夹具课程设计说明书汇总

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1、目录第一章零件的分析2第二章确定毛坯、画毛坯零件图2第三章工艺规程设计3第四章夹具设计6第五章参考文献7第六章结束语8345 设计学 指导老 设计日 期：山西大同大学煤炭工程学院课程设计任务书设计题目：设计连杆体零件夹具设计内1、产品零件图容：2 、产品毛坯图、夹具设计装配 、夹具设计零件 、课程设计说明 姚若飞王晨升2015年1月9刖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

2、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

3、，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

4、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机床夹具发展前景夹具最早出现在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. 床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，小批多品

5、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。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的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹

6、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。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。我国 已有 夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T2259 91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，势必相应提高了对夹具的 精度要求。精密化

7、夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其 分度精度可达土 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5 5。(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，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

8、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，以适应工艺可变因素的能力。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。机床夹具设计机床夹具概念1. 机床夹具概念在机床制造厂的生产过程中用来安装工件使之固定在正确位置上，完成切

9、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. 工件的安装在机床上加工工件时，为了保证工件被加工表面的尺寸，几何形状及相互 位置精度方面的要求，事先必须将工件正确地安装到机床加工位置上去.工 件的安装一般包括定位和夹紧两个过程：即首先应使工件相对于机床及刀具 占有一个正确的位置，这就是工件的定位，然后将工件紧固在这一既定位置 上，使之不因受切削力、重力、离心力和惯性力作用发生位置改变，这就是 工件的夹紧。工件的安装一般有两种方式：直接在机床工作台或通用夹具上 安装；采用专用夹具安装。本次安装为第二种。3. 机床夹具的功用(1) 保证产品加工精度，稳定产品质量；(2) 提高生产率

10、，降低加工成本；(3) 改善工人劳动条件；(4) 扩大机床的工艺范围。4. 机床夹具的组成机床夹具因被加工工件的加工表面不同或使用机床种类的不同而有各种不 同的结构形式，但就机床夹具具体结构而言，大致可分为以下几个部分： 定位元 件、夹紧装置、导向对刀元件、连接元件、其它装置和元件、夹具 体。5. 夹具设计的基本要求（1）稳定地保证工件的加工技术要求；（2）提高机械加工的劳动生产率，降低工件的成本；（3）结构简单，便于制造和维修；（4）操作安全、方便。专用夹具的基本要求和设计步骤1. 夹具 的基本要求对机床夹具的基本要求归纳为四个方面：1）定地保证工件的加工精度；2）提高机械加工的劳动生产率和

11、降低工件的知道成本；3）结构简单，操作方便，省力和安全，便于排屑；4）具有良好的结构工艺性，便于夹具的制造、装配、检验、调整与 维修。在设计过程中，首先必须保证工件的加工要求，同时应根据具体情况综 合处理好加工质量、生产率、劳动条件和经济性等方面的关系。在大批 量生产中，为提高生产率应采用先进的结构和机械传动装置。在小批生产中， 则夹具的结构要尽量简单以降低夹具的制造成本。工件加工精度很高时，则应 着重考虑保证加工精度。专用夹具适用于产品相对稳定的批量生产中。在小批量生产中， 由于每 个品种的零件数较少，所以设计制 造专用夹 具的经济效益 很差。因此， 在多品种小批量生产中往往设计和使用可调整

12、夹具、组合夹具及其他易于更换 产品品种的夹具结构。2. 夹具的设计步骤专用夹具设计的主要步骤为：收集并分析原始资料，明确设计任务设计夹具时必要的原始资料为工件 的有关技术文件、本工序所用机床的技术特性、夹具零部件的标准及夹具结构 图册等。首先根据设计任务书，分析研究工件的工作图、毛坯图、有关部件的装配 图、工艺规程等，明确工件的结构、材料、年产量及其在部件中的作用，深入 了解本工序加工的技术要求、前后工序的联系、毛坯（或半成品）种类、加工 余量和切削用量等。为使夹具的设计符合本厂实际情况，还要熟悉本工序所用的设 备、辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格、安装夹具部位的基本 尺寸、所用刀具的

13、有关参数、本厂工具车间的技术水平及库存材料情况等 等。在设计中应充分利用各方面的成功经验，参考生产中行之有效的典型结 构和先进夹具，熟悉夹具零部件标准，以使所设计夹具具有实用性和先进 性。（1）拟订夹具的结构方案，绘制结构草图在此阶段主要应解 决的问题大致顺序是：遵照六点定位规则确定工件的定位方式，并设计相应 的定位元件；确定刀具的导引方案，设计对刀、导引装置；研究确定工件的 夹紧部位和夹紧方法，并设计可靠的夹紧装置；确定其它元件或装置的结构 形式，如定向键、分度装置等；考虑各种装置和元件的布局，确定夹具体和 夹具的总体结构。（2）绘制夹具总图在能够清楚表达夹具的工作原理、整体结构和 各种装置

14、、元件间相互位置关系的前提下，应使总图中的视图数尽量少。还 应尽量选择面对操作者的方向为主视图。绘制夹具总图的顺序是： 用双点划线或红色铅笔绘出工件的轮廓外形和主要表面（定位面、 夹紧面、待加工面），并用网线表示出加工余量。 视工件轮廓为透明体，按工件的形状和位置依次绘出定位、对刀导 引、夹紧元件及其他元件或装置。最后绘出夹具体，形成一个夹具整体。绘 图后还要对夹具零件进行编号并填写零件明细表和标题栏。 标注有关尺寸和夹具的技术条件。 绘制夹具零件图夹具总图中的非标准件都要绘制零件图。设计人员 应注意夹具制造、装配和适用中出现的问题，及时加以改进，直至夹具能投 入生产使用为止。零件的分析（一）

15、零件的作用连杆是柴油机的重要零件之一。连杆体与连杆盖通过螺栓 连接成为一个整体，其大头孔与曲轴相连，小头孔通过活塞销与活塞连接， 将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸 中的气体。（二）零件的工艺分析由图可知，其材料为HT200。该材料具有较高的强 度，耐磨性，耐热性及减 振性，适用于承受较大应力、要求耐的零件。该零件上的主要加工面N面、R面、Q面、P面、25的孔、2-8 的孔和10的孔。所要加工的面的粗糙度是6.3和3.2，而孔的要求比较高粗糙度要求 为1.6和3.2。8和25的中心距840.2,25的孔的轴线是要做为基 准，故其精度要求 较高。参考文献（1）中有关面和孔加工的经济精度及机床所能达到的位置精度 可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。确定毛坯、画毛坯零件图根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产纲领为10000 件/年。通过计算，该零件的质量约为7kg。查参考文献（2）表8.2可 知，其生产 类型为大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。由于所有 的孔径都小于30mm，故在铸造时这些孔都不用铸造出来。此外，为消除参与应 力，铸造后应安排人工时效。铸件的分型面为B中心线（在毛坯图上表示出）浇口为于零件的侧面。查参考文献（1），用查表法确定个表面的总余量如下表所示：