，便于操作，夾具結(jié)構(gòu)簡單。根據(jù)零件及定位元件的特點，故用定位基準為φ23H8孔的軸線和下表面。2.5 定位元件的選擇

工件定位方法及其定位元件選擇包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，主要決定于工件的加工要求、工件的定位基準和外力作用狀況等因素。定位元件的結(jié)構(gòu)形式 1 工件以平面定位

1）平頭支撐釘（A型），主要用于精基準定位；球頭支撐釘（B型）與粗基準面接觸良好，主要用于粗基準；齒紋支撐釘（C型）可防止工件滑動，常用于工件側(cè)面定位。單個為定位一個自由度，三個定位三個自由度。

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2）光面支撐板（A型），結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，但沉頭孔不易清除干凈，在一般作側(cè)面或頂面支撐；帶斜槽的支撐板（B型）切削容易清除，一般作為底面支撐。一組支撐板定位三個自由度 2 工件以圓孔定位：

基準，長定位銷定位三個自由度，短定位銷定位兩個自由度。

2）定位心軸定位加工外圓和端面等。長心軸限制工件四個自由度，短心軸限制工件的兩個自由度。

3）圓錐銷是與工件孔緣接觸定位，限制工件三個自由度。3工件以外圓柱表面定位

1）V型塊與工件的接觸面較長時限制工件的四個自由度。而與工件接觸面較短時限制工件的兩個自由度。

2）定位套定心精度不高，只適合精定位基面。其內(nèi)孔軸線為縣委基準，內(nèi)孔面為限位基面

根據(jù)零件及定位元件的特點，故采用窄V型塊和一組帶斜槽支撐板定位。2.6 定位誤差

夾具上與工件加工尺寸直接有關(guān)的且精度較高的部位，在夾具制造時常用調(diào)法來保證夾具精度。夾具的調(diào)裝包括夾具各組件、元件相對于夾具體的調(diào)整裝配和夾具相對于機床的調(diào)裝兩方面內(nèi)容，其調(diào)裝精度程度決定夾具最終安裝誤差的大小。

造成定位誤差的原因有兩個：一是由于定位基準和工序基準（設(shè)計基準）不重合，由此產(chǎn)生的基準不重合誤差ΔB（或稱基準不符誤差）；二是由于定位付制造誤差造成的定位基準與限位基準不重合，產(chǎn)生基準位移誤差ΔY

孔φ11H7定位誤差ΔD的分析

工件設(shè)計基準與定位基準重合,因此基準不重合誤差ΔB=0。由于工件定位基面（外圓柱表明）的直徑誤差，形成了工件軸心的基準位移誤差ΔY，因此基準位移誤差

ΔY=

1）定位銷主要用于直徑在50mm一下的中小孔定位。以孔的軸線作為定位

Tdα2Sin2?0-(-0.05)?0.03535

2Sin45因此尺寸定位誤差為ΔD=ΔB+ΔY=0.035mm<1/3T=0.133mm，定位合理

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書 零件的夾緊裝置

3.1 夾緊方式的選擇

設(shè)計的過程中采用螺旋夾緊機構(gòu)，因為工件是在立式鉆床上進行加工，加工力及震動較大，要求夾緊裝置具有足夠的強度，因此需要在工件的一側(cè)用萬能調(diào)節(jié)壓板夾緊，為了方便裝拆工件，另一端用螺釘螺母夾緊?；緤A緊機構(gòu)：

a斜鍥夾緊機構(gòu)

結(jié)構(gòu)特點：斜楔的自鎖條件與升角有關(guān)；斜楔具有改變加緊作用力方向的特點；斜楔具有增力的作用；結(jié)構(gòu)簡單通常用于機械夾緊或組合夾緊機構(gòu)中，且工件的進度較高。

b螺旋夾緊機構(gòu)

螺旋夾緊機構(gòu)機構(gòu)簡單，制造方便，增力較大，夾緊行程不受限制，所以在手動夾緊機構(gòu)中廣泛應(yīng)用。本次課程設(shè)計選用此夾緊方案，夾緊工件為萬能調(diào)節(jié)壓板。

c偏心夾緊機構(gòu) 偏心夾緊機構(gòu)優(yōu)點是制造方便，夾緊迅速；缺點是夾緊力較小，自鎖性能不好，夾緊行程教小，一邊用在切削力不大，無振動的場合，且對夾緊尺寸要求較嚴的場合。

對裝夾裝置的基本要求：

① 保證定位準確可靠，不能破壞原有的定位。② 夾緊力的大小要可靠適當。

③ 在保證裝夾的前提下機構(gòu)力求簡單，工藝性好，便于制造和維修。④ 具有良好的自鎖性能。⑤ 操作方便安全省力。

設(shè)計的過程中采用螺旋夾緊機構(gòu)，因為工件是在立式鉆床上進行加工，加工力及震動較大，要求夾緊裝置具有足夠的強度，因此需要在工件的一側(cè)用萬能調(diào)節(jié)壓板夾緊，為了方便裝拆工件，另一端用螺釘螺母夾緊 3.2 工件拆裝

V形塊定位時，在另一個面上使用彈簧及螺釘連接V形塊，裝夾工件時，通過彈簧的壓力使工件便于裝卸，通過螺釘及螺母組合來夾緊，從而便于裝卸工件。

在鉆床上進行孔所用夾具稱為鉆床夾具簡稱鉆模。鉆模借助其上的鉆套引導刀具和工件之間的相對位置，提高了加工精度和生產(chǎn)率，在成批大量生產(chǎn)中，已

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3.3 夾具體設(shè)計

采用鑄造夾具體，其工藝性好，可鑄造出各種復雜形狀，具有較好的抗壓強度、剛度和抗震性。夾具底面四邊應(yīng)凸出，使夾具體的安裝基面與機床的工作面接觸良好。夾具在機床工作臺安裝，夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支撐面應(yīng)越大。

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4鉆床導向裝置

4.1 夾具結(jié)構(gòu)形式

在鉆床上進行孔所用夾具稱為鉆床夾具簡稱鉆模。鉆模借助其上的鉆套引導刀具和工件之間的相對位置，提高了加工精度和生產(chǎn)率，在成批大量生產(chǎn)中，已廣泛采用鉆模來進行加工。鉆模的結(jié)構(gòu)形式很多，按工件的結(jié)構(gòu)形狀，大小和鉆模的結(jié)構(gòu)特點，鉆?？煞譃橐韵聨追N：固定式、回轉(zhuǎn)式、移動式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式和滑柱式。

a固定式鉆模，這類鉆模在加工過程中固定不動，夾具體上設(shè)有安放緊固螺釘或便于夾壓的部位，這類鉆模主要用于立式鉆床加工單孔，或在搖臂鉆床上加工平行孔系。

b回轉(zhuǎn)式鉆模，用于加工工件上同一圓周上平行孔系或加工分布在同一圓周上的徑向孔系。回轉(zhuǎn)式鉆模的基本形式有立軸、臥軸和傾斜軸三種。工件一次裝夾中，靠鉆模依次回轉(zhuǎn)加工各孔，因此這類鉆模必須有分度裝置?；剞D(zhuǎn)式鉆模使用方便、結(jié)構(gòu)緊湊，在成批生產(chǎn)中廣泛使用。一般為縮短夾具設(shè)計和制造周期，提高工藝裝備的利用率，夾具的回轉(zhuǎn)分度部分多采用標準回轉(zhuǎn)工作臺。

c移動式鉆模，這類夾具用于鉆中小型工件同一表面的多個孔。

d翻轉(zhuǎn)式鉆模是一種沒有固定回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)鉆模。在使用過程中，需要用手進行翻轉(zhuǎn)，因此夾具連同工件的重量不能太重，一般限于 ≤8～10kg。主要適用于加工小型工件上分布幾個方向的孔，這樣可減少工件的裝夾次數(shù)，提高工件上各孔之間的位置精度。

e蓋板式鉆模沒有夾具體，只有一塊鉆模板，在鉆模板上除了裝鉆套外，還有定位元件和夾緊裝置。加工時，鉆模板蓋在工件上定位、夾緊即可。蓋板式鉆模的特點是定位元件、夾緊裝置及鉆套均設(shè)在鉆模板上，鉆模板在工件上裝夾，因此結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、加工孔的位置精度較高。常用于床身、箱體等大型工件上的小孔加工，對于中小批量生產(chǎn)，凡需鉆、擴、鉸后立即進行倒角、锪平面、攻絲等工步時，使用蓋板式鉆模也非常方便。加工小孔的蓋板式鉆模，因切削力矩小，可不設(shè)夾緊裝置。

f滑柱式鉆模是帶有升降臺的通用可調(diào)夾具，在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。滑柱式鉆模的平臺上可根據(jù)需要安裝定位裝置，鉆模板上可設(shè)置鉆套、夾緊元件及定位元件等。根據(jù)以上鉆模各自特點，本次選用固定式鉆模。4.3 導向裝置

1、鉆套基本類型：按鉆套的結(jié)構(gòu)和使用情況，可分為固定式、可換式、快換式和特殊鉆套，前三種鉆套均已標準化，可根據(jù)需要選用，必要時也可自行設(shè)

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計。本次選擇固定式鉆套。

2、鉆套高度和排屑間隙：

1）.鉆套高度H 鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度H越大，刀具的導向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H =(1~1.5)d?？讖叫?、精度要求高時，H取較大值H=1.5×7=10.5mm

2.）排屑間隙h 鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙。h值應(yīng)適當選取，h值太小時，切屑難以自由排出，使加工表面損壞;h值太大時，會降低鉆套對鉆頭的導向作用，影響加工精度。加工鑄鐵時，h =(0.3~0.7)d;加工鋼時，h=(0.7~1.5)d。由于此工件材料為灰口鑄鐵HT200，h=(0.3~0.7)d=(2.1~4.9)

3、鉆套內(nèi)孔的基本尺寸及公差配合

鉆套內(nèi)孔（導向孔）直徑的基本尺寸應(yīng)為所用刀具的最大極限尺寸，并采用基軸制間隙配合。

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總

結(jié)

經(jīng)過為期兩周的設(shè)計，本次夾具設(shè)計已經(jīng)完成。這次設(shè)計不但鞏固了已學知識，也是對個人能力的一次提高，從零件分析到工藝編制到夾具設(shè)計，從設(shè)計到加工，真正從頭到尾思考了一個完整零件的加工，使自己分析問題的能力得到進一步提高，設(shè)計中不但要考慮方法，也要考慮設(shè)計后用于實踐的成本，以及適用性，因此設(shè)計也要和實際相聯(lián)系，源于實踐，處于理論，用于實踐。課程設(shè)計讓我學到了很多知識。書本上的東西畢竟是理論，就像切削三要素的設(shè)定，書本上查來的數(shù)據(jù)跟實際加工的是有差距的，只有不斷的實踐，才能證明數(shù)據(jù)的合理性，通過課程設(shè)計，也進一步提高了理論聯(lián)系實際的能力，讓我懂得了機械這門工科的實際意義，更加深入的了解機械制造這門課程，讓我學到了學習的快樂，同時更讓我認識了自身能力的欠缺與不足，在以后的學習工作中，進一步提高自己。最后，感謝老師和同學在這次設(shè)計中的給予我的幫助與指導

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參考文獻

[1] 李存霞，姬瑞海主編.機床夾具設(shè)計與應(yīng)用.北京：清華大學出版社；北京交通大學出版社，2011.10 [2] 陳于萍，周兆元主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)—2版.北京：機械工業(yè)出版社，2005.10 [3] 李存霞，姬瑞海主編.機床夾具設(shè)計與應(yīng)用.北京：清華大學出版社：北京交通大學出版社