摘要
我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础备。本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，本论文为铣床专用夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体的设计及加工精度等方面的分析。本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优重要起来。
关键词：装备；制造；铣床；专用夹具
ABSTRACT
China's socialist modernization requirements for mechanical manufacturing industry sectors of the national economy progress of technology, technical transformation to provide advanced, effective technical equipment, it must first for China is in the development of the industry include agricultural, heavy industry, light industry and other industries provide good quality, technical advanced technical equipment, but also for new materials, new energy, mechanical engineering of production and application of new technology provides the basis of equipment.
The present paper is combining the actual production, gm can not meet the production requirements, fixture using universal fixture clamping work-piece efficiency, low labor strength, processing quality is not high, and often need to increase crossed process, and special design of a milling machine fixture, mainly including fixture positioning scheme, clamping, of cutter scheme, the concrete and the TAB folder design and machining precision analysis.
This fixture can in processing of conventional parts that quality further ascension, and reduce the labor intensity, can guarantee the quality of its products processing precision and batch production, so as to reduce the production cost. Thus fixture use in some extent improve the efficiency of enterprises in practical production. Thus to fixture knowledge know and study the optimal in today's show for important up.
Key words: equipment；manufacturing；milling；the machine tool's fixture
目录
摘要............................................................................................................................. I ABSTRACT .................................................................................................................. II 前言............................................................................................................................. V 第1章机床夹具概论.. (1)
1.1 机床夹具的功能和作用 (1)
1.1.1 机床夹具的功能 (1)
1.1.2 机床夹具的作用 (2)
1.2 机床夹具的组成 (2)
1.3 机床夹具的分类及设计要求 (4)
1.3.1 机床夹具的分类 (4)
1.3.2 机床夹具的设计要求 (5)
1.4 机床夹具保证加工精度的原理 (5)
1.4.1 机床夹具保证加工精度的工作原理 (5)
1.4.2 使用夹具对工件进行加工时加工误差的组成 (6)
1.5 机床夹具的现状及发展方向 (7)
第2章零件的分析 (10)
第3章工件的定位 (14)
3.1 工件的定位方案 (14)
3.1.1 概述 (14)
3.1.2 限制工件自由度与加工要求的关系 (14)
3.1.3 确定定位方式与定位元件 (16)
3.2 定位误差的分析与计算 (17)
3.2.1. 定位误差的产生原因及计算方法 (17)
3.2.2. 定位误差的计算 (18)
第4章工件的夹紧 (21)
4.1 夹紧装置的组成及基本要求 (21)
4.2 夹紧力的确定 (22)
4.2.1 夹紧力的三要素 (22)
4.2.2 夹紧的动力装置 (24)
4.2.3. 夹紧力的分析计算 (25)
第5章对刀元件、连接元件及夹具体 (28)
5.1 对刀元件 (28)
5.2 定位键 (28)
5.3 夹具体 (29)
第6章夹具总体结构设计及精度分析 (30)
第7章夹具结构工艺性和经济性分析 (34)
7.1. 夹具的结构工艺性 (34)
7.2. 夹具的经济性分析 (34)
总结 (37)
致谢 (38)
参考文献 (39)
附录一外文 (40)
附录二中文 (46)
前言
在机械加工过程中，为了保证加工精度，必须固定工件，使工件相对于机床或刀具占有确定的位置，以完成工件的加工和检验。夹具是完成这一过程的工艺装备。机床夹具是在机床上用以装夹工件和引导刀具并能保持与机床确定的相对位置的一种装置。其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。
在现代生产中，机床夹具作为机床的一部分已成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在工件生产批量较大时，我们除了考虑工件加工精度外我们还需要考虑到生产率和经济性问题，所以常常采用专门为某一零件的某一工序而设计的专用夹具进行工件的装夹。这时不需划线和找正，只需将工件放到夹具中，即可确定工件与机床及刀具之间的位置，并将工件夹紧。
专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。铣床专用夹具是机械制造厂中常用的夹具，主要用于加工平面、键槽、缺口、花键以及成型表面等。由于铣削加工的切削时间较短，单件加工时的辅助时间相对的显得较长。因而降低辅助时间是铣床夹具要考虑的主要问题。在成批或大量生产类型中采用多件加工铣床夹具可相对提高劳动生产率。也是本论文研究的重点。
第1章机床夹具概论
1.1 机床夹具的功能和作用
1.1.1 机床夹具的功能
机床夹具的主要功能是装夹工件，使工件在夹具中定位和夹紧。夹具还要与机床连接，并在机床上相对定位，以完成切削成形的加工过程。除上述功能外，根据工艺要求，夹具还可具备对刀、导向、分度等功能。
（1）夹具:夹具是一种装夹工件的工艺装备，种类很多。其广泛应用于机械制造的切削加工、焊接、装配、检测、热处理等工艺过程中，如机床夹具、焊接夹具、检测夹具等。
（2）机床夹具:在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。
（3）定位:确定工件在夹具中占有准确位置的过程称为定位。定位是通过工件的定位基准面与夹具定位件的定位面接触或相配合实现的。准确定位可保证加工面的尺寸和表面之间的位置精度要求。
（4）夹紧:为克服切削过程中工件受外力的作用而破坏定位，必须对工件施加夹紧力，这个过程称为夹紧。夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。
（5）对刀:对刀就是调整刀具相对工件或夹具的准确位置。
（6）导向:导向的作用是确定刀具相对于夹具的准确位置，并引导刀具进行切削。
（7）分度:分度的作用是确定多个加工表面间位置的分度间距或角度。分度分为圆角分度和直线分度两大类。
（8）装夹:从定位到夹紧的全过程称为装夹。工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。
1.1.2 机床夹具的作用
夹具是机械制造厂里的一种工艺装备。在机械制造过程中，广泛采用大量夹具，机床夹具就是夹具中的一种。它装在机床上，使工件相对刀具与机床保持正确的相对位置，并能承受切削力的作用。如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳、分度头等，都是机床夹具。
在机械加工中，机床夹具的主要作用有以下六个方面：
（1）保证加工精度。用专用夹具安装工件，能迅速准确的定位工件，不受工人操作水平等因素的影响，不同批次零件基本达到相同的精度，保证加工精度稳定可靠。
（2）提高劳动生产率。采用机床夹具工件定位和夹紧迅速可靠，既可减少画线找正等辅助工时，又提高工件加工时的刚度，还可以选用较大的切削量，从而提高劳动生产率。
（3）改善工人的劳动条件。采用夹具装夹工件方便、省力、安全、可靠。当采用气动、液动等夹紧装置时可减轻工人的劳动强度，同时保证安全生产。
（4）降低生产成本。在成批生产中使用夹具，生产效率高，对工人的技术要求低，可相对降低生产成本。批量越大，生产成本降低越显著。
（5）保证工艺纪律；
（6）获得良好经济效率。
然而，在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求、生产成本和工人操作方便等方面的要求，以便达到预期的效果。
1.2机床夹具的组成
虽然机床夹具的种类繁多，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。机床夹具由以下六个部分组成：定位元件；夹紧装置；夹具体；连接元件；对刀导向元件；其他元件或装置。
（1）定位元件:定位元件是夹具的主要功能元件之一。通常按工件定位基准
面的形状设计。如V形块、可调V形块、定位轴、销、键。
（2）夹紧装置:其包括两部分，分为
a. 夹紧机构如螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构等。
b. 夹紧动力装置如液压动力装置、气压动力装置、电动装置等。使用夹紧动力装置可实现工件的自动夹紧达到较高的劳动生产率。
（3）夹具体:夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构，形状有回转体形和底座形等形状。
（4）连接元件: 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。通常有两种形式:一种是连接在机床工作台上；一种是连接在机床主轴上。
（5）对刀、导向元件: 这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件，用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。
（6）其他元件或装置: 根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。
上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。
图1.1 机床夹具的组成及各组成部分之间的关系
图1.1所示为机床夹具的组成及各组成部分与机床、工件、刀具的相互联系。由此为正确设计夹具提供必要的依据。因为定位和夹紧是与工件有关，所以在设
洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称机械制造装备设计 设计课程铣床专用夹具设计 专业机械设计制造及其自动化 姓名邱令恩 年月日
课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：铣床专用夹具设计 设计内容： 1、铣床夹具装配图1张 2、铣床夹具零件图1张 3、课程设计说明书1份 设计要求： 1、在立式铣床上加工18H12的通槽。 2、夹具设计要求合理，有利提高加工精度，保证 加工质量降低加工成本，提高劳动生产率和降 低工人的劳动强度，便于批量生产。 设计（论文）开始日期年月日指导老师张洪涛 设计（论文）完成日期年月日 年月日
课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：铣床专用夹具设计 课程设计片篇幅： 图纸共 2 张 说明书共 22 页 指导老师评语： 年月日指导老师
前言 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械设计与制造专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于：（1〕学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 〔2〕为了开阔视野，掌握执照技术最新发展，开阔专业视野，培养复合型人才，处进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制照技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 〔3〕使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。课程设计应该注意的问题： 1：注意与工艺规程设计的衔接，夹具设计应和工序设计统一。 2：所需设计的夹具绝大多数用于零件加工的某一特定工序，在工艺设计的具体内容应与工序设计程序一致，不能相互冲突。 3：设计时要有整体观念。 4：夹具设计有自身的特点：定位，夹紧等各种装置在设计前期是分开考虑的，设计后期通过夹具体的设计将各种元件联系为一个整体。在这个 过程中容易出现工件无法装卸，工件定位出现过定位或欠定位等问题， 因此设计时要考虑周全，整体观念强就会少出现差错，从而提高设计 质量与效率。 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。它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。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、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破坏，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。
摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础备。本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，本论文为铣床专用夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体的设计及加工精度等方面的分析。本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优重要起来。 关键词：装备；制造；铣床；专用夹具
ABSTRACT China's socialist modernization requirements for mechanical manufacturing industry sectors of the national economy progress of technology, technical transformation to provide advanced, effective technical equipment, it must first for China is in the development of the industry include agricultural, heavy industry, light industry and other industries provide good quality, technical advanced technical equipment, but also for new materials, new energy, mechanical engineering of production and application of new technology provides the basis of equipment. The present paper is combining the actual production, gm can not meet the production requirements, fixture using universal fixture clamping work-piece efficiency, low labor strength, processing quality is not high, and often need to increase crossed process, and special design of a milling machine fixture, mainly including fixture positioning scheme, clamping, of cutter scheme, the concrete and the TAB folder design and machining precision analysis. This fixture can in processing of conventional parts that quality further ascension, and reduce the labor intensity, can guarantee the quality of its products processing precision and batch production, so as to reduce the production cost. Thus fixture use in some extent improve the efficiency of enterprises in practical production. Thus to fixture knowledge know and study the optimal in today's show for important up. Key words: equipment；manufacturing；milling；the machine tool's fixture
本科毕业设计（论文） 题目铣床夹具设计 专业班级 07级机械设计制造及其自动化2班学号 学生姓名 指导教师 设计所在单位机械电子工程系
毕业设计（论文）任务书
铣床夹具设计 摘要： 在机械加工零件时如果能广泛地使用夹具，就能极大地节省加工时的辅助时间，减轻工人的劳动量，提高产品的质量和劳动生产率。本文主要介绍了设计铣床夹具的的一般步骤和方法。设计夹具的一般先对原始资料进行分析，明确设计的要求和意图，然后提出具体的定位、夹紧、对刀方案和夹具体的一般结构。本文采用六点定位的定位方法，夹紧螺钉与双向压板组合的夹紧方法，直角对刀块与塞尺组合的对刀方法。为保证设计的可靠性，还对夹具的夹紧力和精度进行了分析。同时使设计基准与定位基准相重合，保证了槽侧面的加工精度与位置公差。随后，本文又对铣床夹具各组件的结构尺寸进行了明确的设计，并用Pro/E三维软件对整个夹具进行建模和装配。该铣床夹具在设计之初就注重结构工艺性，所以这套夹具结构简易、紧凑，操作起来也比较方便灵活。更重要的是，它在提高生产效率方面所起的作用尤为突出，体现了这次设计的主旨。 关键词：铣床，机床夹具，设计。
Milling Fixture Design Abstract: When machine-finishing components, if jig can be widely used, it can save when the processing enormously the non-cutting time, reduce worker's labor, enhance the product the quality and the labor productivity. This article mainly introduced the design milling jig general step and method. Designs the tongs to carry on the analysis first generally to the firsthand information, is clear about the design the request and the intention, then proposes the concrete localization, the clamp, to the knife plan and the fixture body's general structure. This article uses six localizations the localization methods, the clamp method which the binding screw and the bidirectional clamp combine, the right angle combines to the knife block and the feeler gauge to the knife method. For guarantee design reliability, but also has carried on the analysis to fixture's clamping force and the precision. Simultaneously caused the design datum and the localization datum superposes, has guaranteed the trough side working accuracy and the location tolerance. Afterward, this article has carried on the explicit design to the milling fixture various modules' structure size, and carries on the modeling and the assembly with the Pro/E three dimensional software to the entire fixture.This milling jig pays great attention the structure technology capability at the beginning of the design, therefore this box splints sign a legal statement the construction simple, compact, operates is also quite convenient nimbly. More importantly, it the role outstandingly which plays in the enhancement production efficiency aspect, has manifested this design primary intention. Key word: Milling machine, engine bed jig, design.
课程设计 设计题目铣床夹具设计 班级机制3113 设计小组第5小组 指导老师袁帮谊、王甫
目录 1.1熟悉加工零件图 (3) 1.2加工零件图分析 (4) 第2章结构方案设计 (4) 2.1 定位方案设计 (4) 2.1.1确定定位方案 (4) 2.1.2 选择定位元件，设计定位装置 (6) 2.2 夹紧方案设计 (6) 2.2.1 确定夹紧方案 (6) 2.2.2 夹紧装置设计 (7) 2.2.3 夹具体设计 (9) 第3章夹具装配图的绘制 (10) 3.1 夹具总装图上应标注的尺寸及公差 (10) 3.2 夹具总装图应标注的技术条件 (10) 4.1误差分析 (11) 4.1.1定位误差 (11) 4.2定位误差的计算 (12) 前言
由机械加工生产实践可以知道，任何机械加工都不能离开夹具。不论是使用通用夹具，还是使用专用夹具，总是需要先将工件定位夹紧后，才能进行加工。所以，夹具是现代机械加工行业中不可缺少的的重要工艺装备之一。使用夹具可以提高工件的加工精度并保证零件的互换性，提高劳动生产率，同时可以降低劳动强度，改善工人的劳动条件。使用夹具还可以扩大现有机床的应用范围，充分利用现有的设备资源。先进的夹具技术，可以获得巨大的经济效果。夹具的种类很多。其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等，这类夹具的规格尺寸已标准化，由专业厂进行生产。而用于批量生产、专门为工件的某个加工工序服务的专用夹具，则必须由各制造厂自行设计制造。由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生产效率、劳动条件和生产成本，因此，它是各机械制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作，也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。 二、机床夹具分析 1.夹具的组成夹具的使用对象虽不相同，夹具的结构和功用也不大一样，但是从不同的夹具结构中可以概括出一般夹具所共有的结构组成。归纳起来，夹具可视为既独立又相互联系的六部分组成。定位装置是由定位元件组合而成的，其主要作用是确定工件在夹具中的确定位置。夹紧装置一般是由力源、中间传力机构及夹紧元件组成，其作用是保持工件由定位所取得的确定位置并抵抗动态下系统所受的外力及其影响，使加工得以顺利实现。安装元件是指与机床装夹面组成安装副并使工件在夹具中取得的确定位置，从而确保工件对机床取得正确位置的元件。导向对刀元件，一般专指钻套、锉套(对刀件)等元件，其作用是在确保其对定位元件位置精度的前提下，直接或间接的引导刀具实现加工并在加工过程中保持工件与刀具间的确定位置。其他装置或元件是为了满足设计给定条件(包括被加工工件的工序精度要求、批量、夹具制造部门的设备状况及工艺水平)及使用方便，夹具上还酌情设置分度装置、送料装置及顶出装置等。夹具体是指按夹具结构及总装技术要求，连接、支承其它装置(或元件)并保持总装精度的基础元件。夹具的组成随设计给定条件而变化。一般夹紧装置及夹具体构成。而对于专用夹具而言，则必须另加导向或对刀元件，其余装置或元件则可按需要确定。 2.夹具的功能 (1)工件通过夹具进行安装，一是要保证定位准确，二是要保证夹具紧要求。保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。1(2)使用夹具来安装工件，应能减少划线、找正、对刀等辅助时间，用气动、液动夹紧装置可进一步减少辅助时间，提高生产效率。 (3)减轻操作工人的劳动强度，保证生产安全。 3. 夹具的基本要求夹具设计的原则是经济和通用，它可以概括为“好用、好造、好修”这 6 个字，其中好用是主要的，但必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。 第1章设计准备工作
铣床夹具设计 地方及周边地区的快速发展需要越来越多的实用型应用型人才。高等职业教育根据“必须、够用”原则培养出一大批能把科学发现转化应用技术，把产品设计转化为工艺流程，把宏观决策转化为微观管理的技术型和管理型的人才。正是在这种背景下，我们为全面提升自身的知识结构、能力结构和素质结构进行此次毕业设计。 毕业设计是继专业基础课程如机械制造工艺学、工程力学、机械设计、差与技术测量、夹具设计等之后，并在一定生产实习的基础上进行的一个教学环节，要求我们综合运用所学知识，根据零件的结构特点和产品的加工要求，进行加工工艺规程和夹具的设计。 机床夹具是保证机械产品质量高、数量多、成本的一种极重要的工艺装备。其主要作用是：可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。 机床夹具设计是工艺装备设计的重要组成部分。一个好的设计，应能稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力，制造、维护容易等其衡量指标。 本人设计的课题是气缸体工艺及其液压夹紧铣床夹具设计。原始数据及设计要求见设计任务书。 通过本次毕业设计，我能够综合的运用机械制造工艺学中的基本知识和理论,结合生产实习中的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,已初步具备设计一定复杂程度的零件的工艺规程能力和运用夹具设计的基本原理和方法.拟订夹具 设计方案,完成夹具结构设计的能力,并熟悉和运用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等技能的一次综合训练的机会,为今后从事的工作打下良好的 基础。 作为一名高职院校的学生，我深知自己知识、能力和经验的不足,正是这种不足让我在今后的工作中更加谦虚谨慎、脚踏实地、不断进步，敬请各位老师多多指教。
目录 设计说明 (1) 1、零件的分析 (3) 1.1.零件的作用 (3) 1.2.零件的工艺分析 (3) 2、工艺规程设计 (4) 2.1.确定毛坯的制造形式 (4) 2.2.基准的选择 (4) 2.3.制定工艺路线 (4) 2.4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定 (5) 3、夹具设计 (7) 3.1.镗孔夹具设计研究原始质料 (8) 3.2．定位基准的选择 (8) 3.3.切削力及夹紧力的计算 (8) 4、设计体会语 (10) 参考文献 (11)
设计说明 通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！ 在此次设计中我们主要是设计831005拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，尤其是李君老师，在此表示感谢！ 课程设计是在课程实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在课程实习期间认真调查研究、搜索资料。 本次设计是提高CA6140车床上拨叉的加工效率，设计正确的加工工艺路线，以及某道工序的夹具。这次设计涉及到机床，机械加工工艺，工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识。是一次全面地，系统地检查自己在大学期间对专业知识学习的情况，在整个设计过程中做到严谨认真，一丝不苟的精神，尽量使自己的设计达到理想的水平，通过独立的查找资料，分析，计算完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，设计了这套比较完整的加工工艺路线，使自己对机制专业有了更深刻的认识。 由于时间短促，经验不足以及水平有限，本次设计难免许多不妥和错误之处，敬请批评指正，以便及时改正。
课程设计与综合训练 说明书 铣床杠杆的机械加工工艺规程及工艺装 备设计
机械制造工艺学课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系世纪的训练。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂零件（杠杆）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法。在完成夹具结构设计的同时，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为自己未来的职业生涯打下一个良好的基础。
第1章课程设计 序言 1.1零件的分析 (1) 1.1.1 零件的作用 (1) 1.1.2零件的工艺分析 (3) 1.2 工艺规程的设计 (3) 1.2.1确定毛坯的制造形式 (3) 1.2.2基准的选择 (3) 1.2.3 工件表面加工方法的选择 (4) 1.3 确定工艺路线 (4) 1.3.1加工余量及毛坯尺寸的确定 (6) 1.3.2 选择加工设备及刀、量、夹具 (7) 1.4 加工工序设计 (19) 1.5 夹具的设计 (10) 1.5.1 定位方案的确定 (10) 1.5.2 选择定位元件 (11) 1.5.3 计算夹紧力 (11) 1.5.4 定位误差计算 (12) 第2章综合训练 2.1夹具体三维造型实现方法的概述 (13) 2.2夹具三维造型过程简述 (14) 小结 (22) 参考文献 (23)
毕业设计（论文）任务书
铣床夹具设计 摘要： 在机械加工零件时如果能广泛地使用夹具，就能极大地节省加工时的辅助时间，减轻工人的劳动量，提高产品的质量和劳动生产率。本文主要介绍了设计铣床夹具的的一般步骤和方法。设计夹具的一般先对原始资料进行分析，明确设计的要求和意图，然后提出具体的定位、夹紧、对刀方案和夹具体的一般结构。本文采用六点定位的定位方法，夹紧螺钉与双向压板组合的夹紧方法，直角对刀块与塞尺组合的对刀方法。为保证设计的可靠性，还对夹具的夹紧力和精度进行了分析。同时使设计基准与定位基准相重合，保证了槽侧面的加工精度与位置公差。随后，本文又对铣床夹具各组件的结构尺寸进行了明确的设计，并用Pro/E三维软件对整个夹具进行建模和装配。该铣床夹具在设计之初就注重结构工艺性，所以这套夹具结构简易、紧凑，操作起来也比较方便灵活。更重要的是，它在提高生产效率方面所起的作用尤为突出，体现了这次设计的主旨。 关键词：铣床，机床夹具，设计。
Milling Fixture Design Abstract: When machine-finishing components, if jig can be widely used, it can save when the processing enormously the non-cutting time, reduce worker's labor, enhance the product the quality and the labor productivity. This article mainly introduced the design milling jig general step and method. Designs the tongs to carry on the analysis first generally to the firsthand information, is clear about the design the request and the intention, then proposes the concrete localization, the clamp, to the knife plan and the fixture body's general structure. This article uses six localizations the localization methods, the clamp method which the binding screw and the bidirectional clamp combine, the right angle combines to the knife block and the feeler gauge to the knife method. For guarantee design reliability, but also has carried on the analysis to fixture's clamping force and the precision. Simultaneously caused the design datum and the localization datum superposes, has guaranteed the trough side working accuracy and the location tolerance. Afterward, this article has carried on the explicit design to the milling fixture various modules' structure size, and carries on the modeling and the assembly with the Pro/E three dimensional software to the entire fixture.This milling jig pays great attention the structure technology capability at the beginning of the design, therefore this box splints sign a legal statement the construction simple, compact, operates is also quite convenient nimbly. More importantly, it the role outstandingly which plays in the enhancement production efficiency aspect, has manifested this design primary intention. Key word: Milling machine, engine bed jig, design.
安徽机电职业技术学院 Anhui Technical College Of Mechanical and Electrical Engineering 机床夹具毕业设计任务书 设计题目：汽车摇臂加工工艺及铣夹具设计设计内容： 1、产品零件图 2、产品毛坯图 3、夹具设计装配图 4、夹具设计零件图 5、课程设计说明书 系部机械工程系 专业机械设计与制造 班级机制3111班 学号 1201113061 序号 01 姓名于立国 指导教师鲍光明 日期 2013/11/8
序言 机床夹具课程设计一般安排在完成了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后。这是进行毕业设计之前的一次综合性复习及理论联系实际的实践训练，对我们的大学生活及以后进入社会参加工作具有重要意义。从中有效地锻炼了我们提出问题、分析问题、解决问题的能力。 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础装备。 本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，本论文为钻床专用夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体的设计及加工精度等方面的分析。 本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优为重要起来。 由于能力有限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
端面夹具设计 铣40 姓名：罗纳德 班级：11机械1班学号：0802110130 指导教师：何斌锋
成绩评定表
目录 1.序言 (1) 2.产前准备 (2) 2.1年生产纲领 (2) 2.2生产条件 (2) 3.确定毛坯 (3) 3.1 确定毛坯种类 (3) 3.2 确定铸件加工余量及形状 (3) 4.零件分析 (4) 4.1零件的作用 (4) 4.2零件的分析 (4) 5.夹具设计 (6) 5.1定位方案及定位装置的设计 (6) 5.2夹紧方案及装置的设计计算 (7) 5.3确定夹具体并绘制夹具体设计图 (8) 5.4夹具的装配图 (9) 5.4夹具设计及操作的简要说明 (9) 6.定位误差设计 (10) 7.设计体会 (11) 8.参考文献 (12)
1.序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 在机械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,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 1.保证加工精度机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。 2.提高生产效率机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 3.减少劳动强度采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 4.扩大机床的工艺范围利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中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。其目的在于： 1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
夹具设计说明书 设计题目：转动套筒第7工序铣床夹具 上海理工大学 机械工程学院 机械设计制造及其自动化04班 学号：0814010410 姓名：周化飞 指导老师：冯鹤敏
一、概述 1.保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。 2．提高生产率 使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。 3.扩大机床的使用范围 有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。 4.保证生产安全 可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 二、机床夹具应满足的要求
1.保证加工精度 这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。 2.夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。 3.安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，尽可能减轻工人劳动强度。 4.排屑顺畅 机床夹具中积聚切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量会使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率，因此夹具设计中要对排屑问题给予足够的重视。 5.机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要考虑方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 三、设计题目 转动套筒第7道工序铣床夹具： 铣R12mm圆弧槽尺寸深5mm至5.3mm.
前言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷热工艺工程中，使用着大量的夹具。而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。一台结构相同、要求相同的机器，或者具有相同要求的机器零件，均可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以知道生产，这些工艺文件即称为工艺规程。经审定批准的工艺规程是指导生产的重要文件，生产人员必须严格执行。 在机床上加工工件是，为了保证加工精度，必须正确安置工件，使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称之为“定位”。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的正确位置，还必须对其施加一定的夹紧力，这一过程称之为“夹紧”。定位和夹紧全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
目录 前言 一、零件分析 (3) 二、加工工艺设计 (4) 1．毛坯的选择 2．基准的选择 3．工件表面加工方法的选择 4．制定工艺路线 5．工艺方案的比较和分析 6．选择加工设备及工艺装备 7．确定切削用量及基本工时 8．填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 三、铣床夹具设计 (12) 结束语 (19) 参考文献 (20)
铣叉杆叉脚两端面夹具设计 本夹具主要用来铣叉杆叉脚两端面。由加工本道工序的工序简图可知。铣叉脚两端面时，端面有尺寸要求，端面与工艺孔轴线分别有尺寸要求。以及端面均有表面粗糙度要求6.3。本道工序仅是对端面进行加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。 2.2.1定位基准的选择 在进行铣叉脚两端面的工序时，工件选用侧面与φ20孔作为定位基面。选择侧面作为定位基面限制了工件的6个自由度，分别限制了工件的6个自由度。即两个工艺孔作为定位基面共限制了工件的4个自由度。即一面定位。夹具上的定位元件是：心轴与挡销。 为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对叉脚两端面的夹具面同时进行粗铣加工。 2.2.3定位误差分析 本夹具选用的定位元件为心轴定位。其定位误差主要为： 由公式e=(H/2+h+b)×△max/H △max=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.06×30/32=0.05625 可见这种定位方案是可行的。 2.2.4铣削力与夹紧力计算 本夹具是在铣床上使用的，用于定位螺钉的不但起到定位用，还用于夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，必须对”螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式 F j=F s L/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 式（3.2） F j－沿螺旋轴线作用的夹紧力 F s－作用在六角螺母 L－作用力的力臂(mm) d0－螺纹中径(mm) α－螺纹升角(゜)
ψ1－螺纹副的当量摩擦(゜) ψ2－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角(゜) r’－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径(゜) 根据参考文献[6]其回归方程为 F j＝k t T s 其中F j－螺栓夹紧力(N)； k t－力矩系数(cm－1) T s－作用在螺母上的力矩(N.cm)； F j =5×2000=10000N 2.2.5定向键与对刀装置设计 定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。 根据T形槽的宽度a=16mm 定向键的结构尺寸如下： 对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。 由于本道工序是完成叉脚端面的粗铣加工，所以选用直角对刀块。 2.2.6夹紧装置及夹具体设计 为了提高生产效率，缩短加工中的辅助时间。因此夹紧装置采用手动夹紧装置。工件在夹具上安装好后，夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配3所示。 2.2.7夹具设计及操作的简要说明
铣床夹具设计说明书[1]
夹具设计说明书 设计题目：转动套筒第7工序铣床夹具 上海理工大学 机械工程学院 机械设计制造及其自动化04班 学号：0814010410 姓名：周化飞 指导老师：冯鹤敏
一、概述 1.保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。 2．提高生产率 使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。 3.扩大机床的使用范围 有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。 4.保证生产安全 可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 二、机床夹具应满足的要求
1.保证加工精度 这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。 2.夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。 3.安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，尽可能减轻工人劳动强度。 4.排屑顺畅 机床夹具中积聚切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量会使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率，因此夹具设计中要对排屑问题给予足够的重视。 5.机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要考虑方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 三、设计题目 转动套筒第7道工序铣床夹具： 铣R12mm圆弧槽尺寸深5mm至5.3mm.
一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用 标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、 轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式 钻模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方 案如下。 ①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885.00 mm公
差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H 。
②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。 构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。 (3)定位误差计算 ①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±0.2)mm的 定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB＝0。
铣床夹具设计示例 如图3-60所示，要求铣一车床尾座顶尖套上的键槽和油槽，试设计大批生产时所用的铣床夹具。 图3-60 铣顶尖套双槽工序图 根据工艺规程，在铣双槽之前，其它表面均已加工好，本工序的加工要求是：1) 键槽宽12h11。槽侧面对φ70.8h6轴线的对称度为0.1o mm，平行度为0．08mm。槽深控制尺寸64.8mm。键槽长度60士0.4mm。 2) 油槽半径3mm，圆心在轴的圆柱面上。油槽长度170mm。 3) 键槽与油槽的对称面应在同一平面内。 1、定位方案 若先铣键槽后铣油槽，按加工要求，铣键槽时应限制五个自由度，铣油槽时应限制六个自由度。 因为是大批生产，为了提高生产率，可在铣床主轴上安装两把直径相等的铣刀，同时对两个工件铣键槽和油槽，每进给一次，即能得到一个键槽和油槽均已加工好的工件，这类夹具称多工位加工铣床夹具。图5—20所示为顶尖套铣双槽的两种定位方案。
图3-61顶尖套铣双槽定位方案 方案l：工件以φ70.8h6外圆在两个互相垂直的平面上定位，端面加止推销，如图3-61a所示。 方案ⅱ：工件以φ70.8h6外圆在v形块上定位，端面加止推销，如图3-61b所示。 为保证油槽和键槽的对称面在同一平面内，两方案中的第二工位(铣油槽工位)都需用一短销与已铣好的键槽配合，限制工件绕轴线的角度自由度。由于键槽和油槽的长度不等，要同时进给完毕，需将两个止推销沿工件轴线方向错开适当的距离。 比较以上两种方案，方案i使加工尺寸为64．8mm的定位误差为零，方案ⅱ则使对称度的定位误差为零。由于64.8mm未注公差，加工要求低，而对称度的公差较小，故选用方案ⅱ较好，从承受切削力的角度看，方案ⅱ也较可靠。 2、夹紧方案 根据夹紧力的方向应朝向主要限位面以及作用点应落在定位元件的支承范围内的原则， 如图3-62所示，夹紧力的作用线应落在β区域内(n′为接触点)，夹紧力与垂直方向的夹角应尽量小，以保证夹紧稳定可靠。铰链压板的两个弧形面的曲率半径应大于工件的最大半径。 由于顶尖套较长，须用两块压板在两处夹紧。如果采用手动夹紧，工件装卸所花时间较多，不能适应大批生产的要求；若用气动夹紧，则夹具体积太大，不便安装在铣床工作台上，