第一篇：夾具說明書

沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

前言

機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機械設(shè)計制造及其自動化（或機械工程及自動化）專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

機械設(shè)計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機械設(shè)計。

在機械制造廠的生產(chǎn)過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工、檢驗、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。

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。

4.擴大機床的工藝范圍

利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。

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，為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準備。

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

我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ)，規(guī)模也不小，實力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責任感，采取更加有效的措施，克服發(fā)展中存在的問題，把我國從一個制造業(yè)大國建設(shè)成為一個制造強國，成為世界級制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。

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1.產(chǎn)前準備

1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng)

工件的年生產(chǎn)量是確定機床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設(shè)計方案，采用此方案時，機床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設(shè)計方案，以減小機床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如5萬件以上夾具復(fù)雜用全自動化的設(shè)備，5000件小批量生產(chǎn)用手動設(shè)備。

1.2生產(chǎn)條件

直徑從1毫米以下至120毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。

臺式鉆床的加工范圍通常在15毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在15~75毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在25~120毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號和功率不同。最小的高速臺鉆的功率只有200W，最大的搖臂鉆的功率可以達到25KW。

臺鉗常用在立式鉆床和臺式鉆床上，只能夾持小型零件，大中型零件通常在搖臂鉆上加工，直接夾緊在工作臺上。Z5025型號立式鉆床，最大鉆孔直徑25mm，主軸端至底面距離1000mm，主軸級數(shù)9級，主軸轉(zhuǎn)速范圍500-2000轉(zhuǎn)每分鐘，主軸行程200mm，外形尺寸1050×687×1980。

1.3零件工藝分析

本次課設(shè)是要為此圖1-3-1中的后托架設(shè)計一個鉆?6和M6孔的夾具，最終實現(xiàn)將工件定位，更加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。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

3783±0.0563±0.050.08B0.07A1.60.07A25607φ42217R86+00.025R25671.635±0.07312B1.6501205R7A0.0325φ30.20+0.2φ8φ25.5+0.308121610C-CRz50M6CRz50126.36.32-φ132-φ***215锪平156072-φ13R120Rz5026.31.620C2-φ10錐孔裝配鉸孔92未注明圓角半徑為R3—5.圖1-3-1

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),本工件放置方法應(yīng)如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準、已加工表面決定了機床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；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。工件的待加工表面是選擇機床、刀具的依據(jù)。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。

431.φ4606R8φ6Rz50沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1定位機構(gòu)

φ10R854-φ363242.545°4220216φ1016539425931***5240804230φ4.5技術(shù)要求1.外輪廓倒角為R10。2.突臺倒角為R2。1434φ22φ16φ12

圖2-1-1定位平面

在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。

根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，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。

2451044 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定為基準，均應(yīng)符合六點定位原理。

由于該零件的加工是鉆φ6孔并以外表面作為定位面，屬面定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位機構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制Y，Z方向的移動，限制兩個自由度；長圓柱銷定位限制工件的Y，Z方向的轉(zhuǎn)動和移動，限制四個自由度；兩個短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X，Y方向的轉(zhuǎn)動及Z方向的移動。裝夾工件時，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動及轉(zhuǎn)動自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動作慢、效率低。

2.2夾緊機構(gòu)

圖2-2-1工件放置方式

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。.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。

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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。.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)。

圖2-2-2夾緊機構(gòu) 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

選用螺栓螺母夾緊機構(gòu)來對被加工工件進行夾緊。

螺栓螺母夾緊機構(gòu)的特點：①結(jié)構(gòu)簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖

性能好操；③擴力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。

2.3夾具體的總體設(shè)計圖:

2.4繪制夾具裝配圖

圖2-3-1總體圖 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

1.裝配圖按1:1的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。

2.視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（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.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。

此機床夾具要用到的零件如下：（1）工件

（2）活動墊片（3）內(nèi)六角螺栓（4）削邊銷

（5）夾具體

（6）六角螺母

（7）平墊圈

（8）圓錐銷（9）圓錐銷 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

（10）圓柱螺旋壓縮彈簧（11）臺肩銷

（12）調(diào)整螺栓

（13）內(nèi)六角圓柱頭螺釘（14）壓板

（15）墊片

（16）螺栓

（17）內(nèi)六角圓柱頭螺釘（18）定位塊

5.標注必要的尺寸、配合、公差等

(1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。

(2)夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。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，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。

(4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標注尺寸和配合種類。

(5)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)標注裝配后的位置尺寸和形位公差。

6.夾具裝備圖上應(yīng)標注的技術(shù)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、定向基面間的相互位置精度。

(3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。

(4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。

(5)夾具上有檢測基準面的話，還應(yīng)標注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準面間的位置精度。

對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機床夾具設(shè)計手冊以及同類的夾具圖樣資料。7.對零件編號，填寫標題欄和零件明細表：

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)

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部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。

完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。

完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。8.機床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面：

1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗算。

2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。

3)安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。

4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。

5)機床夾具應(yīng)有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機床夾具設(shè)計時，要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

結(jié)論

在這次歷時兩個禮拜的課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認識到了仔細認真的重要性。

這次課程設(shè)計讓我們更能注意到細枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對機床夾具設(shè)計有了更深刻的理解，特別使其中的技術(shù)要求。同時感覺到了細節(jié)的重要性。有時候我們我們錯的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個設(shè)計者不僅應(yīng)掌握良好的專業(yè)知識，有一個認真仔細的心態(tài)，還有有一個冷靜的心態(tài)，遇到問題不能慌亂，不知所措

首先根據(jù)工件的加工要求，我選擇了鉆床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側(cè)端面，用長銷小平面定五個自由度。雖然沒有滿足六個自由度的要求，但是不影響機床夾具的工作。因為被加工件需要鉆2個孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會增進效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，利用銷定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機床上，能更方便，準確的進行鉆孔加工。通過以上這些步驟，此機床夾具可以正常工作，此項設(shè)計方案可實施。通過精度驗算可知，此項機床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。

在設(shè)計的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學(xué)習過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計是機械專業(yè)學(xué)習的一個重要的、總結(jié)性的理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運用所學(xué)知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設(shè)計，我對所學(xué)的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認識。課程設(shè)計內(nèi)容源于生產(chǎn)實踐，使得課程設(shè)計和實踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。上學(xué)期在沈飛進工廠實習或參觀的時候?qū)A具也有所了解，而這次課程設(shè)計的經(jīng)歷，使我對夾具有了更深刻的認識

我們在這次的學(xué)習實踐中看到了自己的不足，同時發(fā)現(xiàn)到自己的一個不足，意味著我們成長了一點，如果我們每天成長一點點，那么我們會穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

致謝

為期兩周的課程設(shè)計轉(zhuǎn)眼就過去了。通過這兩個星期的課程設(shè)計，使我綜合的運用了幾年所學(xué)的專業(yè)知識。在課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。

首先，感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實習機會，這讓我真切的體會到理論與實際相結(jié)合的意義，為我今后的機械制造技術(shù)設(shè)計思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計中能讓我們學(xué)習到一些課本中不能引起我們注意的細節(jié)東西，感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習機會！

我非常感謝我的指導(dǎo)教師張福老師。兩周來，我時刻體會著老師嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風，不論天氣有多么的炎熱，都會在我們身邊細心指導(dǎo)。在課外時間，我們不明白一些設(shè)計的問題和有關(guān)畫圖方面的問題時，每次去老師那里，老師都會在百忙之中給我們足夠的時間去問問題，有時還會和我坐下來一起討論設(shè)計的方案。當我的提出的方案不是經(jīng)濟實用的時候老師會細心講解給予更好的意見。整個過程，老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴謹?shù)闹笇?dǎo)下，我的課程設(shè)計才能順利進行，這篇論文也才得以順利完成。老師不僅在學(xué)習上對我嚴格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。

這次課程設(shè)計雖然我完成的不是很成熟，但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設(shè)計，查詢資料得來的成果。在這次課程設(shè)計結(jié)束的時候，我感到有一種輕松感，不是因為課程設(shè)計不用再做了，而是因為我從這次課程設(shè)計中獲得了知識，有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來能做什么，會做什么，該做什么。讓我們對行業(yè)有了了解，讓我們對自己的未來有了規(guī)劃。

感謝老師的細心指導(dǎo)！沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

參考文獻

[1] 作者：吳宗澤，羅圣國，書名《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止頁：37～46。

[2] 作者：李慶余，書名《機械制造裝備設(shè)計》，出版者：機械工業(yè)出版社，出版年：2008年，版次：2版

[3] 作者：張海華，書名《機械制造裝備設(shè)計指導(dǎo)書》，出版者：機械工程系，引用部分起止頁：44～46頁。

[4] 作者：薛源順，書名《機床夾具圖冊》，出版者：機械工業(yè)出版社，出版年2003年，版次：1版

第二篇：專用夾具說明書

機械制造裝備設(shè)計

課程設(shè)計說明書

題目

后輪專用夾具設(shè)計

系

機械與運載學(xué)院

專業(yè)

機械設(shè)計制造及其自動化

班級

081412

姓名

顧育銘

學(xué)號

指導(dǎo)教師

趙 元

完成日期 2011 年 7 月 13 日

沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

《機械制造裝備設(shè)計》課程設(shè)計計劃書

一、課程設(shè)計目的

1、本課程設(shè)計是《機械制造裝備設(shè)計》課程的延續(xù)，通過設(shè)計實踐，進一步掌握機械制造裝備設(shè)計的一般方法。

2、培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、金屬材料及熱處理、機械制造結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識，培養(yǎng)工程設(shè)計的能力。

3、培養(yǎng)學(xué)生使用手冊、圖冊、有關(guān)資料及設(shè)計標準規(guī)范的能力。

4、提高學(xué)生技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。

5、為畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。

二、課程設(shè)計題目

后輪專用夾具設(shè)計

三、課程設(shè)計的內(nèi)容與基本要求

（一）內(nèi)容

1、完成后輪工件的鏜孔專用夾具總裝配圖。

2、完成鏜孔專用夾具部分零件工作圖。

3、編寫設(shè)計計算說明書。

4、總工作量要求：總圖量為：0#圖紙1張；設(shè)計計算說明書15頁。

（二）基本要求

1、課程設(shè)計必須獨立的進行，每人必須完成總工作量要求。

2、根據(jù)設(shè)計題目，完成規(guī)定的設(shè)計內(nèi)容和工作量要求。

3、正確的運用手冊、標準，設(shè)計圖樣必須符合國家標準規(guī)定。

4、設(shè)計計算說明書力求用工程術(shù)語，簡明扼要，計算合理、準確，表達清晰，文字通順簡練，字跡工整。

四、進度安排 1、1-2天分析零件草圖，初定零件工作圖，擬定夾具設(shè)計方案。2、3-5天完成夾具裝配草圖設(shè)計。3、6-10畫零件工作圖、夾具裝配圖、夾具零件圖及設(shè)計計算說明書。

課程設(shè)計指導(dǎo)教師： 趙 元 2011 年 7 月 4 日

沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

教研室主任： 趙艷紅

2011 年 7 月 4 日

摘 要

機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具等。其中機床夾具最為常見，常簡稱為夾具。在機床上加工工件時，為使工件的表面能達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置、對刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。

夾具種類按使用特點可分為：1）通用夾：通用夾具是指已經(jīng)標準化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。

2）專用夾具：專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計制造周期較長、制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。3）通用可調(diào)夾具和成組夾具：其特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。4）組合夾具：組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。

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。現(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 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

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。

目 錄

課程設(shè)計計劃書???????????????????????????????1 摘要????????????????????????????????????2 1.設(shè)計準備?????????????????????????????????

41.1年生產(chǎn)綱領(lǐng)??????????????????????????????4 1.2零件工藝分析?????????????????????????????4 2.方案設(shè)計?????????????????????????????????5 3.定位元件及夾緊機構(gòu)????????????????????????????6 3.1工件以平面定位 ?????????????????????????????6

3.2工件以圓柱孔定位????????????????????????????6 3.3工件以外圓柱面定位???????????????????????????7 3.4工件以一面兩孔定位???????????????????????????7 3.5 夾緊力的方向的確定???????????????????????????7 3.6夾緊力的作用點的選擇??????????????????????????7 3.7選擇夾緊機構(gòu)?????????????????????????????8 4.總體設(shè)計?????????????????????????????????8

4.1后輪專用夾具的基本組成 ????????????????????????8 4.2總體夾具裝配圖????????????????????????????8 5.零件設(shè)計?????????????????????????????????9

5.1定位元件及定位裝置零件的設(shè)計??????????????????????9 5.2加緊元件及夾緊裝置??????????????????????????10 5.3導(dǎo)向及對刀元件????????????????????????????10 5.4對刀元件及定向元件??????????????????????????11 6.定位誤差設(shè)計??????????????????????????????11 6.1.定位誤差??????????????????????????????11 6.2產(chǎn)生定位誤差的原因??????????????????????????11 6.3定位誤差的計算???????????????????????????12 總 結(jié)?????????????????????????????????13 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

致 謝?????????????????????????????????14 參考文獻?????????????????????????????????15

1.設(shè)計準備

1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng)

工件的年生產(chǎn)量是確定機床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設(shè)計方案，采用此方案時，機床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設(shè)計方案，以減小機床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如大批量夾具復(fù)雜，用全自動化的設(shè)備，小批量生產(chǎn)用手動設(shè)備。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算：

N?Qn(1?a%?b%)

式中： N ——零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件 / 年）；

Q——產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺 / 年）； n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 / 臺）； a%——備品的百分率； b%——廢品的百分率。1.2零件工藝分析

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1-1可知，本道工序的內(nèi)容是鏜Φ58孔，保證表面粗糙度值為1.6,并且保證相對于基準C的垂直度誤差為0.04mm。

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圖1-1 零件草圖

2.方案設(shè)計

方案一：臥鏜

采用一個V型塊和一個浮動V型塊用來定位，在零件后面加一個單板將其定位，把零件立起來用浮動V型塊來夾緊，然后再前后兩端加上支架，并在支架上安裝鏜套。

這種方法給加工帶來很多的不變，有可能導(dǎo)致工件定位不準確，這樣就不能保證垂直度誤差，用浮動V型塊夾緊容易使工件發(fā)生變形，所設(shè)計的專用夾具零件過多，提高了生產(chǎn)成本。方案二：立鏜

把零件放在底板上限制3個自由度，一個移動，兩個轉(zhuǎn)動，再用一個V型塊和一個浮動V型塊來限制2個自由度，兩個移動，總共是5個自由度。然后用兩個U型壓板來夾緊零件，防止零件在加工的過程中產(chǎn)生Z向的轉(zhuǎn)動。最后在工件上方加一個支承板按上鏜套。如圖2-1所示。

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圖2-1 方案設(shè)計圖

3.定位元件及夾緊機構(gòu)

3.1工件以平面定位

工件以平面為定位基準定位時，常用支承釘和支承板作為定位元件。

1）主要支承

主要支承是指能起限制工件自由度作用的支承

1.固定支承：定位支承點位置固定不變的定位元件，包括支承釘和支承板。

2.可調(diào)支承：在夾具中定位支承點的位置可調(diào)節(jié)的定位元件?？烧{(diào)支承的頂面位置可以在一定范圍內(nèi)調(diào)強，一旦凋定后，用螺母鎖緊。溉整后它曲作用相當于一個固定支承。采用可凋支承，可以適應(yīng)定位面的尺寸在一定范圍內(nèi)的變化。

3.自位支承：又稱浮動支承，自位支承的位置可隨定位基準面位置的變化而自動與之適應(yīng)的；雖然它們與工件的定位基準面可能不止一點接觸，但實質(zhì)土只能起到一個定位支承點的作用。圖 9－8所示是一種常見的自位支承結(jié)構(gòu)。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

2）輔助支承

輔助支承是在夾具中不起限制自由度作用的支承。它主要是用于提高工件的支承剛度，防止工件因受力而產(chǎn)生變形。3.2工件以圓柱孔定位

1）定位心軸

定位心軸主要用于車、銑、磨、齒輪加工等機床上加工套筒類和空心盤類工件的定位，它包括圓柱心軸和小錐度心軸。二種圓柱剛牲心軸的典型結(jié)構(gòu)。圖9－10a所示為過盈配合心軸。心軸前端有導(dǎo)向部分。過盈心軸限制了 四個自由度。該心軸定心精度高，并可由過盈傳遞切削力矩。間隙配合心軸，當間隙較小時，它限制工件的 四個自由度；當間隙較大時，只限制貫X、Y兩個移動自由度，此時工件定位還應(yīng)和較大的端面配合使用，用來限制X、Y、Z、Y、Z 五個自由度。切削力矩靠端部螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力傳遞。此種心軸定心精度不高，但裝卸工件方便。

2）圓柱銷

圓柱銷有長、短兩種。短定位銷一般限制 XY二個移動自由庋。長定位銷在配合較緊時，限制X移動、Y移動和X旋轉(zhuǎn)、Y旋轉(zhuǎn)四個自由度。圖9-16為常用的定位銷。定位銷端部均有15°倒角以便引導(dǎo)工件套入。圖9－lld所示的可換式定位銷。

3）圓錐銷

固定的圓錐銷限制X移動、Y移動和Z移動三個自由度。3.3工件以外圓柱面定位

工件以外圓為定位基準時，可以在 v形塊、圓定位套、半圓定位套、錐面定位套和支承扳上定位。其中，用V形塊定位最常見。常用的v形塊的結(jié)構(gòu)型式，的型式適于小型零件定位，C適于中型以上零件的定位。V形塊上兩斜面間的夾角一般選60°、90°和120°，其中90°應(yīng)用最多。

3.4工件以一面兩孔定位

所謂一面兩孔是指定位基誰采用一個大平面和該平面上與之垂直的兩個孔來進行定位。如果該平面上沒有合適的孔，常把連接用的螺釘孔的精度提高或?qū)ｉT做出兩個工藝孔以備定位用。工件以一面兩孔定位所采用的定位元件是“一面兩銷”，故亦稱一面兩銷定位為了避免采用兩短圓銷所產(chǎn)生的過定位干涉，可以將一個圓銷削邊。這樣，可以既保證沒有過定位，又不增大定位時工件的轉(zhuǎn)角誤差。，夾具上的支承面限制 z移動、x旋轉(zhuǎn)和 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

y旋轉(zhuǎn)三個自由度，短圓銷隈制 兩個移動自由度，削邊銷限制Z旋轉(zhuǎn)自由度，屬完全定位。

3.5 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。

3.6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。

3.7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)。

4.總體設(shè)計

4.1后輪專用夾具的基本組成

（1）定位元件及定位裝置：采用一個V型塊、一個浮動V型塊、一個底板；

（2）夾緊元件及夾緊裝置：采用兩個U型壓板； 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

（3）導(dǎo)向元件：選用鏜套；

（4）對刀元件及定向元件：采用兩個定向鍵；（5）夾具體：采用底板、三個支承板； 4.2總體夾具裝配圖

5.零件設(shè)計

5.1定位元件及定位裝置零件的設(shè)計

用于確定工件正確位置的元件或裝置。采用一個V型塊、一個浮動V型塊、一個底板。

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V型塊

浮動V型塊

5.2加緊元件及夾緊裝置

用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。采用兩個U型壓板； 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

U型壓板

5.3導(dǎo)向及對刀元件

用于確定工件與刀具相互位置的元件。選用鏜套；

鏜套

5.4對刀元件及定向元件

動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

裝置。采用兩個定向鍵；

定向鍵

6.定位誤差設(shè)計

6.1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。6.2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。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

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。

6.3定位誤差的計算

鏜桿與鏜套間隙的間隙會引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e，由下式求出：

e=(H/2 + h + b)△max/H e----刀具引偏量（mm）H----鏜套導(dǎo)向?qū)挾龋╩m）

h----鏜套端面與工件間的空間距離（mm）

△max----鏜桿與鏜套的最大間隙

鏜桿與鏜套的配合為φ58H7/r6，可知△max=0.052mm；將H=47mm, h=36, B=25mm代入，可求得e=0.05mm。

由于上述各項都是按最大誤差計算，實際上各項也不可能同時出現(xiàn)最大值，各誤差方向也很可能不一致，因此，其最和誤差可按概率法求和：

???0.0282?0.032?0.0242?0.052?0.024mm 該項誤差大于中心距允差的2/3，可用。

總 結(jié) 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

在這次歷時兩個禮拜的課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。

在設(shè)計的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學(xué)習過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計是機械專業(yè)學(xué)習的一個重要的、總結(jié)性的理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運用所學(xué)知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設(shè)計，我對所學(xué)的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認識。課程設(shè)計內(nèi)容源于生產(chǎn)實踐，使得課程設(shè)計和實踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。以前進工廠實習或參觀的時候?qū)A具也有所了解，而這次課程設(shè)計的經(jīng)歷，使我對夾具有了更深刻的認識。

首先根據(jù)已知工件的需要，選擇加工機床，應(yīng)選用鏜床加工比較合理，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ76mm的外圓和一側(cè)端面，用長V型塊和一個定位銷定五個自由度。雖然沒有滿足六個自由度的要求，但是不影響機床夾具的工作。因為被加工件需要鏜一個孔不限制X向的旋轉(zhuǎn)。最后是將鏜套和V型塊固定在夾具體上，利用銷定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機床上，能更方便，準確的進行鏜孔加工。通過以上這些步驟，此機床夾具可以正常工作，此項設(shè)計方案可實施。通過精度驗算可知，此項機床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。

這次課程設(shè)計雖然不是屬于實踐的操作，但是從這次課程設(shè)計中能讓我們學(xué)習到一些課本中不能引起我們注意的細節(jié)東西，因此，體驗這次課程設(shè)計讓我們更能注意到細枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對機床夾具設(shè)計有了更深刻的理解，特別使其中的技術(shù)要求，比如：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，夾具體一般設(shè)計成平板式，保證具有足夠的剛性，還有設(shè)計的裝配圖應(yīng)按照1：1的比例畫出，視圖要完整清楚的表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理，并視所有工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分，并畫出定位元件，夾緊機構(gòu)和導(dǎo)向裝置的位置。

我們每一個人永遠不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！

致

謝沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

在老師和同學(xué)的共同努力下，我們在兩周的時間內(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，對于夾具的各種標準件都學(xué)會了如何查標準件手冊、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。

參考文獻 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械制造裝備課程設(shè)計說明書

[1] 李慶余．機械制造裝備設(shè)計[M]．2版.北京：機械工業(yè)出版社，2008.7 [2] 白成軒．機床夾具設(shè)計新原理[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1997 [3] 宋殷．機床夾具設(shè)計[M]．開封：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1985 [4] 東北重型機械學(xué)院，等.機床夾具設(shè)計手冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980

第三篇：錐齒輪夾具說明書

機械工程課程設(shè)計說明書

設(shè)計題目：錐齒輪機械加工工藝規(guī)程的編制及夾具設(shè)計

指導(dǎo)教師： 馬蘇常 設(shè) 計 者：李 統(tǒng) 孫玉生 王愛愛 系 別： 機械工程學(xué)院 班 級： 機自0721班 學(xué) 號： 11 21 22

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書

機械工程 學(xué)院 機自0721 班 學(xué)生：李統(tǒng) 王愛愛 孫玉生 課程設(shè)計題目：

錐齒輪零件的機械加工工藝規(guī)程的編制及夾具設(shè)計

一、課程設(shè)計工作日自 2010年6月 25 日至 2010年7 月9 日

二、同組學(xué)生 李統(tǒng) 王愛愛 孫玉生

三、課程設(shè)計任務(wù)要求（包括課題來源、類型、目的和意義、基本要求、完成時間、主要參考資料等）：

1、設(shè)計目的：

（1）能熟練運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學(xué)到的實踐知識，正確解決零件加工中的定位、夾緊、工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,保證零件加工質(zhì)量。（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。（3）學(xué)會使用手冊及圖表資料。

2、設(shè)計要求：（生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)）

（1）零件圖 一張

（2）毛坯圖 一張（3）編制工藝過程卡片和工序卡片

一套（4）關(guān)鍵工序的專用夾具及夾具裝配圖

一至兩張（5）工藝和夾具三維裝配文件（源文件、動畫視頻）一套（6）設(shè)計說明書

一份（7）設(shè)計材料要求提交電子文檔和實物資料。

3、主要參考資料：

見說明書中的參考文獻。

指導(dǎo)教師簽字： 教研室主任簽字：

目錄

一、零件的工藝分析....................................................1

二、工藝過程設(shè)計......................................................1

1、定位基準的選擇.................................................1

2、毛坯的制造形式.................................................4

3、制定機械加工工藝路線：..........................................3

三、加工工序設(shè)計......................................................4

1、確定切削用量...................................................4

2、確定加工工序...................................................6

四、夾具設(shè)計.........................................................7

1、確定設(shè)計方案...................................................8

2、計算夾緊力.....................................................9

3、定位精度分析...................................................9

五、小結(jié)………………………………………………………………………………………… 9

六、參考文獻…………………………………………………………………………………… 9

附錄1：零件圖 附錄2：毛坯圖

附錄3：機械加工工藝過程卡片 附錄4：機械加工工序卡片 附錄3：夾具裝配圖

附錄4：夾具中主要零件的零件圖

一、零件的工藝分析

由零件圖分析可知，該零件為雙聯(lián)齒輪，且一端為斜齒圓柱齒輪，另一端為直齒錐齒輪，且形位公差要求較高，加工較為復(fù)雜。其材料為40Cr，該材料調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能和切削性能，適用于承受較大沖擊和要求耐磨零件。

零件的主要技術(shù)分析如下：

1）斜齒輪端面對A的跳動公差不超過0.02mm，內(nèi)孔對B的跳動公差不超過0.02mm，斜齒輪端面對B的跳動公差不超過0.02mm，齒面對AB跳動公差要求不超過0.031mm。主要是保證端面平整光滑，齒形準確從而保證配合精度。

2）由于零件是雙聯(lián)齒輪，軸向距離較小，應(yīng)選擇合理的加工工藝。3）為了保證齒輪精度，必須嚴格控制好定位。

4）要保證錐齒輪加工精度，在夾具設(shè)計中保證定位孔精度。

二、工藝過程設(shè)計

1、定位基準的選擇（1)、粗基面的選擇

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要設(shè)計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，會造成零件報廢，使生產(chǎn)無法進行。

(2)、精基面的選擇

精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設(shè)計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。

2、毛坯的制造形式（1）、毛坯的選擇

毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn) 中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：

1、型材

2、鍛造

3、鑄造

4、焊接

5、其他毛坯。從材料和結(jié)構(gòu)兩方面考慮，由于零件結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，且有階梯軸，力學(xué)性能要求較高，精度要求較高，且要進行中批量生產(chǎn)，所以選用胎模鍛件。其加工余量小、表面質(zhì)量好、機械強度高、生產(chǎn)效率高。零件材料選用40Cr，毛坯尺寸精度要求為IT11~12級。

(2)、確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差

1）求最大輪廓尺寸

根據(jù)零件圖計算輪廓的尺寸，最大直徑Ф170mm，最小直徑Ф114mm，總長為188mm。

2）選擇鑄件公差等級

查手冊胎模鍛方法按零件造型，鍛造材料按40Cr，得鍛造公差等級為11~12級。

3）求鍛件尺寸公差

根據(jù)零件尺寸，查鍛件國家標準，得尺寸公差均為±4。

4）求機械加工余量等級(3)、確定機械加工余量

根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜程度，取鍛件加工表面的單邊余量為5~6mm。

(4)、確定毛坯尺寸

上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra≥1.6。Ra﹤1.6 的表面，余量要適當加大。

結(jié)合零件結(jié)構(gòu)形狀及材料分析零件，且為批量生產(chǎn)，為簡化零件結(jié)構(gòu)，考慮鍛造工藝性，對于加工表面Ra≧1.6，這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可，對于Ra﹤1.6的表面，依據(jù)結(jié)構(gòu)加工適當放量。從而繪制零件毛坯圖。

3、制定機械加工工藝路線：

為保證達到零件幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為批量生產(chǎn)，所以采用通用機床，配以專用的工、夾、量具，并考慮工序集中，以提高生產(chǎn)率和減少機床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。

根據(jù)零件形狀和尺寸精度要求，現(xiàn)擬定兩條工藝路線如下： 工藝路線一：

工序一：鍛造

工序二：粗車各內(nèi)外圓及各端面 工序三：調(diào)質(zhì)

工序四：精車各內(nèi)外圓及各端面 工序五：銑錐齒 工序六：插斜齒 工序七：去毛刺

工序八：檢查

工序九：入庫 工藝路線二：

工序一：鍛造

工序二：粗車各內(nèi)外圓及各端面 工序三：調(diào)質(zhì)

工序四：精車各內(nèi)外圓及各端面 工序五：銑錐齒 工序六：滾斜齒 工序七：去毛刺 工序八：檢查 工序九：入庫 工藝路線比較：

上述兩個工藝路線，除第六道工序不同外，其余工序均相同。第六道工序都是為了加工斜齒，第一條工藝路線采用的是插齒，有足夠的讓刀空間，可以保證切削加工順利進行下去。第二條工藝路線采用的是滾齒，由于本零件帶有臺肩，不利于滾齒，容易造成干涉。因此，我們選擇第一條工藝路線。

三、加工工序設(shè)計

1、確定切削用量

(1)加工設(shè)備及刀具、量具的選擇

由于生產(chǎn)類型為中批量，故加工設(shè)備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。

1)、選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床：

由于本零件加工精度不高，普通機床就可以達到加工要求。因此我們選用最常用的機床：車床用CA6140，銑床用X6025，插床B5032A。下面是這兩臺機床的具體資料：

① 車床用CA6140 本系列車床適用于車削內(nèi)外圓柱面，錐面及其它旋轉(zhuǎn)面。車削各種公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋，并能進行鉆孔和拉油槽等工作。

CA6140 結(jié)構(gòu)特點：

1>.CA系列產(chǎn)品，以“A”型為基型，派生出幾種變形產(chǎn)品。B型：主軸孔徑80mm，C型：主軸孔徑104mm。F型：液壓仿形。M型：精密型。

2>.床身寬于一般車床，具有較高的剛度，導(dǎo)軌面經(jīng)中頻淬火，經(jīng)久耐磨。3>.機床操作靈便集中，滑板設(shè)有快移機構(gòu)。采用單手柄形象化操作，宜人性好。

4>.機床結(jié)構(gòu)剛度與傳動剛度均高于一般車床，功率利用率高，適于強力高速切削。主軸孔徑大，可選用附件齊全。

② 銑床用X6025 產(chǎn)品說明：型號X6025，工作臺臺面尺寸為250x1100mm，主軸軸線距工作臺面距離為10~430mm，主軸轉(zhuǎn)速32~1600r/min。

③ 插床用B5032A

產(chǎn)品說明：型號B5032A，最大插削長度320mm，加工最大高度500mm，最大直徑為Φ630mm。

2)、選擇刀具： 選用硬質(zhì)合金銑刀，硬質(zhì)合金鉆頭，車刀選用高速鋼車刀，這種車刀工藝性好，具有較高的強度、硬度、韌性和耐磨性，可用于制造成各種刃形復(fù)雜的刀。具體見工序卡。

(2)、切削用量的選擇

切削速度、進給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。

為了保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，零件加工應(yīng)分階段，中等精度的零件，一般按粗車一精車的方案進行。

粗車的目的是盡快地從毛坯上切去大部分的加工余量，使工件接近要求的形狀和尺寸。粗車以提高生產(chǎn)率為主，在生產(chǎn)中加大切削深度，對提高生產(chǎn)率最有利，其次適當加大進給量，而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速鋼車刀進行粗車的切削用量如下：切削深度ap=0.8～1.5mm，進給量f=0.2～0.3mm/r，切削速度v取30～50m/min(切鋼)。

粗車鑄、鍛件毛坯時，因工件表面有硬皮，為保護刀尖，應(yīng)先車端面或倒角，第一次切深應(yīng)大于硬皮厚度。若工件夾持的長度較短或表面凸不平，切削用量則不宜過大。

粗車應(yīng)留有0.5～1mm作為精車余量。粗車后的精度為IT14-IT11表面粗糙度Ra值一般為12.5～6.3μm。

精車的目的是保證零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生產(chǎn)率應(yīng)在此前提下盡可能提高。一般精車的精度為IT8～IT7，表面粗糙度值Ra=3.2～0.8μm所以精車是以提高工件的加工質(zhì)量為主。切削用量應(yīng)選用較小的切削深度ap=0.1～0.3mm和較小的進給量f=0.05～0.2mm/r，切削速度可取大些。

精車的另一個突出的問題是保證加工表面的粗糙度的要求。減上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下幾點。

1）合理選用切削用量。選用較小的切削深度ap和進給量f可減小殘留面積，使Ra值減小。

2）適當減小副偏角Kr′或刀尖磨有小圓弧，以減小殘留面積，使Ra值減小。3）適當加大前角γ0，將刀刃磨得更為鋒利。

4）用油后加機油打磨車刀的前、后刀面，使其Ra值達到0.2～0.1μm可有效 8 減小工件表面的Ra值。

5）合理使用切削液，也有助于減小加工表面粗糙度Ra值。低速精車使用乳化液或機油。

2、確定加工工序（1）鍛造

（2）粗車右端面，外圓Φ158車至Φ164，錐齒臺肩厚度車至65，外圓Φ80車至Φ86，內(nèi)孔車至Φ54，總長車至204，外圓Φ104車至Φ110，臺肩厚度25車至28（3）調(diào)質(zhì)

（4）均勻余量，精車右端面，車準各內(nèi)孔及退刀槽，倒角，車準各錐面，車準總長及臺肩厚度，車準各外圓（5）裝夾齒坯，銑準錐齒（6）插斜齒（7）鉗工去毛刺（8）檢查（9）入庫

四、夾具設(shè)計

1、確定設(shè)計方案

需要設(shè)計的夾具是用于工序5的齒坯定位，以便準確的加工齒形，加工保證錐齒精度和粗糙度。

分析加工要求必須限制的自由度，確定結(jié)構(gòu)方案和選擇定位元件，為保證內(nèi)

???孔與齒面的位置關(guān)系，準確加工錐齒，必須限制工件5個自由度，即X、Y、Y、??ZZ、。

從工件設(shè)計分析，25左端面為設(shè)計基準面；從使用方面分析，內(nèi)孔Φ72H7、Φ60H7為配合表面，其軸線又是形位公差基準。因此，可以確定齒形加工的徑向 定位基準應(yīng)該是Φ72H7和Φ60H7內(nèi)孔，軸向定位基準是臺肩25左端面。

2、計算夾緊力

夾緊力的大小對工件裝夾的可靠性，工件和夾具的變形，夾緊裝置的復(fù)雜程度等都有很大影響。計算夾緊力是通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)以簡化計算，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力處于靜力平衡條件時，計算出理論夾緊力再乘以安全系數(shù)作為實際所需的夾緊力。

夾緊力的計算：

夾緊力有M16的螺母與螺栓配合來提供

FJ?2FL

2D3?d3d2tan(???)?f23D?d2銑削力P計算公式：

P?328?t0.8?SZ0.8?D?1.1?B1.1?n?0.1?Z

P?328?200.8?0.10.8?110?1.1?41.1?800?0.1?24?480.256kg

F=9.8X480.256=4802N 代入夾緊力公式可得：夾緊力FJ=20475.5N 經(jīng)查表滿足設(shè)計要求。

3、定位精度分析

錐齒在一次裝夾中加工完成，他們之間的定位精度由心軸來保證。心軸定位圓柱面及定位端面，共限制五個自由度，與FW160分度頭卡盤配合，共限制六個自由度，屬于完全定位。從而保證齒數(shù)齒形精度。

由設(shè)計手冊中查出 內(nèi)孔與夾具體之間的配合為

H7 g6此外，夾具上還應(yīng)標注以下技術(shù)要求 內(nèi)孔軸線與定位面的垂直度0.02mm； 定位面的平行度0.02mm，五、小結(jié)

通過二個星期和小組人員的協(xié)作努力，我們綜合運用已學(xué)過的機械夾具設(shè)計知識，完成了本次的設(shè)計任務(wù)。因經(jīng)驗有限，可能會存在很多的缺點和不足，我們將會在以后的學(xué)習中更加完善自己。

通過此次設(shè)計，我們熟悉了夾具設(shè)計手冊，提高了我們的繪圖能力，并且我們學(xué)會了編寫設(shè)計說明書。主要培養(yǎng)了我們獨立解決工程實際問題的能力。本次設(shè)計將為我們今后的學(xué)習和工作提供很大的幫助。

六、參考資料：

薛元順.機床夾具設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2000 楊立明.機床夾具設(shè)計手冊.北京：國防工業(yè)出版社.1996 崇凱 ．機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.化學(xué)工業(yè)出版社，2006 倪森壽．機械制造工藝與裝備習題集和課程設(shè)計指導(dǎo)書．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 張龍勛．機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書及習題．北京：機械工業(yè)出版社，1999 趙家齊．機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書．北京：機械工業(yè)出版社，1986 李益民．機械制造工藝設(shè)計簡明手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1994.7，1998重印．

第四篇：鉆孔夾具設(shè)計說明書（模版）

鉆床夾具設(shè)計說明書1

設(shè)計內(nèi)容：

1、加工工件圖

2、鉆床夾具裝配圖1張

3、鉆床夾具零件3張

4、課程設(shè)計說明書 1份 前言：

1、主要技術(shù)指標 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

除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標準化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的 經(jīng)濟效益。

2、設(shè)計方案、設(shè)計方法、設(shè)計手段

（一）研究原始資料

在明確夾具設(shè)計任務(wù)后，應(yīng)對以下幾方面的原始資料進行研究。

1、研究加工工件圖樣

了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技術(shù)要求。

2、熟悉工藝文件，明確以下內(nèi)容

（1）毛坯的種類、形狀、加工余量及其精度。

（2）工件的加工工藝過程、工序圖、本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準面的狀況。（3）本工序所使用的機床、刀具及其它輔具的規(guī)格。（4）本工序所采用的切削量。

（二）擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案

擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案包括以下幾個內(nèi)容 1）確定夾具的類型

各類機床夾具均有多種不同的類型、鉆床夾具有固定式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式和滑板式等，應(yīng)根據(jù)工件的型狀、尺寸、加工要求及重量確定為固定式。

2）確定工件的定位方案，設(shè)計定位裝置

根據(jù)六點定位原則，通過分析工序圖確定工件以椎孔定位，定位元件為心軸。

3）確定工件的夾緊方式，設(shè)計夾緊裝置

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。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，加工方法其因素確定為螺旋夾緊。4）確定引導(dǎo)元件（鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸）

鉆套的類型有固定式鉆套、可換式鉆套、快換式鉆套、特殊式鉆套，根據(jù)工件加工量確定為可換式鉆套。5）夾具精度分析與計算 6）繪制夾具總圖

3、主要工作程序

1)零件本工序的加工要求分析 2)確定夾具類型

3)擬定定位方案和選擇定位元件 4)確定夾緊方案

5)確定引導(dǎo)元件(鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸)6)夾具精度分析與計算 7)繪制夾具總圖 8)繪制夾具零件圖樣 9）編寫設(shè)計說明書 設(shè)計思想

本工序是為一空心軸零件加工 1 個φ8H8的小孔,所設(shè)計的一套鉆床專用夾具。主要技術(shù)指標能保證工件的加工精度、提高生產(chǎn)效率、工藝性好和使用性好。

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，并進行了必要的精度分析。由于是中批量生產(chǎn)，采用了固定式鉆床夾具，提高了生產(chǎn)效率。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)計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。

設(shè)計思想：以定位軸為主定位，以固定式套筒為輔助定位。此次需要完成的題目如下：

如下圖所示，設(shè)計加工擋環(huán)上φ8H8小孔的鉆床夾具。圖中其他各表面均已加工完畢。

1、鉆床夾具設(shè)計過程

1.1 零件本工序的加工要求分析 鉆φ8H8孔，本工序前已加工的表面有：

(1)φ28孔及其端面；

(2)外徑φ42兩端面。

本工序使用機床為 Z5125立鉆。刀具為通用標準工具。

1.2 確定夾具類型

本工序所加工一個孔(φ8H8)，位于距工件左端面25的軸表面上，孔徑較小，工件重量輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)等原因，采用固定式鉆模。

1.3 擬定定位方案和選擇定位元件(1)定位方案

根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案如下：

①以工件的一端為定位面，以心軸定位，限制5個自由度。這一定為方案設(shè)計基準與定位基準重合，所以初步選定。(2)選擇定位元件

選擇帶臺階面的定位心軸，作為以φ10H7孔及其端面的定位元件。定位副配合取φ8H8/f7。(3)定位誤差計算

10加工φ8H8孔時孔距尺寸24-?00..05mm的定位誤差計算

由于基準重合，故ΔB=0； 不存在基準位移誤差，故ΔD=0。

10由此可知此定位方案能滿足尺寸24-?00..05的定位要求。

1.4 確定夾緊方案

參考夾具資料，以定位軸為主定位，以固定式套筒為輔助定位，采用 M18螺母、端蓋、墊圈和定位軸在φ28H7孔右端面夾緊工件。1.5 確定引導(dǎo)元件(鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸)6

由于生產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)故選用可換鉆套。主要尺寸由《機床夾具零、部件》國家標準 GB/T2263 — 80、GB/T2265 — 80選取。鉆孔時鉆套內(nèi)徑為φ9 mm。外徑為φ15mm。中間襯套內(nèi)徑為φ15 mm。中間襯套外徑為φ22 mm。鉆套端面至加工面的距離取 8mm。麻花鉆選用φ9mm。引導(dǎo)元件至定位元件間的位置尺寸為29± 0.02 mm。鉆套軸線對基面的垂直度允差為 0.02mm。1.6 夾具精度分析與計算

10所設(shè)計夾具需保證的加工要求有：尺寸 24-?00..05mm；孔 φ8軸線對 φ14 軸線間垂直度公差0.1 mm等二項，精度分別驗算如下：

10(1)尺寸 24-?00..05mm的精度校核

A、定位誤差ΔD，有前計算，已知ΔD=0；

B、鉆套與中間襯套間的最大配合間隙ΔT1= 0.027mm；

C、定位軸的定位端面至襯套中心距離（26mm）其尺寸公差按工件相應(yīng)尺寸公差的三分之一取為ΔJ1=0.03 mm； D、麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙 X 2= 0.04mm；

E、鉆套外徑與中間襯套內(nèi)徑間的最大配合間隙ΔI= 0.027mm； F、鉆頭在鉆套孔中的傾斜誤差： X1=（B+S+H/2）×X2 ÷H 由于B=5 mm，S=8 mm，H=15 mm。所以X1=（5+8+9）×0.04÷18=0.059 G、鉆套中間襯套內(nèi)外表面軸度公差e1=e2=0.02 mm； 按概率法相加

ΔT=［（2ΔJ1）2+ e12+ e22+Δ12+ X12］ =0.104 mm ΔD+ΔT=0.104 mm＜0.15 mm

10因而該夾具能保證尺寸24-?00..05 mm的加工要求。

(2)孔φ8軸線對φ14軸線間垂直度公差0.1 mm精度校核 鉆套孔軸線對夾具底座間垂直度誤差ΔT=0.02 mm 因此此夾具能保證兩孔軸線的垂直度要求。1.7夾緊機構(gòu)設(shè)計與夾緊計算 1.7.1夾緊機構(gòu)設(shè)計

根據(jù)設(shè)計思想，則此鉆床夾具采用固定式鉆床夾具，草圖如下所示： 夾緊計算

1）F?9.81CFd0ZffKF

查表可得CF=42.7、xf=1.0、yf=0.7、.KFZ=.0.9 因此Fz=.595N CMYMM?9.81CMd0fKM

查表可得CM=0.021、xM=2.0、yM=0.8、.KM=.0.87 因此 扭M=1.6Nm 由夾緊力機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式 P=K×F' 其中：其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系數(shù) 1.3 K2——加工性質(zhì)系數(shù)1.1 K3——刀具鈍化系數(shù)1.15 K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2

所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用滑動壓板夾緊結(jié)構(gòu) 而且不需要進行強度.校核.。1.8操作過程

扭松螺母將工件裝到定位軸上，裝上端蓋扭緊螺母，則工件被固定。扭松螺母，拆下端蓋，則可取下工件。2.繪制夾具總圖

根據(jù)已完成的夾具結(jié)構(gòu)草圖，進一步修改結(jié)構(gòu)，完善視圖后，繪制正式夾具總裝圖。如下所示:

3.繪制夾具零件圖 如下所示：

圖1.夾具體

圖2.定位銷軸

圖3.鉆模板

4.小結(jié)

短短的一個星期里，從白紙到完成模具總裝圖，零件圖，設(shè)計說明書，學(xué)到很多原本學(xué)到的但不是很懂的知識，了解了一些設(shè)計的和過程。通過這次模具設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進行一次模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高我們獨立工作能力，鞏固與擴充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握沖裁模具設(shè)計的方法和步驟，掌握模具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標準，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習，獨立思考的能力也有了提高。

參考文獻

[1] 李華.機械制造技術(shù).高等教育出版社,2007 [2] 薛彥成.公差配合與技術(shù)測量,1992 [3] 莫章金.周躍生.AutoCAD2002工程繪圖與訓(xùn)練,2007 [4] 隋明陽.機械設(shè)計基礎(chǔ),2002 [5]王先逵.《機械制造工藝學(xué)》，2003

第五篇：夾具課程設(shè)計說明書完整版

洛陽理工學(xué)院

洛陽理工學(xué)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(xué) 號 B2023402

2014年01月03日 洛陽理工學(xué)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(xué)生姓名 朱文換 班級 B120234 學(xué)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(xué)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(xué)生姓名 朱文換 班級 B120234 學(xué)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(xué)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(xué)院

序言

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)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(xué)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(xùn)練。因此，他在大學(xué)的學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xùn)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(xué)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(xué)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(xué)們都能迎刃而解。通過這次課程設(shè)計把我們所學(xué)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(xué)到的理論知識更加牢靠，同學(xué)們學(xué)會了對于不同的待工件設(shè)計不同的夾具，對于夾具的各種標準件都學(xué)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(xué)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(xué)認真細心的給我講解，使我輕松了許多，也學(xué)會了團結(jié)友善的處世態(tài)度。洛陽理工學(xué)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(xué)識、高度的責任感使我不僅在學(xué)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(xué)習方法的外系老師，我在思維方法、學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)院

參考文獻

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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(xué)出版社，2000.6 沈陽：東北大學(xué)出版社，1999.7 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.8 北京：高等教育出版社，2002.3