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1、青岛农业大学海都学院 本科生毕业论文（设计） 题 目： 加工支承套零件的夹具设计 姓 名： 咸祥 系 别： 工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 06 级 1 班 学 号： 020060545 指导教师： 李显昌 2010 年 06 月 20 日 毕业论文（设计）诚信声明 本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确 标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及 已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中
2、作了明确的说明并表示了 谢意。 论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书 本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论 文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权 青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设 计） 。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接 相关的学术论文或 成果时，单位署名为青岛农业大学。 论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日 目录 摘 要
3、 .I ABSTRACT .II 第一章 课题介绍 .1 1.1课题背景及发展趋势 .1 1.2课题的作用与意义 .3 1.3夹具的组成 .4 1.4铣床夹具的结构特点 .5 1.5课题的任务 .5 第二章铣床夹具设计8 2.1 定位方案.8 2.2 夹紧方案.8 2.3 夹具体与定位键.9 2.4 夹具总图上的尺寸、公差和技术要求10 2.5 加工精度分析10 小 结 .14 参考文献 .15 致 谢 16 - I - 加工支承套零件的夹具设计 摘 要 在机械制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工，检 测的装置都可统称为“夹具” 。 机床夹具为机床的一种辅助设备，用它
4、来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将 工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。所以机床夹具是用以使工件定位和夹 紧的附加装置。 本文首先介绍了夹具的研究背景和发展趋势、课题的作用和意义、夹具的组成以及 铣床夹具的结构特点，通过对参考文献进详细的分析，阐述了定位方案的选择、夹紧方 案的确定、夹具体与定位键、夹具总图上的尺寸、公差和技术要求以及加工精度分析。 关键词：关键词：定位，夹紧，铣床夹具 - II - Fixture Design of Supporting Bush Parts Processing Abstract In mechanical manufacturing proc
5、ess to fix the processing object, it occupies the correct position to accept the construction, testing devices can be collectively referred to as “fixture.“ A fixture for the machine tool ancillary equipment, use it to accurately determine the relative position of the work piece and the tool will so
6、on work piece positioning and clamping, in order to complete the processing of the required relative motion. So is the machine tool fixture for work piece positioning and clamping to the additional device. This paper introduces the research background and fixture trends, the role and significance of
7、 the subject, the composition and milling fixtures structural characteristics, by reference into the detailed analysis, described the choice of orientation programs, clamping scheme and folder and locate specific keys on the general layout fixture dimensions, tolerances and technical requirements, a
8、nd processing accuracy Key words：positioning, clamping, milling fixture 青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文） - 1 - 第一章 课题介绍 在机械制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受 施工，检测的装置都可统称为“夹具” 。广义地说，夹具是一种保证产品质量并 便利和加速工艺过程的一种工艺装备。夹具以其数量和在生产中的地位来说， “机床夹具”最重要。机床夹具为机床的一种辅助设备，用它来准确地确定工 件与刀具的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。 所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧
9、的附加装置。 机床夹具设计的基本要求有保证工件的加工精度，提高生产率，工艺性好， 使用性好，经济性好。 1.1 课题背景及发展趋势 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具 与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和 趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化， 它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作 及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为 夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺 装备 在机械制造业中，为了适应新品种不断发展的要求，
10、夹具设计有朝着下列 方向发展的趋势： 1. 发展通用夹具新品种 通用夹具是使用最广泛的一种夹具，发展通用夹具以代替某些专用夹具。 内容包括以下： 1） 发展高精度通用夹具 2） 广泛采用高效率通用夹具 3） 发展适用于各种类型零件工艺特征的专用夹具 2. 发展调整式夹具 青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文） - 2 - 调整式夹具经过部分零件的更换和重新调整组合，即可适应不同工件的加 工。适用程度介于通用和专用之间。主要有两种类型： 1） 通用可调式夹具 2） 调整式夹具 3. 推广和发展组合夹具及拼拆夹具 1） 组合夹具 组合夹具式有一套预先制好的各种不同形状、不同规格尺寸、具有互换性
11、和耐磨性的标准元件与合件所组成。 2） 拼拆夹具 与组合夹具有相同之处，有一系列可多次利用的标准零件与基础零件，但 又采用了部分具有一定专用性的部件，其夹紧部件多采用液压传动装置。 4. 加强专用夹具的标准化和规格化 加强夹具元件的标准化和规格化，不但能加速生产准备周期，而且也可使 夹具的生产由单件转为成批，降低夹具制造成本。因此，可节省劳动力，缩短 生产准备周期。 5. 专用夹具中采用高精度、高效率的夹具 主要满足高生产率的加工要求，使之有可能采用采用平行或平行先后的加 工方法，采用多件的加工方法，以及尽可能缩短或重合辅助时间的方法来压缩 单件工时，提高生产率。 6. 大力推广和使用机械化及
12、自动化夹具 生产机械化及自动化是技术革命的中心内容，大力推广和使用机械化及自 动化夹具以减少和消除繁重的体力劳动是机械制造中的重要问题。 7. 推广和发展扩大机床性能的夹具 具体的有仿形装置、机床改装用的各类夹具 8. 采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具 青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文） - 3 - 实践证明，采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具，能满足机械 加工中的定位要求，并简化制造工艺，缩短了生产周期，并能保证零件的加工 精度。 1.2 课题的作用与意义 由于专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计，故可事先采取措施 来保证操作的安全。 对工件进行机械加工时，为了
13、保证加工要求，首先要使工件相对刀具（或 机床）有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动，为 此，进行机械加工之前，先将工件装夹好。 工件的装夹方法有两种：一种使工件直接装夹在机床的工作台或花盘上； 另一种使工件装夹在夹具上。 采用第一种方法装夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出 加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法不需 专门装备，但效率低，一般用于单件或者小批生产。批量较大时，大都采用夹 具装夹工件。 用夹具装夹工件有以下优点： 1.2.1保证加工精度，降低人工等级 零件的加工精度，包括尺寸精度，几何形状精度和表面相互位置精度三种。 实
14、用夹具的最大功用，是保证零件上加工表面的位置精度。例如，在摇臂钻床 上使用钻夹具加工孔系时，可保证达到 0.100.20mm 的中心距精度，而按划线 找正加工时，仅能保证 0.41.0mm，而且受到操作技术的影响，同批零件的质 量也不稳定。 当工件的形状复杂及精度要求高时，往往不易或不能依靠通用机床及其附 件来达到加工要求，因此需要采用专用夹具 1.2.2提高劳动生产率和降低加工成本 使用夹具后，免除了每件都要找正、对刀等时间，加速工件的装卸，从而 大大减少了有关工件安装的辅助时间。特别对那些机动时间较短而辅助时间长 青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文） - 4 - 的中小件加工意义更大。
15、此外，用夹具安装还容易实现多件加工、多工位加工、 可进一步缩短辅助时间，提高劳动生产率。 1.2.3扩大机床工艺范围 工件的结构形状时各式各样的，现在对精度和生产率的要求也越来越高， 在某些情况下，原有机床难以适应。为解决这一困难，往往采用专用夹具以扩 大机床的适用范围，实现“一机多用” 。例如在机床上使用镗夹具，就可以代替 镗床来做镗孔工作，解决缺乏设备的困难 1.2.4改变原机床的用途，扩大机床适用范围 在产品更换时，工厂现有的机床设备，有时往往不能适应新产品的要求。 为此，可以采用夹具来改变机床的用途 1.2.5减轻操作的劳动强度，做到安全生产 由于夹具中可以采用扩力机构来减小操作的原始
16、力，而且有时还可以采用 各种机动夹紧装置，故可使操作省力，减轻劳动强度。由于专用夹具可以按照 工件加工的具体要求进行设计，故可事先采取措施来保证操作的安全。 1.3 夹具的组成 根据夹具元件在结构中所起的作用不同，可将各种夹具元件分为下列几种： 青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文） - 5 - 1.3.1分度装置用于改变工件与刀具相对位置以获得多个工位的一种装置， 可作为某些夹具的一部分。 1.3.2夹具本体用来连接夹具上的所有各种元件和装置成为一个夹具整体。 1.3.3靠模装置它是作为用来加工型面的一种特殊装置。 1.3.4动力装置在非手动夹具中，作为产生动力的部分，如气缸，油缸， 电磁装置等。 1.3.5其他件包括与机床连接用的零件，各种连接件，特殊
