第一篇：課程設(shè)計手柄KCSJ-01夾具設(shè)計說明書,裝配圖

工藝與夾具課程設(shè)計任務(wù)書

設(shè)計題目：課程設(shè)計手柄KCSJ-01 建議參考華中科技出版社出版的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 要求：夾具設(shè)計，有裝配圖，零件圖，工序卡和工藝過程卡，毛坯圖以及說明書

總裝配圖

設(shè)計條件：批量生產(chǎn)

目錄

1.零件分析

零件圖

零件工藝 2.工藝規(guī)程設(shè)計

確定毛坯制造形式

基面的選擇

制定工藝路線

機械加工余量、工序尺墳及毛坯尺寸的確定

4.專用夾具設(shè)計

設(shè)計主旨

夾具設(shè)計

切銷力及夾緊力的計算

誤差分析與計算

夾具設(shè)計操作及操作的簡要說明

5.課程設(shè)設(shè)心得體會

6.參考文獻

1． 零件圖。

一、零件分析

手柄（KCSJ—01）零件圖

2． 零件的工藝。

該零件共有6個待加工的地方：平面加工包括零件上、下平面，孔系加工包括Φ38mm、Φ22mm,另外還有深48mm高10mm的半圓鍵槽?，F(xiàn)對其分析如下：

1． 上、下平面的表面加工:粗銑、半精銑該兩表面，其表面粗糙度的要求達到Ra=6.3;孔表面的加工：鉆、半精鏜Φ38中心孔及其倒角C1X45°,位置要求是與下表面垂直 度達到0.08,粗糙度要求達到Ra=3.2；

3． 鉆、半精鏜Φ22中心孔，粗糙度要求達到Ra=3.2； 4．精銑、半精銑半圓槽，粗糙度要求達到Ra=6.3。5.鉆、精鉸Φ4孔。

二、工藝規(guī)程設(shè)計

1． 確定毛坯的制造形式

零件材料為45鋼。批量生產(chǎn)，故采用模鍛成型,這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。2． 基面的先擇

基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報費，使生產(chǎn)無法進行，經(jīng)濟蒙受損失。

1).粗基準的選擇

粗基準,采用未經(jīng)加工過的鑄造，鍛造或軋制得到的表面作為定位基準面。選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。

粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：

⑴ 粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。

⑵ 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。

⑶ 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。⑷ 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。

要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。選取零件的圓孤外表面作為粗基準。

2）.精基準的選擇

精基準，用加工過的表面作為定位基準面。

⑴ 基準重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。

⑵ 基準統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。

⑶ 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨

外圓等，都是自為基準的例子。

此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。

選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。選取零件的上、下表面為零件的精基準。

3.制定工藝路線

制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及定位精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率,除此以外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果,以便降低生產(chǎn)成本。遵循粗精分開和先面后孔的原則。

工藝路線總體方案: 工序1:粗銑零件上端面A、，用X 512立型臥式升降臺銑床及專用夾具； 工序2：:粗銑零件下端面B、，用X 512立型臥式升降臺銑床及專用夾具；

工序3：:精銑零件上端面A，以下端面為精基準, ,糙度要求達到Ra=6.3； 工序4：:精銑零件下端面B，以下端面為精基準, ,糙度要求達到Ra=6.3 工序5：鉆Φ

38、Φ22兩孔，選用Z 535及專用鉆模；

工序:6：精鏜Φ

38、Φ22兩孔，并且Φ38倒角C1X45°，選用T 740型臥式鏜床及專用夾具加工,粗度要求達到Ra=3.2；

工序7:鉆、精鉸Φ4孔, 選用Z 535及專用鉆模； 工序8：沖箭頭； 工序9:終檢。

4.機械加工余量、工序尺墳及毛坯尺寸的確定

手柄材料為45鋼,硬度為207~241HBW,45鋼材料密度為7.85g/m,經(jīng)粗略計算毛坯重量約為1320g,生產(chǎn)為批量生產(chǎn)，可以采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S是鍛件重量mf與相對應(yīng)的鍛件外廓包容體的重量mN 之比,即S=mf/mN ,經(jīng)粗略計算得S=0.85.: 本鍛件S=0.85屬S1級(簡單),由此可得鍛件的上偏差為+1.4,下偏差為-0.6.根據(jù)以上資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1).毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求

手柄為鍛造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求：

⑴ 由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表

面才需要進行機械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計為非加工表面。

⑵ 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應(yīng)力求簡單、平直的對稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。

⑶ 模鍛件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。⑷ 模鍛件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。⑸ 工藝基準以設(shè)計基準相一致。⑹ 便于裝夾、加工和檢查。

⑺ 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標準刀具進行加工。(8)鍛件不允許有裂紋、皺折、飛邊、砂眼、毛刺等缺陷。

在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，可據(jù)此繪出毛坯圖。

手柄毛坯圖

2）.零件上、下端面

零件的長度為170mm,其厚度為26mm經(jīng)查表可知,零件的第一次加工余量為2mm,半精銑的余量為1mm,因此毛坯的厚度取32mm.3).孔Φ38mm 毛坯為實心,不沖孔。參照資料確定工序尺寸及余量為: 鉆孔: Φ20mm 鉆孔: Φ36mm 2Z=16mm 半精鏜: Φ38mm 2Z=2mm 4).孔Φ22mm 毛坯為實心,不沖孔。參照資料確定工序尺寸及余量為: 鉆孔: Φ20mm 半精鏜: Φ22mm 2Z=2mm 5).半圓槽

此半圓槽的尺寸精度和表面粗糙度分別為H9，Ra6.3，銑刀選用凸半圓銑刀，分兩次加工，即粗銑和半精銑，其工藝尺寸及機械加工余量如下：

粗銑：Φ9mm 半精銑：Φ10H9mm 2Z=1mm 6).孔Φ4mm 參照資料確定工序尺寸及余量為: 鉆孔: Φ3.9mm 粗鉸：Φ4mm 2Z=0.1mm 由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量.實際上,加工余量有最大及最小之分.由于本設(shè)計規(guī)定的零件為批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式矛以確定。

三、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，通常需要設(shè)計專用夾具。

據(jù)本題目要求，設(shè)計Φ4孔鉆模專用夾具計。1． 設(shè)計主旨

本夾具主要用來鉆Φ4孔,設(shè)計時主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度則不是主要問題.2.夾具設(shè)計

1).定位基準的選擇

由零件圖可知, 針對Φ4鉆模,用立式鉆床,以零件下端面為精基準,采用類似圓柱定位銷的軸對Φ38孔定位,再用棱形銷對Φ22孔定位，最后采用回轉(zhuǎn)開口壓板壓緊工件。2）.夾具的設(shè)計

1.鉆套的選擇。據(jù)題意可知,選用固定鉆套,鉆套直接壓入鉆模板或夾具體上,其外

圓與鉆模板采用H7/n6或H7/r6,d=4mm<26mm,因此材料為T10A,熱處理:HRC58~64,鉆套的極限偏差為+0.022mm, +0.010mm,基本尺寸D=7mm,極限偏差為+0.019mm,+0.010mm,D1=10mm,H=16mm,h=2.5mm,C=0.5mm,C1=1mm,C2=1mm,a=0.5mm,b=2mm,δ=0.008mm,所以其標記為鉆套A4X16GB 2262-1991。

2.鉆模板厚度。模板的厚度一般在15~30mm之間,往往由鉆套的高度來確定,必要時可將鉆模板局部加厚和適當設(shè)置加強筋以增強剛性.鉆模板上安裝鉆套的孔的精度(尺寸、形狀和位置精度)應(yīng)合理規(guī)定，如孔中心距的公差一般取工件相應(yīng)公差的1/3~1/5。

3.鉆模板與零件之間的距離。鉆模板與零件的距離通常為0.3~0.7d,這里取0.5d,因為d=4mm,則距離為2mm。

4.軸。由零件圖可知需要定位的孔徑大小為Φ38mm,上、下偏差為+0.041、+0.028,和夾具體孔配合為H7/r6或H7/n6,則查表可知D=38mm,H=18mm,基本尺寸d=18mm,取h=8mm,L=42mm,h1=3mm,B=D-5=33mm,b=6mm,b1=4mm,c=6mm,c1=1.5mm。材料選45鋼,選配合為H6/h5,其對對定套孔和導(dǎo)向套孔的同軸度為0.02。具體設(shè)計請見軸零件圖。

5.菱形銷。菱形銷亦稱銷邊銷,由零件圖可知菱形銷的d=22mm,d的上、下偏差為+0.034mm、+0.023mm,因為d>18mm,則材料選20鋼，20鋼滲碳深度為0.8~1.2mm,HRC55~60,b=5mm,B=D2-3=22-3=19mm,H=22mm,L=38mm,h1=2mm,b1=3mm,c=5mm,c1=1mm,選配合為H6/h5,其對對定套孔和導(dǎo)向套孔的同軸度為0.02。

6.回轉(zhuǎn)壓板。材料為45鋼，熱處理為HRC35~40?；剞D(zhuǎn)壓板總長為205mm,寬度為20mm,兩長端面的粗造度為Ra=3.2,相配的為螺釘，螺釘中心孔的位置距低面高度為15mm，孔內(nèi)粗糙度要求達到Ra=3.2,通孔直徑為16mm,上、下偏差分別為0和-0.28mm,并采用圓孤環(huán)形開口，具體見零件圖。

7.回轉(zhuǎn)壓板處螺母。選用帶肩六角螺母,螺母M16X1.5GB 2148-1991，則其D=30mm，H=25mm,基本尺寸S=24mm,上偏差為0,下偏差為-0.280mm,D1≈27.7mm,D2≈23mm,h=4mm。

8.手柄。手柄選擇圓頭回轉(zhuǎn)手柄。經(jīng)查表選手柄螺母M16GB 2156-1991，則D=32mm,L=125mm,H=58mm,h=26mm,d1=16mm,d

1上、下偏差為+0.019mm

和0mm,d2=5mm,D1=20mm,D2≈12.8mm,H=22mm,h=10mm,f=1mm,螺母為材料為45，M16GB 2156（1）-1991，彈簧片為65Mn,直徑為18mm,GB 2156(2)-1991,手柄材料為45，120GB2156(3)-1991,長度為120mm,D2=32mm,基本尺寸b2=16mm,上偏差為-0.050mm,下偏差為-0.160mm,d3=18mm,d4=12mm,d5=8.2mm,l2=105.1mm,h3=14.5mm,基本尺寸h4=14.8mm,上偏差為0，下偏差為-0.100mm,銷材料為45,GB119-1986，規(guī)格為8n6X30。

9.防松螺母。防松螺母選Ⅰ型六角螺母,材料為45鋼,參照GB/T6170-2000,d=16mm,c=0.8mm,da=16mm,e=26.75mm,m=14.1mm,m’=9.9mm,s=23.67mm，成對使用。

10.墊圈。選用十字墊圈，材料為45鋼，HRC40~45，d=22.5mm,D=38mm,H=4mm規(guī)格

為20GB2169-1991。

11.各種襯套的內(nèi)外圓同軸度公差為0.003mm。12．回轉(zhuǎn)壓板處螺釘?；剞D(zhuǎn)壓板處螺釘選用開槽螺釘，材料選用45鋼，直徑D=10m,長度選25mm,參照M10X25GB/T65-2000。

13．鉆模板與夾具體處螺釘。鉆模板與夾具體處螺釘選用開槽螺釘,材料選用45鋼,直徑D=10mm,長度選16mm,參照M10X16GB/T65-2000.4).誤差分析與計算

該夾具以端面、兩銷為定位基準。

該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為128±0.2mm。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。

△j+△W<=δg

與機床夾具有關(guān)的加工誤差△j，一般可用下式表示： △j=△1+△2+△3+△Y+△a

由參考文獻可得：

⑴ 一面兩孔的定位誤差 ：在任意方向中：△Y=δ△a=arctan[(△1max+△2max)/2L] △min和△max分別是定位副配合間隙的最小值與最大值 其中：δδD1 =0.052mm, δD2 =0mm

D1+δd1+△1min-△1max d1 =0.041mm, δd2 =0.034mm △1max=0.011mm, △1min=0mm, △2max=0.2mm ??0.052mmmm，?D2?0 D1??0.011mm?0.023mm，? d1d2??0mm?0.034mm，? 1min2min得

△Y=0.082mm △a=0.047mm ⑵ 夾緊誤差 ：△1=(ymax-ymin)cosα 其中接觸變形位移值：

△1’=(KRazRaz+KHB/HB+c1)(Nz/19.62l)查表有KRaz=0.004, KHB=-0.0016,C1=0.412,n=0.7 △1=△1’ cosα=0.0028mm

n⑶ 磨損造成的加工誤差：△2通常不超過0.005mm ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：△3取0.01mm 誤差總和：△j+△w=0.1468mm<0.3mm

從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。5).夾具設(shè)計操作及操作的簡要說明

由于本零件相對說比較簡單,因此夾具也比較簡單。操作如下：先將零件裝在夾具體上,通過圓柱軸和菱形銷還有回轉(zhuǎn)壓板起一面兩銷定位，操作者手動夾緊左端帶肩六角螺母,再通過旋轉(zhuǎn)右端的圓頭回轉(zhuǎn)手柄，圓頭回轉(zhuǎn)手柄通過與圓柱軸的螺紋旋合拉動圓柱軸往右移動，從而迫使左端帶肩六角螺母壓緊回轉(zhuǎn)壓板，回轉(zhuǎn)壓板壓緊工作起到夾緊效果；當零件加工完成后，旋轉(zhuǎn)右端的圓頭回轉(zhuǎn)手柄，同理，通過旋合，圓柱軸可以向左拉伸，左端夾緊解除，回轉(zhuǎn)壓板退回，零件即可取出

。課程設(shè)計手柄KCSJ-01，工程圖，四、課程設(shè)設(shè)心得體會

緊張而又辛苦的二周的課程設(shè)計不知不覺中悄然地結(jié)束了。似乎才發(fā)現(xiàn)，以前的繪圖相對于現(xiàn)在來說真的不算什么，當然，人總是在一點一點的進步，課程設(shè)計所包含的內(nèi)容也在一點點的復(fù)雜一點點的提升。很慶幸自已能在這一次設(shè)計中，能積極對待，也為自已能掌握這門所謂工科里最難的專業(yè)而自豪?；叵肫饋?總覺得自已還是有很多不足，要掌握的東西很多，很感謝我能有這么一次機會，讓自已通過自已更有興趣去學習、去了解，這樣一來, 通過它，我學會了一些平時疏忽的問題，鞏固了一些半信半疑知識點，為今后的學習，畢業(yè)設(shè)計，邁向社會打下了一定基礎(chǔ)。本學業(yè)學習的內(nèi)容還很多，正如老師所說，我們這專業(yè)全是一些表呀什么的，一板一眼，什么都得按標準，所以我要謹記一定要做到細心，細心，再細心，只有細心，才會避免一些小錯誤，要知道，錯誤是越積越大的；只有細心，才能為今后走向社會，為自已添加重要砝碼；只有細心，才能讓今后的自已脫穎而出。

五、參考文獻

1． 吳拓 方瓊珊 主編《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》

2． 黃開榜 張慶春 那海濤 主編 《金屬切削機床（第二版）》哈爾濱工業(yè)大學出版社 2006 3． 熊良山 嚴曉光 張福潤 主編 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》華中科技大學出版社

4． 魏斯亮 李時駿 主編 《互換性與技術(shù)測量》北京理工大學出版社 2007 5． 李益民 主編 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》機械工業(yè)出版社 1994 6． 李云 主編 《機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》機械工業(yè)出版社 1997 7． 《機床夾具設(shè)計手冊》

8． 楊椒子 主編《機械加工工藝師手冊》機械工業(yè)出版社 2001 9． 孫本緒 熊萬武 主編《機械加工余量手冊》國防工業(yè)出版社1999 10.涂曉斌 鐘紅生習俊梅 楊中芳 主編《機械制圖》江西高校出版社 2007

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(dǎo)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(dǎo)向裝置的選擇

導(dǎo)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(dǎo)向采用鉆套，大量生產(chǎn)的工件需要采用可換導(dǎo)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(dǎo)向裝置： 用于鉆床零件加工的可換導(dǎo)向鉆套，更換導(dǎo)向鉆套，只需松動固定螺釘然后將導(dǎo)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(dǎo)向鉆套,除要求它引導(dǎo)鉆頭，鉆出正確的孔外，還要求它能在裝卸時快而準確。

導(dǎo)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(dǎo)向襯套φ36與鉆模板之間過盈配合；導(dǎo)向鉆套φ28與導(dǎo)向襯套之間間隙配合；導(dǎo)向鉆套的缺口被螺釘固定在鉆模板上，固定和便于裝卸導(dǎo)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(dǎo)向板使用鑄鐵材料，加工平面也比較少，也易于加工；導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(yù)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(dǎo)向裝置......................................................................................................7

4.1 夾具結(jié)構(gòu)形式.................................................................................................................7 4.3 導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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。

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書

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(dǎo)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

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書

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(fù)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。

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書

4鉆床導(dǎo)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(dǎo)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?；剞D(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?；姐@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(dǎo)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)

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書

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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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。

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書

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(dǎo)

《 機床夾具課程設(shè)計 》說明書

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

第四篇：夾具課程設(shè)計說明書完整版

洛陽理工學院

洛陽理工學院

課程設(shè)計說明書

課 程 名 稱 機械制造裝配設(shè)計

設(shè) 計 課 程 鉆床夾具設(shè)計 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 B120234 姓 名 朱文換

學 號 B2023402

2014年01月03日 洛陽理工學院

課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書

機械械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 學生姓名 朱文換 班級 B120234 學號 B12023402 課程名稱： 機械制造裝配設(shè)計 設(shè)計題目： 鉆床夾具設(shè)計

課程設(shè)計內(nèi)容與要求：

設(shè)計內(nèi)容：

1、鉆床夾具裝配圖一張

2、夾具體零件圖一張

3、產(chǎn)品零件圖一張

4、課程設(shè)計說明書一份

設(shè)計要求：

1、設(shè)計（裝配圖按夾具要求設(shè)計，相關(guān)的配合尺寸要標明，在說明書中要有夾具定位計算，夾緊等方案的選擇）。

2、零件圖要符合工程圖的根據(jù)要求，圖紙的標題要有材料。

設(shè)計（論文）開始日期 2013 年 12月23日 設(shè)計（論文）完成日期 2014年 01月03日

指導(dǎo)老師: 張洪濤 洛陽理工學院

課 程 設(shè) 計 評 語

機械械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 學生姓名 朱文換 班級 B120234 學號 B12023402 課程名稱： 機械制造裝配設(shè)計 設(shè)計題目： 鉆床夾具設(shè)計

課程設(shè)計片篇幅：

圖 紙 共 3 張

說明書 共 17 頁

指導(dǎo)老師評語：

年 月 日 指導(dǎo)老師： 洛陽理工學院

目 錄

序 言----------------------------

4一、專用夾具設(shè)計-----------5

1、設(shè)計前的準備工作---5（1）、明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)----------------------5（2）、熟悉工件零件圖和工序圖-------------------5（3）、加工方法---------6

2、總體方案的確定------6（1）、定位方案的選擇、比較、確定-------------6（2）、定位精度分析---7（3）、夾緊機構(gòu)的選擇7（4）、導(dǎo)向裝置的確定8（5）、夾具體------------9

3、繪制夾具裝配圖---11（1）、制圖比例的選擇----------------------------11（2）、定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體繪制-------11

二、夾具裝配圖上應(yīng)標注的尺寸和技術(shù)條件-------12

1、夾具裝配圖上標注的尺寸----------------------12

2、夾具裝配圖上應(yīng)標的公差配合-----------------12

3、夾具裝配圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求--------------12

三、夾具零件圖上應(yīng)標注的尺寸和技術(shù)條件------13

1、夾具零件圖上標注的尺寸----------------------13

2、夾具零件圖上應(yīng)標注的技術(shù)條件和技術(shù)要求------------------------------13

四、方案設(shè)計論證--------14

1、設(shè)計思路-----------14

2、設(shè)計方法與結(jié)果--14

五、設(shè)計心得--------------15

六、致謝--------------------16

七、參考文獻--------------17 3 洛陽理工學院

序言

機械制造工藝學課程設(shè)計是在我們學習了技術(shù)基礎(chǔ)課和大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他在大學的學習中占有十分重要的地位。本次課程設(shè)計以鉆床夾具為設(shè)計題目，更是考慮到夾具在現(xiàn)代生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。

鉆床夾具（簡稱夾具）是在機械加工中使用的一種工藝裝備，他的主要功能是對別加工工件的定位和夾緊。通過定位，使個加工工件在夾具中占有同一個正確的加工位置；通過夾緊克服加工中存在的各種作用力，使這一正確的位置的到保障，從而使加工過程得意順利進行。因此，工藝人員的一項日常工作就是設(shè)計專用夾具。

夾具作為機械制造業(yè)舉足輕重的工藝裝備，主要表現(xiàn)在能夠保證機械加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、減輕勞動強度、降低對工人技術(shù)的過高要求、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化和流水線生產(chǎn)。夾具一般由定位裝置、夾緊裝置、夾具體及其它裝置或元件所組成。它在實際生產(chǎn)中的作用也仍舊是將工件定位，以使加工工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。在機床上加工工業(yè)零件時，必須用夾具裝好固定所要加工工件。將工件裝好，就是在機床上確定工件相對于刀具的正確位置，這一過程稱為定位。將工件夾緊，就是對工件施加作用力，使之在已規(guī)定好的位置上可靠地固定，這一過程稱為夾緊。從定位到夾緊的全過程，稱為裝夾。其主要功能就是完成工件的裝夾固定工作。工件裝夾情況的好壞，將直接影響工件的加工精度。所以，對于夾具的設(shè)計練習對于現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)計是十分必要的。

關(guān)鍵詞： 裝備

夾緊

設(shè)計

制圖 洛陽理工學院

一、專用夾具設(shè)計

1、設(shè)計準備工作

（1）、明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)

它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動化程度。由于本次設(shè)計為小批量生產(chǎn)，所以夾具設(shè)計自動化要求不高，因而采用立式鉆床鉆削加工。

（2）、熟悉工件零件圖和工序圖

工件圖應(yīng)該無遺漏地給出制造零件所需的全部信息，包括幾何形狀、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度要求、材料和熱處理要求、其他特殊技術(shù)要求等。

該工件的工件圖如圖1-1所示：

圖1-1 零件圖

已知該工件的材料為HT200，加工C面上的孔(其它工序已經(jīng)加工完成)。

洛陽理工學院（3）、加工方法

了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機床、刀具、切削用量、工步安排、工時定額，同時加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方面必不可少的。根據(jù)加工要求，本道工序的內(nèi)容是鉆C面上的孔，采用立式鉆床鉆削加工。

2、總體方案的確定

（1）、定位方案的選擇、比較、確定

根據(jù)本工序的工序內(nèi)容及加工精度要求，按照六點定位原理和本工序的加工精度要求，擬定幾種具體的定位方案和定位元件，并選出最佳方案。

按有關(guān)標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。本次設(shè)計雖然為小批量生產(chǎn)，但也需要考慮夾具零件的互換性。所以暫定如下兩種定位方案：

第一方案：采用一面兩銷且取甲面為定位面，Φ30H7孔用短圓柱銷定位，Φ15孔用固定圓柱銷定位，很明顯出現(xiàn)了“過定位”，不符合定位要求。第二方案：定位方式仍為一面兩銷，甲面用大平面，但Φ30H7孔采用固定短圓柱銷定位，側(cè)面Φ15孔用浮動菱形銷定位，限制工件六個自由度度。綜上所述，這次設(shè)計采用第二種方案，限制工件六個自由度。（2）、定位精度分析

由于工件的中心距允許偏差為39±0.2mm，而允許誤差由三部分組成，其中定位誤差為其中之一，另外有對刀誤差，安裝誤差，根據(jù)機械設(shè)計相關(guān)要求，定位誤差不能超過允許誤差的1/3，所以，首先分析能引起定位誤差的因素： 1)、工件定位孔Φ30H7與短圓柱銷Φ30k6之間的配合為過渡配合，它們之間產(chǎn)生的定位誤差很小，可以忽略不計。

2)、定位銷固定板上的定位孔Φ20H7與短定位銷Φ20k6之間的配合為過盈配合，它們之間產(chǎn)生的定位誤差很小，也可以忽略不計。

洛陽理工學院 3）、菱形銷Φ15H7與工件孔Φ15h6之間的間隙雖然會對工件造成轉(zhuǎn)動方向的影響，但是轉(zhuǎn)動軸心與加工孔軸心方向一致，所以即使有誤差，也不會影響工件的鉆削加工精度，所以此項也可忽略不計。

4）、夾緊固定板與夾具底座之間以螺釘銷釘連接，兩接觸面均為3.2的粗糙度，故夾緊固定板與夾具底座之間的誤差很小，亦可忽略不計。

5）、B面定位銷固定板與夾具底座之間以螺釘銷釘連接，兩接觸面均為3.2的粗糙度，故B面定位銷固定板與夾具底座之間的誤差很小，亦可忽略不計。綜上所述，滿足加工精度要求。（3）、夾緊機構(gòu)的選擇、比較、確定

1）、夾緊力的方向：

夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。所以，本次夾緊力選擇垂直于工件定位面。2）、夾緊力的作用點：

夾緊力的作用點應(yīng)選擇在定位元件支承點的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準確、不變形。所以，本次加進了的作用點選擇在工件上與定位面平行，切間距適中的面上，具體位置見如下圖：

圖1-2 夾緊力的作用點位置

洛陽理工學院 3）、選擇夾緊機構(gòu)：

在確定夾緊力的方向、作用點的同時，要確定相應(yīng)的夾緊機構(gòu)。確定夾緊機構(gòu)要注意以下幾方面的問題：

①安全性 夾緊機構(gòu)應(yīng)具備足夠的強度和夾緊力，以防止以外傷及夾具操作人員。②手動夾具夾緊機構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動強度。③夾緊機構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。④手動夾緊機構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。

確定夾緊力的方向、作用點，以及夾緊元件或夾緊機構(gòu)，估算夾緊力大小，要選擇和設(shè)計動力源。夾緊方案也需反復(fù)分析比較，確定后，正式設(shè)計時也可能在具體結(jié)構(gòu)上作一些修改。夾緊方案選擇了對稱聯(lián)動夾緊機構(gòu)。如下圖所示：

圖1-3 對稱聯(lián)動夾緊機構(gòu) 洛陽理工學院（4）、導(dǎo)向裝置的確定

導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，這些裝置均已標準化，可按標準選擇，為提高加工效率，便于替換，選擇快換導(dǎo)向套加工工件。如下圖所示：

圖1-4 快換鉆套

（5）、夾具體

夾具體是夾具的基礎(chǔ)體，它將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體，并通過它將夾具安裝到機床上。它的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小，取決于加工工件的特點、尺寸大小，各種元件的結(jié)構(gòu)和布局，夾具于機床的連接方式，切削力、重力等大小的影響。

夾具體應(yīng)滿足以下幾點計算要求：

1、應(yīng)有足夠的強度和剛度。

2、力求結(jié)構(gòu) 洛陽理工學院 簡單及裝卸工件方便。

3、結(jié)構(gòu)工藝形好。

4、排屑切屑要方便。

5、在機床上安裝穩(wěn)定可靠。

6、具有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。

夾具體毛坯可以分為四類：

1、鑄造夾具體。鑄造夾具體如圖1-5（a）所示。

2、焊接夾具體。焊接夾具體如圖1-5（b）所示。

3、鍛造夾具體。鍛造夾具體如圖1-5（c）所示。

4、裝配夾具體。裝配夾具體如圖1-5（d）所示。

（a）

（b）

（c）

（d）

圖1-5 夾具體毛坯的類型

所選夾具體零件示意圖如圖1-6所示：

圖1-6 夾具體 洛陽理工學院

3、繪制夾具裝配圖（1）、制圖比例的選擇

根據(jù)夾具整體結(jié)構(gòu)，考慮到夾具的總體尺寸，選擇制圖比例為1:1，繪圖時需要把工件視為透明體，用雙點劃線畫出輪廓，同時畫出定位面、夾緊面和加工表面，其他無關(guān)表面可以省略。（2）、定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體

畫出定位元件和導(dǎo)向元件，按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機構(gòu)，必要時可用雙 點劃線畫出松開位置時的夾緊元件的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機構(gòu)，以及上述各元件與夾具體的聯(lián)結(jié)，使夾具形成一體，標注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。

裝配圖示意圖如圖1-7所示：

圖1-7 夾具體裝配圖 洛陽理工學院

二、夾具裝配圖上應(yīng)標注的尺寸，公差配合和技術(shù)條件

1、夾具裝配圖上標注的尺寸

1）夾具外形輪廓尺寸，長、寬、高分別是256mm、192mm、192mm。

2）夾具體的側(cè)面到加工面的中心距離是98±0.2mm。

2、裝配圖上應(yīng)標的公差配合

鉆套與襯套之間的配合是過渡配合Φ25H7/h6，襯套與鉆模板之間的配合是過盈配合Φ35H7/r6，菱形銷與套筒之間的配合是過渡配合Φ15H7/h6，短圓柱銷與工件之間的配合是過渡配合Φ30H7/k6。

3、裝配圖上應(yīng)標的技術(shù)要求

1）、壓塊相對于A面的平行公差在全長上不大于0.04mm； 2）、鉆套的中心線相對A面的垂直度在全長上不大于0.04mm； 3）、菱形塊軸向?qū)τ诙ㄎ豢纵S向的同軸度在全長上不大于0.04mm； 4）、零件

2、零件5和零件19由鉗工配做加工完成。洛陽理工學院

三、夾具零件圖上應(yīng)標注的尺寸和技術(shù)條件

1、夾具體零件圖上應(yīng)標注的尺寸

1）、零件圖中應(yīng)正確、完整、清晰、合理地注出制造夾具體零件所需的全部尺寸，夾具體的長、寬、高分別是256mm、192mm、192mm。

2）、標注的尺寸應(yīng)滿足設(shè)計和加工工藝的要求；

2、夾具體零件圖上應(yīng)標注的技術(shù)條件和技術(shù)要求

1）、零件圖中必須用規(guī)定的代號、數(shù)字和文字簡明地表示出在制造和檢驗時所應(yīng)達到的技術(shù)要求；

2）、此設(shè)計中：夾具體上表面相對甲基準面的平行度是0.04mm，側(cè)面與大平面接觸的面相對甲基準面的垂直度是0.04mm。

3)、夾具體零件圖應(yīng)標注的技術(shù)要求

(1)、鑄件經(jīng)時效處理，未標注圓角為R3~R5；

(2)、鑄件不應(yīng)有砂眼和氣孔，孔和底面不應(yīng)有疏松等鑄造缺陷。夾具體零件示意圖如圖3-1所示：

技術(shù)要求1.鑄件經(jīng)時效處理，未注圓角R3~R52.鑄件不應(yīng)有砂眼、氣孔，孔和底面不應(yīng)有疏松等鑄造缺陷

圖3-1 夾具體零件圖 洛陽理工學院

四、方案設(shè)計論證

1、設(shè)計思路

1）、根據(jù)待加工工件的需要，選擇加工機床，應(yīng)選用立式鉆床鉆削加工比較合理。

2）、因為工件主要定位部分為Φ30mm和Φ15mm的圓孔，所以可以用一面兩銷定位，滿足六點定位原理。

3）、將定位元件先固定夾具體上，然后利用一面兩銷把工件定位后，可利用對稱聯(lián)動機構(gòu)來對工件進行夾緊，工件的夾緊力的方向垂直與工件的軸線方向。

2、設(shè)計方法與結(jié)果

1）、對工件的加工要進行分析，已知工件上鉆C面上的孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求和零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，此處采用立式鉆床比較合理。

2）、根據(jù)六點定位原理，選用一個短圓柱銷、一個菱形銷以及一個大平面定位，正好滿足六點定位原理，由于限制了六個自由度，所以只需要將工件夾緊就可以進行加工了，在垂直方向上進行夾緊，考慮到操作方便的問題，此次夾緊選用對稱聯(lián)動機構(gòu)夾緊。

對整個定位、夾緊方案綜合分析得出：定位方案符合六點定位原理，夾緊方案夾緊穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計可行。洛陽理工學院

設(shè)計心得

課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前的一個必不可少的過程。在老師和同學的共同努力下，使我在有限的時間內(nèi)完成了夾具課程設(shè)計。通過這次的課程設(shè)計，使我養(yǎng)成了認真、謹慎、遇到困難冷靜的態(tài)度。課程設(shè)計的過程中遇到同學們通過查資料也解決不了的東西，但是在老師的細心指點下，同學們都能迎刃而解。通過這次課程設(shè)計把我們所學的理論知識運用到實際中來，使我對理論知識有了更深層次的了解，理論聯(lián)系實際使我所學到的理論知識更加牢靠，同學們學會了對于不同的待工件設(shè)計不同的夾具，對于夾具的各種標準件都學會了如何查標準件手冊、如何使用它們以及怎樣合理的選擇方案。通過這次的課程設(shè)計，讓我學到了許多的知識，從工件圖到產(chǎn)品的最終的應(yīng)用的整個流程，從查資料到最終方案的確定，要經(jīng)過夾具體的選擇，定位的選擇，和加緊裝置的確定，以及誤差的確定到精度的要求，每一步都要自己經(jīng)過大量的查閱資料，遇到困難的時候，老師和同學認真細心的給我講解，使我輕松了許多，也學會了團結(jié)友善的處世態(tài)度。洛陽理工學院

致謝

本課程設(shè)計是在老師的指導(dǎo)下完成的，衷心感謝老師的悉心指導(dǎo)以及在生活上給予的關(guān)心和幫助。張老師以淵博的學識、高度的責任感使我不僅在學術(shù)上受益匪淺，而且言傳身教，以其高尚的人格教導(dǎo)了我做人的道理。在此課程設(shè)計完成之際，謹向張老師表示最衷心的感謝！

同時，我深深感謝我們機械工程系的領(lǐng)導(dǎo)和老師以及傳授我知識和學習方法的外系老師，我在思維方法、學習態(tài)度和工作作風方面得到的進步都受益于您們的指導(dǎo)和影響；對我能順利完成課程設(shè)計給予了很大的幫助。

在張老師的耐心指導(dǎo)下，我的課程設(shè)計收獲了很多，把我四年所學的東西進行了一個大整合。實踐聯(lián)系理論及實際中會遇到的問題，都給我們指了出來。從而使我的課程設(shè)計不斷的優(yōu)化。

經(jīng)過本次的課程設(shè)計，我學會好多書本上面沒有的知識。這次的設(shè)計在張老師的耐心的指導(dǎo)下，使我的設(shè)計更加與實際相結(jié)合，最后再次衷心的感謝張老師在本次設(shè)計中給予的指導(dǎo)和幫助!

洛陽理工學院

參考文獻

1.趙雪松 《機械制造裝備設(shè)計》 武漢：華中科技大學出版社，2011.1 2.孫恒 《機械原理》 北京：高等教育出版社，2000.8 3.吳拓 《簡明機床夾具設(shè)計手冊》 北京：化學工業(yè)出版社，2010.4 4.李名望 《機床夾具設(shè)計實例教程》 北京：化學工業(yè)出版社，2009.9 5.陳立德6.王先逵7.喻子建8.張玉 9.成大先10.高小康

《機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計》《機械制造工藝學》 《機械設(shè)計習題與解析分析》 《幾何量公差與測量技術(shù)》 《機械設(shè)計手冊》 《互換性與測量技術(shù)》

北京：高等教育出版社，2010.8 北京：機械工業(yè)出版社，2011.6 沈陽：東北大學出版社，2000.6 沈陽：東北大學出版社，1999.7 北京：化學工業(yè)出版社，1999.8 北京：高等教育出版社，2002.3

第五篇：銑床夾具課程設(shè)計說明書

課 程 設(shè) 計

設(shè)計題目 銑床夾具設(shè)計

班 級 機制3113 設(shè)計小組 第5小組 指導(dǎo)老師 袁幫誼、王甫

目錄

前言..........................................................................錯誤！未定義書簽。第1章 設(shè)計準備工作..............................................................................4 1.1熟悉加工零件圖.................................................................................4 1.2加工零件圖分析.................................................................................2 第2章 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計..............................................................................6 2.1 定位方案設(shè)計................................................................................6

2.1.1確定定位方案.....................................................................6 2.1.2 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置......................................5

2.2 夾緊方案設(shè)計..................................................................................6

2.2.1 確定夾緊方案..................................................................6 2.2.2 夾緊裝置設(shè)計..................................................................6

2.3 夾具體設(shè)計......................................................................................8 第3章 夾具裝配圖的繪制....................................................................10 3.1 夾具總裝圖上應(yīng)標注的尺寸及公差............................................10 3.2 夾具總裝圖應(yīng)標注的技術(shù)條件....................................................10 第4章誤差設(shè)計.......................................................................................12 4.1 誤差分析...........................................................................................12 4.1.1定位誤差.........................................................................................12 4.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因.....................................................................12 4.2定位誤差的計算................................................................................12 謝 辭.........................................................................................................16

前 言

由機械加工生產(chǎn)實踐可以知道，任何機械加工都不能離開夾具。不論是使用 通用夾具，還是使用專用夾具，總是需要先將工件定位夾緊后，才能進行加工。所以，夾具是現(xiàn)代機械加工行業(yè)中不可缺少的的重要工藝裝備之一。使用夾具可 以提高工件的加工精度并保證零件的互換性，提高勞動生產(chǎn)率，同時可以降低勞 動強度，改善工人的勞動條件。使用夾具還可以擴大現(xiàn)有機床的應(yīng)用范圍，充分 利用現(xiàn)有的設(shè)備資源。先進的夾具技術(shù)，可以獲得巨大的經(jīng)濟效果。夾具的種類很多。其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪 卡盤和銑床上用的平口虎鉗等，這類夾具的規(guī)格尺寸已標準化，由專業(yè)廠進行生 產(chǎn)。而用于批量生產(chǎn)、專門為工件的某個加工工序服務(wù)的專用夾具，則必須由各 制造廠自行設(shè)計制造。由于專用夾具的設(shè)計制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生 產(chǎn)效率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，它是各機械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改 進和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術(shù)準備工作，也是每一個從事機械加工工藝的 技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識。

二、機床夾具分析

1.夾具的組成 夾具的使用對象雖不相同，夾具的結(jié)構(gòu)和功用也不大一樣，但是從不同的夾 具結(jié)構(gòu)中可以概括出一般夾具所共有的結(jié)構(gòu)組成。歸納起來，夾具可視為既獨立 又相互聯(lián)系的六部分組成。定位裝置是由定位元件組合而成的，其主要作用是確 定工件在夾具中的確定位置。夾緊裝置一般是由力源、中間傳力機構(gòu)及夾緊元件 組成，其作用是保持工件由定位所取得的確定位置并抵抗動態(tài)下系統(tǒng)所受的外力 及其影響，使加工得以順利實現(xiàn)。安裝元件是指與機床裝夾面組成安裝副并使工 件在夾具中取得的確定位置，從而確保工件對機床取得正確位置的元件。導(dǎo)向?qū)?刀元件，一般專指鉆套、銼套(對刀件)等元件，其作用是在確保其對定位元件位 置精度的前提下，直接或間接的引導(dǎo)刀具實現(xiàn)加工并在加工過程中保持工件與刀 具間的確定位置。其他裝置或元件是為了滿足設(shè)計給定條件(包括被加工工件的 工序精度要求、批量、夾具制造部門的設(shè)備狀況及工藝水平)及使用方便，夾具 上還酌情設(shè)置分度裝置、送料裝置及頂出裝置等。夾具體是指按夾具結(jié)構(gòu)及總裝 技術(shù)要求，連接、支承其它裝置(或元件)并保持總裝精度的基礎(chǔ)元件。夾具的組成隨設(shè)計給定條件而變化。一般夾緊裝置及夾具體構(gòu)成。而對于專 用夾具而言，則必須另加導(dǎo)向或?qū)Φ对?，其余裝置或元件則可按需要確定。

2.夾具的功能(1)工件通過夾具進行安裝，一是要保證定位準確，二是要保證夾具緊要求。保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。1(2)使用夾具來安裝工件，應(yīng)能減少劃線、找正、對刀等輔助時間，用氣動、液動夾緊裝置可進一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)效率。(3)減輕操作工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。3.夾具的基本要求 夾具設(shè)計的原則是經(jīng)濟和通用，它可以概括為“好用、好造、好修”這 6 個 字，其中好用是主要的，但必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實際制造和維修水平為前提。

第1章 設(shè)計準備工作

1.1熟悉加工零件圖

零件圖應(yīng)該無遺漏的給出加工零件的全部信息，包括幾何形狀、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度要求、材料和熱處理要求、其它特殊技術(shù)要求等。

該加工零件如下圖：

圖1-1 被加工零件為軸套類零件；零件圖如課本P246題圖6.25所示；零件的主要加工面為Φ20、Φ

6、Φ10的孔，Φ30外圓面及端面，銑28H11槽，其他各面均以加工好，僅需加工28H11槽，所以該零件結(jié)構(gòu)定義為簡單，夾具設(shè)計選用經(jīng)濟實用型方案。

1.2加工零件圖分析

該工序為加工槽28H11，深度為35，該槽的公差等級為11級，精度要求較高。夾具的主要任務(wù)是保證槽的對稱度。使用機床夾具后，這種精度主要靠夾具和機床來保證，不在依賴與工人的技術(shù)水平。所設(shè)計的夾具應(yīng)有以下基本要求：

1)保證工件精度要求 這是夾具設(shè)計的最基本要求，其關(guān)鍵是正確地定位方案、夾緊方案、刀具導(dǎo)向方式及合理確定夾具刀具技術(shù)要求。必要時應(yīng)進行誤差分析與計算。

2)夾具結(jié)構(gòu)方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時應(yīng)盡量采用快速、高效夾具結(jié)構(gòu)，如多件夾緊、聯(lián)動結(jié)構(gòu)等，以縮短輔助時間；對于中、小批量生產(chǎn)，則要求在滿足夾具功能的前提下，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，以降低夾具制造成本。

3)操作方便、安全、省力 如采用氣動、液壓等夾緊裝置，以降低工人強度，并可好地控制夾緊力。夾具操作位置應(yīng)符合工人操作習慣，必要時應(yīng)有安全防護裝置，以確保使用安全。

4)便于排屑 切屑積集在夾具中，會破壞工件的正確定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形；切屑的清理又會增加輔助時間。切屑積集嚴重時，還會損傷刀具甚至引發(fā)工傷事故。故排屑問題在夾具設(shè)計中必須給以充分注意，在設(shè)計高效機床和自動線夾具是尤為重要。

5)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 設(shè)計的夾具要便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修等。

第2章 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

2.1 定位方案設(shè)計

2.1.1確定定位方案

定位是指確定工件在機床（工作臺）上或夾具占有正確的位置的過程，通常可以理解為工件相對于切削刀具或磨具的一定位置，以保證加工尺寸和形位精度的要求。

確定定位方案應(yīng)注意以下問題：

1)按照工件要求確定工件必須限制的自由度，決不允許欠定位。2)當發(fā)生重復(fù)定位時應(yīng)根據(jù)其對加工是否產(chǎn)生有害影響，判斷其屬于可用重復(fù)定位還是屬于不可用重復(fù)定位。不可用重復(fù)定位也是不允許的。3)大型、重型零件等不易搬運的工件采用孔銷配合等定位方式時，可采用預(yù)定位來降低人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

在考慮到以上問題的基礎(chǔ)上，根據(jù)零件的具體情況提出以下定位方案

方案：定位方案及裝置：大平面一銷定位，利用大平面限制3個自由度，銷限制2個自由度，Φ6孔內(nèi)放菱形銷限制1個自由度，完全定位。

2.1.2 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置

定位銷

2.2 夾緊方案設(shè)計

2.2.1 確定夾緊方案

在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位后，必須采用一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上。從而使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動,以保證加工精度,避免機床、刀具的損壞和發(fā)生人身安全事故。因此為了確定比較合理的夾緊方案，按如下步驟設(shè)計夾緊方案（應(yīng)該注意的問題）：

1)根據(jù)工件的形狀、大小、加工要求、定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置情況等，確定夾緊點與作用方向。

2)分析工件的受力情況，運用類比、試驗或估算等方法，確定所需夾緊力的大小。

3)按所需夾緊力，并根據(jù)生產(chǎn)批量，選擇或設(shè)計夾緊裝置。4)在設(shè)計時，盡可能采用已有的、可靠的夾緊方式，這樣可以免除復(fù)雜的設(shè)計計算，加快設(shè)計過程。

在考慮到以上問題的基礎(chǔ)上確定夾緊方案，夾緊方案的確定，其實就是夾緊力的確定。夾緊力的確定就是確定夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。在進行這項工作時，必須結(jié)合定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式，并分析工件的結(jié)構(gòu)特點、加工要求及其他作用于工件上的外力情況，在此基礎(chǔ)上確定夾緊力的方向、作用點和大小。

2.2.2 夾緊裝置設(shè)計

1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞同時保證加工精度。

2.夾緊力的方向的確定：

1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準面。

2）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。3）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。3.夾緊力的作用點的選擇：

1)夾緊力的作用點應(yīng)與支承點“點對點”對應(yīng),或在支承點確定的區(qū)域內(nèi),以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。

2)夾緊力的作用點應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。

3)夾緊力的作用點和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。

4)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。4.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。2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。

3)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)

4)必須保證自鎖，機動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。5)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。6)夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。選用轉(zhuǎn)角氣缸夾緊機構(gòu)來對被加工工件進行夾緊。

轉(zhuǎn)角氣缸夾緊機構(gòu)的特點：

① 結(jié)構(gòu)簡單，加緊可靠施力范圍大。② 自鎖性能好。

③ 擴力比80以上，行程S不受限制。④ 有效降低工人勞動強度。

在考慮到以上要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)加工零件的具體情況和夾緊方案分析設(shè)計出夾緊裝置如下圖：

夾緊結(jié)構(gòu)示意圖

2.2.3 夾具體設(shè)計

本夾具體采用機械切削加工制造:

優(yōu)點:1)可以制造出比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀。

2)易于加工,價格低廉,可降低夾具成本。

鑄造的生產(chǎn)周期長,而且因鑄造時的內(nèi)應(yīng)力緣故,易引起變形,從而影響夾具體精度的持久性，而且夾具批量少不符合鑄造條件。與焊接結(jié)構(gòu)相比,機械切削可以制造出形狀比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。因此,本夾具采用機械切削制造比較合適?；谝陨戏治觯O(shè)計出本夾具的夾具體如下圖所示：

所設(shè)計夾具的夾具體

圖2-9

第3章 夾具裝配圖的繪制

夾具裝配圖的繪制，是在夾具結(jié)構(gòu)方案草圖經(jīng)過老師審定之后進行的。夾具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖標準繪制，繪圖比例盡量采用1：1。主視圖應(yīng)按操作者的視線方向繪制，總裝配圖應(yīng)將夾具的工作原理、各種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達清楚。在完整地表達出夾具工作原理和構(gòu)造的基礎(chǔ)上，視圖的數(shù)量盡可能少。

應(yīng)先用細雙點畫線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個視圖的合適的位置上,然后依次繪出定位裝置、夾緊裝置、其它裝置和夾具體。在夾具總裝配圖上工件可以看做透明體，不遮擋后面的線條。

3.1 夾具總裝圖上應(yīng)標注的尺寸及公差

1)夾具的最大輪廓尺寸為156mm ×120mm×20mm。2)槽的寬度為28H11，及對稱度為0.12。

3.2 夾具總裝圖應(yīng)標注的技術(shù)條件

1)定位銷的上平面對夾具體底面B平度度誤差不大于0.02mm。2)定位銷對夾具體的垂直度誤差不大于0.03mm。

基于以上分析繪制出夾具總裝配圖如下圖所示：

第4章 誤差設(shè)計

4.1誤差分析

4.1.1定位誤差

工件的加工誤差是指工件加工后在尺寸形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小它是由三部分因素產(chǎn)生的

1工件在夾具中的定位、夾緊誤差。

2夾具帶著工件安裝在機床上夾具相對機床主軸或刀具或運動導(dǎo)軌的位置誤差也稱對定誤差。

3加工過程中誤差如機床幾何精度工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。

其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。

4.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因

1.基準不重合來帶的定位誤差

夾具定位基準與工序基準不重合兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準轉(zhuǎn)換誤差。

2.間隙引起的定位誤差

在使用心軸、銷、定位套定位時定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準產(chǎn)生定位誤差。

3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差

1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。

2）導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對刀誤差。

3）夾具在機床上的安裝誤差即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差。

4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。

4.2定位誤差的計算

定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動所引起的加工誤差。設(shè)計的夾具要從分考慮此定位方案的定位誤差的大小是否在允許的范圍內(nèi)。一般定位誤差應(yīng)控制在工件允許誤差的1/5~1/3之內(nèi)。

定位誤差△D。由于對稱度的工序基準是Φ50的軸線，定位基準是Φ20H7的軸線，故△B=0.027.工件以平面定位，△Y=0。因此，定位誤差△D=0.027。

謝 辭

通過這一個多月的努力,這次課程設(shè)計終于告一段落。首先要感謝我 們的幾位指導(dǎo)老師。正是因為有他們的不斷付出與指導(dǎo)，我們的夾具設(shè)計才能得以圓滿結(jié)束。在這一個多月的時間里我學到了不少的專業(yè)知識也認識到了許多問題，剛開始在設(shè)計的過程中我們沒有考慮到機床加工的困難問題以及成本問題而導(dǎo)致我們設(shè)計的夾具在理論上是可以實現(xiàn)的而在實際加工過程中是很難加工完成的。所以在各位老師的耐心指導(dǎo)下我們不斷的修改于完善，最終才才得以完成。在加工過程中我們也遇到了這樣與哪樣的困難，但是經(jīng)過組員的探討和共同努力，我們克服了種種困難，最終一件成功的夾具展現(xiàn)在我們的眼前。最后還要感謝的就是我們這組的組長，正是有了他優(yōu)秀的領(lǐng)導(dǎo)能力以及團結(jié)合作能力我們才能夠圓滿完成任務(wù)。