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1、毕业设计（论文）任务书专业（班）： 姓名： l 课题名称、主要内容和基本要求课题名称： 专用夹具设计与工艺主要内容：1、夹具现状、发展方向、分类组成及特点； 2、专用夹具的设计及方案选择； 3、相关数据的分析计算； 4、工程图及实体图的绘制。基本要求：1设计过程2实体图及工程图的绘制3毕业论文l 进度安排周次工作内容执行情况1-2相关资料的收集3-4确定工件与工序，进行分析，完成零件图绘制5-6确定夹具的设计方案7-8对相关的数据进行分析、计算9-10工程图及实体图的绘制11-12撰写论文目 录摘 要1一、 绪论21-1夹具的使用意义及要求21-2机床夹具的现状及发展方向21-2-1机床夹具的
2、现状31-2-2现代机床夹具的发展方向3二、机床夹具概述52-1夹具的概念52-2夹具的主要功能52-3夹具的分类52-3-1按夹具的通用特性分类52-3-2按夹具动力源来分类6三、铣床类夹具概述73-1铣床夹具的分类及组成73-1-1铣床夹具的分类73-1-2铣床夹具的组成73-2铣床夹具结构83-2-1铣床常用通用夹具的结构83-2-2铣床典型专用夹具的结构83-3铣床夹具的设计特点83-3-1铣床夹具的安装93-3-2铣床夹具的对刀装置93-3-3铣床专用夹具的设计要点93-3-4铣床夹具装夹工件的特点10四、专用夹具设计114-1工件114-2分析124-3工件的定位124-3-1常用
3、定位元件及选用124-3-2定位元件的基本要求134-3-3定位方案144-3-4定位误差的分析计算154-4工件的夹紧184-4-1夹紧装置的组成和设计原则184-4-2确定夹紧力的基本原则204-4-3减小夹紧变形的措施214-4-4夹紧方案224-5对刀块234-6夹具体与定位键244-7夹具装配图及分析264-8夹具精度分析计算264-8-1UG建模夹具体组装实体图过程27摘 要本论文是根据目前实际生产过程中，常常发生仅用通用夹具不能满足生产要求，或仅用通用夹具装夹工件进行生产时效率低、劳动强度大、加工质量不高、经常需要增加工序等问题，而设计的一种专用夹具，其中主要包括夹具的定位方案、
4、夹紧方案、对刀方案、夹具体与定位键的设计及相关数据的计算分析。此夹具有良好的加工精度，针对性强，主要用于拨叉零件的铣槽工序。它具有夹紧力装置，具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化等特点，可以有效的减少工件加工所需的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，从而可以有效地减轻工人的劳动强度和提高劳动效率。关键词：专用夹具 分析计算 制造 27一、 绪论1-1 夹具的使用意义及要求夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。应用机床夹具，有利于保证机床的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本
5、；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产。一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求：（1）保证工件的加工精度 保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。（2）提高生产效率 专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。（3）工艺性能好 专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。（4）使用
6、性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。（5）经济性好 专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。1-2 机床夹具的现状及发展方向夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1-
7、2-1 机床夹具的现状有关统计数据表明，目前的中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2能装夹一组具有相似性特征
8、的工件；3能适用于精密加工的高精度机床夹具；4能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6。提高机床夹具的标准化程度。1-2-2 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。1. 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。2.精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了
9、对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5m。3.高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装
10、夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。4.柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式以适应可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。二、 机床夹具概述2-1 夹具的概念夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求
11、的机床附加装置，简称为夹具。在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。2-2 夹具的主要功能在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。铣床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。 2-3 夹具的分类夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。2-
12、3-1 按夹具的通用特性分类目前中国常用夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。1通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具。其优点是适应性强、不需要调整或稍加调整即可装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而减低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产力较低且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。2专用夹具专用夹具是针对某一工件的某一道工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。特点是针对性强。适用
13、与产品相对稳定、批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。3可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，已适应多中工件的夹具，称为可调夹具。它通用可调夹具和成组夹具两类。 4组合夹具组合夹具是由可循环使用的标准夹具零部件（或专用零部件）组装成易于连接和拆卸的夹具。根据被加工零件的工艺要求可以很快地组装成专用夹具，夹具使用完毕，可以方便地拆开。夹具主要应用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。5自动线夹具 自动线夹具一般分为两种，一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。2-3-2
14、按夹具动力源来分类按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。为减轻劳动强度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心力夹具等。小结：上述各分类中最常用的分类方法是按通用，专用和组合进行分类。三、 铣床类夹具概述3-1 铣床夹具的分类及组成3-1-1 铣床夹具的分类按使用范围可分为：通用铣夹具、专用铣夹具和组合铣夹具。按工件在铣床上的运动特点可分为：直线进给夹具、圆周进给夹具、沿曲线进给夹具。还可按自动化程度、加紧动力源的不同以及装加工件数量的多少进行分类。3-1-2 铣床夹具的组成虽然铣床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。1定位支承元件定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。2夹紧装置夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。3连接定向元件这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。4对刀元件或导向元件 这些元件的作用是保证工件加工
