第一篇：夾具設(shè)計(jì)習(xí)題及答案

第一單元 夾具設(shè)計(jì)概論

課后習(xí)題： 1．何為機(jī)床夾具？

2．機(jī)床夾具有哪些部分組成？

3．機(jī)床夾的分哪幾類，各種類型的數(shù)控機(jī)床適用場(chǎng)合？ 4.機(jī)械加工中夾具的地位？

5.了解幾中典型機(jī)床夾具，說明其工作原理？ 6.機(jī)床夾具有哪些功能和作用？ 7.機(jī)床夾具的應(yīng)用特點(diǎn)： 8.機(jī)床夾具發(fā)展方向？

第一單元習(xí)題參考答案

1.答：機(jī)床夾具是在機(jī)床上所使用的一種輔助裝置，用它來準(zhǔn)確、迅速地確定工件與機(jī)床、刀具間的相對(duì)位置，即將工件定位 及夾緊，以完成加工所需要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2.答：機(jī)床夾具的組成部分有： 1)定位元件

定位元件是夾具的主要功能元件之一。通常，當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就基本確定了。2)夾緊裝置

通常，夾緊裝置的結(jié)構(gòu)會(huì)影響夾具的復(fù)雜程度和性能。它的結(jié)構(gòu)類型很多設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意選擇。3)夾具體

夾具體是夾具的基體骨架，通過它將夾具所有元件構(gòu)成一個(gè)整體。4)連接元件

根據(jù)機(jī)床的工作特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上。5)對(duì)刀與導(dǎo)向裝置

對(duì)刀與導(dǎo)向裝置的功能是確定刀具的位置。6)其它元件或裝置 3.答: 1)按夾具的應(yīng)用范圍分類

通用夾具 專用夾具 可調(diào)夾具 組合夾具 自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具 2)按夾具使用的機(jī)床分類

由于使用夾具的各類機(jī)床，其工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式不同，對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)相應(yīng)地提出不同要求。因此可按所適用的機(jī)床把夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等類型。

3)按夾具的夾緊動(dòng)力源分類

根據(jù)驅(qū)動(dòng)夾具夾緊的動(dòng)力源不同，可把夾具分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具等其他類型。4.答:（1）保證加工精度

用夾具裝夾工件時(shí)，能穩(wěn)定地保證加工精度，并減少對(duì)其它生產(chǎn)條件的依賴性，故在精密加工中廣泛地使 1 用夾具并且它還是全面質(zhì)量管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。（2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率

使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時(shí)間和基本時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（3）改善工人的勞動(dòng)條件

用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當(dāng)采用氣壓、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。

（4）降低生產(chǎn)成本

在批量生產(chǎn)中使用夾具時(shí)，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級(jí)較低的工人操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。

（5）保證工藝紀(jì)律

在生產(chǎn)過程中使用夾具，可確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調(diào)度等工藝秩序。（6）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍

這是在生產(chǎn)條件有限的企業(yè)中常用的一種技術(shù)改造措施。如在車床上拉削、深孔加工等，也可用夾具裝夾以加工較復(fù)雜的成形面。5.答:(1)三爪卡盤---------自動(dòng)定心夾緊原理(2)平口鉗------------大平面定位夾緊(4)手動(dòng)分度頭------分度定位原理

6.答:準(zhǔn)確定位 牢固夾緊 實(shí)現(xiàn)分度 保證加工

7.答:機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其它裝備設(shè)計(jì)比較，有較大的差別，主要表現(xiàn)在下列方面：（1）要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期。一般沒有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性試驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì)算工作。（2）夾具和操作工人的關(guān)系特別密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作習(xí)慣密切結(jié)合。

（3）夾具在一般情況下是單件制造的，沒有重復(fù)制造的機(jī)會(huì)。通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一次成功。（4）夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少。設(shè)計(jì)者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計(jì)的工藝要求。8.答: 標(biāo)準(zhǔn)化 自動(dòng)化 精密化 數(shù)字化

第二單元 工件的定位

課后習(xí)題：

1．定位與夾緊有何區(qū)別？ 2．什么叫六點(diǎn)定位規(guī)則？

3．什么叫欠定位、過定位？欠定位與過定位對(duì)加工有何影響？ 4.試分析下圖工件定位限制了哪些自由度，有無需要修改？ 5．分析下圖工件定位屬于何種定們？都限制了哪些自由度？

6．根據(jù)六點(diǎn)定位原理，分析題圖所示各定位方案中，各定位元件所限制的自由度？

7.工件用如下圖的定位方式加工A面，要求加工尺寸為，試計(jì)算定位誤差。第二單元習(xí)題參考答案

1.答：定位與夾緊是裝夾工件的兩個(gè)有聯(lián)系的過程。在工件定位以后，為了使工件在切削力等作用下能保持既定的位置不 變，通常還需再夾緊工件，將工件緊固，因此它們之間是不相同的。

2.答：工件在直角坐標(biāo)系中有六個(gè)自由度，夾具用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，即用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度的方法，使工件在夾具中的位置完全確定。3.答：完全定位： 完全限制工件六個(gè)自由度

不完全定位：滿足使用要求的前提下，自由度限制數(shù)目少于六個(gè)欠定位是一種定位不足而影響加工的現(xiàn)象（不允許）。過定位是指定位時(shí)工件的同一自由度被數(shù)個(gè)定位元件重復(fù)限制。4.答：

a 圖不完全定位限制5個(gè)自由度 b 圖不完全定位限制4個(gè)自由度 c 圖過定位自由度重復(fù)限制限制 5.答：

a 定心定位限制4個(gè)自由度 b 短心軸限制2個(gè)自有度 c 長(zhǎng)錐心軸限制5個(gè)自由度 d 兩錐軸定位限制5個(gè)自由度 6.答：

a 一夾雙頂限制五個(gè)自由度 b 雙短錐組合定位限制五個(gè)自由度 c定位銷與短心軸組合定位限制六個(gè)自由度 d長(zhǎng)V型鐵與定位釘組合支撐限制六個(gè)自由度 e三個(gè)V型鐵組合定位限制6個(gè)自由度

f短圓柱定位釘、大平面及浮動(dòng)V型鐵限制六個(gè)自由度 7.答：

以定位點(diǎn)為基準(zhǔn)考慮垂直角度引起的誤差為 Δ1=2（（70-50）x Tan(10/60））Δ2= 0.1+0.1 Δ = Δ1+Δ2 第三單元 工件的夾緊

課后習(xí)題：

1．“工件在夾具中被夾緊后，工件的定位即得到保證”，這句話是否正確？為什么？ 2．什么是夾具的夾緊裝置？對(duì)夾具的夾緊裝置有哪些要求？ 3．對(duì)夾緊力確定的基本原則是什么？對(duì)夾緊力的大小如何確定？ 4．什么叫偏心率？如何選擇偏心率？

5．設(shè)計(jì)聯(lián)運(yùn)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)主要應(yīng)注意哪些問題？ 6．舉例說明定心夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理。

7．試述各類典型定心夾緊機(jī)械的特點(diǎn)及主要適用范圍。8．試述液壓裝置裝置的特點(diǎn)。9．試述氣液增壓裝置的特點(diǎn)。10.夾緊力計(jì)算：

1）偏心夾緊機(jī)構(gòu)偏心率推算

2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力推算

第三單元習(xí)題參考答案

1.答：錯(cuò)誤，夾緊不是定位，夾緊的目的在于工件在加工過程中處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.答：在機(jī)械加工過程中，為保持工件定位時(shí)所確定的正確加工位置，防止工件在切削力、慣性力、離心力及重力等作用下發(fā)生位移和振動(dòng)，一般機(jī)床夾具都應(yīng)有一個(gè)夾緊裝置，以將工件夾緊。夾緊裝置分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩類。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功用，典型夾緊裝置由三部分組成。3.答：

確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小時(shí)，應(yīng)依據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求，并結(jié)合工件加工中的受力狀況及定位元件的結(jié)構(gòu)和布置方式等綜合考慮。1）夾緊力的方向

夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。

夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。

夾緊力的方向應(yīng)是工件剛度較高的方向。

2）夾緊力的作用點(diǎn)

夾緊力的方向確定后，應(yīng)根據(jù)下述原則確定作用點(diǎn)的位置。

夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。

夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛度較高的部位。

夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。

3）夾緊力應(yīng)適當(dāng)既要滿足加緊要求又不能將工件夾變形。4.答：回轉(zhuǎn)中心與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的質(zhì)心之間的距離稱為偏心率。用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心件的偏心率大小應(yīng)根據(jù)工件被夾緊的程度所決定。5.答： 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)在兩個(gè)夾緊點(diǎn)之間必須設(shè)置必要的浮動(dòng)環(huán)節(jié)，并具有足夠的浮動(dòng)量，動(dòng)作靈活，符合機(jī)械傳動(dòng)原理。

2.適當(dāng)限制被加工工件數(shù)量。

3.聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的中間傳力杠桿應(yīng)力求增力，以免使驅(qū)動(dòng)力過大；并要避免采用過多的杠桿，力求機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，提高工作效率，保證機(jī)構(gòu)可靠的工作。

4.設(shè)置必要的復(fù)位環(huán)節(jié)，保證復(fù)位準(zhǔn)確，松夾裝卸方便。5.要保證聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)剛度。

6.正確處理夾緊力方向和工件加工面之間的關(guān)系，避免工件在定位、夾緊時(shí)的逐個(gè)積累誤差對(duì)加工精度的影響。

6.答：以三爪定心夾緊機(jī)構(gòu)為例，三爪夾緊機(jī)構(gòu)采用端面螺旋線同步運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)螺旋盤時(shí)，工作卡爪同時(shí)向回轉(zhuǎn)中心運(yùn)行實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)定心定位與夾緊。

7.答：定心夾緊機(jī)構(gòu)按其定心作用原理有兩種類型，一種是依靠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使定心夾緊元件同時(shí)作等速移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)定心夾緊，如螺旋式、杠桿式、楔式機(jī)構(gòu)等；另一種是依靠定心夾緊元件本身作均勻地彈性變形（收縮或脹力），從而實(shí)現(xiàn)定心夾緊，如彈簧筒夾、膜片卡盤、波紋套、液性塑料心軸等。8.答：液壓裝置的特點(diǎn)：

（1）液壓油油壓高、傳動(dòng)力大，產(chǎn)生同樣原始作用力的情況下，液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸比氣壓的小許多倍。（2）油液的不可壓縮性使夾緊剛度高，工作平穩(wěn)、可靠。（3）液壓傳動(dòng)噪聲小，勞動(dòng)條件比氣壓的好。

9.答：不需要增加機(jī)械增力機(jī)構(gòu)就能產(chǎn)生很大的夾緊力，使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，傳動(dòng)效率提高和制造成本降低。氣液增壓裝置已被制成通用部件，可以各種方式靈活、方便地與夾具組合使用。

10.1)答：偏心機(jī)構(gòu)偏心率計(jì)算式：

2）答：夾緊力計(jì)算式：

第四單元 分度裝置

課后習(xí)題：

1．試分析分度裝置的功用、類型？ 2． 徑向分度與軸向分度各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 3． 控制和提高分度精度的措施？

4.分度裝置中決定分度精度的核心元件有哪些？ 5.對(duì)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式？ 6.分度盤鎖緊機(jī)構(gòu)？ 7.端齒分度盤的特點(diǎn)？

第四單元習(xí)題參考答案

1.答： 功用：

在機(jī)械加工中經(jīng)常會(huì)有工件的多工位加工，如刻度尺的刻線，葉片液壓泵轉(zhuǎn)子葉片槽的銑削、齒輪和齒條的加工、多線螺紋的車削以及其它等分孔或等分槽的加工等。類型：

回轉(zhuǎn)分度裝置，它是一種對(duì)圓周角分度的裝置，又稱圓分度裝置，用于工件表面圓周分度孔或槽的加工。直線分度裝置，它是指對(duì)直線方向上的尺寸進(jìn)行分度的裝置，其分度原理與回轉(zhuǎn)分度裝置相同。2.答： 軸向分度機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便，分度精度易受到制造精度的影響。

徑向分度機(jī)構(gòu)可減小分度盤的制作誤差對(duì)分度裝置精度的影響，提高分度質(zhì)量。3.答：

1）增大分度盤的計(jì)算直徑d。

2）減小對(duì)定銷與分度孔、導(dǎo)向孔間的配合問隙。3）提高分度對(duì)定元件的制造精度。4）采用消除配合間眩的結(jié)構(gòu)措施。5）采用高精度分度對(duì)定結(jié)構(gòu)。4.答：決定分度裝置精度的元件有： 重要元件有對(duì)定機(jī)構(gòu)與分度盤 5.答：分度對(duì)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式

1）鋼球?qū)Χ?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但定位不可靠，僅適用于切削力較小而分度精度要求不高的場(chǎng)合； 2）圓柱銷對(duì)定 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，無法補(bǔ)償配合間隙對(duì)分度精度的影響。3）菱形銷對(duì)定 對(duì)圓柱銷的改進(jìn)，減少了孔銷間的配合間隙。

4）圓錐銷對(duì)定 能消除銷與孔間的配合間隙。但圓錐面上有污物，將影響配合間隙。5）雙斜面對(duì)定 同圓錐銷，但結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮防塵裝置。

6）單斜面對(duì)定 分度槽的直邊始終與鍥的直邊保持接觸，且分度的轉(zhuǎn)角誤差始終在斜面一側(cè)多用于分度精度較高的場(chǎng)合。

7）正多面體對(duì)定 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但分度精度不高，且分度數(shù)目不宜過多。6.答：分度盤鎖緊機(jī)構(gòu) 1）螺母軸向鎖緊機(jī)構(gòu) 2）卡箍軸向鎖緊機(jī)構(gòu) 3）偏心軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu) 4）圓錐軸向鎖緊機(jī)構(gòu) 5）徑向鎖緊機(jī)構(gòu) 7.答：

1)分度精度高，分度精度的重復(fù)性和持久性好。2)分度范圍大。3)剛度好。

4)結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。

5)端齒盤的加工工藝較復(fù)雜，制造成本較高，端齒盤對(duì)防塵和鎖緊性能也有較好。

第五單元 專用夾具的設(shè)計(jì)方法

課后習(xí)題：

1.夾具體的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的主要要求？ 2.焊接結(jié)構(gòu)夾具體減小變形的措施？ 3.夾具的設(shè)計(jì)方法？ 4.夾具方案的設(shè)計(jì)內(nèi)容？ 5.夾具制造特點(diǎn)？

第五單元習(xí)題參考答案

參考答案：

1.答: 1)夾具體的結(jié)構(gòu)形式一般由機(jī)床的有關(guān)參數(shù)和加工方式而定。2)有一定的精度和良好的結(jié)構(gòu)工藝性。3)足夠的強(qiáng)度和剛度。

4)在機(jī)床工作臺(tái)上安裝的夾具，應(yīng)使其重心盡量低，夾具體的高度尺寸要小。5)夾具體的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、緊湊，尺寸要穩(wěn)定，殘余應(yīng)力要小。6)要有適當(dāng)?shù)娜菪伎臻g和良好的排屑性能。7)要有較好的外觀。

8)在夾具體適當(dāng)部位用鋼印打出夾具編號(hào)，以便于工裝的管理。2.答: 1)合理布置焊縫位置。2)縮小焊縫尺寸。3)合理安排焊接工藝。3.答:

4.答:(1)確定夾具的類型。(2)定位設(shè)計(jì)。

(3)確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊裝置。

(4)確定刀具的對(duì)刀導(dǎo)向方案，選擇合適的對(duì)刀元件或?qū)蛟?5)確定夾具與機(jī)床的連接方式。

(6)確定其它元件和裝置的結(jié)構(gòu)形式，如分度裝置、靠模裝置等。

(7)確定夾具總體布局和夾具體的結(jié)構(gòu)形式。并處理好定位元件在夾具體上的位置。(8)繪制夾具方案設(shè)計(jì)圖。

9(9)進(jìn)行工序精度分析。

(10)對(duì)動(dòng)力夾緊裝置進(jìn)行夾緊力驗(yàn)算 5.答: 夾具通常是單件制造，且制造周期很短。為了保證工件的加工要求，很多夾具要有較高的制造精度。企業(yè)的工具車間有多種加工設(shè)備，例如加工孔系的坐標(biāo)鏜床，加工復(fù)雜形面的萬能銑床、精密車床和各種磨床等，都具有較好的加工性和加工精度。夾具制造中，除了生產(chǎn)方式與一般產(chǎn)品不同外，在應(yīng)用互換性原則方面也有一定的限制，以保證夾具的制造精度。

第六單元 典型機(jī)床夾具與現(xiàn)代機(jī)床夾具

課后習(xí)題：

1．成組夾具由哪幾部分組成？ 2．通用可調(diào)夾具有何特點(diǎn)？ 3．組合夾具有何特點(diǎn)？ 4.車床夾具的分類？ 5．拼裝夾具有何特點(diǎn)？ 6.T型槽組合夾具的結(jié)構(gòu)組成？

第六單元習(xí)題參考答案

1.答：

成組夾具的結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)部分和可調(diào)部分

1）基礎(chǔ)部分：包括夾具體、動(dòng)力裝置和控制機(jī)構(gòu)等。

2）可調(diào)部分：可調(diào)整的定位元件、夾緊元件和導(dǎo)向、分度裝置等 2.答:通用可調(diào)夾具的特點(diǎn)： 1）通用可調(diào)夾具適應(yīng)的加工范圍更廣。2）通用可調(diào)夾具可用于不同的生產(chǎn)類型中。3）調(diào)整的環(huán)節(jié)較多，調(diào)整較費(fèi)時(shí)間。3.答:組合夾具特點(diǎn)： 1）萬能性好，適用范圍廣。2）可大幅度縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。

3）使用組合夾具后．減少了專用夾具的成本，從而降低產(chǎn)品的制造成本。4）減小了夾具的庫存面積。

5）組合夾具的外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)較笨重、剛度較低。

4.答:車床夾具一般都安裝在車床主軸端部，加工時(shí)夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，裝在刀架上的切削刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。常用夾具：

1）.心軸類夾具 2）.盤類車床夾具 5.答： 拼裝夾具的特點(diǎn) 1）模塊化

2）構(gòu)成：方形、六面體形、板式，與組合夾具相比，拼裝夾具是非標(biāo)準(zhǔn)的。6.答：組成： 1）基礎(chǔ)件：

基礎(chǔ)件是組合夾具中尺寸最大的元件，它包括圓形、方形、矩形基礎(chǔ)板和基礎(chǔ)角鐵等四種結(jié)構(gòu)。2）支承件：

支承件的規(guī)格較多，主要包括各種方形支承、長(zhǎng)方形支承、長(zhǎng)扳、角鐵、角度支承和角度墊板等。3）定位件：

定位件主要用于工件的定位和確定元件與元件之間的相對(duì)位置。如各種定位銷、定位盤、定位支承、v形支承、定位鍵等。4）導(dǎo)向件：

導(dǎo)向件是用來確定刀具與工件間相對(duì)位置的元件，包括各種尺寸規(guī)格的鉆套、鉆模板、導(dǎo)向支承、錘孔支承等。5）夾緊件：

夾緊件專指各種形式的壓板，用于夾緊工件。6）緊固件：

其作用是用來連接組合夾具元件和緊固工件。它包括各種螺釘、螺母、墊圈等。其中緊因用螺栓所用材料40Cr，它有較高的抗拉強(qiáng)度。7）其他件：

這類元件為一些輔助元件。如連接板、搖板、滾花手柄、各種支承帽、彈簧、平衡塊等。

第二篇：機(jī)床夾具設(shè)計(jì)習(xí)題答案

1.1定位原理及定位誤差計(jì)算

1.2.答：

a.不完全定位，限制了x y z 和y z ,合理 b.完全定位，六個(gè)自由度都限制了，合理

c.過定位，x重復(fù)定位，可將左頂尖去除或者改為自由頂尖

3.在階梯軸上銑削一平面，該零件在短V形塊、圓頭支釘和浮動(dòng)支點(diǎn)上定位。試分析該定位方案有何不合理之處？如何改進(jìn)？

答：欠定位。短V形塊不能限制Z方向的旋轉(zhuǎn)以保證尺寸L的加工。

改進(jìn)：將短V形塊改為長(zhǎng)V形塊。

4.題圖4為連桿零件在夾具中的平面及兩個(gè)固定的短V形塊1及2上定位，試問屬何種定位？限制了哪些不定度？是否有需要改進(jìn)之處？提出改進(jìn)措施。

答：過定位，限制了x y z

x y z ,其中x重復(fù)定位。

改進(jìn)：將右側(cè)的V形塊改為可左右活動(dòng)的V形塊。

5.答：該方案屬于六點(diǎn)定位。左邊兩個(gè)短V形塊相當(dāng)于一個(gè)長(zhǎng)V形塊，限制了y y

z z四個(gè)自由度，右邊短V形塊限制了x x兩個(gè)自由度。

8.試確定合理的定位方案并繪制定位方案草圖。

答：一面兩銷定位原理。

9．題圖9為在桿件上有寬度為b的開口槽，內(nèi)孔D已加工，試確定合理的定位方案并繪制定位方案草圖。

答：直徑為d的圓弧端用V形塊定位，半徑為D的內(nèi)孔用浮動(dòng)菱形銷定位。

11.題圖11(a)為在圓盤零件上加工O1、O2及O3三孔的工序簡(jiǎn)圖，題圖11（b）、（c）、（d）為用三軸鉆床及鉆模同時(shí)加工三孔的幾種定位方案（工件底面的定位元件未表示），試分別計(jì)算當(dāng)α=90°時(shí)各定位方案的定位誤差。

12.解：加工面C以O(shè)1O2連線為基準(zhǔn)，因此?不重=0

?位置O=1Td2sin?2?0.0866

?位置O=2Td?0.1 2?角度=arctan?位置O??位置O122L12?arctan0.1866 16013?定位=?不重??位置O??位置O?0.1866?TdL

即該工序定位合理，定位誤差為0.1866

13.1.2夾緊方案及夾緊力計(jì)算

1.試分析圖示各種夾緊方案有何錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，并提出改進(jìn)措施。

答：

（a）錯(cuò)誤：作用點(diǎn)在支承范圍之外，夾緊力與支反力構(gòu)成力矩，夾緊時(shí)工件將發(fā)生偏程，使定位面與支承元件脫離，以致破壞原有定位。

措施：使夾緊力作用在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，即使夾緊力作用點(diǎn)左移。

（b）錯(cuò)誤：夾緊力作用于工件薄壁處，易產(chǎn)生工件夾具變形。

措施：將夾緊力作用點(diǎn)往中間移，使夾緊變形盡可能小。

（c）錯(cuò)誤：夾緊力作用點(diǎn)遠(yuǎn)離工件加工表面，加工過程中易產(chǎn)生振動(dòng)。

措施：在靠近工件加工處采用輔助支承。

（d）錯(cuò)誤：左右夾緊力作用不在同一直線上，會(huì)產(chǎn)生力矩，不利于工件保持穩(wěn)定。

措施：應(yīng)使夾緊力和左邊支承釘處于同一直線上。

（e）錯(cuò)誤：夾緊機(jī)構(gòu)與工件表面接觸對(duì)夾緊元件和工件表面的精度要求高，定位不穩(wěn)定。

措施：采用支承釘夾緊。

（f）錯(cuò)誤：該夾緊為平行夾緊，由于工件尺寸誤差，采用剛性元件會(huì)使不同表面受夾緊力不一致，甚至夾不住。

措施：將夾緊元件換成浮動(dòng)的或能自動(dòng)調(diào)節(jié)的。

2.問題：①右邊Φ6的孔定位穩(wěn)定性不高，可靠性低，加工過程中易產(chǎn)生振動(dòng)。②左邊導(dǎo)孔太長(zhǎng)③右端導(dǎo)孔與工件表面距離太長(zhǎng)。

改進(jìn)：①在其下加裝浮動(dòng)支承或輔助支承。②減小導(dǎo)孔長(zhǎng)度。③適當(dāng)縮小導(dǎo)孔與工件表面距離。

3.答：（c）方案更為合理。

4.解：1）螺旋機(jī)構(gòu)

原始力矩 M?Q?L?11250N?m

夾緊力

W1?MQ1tan?n2????1?d2?r2ta2?，標(biāo)準(zhǔn)螺旋角??40，取??30

??

?1?arctan0.?1，代入數(shù)據(jù)得W1?14686.7N，Q1?W1?14686.7N

5.71

2）斜楔機(jī)構(gòu)

W2?Q1?，其中??30，??5.71?，帶入數(shù)據(jù)得W2?18893.3N

tan??2t?an

Q2?W2?18893.3N

Q2L1?11965.75N L9.套類零件在題圖24所示的自動(dòng)定心車床夾具上安裝車外圓，現(xiàn)已知切削力矩M切=50N·m，D=80mm，α=15°，各處摩擦系數(shù)均為0.15，安全系數(shù)K=1.5，試求拉桿所需之拉力Q。

W?

解：

由M切=3F1r1 r=d/2 求得F1=833.3 N 總切削力F=3F1=2500 N 取d=40mm r=20mm

2?F1??F????????6r??3?2

每個(gè)卡爪夾緊力W?對(duì)于斜楔機(jī)構(gòu)W???8329N

Q1

tan 5??0.1tan??2tan?可得Q1?W(tan??2tan?)?4730N

Q0=3Q1=14191 N Q=1.5Q0=21287 N

1.3對(duì)定誤差計(jì)算

2.3.

第三篇：夾具部分習(xí)題

第六章思考題與習(xí)題

? 什么是機(jī)床夾具？它包括哪幾部分？各部分起什么作用？ ? 什么是定位？簡(jiǎn)述工件定位的基本原理。? 為什么說夾緊不等于定位？

? 限制工件自由度與加工要求的關(guān)系如何？

? 何謂定位誤差？定位誤差是由哪些因素引起的？定位誤差的數(shù)值一般應(yīng)控制在零件公差的什么范圍內(nèi)？ ? 對(duì)夾緊裝置的基本要求有哪些？

? 何謂聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)？設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意哪些問題？試舉例說明。

? 試述一面兩孔組合時(shí)，需要解決的主要問題，定位元件設(shè)計(jì)及定位誤差的計(jì)算。

? 根據(jù)六點(diǎn)定位原理，分析圖 6-52 中所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。

圖 6-52（習(xí)題 9 圖）

6-52（習(xí)題 9 圖）

? 有一批圖 6-53 所示零件，圓孔和平面均已加工合格，今在銑床上銑削寬度為 b 的槽子。要求保證槽底到底面的距離為 h

；槽側(cè)面到 A 面的距離為 a+Δa，且與 A 面平行，圖示定位方案是否合理？有無改進(jìn)之處？試分析之。

圖 6-53（習(xí)題 10 圖）

? 有一批如圖 6-54 所示工件，采用鉆模夾具鉆削工件上 Φ5mm 和 Φ8mm 兩孔，除保證圖紙尺寸要求外，還須保證兩孔的連心線通過 Φ60 mm 的軸線，其偏移量公差為 0.08mm?，F(xiàn)可采用如圖 b、c、d 三種方案，若定位誤差大于加工允差的 1/2，試問這三種定位方案是否可行（α=90?）？

圖 6-54（習(xí)題 11 圖）

? 有一批套類零件如圖 6-55a 所示，欲在其上銑一鍵槽，試分析下述定位方案中，尺寸 H1、H2、H3 的定位誤差。? 在可漲心軸上定位（圖 b）;? 在處于垂直位置的剛性心軸上具有間隙的定位（圖 c）, 定位心軸直徑。

? 夾緊裝置如圖 6-56 所示，若切削力 F=800N，液壓系統(tǒng)壓力 p=2×106Pa（為簡(jiǎn)化計(jì)算，忽略加力桿與孔壁的摩擦，按效 η=0.95 計(jì)算），試求液壓缸的直徑應(yīng)為多大，才能將工件壓緊。夾緊安全系數(shù) K=2 ；夾緊桿與工件間的摩擦系數(shù) μ=0.1。

? 圖 6-57 所示的階梯形工件，B 面和 C 面已加工合格。今采用圖 a 和圖 b 兩種定位方案加工 A 面，要求 A 面對(duì) B 面的平行度不大于 20?（用角度誤差表示）。已知 L=100mm，B 面與 C 面之間的高度

。試分析這兩種定位方案的定位誤差，并比較它們的優(yōu)劣。

圖 6-55（習(xí)題 12 圖）

圖 6-56（習(xí)題 13 圖）

圖 6-57（習(xí)題 14 圖）

第 6 章例題

【例題 6.1 】 在套筒零件上銑槽，如圖 6-27a 所示，要求保持尺寸 10-0.08、8-0.12，其他尺寸已在前工序完成。若采用圖 B 的定位方案，孔與銷子配合按 H7/g6，問能否保持加工精度要求？否則應(yīng)如何改進(jìn)？ 按 H7/g6 的配合精度，則銷子直徑應(yīng)為 為水平放置，故由式（6.25）有： ① 對(duì)于尺寸 8-0.12 , △ 基（8）=，因銷子

得 △ 定（8）=0.021+0.03=0.051 在銑床上加工，其平均經(jīng)濟(jì)精度為 10 級(jí) , 查表得ω =0.05，所以ω + △ 定（8）=0.05+0.051=0.101< δ(8)=0.12 可滿足尺寸 8-0.12 的要求。

② 對(duì)于尺寸 10-0.08 , 又因 △ 基（10）=0 Δ 不（10）=0.15+0.2=0.35 得 △ 定（10）=0.35 所以 ω + △ 定（10）=0.05+0.35 =0.4> δ(10)=0.08 不能滿足尺寸 10-0.08 的要求.③ 采用圖 c 的改進(jìn)方案 , 以端面 A 和右端孔為定位基準(zhǔn) , 銷子與孔的配合仍然按 H7/g8, 則銷子直徑為

因 △ 基（8）= △ max =0.5(0.03+0.02)=0.025 △ 不（8）=0.03 得 △ 定（8）=0.025+0.03=0.055 所以 ω + △ 定（8）=0.05+0.055=0.105 [< δ(8)=0.12] 可滿足尺寸 8-0.12 的要求.又因 △ 定（10）=0 所以 ω + △ 定（10）=0.05< δ(10)=0.08 可滿足尺寸 10-0.08 的要求.【例題 6.2 】 如圖 6-28 所示零件 , 在銑槽工序中 , 要保證 45 0 50 ,(其他尺寸已在前工序完成).要求設(shè)計(jì)該工序的定位方案 , 并檢查能否滿足精度要求.采用“一面兩孔”的定位方案，此方案屬于完全定位。φ 30 孔用短圓銷、φ 10 孔用短削角銷。銷子與孔的配合按 H7/g6, 所以短圓柱銷直徑為φ 30 圓弧部分直徑為φ 10

。，短削角銷削角銷寬度 b 及 B 查表 6 — 2，得 b=3,B=8。夾具的制造公差，可取工件相應(yīng)公差的 1/3 左右，即取兩銷中心距的制造公差為 δ L d =0.08，夾具上 45 0 角的制造公差取△α = 30 '(是定位誤差的一部分)。

圖 6-28 定位誤差

計(jì)算實(shí)例

在銑床上加工，平均經(jīng)濟(jì)精度為 10 級(jí)，查表得ω =4 ￠。由式（6 — 8）及△α，45 0 角的定位誤差為：

這種定位方案可滿足加工精度要求。

若不能滿足加工精度要求時(shí)，可采用下述方法解決：

? 減小銷子與孔的配合間隙，銷子直徑可選 g5 或 h6，同時(shí)要適當(dāng)減小削角銷的寬度 b。

? 采用活動(dòng)的錐形定位銷，使孔與銷子無間隙配合，如圖 6-29 所示。

圖 6-29 活動(dòng)錐形定位銷的應(yīng)用

第四篇：夾具設(shè)計(jì)論文

專用夾具設(shè)計(jì) 課題 論 文

學(xué)

校：合肥財(cái)經(jīng)學(xué)院

班 級(jí)：

機(jī)電一體化2012級(jí)

學(xué) 生： 劉瀏

學(xué)號(hào)：201213250134

指導(dǎo)教師：王厚民老師

提交日期： 2014 年 10 月 7日

摘要

機(jī)械制造過程及檢測(cè)，檢驗(yàn)中，都要使用大量的夾具。夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)取?/p>

關(guān)鍵詞：專用夾具；立式銑床；槽、斜度；

目錄

緒論

1.1課題研究?jī)?nèi)容

1.2夾具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向 1.3研究目的及意義 夾具的分類及設(shè)計(jì)原則

2.1夾具概念

2.3機(jī)床夾具的分類

2.3銑床專用夾具設(shè)計(jì)原則

3.定位方案

3.2加緊方案

3.3對(duì)刀方案

3.4夾具體與定位鍵

4銑槽組合夾具

4.1槽系列組合夾具概念

4.2 組合夾具原件的分類和編號(hào) 4.3夾具設(shè)計(jì)總結(jié)

參考文獻(xiàn)

1緒 論

1.1本課題研究的內(nèi)容

本課題主要是根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的機(jī)械制造行業(yè)的技術(shù)力量，結(jié)合現(xiàn)實(shí)工作中普通立式銑床在加工多樣化的批量產(chǎn)品中所遇到的困難與不足，進(jìn)行研究、分析，并尋找最優(yōu)良的銑床專業(yè)夾具。

1.2夾具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向 1.2.1夾具發(fā)展現(xiàn)狀

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。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)表明，目前的中、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(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專業(yè)夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)以千計(jì)的專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)企業(yè)中，每隔2-3年就要更新50%--80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10%--20%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出新的要求：

1、能迅速、方便的促進(jìn)新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本；

2、能裝夾一組具有相似特征的工件； 3、能適用于精密加工的高精密機(jī)床夾具； 1.2.2現(xiàn)代機(jī)床夾具發(fā)展方向

現(xiàn)代機(jī)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(gè)方面。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)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(jī)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(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)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(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)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(dòng)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(yàn)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(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。1.3研究的目的及意義

夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)?。?yōu)良的專用機(jī)床夾具在保證工件各項(xiàng)加工精度要求、改善工人勞動(dòng)條件、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍、有效的安全生產(chǎn)、縮短新產(chǎn)品試制周期等方面有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益。槽類、孔類工件是常見的工程結(jié)構(gòu)，提高槽類、孔類工件銑床夾具設(shè)計(jì)能力對(duì)加工行業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一個(gè)優(yōu)良的機(jī)床專用夾具必須具備以下幾個(gè)主要特征：（1）保證工件加工精度

對(duì)于專用夾具本身來講，要確保工件的加工精度，首先要正確地選擇定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需進(jìn)行精度分析；另外還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度的影響，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)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作簡(jiǎn)單、方便，縮短加工輔助時(shí)間，有效的提高生產(chǎn)效率。（3）工藝性好

專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于加工、檢驗(yàn)、裝配及維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配來保證時(shí)，夾具應(yīng)設(shè)計(jì)成可以調(diào)整或修配的結(jié)構(gòu)。夾具的分類及設(shè)計(jì)原則 2.1夾具概念

在機(jī)械制造工業(yè)中，為了達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)條件提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及降低勞動(dòng)成本的目的，在工藝過程中，除機(jī)床等設(shè)備外，還大量使用著各種工藝裝備。它包括：夾具、模具、刀具、輔助工具及測(cè)量工具等。因此，廣義的說，夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。不同的夾具，其結(jié)構(gòu)形式、工作情況、設(shè)計(jì)原則都不同。但就其數(shù)量和在生產(chǎn)中所占的地位來說，應(yīng)以“機(jī)床夾具”為首。所謂機(jī)床夾具，就是機(jī)床上所使用的一種輔助設(shè)備，用它來準(zhǔn)確的確定工件與刀具的準(zhǔn)確位置，即將工件的定位及加緊，以完成加工所需的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所以機(jī)床夾具是用以使工件準(zhǔn)確定位和夾緊的機(jī)床附加裝置。

2.2機(jī)床夾具的分類 2.2.1 機(jī)床夾具的分類

機(jī)床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設(shè)計(jì)、制造和管理的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類。第一，按夾具的通用特性分類 按這一分類方法，常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等五大類。它反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，因此是選擇夾具的主要依據(jù)。

（1）通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬能分度頭、中心架、電磁吸盤等。其特點(diǎn)是適用性強(qiáng)、不需調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀范圍內(nèi)的各種工件。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。

（2）專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。其特點(diǎn)是針對(duì)性極強(qiáng)，沒有通用性。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)，隨著現(xiàn)代多品種及中、小批生產(chǎn)的發(fā)展，專用夾具在適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等方面已產(chǎn)生許多問題。

（3）可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對(duì)不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用?？烧{(diào)夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

（4）組合夾具 組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾 具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并具有可減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。

2.3銑床專用夾具的設(shè)計(jì)原則

（1）由于銑削過程不是連續(xù)切削，且加工余量較大，所以不但所需的切削力較大，而且切削力的大小及方向隨時(shí)都可能在變化，致使在銑削過程中產(chǎn)生振動(dòng)。因此銑床夾具要有足夠的夾緊力，夾具結(jié)構(gòu)要有足夠的剛性。

（2）為了提高銑床夾具的剛性，工件待加工的表面應(yīng)盡量不超出工作臺(tái)，在確保夾具有足夠排屑空間的前提下，盡最降低夾具的高度，一般夾具高與寬之比為 1：1.25。

（3）對(duì)于以鑄、鍛件毛坯面定位的銑夾具，應(yīng)以毛坯圖作為設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)，以免對(duì)工件毛坯余量尺寸和形狀誤差、分型面或澆 冒口等問題因考慮不周而影響夾具的合理性和可靠性。拔叉部件銑直槽夾具設(shè)計(jì)

圖3-1所示拔叉零件，要求設(shè)計(jì)銑槽工序用的銑床夾具。根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽寬14H11mm，槽深7mm，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度公差為0.08mm，槽側(cè)面與E面的距離12 ±0.2mm，槽底面與B面平行。

3.1定位方案 3.1.1六點(diǎn)定位原理

當(dāng)工件在不受任何條件約束時(shí)，其位置是任意的不確定的。設(shè)工件為一理想的鋼體，并以一個(gè)空間直角坐標(biāo)作為參照來觀察鋼體的位置變動(dòng)。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個(gè)自由度，即沿著X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3-1拔叉零件圖所示。用X、Y、Z分別表示沿三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。六個(gè)自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個(gè)支撐點(diǎn)，來限制工件六個(gè)自由度的原理，稱為六點(diǎn)定位原理。

3.1.2應(yīng)用定位原理幾種情況

（1）完全定位

工件的六個(gè)自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。（2）部分定位 工件定位時(shí)，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個(gè)支撐點(diǎn)的定位稱為部分定位。在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡(jiǎn)化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個(gè)自由度。

（3）過定位（重復(fù)定位）

①一般情況下，應(yīng)該避免使用過定位。通常，過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過定位是應(yīng)該避免的。

②過定位亦可合理應(yīng)用 雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對(duì)剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。

3.1.3確定要限制的自由度

按照加工要求，銑通槽時(shí)應(yīng)限制五個(gè)自由度，即沿x軸移動(dòng)的自由度不需要限制，但若在此方向設(shè)置一止推支撐，則可起到承受部分銑削力的作用，故可采用完全定位。

3.1.4定位方案選擇

有三中定位方案可供選擇：

方案I：工件已E面作為主要定位面，用支承板1和短銷2（與工件Ф26H7孔配合）限制工件五個(gè)自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。為了提高工件的裝夾剛度，在C處加一輔助支承。方案II：工件以Ф26H7孔作為主要定位基面，用長(zhǎng)銷3和支承釘4限制工件五個(gè)自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。在C處也加一支承。

方案III：工件以Ф26H7孔為主要定位基面，用長(zhǎng)銷3和長(zhǎng)條支承板5限制兩個(gè)自由度，限制工件六個(gè)自由度，其中繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度被重復(fù)限制了，另設(shè)置一防擋銷。在C處也加一輔助支承。

比較以上三種方案，方案I中工件繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度由E面限制，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，不利于保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度。方案II中雖然定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度要求保證，但這種定位方式不利于工件的夾緊。由于輔助支承是在工件夾緊后才起作用，而施加夾緊力P時(shí)，支承釘4的面積太小，工件極易歪斜變形，夾緊也不可靠。方案III中雖是過定位，但若在工件加工工藝方案中，安排Ф26H7孔與E面在一次裝夾中加工，使Ф26H7孔與E面有較高的垂直度，則過定位的影響甚小。在對(duì)工件施加夾緊力P時(shí)，工件的變形也很小，且定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。綜上所述，方案III較好。

計(jì)算定位誤差: 除槽寬14H11由銑刀保證外，本夾具要保證槽側(cè)面與E面的距離及槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度，其它要求未注公差，因此只需計(jì)算上述兩項(xiàng)加工要求的定位誤： 3.2夾緊方案

根據(jù)工件夾緊的原則，除施加夾緊力外，還應(yīng)在靠近加工面處增加一夾緊力，用螺母與開口墊圈夾壓在工件圓柱的左端面，而對(duì)著支撐板的夾緊機(jī)構(gòu)可采用鉤形壓板，使結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。3.3對(duì)刀方案

加工槽的銑刀需兩個(gè)方向?qū)Φ?，故?yīng)采用直角對(duì)刀塊。3.4夾具體與定位鍵

為保證工件在工作臺(tái)上安裝穩(wěn)定，應(yīng)按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設(shè)置耳座，以便固定。為了使夾具在機(jī)床工作臺(tái)的位置準(zhǔn)確及保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度要求，夾具體底面應(yīng)設(shè)置定位鍵，定位鍵的側(cè)面應(yīng)與長(zhǎng)銷的軸心線垂直。4 銑槽組合夾具 4.1槽系列組合夾具概念

組合夾具的應(yīng)用范圍十分的廣泛。它最適合于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場(chǎng)合，在批量生產(chǎn)也可以利用組合夾具代替臨時(shí)短缺的專用夾具，以滿足生產(chǎn)要求。用組合夾具元件可以組裝成各類機(jī)床夾具。數(shù)控機(jī)床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動(dòng)了組合夾具技術(shù)的進(jìn)步，擴(kuò)大了組合夾具的應(yīng)用范圍。

使用組合夾具，工件輪廓尺寸在一定范圍內(nèi)不受形狀的限制。我國(guó)的槽系列組合夾具可以滿足普通機(jī)械制造廠的大部分零件的加工，其中6mm、8mm槽系列組合夾具主要適用于儀表制造行業(yè)的小型零件的加工。適用于各系列組合夾具的工件范圍見表4.1。

表4-1 各系列組合夾具的適用范圍

組合夾具元件的系列

可加工工件的最大外輪廓尺寸（mm）6mm系列，8mm系列

500×250×250 12mm系列

1500×1000×500 16mm系列

2500×2500×1000 應(yīng)當(dāng)指出，由于組合夾具有很大的機(jī)動(dòng)性和靈活性，表4-1中所介紹的可加工工件的最大輪廓尺寸，僅是一般情況下的參考數(shù)據(jù)，通過熟練的組合技術(shù)，可用小尺寸系列的元件組裝成更大尺寸工件的組合夾具。此外，不同系列的組合夾具元件還可以通過過渡 元件共同組裝在一套組合夾具上，以達(dá)到縮小組合夾具尺寸和減輕組合夾具重量的目的。

4.2組合夾具元件的分類和編號(hào)

我國(guó)目前生產(chǎn)和使用的組合夾具多是槽系列的組合夾具，其元件間以鍵和鍵槽定位。用孔和圓銷定位的組合夾具稱為孔系列組合夾具，目前生產(chǎn)中亦有應(yīng)用。下面主要介紹槽系列組合夾具元件。

根據(jù)連接螺栓直徑、支承截面尺寸和定位鍵槽尺寸，槽系列組合夾具分為三種：

1.16mm槽系列組合夾具，又稱大型組合夾具，用“D”表示。2.12mm槽系列組合夾具，又稱中型組合夾具，用“Z”表示

3.8mm和6mm槽系列組合夾具，又稱小型夾具，用“X”表示。

組合夾具元件的分類，主要根據(jù)元件的結(jié)構(gòu)、形狀和用途而劃分的。按其用途不同，可分為八大類，參見表4.2。另有一類是組合夾具組裝工具和輔具。分別用表4-2表示。4.3夾具設(shè)計(jì)

毛坯為鑄造件，且對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定的要求，其材料是HT200，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，具體要求如下：

1).鑄件的壁厚要均勻，不應(yīng)有較大的截面變化。2).鑄件的選材要合理，以便于鑄造。3).要設(shè)計(jì)合理的起模斜度，便于起模。4).鑄件要有圓角，不得出現(xiàn)尖角棱角等。

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一。基面選擇的正確與合理是加工質(zhì)質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。6 總結(jié)

基于以上工作所建立的基于機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，可以給機(jī)床夾具設(shè)人員在對(duì)夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)作為參考，避開繁瑣的建模工作，從而大大提高設(shè)計(jì)人員的工作效率，減少設(shè)計(jì)人員的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短夾具的設(shè)計(jì)和開發(fā)周期，減少夾具設(shè)計(jì)中的成本費(fèi)用，加快產(chǎn)品的更新速度。同時(shí)應(yīng)用人機(jī)交互方法可以避免不必要的疏忽和錯(cuò)誤，能在短時(shí)間內(nèi)尋求最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果，從而加快了設(shè)計(jì)速度，提高到了設(shè)計(jì)質(zhì)量。

由于設(shè)計(jì)時(shí)間有限，該設(shè)計(jì)中的疏忽和缺陷在所難免，夾具設(shè)計(jì)中依然存在許多漏洞和不足之處，因此，在以后還需對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的修補(bǔ)和完善工作，望廣大同行多多批評(píng)、指正。參考文獻(xiàn)

[1] 楊 杰.基于WEB的夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械，2004 [2] 馬賢智.夾具與附具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1996.[3] 許生蛟.組合夾具圖冊(cè).上冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1996，12.[6] [4] 王光斗，王春福.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).第三版.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005 [5] 李德信，任建亭，等.Solid WorksV18基礎(chǔ)篇.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007

第五篇：法蘭盤夾具設(shè)計(jì).（范文模版）

目錄

一、序言.......................................................................................................................2

二、零件分析...............................................................................................................2

1零件的作用.........................................................................................................2 2零件的工藝分析.................................................................................................2

三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì).......................................................................................................3

1確定毛坯的制造形式.........................................................................................3 2基面的選擇.........................................................................................................3 3制定工藝路線.....................................................................................................3 4毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量.....................................................................5 5確定各道工序的切削用量及基本工時(shí).............................................................5

四、夾具的設(shè)計(jì).........................................................................................................14 1問題的提出.......................................................................................................14 2夾具設(shè)計(jì)...........................................................................................................14 五、三維建模..............................................................................................................16

五、設(shè)計(jì)總結(jié).............................................................................................................21

六、參考文獻(xiàn).............................................................................................................22

0

一、序言

機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我的大學(xué)生活中占有重要的地位。

通過本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉：

1、能熟練運(yùn)用機(jī)械制造課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。

2、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。、學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。

此次設(shè)計(jì)的是CA6140車床法蘭盤及夾具設(shè)計(jì)。首先，對(duì)工件進(jìn)行分析得出工藝路線；再著重進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)，其中包括定位的設(shè)計(jì)、夾緊力的設(shè)計(jì)，夾緊和定位原件的選擇。

由于能力所限，設(shè)計(jì)尚存在許多不足之處，懇請(qǐng)老師予以指教。

二、零件分析

1、零件的作用

題目所給的零件是法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。

2、零件的工藝分析

法蘭盤零件，要求鉆孔Ф6和Ф4，保證尺寸28?0.3，進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)。以零件心軸和一端面定位，夾緊另外一端面。用快換鉆套保證孔Ф6和Ф4的位置，即尺寸28?0.3。

三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、確定毛坯的制造形式

零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型，采用方法為砂模機(jī)器造型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。

2、基面的選擇

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。

（1）粗基準(zhǔn)的選擇

按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選擇Φ45外表面B為粗基準(zhǔn)，利用三爪自定心卡盤加持最右端外圓Φ45，并且使卡盤端面緊靠右端面，這樣可以消除所有六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。

（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。

3、制定工藝路線

制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。

（1）工藝路線方案一

工序1粗車 Ф100mm柱體左右端面及外圓外圓留有余量。以右端Ф45 mm為粗基準(zhǔn)。

工序2鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。工序3粗車Ф45，Ф90的外圓，粗車各端面，粗車Ф90的倒角，粗車3x2的槽，R5的圓角。以Ф20為精基準(zhǔn)。

工序4 半精車Ф90外圓及各端面，車槽3×2，R5的圓角。工序5半精車Φ100左右端面及外圓，精車Ф100的左端面。工序6粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。工序7鉆 4×Φ9孔。工序8 鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

工序9磨削Φ100的右端面，Φ90外圓及左右端面，Φ45外圓。工序10 磨削外圓面 Φ100，Φ 90。

工序11刻字刻線。工序12鍍鉻。工序13 檢測(cè)入庫。

(2)工藝路線方案二

工序1鉆、擴(kuò)、鉸Φ20的孔，以右端Φ45的外圓為粗基準(zhǔn)。

工序2粗車Φ100外圓，B面，Φ90外圓及右側(cè)面，3x2槽，Φ45外圓。粗車零件左右端面

工序3粗車零件左右端面，并倒Φ20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。工序4半精車Φ100外圓，Φ90外圓。工序5半精車零件左端面。

工序6精車Φ100外圓，并倒Φ100，Φ90的倒角。工序7精車零件右端面。

工序8粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。工序9 鉆 4×Φ9孔。工序10鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

工序11磨削Φ90外圓及右側(cè)Φ45外圓。工序12拋光B面。工序13刻字畫線。工序14鍍鉻。工序15檢測(cè)入庫。(3)工藝方案的比較與分析

上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二考慮以Φ20孔為精加工基準(zhǔn)，而方案一則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔 Φ20mm，這時(shí)則很難保證其圓跳動(dòng)的誤差精度等。因此決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。

4、毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量

由于本零件材料為灰鑄鐵，由《工藝手冊(cè)得》，毛坯為雙側(cè)加工，MA為G，加工精度為8到10級(jí)，這里選取9級(jí)。則，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得：

零件沿軸線方向的加工余量為：2x2.5mm=5mm Ф100徑向加工余量為6mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф90徑向加工余量為2x2.5mm=5mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф45徑向加工余量為2x2.5mm=5mm 由《機(jī)械零件工藝性手冊(cè)》表：2-64得：Ф100，Ф90柱體圓角為：R=2mm；右端Ф45的圓角為：R=4mm；

5、確定各道工序的切削用量及基本工時(shí)

工序1 ：鉆，擴(kuò)，鉸Ф20孔 加工條件：

工件材料：HT200 硬度170—241HB，取190HB，機(jī)器砂型鑄造。加工要求：鉆，擴(kuò)，鉸Ф20孔 機(jī)床：Z3040型搖臂鉆床(1)鉆 Ф18孔

1）刀具選擇：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用 18高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。

2）切削用量選擇：查《切削用量手冊(cè)》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》C365L 手冊(cè)》取V =13m/min，v??dwnw1000=18m/min。

車床進(jìn)給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡(jiǎn)明

?1000vns?dw=230r/min，按機(jī)床選取n =238r/m,故3)計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。(2)擴(kuò)Ф19.8 孔

1）刀具選擇：選用 19.8高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。

2）確定切削用量：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》C365L 車床進(jìn)給量取f =0.92mm/r。擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，由《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝流程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》得公式：vc擴(kuò)=（1/2~1/3）vc鉆 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》取VC =0.29m/s=17.4m/min，Vc=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min，ns?1000v?dw=93~140r/min，按機(jī)床選取n =136r/m,故v??dwnw1000=8.5m/min。

3)計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。其中L=91，L1=14,L2=2。

(3)鉸Ф20

1）刀具選擇：20高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀

2）確定切削用量：背吃刀量ap=0.12。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取zvf=1.68由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表

w2.30得

yv?cdT.axf=7.9m/min，ns?1000v?d=125.8 r/min按機(jī)床選取nw =136 mvvcv0pr/min。所以實(shí)際切削速度v??dwnw1000=8.54m/min。

3)計(jì)算基本工時(shí)：T=(L+L1+L2)/(f*n)=0.44min

工序2 ：粗車Ф100外圓、車B面，車Ф90外圓及右側(cè)面、3x2槽、Ф45外圓。

加工條件：

機(jī)床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10o ?0?60 kr?600

?s??50 kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1

刀具2：刀片材料為高速鋼，成型車刀，刀桿尺寸30x45 刀具3：刀片才；材料高速鋼，切斷車刀，刀桿尺寸16x25

（1）粗車Ф100外圓

1）選擇刀具：選擇刀具1 1)確定背吃刀量a 粗車的余量為1.5mm，一次走刀完成，即a =1.5mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =1.5mm，則進(jìn)給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取 橫向進(jìn)給量取f =0.86mm/r。選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》vc?cvTm.axpfvyv=57.46 m/min，ns?1000v?dw=172 r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與172r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =200r/min,則實(shí)際切削速度V = 66.6m/min。

4）計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=0.149min。

（2）粗車 Ф90外圓

1）選擇刀具：用刀具2 2）確定背吃刀量：粗車外圓ap=1.1mm。

3)確定進(jìn)給量：由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》HT200，刀桿尺寸16 x25，,工件直徑為Ф90mm，則f=0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.86mm/r。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。

4)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27，vc?cvm/min

Tmv.axpyf=44

vns?1000v?dw=147.6 r/min，按CA6140車床轉(zhuǎn)速 選擇與157.5r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =47.728 m/min。5)計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min。

(3)粗車Ф45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=1.1mm。

2)確定進(jìn)給量：由《切削用量手冊(cè)》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，則f=0.4~0.5mm/r。再由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2—3查取f =0.45mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查?。簒fv?cT.amvyvcvp=62.7 m/min。

ns?1000v?dw=399 r/min按CA6140車床說明書，選擇與399r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實(shí)際切削速度V = 62.8m/min。4)計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.286min。

(4)成型車刀加工B面

1）確定切削深度：一次走刀，則ap=2.5mm。T=120min 2)確定進(jìn)給量：f=0.035~0.070mm/r。取f =0.050mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查?。簐c?cTvmxvyv=40.602 m/min.apfns?1000v?dw=121.987 r/min，按CA6140車床說明書，選擇與121.987r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =125r/min,則實(shí)際切削速度V =41.605m/min。

4)計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=11.04min。

(5)車Ф90右端面及3x2槽

1)確定切削深度：一次走刀，則ap=2.5mm。

2)確定進(jìn)給量：由《切削用量手冊(cè)》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。根據(jù)CA6140機(jī)床說明書（見《工藝手冊(cè)》表1.31）取f=0.86 mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查取：vc?cTvmxvyv=13.965 m/min，.apfns?1000v?d=46.815 r/min。按CA6140車床說

w明書，選擇與46.815r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =50r/min,則實(shí)際切削速度。V = 15.072m/min。

4)計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=1.419min。

工序3粗車零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角 加工條件：

機(jī)床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10o ?0?60 kr?600

?s??5

0kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1

(1)粗車零件左端面，即粗車Ф 100左端面 1）確定切削用量ap =1.1mm。

2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.6——0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.31查取）進(jìn)給量取f =0.86mm/r。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc ：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=49.56 m/min

ns?1000v?dw=149 r/min。按CA6140說明書，選擇與149r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =53m/min。

4）計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T= 0.385min。

(2)粗車零件右端面

1）確定切削用量ap =2.5mm。

2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.4～0.5 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.31查?。┻M(jìn)給量取f =0.45mm/r。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27m/min ?1000vvc?cvTmv.axpfyv=14 ns?dw=89r/min按CA6140說明書，選擇與89r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =100r/min,則實(shí)際切削速度V =15.7m/min。

4）計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T= 0.674min

工序4半精車Ф100外圓、B面，Ф90外圓、Ф45外圓 機(jī)床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r?10 ??6 kr?60

0o000?s??50 kr?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。

(1)半精車Ф100外圓 用刀具1 1)確定背吃刀量：半車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc ：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min

ns?1000v?dw=309.971 r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與309.871r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V = 106.509m/min。

4）計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=0.2.6min

(2)半精車 Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量： 半精車外圓ap=1.4mm。

2)確定進(jìn)給量：由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，HT200，刀桿尺寸16 x25，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm,工件直徑為Ф90mm，則f=0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r，車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27，yv?cT.axf=103.071m/minn?1000v?d=353.719 r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速 mvvcvpsw選擇與353.719r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實(shí)際切削速度V =116.557 m/min。

4)計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.115min。

(3)半精車Ф45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=1.4mm。

2)確定進(jìn)給量：由《切削用量手冊(cè)》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則f=0.25~0.40mm/r。再由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2—3查取f =0.30mm/r。

3)確定切削速度V：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查?。?yv?cT.axf=103.071 m/minnmvvcvps?1000v?dw=686.719r/min按CA6140車床說明書，選擇與686.719r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =710r/min,則實(shí)際切削速度V = 107.457m/min。

4)計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.246min。

工序5 半精車零件左端面，即Ф100左端面 加工條件：

機(jī)床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r?10 ?0?6 kr?60

o000?s??5 0 kr'?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。

(1)半精車Ф100左端面

1)確定背吃刀量：半精車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27，vc?cvTmv.axpyf=103.071 m/min。nvs?1000v?dw=316.235 r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與316.235r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V = 106.509m/min。

4）計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=1.158min。

工序6 精車Ф100外圓，并倒Ф90，Ф100的倒角

1)確定背吃刀量a； 半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27，vc?cvTmv.axpyf=142.020 m/minnvs?1000v?dw=452.292 r/min按CA6140車床轉(zhuǎn)速的（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實(shí)際切削速度V = 141.3m/min。

4）計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=0.315min。

工序7精車零件左端面，即Ф100左端面

1)確定背吃刀量：半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V： 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27，yv?cT.axf=142.020 m/min，ns?1000v?mvvcvpd=452.292 r/min按CA6140車床轉(zhuǎn)速

w（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實(shí)際切削速度V = 141.3m/min。的4）計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=2.00min。

工序8粗銑Ф90左右側(cè)面，精銑Ф90右側(cè)面 加工條件：

機(jī)床的選擇：X62W，功率7.5KW，裝夾系統(tǒng)剛性好；

刀具的選擇：銑刀材料為YG6，由ap=8，ae=11～21mm，根據(jù)《工藝手冊(cè)》表3.1—28，銑刀選擇為80～110mm；由《切削手冊(cè)》表6---7選擇刀具如下：粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀d?1000?0?12，??40，L?80，d?40，r?15，o0oo~45oo，Z=10；精銑刀為細(xì)齒圓柱形銑刀d??30~35oo?1000?，L?80，d?40，r0?15，?012，o，Z=14，圓柱銑刀壽命為180min。(1)粗銑左側(cè)面，粗銑刀具

1）切削用量：ap=8，ae=11mm，一次完成

2）確定進(jìn)給量： 由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取fz=0.14-0.24mm/z,取fz=0.24mm/z。

3）確定切削速度cv0vVc： 由《切削手冊(cè)》表

sw3,27，yqpv?cdtaxfauz=119.619m/minn?1000v?d=380.952r/min根據(jù)X61W機(jī)mpvvpzev床說明書(見《切削手冊(cè)》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =475r/min.則實(shí)際切削速度為Vc =149.15m/min當(dāng)n =475r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度fm=fz×z×n機(jī)=0.24×10×475=1140mm/min.，X62W機(jī)床說明書(見《切削手冊(cè)》表3.23)取fm=950mm/min 4）計(jì)算基本工時(shí)：T=(L+L1)/fm=(38+5)/950=0.0453 min。

(2)粗銑右側(cè)面，粗銑刀具

1）切削用量：ap=8，ae=10mm，倆次完成。

2）確定進(jìn)給量： 由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取3)確定切削速度

fz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

3,27，Vc ：由《切削手冊(cè)》表v?cdcvqv0ptaxfauzmpvyvpzev=160.952m/min

ns?1000v?dw=512.586r/min，根據(jù)X61W機(jī)床說明書(見《切削手冊(cè)》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =600r/min.則實(shí)際切削速度為Vc =188.4m/min，當(dāng)n =600r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度fm=fz×z×n機(jī)=0.24×10×600=1440mm/min.，X62W機(jī)床說明書(見《切削手冊(cè)》表3.23)取fm=950mm/min。

4）計(jì)算基本工時(shí)：T=(L+L1)/fm=(48.2+5+38)/950=0.096 min。(3)精銑右側(cè)面 精銑刀具

1）切削用量： ap=8，ae=1mm，一次完成

2）確定進(jìn)給量： 由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取

fz=0.14-0.24mm/z,取

Vc:

fz=0.24mm/z。

3）確定切削速度由《切削手冊(cè)》表 3,27,vc?cvdq0vptaxfauzmpvyvpzev=404.312m/min,n?1000vs?dw=1287.618r/min根據(jù)X61W機(jī)床說明書(見《切削手冊(cè)》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =1180r/min.則實(shí)際切削速度為Vc 370.52m/min，當(dāng)n =1180r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度fm=fz×z×n機(jī)=0.24×14×1180=2832mm/min.，X62W機(jī)床說明書(見《切削手冊(cè)》表3.23)取fm=1180mm/min。

4）計(jì)算基本工時(shí)：T=(L+L1)/fm=(48.2+5)/1180=0.0451min。

工序9鉆4×Ф9孔

1)刀具選擇：選用Ф9高速鋼,錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。2）確定切削用量：4個(gè)孔共走四次刀。由《切削用量手冊(cè)》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取 f =0.40mm/r.由《切削用量手冊(cè)》，取V查=0.36m/s=21.6m/min，則n=764.331 r/min由鉆床說明書，取n機(jī)=850r/min,故。

3）計(jì)算基本工時(shí)：其中L1=8，L2=0，L=84，T= 4x0.047min=0.188min。

工序10鉆Ф 4mm孔，Ф鉸6mm孔 機(jī)床選擇：選用Z525型搖臂鉆床。(1)鉆Ф 4mm孔

1)刀具選擇：由《工藝手冊(cè)》選用 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。

2)確定切削用量：查《切削用量手冊(cè)》f=0.18～0.22mm/r,由鉆床取f=0.22mm/r.由《切削用量手冊(cè)》取V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m，由Z525鉆床取n =1700r/min.，故Vc=21m/min。

3)基本工時(shí)：L1=10，L2=0，L=12.5，T= 0.07min。(2)鉸 Ф6孔

1）刀具選擇：6高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4—0.6,耐用度T=60min。

2）確定切削用量：加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手冊(cè)》f=0.27—0.33mm/r，由《工藝手冊(cè)》f=0.26mm/r。

(3)確定切削速度：計(jì)算切削速度vc?(cvdTafm0pzvxvyv其中KV=1，)kv，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3，V = 0.21m/s=12.8m/min，n = 679r/min，取 n =670，V =8.415 m/min。

3）基本工時(shí)：其中L1=10，L2=2，L=7，T= 0.109min。

工序11 磨削Ф90外圓以及零件右端Ф45外圓

1)選擇砂輪：WA46KV6P350x40x12。

2)切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500 r/min，v砂=27.5m/s。軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm，工件速度Vw=10m/min，徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/（雙行程）3)切削工時(shí)：加工Ф90外圓 圓

t1?2LbzbK1000vffar=0.819min，加工Ф45外t 1?2LbzbK1000vffar=1.606min。

工序12拋光B面 工序13刻線、刻字 工序14鍍鉻 工序15檢測(cè)入庫

四、夾具的設(shè)計(jì) 1問題的提出

本夾具用來鉆Ф4和Ф6的孔，有一定的公差要求，但同時(shí)應(yīng)考慮提高生產(chǎn)率；因此設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)本夾具有一定的形位要求，還應(yīng)裝夾方便。本夾具使用在Z525型搖臂鉆床上，選用螺旋夾緊。

2、夾具設(shè)計(jì)

(1)定位和夾緊方案的選擇：

由法蘭盤零件的特征，采用一銷一端面的定位方式，因此用一心軸和一端面的方式定位法蘭盤，經(jīng)過定位后的法蘭盤已經(jīng)限制了五個(gè)自由度，在零件的Ф100平面用螺旋夾緊方式夾緊。

（2）切削力及夾緊力計(jì)算 1)切削力的計(jì)算： 軸向力：其中：

zF.yF.(N)F?9.81cFd0fkF。

cF?42.7d0?

4f?0.22

kF?0.9

zF?1.0

yF?0.8 則：F?449.3N8 2扭矩:

zM.yM.M?9.81cM.d0fkmM，其中：c?0.021

zM?2.0

yM?0.8kM?0.87

則：M?0.884N*m 2）夾緊力的計(jì)算：

由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-20，查得：當(dāng)D=32，d=8，e=1.7，Ⅲ型，得夾緊力為W0=3680（N）

3）切削力與夾緊力比較

由夾具結(jié)構(gòu)知，軸向力與夾緊力垂直，欲使夾具安全工作，夾緊力產(chǎn)生的摩擦力必須大于軸向力。一般鋼鐵接觸面的摩擦系數(shù)為：0.1～0.15。此處取小值0.1。則F總=2f=2×368=736>449.238所以安全。由于鉆頭直徑為Ф4，所以產(chǎn)生的扭矩非常小，夾具可安全工作。五、三維建模

4.1夾具體三維建 模的最后效果

4.2鉆模板三維建模的最后效果

4.3定位套三維建模的最后效果

4.4加長(zhǎng)快換鉆套三維建模的最后效果

4.5支承釘三維建模的最后效果

4.6六角螺桿三維建模的最后效果

4.7夾具總裝備三維建模的最后效果

4.8夾具總裝備爆炸后三維建模的最后效果