第一篇：鉆孔夾具設(shè)計(jì)說明書（模版）

鉆床夾具設(shè)計(jì)說明書1

設(shè)計(jì)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(jì)說明書 1份 前言：

1、主要技術(shù)指標(biāo) 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(shí)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(yàn)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(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。5）經(jīng)濟(jì)性好

除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的 經(jīng)濟(jì)效益。

2、設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)手段

（一）研究原始資料

在明確夾具設(shè)計(jì)任務(wù)后，應(yīng)對以下幾方面的原始資料進(jìn)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(zhǔn)面的狀況。（3）本工序所使用的機(jī)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(gè)內(nèi)容 1）確定夾具的類型

各類機(jī)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(jì)定位裝置

根據(jù)六點(diǎn)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(jì)夾緊裝置

常用的夾緊機(jī)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(jì)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(jì)算 7)繪制夾具總圖 8)繪制夾具零件圖樣 9）編寫設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)思想

本工序是為一空心軸零件加工 1 個(gè)φ8H8的小孔,所設(shè)計(jì)的一套鉆床專用夾具。主要技術(shù)指標(biāo)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(jì)專用夾具時(shí)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。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(yàn)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(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。通過對鉆床夾具設(shè)計(jì)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(yùn)用。學(xué)會查閱和收集技術(shù)資料，提高運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jī)床為 Z5125立鉆。刀具為通用標(biāo)準(zhǔn)工具。

1.2 確定夾具類型

本工序所加工一個(gè)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(diǎn)，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(gè)自由度。這一定為方案設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)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(jì)算

10加工φ8H8孔時(shí)孔距尺寸24-?00..05mm的定位誤差計(jì)算

由于基準(zhǔn)重合，故ΔB=0； 不存在基準(zhǔn)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(jī)床夾具零、部件》國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T2263 — 80、GB/T2265 — 80選取。鉆孔時(shí)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(jì)算

10所設(shè)計(jì)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(xiàng)，精度分別驗(yàn)算如下：

10(1)尺寸 24-?00..05mm的精度校核

A、定位誤差ΔD，有前計(jì)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與夾緊計(jì)算 1.7.1夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)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(jì)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(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)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(shí)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(jìn)行強(qiáng)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(jìn)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(gè)星期里，從白紙到完成模具總裝圖，零件圖，設(shè)計(jì)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(jì)的和過程。通過這次模具設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識進(jìn)行一次模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高我們獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握沖裁模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握模具設(shè)計(jì)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(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：機(jī)床鉆孔夾具設(shè)計(jì)__畢業(yè)論文

摘要

在機(jī)械制造各行業(yè)的工藝過程中廣泛應(yīng)用著各種不同的，用以固定加工對 象，使之占有正確位置，以便接受施工的一種工藝裝備，統(tǒng)稱為夾具。因此，無 論是在機(jī)械加工，裝配，檢驗(yàn)，還是在焊接，熱處理等冷，熱工藝中，以及運(yùn)輸 工作中都大量采用夾具。但在機(jī)械加工中應(yīng)用最為廣泛的是金屬切削機(jī)床上使用 的夾具，我們稱其為機(jī)床夾具。它在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低成本，充分發(fā)揮現(xiàn) 有設(shè)備的潛力，以便工人掌握復(fù)雜或精密零件加工技術(shù)，以減輕繁重的體力勞動 等諸方面起著巨大的作用。因此，機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)迅速發(fā)展的 重要工藝措施之一。為此，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，選擇了機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。本文主要圍繞機(jī)床鉆孔夾具設(shè)計(jì)為中心。用以鉆HBC6700方向機(jī)殼體，首先 通過參觀實(shí)習(xí)讓我們對夾具設(shè)計(jì)有了初步的了解，特別是對蓋板式鉆模夾具設(shè)計(jì) 的了解更為深刻。然后，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，對夾具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析和選擇。選 定方案后，通過查閱相關(guān)夾具設(shè)計(jì)書籍和相關(guān)圖例在鉆孔夾具設(shè)計(jì)過程中，在 查閱了相關(guān)文獻(xiàn)后完成外文翻譯。參考相關(guān)資料完成夾具的總體設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：機(jī)械；夾具；鉆模；加工

目錄

摘要 ·····································......................................................................1 前 言·········································································1 第 1 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì)的要求 ···················································2 1.1 鉆孔夾具方案設(shè)計(jì) …….........................................................................................................2 1.2 了解夾具總體設(shè)計(jì)的要求 …….............................................................................................2 第 2 章 鉆床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) ···················································· 4 2.1 確定夾具的類型 ……..............................................................................................................4 2.2 鉆模的主要類型 …….............................................................................................................4 2.3 蓋板式夾具特點(diǎn) …….............................................................................................................5 第 3 章 工件的夾緊計(jì)算及其選擇 ·············································· 7 3.1 工件的夾緊 ……......................................................................................................................7 3.1.1 夾緊基本原理理論 ······················································· 7 3.1.2 夾緊座 ································································· 8 3.1.3 夾緊壓板 ······························································· 8 3.1.4 夾緊螺釘 ······························································ 9 3.2 夾緊力的選擇 …….................................................................................................................9 3.2.1 夾緊力方向 ··························································....10 3.2.2 夾緊力的作用點(diǎn) ·····················································......10 3.2.3 夾緊力的計(jì)算 ···············································......................10 3.2.4 夾具精度計(jì)算與分析 ·····················································11 第 4 章 夾具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)....................................................................................................13

4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 …….....................................................................................13 4.2 夾具的導(dǎo)向 ……...................................................................................................................14 4.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙……..........................................................................................15 4.4 鉆模板 ……............................................................................................................................16 4.5 總體分析夾具 …....................................................................................................................16 總 結(jié)········································································17 參考文獻(xiàn)·····································································18 致 謝···································································

前言

在機(jī)械加工過程中，夾具按專業(yè)化程度可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào) 夾具、組合夾具、成組夾具、標(biāo)準(zhǔn)夾具、隨行夾具、組合機(jī)床夾具等。我這次設(shè) 計(jì)的是蓋板式鉆夾具。這是一種專用夾具，專為一工件的一道工序而設(shè)計(jì)的夾具。鉆夾具的主要任務(wù)是保證刀具旋轉(zhuǎn)軸線對工件定位表面有正確的相互位置，根據(jù) 工件的集合形狀和尺寸結(jié)構(gòu)及工藝特性，選擇不同形式的鉆模以保證產(chǎn)品精度和 生產(chǎn)率。在眾多鉆模夾具機(jī)床中，綜合考慮設(shè)計(jì)要求、特點(diǎn)及夾具設(shè)計(jì)原理等的各 方面的因素，選擇了用蓋板式鉆模，它一般用于加工小型工件上分布在一個(gè)面上 的孔。本文就圍繞此夾具的方案選擇，確定夾具，設(shè)計(jì)夾具等等展開的。但是，由于知識的缺陷，設(shè)計(jì)時(shí)考慮的不夠周全，還存在一些錯(cuò)誤，請各 位老師和同學(xué)指出，我將做到虛心接受，努力提高自己。1

第 1 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì)的要求

1.1 鉆孔夾具方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)是夾具設(shè)計(jì)的重要階段，它在分析各種原始資料的基礎(chǔ)上，要完 成下列設(shè)計(jì)工作： ① 研究殼體零件原始資料，明確設(shè)計(jì)要求。② 擬訂鉆孔夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖。③ 繪制夾具總圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求。④ 繪制零件圖。從另外一方面來說，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)深人實(shí) 際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，再進(jìn)行具 體的設(shè)計(jì)。而深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究中，應(yīng)當(dāng)掌握下面的一些資料：

(1)工件圖紙；詳細(xì)閱讀工件的圖紙，了解工件被加工表面是技術(shù)要求，該 零件在機(jī)器中的位置和作用，以及裝置中的特殊要求。

(2)工藝文件：了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件被加工表面 及待加工面狀況，基準(zhǔn)面選擇的情況，可用機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部 分的尺寸及切削用量等。

(3)生產(chǎn)綱領(lǐng)：夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件的批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟(jì)合理。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的夾具要求是中小批量生產(chǎn)的夾具設(shè)計(jì)。

(4)制造與使用夾具的情況，有無通用零部件可供選用。工廠有無壓縮空氣 站；制造和使用夾具的工人的技術(shù)狀況等。夾具的出現(xiàn)可靠地保證加工精度，提高整體工作效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分 發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。1.2 了解夾具總體設(shè)計(jì)的要求[ 1）夾具應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求。特別對于精加工工序，應(yīng)適當(dāng)提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和形狀位置公差等。2）夾具應(yīng)達(dá)到加工生產(chǎn)率的要求。特別對于大批量生產(chǎn)中使用的 夾具，應(yīng)設(shè)法縮短加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間。

3夾具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可設(shè)置必要的 防護(hù)裝置、擋屑板以及各種安全器具。

4能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。

夾具元件的材料選用將直接影響夾具的使用壽命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力 學(xué)性能較好的材料。夾具的低成本設(shè)計(jì)在世界各國都以相當(dāng)重視。為此，夾具的 復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)中。宜采用氣壓、液壓等高 效夾緊裝置；而小

批量生產(chǎn)，則宜采用較簡單的夾具結(jié)構(gòu)。5）要適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)程度。選用標(biāo)準(zhǔn)化元件，特別應(yīng)選用商品化的標(biāo)準(zhǔn)元件，以縮短夾具制造周期，從而降低夾具成本。6）必須具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便夾具的制造、使用和維修。以上要求有時(shí)是互相矛盾的，故應(yīng)在全面考慮的基礎(chǔ)上，處理好主要矛盾，使之 達(dá)到較好的效果。例如鉆模設(shè)計(jì)中，通常側(cè)重于生產(chǎn)率的要求。

第 2 章 鉆床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1 確定夾具的類型

按使用范圍，夾具可分為通用夾具和專用夾具兩類。通用夾具適用于各種不 同尺寸的零件加工，如導(dǎo)尺、分度盤等。這類夾具是作為附件與機(jī)床一起配套供 應(yīng)的。專用夾具是專門為某一工件在某一工序進(jìn)行加工而設(shè)計(jì)的夾具，如在銑床 上加工彎曲零件必須采用相應(yīng)的夾具，在壓刨上加工斜面、曲面也要采用專用夾 具。

2.2 鉆模的主要類型

鉆床專用夾具一般通稱為“鉆?！??？砂淬@模有無夾具體，以及夾具體是否 可動，而分為下面幾類：

1.固定式鉆模 這種鉆模在使用時(shí)，是被固定在鉆床工作臺。用于在立軸式鉆床上加工較 大的單孔或在搖臂鉆床上加工平行孔系。如果要在立式鉆床上使用固定式鉆模加 工平行空系，則需要在機(jī)床主軸上安裝鉆模時(shí)，一般先將裝在主軸上的定尺刀具 伸入鉆套中，以確定鉆模的位置，然后將其緊固。這種加工方式的鉆孔精度比較 高。

2回轉(zhuǎn)式鉆模 回轉(zhuǎn)式鉆模主要用于加工同一圓周面上的平行孔系，或分布在圓周上的徑 向孔。有立軸、臥軸和斜軸回轉(zhuǎn)等三種基本形式。由于回轉(zhuǎn)臺已標(biāo)準(zhǔn)化，并作為 機(jī)床附件由專門廠生產(chǎn)供應(yīng)，固回轉(zhuǎn)式鉆模的設(shè)計(jì)，大多數(shù)情況是設(shè)計(jì)專用的工 作夾具和標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)臺聯(lián)合使用。

3.翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔。使用翻轉(zhuǎn)式鉆?？蓽p少工件裝夾 的次數(shù)，提高工件上各孔之間的位置精度。4.蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在 工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜 超過10 kg。5.滑柱式鉆模 滑柱式鉆模的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了和規(guī)格化了，具有不同的系列。使用時(shí)，只要根據(jù)工件的形狀、尺寸和加工要求等具體情況，專門設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的定位夾緊裝置和鉆套等，裝在夾具體的平臺或鉆模板上的適當(dāng)位置，就可用于加工。此次設(shè)計(jì)的夾具工件是側(cè)蓋，圖為其中部分結(jié)構(gòu)。

圖2.1鉆孔零件

此設(shè)計(jì)針對這四個(gè)孔設(shè)計(jì)蓋板式鉆孔夾具。

2.3 蓋板式夾具特點(diǎn)

蓋板式鉆模的特點(diǎn)是沒有夾具體。圖所示為加工車床溜板箱上多個(gè)小孔所 用的蓋板式鉆模，它用圓柱銷1和菱形銷3在工件兩孔中定位，并通過3個(gè)支承釘4 安放在工件上。蓋板式鉆模的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，多用于加工大型工件上的小孔，如圖2所示。

圖2.2 蓋板式鉆模 1——圓柱銷；2——鉆模板；3——菱形銷；4——支撐釘

1）工件的定位 該套夾具采用的定位： 該套夾具采用“一銷一孔”的定位.通過一個(gè)銷及工件上一個(gè)孔及其該工件 的一個(gè)平面進(jìn)行定位。其中孔限制X、Y方向上移動，銷限制繞Z旋轉(zhuǎn)。若定位銷為長銷，則出現(xiàn)過定位。所以定位銷為短定位銷。5 2）定位銷的選擇

從上可知此套夾具選取的定位銷為一圓柱銷實(shí)現(xiàn)定位，此銷應(yīng)可換。按表選取 D=13，H=18。根據(jù)尺寸選取的可換圓柱定位銷為A

型:A13n6X24 GB2204-1980。在“一銷一孔”定位方式中，銷是限制Z旋轉(zhuǎn)自由度的。工件以“一銷一孔”定位時(shí)的定位誤差： 設(shè)計(jì)中兩銷為垂直放置，孔和銷皆為Ф13H7/h6。

0 由公差和配合表可知，定位孔為 Φ13 +0.018，定位銷為 Φ13 ?0.011。0 ε01XW=δg1+δj1+Δ1=0.018+0.011+0=0.029 ΔD.W=ε01XW/2=0.0146 由上述分析可知，欲減少系統(tǒng)定位誤差，可以采取提高定位孔、定位銷的 精度或配合類別，采用消除間隙的結(jié)構(gòu)，選取孔距大的雙孔定位等，設(shè)計(jì)中選擇 的工件定位孔是Ф10，精度是7級?？拙喙顬椤?.015，定位平面的平面度為0.06，表面粗糙度為Ra=1.6。從對加工零件進(jìn)行分析之后，可知采用蓋板式鉆模，不管是裝夾還是在效率 上都優(yōu)于其他的鉆模。所以選擇了這種方案。

第 3 章 工件的夾緊計(jì)算及其選擇

3.1 工件的夾緊 3.1.1 夾緊基本原理理論

夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因工時(shí)受切削力，重力或伴生 離心力，慣性力，熱應(yīng)力等的作用產(chǎn)生移動或振動。夾緊裝置是夾具完成夾緊作 用的一個(gè)重要的而不可以缺少的組成部分，除非工件在加工過程中所受到的各種 力不會使它離開定位時(shí)所需確定的位置，才可以設(shè)有夾緊裝置。夾緊裝置設(shè)計(jì)的 優(yōu)劣，對于提高夾緊的精度和加工作效率，減輕勞動強(qiáng)度都有很大的影響。

夾緊對象特征 夾 緊 功 能 原 理 方 案 設(shè) 計(jì) 功能項(xiàng) 加工信息特征 夾緊要求特征 動力源項(xiàng) 原理解項(xiàng) 元功能解項(xiàng) 技術(shù)性 評價(jià)項(xiàng) 經(jīng)濟(jì)性 社會性 備注項(xiàng) 應(yīng)用實(shí)例 技術(shù)參數(shù)

夾緊功能原理方案設(shè)計(jì)組成結(jié)構(gòu)

分析各類夾具的基本功能要求可以將夾緊裝置概括為兩類： 第一類是性能要 求，主要指定位唯一性、定位穩(wěn)定性，夾緊穩(wěn)定性及總體約束；第二類要求是夾 具的結(jié)構(gòu)剛性、成本及易操作性、易于維修等要求。本設(shè)計(jì)目錄中功能項(xiàng)包括夾 緊對象特征項(xiàng)、加工信息特征及夾緊要求特征。夾緊對象特征項(xiàng)目：包括夾緊對象類型、材

料、形狀、體積、數(shù)量、物理特 性、磁性、導(dǎo)電性、剛性等信息。加工信息特征項(xiàng)：加工類型、機(jī)加工、裝配、檢測、焊接等、加工參數(shù)、切 削參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)、幾何參數(shù)等。夾緊要求特征項(xiàng)：主要指性能要求，包括定位要求、定位基準(zhǔn)選擇，如特征 點(diǎn)、特征面。夾緊力大小、夾緊方向、夾緊行程、夾緊松開速率，自鎖性等。元件功能分析：夾緊功能主要包括四種元功能。它們是：定位功能、傳動功 能、執(zhí)行功能和分度功能等輔助功能。定位功能由定位元件完成，定位元件按定 位面特征分為平面定位元件、圓孔定位元件、外圓定位元件。傳動功能由中間遞

力機(jī)構(gòu)完成，該機(jī)構(gòu)一般有三個(gè)作用；改變作用力的力一向、大小和自鎖作用。目前常用的有以下機(jī)構(gòu)：斜楔機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、圓偏心機(jī)構(gòu)、杠桿鉸鏈機(jī)構(gòu)、連 桿機(jī)構(gòu)、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、對中機(jī)構(gòu)、定心機(jī)構(gòu)等。設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，應(yīng)滿足下述主要要求：

1.夾緊裝置在對工件夾緊時(shí)，不應(yīng)破壞工件的定位，為此，必須正確選擇夾 緊力的方向及著力點(diǎn)。

2.夾緊力的大小應(yīng)該可靠，適當(dāng)，要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的 損傷不致超出允許的范圍。

3.夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡單合理，夾緊動作要迅速，操作方便省力，安全。

4.夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償。

3.1.2 夾緊座

在不考慮重力和其它的伴生力的情況下，夾緊力的大小既與切削力的大小有 關(guān)，也與切削力對支承的作用有關(guān)。W=KM(f1Rf1+f2Rf2)N(其中 K=K1K2K3K4，K1=1.5~2，K2=1.2，K3=1.1~1.3，K4=1.2)M 為切削扭矩 W=1.8×1.2×1.2×1.2×85×(0.2×7+0.2×7)=740.28(N)Q Q 需= 需

KP/(f1+f2)=1.8×1.2×1.2×1.2×100/(0.2+0.2)=777.4N 為切削力

為簡化夾具的成本及考慮工廠實(shí)際情況，擬用螺釘夾緊裝置。計(jì)算螺釘?shù)膴A 緊力：W=2QL/ D 中/tg(α+φ1)。此公式采用中的數(shù)據(jù)以 M16 標(biāo)準(zhǔn)螺紋計(jì)算。α 為螺紋升角;t“gα=S/лD 中;φ1 螺紋摩擦角； 中螺紋中徑； 人工作用力； D Q 其中有 f=0.1(螺母端面與工件間的摩擦系數(shù))，φ1=6。34，；計(jì)算 W=836.8（N）。很明顯，可以使用螺釘夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊座加工要求：1.表面發(fā)藍(lán)或其它的防銹處理；2.熱處理:T10A，淬火 :，HRC60~64；滲碳深度 0.2~0.6mm；3.銳邊無毛刺；4.螺紋孔以國家標(biāo)準(zhǔn)的 M16 配 做。3.1.3 夾緊壓板 夾緊支板和夾緊座的目的相同，都是夾緊工件的，保證在加工過程中工件不 移動，限制它的自由度，夾緊支板的工件接觸裝置擬用夾緊螺釘，支板在其中是 輔助支承的，最終起決定作用的還是人的操作，不同人操作同樣的夾具或者是在 夾緊的過程中

用力和速度的不同，都對工件的加工精度有影響。由于取用的夾緊 螺釘是一樣的，前面已經(jīng)計(jì)算過了，在此不重復(fù)了。具體的結(jié)構(gòu)見零件圖。

壓板

夾緊壓板加工要求：1.表面發(fā)藍(lán)或其它的防銹處理；2.熱處理:T10A，淬火 : HRC38~45；滲碳深度 0.2~0.6mm；3.銳邊無毛刺；4.螺紋孔以國家標(biāo)準(zhǔn)的 M27 配 做。[1] [6] 3.1.4 夾緊螺釘

根據(jù)公司的實(shí)際情況選用夾緊螺釘，人工操作。節(jié)省成本，制造夾具的時(shí)間 縮短并以國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格生產(chǎn)。夾緊功能的原理方案設(shè)計(jì)目錄是設(shè)計(jì)目錄應(yīng)用的具體體現(xiàn)，由于夾具種類繁 多，如何對其進(jìn)行抽象化整理，以利于運(yùn)用設(shè)計(jì)目錄的結(jié)構(gòu)形式，還需要更深入 的研究。建立原理方案設(shè)計(jì)目錄涉及的知識面較廣，難度較大，目錄本身的構(gòu)造 規(guī)律也很復(fù)雜。這里僅作最基本的原理方案設(shè)計(jì)研究。為使工件在定位件上所占有的規(guī)定位置在加工過程中保持不變，就要用夾 緊裝置將工件夾緊.保證工件的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位表面可靠的接觸，防止 在加工過程中移動、振動、或變形。因?yàn)榇颂讑A具加工的工件剛度較好，防止了切削力作用是所引起的振動，側(cè)面在加上移動壓板的定位，免除夾緊力對加工表面幾何形狀精度的不利影響夾 具的夾緊選用加工表面的松態(tài)夾緊，夾緊力的作用線不通過加工表面的周圍，使 加工表面的材料處在自由狀態(tài)下。

3.2 夾緊力的選擇 3.2.1 夾緊力方向

在保證安裝的真確可靠，減少工件的變形，定位方便和在可以減少所需夾 緊力的大小的前提下，此套夾具的夾緊方向和工件重力方向和切削方向相同。工 件的定位工作面為垂直方向上，則工件的夾緊通過工件的一個(gè)定位銷與水平方向 的移動壓塊完成。夾緊力的方向?yàn)槠叫兄亓Ψ较虼怪眾A緊。

在本次夾具設(shè)計(jì)中，夾緊力是由中心螺桿和一邊壓板提供的。3.2.2 夾緊力的作用點(diǎn) 夾緊力的作用點(diǎn)是指夾緊元件與工件相接觸的一小塊面積?，F(xiàn)在夾緊力的 方案已定?？紤]夾具的結(jié)構(gòu)尺寸特征可以確定夾緊力的作用點(diǎn)個(gè)數(shù)為2個(gè)?？紤]夾緊力作用點(diǎn)的一般要求：① 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)能保持工件定位穩(wěn)定，而不至引起工件發(fā) 生位移和偏 轉(zhuǎn)；

② 夾緊力的作用點(diǎn)，應(yīng)使被夾緊的夾緊變形盡可能的小些； ③ 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近加工表面，以提高定位穩(wěn)定性。

3.2.3 夾緊力的計(jì)算

夾緊力的大小重要取決于切削P和重力G，重力是可認(rèn)為不變的，而切削力 在切削的過程中是變化的。影響切削力的大小因素很多，如工件質(zhì)量的不均勻，加工質(zhì)量的不均勻，刀具磨損以及切削用量的變化等等。同時(shí)夾緊力也和其他因 素有關(guān)，如夾緊件和工件及工

件與定位件間接觸表面的光潔度，工藝系統(tǒng)的剛性 等等，因此夾具夾緊力的設(shè)計(jì)只能對其作初略的估算。W:實(shí)際夾緊力 Wi:理論夾緊力 K:安全系數(shù)

安全系數(shù):K= K1×K2×K3×K4 式中: K1-基本安裝系數(shù) K3-刀具鈍化系數(shù) 工件切削孔的位置如圖: K2-加工安裝系數(shù) K4-切削特點(diǎn)系數(shù)

圖3.3 鉆孔零件

其加工直徑全部為12.5 [1] 此套夾具的夾緊力計(jì)算如表1: 表 1 孔號 孔坐標(biāo)(毫米)孔徑(毫米)x y 1 71.81 123.61 Φ12.5 2 126.61 129.56 Φ12.5 3 77.74 57.03 Φ12.5 4 132.67 61.82 Φ12.5 切削力P:P=2.6×D×S ×HB 式中:D-鉆孔直徑 0.8 0.6 走刀量(毫米/轉(zhuǎn))0.10 0.10 0.10 0.10

S-走刀量 HB-材料布氏硬度

HB=Hbmax-(Hbmax-Hbmin)/3=230 0.8 0.6 P1=P2= P3= P4=2.6×12.5×0.10 ×230 =134.6(公斤力)切削合力P=ΣPi=4×P1 =538.3(N)合力的位置: x=ΣPixi/ΣPi y=ΣPiyi/ΣPi 表 2 孔號 1 2 3 4 Pi 134.6 134.6 134.6 134.6 X=102.21mm 安全系數(shù)K: K= K0×K1×K2×K3×K4 取: K0=1.5、K1=1.0、K2=1.5、K3=1.2、K4=1.3 得: K=1.5×1.0×1.5×1.2×1.3=3.51 夾緊力的計(jì)算 夾緊工件所需的夾緊力w W=K×P =3.51×538.3 =1889.433(N)3.2.4 夾具精度計(jì)算與分析[3] 精度等級的選擇：首先根據(jù)所要加工的零件進(jìn)行分析，看其在各方面的精度 及表面粗糙度等的要求。然后，根據(jù)設(shè)計(jì)好的夾具（即零件在夾具上的配合和裝 xi 71.81 126.61 77.74 132.67 P ix i 9665.626 17041.706 10463.804 17857.382 y=93.00mm yi 123.61 129.56 57.03 61.82 P iy i 16637.906 17438.776 7676.238 8320.972

配來確定。標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（節(jié)錄）IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 基本尺寸 13 19 30 >50~80 46 74 15 22 35 >80~120 54 87 18 25 40 >120~180 563 100 由國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的各公差等級的應(yīng)用范圍可知： IT5～I(xiàn)T12級用于配合尺寸公差。其中（1）IT5（孔到IT6）級用于高精度和重要的配合處；（2）IT6（孔到IT7）級用于要求

精密配合的情況；（3）IT7（孔到IT8）級用于一般精度要求的配合。選用公差等級時(shí)，除上述有關(guān)原則和因素外，還應(yīng)考慮以下問題。ａ.相關(guān)件配合的精度； ｂ.加工成本。在本次設(shè)計(jì)的夾具中可得知零件與夾具體的配合要求較高精度配合，所以選 擇(1），而用于定位零件中間的孔和軸，在鉆孔只能夠要求這個(gè)孔和軸要有較高 的位置度，所以選擇（2），鉆模板和零件上用來定位的插銷，因?yàn)樗怯脕韺α?件鉆孔裝夾定位的，所以同樣選（2）。IT10 120 140 160 IT11 190 220 250 IT12 300 350 400

第 4 章 夾具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)

4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置

夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前 面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng) 的夾緊裝置對工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削 力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正 確。一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用 力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件?？紤]到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與 其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作 用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時(shí)所產(chǎn)生的壓力來

夾緊工件的。不過 這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)簡單；（2）擴(kuò)力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；

（5）夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中 間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達(dá) 到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實(shí)現(xiàn)對 工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通 過精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松 緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。10H7 h6 20.5H7 h6 H7 h6 技 術(shù) 要 求

1.裝成后,零件不能有松動;2.在夾緊的過程中,不至于因工件的 重力的影響而破壞正確的定位;3.夾緊時(shí),夾緊力不應(yīng)使己經(jīng)獲得正 確定位的工件脫離正確的位置;4.夾緊力不致引起定位元件和對刀 元件間的位置變動;5.旋轉(zhuǎn)夾具上的零件要防止在工作 過程中松脫并加防護(hù)裝置;6.夾緊時(shí),要注意兩邊的平衡用力.墊圈27 彈簧4×30×45 定位環(huán) 插 銷 鉆模板 鉆 套 墊圈10 螺母M10 螺桿 支承釘M10×25 壓板螺栓 螺母M27 墊圈27 圓柱頭調(diào)節(jié)支承 螺母M12 壓板 底座 序號 名

稱 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 件數(shù) 比例 件數(shù) 65Mn 65 Q235 45 ZG200-400 20Mn2 65Mn Q235 45 T8 Q235 Q235 65Mn 45 Q235 08F HT150 材 料

在這次夾具設(shè)計(jì)中，定位是采用一根心軸和一個(gè)定位插銷來定 位水平方向的。在垂直方向，用兩個(gè)同心半圓環(huán)來定位。當(dāng)被加工零件放到夾具 體同心圓環(huán)上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進(jìn)行定 位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。4.2 夾具的導(dǎo)向

在鉆床上加工孔時(shí)，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確 的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀 具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導(dǎo)向裝置保證同 軸各孔的同軸度、各孔孔距

精度、各軸線間的平行度等，因此，導(dǎo)向裝置如同定 位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套。鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆 套。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。

鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材 料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個(gè)固 定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號為12*18 GB2263-1980。材料仍選取T10A，淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。4.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙

鉆套的類型和特點(diǎn):

1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔 與鉆套外圓一般采用 H7/n6 配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn) 或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。

2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套 和鉆模板之間加一個(gè)襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以 F7/m6 或 F7/k6 配合裝入襯套中。

3、快換鉆套：當(dāng)對孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí)，由于刀徑不斷增大，需要不同的 導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。

4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開始鉆孔時(shí)，鉆頭切屑刃 不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔。

切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。

在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了 C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。

4.4 鉆模板

在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛 度和強(qiáng)度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為 固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸 下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。

4.5 總體分析夾具

在選定設(shè)計(jì)方案之前，我們到了江西消防車輛廠去參觀實(shí)習(xí)，讓我們對夾具 設(shè)計(jì)有了很直觀的認(rèn)識。之后又多次去咨詢和請教廠里的工程師，這解決了我們 在設(shè)計(jì)中存在的很多問題。比如說對零件的裝夾，定位和精度分析等等。我們之 中也在校辦的工程訓(xùn)練中參觀，并請教了中心的老師。這也讓我們更多的了解了 夾具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。在選定了設(shè)計(jì)芳案后，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，我們不斷的更正和優(yōu)化夾具，使夾 具的設(shè)計(jì)更加滿足設(shè)計(jì)要求。

總結(jié)

經(jīng)過了一個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師和自己努力下，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于 完成了。在設(shè)計(jì)過程中，通過各種方式收集、查閱相關(guān)資料。同時(shí)，為了增加感性認(rèn) 識，也為了更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中的很多機(jī)器結(jié)構(gòu)都參照工廠及訓(xùn)練中心的現(xiàn)行設(shè)備結(jié) 構(gòu)。通過這次完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們系統(tǒng)地回顧和復(fù)習(xí)了大學(xué)四年所學(xué)的相關(guān)專 業(yè)知識，同時(shí)也深刻體會到學(xué)習(xí)的重要性并領(lǐng)會到設(shè)計(jì)也是一種學(xué)習(xí)的方式。在，設(shè)計(jì)的過程中，我們綜合運(yùn)用了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和相關(guān)設(shè)計(jì)軟件 且應(yīng)用熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)資料以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方面 有了一定程度的提高，深刻的感受到計(jì)算機(jī)和工具書及手冊在設(shè)計(jì)中帶來的便利 和幫助。通過這次機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)，更加系統(tǒng)的了解機(jī)械制造工藝的一般過程，并且學(xué)會 了對工藝設(shè)計(jì)的整體把握，也有了較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)設(shè)計(jì)方法。在本次課程設(shè)計(jì)中，能運(yùn)用所學(xué)基本理論知識，正確解決工件在加工時(shí)的定位和夾緊問題，選擇合理 的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，根據(jù)課題設(shè)計(jì)出符合要求、優(yōu)質(zhì)、高效、低成 本的夾具。并能運(yùn)用所學(xué)基本理論知識，正確解決工件在加工時(shí)的定位和夾緊問 題，選擇合理的方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，根據(jù)題意設(shè)計(jì)出符合優(yōu)質(zhì)、高效、低成 本的夾具。也明確工序要求，了解所用機(jī)床，刀具及工序前加工情況，所以，這 次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我來說收獲很大。但也有很多地方還有在努力學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

（1）陳宏均主編．實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(第二版)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004（2）王先逵主編．機(jī)械制造工藝學(xué)(第二版)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007（3）王伯平主編．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)(第一版)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004

（4）羅圣國，吳宗澤主編．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(第三版)．北京：高等教育出 版社，2007（5）梁炳文主編．機(jī)械加工工藝與竅門精選(第一版)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004（6）何銘新，錢可強(qiáng)主編．機(jī)械制圖(第五版)．北京：高等教育出版社，2004

致謝

本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量 的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！感謝我的導(dǎo)師***教授，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的 教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。也感謝張卿、鄭劉斌等同學(xué)對我的幫 助和指點(diǎn)。他們帶領(lǐng)我們參觀了***，這讓我們的視野更加開闊，讓我們對夾具設(shè)計(jì)有了 更直觀、更全面的認(rèn)識。在我們設(shè)計(jì)的過程中，導(dǎo)師也認(rèn)真的指導(dǎo)我們畫圖和寫 論文等等的工作。在此，還要感謝***的老師們給我們的指導(dǎo)。

第三篇：法蘭盤夾具設(shè)計(jì)說明書

法蘭盤夾具設(shè)計(jì)

說明書

班級：

姓名：

題目：

設(shè)計(jì)法蘭盤4*Φ9mm孔的夾具 任務(wù)：

（1）繪制零件圖1張 A4紙

（2）繪制夾具零件圖1張 A2紙

（3）課程設(shè)計(jì)說明書1份

原始資料：

該零件圖樣一張；材料為鑄鐵，產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)。

分組要求：

全班同學(xué)共39人，分為10個(gè)小組，每組4名同學(xué)，每組同學(xué)在提供 備選題中選擇一種零件。設(shè)計(jì)要求：

工藝規(guī)程可行，參數(shù)選擇正確，設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確，文字語句通順，視圖繪制規(guī)整。設(shè)計(jì)時(shí)間：

一周

零件圖

目錄

一 設(shè)計(jì)目的

二 加工工藝分析

三 定位方案和定位元件的設(shè)計(jì)

四 確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊裝置

五 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

六 確定夾具總圖的技術(shù)要求

一 設(shè)計(jì)目的

1.通過完成支架通槽加工夾具的設(shè)計(jì)，將具有查找文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)的能力；且對機(jī)械生產(chǎn)實(shí)際中夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的了解和自身能力提高。

2.通過CAD畫圖，學(xué)生能夠?qū)⒁郧暗臋C(jī)械制圖和專業(yè)知識有機(jī)結(jié)合，是一項(xiàng)綜合能力的提升。

3.課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題。初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（氣門搖桿軸支座）的夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件技能的一次實(shí)踐機(jī)會，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。

由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指導(dǎo)。

二 加工工藝分析

基面的選擇

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正進(jìn)行。

在本工序中除保證孔本身的尺寸精度和表面粗糙度要求外，還需要保證以下的位置精度：

左右Φ9孔圓心到圓柱的軸線的水平距離分別為12mm、20mm；

該工件剛度較好，4*Φ9孔的加工精度要求不高，且本工序前，工件上的各端面和各孔均已經(jīng)過加工，故為定位基準(zhǔn)的選擇提供了有利條件。

三 定位方案和定位元件的設(shè)計(jì)

工件的定位必須解決兩個(gè)問題：即根據(jù)加工技術(shù)要求限制工件的自由度；使定位誤差控制在允許的范圍內(nèi)。1.工件的定位原理

在制定工件的工藝規(guī)程時(shí)，已經(jīng)初步考慮了加工工藝基準(zhǔn)問題，有時(shí)還繪制了工序簡圖。設(shè)計(jì)來具時(shí)原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。

六點(diǎn)定位原理是采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件實(shí)現(xiàn)完全定位。這里要清楚每個(gè)點(diǎn)都必須起到限制一個(gè)運(yùn)動自由度的作用，而絕不能用一個(gè)以上的點(diǎn)來限制三個(gè)自由度。因此，這六個(gè)點(diǎn)絕不能隨意布置。2.完全定位和不完全定位

根據(jù)工件加工表面的位置要求，有時(shí)需要將工件的六個(gè)自由度全部限制，稱為完全定位。有時(shí)需要限制的自由度少于六個(gè)，稱為不完全定位。

3.欠定位與過定位

根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，這就稱為定位的正常情況，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的約束重復(fù)限制，稱之為非正常情況，前者又稱為欠定位，它不能保證位置精度，是絕對不允許的。后者稱為過定位，加工中一般是不允許的，它不能保證正確的位置精度，但在特殊場合下，如果應(yīng)用得當(dāng)，過定位不僅是允許的，而且會成為對加工有利的因素。

定位誤差分析

1）定位元件尺寸公差的確定

夾具的主要定位元件為短定位銷。所以該定位銷的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為本零件 在工作時(shí)相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為：

2）零件規(guī)定孔4×Φ9mm在軸線 68mm圓周上，左邊孔距離軸線20mm，右邊孔距離軸線12mm，已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。

夾具體的制造誤差為：對定位孔軸線平行度為：0.02，則夾具體與鉆模板配合誤差，則經(jīng)過具體計(jì)算，故誤差不超過允許誤差。

3）夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡要說明

在設(shè)計(jì)夾具進(jìn)應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。因此，使用鉸鏈?zhǔn)姐@模，一次固定4個(gè)鉆套，在一次裝夾中可以加工4個(gè)孔。本工序是粗加工，切削力較大，但是由于鉆削重要生產(chǎn)的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以夾緊力不直接對消切削力。但是切削力產(chǎn)生顛覆力矩，應(yīng)該使夾緊力主法平衡。利用鉆模板夾緊Φ90突臺。

裝夾工件時(shí)，先翻開鉆模板把工件放在夾具上，由短銷定位，最后用定

位銷定好位置把鉆模板合上，把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。5.根據(jù)以上原則，工件的定位有下列兩個(gè)方案。

第一方案：以Φ20孔和一端側(cè)面為定位基準(zhǔn)，以限制工件的自由度，在本工序前，該工件已經(jīng)經(jīng)過精加工，其平行度已經(jīng)得到保證，優(yōu)點(diǎn)是工件安裝穩(wěn)定，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

第二方案：以Φ20孔和銷孔Φ4孔為定位基準(zhǔn)，優(yōu)點(diǎn)是工件安裝穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單。

從保證加工要求和夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性兩方面來分析比較，應(yīng)以第一方案來設(shè)計(jì)定位裝置。

為實(shí)現(xiàn)第一種定位方案，所使用的定位元件又有下列兩種可能性： １）２）用心軸，支承板，此方案誤差較大，不好操作。

用心軸，菱形銷，此方案定位誤差小，操作簡單，故選此方案設(shè)計(jì)夾具。

四 確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊裝置

1.夾緊的目的

工件在夾具中定位后一般應(yīng)夾緊，使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用，會產(chǎn)生變形或位移，從而影響工件的加工質(zhì)量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個(gè)重要的問題。

2.夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)滿足以下主要原則

1）夾緊時(shí)不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。

2）夾緊力應(yīng)保證工件位置在整個(gè)加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動。

3）使工件不產(chǎn)生過大的變形和表面損傷。

４）夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動夾緊機(jī)構(gòu)必須保證自鎖，機(jī)動夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。５）夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便，符合工人操作習(xí)慣。

６）夾緊機(jī)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)。

3.夾緊點(diǎn)選擇的原則

1）盡可能使夾緊點(diǎn)和支承點(diǎn)對應(yīng)，使夾緊力作用在支承上，這樣會減少夾緊變形，凡有定位支承的地方，對應(yīng)處都應(yīng)選擇為夾緊點(diǎn)并施以適當(dāng)?shù)膴A緊力，以免在加工過程中工作離開定位元件。

２）夾緊點(diǎn)選擇應(yīng)盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過大夾緊變形的位置。

４．對夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求

１）可浮動 ２）可聯(lián)動 ３）可增力 ４）可自鎖

根據(jù)以上原則和要求，應(yīng)該使夾緊力落在剛性較好的部位，因該工件的剛性較好，且使用螺母擰緊。因此不需要另外施加夾緊力。

五 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一.1）鉆床夾具結(jié)構(gòu)的選擇

在設(shè)計(jì)鉆床夾具時(shí)，首先需要考慮的問題是根據(jù)工件的形狀、尺寸、質(zhì)量和加工要求、工件的生產(chǎn)批量、工廠的工藝裝備技術(shù)狀況等具體條件，來選定夾具的結(jié)構(gòu)類型。然后再進(jìn)一步解決保證和提高被加工孔的位置精度問題。

2）鉆床夾具的特點(diǎn)和主要類型

各類鉆床和組合機(jī)床鄧設(shè)備上進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的夾具，統(tǒng)稱為鉆床夾具。由于在鉆孔時(shí)不便于用試鉆發(fā)法把刀具調(diào)整到規(guī)定的位置、采用劃線加工則精度低，生產(chǎn)效率低，故當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，常使用專用鉆床夾具（鉆床夾具習(xí)慣是上稱鉆模）在鉆床夾具上，一般都裝有距定位元件一定距離的鉆套，通過它引導(dǎo)刀具就可以保證被加工孔的坐標(biāo)位置，并防止鉆頭在切入后的偏斜。

3)鉆套和鉆模板的設(shè)計(jì)

鉆套的作用是確定被加工工件的位置，引導(dǎo)鉆頭、擴(kuò)孔或絞刀并防止在加工過程中發(fā)生偏斜。鉆模板與夾具體接連，它是保證鉆床夾具精度的重要零件。按鉆模板在夾具體上鏈接方式可以分為一下幾種。

1.固定式鉆模板 固定式鉆模板靠螺釘和銷釘固定在夾具體上，在裝配后鏜鉆套底孔，保證鉆套底孔的位置精度要求。因此，固定式鉆模板精度高，但裝卸工件不方便。

2.鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉆模板采用鉸鏈與夾具體鏈接，可以方便的打開，便于裝卸工件、清理切削，對于鉆孔后需要攻螺紋尤為合適。但鉆套位置精度較低，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。

3.可卸式鉆模板 可卸受的鉆模板以倆孔在家具提上的組圓銷和菱形銷定位，并用鉸鏈螺栓將模板和工件一起夾緊，加工完畢需將鉆模板卸下工件。其工件原理與蓋板式鉆床夾具相似。使用這類鉆米版時(shí)，裝卸模板費(fèi)時(shí)費(fèi)力，鉆套的位置精度較低，故一般多在其他形式的鉆模板不便于裝卸工件時(shí)采用，當(dāng)工件有幾個(gè)加工面時(shí)，為便于裝卸工件，可將其中的一個(gè)或倆個(gè)工作面的鉆模板做成可卸式的。

4.活動式鉆模板

在一些情況下，鉆模板往往不能像上述鉆床夾具一樣設(shè)置在夾具上，而是將它連接在主軸箱上，并隨主軸箱而運(yùn)動，這種鉆模板稱為活動鉆模板。

5.二、由零件結(jié)構(gòu)圖（如下圖）尺寸設(shè)計(jì)夾具各部件的結(jié)構(gòu)尺寸

1）底座

底座使用HT200的鑄造成型，進(jìn)行時(shí)效處理，消除內(nèi)應(yīng)力，具有較好的抗壓強(qiáng)度，剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上。

2）固定導(dǎo)向件

固定導(dǎo)向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩(wěn)定性，且在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產(chǎn)周期短，成本低。

3）鉆套、襯套的選擇

因?yàn)闉橹信可a(chǎn)，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套，材料

為T10A。查機(jī)械手冊，鉆套與襯套之間采用用H7n6F7m6配合，襯套與鉆模之間采配合。當(dāng)鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時(shí)轉(zhuǎn)動及退刀時(shí)脫出。

4）鉆模板

5）開口墊圈的結(jié)構(gòu)如圖所示：

六 確定夾具總圖的技術(shù)要求

１． 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求

１）２）３）夾具外形的最大輪廓尺寸

定位副的配合公差及定位支承間的位置精度

引導(dǎo)副的配合公差帶、引導(dǎo)元件間的位置精度及其一個(gè)引導(dǎo)元件對定位元件的位置精度 ４）夾具（指定位元件）對機(jī)床裝夾面間（即夾具安裝面）的相互位置公差 ５）其他結(jié)合副的公差帶及相互位置精度

２． 機(jī)床夾具技術(shù)要求允差值的確定

在確定時(shí)可分兩種情況考慮： １）２）直接與工序位置精度有關(guān)的夾具公差 這種情況一般可按下列原則估算夾具公差：

夾具上的線性尺寸公差及角度公差Tj=(1/5——1/2)Tc。

夾具工作表面相互間的距離尺寸公差及相互位置公差Tj=(1/3——1/2)Tc；

當(dāng)加工尺寸為未注公差尺寸時(shí)，夾具的線性尺寸公差取0.10mm。

３）與加工要求無直接關(guān)系的夾具公差

設(shè)計(jì)感想

通過這次夾具設(shè)計(jì)，我在多方面都有所提高。通過這次夾具設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識進(jìn)行一次法蘭盤夾具設(shè)計(jì)，鞏固與擴(kuò)

充了法蘭盤孔夾具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握氣法蘭盤孔夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握法蘭盤孔的夾具設(shè)計(jì)的基本模具，了解了夾具的基本結(jié)構(gòu)，提高了繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)獨(dú)立思考的能力也有了提高。

課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．

一周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解。

在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計(jì)夾具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。

在此感謝我們的老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我們工作、學(xué)習(xí)中的榜樣.這次模具設(shè)計(jì)離不開老師的細(xì)心指導(dǎo)。

同時(shí)感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。

由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。

參考文獻(xiàn)

【1】 李余慶，孟廣耀.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，第二版.——北京： 2008.【2】 王 棟，李大磊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社，——北京：2010.【3】 吳 拓，現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社.-——北京： 2009.

第四篇：銑床夾具設(shè)計(jì)說明書

《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》課程設(shè)計(jì)——

銑床夾具設(shè)計(jì)說明書

專 業(yè): 數(shù) 控 技 術(shù) 班 級: 指導(dǎo)教師: 姓 名: 學(xué) 號:

2011年6月21日

銑床夾具設(shè)計(jì)說明書

概述：在現(xiàn)代制造技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，機(jī)床夾具無論在傳統(tǒng)機(jī)床上還是在數(shù)控機(jī)床、加工中心上，仍是必不可少的重要工藝裝備。通過機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，不僅可以培養(yǎng)綜合運(yùn)用已學(xué)知識的能力而且可以得到工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。

一、課程設(shè)計(jì)的要求：

1.運(yùn)用已學(xué)過的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)及有關(guān)課程的理論知識以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)際只是，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。

2.培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟

3.學(xué)會使用各種手冊、圖冊、設(shè)計(jì)表格，規(guī)范等各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)資料，能夠做到熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個(gè)零件在加工中的加工基準(zhǔn)的選擇、定位、夾緊、加工方法選擇以及合理安排工藝路線，保證零件的加工質(zhì)量。

4.進(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)械制圖、分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫技術(shù)文件等基本技能。

二、設(shè)計(jì)題目：

《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》課本P381題5-4

三、被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制定工序的加工要求

1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

被加工零件為軸套類零件；零件圖如課本P381題圖5-4所示；零件的主要加工面為Φ20、Φ

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

2.研究工藝過程，分析該工序所加工的部位，加工要求，定位夾緊部分和前后工序的關(guān)系等。

該夾具所對應(yīng)加工內(nèi)容為銑28H11槽。在此之前，其他各面皆已加工完畢。故可以利用已加工的表面進(jìn)行定位。

四、設(shè)計(jì)方案的討論

1．初定夾具結(jié)構(gòu)方案: 1）工件定位方案及定位裝置

定位方案及裝置：三面一銷定位，利用V形塊限制4個(gè)自由度，Φ6孔內(nèi)放菱形銷限制1個(gè)自由度，再利用底面限制一個(gè)自由度，完全定位。

2）工件夾緊方案及夾緊裝置 夾緊方案及裝置：因?yàn)樵阢姶采线M(jìn)行加工，加工力較大，要求夾緊裝置具有足夠的強(qiáng)度，因此，需在工件與定位V形塊相對應(yīng)的另一側(cè)進(jìn)行夾緊以防工件松動，夾緊裝置為直接安裝在夾具體上的六角頭壓緊螺栓與一滑塊聯(lián)結(jié)滑塊上安裝一夾緊V形塊。

3）其他裝置及原件的結(jié)構(gòu)形式

該工序加工機(jī)床為銑床，除需要將夾具體固定在工作臺上以外還需要對刀裝置。工序中采用銑刀銑槽，所以對刀塊選擇直角對刀塊對銑刀進(jìn)行對刀。

4）夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具與機(jī)床的連接方式

夾具體為鑄造件，主要工作面為與機(jī)床工作臺垂直的平面，該面主要用來固定定位銷、V形塊及六角頭壓緊螺釘；底平面用來與銑床工作臺進(jìn)行連接。銑床工作臺相對于操作者來說為左右方向水平放置，走刀方向與工作臺方向一致，因此，兩定位鍵為左右布置，距離盡量加大，兩個(gè)座耳因?yàn)橐惺茌^大的力所以也要左右布置。

2.審查方案與改進(jìn)設(shè)計(jì)

夾具設(shè)計(jì)要求除能完成既定的定位夾緊任務(wù)以外還要考慮到操作者的操作方便與否，因此夾具也要求人性化設(shè)計(jì)。

1）考慮到多數(shù)操作者都習(xí)慣右手用力，因此，將定位V形塊安裝在工件左側(cè)，六角頭壓緊螺釘與滑塊及夾緊V形塊則安裝在工件右側(cè)方便操作者直接夾緊。2）而為了能夠承受較大力矩，六角頭壓緊螺釘?shù)奈恢脩?yīng)盡量靠近工件上方尺寸較大的位置，這就要求夾具體的垂直高度不能太大也不能太小。

3）根據(jù)加工要求，對刀塊放置在加工面左側(cè)或右側(cè)稍低于加工面的位置最為理想。但考慮到夾具體的高度及安裝問題，對刀塊只能安裝在夾具體地板上工件一側(cè)的部位，對好刀之后再將刀具上移到與被加工面等高的位置進(jìn)行銑削加工。

五、設(shè)計(jì)小結(jié)

通過此次的學(xué)習(xí)不僅使我對課本內(nèi)容有了更深入的認(rèn)識，而且激發(fā)了我思考問題的潛力、培養(yǎng)了我分析問題的能力。對靈活運(yùn)用工具手冊解決問題的能力有了明顯地提高。

此次課程設(shè)計(jì)讓我能夠更加直觀地認(rèn)識工藝設(shè)計(jì)的流程。以往我在課本上學(xué)到的只是理論，并沒有感性的認(rèn)識。將所學(xué)到的書本知識運(yùn)用到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中是我通過本次實(shí)踐學(xué)習(xí)獲得的最大收獲。通過此次設(shè)計(jì)我基本掌握了一個(gè)中等復(fù)雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟。

由于自己的能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正。

主要參考資料:

1、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 徐鴻本

2、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 浙江大學(xué)出版社

3、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 王啟平

4、《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》哈爾濱工業(yè)大學(xué) 李益民

第五篇：夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

目 錄

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

二、設(shè)計(jì)任務(wù)說明·······································2

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

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

五、夾緊機(jī)構(gòu)···········································4

六、導(dǎo)向裝置的選擇·····································3

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

考文獻(xiàn)·················································4

序言

機(jī)床夾具的作用可歸納為以下四個(gè)方面：

1.保證加工精度 機(jī)床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機(jī)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(jī)床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時(shí)間。3.減少勞動強(qiáng)度 采用機(jī)械、氣動、液動等夾緊機(jī)構(gòu)，可以減輕工人的勞動強(qiáng)度。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)說明

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

圖1-3-1

三、工件的安裝順序

零件圖標(biāo)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(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),工件的裝卸位置如上圖1-3-1右側(cè)刨面圖。

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

四、定位元件選擇設(shè)計(jì)

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

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

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

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

五、夾緊機(jī)構(gòu) 1.夾緊力的方向的確定：

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

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

設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則：

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

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

六、導(dǎo)向裝置的選擇

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

鉆夾具中的導(dǎo)向鉆套,除要求它引導(dǎo)鉆頭，鉆出正確的孔外，還要求它能在裝卸時(shí)快而準(zhǔn)確。

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

七、夾具的總體設(shè)計(jì)

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

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

參考文獻(xiàn)：

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