第一篇：鉆床夾具畢業(yè)設(shè)計

徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書

鉆床夾具的設(shè)計

Drill Fixture Design

課題名稱 鉆床夾具的設(shè)計 課題性質(zhì)

設(shè)計類

班 級 機械082 學(xué)生姓名 饒永可 學(xué) 號 810403017 指導(dǎo)教師

婁天祥

導(dǎo)師職稱 講師

一．選題意義及背景

在各種機床上加工零件都需要相應(yīng)的夾具，本課題是針對一個特定的零件要在搖臂鉆床上鉆孔這道工序設(shè)計一套夾具。

二．畢業(yè)設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：

根據(jù)所給零件圖的尺寸和結(jié)構(gòu)，設(shè)計適用于這個零件的夾具。要求適用在搖臂鉆床，鉆出零件圖中的?6.5的孔。要求保證孔通過軸心，并保證軸向尺寸精度。

三．計劃進(jìn)度：

第8周 下發(fā)任務(wù)書，并查閱相關(guān)資料；

第9周，完成夾具的方案設(shè)計，并畫出原理圖；

第10-11周 完成裝配圖和零件圖的設(shè)計，并寫出論文草稿； 第12周 完善零件圖和裝配圖，并完成論文； 第13周 答辯

四．畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)束應(yīng)提交的材料：

1、裝配圖和零件圖

2、論文

指導(dǎo)教師 教研室主任

年 月 日

年 月

日

論文真實性承諾及指導(dǎo)教師聲明

學(xué)生論文真實性承諾

本人鄭重聲明：所提交的作品是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果，內(nèi)容真實可靠，不存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。如被發(fā)現(xiàn)論文中存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為，本人愿承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任和一切后果。

畢業(yè)生簽名：

日 期：

指導(dǎo)教師關(guān)于學(xué)生論文真實性審核的聲明

本人鄭重聲明：已經(jīng)對學(xué)生論文所涉及的內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格審核，確定其內(nèi)容均由學(xué)生在本人指導(dǎo)下取得，對他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學(xué)術(shù)不端行為。

指導(dǎo)教師簽名： 日 期：

摘要

在各種機床上加工零件都需要相應(yīng)的夾具，本課題是針對一個特定的零件要在搖臂鉆床上鉆孔這道工序設(shè)計一套夾具。本工序是為圓柱工件加工φ6.5H9 的單孔,其結(jié)構(gòu)是一個階梯軸。

根據(jù)該工件的形狀我們可以確定定位面是圓柱表面，因此選用V形塊來作為其定位元件。夾緊時選用半圓壓板和兩螺栓的組合達(dá)到對工件夾緊的目的。在根據(jù)其精度要求確定鉆模板的位置，因為該工件加工的是φ6.5H9單孔，所以據(jù)其精度要求可選用固定鉆套來引導(dǎo)刀具對其進(jìn)行孔加工。其連接元件用螺柱和螺釘對其進(jìn)行部件的連接。由于是小批量生產(chǎn)，這里選用固定鉆模，用來保證工件的加工精度。

我們在設(shè)計專用夾具時為了能滿足工件的加工精度要求，考慮了合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行了必要的精度分析在工藝性方面使這種夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。在使用性方面這種夾具的操作簡便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。通過對鉆床夾具設(shè)計的制作，進(jìn)一步鞏固和所學(xué)基本知識并使所學(xué)知識得到綜合運用。學(xué)會查閱和收集技術(shù)資料，提高運用計算機輔助設(shè)計的能力，樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

關(guān)鍵字：固定鉆套 定位元件 加工精度 連接元件

ABSTRACT In various machine processing components needs corresponding fixture, this topic is for a specific part in radial drill drilling this procedure designed a set of fixture.This process is for cylindrical workpieces processing phi 6.5 H9 single, its structure is a step axis.According to the workpiece shape can we establish positioning surface is cylindrical surface, therefore choose v-shaped blocks as its positioning components.Clamping choose when semicircle linking piece and two bolts of combination of clamping workpiece to the purpose.In according to its accuracy requirement determine drill template position, because the workpiece machining is phi 6.5 H9 pucker, so according to its accuracy requirement can choose fixed drilling sheath to guide tool for its hole processing.The connecting components with studs and bolts of its components of connection.Because be small batch production, here choose fixed drill modules, used to guarantee the workpiece machining accuracy.We design special jig to can satisfy the workpiece machining accuracy requirement, considering the reasonable positioning scheme, suitable dimension and tolerance and technical requirements, and through the necessary precision analysis in the aspects make this fixture simple and reasonable structure, convenient in processing, assembling, testing and maintenance.This fixture in use.it aspects to

operate, energy saving, safety, reliability, scraps discharge also convenient and, when necessary, set up scraps discharge structure.Through drilling fixture design manufacture, further consolidate and learn basic knowledge and knowledge to get comprehensively.Learn to access and collect technical data, by using computer aided design ability, establishing the correct design idea and the rigorous work style.Keywords: Fixed drilling sheath

positioning components processing precision

connected components

第一章 緒論

1.1鉆床的發(fā)展趨勢

鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運動，鉆頭軸向移動為進(jìn)給運動。鉆床結(jié)構(gòu)簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換非凡刀具，可擴、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工。鉆床可分為下列類型：

(1)臺式鉆床：可安放在作業(yè)臺上，主軸垂直布置的小型鉆床。

(2)立式鉆床：主軸箱和工作臺安置在立柱上，主軸垂直布置的鉆床。(3)搖臂鉆床：搖臂可繞立柱回轉(zhuǎn)、升降，通常主軸箱可在搖臂上作水平移動的鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。

(4)銑鉆床：工作臺可縱橫向移動，鉆軸垂直布置，能進(jìn)行銑削的鉆床。(5)深孔鉆床：使用特制深孔鉆頭，工件旋轉(zhuǎn)，鉆削深孔的鉆床。

(6)平端面中心孔鉆床：切削軸類端面和用中心鉆加工的中心孔鉆床。(7)臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動的鉆床

鉆床相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與其他金屬切削機床相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)大體相同，其專用標(biāo)準(zhǔn)有：GB6477.4-86《金屬切削機床術(shù)語鉆床》，GB2815-89、JB/T5763-91《鉆床聯(lián)接尺寸標(biāo)準(zhǔn)》，GB9461-88、JB/Z108-89《搖臂鉆床參數(shù)及系列型譜標(biāo)準(zhǔn)》等，出口產(chǎn)品不得低于一等品。

主要生產(chǎn)廠家有：中捷友誼廠、沙市第一機床廠、寧夏大河機床廠、魯南機床廠、保定鉆床廠等。鉆床主要出口日本、東南亞、歐、美、非洲及港、澳等30余個國家及地區(qū)。

1.2鉆床夾具的概述

鉆床夾具：用干各種鉆床（鏜床組合機床）上的夾具，又稱鉆模，鏜模。主要目的保證孔的精度（位置）。要想對鉆床夾具有深刻的了解，就要先知道鉆床夾具的特點。1.2.1鉆床夾具的特點

在一般鉆床對工件進(jìn)行空加工，多具一下特點: 首先是刀具本身的剛性比較差。鉆床上所加工的空多為小尺寸的孔，其工序內(nèi)容不外乎鉆、擴、鉸、锪或攻螺紋等加工，所以，刀具直徑往往比較小，而軸向尺寸比較啊，刀具的剛性均較差。

其次是多刃刀的不對稱，易造成空的形位公差。鉆、擴、鉸等孔加工刀具，多為多刃刀具，當(dāng)?shù)度蟹植疾粚ΨQ，或刀刃分布不對稱，或刀刃長度不等，會造成被加工孔的制造誤差，尤其是采用普通麻花鉆鉆孔，手工刃磨鉆頭所造成的兩側(cè)不對稱，極易造成被加工孔的孔位偏移、孔徑增大及孔軸線的彎曲和歪斜，嚴(yán)重影響孔的形狀、位置精度。

再有就是普通麻花鉆頭起鉆時，孔的精度極差。普通麻花鉆軸向尺寸大，結(jié)構(gòu)剛性差，加上鉆心結(jié)構(gòu)所形成的橫刃，破壞定心，使鉆尖運動布穩(wěn)定，往往在起鉆過程造成較大的孔位誤差。在單件、小批量生產(chǎn)種中，往往要考操作工在起鉆過程中不斷地進(jìn)行人工矯正控制孔位精度，而在大批生產(chǎn)中，則需依靠刀刃結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和夾具對刀具的嚴(yán)格引導(dǎo)解決。

綜合以上孔加工特點，鉆床夾具的主要任務(wù)是解決好工件相對刀具的正確加工位置的嚴(yán)格控制問題。在大批量生產(chǎn)中，為有自傲解決鉆頭鉆孔的精度不穩(wěn)定的問題，多直接設(shè)置帶有刀具引導(dǎo)的鉆模板，對鉆頭進(jìn)行正確引導(dǎo)和對孔位進(jìn)行強制性限制。尤其是對箱體、蓋板類工件的鉆孔，往往要同時有多支鉆頭一次性鉆出眾多的孔，為保證加工孔隙的位置精度，一定要通過一塊精確的模版，把多個孔位由引導(dǎo)限制好。這種用來正確引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度的模版。專業(yè)化、高效生產(chǎn)中的鉆床夾具，通常具有較精確的鉆模版，以正確、快速地引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度，這是鉆床夾具的最主要的特點。所以，習(xí)慣上又把鉆床夾具稱為鉆模。為防止鉆刃破壞鉆模板上引導(dǎo)孔的孔壁，多在引導(dǎo)孔中設(shè)置高硬度的鉆套，以維持鉆模板的孔系精度。

對鉆床夾具的類型要有一定的認(rèn)知。1.2.2鉆床夾具的主要類型

鉆床加工中對不同的加工工件所選著的夾具體液是不同的。因此根據(jù)經(jīng)驗人們總結(jié)了以下不同工件加工的主要夾具。它們主要是：

1.固定式：夾具與機床上位置固定不變，用于立鉆，搖臂鉆加工大件等 2.回轉(zhuǎn)式：用于同一圓周上的孔系加工。它包括立軸、臥軸和斜軸回轉(zhuǎn)三種基本型式。

3.移動式：鉆模移動，用于加工同一表面上的多個孔中小型工件

4、翻轉(zhuǎn)式：鉆模板轉(zhuǎn)動一定角度，用于加工不同表面上的孔，翻轉(zhuǎn)點力，5、蓋板式：沒有夾具體，模板蓋在工件上加工

6、滑柱式：升降鉆模板的通用可調(diào)夾具 根據(jù)不同工件的加工，因此我們也要對鉆模由工件的形狀和加工要求進(jìn)行選擇。

1.2.3鉆模類型選擇

鉆模類型多，在設(shè)計時，要根據(jù)工件的形狀、重量、加工要求和批量來選型：被鉆孔徑>10mm，或加工精度較高時，宜用固定鉆模。不同表面上的孔，總G<100N，中、小型工件，宜用翻轉(zhuǎn)鉆模。當(dāng)分布在不同心圓周上的孔系，總G<150N，宜用回轉(zhuǎn)式鉆模。當(dāng)G>150N,宜用固定鉆模，在搖臂鉆加工，量大時用立鉆多軸加工。垂直度與孔間距要求不高時，用滑柱式鉆模。若加工大件上的小孔時，宜用蓋式鉆模。

為了提高鉆孔的精度，可以通過鉆套來來引導(dǎo)刀具的位置，保證孔加工的精度。但由于加工工件的量大小和孔位置特殊，所以鉆套也分為以下幾種。

1.3.4鉆套的選擇

鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件。鉆套的作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工，鉆套裝配在模板上，用鉆套比不用鉆套可減少50%以上的誤 差。其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化：

1）固定鉆套：配合H7/n6,H7/r6,結(jié)構(gòu)簡單，精度高，適用于單孔或小批生產(chǎn)。2）可換鉆套：H7/g5,H7/g6，間隙配合裝入襯套內(nèi)，用螺釘固定

3）快換鉆套：配合H7/g5,H7/g6,結(jié)構(gòu)與上述不同，不用固定螺釘便可更換。適用于加工多，更換不同孔經(jīng)的鉆套。

上述鉆套標(biāo)準(zhǔn)化。還有一種特殊故鉆套。

4）特殊鉆套：適用于工件結(jié)構(gòu)形狀和被加工孔的位置特殊

性，標(biāo)準(zhǔn)鉆套不滿足時用的鉆套。

鉆套的安裝也是非常重要的，因此鉆模板可以通過合理的設(shè)計將鉆套定位安裝，從而保證孔的加工位置。鉆模板通常裝配在夾具體或支架上，或與夾具上的其它元件相連接。常見的有如下幾種類型： 1.3.5鉆模板類型

A固定式鉆模板：鉆模板和夾具體或支架是用固定方法相連接，一般采用兩個圓錐銷和螺釘裝配連接；對于簡單的結(jié)構(gòu)也可采用整體的鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。

B鉸鏈?zhǔn)姐@模板： 當(dāng)鉆模板妨礙工件裝卸等工作時，可用活動鉸鏈把鉆模板與夾具體相連接。

C可卸式鉆模板

D懸掛式鉆模板： 在立式鉆床上采用多軸傳動頭進(jìn)行平行孔系加工時，所用的鉆模板就連接在傳動箱上，并隨機床主軸往復(fù)移動。這種鉆模板簡稱為懸掛式鉆模板

第二章 鉆床夾具的設(shè)計過程

2.1工件本工序的加工要求分析

圖2—1所示為工件圖樣

圖2-1 工件圖

2.1.1 零件本工序的加工要求分析

圖1所示該零件屬于軸類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。

鉆φ6.5H9孔

本工序前已加工的表面有：(1)外徑φ18H7及兩端面；

(2)外徑φ24g6及兩端面。

本工序使用機床為 Z5125立鉆。刀具為通用標(biāo)準(zhǔn)工具。

2.2鉆床夾具的設(shè)計原理

2.2.1圖2.2-1為按本工件設(shè)計的鉆床夾具的原理圖：

圖2.2-1 鉆床夾具原理圖

1.螺釘M6X40 2.螺釘M4x30 3.螺母M4 4.雙頭螺栓M4 5.橡膠墊圈

6.半圓壓板 7.固定鉆套 8.鉆模板 9.V形塊

2.2.2擬定夾具的設(shè)計方案(1)確定夾具的類型

各類機床夾具均有多種不同的類型。鉆床有固定式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模和滑板式鉆模等。

在立式鉆床上加工直徑不大于10mm的單孔或搖臂鉆床上加工較大的平行孔系，或鉆模重量超過15kg時，因鉆穴扭矩較大以及人力移動費力，故鉆模需固定在鉆床上。這中加工一批工件時位置固定不動的鉆模，成為固定式鉆模。若結(jié)構(gòu)上無獨特的特點，則成為固定普通鉆模。

在立式鉆床上安裝固定式鉆模時，先安裝在主軸上的刀具或心軸伸入鉆套中，使鉆模處于正確的位置，然后將其筋骨。因此這類鉆模加工精度比較高。

因為工件是一個階梯軸的圓柱體，本工序所加工的?6.5H9單孔，單孔的位置在工件外徑?18g6的圓周上，單孔貫穿工件的軸線并與軸線垂直。因為加工孔徑不，大工件重量輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量為小批生產(chǎn)等原因，所以采用固定式鉆模。

（2）擬定定位方案和定位元件的選擇

1.定位元件

根據(jù)工件的特點其定位方案有兩個：

1）圖2.2-2為工件以較長圓柱面?18g6在夾具長套筒中定位，長定位套對工

?件提供了四點約束X??、Y、X?、Y，消除了兩個移動不定度和兩個轉(zhuǎn)動不定

?度。定位為擋銷限制一個自由度Z，所以符合工件的定位要求。

2）工序基準(zhǔn)為端面B及Φ24H7圓柱直線的軸線，按基準(zhǔn)重合原則，選B面及Φ24H7圓柱為定位基準(zhǔn)。定位方案如圖2.2-3所示，長V形塊與軸類工件成兩條直線或四點接觸，提供四點約束，消除兩個移動不定度和兩個轉(zhuǎn)動自由度?X??、Y、X???????、Y，半圓壓板限制四個自由度X、Z、Y、Z，故重復(fù)限制X、Y兩個自由度。但由于Φ24.5H7圓柱的軸線與B面垂直度δ⊥=0.02mm,兩者相等，Φ24.5H7（Φ24.5+0.020 0mm）和直徑Φ24.5f6（Φ24.5-0.020-0.033mm）的最小配合間隙Xmin=0.02mm,兩者相等，滿足δ⊥

因為第一定位方案定位往往不太穩(wěn)定工件外圓柱直徑誤差較大時，與定位套成單方向線接觸，定位精度及定位質(zhì)量很低。第二定位方案其結(jié)構(gòu)簡單，定位穩(wěn)定、可靠，對中性好，可以得到良好的定位效果。因此選用第二方案對工件進(jìn)行定位。

2.定位元件的選定

由工件可知其以外圓柱面作為定位表面，根據(jù)工件圓柱面的的完整程度及安裝要求，夾具可以設(shè)置V形塊、定位套、半圓套、外撥頂尖及各類自動定心裝置等定位元件為工件提供空間位置依據(jù)。

V形塊既能用于精定位基面，又能用于粗定位基面；能用于完整的圓柱面，也能用于局部圓柱面；而且具有對中性（使工件的定位基準(zhǔn)總處在V形塊的兩限位基面的對稱面內(nèi)），活動V形塊還可兼作夾緊元件。因此，當(dāng)工件以外圓柱表面定位時，V形塊是用的最多的定位元件。

定位套其內(nèi)孔軸線是限位基準(zhǔn)，內(nèi)孔是限位基面。為了限制工件的沿軸向的自由度，常與端面聯(lián)合定位。用端面作為主要限位面時，應(yīng)控制套的長度，以免夾緊時工件產(chǎn)生的不允許的變形。定位套結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，但定心精度不高，故只適用于精定位基面。

半圓套有兩部分，下面的半圓套是定位元件，上面的半圓套起夾緊作用。這種定位方式主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝夾的零件。定位基面的精度不低于IT8-IT9,半圓套的最小直徑應(yīng)取工件定位基面的最大直徑。

綜上所訴，要加工的工件為以完整的圓柱面作為定位，需加工的孔在工件的軸線上。V形塊對中性好，能使工件的定位基準(zhǔn)軸線在V形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響，并且安裝方便?？捎糜诖?、精基準(zhǔn)。

因此，采用V形塊作為其定位元件。（3）確定夾緊方案

常用的夾緊機構(gòu)有斜楔夾緊、螺旋夾緊、偏心夾緊、鉸鏈夾緊等。

參考夾具資料，采用M4x20螺釘、橡膠墊圈、V形塊和半圓壓板以工件外圓柱表面為定位基準(zhǔn)。把夾緊性能優(yōu)良的螺旋與結(jié)構(gòu)簡單、靈活的各類壓板相組合，可以得到較為理想的螺旋壓板組合夾緊機構(gòu)。有一些較典型的螺旋壓板組合機

構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)靈活的壓板，都克服了螺旋夾緊動作較慢的缺點，使整個機構(gòu)裝夾的效率得以提高。所以，在實際中廣泛應(yīng)用。螺旋壓板組合得到廣泛的應(yīng)用。螺旋壓板組合機構(gòu)是螺旋夾緊中又能夠用最為普及的一個大類。因此為了考慮經(jīng)濟性和效率快捷，由于工件批量小，宜適簡單的手動夾緊裝置。因此采用螺旋夾緊機構(gòu)，使工件裝卸迅速、方便。

由于工件批量小，以用簡單的會手動夾緊裝置。加工工件為階梯軸，而且兩端長度大小不同，應(yīng)選用較長的一端作為定位面，其定位基準(zhǔn)面是V形塊，為了加工方便所以夾緊力應(yīng)指向φ18的圓柱面，所以采用帶橡膠墊圈的夾緊的螺旋機構(gòu)機構(gòu)。以半圓壓板作為其夾緊件，兩螺柱對其進(jìn)行夾緊、定位，使工件能有更高的定位精度和加工精度。本工件的夾緊裝置如圖2.2-4所示：

（4）確定引導(dǎo)元件

圖2.2-4 半圓壓板螺旋夾緊機構(gòu)

鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件。鉆套的作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工，鉆套裝配在模板上，用鉆套比不用鉆套可減少50%以上的誤 差。其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化

1）固定鉆套：配合H7/n6,H7/r6,結(jié)構(gòu)簡單，精度高，適用于單孔或小批生產(chǎn)。

2）可換鉆套：H7/g5,H7/g6，間隙配合裝入襯套內(nèi)，用螺釘固定

3）快換鉆套：配合H7/g5,H7/g6,結(jié)構(gòu)與上述不同，不用固定螺釘便可更換。適用于加工多，更換不同孔經(jīng)的鉆套。

上述鉆套標(biāo)準(zhǔn)化。

4）特殊鉆套：適用于工件結(jié)構(gòu)形狀和被加工孔的位置特殊

性，標(biāo)準(zhǔn)鉆套不滿足時用的鉆套。

加長鉆套

斜面鉆套

小孔距鉆套

可定位、夾緊鉆套

為能迅速、準(zhǔn)確的確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應(yīng)該設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間，如圖2—7b所示。因工件批量小又是單一鉆孔工序，所以此處選用固定鉆套。

第三章

3.1定位元件

由工件可知其以外圓柱面作為定位表面，根據(jù)工件圓柱面的的完整程度及安裝要求，夾具可以設(shè)置V形塊、定位套、外撥頂尖及各類自動定心裝置等定位元件為工件提供空間位置依據(jù)。此處選用V形塊作為定位元件（1）V形塊的應(yīng)用特點

在外圓柱面定位元件中，各類V形塊可能是應(yīng)用最為廣泛的一類元件，其結(jié)構(gòu)簡單，定位穩(wěn)定、可靠，對中性好，不論是局部圓柱面還是完整圓柱體，利用V形塊或V形結(jié)構(gòu)都可以得到良好的定位安裝效果。

由于V形塊定位同時利用成角度的兩個斜面來約束工件，所以，參加定位的工件圓柱面的曲率中心始終被包含在V形塊的對稱中心平面內(nèi)。當(dāng)工件以圓柱體在V形塊上定為時，工件軸線始終處在V形塊的對稱中心平面內(nèi)，習(xí)慣上稱為工件的據(jù)中性或?qū)χ行浴Ｋ?，在需要較嚴(yán)格對稱加工要求的銑、鉆工序中，廣泛應(yīng)用各種V形塊來作定位元件。（2）常用V形塊結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

常用V形塊的結(jié)構(gòu)情況，其中單V形塊，用于較短工件的定位；雙V形塊結(jié)構(gòu)，用于較長工件兩端或斷續(xù)圓柱軸頸的定位；當(dāng)工件結(jié)構(gòu)較大、軸向尺寸較長時，也可采用鑲塊結(jié)構(gòu)。圖3.1-1為V形塊定位的應(yīng)用，其圖3.1-表明工件在V形塊定位座中良好的對中性。

圖3.1-1

（3）V形塊標(biāo)準(zhǔn)

常用的V形塊兩工作面斜面夾角一般是60°、90°、120°三種，其中90°地 V形塊應(yīng)用最多，其結(jié)構(gòu)及規(guī)格尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。其標(biāo)準(zhǔn)代號為JB/T8018-199

5《V形塊》如表3.1-1所示。

表3.1-1 V形塊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸

（4）V形塊的定位高度

標(biāo)準(zhǔn)V形塊的規(guī)格一V形槽開口N來劃分，見圖4由于同一尺寸N的V形塊，適應(yīng)于不同軸頸d的工件的定位，如：槽寬N為18mm的V形塊，適合于直徑15-20mm的工件定位，所以對于不同直徑工件的定位，同一V形塊將有不同的工件中心高（或稱工件的軸線的高度）T值，故具體的T值按

T = H + 0.707d – 0.5N

來計算。

根據(jù)以上所述，本課題設(shè)計的工件的T值由上表2-1-23中N=18mm一行中的參數(shù)可計算出

T = H + 0.707d – 0.5N

= 16 + 0.707 * 5 – 0.5 * 18 =10.5（mm）

圖3.1-2 V形塊

（5）定位誤差△D 2）基準(zhǔn)不重和誤差

有前面V形塊定位標(biāo)準(zhǔn)介紹可知，以V形塊定位的理想定位基準(zhǔn)要素為V形塊標(biāo)準(zhǔn)檢驗工件圓柱的軸線。當(dāng)工件以實際外圓柱表面在V形塊上定位時，其基準(zhǔn)要素為軸線。鉆孔的位置以及尺寸給出，則其尺寸H1的工序基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)補充和誤差為零：

△B=0 2）基準(zhǔn)位置誤差△B 圖3.1-3中夾具的安裝基準(zhǔn)面是V形塊，在安裝時前基準(zhǔn)過誤差為△MN

圖3.1-3 V形塊基準(zhǔn)位置誤差

由于工件定位外圓柱面的直徑誤差，是整批工件在同一V形塊上定位時，其軸線位置A`點將在V形塊對稱中心面內(nèi)上下滑動。形成了軸心的基本誤差△MN。

顯然，此項誤差最大值應(yīng)以整批工件定位軸頸的與最小直徑作為計算依據(jù)。即當(dāng)工件以最大極限尺寸直徑dmax軸頸在V形塊中定位時，其軸線位置A應(yīng)處于上述變動范圍的最高點，見圖3.1-3所示，當(dāng)工件以最小極限尺寸dmax軸頸向定位時，其軸線位置A`應(yīng)為變動范圍最低點。則基準(zhǔn)誤差的最大值△MN由圖可知：

△MN = A`A D△d）=------------------2 * sin a

△d =-------------------2 * sin a

式中 △d —— 定位軸頸直徑誤差 A —— V形塊兩工作面夾角

當(dāng)工件定位軸頸的直徑公差為Td時，整批工件定位的基準(zhǔn)位置誤差最大值△MN為：

Td △MN =-------------------2 * sin a

對于90°角V形塊：

a = 90°

△MN = 0.707 Td 式中 Td —— 工件定位軸頸直徑公差

△MN = 0.707 Td = 0.707.0.06 = 0.042（mm）

△D = △A + △MN = 0 + 0.042 = 0.042（mm）定位誤差的結(jié)論：

1）定位誤差只產(chǎn)生于采用調(diào)整法加工一批工件的情況下，若單件或批量工件逐個試切加工者不存在定位誤差。

2）定位誤差是由于工件定位不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的加工誤差。

3）表現(xiàn)形式：工序基準(zhǔn)相對加工表面在加工尺寸方向可能產(chǎn)生的最大尺寸或位置的變動。

4）產(chǎn)生原因：基準(zhǔn)不重合；工件的定位基準(zhǔn)面制造誤差、定位元件制造誤差、工件基面與定位元件間的配合間隙及基準(zhǔn)不重合誤差。

5）定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移（位置）誤差兩部分組成，但二者不一定同時存在。

6）定位誤差的計算可以按照定位誤差的定義進(jìn)行計算，也可以按定位誤差的組成注意分析計算。

提高工件定位精度的措施：消除或減少基準(zhǔn)不重合誤差；要正確選擇定位基準(zhǔn)；經(jīng)可能與工序基準(zhǔn)重合；消除或減少基準(zhǔn)位移誤差。

1）選擇精度高、位置誤差小的表面為定位基準(zhǔn)，尤其是組合定位中的第一基準(zhǔn)，位置誤差要??；

2）選用基準(zhǔn)位置誤差小的定位元件，提高定位元件間的位置精度；

3）提高工件定位表面與定位元件的配合精度，將銷或消除配合間隙來減小基準(zhǔn)位移誤差。

3.2 確定引導(dǎo)元件(鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸)

為能迅速、準(zhǔn)確的確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應(yīng)該設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間，如圖3.2-1所示。因工件批量小又是單一鉆孔工序，所以此處選用固定鉆套。

圖3.2-1 固定鉆套

主要尺寸有《機床夾具零、部件》國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2262-91選取鉆孔時如表3.2-1

表3.2-1 固定鉆套標(biāo)準(zhǔn)尺寸

1.鉆套的尺寸、公差配合的選擇

鉆套內(nèi)徑基本尺寸=引導(dǎo)刀具的最大極限尺寸

1）鉆套內(nèi)徑基本尺寸：鉆頭、擴孔鉆，鉸刀是標(biāo)準(zhǔn)化定尺寸刀具，所以內(nèi)徑刀與刀具按基軸制選。鉆套與刀具之間按一定的間隙配合，以防刀具使用時咬孔或長使一般根據(jù)刀具精度選套孔的公差：鉆（擴孔）選F7，粗鉸 G7，精鉸G6。若引導(dǎo)的是刀具導(dǎo)柱部分不是切削部分，可按孔制選?。篐7/f7，,H7/g6，,H6/g5等。

2）鉆套高度H：

H=（1~3）D 斜孔 H=（4~6）D H過長，磨損嚴(yán)重由

表1.5-1可查得： 鉆套高度H取20mm 3）排屑空間：h措鉆套底部與工件表面之間的空間。h過大要引偏，過小不能排屑.鑄鐵：S=（0.3~0.7）D 小孔取小值 鋼： S=(0.7~1.5)D 大孔取大值 斜孔：S=（0~0.2）D 所以排屑空間h為 30mm 4）材料：

性能要求：高硬度，耐磨

常用材料：T10A T12A CrMn 或20滲碳淬火 D≤10mm CrMn D<25mm T10A T12A HRC58~64 D≥25mm 20滲碳淬火 HRC58~64 因此，本處采用材料T10A,熱處理:T10A HRC58~64。因鉆孔φ6.5H9；由表1.5-1可查得： 鉆套內(nèi)徑為φ6.5F7； 外徑為φ12D6； 麻花鉆選用φ6.5f6 鉆套軸線對基面的垂直度允差為0.02mm 3.3夾緊方案

參考夾具資料，采用M4x20螺釘、橡膠墊圈、V形塊和半圓壓板以工件外圓柱表面為定位基準(zhǔn)。把夾緊性能優(yōu)良的螺旋與結(jié)構(gòu)簡單、靈活的各類壓板相組合，可以得到較為理想的螺旋壓板組合夾緊機構(gòu)。有些較典型的螺旋壓板組合機構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)靈活的壓板，都克服了螺旋夾緊動作較慢的缺點，使整個機構(gòu)裝夾的效率得以提高。所以，在實際中廣泛應(yīng)用。螺旋壓板組合得到廣泛的應(yīng)用。螺旋壓板組合機構(gòu)是螺旋夾緊中又能夠用最為普及的一個大類。因此為了考慮經(jīng)濟性和效率快捷，由于工件批量小，宜適簡單的手動夾緊裝置。因此采用螺旋夾緊機構(gòu)，使工件裝卸迅速、方便。

圖3.3-1半圓壓板螺旋夾緊機構(gòu)

3.4連接元件

連接元件就是確定夾具在機床上正確的位置元件。連接元件主要起定位和連接作用，其種類有螺栓連結(jié)、螺柱連接和銷連接等。這里主要選用螺釘和雙頭螺柱連接。1.螺釘連接

圖3.4-1 螺釘

表3.4-1 螺釘標(biāo)準(zhǔn)尺寸

根據(jù)各部件的相應(yīng)尺寸，螺釘選用M4的尺寸對V形塊和鉆模版進(jìn)行連接。由表3.4-1可知：

螺釘L在5-40mm，這里L(fēng)選用30mm，其它尺寸如表3.4-1所示。當(dāng)對鉆模板和V形塊廉潔時，選用螺釘M6。： 由表3.4-1可知：

螺釘L在6-50mm，這里L(fēng)選用40mm，其它尺寸如表3.4-1所示。2.雙頭螺柱

3.5對刀誤差

因刀具相對于對刀或?qū)г奈恢貌痪_而造成的加工誤差，稱為對刀誤差。如圖3.5-1中鉆頭于鉆套見的間隙會引起鉆頭的位移或傾斜，造成加工誤差。

刀具與鉆套的最大配合間隙Xmax的存在會引起刀具的偏斜，將導(dǎo)致加工孔的偏移量X2。

用鉆模加工時，被加工孔的位置精度主要受定位誤差△D和導(dǎo)向誤差△T的影響。鉆模上的導(dǎo)向裝置對定位元件的位置不準(zhǔn)確，將導(dǎo)致刀具位置發(fā)生變化，由此而造成的加工尺寸誤差△T即為導(dǎo)向誤差。主要包括：

B------工件厚度 H------鉆套厚度

h------排屑空間的高度

X3?

x2?H??B?h??H?2?

圖3.5-1 對刀誤差

H

B + h + 2 X3 =-------------------X2 H

18 + 21.22 + 2 =

X 0.052

= 0.127mm

工件厚度大時，按X2計算對到誤差；；△T = X3； 工件薄時，按X2對刀誤差；△T =X2。

實踐證明，用鉆模鉆孔時，加工孔德偏移量遠(yuǎn)小于上述理論數(shù)值。因加工孔的孔徑D`大于鉆頭直徑d，由于鉆套孔徑的約束，一般情況下D`= D，即加工孔中心實際上與鉆套重合，因此△T 趨近于零。

因為夾具在機床上安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。

結(jié) 論

這次課程設(shè)計給我們提供了一個應(yīng)用自己所學(xué)知識的機會，從到圖書館查找資料到對夾具精度分析與計算和運用CAD畫出夾具零件圖到最后夾具總圖的成型。都對我

所學(xué)的知識進(jìn)行了檢驗?？梢哉f，本次課程設(shè)計有苦也有甜。設(shè)計思路是最重要的，只要你的設(shè)計思路是成功的，那你的設(shè)計已經(jīng)成功了一半。因此我們應(yīng)該在設(shè)計前做好充分的準(zhǔn)備，像查找詳細(xì)的資料，為我們設(shè)計的成功打下堅實的基礎(chǔ)。制作過程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，要心平氣合的一步一步來。

總體來說，通過這次設(shè)計我受益匪淺。在摸索該如何畫出夾具零件圖時的過程中，也特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實際操作能力。在讓我體會到了搞設(shè)計艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。發(fā)現(xiàn)和解決問題對于我而言，既增長了專業(yè)知識，又學(xué)會了另外一種考慮問題的新視角，使我受益非淺。我相信，通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我所學(xué)到的東西將伴隨著我在以后的人生道路上越走越遠(yuǎn)。

致 謝

時間轉(zhuǎn)瞬即過，一眨眼，我便要踏入社會的大家庭。大學(xué)四年里，我與學(xué)校建立了很深的感情。學(xué)校給了我很大的培養(yǎng)，他使我不斷地成熟、長大。對于這次的畢業(yè)設(shè)計，能夠完成，不單是自己的努力，在我遇到技術(shù)問題不能解決的時候，我的指導(dǎo)教師婁老師都能給予我耐心的指導(dǎo)，讓我在迷霧之中豁然開朗；我設(shè)計中細(xì)小的錯誤以及粗心的地方，我的林老師都能給我指出，這種一絲不茍的精神深深地感動了我，在此，我對我的指導(dǎo)老師表示深深的感謝。其次不得不感謝我的同學(xué)，他們在本次設(shè)計中也給了我不少的幫助。而校圖書館、CAD機房給我們提供了大量的做設(shè)計所必需的文獻(xiàn)、資料以及做設(shè)計的場所，使我最終能完成本次畢業(yè)設(shè)計，在此表示感謝！

參考文獻(xiàn)

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第二篇：鉆床夾具畢業(yè)設(shè)計（本站推薦）

前言

機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的部門之一，是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力、科技水平、生活水準(zhǔn)和國防實力。機械制造工業(yè)是制造農(nóng)業(yè)機械、動力機械、運輸機械，礦山機械等機械產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)部門。機械制造是國民經(jīng)濟的裝配部，是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和發(fā)展水平標(biāo)志著一個國家或地區(qū)國民經(jīng)濟或現(xiàn)代化的程度，而機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機械制造裝備的先進(jìn)程度，產(chǎn)品性能和質(zhì)量的好壞則取決于制造過程中工藝水平的高低。將設(shè)計圖樣轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，離不開機械制造工藝與夾具，因而它是機械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開了它，就不能開發(fā)制造先進(jìn)的產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質(zhì)量，不能提高生產(chǎn)效率、降低成本和縮短生產(chǎn)周期。

夾具設(shè)計是每個機械類學(xué)生必須完成的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，是對我們所學(xué)專業(yè)的一個測試，也是對我們學(xué)生做的一次具體的、重要的考驗。此設(shè)計密切結(jié)合高等學(xué)校的辦學(xué)宗旨。已檢測我們在學(xué)習(xí)和實習(xí)過程中對所學(xué)知識的掌握程度和運用水平。同時在設(shè)計中與同學(xué)互相幫助，一起去圖書館查閱設(shè)計中需要得一些相關(guān)資料，共同探討設(shè)計中出現(xiàn)的問題，體現(xiàn)了同學(xué)之間的凝聚力，增進(jìn)了同學(xué)之問的友誼，加強了與老師的知識探討．

作為機制專業(yè)的學(xué)生不能以學(xué)好課本上的理論知識而滿足，如果不懂的運用他們，學(xué)再多的理論知識也毫無用處。因此我們非常重視本次設(shè)計的實踐，通過本次設(shè)計是我們各方面的能力都有所力加強，對于今后的生產(chǎn)實習(xí)以及走上工作崗位有很大幫助，是我們受益匪淺。本設(shè)計不足之處，懇請老師點評、指正。

目錄

前言········································································1 1.設(shè)計任務(wù)書·····························································3 1.1設(shè)計任務(wù)書····························································3 1.2目的····································································4 2．鉆床夾具設(shè)計過程·····················································5 2.1定位方案設(shè)計與定位分析············································5 2.2定位誤差分析與計算·················································7 2.3對刀及引導(dǎo)裝置設(shè)計·················································8 2.4加緊機構(gòu)設(shè)計·························································9 2.5夾具體設(shè)計··························································10 2.6精度分析計算························································10 3．繪制夾具總圖·························································11 4．繪制夾具零件圖·······················································11 5．夾具操作動作說明····················································12 6．設(shè)計心得體會·························································13 7．參考文獻(xiàn)·······························································15 8．致謝····································································15

1．設(shè)計任務(wù)書

1.1設(shè)計任務(wù)書

如圖1所示，設(shè)計加工一直徑為φ30h7的軸上2個直徑為15H7的孔，兩孔的距離為150H13。φ15H7孔對φ30h7外圓的垂直度公差為0.1mm/100mm，φ15H7孔對φ30h7外圓軸線的對稱度公差為0.1mm。其他表面均以加工完畢。（中批量生產(chǎn)）

圖1 1要求

1）保證工件的加工精度

專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2）提高生產(chǎn)效率

專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。3）工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。4）使用性好

專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。5）經(jīng)濟性好

1.2目的

綜合運用機械方面的知識，掌握機床夾具的設(shè)計方法、設(shè)計步驟及設(shè)計計算過程，具有運用計算機輔助設(shè)計機床夾具的能力。關(guān)鍵詞

鉆套 V型塊 圓柱削

2.鉆床夾具設(shè)計過程

機床夾具的種類結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們組成可概括為以下幾個部分：

1、定位裝置：定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。

2、夾緊裝置：夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢。

3、對刀或?qū)蜓b置：確定刀具相對于定位元件的正確位置。

4、連接元件：確定夾具在機床上正確位置元件。

5、夾具體：夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)件。

6、其他裝置或元件：指夾具固特殊需要而設(shè)置的裝置和元件。用夾具裝夾工件有以下優(yōu)點：

①能穩(wěn)定的保證工作的加工精度，用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。

②能提高勞動生產(chǎn)率，使用夾具裝夾方便、快速、工件不需要劃線找正，可減少輔助工時，提高生產(chǎn)率。③能擴大機床的使用范圍。

所以我們決定設(shè)計鉆床的專用夾具加工此工件。

2.1定位方案設(shè)計與定位分析

機械加工時，為了使工件的被加工表面獲得規(guī)定的尺寸和正確位置要求，確定工件在機床上或家具中有正確的位置過程，稱為定位。用來確定生產(chǎn)對象（工件）上幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點，線，面叫做基準(zhǔn)。根據(jù)機械原理，機構(gòu)具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數(shù)的數(shù)目，稱為機構(gòu)自由度。放在空間的物體都有六個自由度。工件的定位，就是使得工件占據(jù)一致的正確的位置，實質(zhì)上就是限制工件的六個自由度。在分析工件定位時，通常是用一個支撐點限制工件的 5 一個自由度，用合理分布的六個支撐限制工件的六個自由度。工件的自由度限制真確了就可以保證工件的加工精度。1）自由度的分析（圖2）

為保證加工軸上軸Φ15H7孔的距離及孔與端面的距離，則要限制Y軸的移動。保證兩孔與軸線的垂直度，則需限制X、Z軸的移動。為了保證兩孔的對稱度，則需限制X軸的移動，所以綜上所述所設(shè)計的夾具在加工時應(yīng)限制工件的四個自由度，即：X、Z軸的移動，X、Y軸的移動。2）確定定位方案，設(shè)計定位裝置

由于所設(shè)計夾具是用于加工實心軸上的兩孔，且兩孔有一定的距離，一孔與端面有距離要求，所以應(yīng)當(dāng)以軸的外圓面與軸的一端面定位。而又考慮到夾具必須限制X、Y軸的移動，所以初步擬定以一長V型塊與一支撐釘來限制這幾個方向的自由度。

分析：由于X、Z軸的移動X、Y軸的移動，而Y軸的轉(zhuǎn)動沒限制，所以此定位屬于不完全定位。

由于一個長V型塊能夠限制四個自由度，即：兩個方向的轉(zhuǎn)動與移動，即這把Z軸的轉(zhuǎn)動也限制了，但是所加工的軸上的孔為通孔，所以限制了Z軸移動也不會影響加工，不影響加工精度。

由上述分析可得，用一長V型塊和一支撐釘定位是可行的。

圖2 2.2定位誤差分析與計算

能否保證工件的加工精度，取決于道具與工件的相互位關(guān)系。當(dāng)一批工件逐個在夾具上定位用調(diào)整法加工件時，各個工件在夾具中所占的位置并不一致，各個工件的不一致性必然引起工件相對刀具之間的位置變化，加工后，個工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差，稱為定位誤差。用ΔD表示。

一批工件逐個在夾具上定位時各個工件位置不一致的原因有兩個。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有二：一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合；二是定位基準(zhǔn)的位置變化。

（1）基準(zhǔn)不重合誤差：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而引起的加工尺寸誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用ΔB表示。

（2）基準(zhǔn)位移誤差：工件在夾具中定位時，由于定位副的制造誤差和最小配合間隙的影響，導(dǎo)致各個工件定位基準(zhǔn)的位置不一致，從而給加工尺寸造成誤差，這個誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示。ΔD=ΔB+ΔY ΔY=δd/（2sinα/2）

本設(shè)計課題是加工軸上的兩個孔，由于兩孔間有一定的距離要求所以應(yīng)當(dāng)考慮定位誤差。我們是用一支撐釘去限制Y軸方向的移動，所以應(yīng)當(dāng)考慮此方向上的定位誤差。又由于加工這兩軸是一次裝夾同時加工兩孔，所以它的定位定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以ΔB=0, ΔY=0, ΔD=ΔB+ΔY=0。因為△Y<1/3*0.63（0.63為孔間距離的公差），所以定位誤差符合要求符合。2.3對刀及導(dǎo)引裝置設(shè)計

本課題設(shè)計我們采用GCr15鋼作為鉆套材料。GCr15是一種最常用的高鉻軸承鋼，具有高的淬透性，熱處理后可獲得高而均勻的硬度。耐磨性優(yōu)于GCr9，接觸疲勞強度高，有良好的尺寸穩(wěn)定性和抗蝕性，冷變形塑性中等，切削性一般，焊接性差，對白點形成敏感，有第一類回火脆性。

由于課題要求此工件中批量生產(chǎn)，所以用可換的鉆套較為合理。為了鉆套能和好的固定在鉆套支架上，所以在鉆套的一邊開了一個缺口。并用一個M16的螺釘去壓緊鉆套。

鉆套主要尺寸由《機床夾具零、部件》國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T2263 — 80、GB/T2265 — 80。（后附零件2圖）

鉆孔加工時，鉆套外徑為φ30mm g6；內(nèi)徑為φ150mmH7。鉆套端面至加工面的距離取 25mm。先選用φ14.8的麻花鉆進(jìn)行鉆削并鉆通，再用φ15的鉸刀鉸削。這樣可以達(dá)到所加工孔的要求（Φ15H7）。2.4夾緊機構(gòu)設(shè)計

參考夾具資料，采用鉸鏈?zhǔn)蠆A緊機構(gòu)來夾緊工件。如圖3所示：

圖3 1 工件壓緊橫梁 2 螺母 3拉緊螺桿

打開1工件壓緊橫梁和3拉緊螺桿，把工件放在壓緊橫梁下面。放下1壓緊橫梁，打上3拉緊螺桿，使拉緊螺桿穿過壓緊橫梁右端的槽，然后擰緊2螺母。從而使1壓緊橫梁壓緊工件。

此種夾緊裝置可以快速的裝夾工件，并使工件可以得到所需的夾緊力，也不會工件的裝夾位置。這樣就提高了生產(chǎn)效率。由圖可知壓緊橫梁中間開了V型槽，這可是夾緊力均勻，使工件能很好的與下V型塊接觸保證了加工精度。橫梁上的V型塊也可以用來壓緊不同尺寸的圓柱，符合了設(shè)計要求。

2.5夾具體設(shè)計

根據(jù)課題的要求及綜上所述的分析，我們決定用一長V型塊作為夾具體。我們設(shè)計V型塊總長為400mm，寬和高都是150mm。這么大的尺寸可以用來加工此種類的零件，加工兩孔距離為120-360mm。同時這么大的實體尺寸很適合工人的操作，通事此夾具體全由45鋼制造，所以有一定的重量不必再設(shè)計夾具體與鉆床的鏈接機構(gòu)，可以由工人直接用手拿住進(jìn)行加工。這樣就使加工更加的簡單。同樣由于夾具體有那么的大小，經(jīng)過計算與分析可得，可以加工兩孔距由120mm到360mm的軸。

同時為了方便排除加工時的鐵屑，我們特意在V型槽底端開了一條寬度為10mm排屑槽，此槽可以讓加工出來的鐵屑更容易的排除，同時也提高了加工的精度。經(jīng)過上述分析可以知道此夾具體不僅結(jié)構(gòu)合理，通用型也很強，同時加工容易。滿足課題要求。

2.6精度分析與計算

由課題設(shè)計要求可知，加工孔的位置要求為：

1）φ15H7孔對φ30h7外圓的垂直度公差為0.1mm/100mm。2)φ15H7孔對φ30h7外圓軸線的對稱度公差為0.1mm。位置精度（δk1=0.01mm，δk2=0..10mm）校核如下。①影響位置精度δk1的因素有三項： △k1=0.01mm/100mm △A+△T=0.02 mm/100mm △T=（0.034-0.014）mm/48mm=0.042/100mm(鉸刀尺寸為φ15 時的歪斜)按概率法計算得

√（0.01/100）2 +(0.02/100)2+（0.042/100）2=0.044/100mm＜δk1 故其夾具的精度較低。

②影響位置精度δk2的因素有兩項：

△T1=0.03 mm(鉸套中心對V形塊標(biāo)準(zhǔn)圓柱的對稱度)△T2=0.034-0.014=0.020 mm（鉸刀與鉸套的配合間隙）將誤差合成得

√0.032+0.0202=0.030mm＜δk2 由上述分析及公式的計算 √△D2+△A2+△G2+△T2≤δk 此夾具加工滿足加工精度要求

3.繪制夾具總圖

根據(jù)已完成的夾具結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)一步修改結(jié)構(gòu)，完善視圖后，繪制正式夾具總裝 圖。（附圖1）

4.繪制夾具零件圖

（附圖2）5.夾具操作動作說明（與裝配圖說明）

（1）擋塊體的安裝

先用擋板緊固螺釘3把擋塊體2緊固在夾具體1上，再把定位螺桿6裝進(jìn)擋塊體，調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)募庸ぞ嚯x，然后用螺母5緊固。（2）鉆套支架的安裝

先把11緊固雙頭螺桿的一頭裝進(jìn)10支架壓緊鐵塊中，再把10支架壓緊鐵塊裝進(jìn)1夾具體的T型槽中。然后把12鉆套支架下的孔穿過11緊固雙頭螺桿并與T型槽配合好。最后裝上5螺母，并擰緊。（3）支架的安裝

此安裝與（2）步驟相同，這里不再重復(fù)。（4）鉆套的安裝

先把7鉆套的下端φ30g6配合到12鉆套支架上φ30H7的孔。在轉(zhuǎn)動7鉆套的缺口并對準(zhǔn)緊固螺釘?shù)穆菘祝缓蟀?鉆套緊固螺釘擰緊。（5）工件的裝夾

打開13工件壓緊橫梁和15拉緊螺桿，把工件放在壓緊橫梁下面。推動軸靠緊到6定位螺桿，然后放下1壓緊橫梁，打上15拉緊螺桿，使拉緊螺桿穿過壓緊橫梁右端的槽，然后擰緊5螺母。從而使13壓緊橫梁壓緊工件。（6）加工操作

把夾具體放到鉆床的工作臺上，移動夾具體使7鉆套上端口對準(zhǔn)鉆頭。先用Φ14.8鉆頭鉆通加工軸，換上Φ15的鉸刀加工孔。（7）把工件取下來加工另一個工件。（8）一個工作日完后，清掃夾具體。

6.設(shè)計心得體會

1）目標(biāo)完成情況：

經(jīng)過幾個星期的努力，設(shè)計達(dá)到了預(yù)想的成功，由于條件的限制沒能加工出成品，但對于我自己來說已經(jīng)學(xué)到了不少東西。2）存在不足：

一是對鉆床的不熟悉，二是在公差與配合方面的知識所學(xué)較少。3）程序設(shè)計中遇到的問題及解決方法： 主要困難：學(xué)院圖書館相關(guān)資料有限。

解決方法：在互連網(wǎng)上收集相關(guān)資料與有關(guān)公司聯(lián)系落實加工 4）總結(jié)和體會：

通過這次課程設(shè)計，我更加熟練的掌握了使用機械制圖的方法，加深了對機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程知識的理解。由于時間倉促，設(shè)計還有很多不足之處，如：夾具部分不夠全面，效率不高等等，都是對工藝基礎(chǔ)不熟練，對相關(guān)認(rèn)識缺乏造成的。在實踐過程中李老師給了我很大的幫助和鼓勵，在今后的學(xué)習(xí)中我會加強理論與實踐的結(jié)合，通過不斷的摸索來彌補自己在機械制作方面的差距。

與同學(xué)討論我們設(shè)計過程遇到的問題更是一件快樂的事情，只有彼此都付出，彼此都努力維護(hù)才能將作品做的更加完美。

對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這次實習(xí)必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶!首先從課程設(shè)計本身來說，是對我們平時所學(xué)的專業(yè)知識的鞏固，回想課程設(shè)計剛開始時，全無思路，舉步維艱。對于理論知識掌握不牢固的我來說，真是書到用時方恨少，所以我把這學(xué)期學(xué)過的專業(yè)課書籍又看了一遍，并且又請教了老師和同學(xué)，來了設(shè)計靈感。其次，課程設(shè)計也鍛煉了我們大家的團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，剛開始的時候，我們大家都是兩眼發(fā)黑，什么思路都沒有，但是大家卻懂得團(tuán)結(jié)協(xié)作，雖然每個人的設(shè)計內(nèi)容都不同，但是思路都是大同小異，所以大家各自去 13 查閱資料，而且是分別查閱不同的資料，最后大家匯總，擬定出每一個人夾緊方案，和夾具形狀，工作效率提高了幾倍。第三，在課程設(shè)計的過程中能培養(yǎng)我們的創(chuàng)新能力，雖然我們的設(shè)計內(nèi)容都是很簡單，但是這其中也不乏創(chuàng)新能力的體現(xiàn)，比如我們有的同學(xué)的加工位置不再同一軸線上，是分布在圓周上，按照以前的經(jīng)驗就是利用分度裝置，但是我們同學(xué)卻設(shè)計了一個新穎的夾具，這是對我們創(chuàng)新能力的最好的鍛煉方式的體現(xiàn)。

這次課程設(shè)計馬上就要結(jié)束了，回想這一段設(shè)計路程，雖然我收獲了許多，但同時發(fā)現(xiàn)了自己存在的很多不足，自己知識有很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高等。以后在這些方面我要重點改正。我很感謝這次課程設(shè)計，同時通過這次設(shè)計使我們對夾具設(shè)計的過程有了一個比較全面的了解，他把我們從枯燥的理論知識中解放了出來，是我們發(fā)現(xiàn)了這其中的樂趣，為我們以后的工作指明了道路。

7.參考文獻(xiàn)

[1].蘭建設(shè).機械制造工藝與夾具[M].機械工業(yè)出版社,2008 [2].黃云清.公差配合與測量技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社,2009 [3].劉曉年.機械制圖[M].機械工業(yè)出版社,2007 [4].隋明陽.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,2002 [5].王啟平主編王振龍.狄士春副主編.機械制造工藝學(xué)(第5版)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005 [6].王啟平主編.機床夾具設(shè)計[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005 [7].李旦.邵向東.王杰等.機床專用夾具圖冊[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998

8.致 謝

在老師和同學(xué)的共同努力下，我在兩周的時間內(nèi)完成了夾具課程設(shè)計。我們花費的時間很長，因為這是同學(xué)第一次進(jìn)行這樣的課程設(shè)計。雖然過程中我們遇到了很多困難，但是在老師的指點下，同學(xué)們做的十分的努力。這次我們終于把所學(xué)的知識運用到現(xiàn)實中來了，這對同學(xué)們加深對課本知識的理解很有好處。同學(xué)學(xué)會了對于不同的待加工工件設(shè)計不同的夾具，對于夾具的各種標(biāo)準(zhǔn)件都學(xué)會了如何查標(biāo)準(zhǔn)件手冊、如何使用它們。這些都是因為老師的幫助下，我們才能完成的。謝謝老師。

第三篇：鉆床夾具畢業(yè)設(shè)計論文說明書

前言

機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)的一門主要專業(yè)課。其目的在于：

(1)學(xué)習(xí)和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。

(2)為了開闊視野，掌握制造技術(shù)最新發(fā)展，開闊專業(yè)視野，培養(yǎng)復(fù)合型人才，促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)在我國的研究和應(yīng)用，“先進(jìn)制造技術(shù)”以作為許多學(xué)校的必修課程。為了提高學(xué)生綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課程設(shè)計訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機械設(shè)計方面的理論知識。

(3)使學(xué)生具有運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。

零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。在加工中除了需要機床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機床夾具。它們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機床獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。通常把確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程，稱為定位。當(dāng)工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破壞，還應(yīng)該用一定的機構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作，稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過機床夾具來實現(xiàn)的。機床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。

第1章 夾具的發(fā)展概況

機床夾具實在金屬切削中用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地加緊，以接受加工的工藝裝備。

夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。

1、機床夾具的現(xiàn)狀

國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：

2、現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向

現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。

（2）精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。

（3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。

（4）柔性化 指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。

第2章 夾具設(shè)計

2.1 夾具的功用

（1）穩(wěn)定地保證工件的加工精度

用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，因此可使一批工件的加工精度保持一致。

（2）提高生產(chǎn)率

使用夾具裝夾工件方便、快捷，工件不需要劃線、找正，可顯著地減少輔助工時；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效的夾緊機構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。

（3）擴大機床的使用范圍

有些機床夾具實質(zhì)上是對機床進(jìn)行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上安放鏜模家具，就可以進(jìn)行箱體零件的孔系加工。

（4）減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。

2.2 夾具的設(shè)計

2.2.1.設(shè)計前的準(zhǔn)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，決定了夾具的復(fù)雜程度和自動化程度。

根據(jù)零件的工序要求，為單件小批量生產(chǎn)，從經(jīng)濟性和實用性綜合考慮，采用手動夾具即可滿足加工要求。

（2）熟悉工件零件圖和工序圖

已知待加工件如下圖2-1所示，零件材料為HT200，加工B向2-Ф8通孔。（前工序已將各尺寸加工完成）

（3）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反感、操作、估算加緊力等方面必不可少的。

2.2.2加工方法

本工序是轉(zhuǎn)2-Ф8的通孔，選擇的機床是搖臂轉(zhuǎn)床，采用手動夾緊機構(gòu)。

12.52A358612.5?55?35H80.0***410R601756.3B2XM8 7H120R96020B412.5C1114R65070±0.1190±0.230 圖2-1 工件視圖

2.3.總體方案的確定

2.3.1定位方案

工序圖只是給出了原理方案，此時應(yīng)根據(jù)仔細(xì)分析本工序的工序內(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，確定具體的定位方案和定位原件。

根據(jù)本工序的加工內(nèi)容，在搖臂鉆床上已A面和孔Ф

35、Ф12鉆2-Ф8通孔，采用一面兩孔的定位方案。Ф35H8孔定位元件是短圓柱銷，限制兩個自由度，Ф12H8孔定位元件是菱形銷限制一個自由度，與Ф35H8孔配合限制一個自由度，A面的定位元件是大平面限制三個自由度，符合六點定位原理的要求。如下圖2-2所示：

12.515

圖2-2 一面兩孔定位

1-菱形銷 2大平面 3短圓柱銷

2.3.2選擇定位元件，設(shè)計定位方案

為了更好的選擇定位元件應(yīng)注意以下問題：

1.定位元件（機構(gòu)）設(shè)計和布置應(yīng)保證工件定位穩(wěn)定，并有足夠的剛度。2.定位元件的材料和技術(shù)條件應(yīng)確保定位精度的穩(wěn)定性和使用的持久性。

3.多數(shù)定位元件已標(biāo)準(zhǔn)化，選擇標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可簡化夾具的設(shè)計制造成本。

2-3短圓柱銷

2-4菱形銷

2.3.3.夾緊方案的設(shè)計和壓緊裝置的選擇

在機械加工工程中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系的兩個工作過程。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。

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。

（1）根據(jù)工件形狀、大小、加工要求、定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置情況，確定加緊點和作用方向。

（2）分析工件的受力情況，確定夾緊力的大小。

（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。

結(jié)合加工零件的具體情況，在分析考慮以上分析的基礎(chǔ)上確定本加工零件的夾緊方案如2-5圖所示：

圖2-5 夾緊方案示意圖

夾緊置除了要求能將工件夾緊壓牢之外，還對工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本及操作工人的勞動強度等均有較大的影響。因此，在設(shè)計夾緊裝置時應(yīng)滿足以下要求：

（1）夾緊過程中，必須保證定位的準(zhǔn)確可靠，即不破壞原有的定位。

（2）夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在整個加工過程中位置穩(wěn)定不變，振動小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。

（3）夾緊裝置的目的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡單，工藝性好，便于制造和維修。

（4）夾緊裝置應(yīng)具有良好的自鎖性能。（5）夾緊裝置得到操作應(yīng)當(dāng)方便，安全，迅速。

根據(jù)以上對夾緊機構(gòu)的要求和鉆床夾具的主要技術(shù)要求，本設(shè)計采用的夾緊機構(gòu)比較簡單，如圖2-6所示。

2-6 快速螺旋夾緊機構(gòu)

2.3.4 導(dǎo)正裝置的選擇

刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度，增加鉆頭的支撐以提高其剛度，減少刀具的變形，保證孔加工的位置精度，常用的幾種鉆套如下圖所示。

圖2-7固定鉆套（A型）圖2-8可換鉆套 圖2-9快換鉆套

圖示鉆套均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計時可以查夾具設(shè)計手冊。本次設(shè)計由于加工方式只有鉆一道工序，屬于單件小批量生產(chǎn)，故選用A型固定鉆套，可直接壓入鉆

模中，過盈配合，定位精度高，結(jié)構(gòu)簡單。如下圖2-10所示

圖2-10 固定鉆套 2.3.5鉆模板設(shè)計

鉆模板是供安裝鉆套用的。要求有一定的強度和剛度，以防止由于變形而影響鉆套的位置精度和導(dǎo)向精度。按其與夾具體的連接方式不同，可分多種形式。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)要求，本工序采用固定式鉆模板，固定在夾具體上不可移動，因此加工孔氏可獲得較高的位置精度。鉆模板如下圖2-11所示：

2-11 轉(zhuǎn)模板 2.3.6.夾具體的設(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。通過對夾具上各組成件的分布情況、零件形狀、尺寸以及加

工性質(zhì)的考慮，采用鑄造夾具體，鑄造夾具體的優(yōu)點是可鑄出復(fù)雜形狀，工藝性好，并具有較好的抗壓強度、剛度和抗振型。夾具體如2-12圖

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(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 根據(jù)以上要求所設(shè)計的夾具體如下圖所示：

2-12 夾具體

第3章 夾具裝配圖上的尺寸和技術(shù)條件

夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和技術(shù)要求，主要目的是為了檢驗本工序零件加工表面的形狀，位置和尺寸精度在夾具中是否可以達(dá)到，為了設(shè)計夾具零件圖，也為了夾具裝配和裝配精度的檢測。

3.1.夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸

（1）夾具總體外形輪廓尺寸，總長425mm，總寬246mm，總高326mm。

（2）夾具與鉆模套導(dǎo)向的配合關(guān)系，如夾具與鉆模套所需的配合Φ15H7/n6。

（3）各定位元件之間，定位元件與工件之間，與家具體之間裝配后的位置尺寸及公差，如圓柱銷與孔配合為Φ35H7/n6，菱形銷與孔配合為Φ12H7/r6。

（4）上述聯(lián)系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相應(yīng)公差的1/3-1/5,最常用的是1/3，此次采用的是1/3。

如兩個孔φ12之間尺寸是70±0.11，孔φ12到φ35H8的尺寸為90±0.2，則可以選擇菱形銷的中心線到專用長銷的尺寸為162±0.1。

3.2.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求

夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求包括：相關(guān)元件表面間的位置精度，主要表面形狀精度等。

（1）鉗工配做銷；

（2）定位大平面與夾具體基準(zhǔn)平面間的垂直度為0.05mm；（3）鉆?？着c夾具體基準(zhǔn)平面間的垂直度為0.05mm；（4）圓柱銷的軸線與定位大平面間的平行度為0.02mm。夾具總裝配圖如3-1所示：

3-1夾具裝配圖

第4章 夾具零件圖上的尺寸和技術(shù)條件 零件圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和技術(shù)要求，標(biāo)注的主要目的是保證夾具體各個零件之間的尺寸要求和安裝配合后的精度要求，也是為了各夾具零件加工后進(jìn)行安裝配合能滿足制造工件的要求，本設(shè)計所畫夾具零件圖為夾具體。

4.1 夾具零件圖上標(biāo)注的尺寸

(1)夾具體的外形尺寸，總長為425m，總寬246mm，總高42mm。

(2)夾具體上各螺紋孔之間的位置尺寸要求，定位銷的配做精度要求。

4.2 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(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(dá)到的技術(shù)要求。

(2)夾具體零件圖需要標(biāo)注必要的表面粗糙度、形位公差、極限配合等技術(shù)要求，以滿足加工精度。夾具體零件示意圖如圖4-1所示

圖4-1 夾具體零件示意圖

第5章 設(shè)計論證

5.1 設(shè)計方案論證

（1）根據(jù)所給工件的需要，選擇加工機床，選用立式鉆床加工比較合理。

（2）然后工件主要定位部分為兩個φ8的孔，工序要求以A面和φ35，φ12孔進(jìn)行定位。根據(jù)提供的要求一面兩孔，用一面兩銷定位，正好滿足六點定位原理且結(jié)構(gòu)簡單，所以這里就是選擇一面兩銷的優(yōu)點。

（3）最后將專用長銷先固定在平面上，以平面、長銷和菱形銷進(jìn)行定位。一面兩銷把工件定位后，可利用螺旋夾緊機構(gòu)來對工件進(jìn)行夾緊，工件的夾緊力的方向應(yīng)和工件待加工孔的軸線方向垂直，并保證該軸線和夾具體底面有一定的平行度要求。

5.2 設(shè)計方法與結(jié)果

（1）根據(jù)加工要求，鉆兩φ8孔，選用搖臂鉆床。

（2）工序要求以A面和φ35，φ12孔進(jìn)行定位。根據(jù)提供的要求一面兩孔，用一面兩銷定位。大平面限制三個自由度，圓柱銷限制兩個自由度，菱形銷限制一個自由度，工件完全定位，符合六點定位要求。

（3）工件定位后，利用快速螺旋夾緊機構(gòu)進(jìn)行夾緊，夾緊簡單而迅速，滿足操作要求

課程設(shè)計心得

通過這次課程設(shè)計實訓(xùn)，使我對機械裝備課程有了更進(jìn)一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當(dāng)然，我們現(xiàn)在對機械設(shè)計只不過時一個初步的了解，這門課程還有更多的知識等著我們?nèi)W(xué)習(xí)，在這兩周短暫的課程設(shè)計里，我學(xué)會了一些機械設(shè)計的最基本的理論，同時也對機械裝備產(chǎn)生了濃厚的興趣。在這次課程設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計和計算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問題，這也是我今后努力的方向，我會繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，來豐富自己的知識。

在這段時間的不懈努力下，我了解了在課程設(shè)計中應(yīng)注意的問題： 注意與工藝規(guī)程的銜接，夾具設(shè)計應(yīng)和工序設(shè)計統(tǒng)一。所需設(shè)計的夾具絕大多數(shù)用于零件加工的某一特定工序。在工藝設(shè)計環(huán)節(jié)中，對該工序的設(shè)計已要求設(shè)計其定位與夾緊方案，因此夾具設(shè)計的具體內(nèi)容應(yīng)與工序設(shè)計保持一致，不能相互沖突。

設(shè)計時要有整體觀念。夾具設(shè)計有其自身的特點：定位、夾緊等各種裝置在設(shè)計前是分開考慮的，設(shè)計后期通過夾具體的設(shè)計將各種元件聯(lián)系為一個整體。

設(shè)計中應(yīng)學(xué)習(xí)正確運用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范對于國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要嚴(yán)格要求和執(zhí)行。夾具設(shè)計過程中選擇各種功能元件時應(yīng)注意盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件，減少非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計制造工作量，降低夾具成本。

致謝

在老師和同學(xué)的共同努力下，完成了夾具課程設(shè)計。我們花費的時間很長，因為這是同學(xué)第一次進(jìn)行這樣的課程設(shè)計。雖然過程中我們遇到了遇到困難，但是在張老師的指點下，同學(xué)們都的十分的努力。我們這次終于把我們所學(xué)的知識運用到現(xiàn)實中來了，這對同學(xué)們加深對課本知識的理解很有好處。同學(xué)學(xué)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(biāo)準(zhǔn)件都學(xué)會了如何查標(biāo)準(zhǔn)件手冊、如何使用它們。這些都是因為老師的幫助，我們才能完成的。在這里真心感謝張老師。

經(jīng)過前段時間的辛辛苦苦，我受益匪淺。這次課程設(shè)計把我們所學(xué)的專業(yè)知識有機的結(jié)合在了一起，并在現(xiàn)實生活現(xiàn)實得以應(yīng)用。這讓我們加深對課本知識的理解的同時，又讓我們學(xué)會并掌握夾具，專用夾具設(shè)計的一般基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計和思考能力，為后續(xù)的專業(yè)課程畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備，并為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)，收獲確實不小。

這次課程設(shè)計讓我對機械裝備設(shè)計有了進(jìn)一步的了解，并對機床夾具有所了解。并收獲了很多，給即將踏入工作崗位我們一次很好的鍛煉機會。在此我要特別感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給我們這次機會，再次感謝張老師在百忙之中給我課程設(shè)計導(dǎo)，衷心地說一句 “老師您辛苦了”。

參考文獻(xiàn)

[1] 《機床夾具圖冊》

孫已德

編著

機械工業(yè)出版社 [2] 《機床夾具設(shè)計》

肖繼德 陳寧平

主編

機械工業(yè)出版社 [3] 《現(xiàn)代機床夾具設(shè)計》 吳 拓

編著

化學(xué)工業(yè)出版社

[4] 《機床夾具設(shè)計手冊》 徐弘本

主編

遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 [5] 《機床夾具圖冊》 孟憲棟

主編

機械工業(yè)出版社 [6] 《機床夾具設(shè)計》

[7] 《機械制造裝備設(shè)計》

王啟平

主編 趙雪松 任小中 于 華 編著 17

哈爾濱工業(yè)出版社 華中科技大學(xué)出版社

第四篇：畢業(yè)設(shè)計--夾具模版

安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

畢 業(yè) 設(shè) 計

課題: 偏心軸承夾具設(shè)計

系（部）：

機 械 工 程 系

專 業(yè)： 機械制造與自動化 班 級： 機自3082 姓 名： 周 潤 之

學(xué) 號： 1204083095 指導(dǎo)教師： 王 甫

2011 ～ 2012 學(xué)年第 一 學(xué)期 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書

專業(yè)：機械制造與自動化 班級：機自3092 學(xué)生：葛日龍 一：設(shè)計題目：

螺紋球形軸工藝設(shè)計 二：設(shè)計內(nèi)容：

設(shè)計螺紋球形軸加工工藝，用數(shù)控車床加工；

根據(jù)要求，選擇機床、刀具、夾具、毛胚，編寫加工程序。加工零件。

繪制加工工藝圖 制作加工工藝卡片 三 原始文件

規(guī)定設(shè)計要求的圖紙一張

四：完成日期：2012 年 2 月 28 日

指導(dǎo)教師：

年 月 日簽發(fā)

目 錄

前言…………………………………………………………………………………1 摘要（包括關(guān)鍵詞）………………………………………………………………1 第1章 概述………………………………………………………………………1 1.1零件圖的分析……………………………………………………………11 1.2 機床選擇分析……………………………………………………………1 1.3夾具選擇分析……………………………………………………………3 第2章 選擇工藝方案....................................................6 2.1 分析加工對象 ……………………………………………………………… 4 2.2零件工藝性分析…………………………………………………………6 2.3制訂夾具設(shè)計方案…………………………………………………………6 第3章 定位誤差確定……………………………………………………………14 3.1 定位誤差分析和確定………………………………………………………14 3.2 定位元件設(shè)計………………………………………………………………1 3.3 定位誤差分析與計算…………………………………………………………14 3.4 定位誤差的校核……………………………………………………………1 第4章 夾緊力確定…………………………………………………………………1

4.1 工件夾緊力的分析…………………………………………………………1 4.2 夾緊裝置的設(shè)計……………………………………………………………1 4.3 夾緊力的計算………………………………………………………………1 4.4 夾緊力的校核………………………………………………………………1 第5章 定位元件的設(shè)計……………………………………………………………

1（這些由學(xué)生自己設(shè)計而定，有的可以有，有的可以沒有）5.1 機架設(shè)計……………………………………………………………………1 5.2 鉆模板設(shè)計…………………………………………………………………1 5.3 定位盤設(shè)計…………………………………………………………………1 5.4 可換鉆套設(shè)計………………………………………………………………1 5.5 定位銷、開口墊片及墊片設(shè)計……………………………………………1 畢業(yè)總結(jié)…………………………………………………………………………… ……18 致謝……………………………………………………………………………………19 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………20 附錄一（夾具零件圖紙）………………………………………………………………21 附錄一（夾具零件的加工工藝卡）……………………………………………………21

叫學(xué)生按照這個目錄搞，內(nèi)容可以自行加減，大約30頁左右紙即可。圖紙要拼起來要有一張A0圖紙大即可。

這里的內(nèi)容有很多不合適的地方，請自行根據(jù)情況更改，目錄大致按照這個，自行調(diào)整。

按照這個目錄來，內(nèi)容是拼湊的，參考一下。

前 言

畢業(yè)設(shè)計是我院大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我們在對所學(xué)課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，突出綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，并注意加強專業(yè)知識的廣度，積極吸納新技術(shù)，體現(xiàn)了應(yīng)用性、實用性、綜合性和先進(jìn)性。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。在這次畢業(yè)設(shè)計之我通過在畢業(yè)工作前的這次綜合性訓(xùn)練，使我在下面幾方面中得到了很好的鍛煉：

（1）通過本次設(shè)計課程的學(xué)習(xí)，我掌握了沖壓彎曲工藝過程設(shè)計及模具設(shè)計過程的基本方法，合理選擇、使用和維護(hù)沖壓設(shè)備，具有設(shè)計中等復(fù)雜程度沖壓見的沖壓工藝及模具的能力。

（2）分析零件工藝了解并運用冷沖模課程中的基本理論知識以及在冷沖壓生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的工藝尺寸確定等問題。

（3）提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計冷沖模的訓(xùn)練，根據(jù)被加工零件的加工要求，能設(shè)計出高效，經(jīng)濟合理且能保證加工質(zhì)量的模具的能力。

（4）掌握基本技能訓(xùn)練得到提高，如分析計算，繪圖以及合理的選擇符合零件加工要求好的方法。

（5）提高了我在模具設(shè)計中如何解決問題、如何分析問題的能力。對我個人而言，我希望通過學(xué)校這次畢業(yè)設(shè)計對我三年來所學(xué)是專業(yè)課程進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國的建設(shè)打一個良好的基礎(chǔ)。

由于個人能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教，本人將表示真誠的感謝！

摘要

本設(shè)計說明書是圍繞著該零件所設(shè)計的偏心軸承夾具，是鉆床專用夾具。夾具的材料為Q235，精度等級為自由公差，即IT14級。可換鉆套的材料為45鋼，表面滲碳。本設(shè)計說明書是以正確的參數(shù)、表格和插圖對夾具進(jìn)行解析和參照，是一本圖文并茂的設(shè)計說明書。本偏心軸承夾具的設(shè)計是先對其進(jìn)行工藝分析、計算，然后再以計算的數(shù)據(jù)及參考夾具國家標(biāo)準(zhǔn)畫出裝配草圖、零件圖等等。由于該零件的外形結(jié)構(gòu)可視為圓形，鉆模的構(gòu)造應(yīng)該選用帶分度裝置的回轉(zhuǎn)式鉆模； 該夾具具有一定的通用性，生產(chǎn)效率高，精度一般，操作方便及易安裝和維修，可以更換鉆套、鉆模板、定位盤、開口墊片和定位銷。制造簡單、成本低，安裝簡單，使用時工件與定位盤的配合精度要求較高，且要保證機架與定位盤的潤滑度，夾具壽命較低。

關(guān)鍵詞：

通用性、經(jīng)濟性、可行性。1.

第五篇：雙孔鉆床夾具畢業(yè)設(shè)計論文機械裝備設(shè)計

洛陽理工學(xué)院

課程設(shè)計說明書

課程名稱：機械制造裝備設(shè)計 設(shè)計課題：鉆床夾具設(shè)計

專

業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班

級： 姓

名：

學(xué)

號:

****年**月**日

鉆床夾具課程設(shè)計任務(wù)書

題目：設(shè)計“接頭”零件的鉆床夾具

設(shè)計內(nèi)容：

1、鉆床夾具裝配圖 1 張

2、鉆床夾具零件圖 1 張

3、課程設(shè)計說明書 1 份

設(shè)計要求：

1、在搖臂鉆床上加工彎板的M向2×φ12的通孔。以甲面（底面），φ32H8定位；保證φ32H8的軸線到甲面的距離為50±0.10。

2、夾具設(shè)計要求合理，有利提高加工精度，保證

加工質(zhì)量，降低加工成本，提高勞動生產(chǎn)率和

減輕工人的勞動強度，便于批量生產(chǎn)。

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

機械工程 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： 鉆床夾具設(shè)計

課程設(shè)計片篇幅：

圖 紙 二 張 說明書 18 頁

指導(dǎo)老師評語：

年 月 日 指導(dǎo)老師

目 錄

緒論..............................................................................................................................................1 第一章 夾具的發(fā)展概況.........................................................................................................2 第二章 專用夾具設(shè)計.............................................................................................................4

2.1設(shè)計前的工作準(zhǔn)備..........................................................................................................................4 2.1.1 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)...............................................................................................................4 2.1.2 熟悉工件零件圖和工序圖...........................................................................................................4 2.1.3加工方法........................................................................................................................................5 2.2總體方案的確定..............................................................................................................................5 2.2.1 定位方案.......................................................................................................................................5 2.2.2 夾緊機構(gòu).......................................................................................................................................6 2.2.3 選擇導(dǎo)向裝置...............................................................................................................................8 2.2.4 夾具體...........................................................................................................................................9 2.3繪制夾具裝配圖............................................................................................................................11 2.3.1 定位、夾緊、導(dǎo)向、夾具體.....................................................................................................11 2.4夾具精度的驗算............................................................................................................................13 2.4.1誤差分析......................................................................................................................................13 2.4.2誤差計算......................................................................................................................................14

第三章 方案設(shè)計論證..........................................................................................................15

3.1設(shè)計思路.......................................................................................................................................15 3.2設(shè)計方法與結(jié)果............................................................................................................................15

致謝...........................................................................................................................................16 感想...........................................................................................................................................17 參考文獻(xiàn)..................................................................................................................................18

緒論

機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于：

1〕培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機械課設(shè)方面的理論知識。

2〕學(xué)習(xí)和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。

3〕使學(xué)生具有運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。在加工中除了需要機床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機床夾具。他們時機床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機床獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。通常把確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程，稱為定位。當(dāng)工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而3破壞定位，還應(yīng)該用一定的機構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作，稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過機床夾具來實現(xiàn)的。機床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。

就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。

第一章 夾具的發(fā)展概況

機床夾具實在金屬切削中用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地加緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動輕度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。

夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。

1、機床夾具的現(xiàn)狀

國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：

（1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；

（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；（3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；

（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；

（5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；

（6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。

2、現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向

現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。

（2）精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。

（3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。

（4）柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。

第二章 專用夾具設(shè)計

2.1設(shè)計前的工作準(zhǔn)備

1）熟悉任務(wù)書，明確設(shè)計的內(nèi)容與要求。2）熟悉設(shè)計指導(dǎo)書、有關(guān)資料、圖紙等。3）觀看實物，了解夾具的工作過程。

2.1.1 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。如大批量生產(chǎn)時，一般選擇機動、多工件，自動化程度高的方案，結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜，成本也提高較多。

經(jīng)分析所加工工件屬于輕型零件。結(jié)合實際生產(chǎn)類型屬于大批生產(chǎn)。根據(jù)所加工工件可知，屬于中批生產(chǎn)，經(jīng)過經(jīng)濟性和實用性考慮,夾具設(shè)計成手動，即可滿足要求。

2.1.2 熟悉工件零件圖和工序圖

零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計的直接依據(jù)。

圖2-1 彎板零件圖

已知待加工工件如上圖2-1所示，零件材料HT200，加工2-Φ12孔（左邊兩個孔，前工序已將各部尺寸加工）。

2.1.3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)零件圖可知，本道工序的內(nèi)容是鉆兩個Φ12的孔，所選用的是搖臂鉆床，在手動的專用夾具中加工完成。

2.2總體方案的確定

2.2.1 定位方案

工序圖只是給出了原理方案，此時應(yīng)仔細(xì)分析本工序的工序內(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，確定具體的定位方案和定位元件。

要擬定幾種具體方案進(jìn)行比較，選擇或組合最佳方案。

根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(hù)。選用兩段短圓柱銷加上窄面上的一個菱形定位銷定位在夾具體上，用兩段短圓柱銷定工件的四個自由度，一窄面上菱形定位銷限制兩自由度，工件被完全定位。

因此根據(jù)本次夾具設(shè)計的零件，我設(shè)計的定位方案為兩短圓柱銷和菱形銷組合定位，可以制6個自由度。

所選用定位銷類型及對比分析：

圖2-2短形定位銷 圖2-3菱形定位銷 圖2-4長形定位銷

如圖2-2短形圓柱銷能夠使所設(shè)計的夾具體占用的空間小且能夠滿足夾緊要求。

如圖2-3菱形定位銷，本夾具定位方式為兩短圓柱銷和菱形銷組合定位，選用一個菱形銷，這樣可以避免過定位，有利于很好的定位，所以選用菱形定位銷。

如圖2-4長型定位銷，不能夠滿足定位方式同時其所占用的空間太大，不利于節(jié)省材料，不經(jīng)濟，也不利于夾具的設(shè)計，所以不選用長型的定位銷。

如圖2-5一個圓柱銷和一個面定位，另外一個圓柱銷輔助支撐，這樣可以避免過定位，定位可靠，而且便于工人操作。

圖2-5短圓柱銷和端面定位

綜上所述所選用的定位方式為如圖2-5短圓柱銷和端面定位。

2.2.2 夾緊機構(gòu)(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(zhǔn)確、不變形。

(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。

選用M12的螺栓、斜鍥夾緊機構(gòu)組合來夾緊工件。

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。

方案一 使用氣動斜鍥夾緊機構(gòu)

方案二 使用螺栓手動斜鍥夾緊機構(gòu)

方案三 使用偏心夾緊機構(gòu)

由于工件批量小，宜用簡單的手動裝置。氣缸成本比較高，且要求密封性良好，同時加工零件時必須保證鉆頭豎直向下，因此有30度角度要求，因此夾緊力應(yīng)垂直指向30度斜面。采用螺栓手動斜鍥夾緊機構(gòu)，使工件裝卸迅速、方便。同時斜鍥夾緊機構(gòu)，夾緊力較小，滿足自鎖條件。同時采用螺栓控制前進(jìn)距離，效果較好，操作不便，安裝不易。偏心夾緊機構(gòu)夾緊力和夾緊行程都較小，同時對于加工零件此種夾緊方式操作不適合，而且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。因此選擇方案三使用偏心夾緊機構(gòu)。

2.2.3 選擇導(dǎo)向裝置

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(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇，常用的幾種鉆套如下圖所示

圖2-6可換鉆套 圖2-7快換鉆套 圖2-8固定鉆套（A、B型）

根據(jù)本設(shè)計夾具類型，工件大批大量生產(chǎn)，為提高加工效率，所選快換鉆套，如下圖2-9所示：

圖2-9 快換鉆套

2.2.4 夾具體

用來安裝和固定定位元件，夾緊機構(gòu)和鉆模板的實體。具體大小根據(jù)整個機構(gòu)的大小而調(diào)整，要保證機構(gòu)的穩(wěn)定，水平，所以形位公差會有較嚴(yán)格的要求。

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(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性

根據(jù)要求夾具體選用鑄件，這樣既滿足要求而且工藝性較鍛造好，然后對夾具體毛皮加工成如下圖2-10所示：

2-10 夾具體零件圖

2.3繪制夾具裝配圖

2.3.1 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(biāo)注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。對零件編號，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。其中還要在定位，導(dǎo)向完成后進(jìn)行定位精度驗算，在夾緊機構(gòu)完成后進(jìn)行夾緊力的驗算，以及重要的受力元件或機構(gòu)的強度、剛度驗算。如下圖所示：

圖2-11 夾具體總裝圖

（1）總裝配圖應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)盡可能1：1地繪制，這樣圖樣有良好的直觀性。主視圖應(yīng)按操作實際位置布置，三視圖要能完整清楚表示出夾具的工作原理和結(jié) 構(gòu)。

（2）視工件為透明體，用雙點畫線畫出主要部分（如輪廓，定位面‘夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。

（3）按照夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構(gòu)。

（4）畫出夾具體及其他聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋瑢A具各組成元件聯(lián)成一體。

（5）標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等

①夾具的外形尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。如本次設(shè)計中的長420mm，寬220mm，高205mm。

②夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位、國定尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。

③夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊對刀時塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸即公差。如快換鉆套與襯套之間采用間隙配合，其尺寸公差為F7H7?18，襯套與鉆模板之間采用過盈配合，其尺寸公差為?22。

k6n6④夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。如定位螺桿14與

H7夾具體孔的配合?26。

r6⑤各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。如設(shè)計中菱形定位銷7相對于已加工好兩孔中心線位置要求20?0.02mm；

上述聯(lián)系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相應(yīng)公差的1/3~1/10,最常用的是1/3。

（6）標(biāo)注技術(shù)條件和要求。

①定位元件的定位面間相互位置精度。

②定位元件的定位表面與夾具安裝基面的位置精度。如定位螺桿14與夾具體底面的平行度不得大于0.01；菱形定位銷7和加工工件?10孔配做，定位銷1與鉆模板2和夾具體30上的孔配做，定位銷1還與斜面體6和夾具體30上的孔配做，圓錐銷21和固定板22和夾具體30上的孔配做。

③定位表面與導(dǎo)向元件間的位置精度。快換鉆套2孔中心線對于夾具體28底面的垂直度誤差不得大于0.01/100。

④導(dǎo)向元件工作面間的位置精度。兩個快換鉆套中心線之間滿足50?0.04mm。⑤ 夾具上有檢測基準(zhǔn)面的話，還應(yīng)標(biāo)注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。

夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和技術(shù)要求，主要目的是為了檢驗本工序零件加工表面的形狀，位置和尺寸精度在夾具中是否可以達(dá)到，為了設(shè)計夾具零件圖，也為了夾具裝配和裝配精度的檢測。

（7）對零件編號，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。

每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。

完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。

完整填寫明細(xì)表，一般來說，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。

2.4夾具精度的驗算

2.4.1誤差分析

1、位置精度

夾具的主要功能是用來保證工件加工表面的位置精度。影響位置精度的主要因素有三個方面：

1）工件在夾具中的安裝誤差，它包括定位誤差和夾緊誤差。

2）夾具在機床上對定誤差，指夾具相對于刀具或相對于機床成形運動的位置誤差。

3）加工過程中出現(xiàn)的誤差，包括機床的幾何精度、運動精度，機床、刀具、工件和夾具組成的工藝系統(tǒng)加工時的受力變形，受熱變形，磨損，調(diào)整、測量中的誤差，以及加工成形原理上的誤差等。

第三項一般不易估算，夾具精度驗算是指前兩項，其和不大于工件允差的2/3為算合格。

2.4.2誤差計算

1、驗算中心距50±0.2mm 影響此項精度的因素有：

1）定位誤差，此項主要是定位孔Φ32H8與定位軸Φ32h7的間隙產(chǎn)生，最大間隙為0.05mm;2）鉆套與襯套的配合間隙，由

?18F7k6可知最大間隙為0.025mm；

3）鉆套內(nèi)孔與外圓的同軸度誤差，對于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項可以忽略；

4）鉆頭與鉆套間的間隙會引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e=0.034mm。

由于上述各項都是按最大誤差計算，實際上各項誤差也不可能同時出現(xiàn)最大值，各誤差方向也可能不一致，因此，其綜合誤差可按概率法求和=0.07mm。

該項誤差略大于中心距允差0.13mm的2/3，勉強可用。應(yīng)減小定位和導(dǎo)向的配合間隙。

第三章

方案設(shè)計論證

3.1設(shè)計思路

（1）首先根據(jù)已知工件需要，選擇加工機床，應(yīng)選用立式鉆床加工比較合理。（2）然后工件主要定位部分為直徑為Φ32H8的圓孔，這樣我設(shè)想用兩短圓柱銷和菱形銷組合定位，正好滿足六點定位原理，因此本次設(shè)計采用此種定位方案有其優(yōu)點。

（3）最后將兩短圓柱銷先固定在夾具體上，利用螺桿和斜鍥組合機構(gòu)夾緊，用兩短圓柱銷和菱形銷組合把工件定位后，可利用螺紋前進(jìn)來對工件進(jìn)行夾緊，工件的夾緊力的方向應(yīng)該垂直與工件的軸線方向，作用點為軸的切點。

3.2設(shè)計方法與結(jié)果

（1）首先對工件的加工要進(jìn)行分析，在工件上鉆2-Φ12的孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求，我認(rèn)為采用鉆床比較合理。

（2）然后，根據(jù)六點定位原理，選用兩短圓柱銷和菱形銷組合，正好滿足六點定位原理，由于限制了六方自由度，所以只需要將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了，在垂直方向上進(jìn)行夾緊，可以利用螺紋前進(jìn)來推動斜鍥，進(jìn)行夾緊，因為螺桿的運動控制簡單，而且不影響加工過程，所以最總選擇螺桿和斜鍥組合機構(gòu)進(jìn)行夾緊。

（3）最后，對整個夾緊方案分析得出，定位約合六點定位原理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計可行。

致謝

在老師和同學(xué)的共同努力下，我們在三周的時間內(nèi)完成了夾具課程設(shè)計。我們花費的時間很長，因為這是同學(xué)第一次進(jìn)行這樣的課程設(shè)計。雖然過程中我們遇到了遇到困難，但是在張老師的指點下，同學(xué)們都的十分的努力。我們這次終于把我們所學(xué)的知識運用到現(xiàn)實中來了，這對同學(xué)們加深對課本知識的理解很有好處。同學(xué)學(xué)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(biāo)準(zhǔn)件都學(xué)會了如何查標(biāo)準(zhǔn)件手冊、如何使用它們。這些都是因為老師的幫助下，我們才能完成的。在這里真心感謝張老師。

經(jīng)過前段時間的辛辛苦苦，我受益匪淺。這次課程設(shè)計把我們所學(xué)的專業(yè)知識有機的結(jié)合在了一起，并在現(xiàn)實生活現(xiàn)實得以應(yīng)用。這讓我們加深對課本知識的理解的同時，又讓我們學(xué)會并掌握夾具，專用夾具設(shè)計的一般基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計和思考能力，為后續(xù)的專業(yè)課程畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備，并為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)，收獲確實不小。

這次課程設(shè)計讓我對機械裝備設(shè)計有了進(jìn)一步的了解，并對機床夾具有所了解。并收獲了很多，給即將踏入工作崗位我們一次很好的鍛煉機會。在此我要特別感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給我們這次機會，再次感謝張老師在百忙之中給我課程設(shè)計導(dǎo)，衷心地說一句 “老師您辛苦了”。

感想

通過這次課程設(shè)計實訓(xùn)，使我對機械裝備課程有了更進(jìn)一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當(dāng)然，我們現(xiàn)在對機械設(shè)計只不過時一個初步的了解，這門課程還有更多的知識等著我們?nèi)W(xué)習(xí)，在這兩周短暫的課程設(shè)計里，我學(xué)會了一些機械設(shè)計的最基本的理論，同時也對機械裝備產(chǎn)生了濃厚的興趣。

在這次課程設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計和計算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問題，這也是我今后努力的方向，我會繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，來豐富自己的知識。

在這段時間的不懈努力下，我了解了在課程設(shè)計中應(yīng)注意的問題： 1）注意與工藝規(guī)程的銜接，夾具設(shè)計應(yīng)和工序設(shè)計統(tǒng)一

所需設(shè)計的夾具絕大多數(shù)用于零件加工的某一特定工序。在工藝設(shè)計環(huán)節(jié)中，對該工序的設(shè)計已要求設(shè)計其定位與夾緊方案，因此夾具設(shè)計的具體內(nèi)容應(yīng)與工序設(shè)計保持一致，不能相互沖突。

2）設(shè)計時要有整體觀念

夾具設(shè)計有其自身的特點：定位、夾緊等各種裝置在設(shè)計前是分開考慮的，設(shè)計后期通過夾具體的設(shè)計將各種元件聯(lián)系為一個整體。

3）設(shè)計中應(yīng)學(xué)習(xí)正確運用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

對于國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要嚴(yán)格要求和執(zhí)行。夾具設(shè)計過程中選擇各種功能元件時應(yīng)注意盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件，減少非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計制造工作量，降低夾具成本。

在老師和同學(xué)的共同努力下，我們在三周的時間內(nèi)完成了夾具課程設(shè)計。我們花費的時間很長，因為這是同學(xué)第一次進(jìn)行這樣的課程設(shè)計。雖然過程中我們遇到了遇到困難，但是在張老師的指點下，同學(xué)們都的十分的努力。我們這次終于把我們所學(xué)的知識運用到現(xiàn)實中來了，這對同學(xué)們加深對課本知識的理解很有好處。同學(xué)學(xué)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(biāo)準(zhǔn)件都學(xué)會了如何查標(biāo)準(zhǔn)件手冊、如何使用它們。這些都是因為老師的幫助下，我們才能完成的。在這里真心感謝張老師。

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