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1、 数控铣床专用夹具设计摘 要夹具是一种装夹工件的工艺装备。它的主要功能是实现工件定位和夹紧，使工件加工时相对于机床刀具具有正确的位置以保证工件的加工精度。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产效率和生产成本以及工人的劳动强度等。本设计是结合目前实际生产中，常常发现仅用通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件生产效率低劳动强度大，加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计的一种铣床夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。该夹具有良好的加工精度，针对性强，主要用于拨叉零件铣槽工序的加工。本夹具具有夹紧力装
2、置，具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化的特点，可以有效的减少工件加工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增加劳动效率。因此对夹具知识的认识和学习，在今天显得尤为重要起来。关键词：夹具； 设计； 数控铣床AbstractFixture is a kind of work-piece clamping equipment ,its main function is to realize positioning and clamping work-piece the machine processing relative to the correct p
3、osition in order to ensure the processing precision .The machine tools fixture in machining plays an important role ,it directly influences the quality of machnical processing productivity and production cost and works labor intensity etc.The design of CNC milling machine dedicated fixture design is
4、 to combine the actual production, often found only in general can not meet the production requirements, fixture with general clamping work-piece jig low labor productivity, quality is not high, and often need to increase crossed, specially designed a kind of milling fixture, mainly including the po
5、sitioning jig, clamping, to plan, and specific design and machining precision of key aspects of analysis. The clip has good machining precision and pertinence, mainly used for gearshift forks slot lathing parts of the processing procedure. This fixture is clamping force device, the machine tools fix
6、ture with modern requirements of precision and efficiency of the characteristic, can effectively reduce the processing time and auxiliary time of basic, greatly improving the labor productivity, which can effectively reduce the labor intensity and increase the work efficiency. So the understanding a
7、nd knowledge of fixture in learning, today is particularly important.Keywords : Fixture； Design； CNC milling machine目 录1 铣床夹具设计11.1 夹具的概念11.2 夹具的主要功能11.3铣床夹具的特点11.4铣床夹具的设计特点21.5夹具的设计步骤21.6确定各表面的加工方案31.7 铣床夹具的安装31.7.1铣床夹具的对刀装置31.8 定位方案41.8.1常用定位元件及选用41.8.2对定位元件的基本要求41.8.3定位基准的选择41.9定位误差分析41.9.1定位误差产生
8、的原因51.9.2定位误差分析52工件的夹紧52.1夹紧装置的组成52.2夹紧装置的设计原则62.3定夹紧力的基本原则62.3.1夹紧力的方向62.3.2夹紧力的作用点62.3.3夹紧力的大小72.3.4切削力及夹紧力的计算72.4对刀操作说明8结 论8致 谢9参考文献10中国地质大学长城学院2015级毕业论文（设计）绪 论通过本次研究，掌握机械设计的一般方法，培养完善的设计思想，锻炼分析问题、解决问题的能力，特别是掌握总体设计和零部件设计的方法与技巧。综合运用机械设计与原理及其他有关的专业知识，去分析和解决生活工作中的问题，做到理论联系实际，进一步巩固自己所学到的知识。机制专业的课程设计使我
9、们学会了运用大学的基础知识和理论与实际操作相结合。因此,最后的毕业设计是重中之重。就我个人而对我来讲，我期待能通过此次毕业设计对自己将来的工作进行一次模拟训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的实践打下一个良好的基础。通过查阅相关资料和进行设计分析，了解到了现代数控机床专用夹具的现状与发展前景。而由于数控技术的广泛应用，使得这一课题设计具有很大的研究空间。但是，由于考虑不周、创新不够、时间不足，本次设计有很大的待提升空间。虽然本方案实践上有待进一步证明，但理论上还是具有可行性的。而这些专用夹具的应用，对数控加工的生产也会有很多的好处。1 铣床夹具设计1.1 夹具的概念在日常的生产制
10、造过程中，一般用来将加工的物件进行固定，使它能具有一个合适的占位，这样的元件简称为夹具。在生产实践中，某些工序中使用夹具的作用就是通过夹具来将工 件定位，在加工时可以使物件具有一个合适的占位，并把物件夹紧。1.2 夹具的主要功能生产活动中，想要在相应的机床上加工工件时，就需要用一定的夹具来吧工件进行固定，这样可以让工件在加工时不会移动位置，可以让加工出来的零件精度更高。例如数控铣床铣零件键槽，其中一道工序可能就需要一个专用夹具来将工件固定夹紧。将工件正确安装好，让工件和刀具以及机床三者之间的位置关系合理，我们把这一过程称为定位。工 件的夹紧，就是在确定和定位后把工件固定牢固，这一过程称为夹紧。
11、也就是说工件的装夹过程包括定位和夹紧。机床夹具的主要功能就是为了完成工件的装夹工作。总结达到一点可以知道工件定位和夹紧状况的好坏将直接影响工件的加工精度。 1.3铣床夹具的特点（1）保证工件的加工精度数控铣床专用夹具的设计应该具有适合的定位方案，并且需要必要的精密解析，以确保精密，以满足工件的要求。（2）提高生产效率专用夹具，为了适应工作方案的复杂性，应与复杂性取决于工件夹紧装置有效生产量的大小不同程度的使用，缩短辅助时间，提高生产效率。（3）工艺性好简单结构的专用夹具，要便于拆装维护，易于加工生产。专用夹具属于大批量生产。（4）使用性好专用夹具操作要容易，省时，安全，方便，如果有必要，可以增
12、添排屑结构。（5）经济性好除了要照顾到专用夹具自身的机构简洁，高程度的标准化，较少的成本，但也可根据夹具项目的必要的经济分析的生产计划，提高经济效率的生产夹具。 1.4铣床夹具的设计特点数控铣的夹具与其它机床夹具的不同之处在于：它是通过定位键将夹具定位在铣床上，用对刀装置决定刀具相距夹具的正确位置。1.5夹具的设计步骤1）明确设计任务书与收集设计材料在生产计划的前提下，被称为夹具的设计的第一步，研究部分被加工零件图，流程图，流程规划和任务书，工件过程分析设计。工件的主要内容是要了解该材料的特性;这个过程中，确定加工表面，加工要求，津贴，定位基准和夹紧面和使用机床，刀具，量具。第二，根据设计的任
13、务是收集书籍材料，如机器的国家标准技术参数，工装夹具元件，部颁标准和有约束力的标准，各种灯具阿特拉斯，夹具设计手册等，还可以收集一些类似种夹具设计图和了解模具生产厂，以供参考2）确定该方案的结构和开发夹具固定，画出草图A）确定工件的定位方案，设计定位装置。B）确定工件装夹方案，设计夹紧装置。C）确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。D）确定基面连接元件的夹具和机床连接，设计和安装E）识别和其他器件和部件的设计结构类型，如分度装置，定位装置和升降组件。F）确定夹具体的结构型式及夹具在机床上的安装方式。G）画出草图夹具和尺寸，公差和技术要求。进行必要的分析计算当工件的加工精度高，对工件的加工精度
14、的分析应进行。动力单元夹具，夹紧力来计算的。当有多个夹具项目，经济分析可以进行，更好的经济计划的选择。审查方案与改进设计夹具后画出草图，应咨询有关人员，并且送到相关的部门检查，然后根据他们的要求进一步修改夹具方案。绘制夹具装配总图夹具装配图的国家标准应当制定。尝试绘图比例1比1通过反向夹具，主视图中绘制操作者的面部。总的数字应该夹紧结构工程，各种设备和它们之间的关系明确。绘制夹具零件图夹具非标准部件将要绘制的零件图，根据该夹具的整体数字来确定尺寸，公差和零件的技术要求的要求。1.6确定各表面的加工方案在选择各表面的加工方法时，需综合考虑以下因素：（1）要考虑每个表面的精度和质量要求，根据每一个
15、工表面的技术要求，选择处理方法和处理数次。（2）根据选择生产的类型，可以在大量生产的高效率设备专用使用;然而在单件小批生产中使用的通用设备和一般的加工方法。（3）要考虑被加工材料的性质。（4）要求加工时实际情况，但也应考虑现有的加工水平和机器的不断改进。（5）另外，其他因素也应加以考虑，如对工件的一些特殊技术要求综上所述：夹具的安装应力求方便简洁，不被技术水平制约，便于使用。1.7 铣床夹具的安装铣床夹具安装在铣床工作台上的位置，会很大程度上影响到被加工表面的加工精度，因此，必须在安装方法的设计中考虑到这个问题。可以在底部加上两个定位元件，可以是定位键。而定位键的结构和尺 寸已经标准化，它和夹具底座和T形槽的配合为H7/H6，H8/h8。两个定位键之间的距离应该力求最大，以提高安装精度。1.7.1铣床夹具的对刀装置首先需要安装好夹具，接着要调整刀具相对于夹具的相 对位置，以便于进行定距加工。为了使刀具与工件的被加工表面的相对位置能快而正确地对准，在夹具上可以采用对 刀装置。对刀装置是由对刀块和塞尺等组成，其结构尺寸已标准化。各种对刀块的结构，可以根据工件的具体加工要求进行选择。1.8 定位方案这次设计的数控铣床专用夹具是用来铣槽宽为80+0.03m
