机械制造夹具设计说明书[

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1、河北旅游职业学院机械制造技术基础课程设计题目：专用夹具设计学 院： 机械工程学院班级：x x级机械制造与自动化x班姓名：xx指导教师：xx完成日期：2013年12月31日第一章 前言 1第二章专用夹具设计22.1 夹具的简介 22.1.1 夹具的概念 22.2 夹具设计前的准备工作 32.2.2 熟悉工件零件图和工序图 32.3 选择夹紧机构 3第三章夹具装备分析 43.1 夹具的功用 43.1.1 机床夹具的主要功能43.1.2 机床夹具的特殊功能 43.1.3 夹具体主要技术条件及优缺点的分析53.2 夹具的分类63.3 夹具的组成 7第四章机床夹具的设计特点和设计要求 74.1 机床夹具

2、的设计特点74.2 拟定夹具的结构方案 84.2.1 定位方案的确定 84.2.1 夹紧方案确定 94.3 夹具总图设计94.4 夹具精度校核94.5 夹具的设计步骤104.6 总图技术要求的定制 124.7 夹具设计中的几个重要问题134.8 精度分析 135.1定位基准的选择 145.2 加工精度分析155.3 拟定工艺路线 165.4 工艺方案的比较与分析 175.5 选择加工设备与工艺装备 195.5.1 专用夹具的基本要求195.6 夹紧力的计算205.7 定位误差分析 21第六章夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件 216.1 夹具装配图上标注的尺寸 216.2 夹具装配图上应标注的

3、技术要求22第七章夹具体零件图应标注的尺寸和技术要求227.1夹具体零件图上标注的尺寸227.2 夹具体零件图上标注的技术要求 23第八章对夹具设计的心得体会23第九章 课程设计总结 25参考文献 26附表1 机械加工工艺过程卡片 27第一章 前言机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门主 要专业课，其任务是通过该课程的学习，掌握主要机械制造装备的工 作原理及其正确使用和选用方法、原则，并具备一定的机械制造装备 的总体设计、传动设计、结构设计等基本知识和主要工艺装备的设计 能力。而课程设计是机械制造装备设计课程的一个重要的实践性教学 环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。通

4、过课程设计 的实践，综合地运用装备设计课程和其他先修课程的理论与实际知 识，进一步培养与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能 力。其目的在于：1通过课程设计，使学生能综合运用夹具设计课程及其他相关 专业课程的知识，学会用所学的理论知识指导设计实践，树立正确的 设计思想。2通过课程设计，培养学生分析和解决工程实际问题的能力， 使学生掌握机床夹具的一般设计方法和步骤，提高其走上工作岗位所 需的专业技能。3通过课程设计，使学生学习运用标准、规范、手册、图册和 查阅有关技术资料等。零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工 中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。他

5、 们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位 置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度、形状精度 和尺寸精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过 程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力 等的作用而破坏定位，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。 使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定 位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠， 将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成 批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在 生产中应用十分广泛，夹具按使用范围分为通用夹

6、具、专用夹具、可 调夹具、组合夹具和随行夹具，按使用机床分为车床夹具、铣床夹具、 钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、自动机床夹具、数 控机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等，按夹紧的动力源 分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气-液增力夹具、电磁夹具及 真空夹具等。根据所加工工件的要求，本次使用的是钻床浮动夹紧专 用夹具。由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位 老师多加指教。第二章专用夹具设计2.1 夹具的简介夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程 的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现

7、代生产中，机床 夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生 产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造 以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要 的技术工作。夹具的概念在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位 置上，完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作，所使用的工艺装 备称为夹具。2.2 夹具设计前的准备工作2.2.1 明确工件的年生产纲领确定毛坯类型为6000件/年，结合生产实际，备品率a和废品率B分别取 和 ，代入N=Q(1+ a %+ B %)，得年生产纲领()件年划分生产类型的参考数据确定为大批，工作制度8小时/班

8、制。 由于是大批量生产，所以采用的是流水线生产方式，一个工人加工一 个工序，以提高生产效率，达到降低成本的目的，其属轻型零件，生 产类型为大量生产。2.2.2 熟悉工件零件图和工序图零件图给出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等精度的总体要 求，工序图则给出了夹具所在工序的零件的工序基准、工序尺寸、已加工表面、 待加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案，这是夹具设计的直接依据。 包括零件图的分析、毛坯制造方法的选择、基准的选择、加工方法的选择、加 工顺序的确定、工艺路线的制订、余量与工序尺寸的确定、切削用量的选择等。2.3 选择夹紧机构在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构

9、 确定夹紧机构要注意以下几方面的问题： 安全性夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止意外伤 及夹具操作人员。 手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动 强度。 夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率 手动夹紧机构应操作灵活、方便。确定夹紧力的方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，要选择 和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较，确定后，正式设计时也 可能在具体结构上作一些修改。第三章夹具装备分析3.1 夹具的功用在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 然而，由于各类机床加工方式的不同，有些机床夹具还具有一些特殊 的功能。3.1.1 机床夹具的主要功能定位：

10、确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准 面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证 工件加工面的尺寸和位置精度要求。夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的 操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则 工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。机床夹具的特殊功能(1) 对刀调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹 具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。(2) 导向如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速地确定钻头的位 置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为 钻模。

11、镗床夹具也具有导向功能。机床夹具是在机床上用以准确，迅速地安装工件或刀具，从而 保证工件与刀具间正确相对位置的一种工艺装备。使用夹具可以有效 地保证工件的加工质量，提高劳动生产率，扩大机床的工艺范围和减 轻劳动强度；因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。3.1.3 夹具体主要技术条件及优缺点的分析夹具体的上平面与底面的平行度要求较高，主要是为了防 止装夹后工件倾斜。（1）.保证加工质量： 使用机床夹具的首要任务是保证加工 精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相 互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来 保证，不再依赖工人的技术水平。（2）.提高生产效率

12、，降低生产成本：使用夹具后可减少划线、 找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中， 广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。（3）.扩大机床工艺范围： 在机床上使用夹具可使加工变得方 便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可 以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形 加工。（4）.减轻工人劳动强度，保证安全生产。优点：V形块和定位销是可换的。在多次装夹、拆装后， 由于V形块是定位和加紧的，频繁使用会导致精度降低，当加工出的 零件达不到要求时，换V形块就行。缺点：工作时间长了或者切削力太大可能引起夹具体整体变形，达不到要

13、求。这是就需要重新设计3.2 夹具的分类夹具有多种分类方法（如车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、 齿轮加工机床、拉床等夹具。，机床夹具通常有三种分类方法，即按 使用范围和特点、夹紧动力源和使用机床来分类。1、.按使用范围和特点可分为：通用夹具、通用可调整夹具、专 用夹具、组合夹具、成组夹具、拼拆式夹具。2、按夹具动力源分类：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增 压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、离心力夹具、其他。3、按使用机床分类：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、 磨床夹具、齿轮机床夹具、其他机床夹具。通用夹具是在普通机床上一般都附有通用夹具,如车床上的卡盘, 铣床上的回转工作台

14、,分度头,顶尖座等。它们都一标准化了，具有一定 的通用性，可以用来安装一定形状尺寸范围内的各种工件而不需要进 行特殊的调整。通用可调整式夹具的特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置 可以调整，以适应不同零件的加工。专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设 计制造的。组合夹具是由一套标准化的夹具元件，根据零件的加工要求拼装 组成。不同元件的不同组合和联接可构成不同结构和用途的夹具。夹 具用完后，元件可以拆卸重复使用。成组夹具是用于零件成组加工的夹具。它的加工对象较之可调整 夹具更明确，适用范围更广一些。拼拆式夹具是将标准化的、可互换的零部件装在基础件上或直接 装在机床工作台上，并利

15、用调整件装配而成。当某种零件加工完毕， 即把夹具拆开，将这些标准零部件放入仓库中，以便重复用于装配成 加工另一零件的夹具。这种夹具是通过调整其活动部分和更换定位元 件的方式重新调整的。本课程设计研究了翻转式夹具，阐述了翻转式夹具的工作原理， 对翻转式夹具的各零部件做了较为详细的设计计算，并对一些标准件进行了选型，且进行了相关的强度校核3.3夹具的组成通常夹具的组成部分如下：（1）定位装置定位装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中 的位置。常用的定位元件有支承钉、定位销、V型块等。（2）夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢、保证工件在定位是所占据 的位置，在加工过程中不因受外力（切屑力、重力、惯性力等）和动 力装置（气缸、液压缸等）组成。（3）对刀、引导装置对刀、引导装置的作用是确定刀具相对于夹具的位置，或引导 刀具进行加工。常用的对刀、引导元件有对刀块、钻套等。（4）其他原件及装置根据夹具特殊功能需要而设置一些元件或装置。如分度装置、 靠模装置、连接件、操作建议及其他辅助元件等。第四章机床夹