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1、机床夹具课程设计说明书机械设计制造及其自动化目 录一夹具设计任务 .21设计题目： .22设计任务： .23设计要求： .24设计目的： .2二设计内容 .31.连杆铣槽的加工工艺分析 .32工装夹具设计方案的确定 .32.1 基准面的确定 .32.2 定位方式及元件的选择 .42.3 夹紧方式及元件的选择 .42.4 夹具对定位方案的确定 .53.加紧力大小的计算 .64.夹具的主要尺寸、公差和技术要求的确定 .6三总结 .7四参考文献 .8机床夹具课程设计说明书机械设计制造及其自动化一夹具设计任务1设计题目：连杆端面槽铣床夹具设计2设计任务：（1）绘制出夹具装配图及 3 张零件图（夹具体必
2、画） 。（2）编写一份设计说明书。3设计要求：（1）夹具装配图、零件图采用 11 的比例手绘。绘图必须符合机械制图国家标准的各项规定。（2）夹具说明书采用 A4 纸型，采用统一的封面。（3）夹具设计图样折叠成 A4 纸样大小，与设计说明书一起装入档案带中。4设计目的：（1）使学生熟练的运用机床夹具设计课程中的基本知识正确的设计一个零件某个机械加工工序中使用的专用机床夹具。（2）培养学生编写技术文件的能力。（3）使学生学会使用技术手册，能够正确地 4 查阅有关的图表资料。机床夹具课程设计说明书机械设计制造及其自动化二设计内容由连杆铣槽的工序图（如图一） ，可知该零件是大批量生产，要实现设计加工该
3、零件尺寸为 10+0.20mm 槽口所用的铣床夹具，具体步骤如下。1.连杆铣槽的加工工艺分析工件已加工过的大小头控径分别为 42.6+0.1 0 mm 和 15.3+0.1 0mm，两孔中心距为 570.06mm 大、小头厚度均为 14.3 0 0.1mm。在加工槽口时，槽口的宽度由刀具的直接保证，而槽口的宽度和位置则和设计的夹具有关。槽口的位置包括两方面的要求：（1）槽口的中心面应通过 42.6+0.1 0mm 的中心线，但没有在工序图上提出，说明此项要求精度较低，因此可不作重点考虑。（2）要求槽口的中心面和两孔中心线所在平面的夹角为 45+30，需要分析与这两个要求有关的夹具精度。2工装夹
4、具设计方案的确定2.1 基准面的确定在槽口深度方面的工序基准是工件的相应端面。重基准重合的要求出发，定位基准最好选择此端面。但由于要在此端面上开槽，开槽时此端面必须朝上，相应的夹具定位面势必要设计成朝下，这对定位、加紧等操作和加工都不方便。因此定位基准选在与槽相对应的那个端面比较合适（此面限制三个不定度） 。由于槽深的尺寸深度较大（0.4mm） ，而基准不重合造成的误差仅为 0.1mm，所以这样的选择定位基准是可以的。当然，如果槽深的尺寸公差不大，基准不重合误差又较大时，则可以在工艺采取相应措施，比如在加工两端面时缩小厚度的机床夹具课程设计说明书机械设计制造及其自动化尺寸的公差值等。当槽深公差
5、要求很严格时，也不排斥采取基准重合的方案。2.2 定位方式及元件的选择在保证夹角 45+30方面，工序基准是双孔中心线所在平面，所以定位件采取一圆柱销和一菱形销最为方便。由双孔定位的分析，已知圆柱销和孔的定位精度总是比菱形销和孔的定位精度高。由于槽开在大头端面上，槽的中心面应通过孔 42.6+0.1 0mm，的中心线，这说明大头孔还是槽口的对称中心面的工序基准。因此，应选择大头孔 42.6+0.1 0mm，作为主要定位基准，定位元件选择圆柱销（限制两个不定度） 。而小头孔 15.3+0.1 0mm 作为次要定位基准、定位元件选择菱形销，如下图所示。2.3 夹紧方式及元件的选择在每个工件上铣 8
6、 个槽，除正反两方面分别装卸加工外，在同一面的 4 个槽的加工也可以采用两种方案：一是采用分度机构在一次装夹中加工，由于不能加紧大头端面，夹具结构比较复杂，但可获得较高的槽与槽间的位置精度：另一方案是采用两次装夹工件，通过两个菱形定位销分别定位，如上图，由于受两次装夹定位误差的影响，获得槽与槽的位置精度较低。鉴于题目要求中槽与槽的位置精度要求不高 （夹角为 45+30） ，故可采用后一种方案。在批量较小时，加紧机构采用螺钉压板较为合适（生产批量较大时，可采用手动联动加紧机构或液动、气动加紧机构） 。可供选择的加紧部分有两个方案：一是压在打端上，需用两个压板（让开加工位置）：另一是压在杆身上，此
7、时只需用一个压板。前者的缺点是加紧两次，后者的缺点是加紧点离加工面较远，而且压在杆身中部可能引起工件变形。考虑到铣削力较大，确定采用第一方案。机床夹具课程设计说明书机械设计制造及其自动化2.4 夹具对定位方案的确定夹具的设计除了考虑工件在夹具上的定位之外，还要考虑如何在机床上定位，以及道具相对夹具的位置如何确定。本设计中，在机床的定位是以夹具体的底面放在铣床的工作台面上，再通过两个定向键与机床工作台的 T 形槽相连接来实现的，两定向键之间的距离应尽可能远些。刀具相对夹具位置采用直角对刀块及厚度为 3mm 的塞尺来确定，以保证加工槽面的对称度及深度要求，如下面装配图。机床夹具课程设计说明书机械设
8、计制造及其自动化3.加紧力大小的计算按照课程设计要求，选用 X61 型卧式铣床。该铣床工作台有 3 条 T 形槽，T 型槽宽度为 14H8，T 型槽间距为 50mm。选用一把三面刃铣刀加工。采用二个工位分别加工连杆大头端面的二组槽。铣刀直径 125mm，宽度 10mm，齿数 20，装刀孔直径 32mm。铣刀转速 n=490r/min,每分钟进给量 f=125mm/min,每齿进给量 fz=0.0128mm/齿，背吃刀量 ap=10mm。切削力计算：Fr=669a p0.68fz0.72D-0.68BZ(N)4.夹具的主要尺寸、公差和技术要求的确定（1）夹具总图上应标尺寸、公差夹具的最大轮廓尺寸
9、 228mm140mm70mm定位元件的定位面尺寸及各个定位元件间的位置尺寸为 42.6-0.010 -0.127mm、15.3-0.010 -0.033mm 及 570.02mm。对刀元件的工作面与定位元件定位面间的位置尺寸为 130.02mm 及80.02mm。夹具定向槽与夹具定向键的配合为 10H7/n6。夹具体与定位元件的配合为 25H7/n6 及 10H7/n6。（2）夹具总图应标注的技术要求上定位面 N 对夹具底面 M 的平行度公差为 0.03/100。定位元件 42.6-0.009 -0.025mm 及 15.3-0.016 -0.034mm,对夹具底面的垂直度公差为 0.03m
10、m。机床夹具课程设计说明书机械设计制造及其自动化三总结为期 1 周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我组同学在周老师的耐心指导下，终于完成了连杆端面槽铣床夹具课程设计。机床夹具设计课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机床夹具课程设计说明书的编写，第二阶段是专用夹具装配图的绘制。第一阶段我们运用了机床夹具的基本理论知识，使我对夹具设计有一个初步的了解和熟悉；第二阶段绘制夹具装配图，不仅使我利用又重新了机械制图的知识，也让我对夹具尺寸设计的选择有了一个系统的学习。通过此次设计，使我对教材中的知识进行了消化、理解和综合运用，提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！机床夹具课程设计说明书机械设计制造及其自动化四参考文献1王启平.机床夹具设计.哈尔滨工业大学出版社.2005.2赵家齐.机械制造工艺学课程设计说明书.机械工业出版社.2012.3王先逵.机械制造工艺学.机械工业出版社.第 2 版 2011.4王伯平.互换性与测量技术基础.机械工业出版社.第 3 版.2010.5大连理工大学工程图学教研室.机械制图.高等教育出版社.第 6 版.2009
