第一篇：夾具設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計

夾具設(shè)計任務(wù)書

一、題目：軸套類零件錐面槽加工工序?qū)Ｓ脵C床夾具設(shè)計

二、應(yīng)提交的內(nèi)容：

1、夾具裝配總圖

夾具裝配總圖應(yīng)能夠清楚地表示夾具的工作原理和結(jié)構(gòu)，各元件之間的相互位置關(guān)系和外輪廓尺寸?；静襟E如下：

a、參考草圖，設(shè)計布局。先用雙點劃線勾出工件輪廓； b、依定位元件、導(dǎo)向元件、夾緊裝置、分度裝置、其它機構(gòu)及夾具體的順序畫出夾具結(jié)構(gòu)；

c、標出尺寸、公差及技術(shù)要求。

2、夾具零件圖

繪制所有非標準零件。

3、課程設(shè)計說明書

設(shè)計說明書包括： a、目錄

b、設(shè)計任務(wù)書 c、前言 d、設(shè)計思想及不同方案的比較

e、零件加工工藝規(guī)程，精確到每次走刀的加工余量

0.01f、根據(jù)所確定的工藝方案，分析?3??0.01尺寸公差的合理性

g、定位分析與定位誤差計算，定位誤差分析內(nèi)容：1）分析槽深度尺寸的0.015定位誤差（徑向+軸向）；2）技術(shù)要求槽中心線穿過?50??0.015圓柱軸心，試分析該位置要求的定位誤差。

h、對刀裝置設(shè)計 i、分度裝置設(shè)計

j、夾緊機構(gòu)設(shè)計及夾緊力計算 k、夾具操作動作說明 l、設(shè)計心得體會 m、參考文獻

三、原始資料及要求

1、生產(chǎn)綱領(lǐng)：年產(chǎn)5000件；

2、零件圖（見下圖）

3、每次加工一個零件。所有表面均為加工表面。開槽工序在所有其它表面的加工完成之后。

圖1：零件圖

說明：

1、回轉(zhuǎn)軸套類零件。錐面上均布3個槽。

2、錐面可以按照120o頂角加工，槽亦做相應(yīng)處理。

3、考慮到加工成本，圖中所有

公差、粗糙度要求在實際加工中可不必滿足。

第二篇：機床夾具設(shè)計課程設(shè)計

設(shè)計題目：鉆床夾具設(shè)計

機床夾具設(shè)計課程設(shè)計

說明書

系 別：機械與電子工程學(xué)院 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化

前 言

夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、智能、復(fù)合、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。

本次的設(shè)計任務(wù)是加工零件（板件）上的兩個孔。零件屬于大批量生產(chǎn)，鉆孔要求精度高，所以需要設(shè)計一個專用夾具，保證零件加工質(zhì)量。由于夾具的利用率高，經(jīng)濟性好，使用元件的功能強而且數(shù)量少，配套費用低，降低生產(chǎn)成本；采用夾緊裝置，縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率。

設(shè)計鉆床夾具，首先要分析加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進行安裝、定位、夾緊；完成草圖后考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘、螺母、定位銷等的固定方式，設(shè)計合理結(jié)構(gòu)實現(xiàn)零部件間的相對運動，根據(jù)零件要求選擇材料。

完成鉆床夾具的所有設(shè)計后，用AutoCAD進行二維圖的繪制，首先畫好零件圖，最后進行裝配，標注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求，并用Pro/ENGINEER繪制最終三維效果圖，最終進行說明書，任務(wù)書的撰寫、整理、修改完成設(shè)計任務(wù)。

目錄

第一章 對加工零件的工藝分析.......................................................錯誤！未定義書簽。

1.1 夾具設(shè)計...........................................................................錯誤！未定義書簽。1.2 零件分析...........................................................................錯誤！未定義書簽。1.2.1 零件圖.............................................................................................................1 1.2.2 加工零件圖分析.............................................................................................2 第二章 定位方案及誤差分析...........................................................錯誤！未定義書簽。

2.1 擬定定位方案.....................................................................錯誤！未定義書簽。2.1.1定位方案擬定....................................................................................................2 2.1.2 定位方案選定...................................................................................................2 2.2 定位誤差分析.....................................................................錯誤！未定義書簽。2.2.1 相關(guān)概念...................................................................................................................3 2.2.2 定位誤差分析...........................................................................................................4 第三章 對刀導(dǎo)向方案.......................................................................錯誤！未定義書簽。

3.1 對刀導(dǎo)向方案.....................................................................錯誤！未定義書簽。3.2 對刀導(dǎo)向元件詳細參數(shù).....................................................錯誤！未定義書簽。第四章 夾緊方案及夾緊力分析.....................................................................................5 4.1 夾緊方案分析.............................................................................錯誤！未定義書簽。

4.2 夾緊力分析.........................................................................錯誤！未定義書簽。4.2.1 夾緊力估算.....................................................................錯誤！未定義書簽。第五章 夾具體設(shè)計及連接元件選型...............................................錯誤！未定義書簽。

5.1夾具體設(shè)計..........................................................................錯誤！未定義書簽。5.2連接元件選型......................................................................錯誤！未定義書簽。5.2.1 標準件.............................................................................錯誤！未定義書簽。5.2.2 非標準件.........................................................................錯誤！未定義書簽。第六章 夾具零件圖和裝配圖及標注...............................................錯誤！未定義書簽。

6.1零件圖....................................................................................................................8 6.2鉆模板零件圖......................................................................................................11 6.3裝配圖..................................................................................................................12 第七章 三維效果圖...........................................................................錯誤！未定義書簽?？偨Y(jié)..................................................................14 參考文獻..............................................................14

第一章 對加工零件的工藝分析

1.1 夾具設(shè)計

本次設(shè)計為夾具設(shè)計，通過設(shè)計鉆床夾具，學(xué)習機床夾具的基本設(shè)計過程、步驟，規(guī)范、學(xué)習和掌握設(shè)計方法，以學(xué)習的各種機械設(shè)計、材料、運動、力學(xué)知識及三維建模為基礎(chǔ)。以《機械制造工藝學(xué)》、《機械原理》、《機械制圖》、《制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機床夾具設(shè)計》以及各種國家標準為依據(jù)，獨立自主的完成鉆床夾具的設(shè)計、計算全過程，親身了解設(shè)計過程中遇到的種種問題及解決辦法，思考、分析最優(yōu)方案，這是一次獨立自主的設(shè)計過程，為畢業(yè)設(shè)計及就業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。1.2 零件分析 1.2.1 零件圖 1.2.2 加工零件圖分析

該工序為加工兩個Ф4孔，特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。使用機床夾具后，這種精度主要靠夾具和機床來保證，不再依賴工人的技術(shù)水平。所設(shè)計的夾具應(yīng)有以下基本要求：

1)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。

2)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。

3)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。

4)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。

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。

6)此次設(shè)計的是鉆床專用夾具，要求裝卸方便，生產(chǎn)效率高等特點。

7）夾具元件應(yīng)滿足通用化標、準準化、系列化的“三化”原則，并具有一定的 使用壽命和較低的夾具設(shè)計制造成本

第二章 定位方案及誤差分析

2.1 擬定定位方案 2.1.1定位方案擬定

工件定位的目的是為了保證工件加工面與加工面的設(shè)計基準之間的位置公差（如同軸度、平行度、垂直度等）和距離尺寸精度。工件加工面的設(shè)計基準與機床的正確位置是工件加工面與加工面的設(shè)計基準之間位置公差的保證；工件加工面的設(shè)計基準與刀具的正確位置是工件加工面與加工面的設(shè)計基準之間距離尺寸精度的保證。所以工件定位時有以下兩點要求：

一是使工件加工面的設(shè)計基準與機床保持一正確的位置； 二是使工件加工面的 設(shè)計基準與刀具保持一正確的位置。工件定位的方法有三種：

（一）直接找正法定位

直接找正法定位是利用百分表、劃針或目測等方法在機床上直接找正工件加工面的設(shè)計基準使其獲得正確位置的定位方法。這種方法的定位精度和找正的快慢取決于找正工人的水平，一般來說，此法比較費時，多用于單件小批生產(chǎn)或要求位置精度特別高的工件。

（二）劃線找正法定位

劃線找正法定位是在機床上使用劃針按毛坯或半成品上待加工處預(yù)先劃出的線段找正工件，使其獲得正確的位置的定位方法，此法受劃線精度和找正精度的限制，定位精度不高。主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件等不便于使用夾具進行加工的粗加工。

（三）使用夾具定位

夾具定位即是直接利用夾具上的定位元件使工件獲得正確位置的定位方法。由于夾具的定位元件與機床和刀具的相對位置均已預(yù)先調(diào)整好，故工件定位時不必再逐個調(diào)整。此法定位迅速、可靠，定位精度較高，廣泛用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中。

2.1.2 定位方案選定

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：三 工件采用六點定位，即用底面四個點和側(cè)面兩個點定位，這種定位方式，夾具結(jié)構(gòu)簡單，裝卸工件方便，定位穩(wěn)定可靠，并且在一次安裝中，可以從加工除定位面以外的剩余各個平面和孔系，也可以作為從粗加到精加工大部分工序的定位基準，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”。因此，顯然此方案滿足“六點定位原理”的要求。工件的六個自由度被完全限制，并且產(chǎn)生過定位，但只需嚴格保證φ6H8孔軸線的垂直度要求就能較小的產(chǎn)生過定位帶來的加工誤差，顧采用上述定位方案可行。

2.2 定位誤差分析 2.2.1 相關(guān)概念

造成定位誤差的原因有兩個：

一是定位基準與工序基準不重合誤差，記作?B。

二是定位基準與限位基準不重合誤差，記作?Y。

采用六點定位，定位基面為工件底面，其側(cè)面即為定位基準，與之對側(cè)面為限位基準，3平板的底面稱為限位基準。用來確定本工序加工表面位置的基準，稱為工序基準。2.2.2 定位誤差分析

此工件用六點定位，對于20?0.1尺寸定位基準與工序基準重合，所以?B=0。且定位基準與限位基準也重合不存在定位基準與限位基準連線方向上的尺寸要求，故?Y=0。用合成法計算定位誤差?D，因為工序基準與定位基準為同一個表面，?B與?Y為無相關(guān)公共變量，故：?D??Y??B?0

?0.07 對于400尺寸，定位基準與工序基準不重合所以?B=0.02，定位基準與限位基準重合?Y=0，故：?D??Y??B?0.2

第三章 對刀導(dǎo)向方案

3.1 對刀導(dǎo)向方案

在鉆床夾具中，通常用鉆套實現(xiàn)刀具的對準導(dǎo)向，鉆套有四種形式，固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套。依據(jù)加工批量，安裝方便和使用場景選用固定鉆套。H7鉆套與鉆模板采用配合制，防轉(zhuǎn)螺釘選用M8（JB/T 8045.5）

n63.2 對刀導(dǎo)向元件詳細參數(shù)

0.0220.019鉆套 基本尺寸d?4? 基本尺寸D?8? ?0.020（極限偏差F7）?0.010（極限偏差選用D6）D1?8H?12t?0.008

0.200-0.050防轉(zhuǎn)螺釘 基本尺寸d?M8 基本尺寸L1?5.5??0.050 基本尺寸d1?12-0.160D?20L?22L0?11.5n?2t?2.5

第四章 夾緊方案及夾緊力分析

4.1 夾緊方案分析

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。工件采用的是六點定位，所以工件的六個自由度被限制?？梢杂寐菪龏A緊機構(gòu)配合壓板進行夾緊，且具有較好的自鎖性。4.2 夾緊力分析 4.2.1 夾緊力估算

由于螺旋夾緊機構(gòu)可看做是繞在圓柱體上的斜楔，因此，螺釘加緊力的計算與斜楔相似。下圖是夾緊狀態(tài)下螺桿受力情況。圖中，F(xiàn)2為工件對螺桿的摩擦力，分布在整個接觸面上，計算時可視為集中在半斤r'的圓周上。r'成為當量摩擦半徑，他與接觸形式有關(guān)。F1位螺孔對螺桿的摩擦力，也分布在整個接觸面上，計算時可視為集中在中徑d0處。根據(jù)力矩平衡條件：

dFQL?F2r??FRX0

2FJ?FQLd02tg（???1）?r?tg?2

式中

FJ-夾緊力（N）

FQ-作用力（N）

L-作用力臂）（mm）L=8

d0-螺紋中徑（mm）d0=3.675

t-螺紋螺距（mm）t=0.5 ?-螺紋升角（°）tg??2?t?r

?1-螺紋處摩擦角（°）實際計算可取8.5° ?2-螺桿端部與工件間的摩擦角（°）tg?2?0.15

r?-螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑（mm）與接觸的形狀有關(guān)

計算得：

FJ=90FQ

第五章 夾具體設(shè)計及連接元件選型

5.1夾具體設(shè)計

夾具體是整個夾具的基體和骨架，組成夾具的各個零件、機構(gòu)等都要安裝在上面。夾具體的類型分為鑄造夾具體（a）、焊接夾具體（b）、鍛造夾具體（c）和裝配夾具體(d)。如下圖所示：

通過對夾具上各組成件的分布情況、零件的形狀、尺寸以及加工性質(zhì)的考慮，以及加工零件的方便性，我選擇裝配式夾具體，裝配式夾具體優(yōu)點裝拆方便、安裝靈活、縮短生產(chǎn)準備周期等?；谝陨戏治?，設(shè)計出本夾具的夾具體如下圖所示：

5.2連接元件選型 5.2.1 標準件

連接元件選型包括定位元件選取，夾緊元件選取，其他專用元件選取。

一、定位元件：支撐釘，支撐板，可調(diào)支撐螺釘。

二、夾緊元件：壓緊螺釘，螺母，滑動壓塊，壓板。

三、其他專用元件：鉆套。

以上所用元件都為標準件，相關(guān)的尺寸大小查表可得。5.2.2 非標準件

夾具體設(shè)計，鉆模板設(shè)計，底座設(shè)計。

第六章 夾具零件圖和裝配圖及標注

6.1零件圖 8 9 10

6.2鉆模板零件圖

6.3裝配圖

第七章 三維效果圖

設(shè)計總結(jié)

機床夾具設(shè)計課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回首兩周的設(shè)計過程，感慨萬千。通過設(shè) 13 計夾具學(xué)習新知識已經(jīng)溫習以前學(xué)習的理論，對我們大有裨益。

通過這次設(shè)計我們學(xué)習到不足，充分感受到一個產(chǎn)品從無到有的設(shè)計、從理論到實踐的艱辛。讓我們感受到作為一名機械設(shè)計制造及自動化的學(xué)生，理論知識和對設(shè)計工作的嚴謹認真對我們的重要性。

通過這次設(shè)計我們綜合運用了機床夾具設(shè)計、互換性與技術(shù)測量、機械制造工藝學(xué)、機械設(shè)計、金屬切削原理與刀具、工程材料以及熱處理工藝等知識，起到穿針引線，承上啟下的作用，鞏固已經(jīng)學(xué)習的知識的同時不用運用磨煉基本功。

在機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計過程中，首先是對工件機械加工工藝規(guī)程的制定，制定工件選用的機床，刀具，以及怎么樣加工的過程。因此，工藝規(guī)程至關(guān)重要。在機械制造工藝學(xué)習中還學(xué)習到用AutoCAD進行制圖和一些三維軟件進行仿真（比如proE）。這是對以前學(xué)的制圖的知識的一個回顧，CAD制圖不管是現(xiàn)在還是將來的工作都有很大的幫助，因此，這次是真正的將以前所學(xué)聯(lián)系到了一起。

參考文獻

[1] 肖繼德，陳寧平.機床夾具設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.[2] 陸 玉.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.[3] 陸劍中，孫家寧.金屬切削原理與刀具[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.[4] 常同立，楊家武，佟志忠.機械制造工藝學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.[5] 張福霞.互換性與技術(shù)測量[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2015.[6] 王啟平.機床夾具設(shè)計[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.

第三篇：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(xué)出版社，2005年9月。[3] 王先逹.機械制造工藝學(xué)[M].2版.北京：機械工業(yè)出版社，2006.

第四篇：夾具課程設(shè)計

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 鉆模夾具設(shè)計 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名

年 月 日

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(xué)生姓名 班級 學(xué)號

課程名稱： 機械制造裝備設(shè)計 設(shè)計題目： 鉆模夾具設(shè)計

課程設(shè)計內(nèi)容與要求：

設(shè)計內(nèi)容：鉆削夾具裝配圖一張，零件圖一張。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 年 月 日 指導(dǎo)老師

設(shè)計（論文）完成日期 年 月 日

年 月 日

課 程 設(shè) 計 評 語 第 頁

機械械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 學(xué)生姓名 班級 學(xué)號

課程名稱： 機械制造裝備設(shè)計 設(shè)計題目： 鉆模夾具設(shè)計

課程設(shè)計片篇幅：

圖 紙 共 2 張

說明書 共 16 頁

指導(dǎo)老師評語：

年 月 日 指導(dǎo)老師

目 錄

序言................................................................................................................................1 第一章 設(shè)計準備工作..................................................................................................2

1．1 設(shè)計前的準備工作.........................................................................................................2

1．1．1明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)....................................................................................2 1．1．2 機床的選擇.......................................................................................................2 1．2 熟悉工件圖.....................................................................................................................2

第二章 夾具設(shè)計..........................................................................................................4

2.1 定位方案...........................................................................................................................4

2．1．1 定位基準的選擇...............................................................................................4 2．1．2 定位元件的布置...............................................................................................5 2．2 結(jié)構(gòu)方案.........................................................................................................................5

2．2．1 夾具體設(shè)計.......................................................................................................5 2．2．2 分度裝置設(shè)計...................................................................................................7 2．2．3 對刀—導(dǎo)向裝置設(shè)計.......................................................................................8 2．2．4 加緊裝置設(shè)計...................................................................................................9 2．3 夾具裝配圖的繪制.......................................................................................................10 2．3．1 夾具裝配圖上尺寸、公差的標準.................................................................10 2．3．2 夾具公差與配合的選擇.................................................................................11 2．3．3 夾具裝配圖上形位公差的標準.....................................................................11 第三章 方案設(shè)計論證................................................................................................14

3．1 設(shè)計思路.......................................................................................................................14 3．2 設(shè)計方法與結(jié)果...........................................................................................................14 致謝..............................................................................................................................15 參考文獻......................................................................................................................16

序言

本課程設(shè)計的目的：

1、運用已學(xué)過的機床夾具設(shè)計及有關(guān)課程的理論知識以及生產(chǎn)實習中所獲得的實際知識，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。

2、培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和步驟。

3、學(xué)會使用各種手冊、圖冊、設(shè)計表格，規(guī)范等各種標準技術(shù)資料，能夠做到熟練運用機械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個零件在加工中的加工基準的選擇、定位、夾緊等。

4、進一步培養(yǎng)機械制圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計、等基本技能。專用夾具設(shè)計的基本要求 :

1、夾具設(shè)計應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求。

2、應(yīng)能提高加工生產(chǎn)率。

3、操作方便、省力、安全。

4、具有一定使用壽命和較低的夾具制造成本。

5、具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性：便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修。機床夾具在機械加工中起著十分重要的作用，歸納起來，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1、縮短輔助時間，提供勞動生產(chǎn)率，降低加工成本。

2、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量。

3、降低對工人的技術(shù)要求，減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)。

4、擴大機床的工藝范圍，實現(xiàn)“一機多能”。

5、在自動化生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。

第一章 設(shè)計準備工作

1．1 設(shè)計前的準備工作

1．1．1明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)

企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)計劃。

該產(chǎn)品年產(chǎn)量為1000件，其設(shè)備品率為2%，機械加工的廢品率為3%。

N=Qn(1+α%)(1+β%)=1000*1*(1+2%)(1+3%)=1051

該工件的年產(chǎn)量為1051件，其屬于輕型零件。故生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。

1．1．2 機床的選擇

夾具與機床的連接方式，主要可以分為以下兩大類：第一類屬于夾具安裝在機床的回轉(zhuǎn)主軸上。第二類屬于夾具安裝在機床的工作臺上。

根據(jù)工件設(shè)計要求，此工件要求加工3－Φ16H7的孔。因此該夾具設(shè)計應(yīng)選用第二類連接方式。查《機床夾具設(shè)計手冊》，選用Z525-1立式鉆床。

1．2 熟悉工件圖

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。

該工件的工件圖如下：

已知該工件的材料為HT200，加工3–Φ16H7(其它工序已經(jīng)加工完成)。

第二章 夾具設(shè)計

2.1 定位方案

2．1．1 定位基準的選擇

加工時，使工件在機床上或夾具上占據(jù)一正確位置所依據(jù)的基準稱為定位基準。分析該工件所要加工的孔，該孔與Φ32H7孔之間的距離為60±0.2mm,又是工件的測量基準，這樣設(shè)計基準與工序基準重合。因此確定該孔的中心線為定位基準。

2．1．2 定位元件的布置

為了限制其自由度，定位元件的布置有一下三種方案： 1）、方案一：用一個圓柱銷伸入Φ32H7mm孔中限制了兩個自由度，用一個支承板支承A面這樣限制了三個自由度，用一個浮動圓柱銷伸入Φ16H7mm的孔中限制了兩個自由度。顯然此方案不能滿足“六點定位”原理，出現(xiàn)了過定位，并且加工時比較費時需不斷移動工作臺。

2）、方案二：用一個圓柱銷伸入Φ32H7mm孔中限制了兩個自由度，用一個支承板支承A面這樣限制了三個自由度，用一個浮動V形塊限制Φ40的外圓表面。雖然V形塊有對中作用，但是其外圓表面沒有進行任何加工，其不能保證加工精度的要求。

3）、方案三：用一個圓柱銷伸入Φ32H7mm孔中限制了兩個自由度，用一個支承板支承A面限制了三個自由度，用一個浮動菱形銷伸入Φ16H7mm孔中限制一個自由度。很明顯此時滿足了“六點定位”原理，在加工完一個孔后，旋轉(zhuǎn)工件90度，在其位置安裝一個菱形銷用其定位，之后加工第二個孔，以此類推加工第三個。此方案不僅能滿足“六點定位”原理，還縮短了加工時間。

在以上三個方案中，第一、二種方案不能采用；第三種方案使定位誤差等于零，其結(jié)構(gòu)比前兩種方案復(fù)雜，但中批量生產(chǎn)的條件下來看，第三種方案較合適。

2．2 結(jié)構(gòu)方案

2．2．1 夾具體設(shè)計

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)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2-1（a）所示。

2、焊接夾具體。焊接夾具體如圖2-1（b）所示。

3、鍛造夾具體。鍛造夾具體如圖2-1（c）所示。

4、裝配夾具體。裝配夾具體如圖2-1（d）所示。

（a）

（b）

（c）

（d）

圖2-1 夾具體毛坯的類型

分析工件本次夾具體的設(shè)計采用裝配式夾具體，這樣可以降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)周期，并且精度穩(wěn)定。

2．2．2 分度裝置設(shè)計

為了易于保證加工表面間的位置精度，或減少裝夾次數(shù)，提高生產(chǎn)率，通常多采用分度加工的方法。即在完成一個表面加工以后，依次使工件隨同夾具的可動部分轉(zhuǎn)過一定角度或一定距離，對下一個表面進行加工，直至完成全部加工內(nèi)容，具有這種功能的裝置稱為分度裝置。

按分度的運動形式可以分為回轉(zhuǎn)式和直線移動式兩類：

1、回轉(zhuǎn)分度裝置。

2、直線分度裝置。

對于本工件來說，該工件體積較小，質(zhì)量較輕，易于手動操作。在夾具設(shè)計中，該夾具為單件加工。這樣可以提供以下幾個方案。

1）、方案一：利用伸入Φ32的圓柱銷當做旋轉(zhuǎn)裝置，進行手動旋轉(zhuǎn)。分別用浮動菱形銷和夾具體底座上的菱形銷當做定位裝置。

2）、方案二：用浮動菱形銷定位Φ16H7的孔，在A面上安裝一個旋轉(zhuǎn)裝置，使之與Φ16H7的一起旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)裝置上進行定位。

3）、方案三：在夾具體底座上安裝三個浮動菱形銷，手動旋轉(zhuǎn)工件，依次對Φ16H7的孔進行定位。

由于加工的工件體積較小質(zhì)量較輕且夾具為單件生產(chǎn)，不宜采用較復(fù)雜的夾具。在上述三個方案中屬方案一比較簡單，因此采用方案一的方案。

2．2．3 對刀—導(dǎo)向裝置設(shè)計

對刀裝置由對刀塊和塞尺組成。借助對刀裝置可以迅速而準確地確定夾具與刀具的相對位置。

導(dǎo)向裝置用于在鉆、鏜類機床上加工孔和孔系時對刀具進行導(dǎo)向，引導(dǎo)元件主要有鉆模和鏜模。借助于引導(dǎo)元件可提高被加工孔的幾何精度、尺寸精度以及孔系的位置精度。

這次加工是對孔系的加工，因此選取導(dǎo)向裝置。鉆套按其結(jié)構(gòu)和使用特點可以分為以下幾種類型。1）、固定鉆套。如圖2-2（a）和圖2-2（b）所示，固定鉆套分為A型和B型兩種。鉆套安裝在鉆模板或夾具體中，其配合為H7/n6或H7/r6.固定鉆套的結(jié)構(gòu)簡單，鉆孔精度高，適用于單一鉆孔工序和小批生產(chǎn)。

2）、可換鉆套。如圖2-2（c）所示，當工件為單一鉆孔工序的大批量生產(chǎn)時，為便于更換磨損的鉆套，選用可換鉆套。鉆套于襯套之間采用F7/m6或H7/m6配合，襯套與鉆模板之間采用H7/n6配合。當鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止加工時鉆套的轉(zhuǎn)動，或退刀時隨刀具自行拔出。

3）、快換鉆套。如圖2-2（d）所示，當工件需鉆、擴、鉸多工序加工時，為能快速更換不同孔徑的鉆套，應(yīng)選用快換鉆套。快換鉆套的有關(guān)配合同可換鉆套。更換鉆套時，將鉆套削邊轉(zhuǎn)至螺釘處，即可去鉆套。削邊的方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套隨刀具自行拔出。

（a）固定鉆套

（c）可換鉆套

（d）快換鉆套

圖2-2 標準鉆套

由于鉆孔只能到達IT10~IT13精度，不能達零件所要求的IT7精度，零件所鉆孔徑為Φ16mm，鉆、擴兩次便能達到所要求精度，因此需要快換鉆套。

2．2．4 加緊裝置設(shè)計

工件定位后將其位置固定下來，稱為夾緊。設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：

1、工件不移動原則；

2、工件不變形原則；

3、工件不振動原則；

4、安全可靠原則；

5、經(jīng)濟實用原則。

設(shè)計夾緊裝置時，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。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。

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。

3）、夾緊力的大小

夾緊力的大小，對于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當。

在實際設(shè)計中，常采用估算法、類比法和試驗法確定所需的夾緊力。當采用估算法確定夾緊力時，其公式為

Fwk?KFw

式中

Fwk——實際所需夾緊力，N；

Fw——在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，N；

K——安全系數(shù)，粗略計算時，粗加工取K=2.5~3，精加工取K=1.5~2。

夾緊機構(gòu)的旋轉(zhuǎn) 1）、方案一：在Φ50mm圓柱上表面采用開口墊圈的螺旋夾緊機構(gòu)。2）、方案二：在Φ50mm圓柱外圓表面利用夾緊機構(gòu)夾緊外圓。

由于本工件體積較小質(zhì)量較輕，在加工工件時為單件生產(chǎn)，勞動強度不大。為了是夾緊力的方向與切削力、重力同向，則夾緊力在Φ50mm的軸心上，因此可以選用螺母夾緊。

2．3 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，繪制比例盡量采用1：1。主視圖應(yīng)按操作者的視線方向繪制?？傃b配圖應(yīng)將夾具的工作原理、各種裝置的結(jié)構(gòu)及其互相關(guān)心表達清楚。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。

2．3．1 夾具裝配圖上尺寸、公差的標準

一般說來，在夾具總裝配圖上應(yīng)標注的基本尺寸和公差有以下幾種： 1）、夾具的輪廓尺寸

指夾具的最大輪廓尺寸。當夾具結(jié)構(gòu)中有可動部分時，應(yīng)包括可動部分處于極限位置時，在空間所占的尺寸。

2）、影響定位精度的尺寸和公差

主要指工件與定位元件及定位元件之間的尺寸、公差。

3）、影響對刀精度的尺寸和公差

主要指刀具與對刀或?qū)蛟g的尺寸、公差。

4）、影響夾具在機床上的安裝精度的尺寸和公差

主要指夾具安裝基面與機床相應(yīng)配合表面之間的尺寸、公差。

5）、影響夾具精度的尺寸和公差

主要指定位元件、對刀元件、安裝基面三者之間的位置尺寸和公差。

6）、其他重要尺寸和公差

主要指定位元件、對刀元件、安裝基面三者之間的位置尺寸和公差。

2．3．2 夾具公差與配合的選擇

夾具尺寸會直接影響工件加工精度，取其公差為

?j??~??k

?35?式中

?j——夾具裝配圖上的尺寸公差或位置公差；

?11??k——與?j相應(yīng)的工件尺寸公差。

2．3．3 夾具裝配圖上形位公差的標準

1）、鉆套軸線相對于定位表面（或軸線）的平行度、垂直度、對稱度。2）、鉆套軸線相對于底座底平面的垂直度。3）、處于同一圓周位置上的鉆套所在圓的圓心相對定位元件的軸心的同軸度。

4）、活動定位件的對稱中心線相對定位元件、鉆套軸心線的位置度。

第三章 方案設(shè)計論證

3．1 設(shè)計思路

1）、首先根據(jù)已知工件的需要，選擇加工機床，應(yīng)選用立式鉆床加工比較合理。

2）、工件主要定位部分為Φ32mmH7的圓孔軸心以及Φ16H7的圓孔，我設(shè)想用長銷小平面組合與菱形銷定位，這樣雖限制了五個自由度，但可以滿足定位要求。

3）、最后將長銷小平面組合固定在一塊底板上，長銷小平面組合與菱形銷定位后，利用內(nèi)六角螺釘和定位銷定位進行夾緊，工件的夾緊力的方向垂直與工件的軸線方向，作用點為軸線上。

3．2 設(shè)計方法與結(jié)果

1）、首先對工件的加工要進行分析，已知工件上鉆3-Φ16H7的孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求，采用鉆床比較合理。

2）、在定位方面，采用了長銷小平面組合與菱形銷定位方式，僅限制了五個自由度，但滿足了定位要求。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。利用六角螺母擰緊的方式進行夾緊，由于工件是中批量生產(chǎn)，并且此方式簡單使用，而且不影響加工過程，所以最總選擇此方案進行夾緊。

3）、最后，對整個夾緊方案分析得出，定位可靠，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計可行。

致謝

本次課程設(shè)計是在指導(dǎo)老師的關(guān)懷和悉心的指導(dǎo)下完成的。他嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，嚴肅的科學(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風，深深的感染了我。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和關(guān)心下，我才有信心更好的完成此次課程設(shè)計。

機械制造裝備課程設(shè)計是學(xué)完了機械制造裝備設(shè)計和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次課程設(shè)計過程中我遇到了不少的困難，在老師的幫助和在圖書館查閱資料下，最終解決了困難。

這次課程設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力和獨立解決問題的能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。

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(xué)出版社，2011.1 2.王先逵 《機械制造工藝學(xué)》 北京：機械工業(yè)出版社，2011.6 3.吳拓 《簡明機床夾具設(shè)計手冊》 北京：化學(xué)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(xué)工業(yè)出版社，2009.9 5.陳立德 《機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計》 北京：高等教育出版社，2010.8 6.孫恒 《機械原理》 北京：高等教育出版社，2000.8 7.喻子建 8.張玉 9.成大先 10.高小康

《機械設(shè)計習題與解析分析》 沈陽：東北大學(xué)出版社，2000.6 《幾何量公差與測量技術(shù)》 沈陽：東北大學(xué)出版社，1999.7 《機械設(shè)計手冊》 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.8 《互換性與測量技術(shù)》 北京：高等教育出版社，2002.3

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(xué)完機械制造工藝學(xué)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(xué)環(huán)節(jié)。它要求學(xué)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(xùn)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)習，學(xué)會將所學(xué)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(xué)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。

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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(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

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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(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。

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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。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。回轉(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)

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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(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H =(1~1.5)d。孔徑小、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。

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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(xué)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(xué)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(xué)到了學(xué)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(xué)習工作中，進一步提高自己。最后，感謝老師和同學(xué)在這次設(shè)計中的給予我的幫助與指導(dǎo)

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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(xué)出版社；北京交通大學(xué)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(xué)出版社：北京交通大學(xué)出版社