毕节学院机械工程学院机械设计夹具设计
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：x x
指导教师：x x
完成日期：2013 年12 月31日
毕节学院机械工程学院机械设计夹具设计
目录
第一章前言 (1)
第二章专用夹具设计 (2)
2.1 夹具的简介 (2)
2.1.1 夹具的概念 (2)
2.2 夹具设计前的准备工作 (3)
2.2.2 熟悉工件零件图和工序图 (3)
2.3 选择夹紧机构 (3)
第三章夹具装备分析 (4)
3.1 夹具的功用 (4)
3.1.1 机床夹具的主要功能 (4)
3.1.2 机床夹具的特殊功能 (4)
3.1.3 夹具体主要技术条件及优缺点的分析 (5)
3.2 夹具的分类 (6)
3.3 夹具的组成 (7)
第四章机床夹具的设计特点和设计要求 (7)
4.1 机床夹具的设计特点 (7)
4.2 拟定夹具的结构方案 (8)
4.2.1 定位方案的确定 (8)
4.2.1 夹紧方案确定 (9)
4.3 夹具总图设计 (9)
4.4 夹具精度校核 (9)
4.5 夹具的设计步骤 (10)
4.6 总图技术要求的定制 (12)
4.7 夹具设计中的几个重要问题 (13)
4.8 精度分析 (13)
5.1定位基准的选择 (14)
5.2 加工精度分析 (15)
5.3 拟定工艺路线 (16)
5.4 工艺方案的比较与分析 (17)
5.5 选择加工设备与工艺装备 (19)
5.5.1 专用夹具的基本要求 (19)
5.6 夹紧力的计算 (20)
5.7 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 (21)
6.1 夹具装配图上标注的尺寸 (21)
6.2 夹具装配图上应标注的技术要求 (22)
第七章夹具体零件图应标注的尺寸和技术要求 (22)
7.1 夹具体零件图上标注的尺寸 (22)
7.2 夹具体零件图上标注的技术要求 (23)
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第八章对夹具设计的心得体会 (24)
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)
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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
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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。
2.1.1 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。
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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α和废品率β分别取10%和1%，代入N=Q(1+α%+β%)，得年生产纲领
N=6000?（1+10%+1%）=6660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。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：
①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。
②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。
③夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。
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④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：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。
3.1.2 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
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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。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，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，达不到要求。这是就需要重新设计。
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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,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
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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。
第四章机床夹具的设计特点和设计要求
4.1 机床夹具的设计特点
机床夹具设计与其它装备设计比较，有较大的差别，主要表现在下列五个方面：
（1）要有较短的设计和制造周期。一般没有条件对夹具进行原理性试验和复杂的计算工作。
（2）夹具的精度一般比工件的精度高2～3倍。
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（3）夹具和操作工人的关系特别密切，要求夹具与生产条件和操作习惯密切结合。
（4）夹具在一般情况下是单件制造的，没有重复制造的机会。通常要求夹具在投产时一次成功。
（5）夹具的社会协作制造条件较差，特别是商品化的元件较少。
设计者要熟悉夹具的制造方法，以满足设计的工艺性要求。
显然，这些问题是很重要的。这将有利于保证夹具的设计、
制造质量。
4.2 拟定夹具的结构方案
夹具的结构方案包括以下几个方案。
4.2.1 定位方案的确定
根据工序的尺寸形状和位置要求，工件定位时需限制5个自由度。在拟定定位夹紧方案时，仍需要对其进行分析和研究，考察定位基准的选择能否满足工件位置精度的要求，夹具的结构能否实现。
本设计用一面两销限制工件的5个自由度，
芯轴中心和钻套中心的位置由钻模支架的两个夹紧螺钉和其上的定位孔相对芯轴中心的相对尺寸决定，可通过分度盘的T型槽微调。满足尺寸要求。
(1) 定位元件的结构尺寸及在夹具中位置的确定
由上可知，定位元件由支撑板，芯轴的定位销和钻模支架的螺钉孔组成。
（1）芯轴的定位销和钻模支架的螺钉孔距离的确定
L+δLd/2=65(+0.02-0.02)
（2）支撑板芯轴的定位销尺寸确定
φ5h7/g6配合误差（+0.1-0）
（3）螺钉孔尺寸确定
φ5h7/g6配合误差（+0.1-0）
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4.2.1 夹紧方案确定
根据工件的定位方案，考虑加紧力的作用点及方向，采用可快速装卸的开口垫圈方法来实现。它的夹紧力选在大端端面及加工端面，增加了工件刚度，加工过程中不易产生震动，工件的夹紧变形也小，夹紧可靠，并防止了钻头长度问题。
(3) 夹具在机床上的安装方式
考虑本工序工件的加工精度一般，因此夹具可通过机床工作台T 型槽的方法固定在工作台上。
(4) 钻模的设计
根据孔加工要求，本设计选用回转式钻模，比起固定式钻木雅模，虽然误差比较的大，但可以很方便的拆装工件，提高加工效率，同事也满足设计的误差要求。综合考虑，选用回转式钻模。
(5) 钻套的设计
根据加工的要求选用固定式钻套用于本设计，满足加工要求，符合对产量的客观要求，加工中其磨损的程度在误差范围内，因此固定式钻套比起其他设计经济性更高。
(6) 夹具体及总体设计
夹具体的设计应通盘考虑，使各组成部分通过夹具体有机得联系起来，形成一个完整的夹具。从夹具的总体设计考虑，由于钻床加工的特点，在加工过程中容易引起震动，故要求夹具体及其上各组成部分的所有元件的刚度和强度要足够。
4.3 夹具总图设计
在绘制夹具结构草图的基础上，绘制夹具总装图并标注有关尺寸公差配合和技术条件。
4.4 夹具精度校核
1）孔中心位（芯轴的定位销和钻模支架的螺钉孔）校核
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影响其精度的主要因素如下。
（1）定位误差
基准不重合误差：ΔB=0.02mm，基准偏移误差ΔY=0，所以，ΔD=0.02mm。
（2）夹具安装误差
由于夹具定位面和夹具底面的平行度误差等，会引起工件倾斜，是加工的工序位置尺寸产生误差，技术要求规定不大于0.003/100，故此工件的影响在0，005以内。
（3）与加工方法有关的误差
根据实际生产经验，这方面误差一般可控制在被加工工件公差的1/3范围内，这里取0.03。
以上三项合计为0.055mm，即可能的加工误差为0.055mm，这小于加工工件要求保证的公差尺寸0.1mm。
2）角度尺寸校验
（1）定位误差
由于芯轴的定位销和钻模支架的螺钉孔之间配合间隙会造成基准位移误差，可能导致两定位孔中心连心对规定位置的倾斜，其最大转角误差为
Δα=arctan[（δD1+δd1+x1min +δD2+δd2+x2min）/2L] =5.2’
其最大影响是正负5.2 秒。
（2）与加工方法有关的误差
夹具中心平面与T型槽的平行度误差，查阅相关手册，一般为0.03/100，经换算，相当角度误差为正负1’。
综合这两项误差，其最大角度误差为正负6.2’，满足本工件加工的要求。
结论：从计算来看，本设计的精度要求合格，可以应用。
4.5 夹具的设计步骤
1.明确设计任务，收集研究原始材料
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再接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用结构特点和技术要求;其次，要认真研究加工件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。
2.拟定夹具结构方案，绘制夹具草图
拟定夹具的结构方案时，主要解决如下问题。
（1）确定工件的定位方式，设计定位装置。
对定位元件的技术要求：①足够的精度。②较好的耐磨性。③足够的强度和刚度。④较好的工艺性。⑤便于清除切屑。
（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。
对夹紧装置的技术要求：①加紧过程可靠。②夹紧力大小适当。
③结构工艺性好。④使用性好。
（3）确定对刀或引导方式，选择或设计对刀装置或引导元件。
对刀装置由对刀块和塞尺组成。对刀块是用来确定夹具和刀具的相对位置，使用塞尺是为了防止对刀时碰伤刀刃和对刀块工件表面。
（4）确定其它元件或装置的结构形式，如定位键，分度装置等。
（5）确定夹具的总体结构及夹具在机床上的安装方式。在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同方案，画出草图，经比较分析，选出最佳方案。
3.绘制夹具总图
夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般按1:1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。
绘制夹具配置图可按如下顺序进行：用双点化线画出工件的外形轮廓和定位面加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其它元件或结构；最后画出夹具体，把上述各组成部分连接成一体，形成完整的夹具。在夹具装配图上，被加工件视为透视体。
4,确定并标注有关尺寸和夹具技术要求
夹具总图上应标注轮廓尺寸，必要的装配尺寸检验尺寸及公差，
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零件与零件之间的配合尺寸，标注主要元件装配之间的相互位置精确要求等。当加工的技术要求较高时，并进行工序精度分析。
5.绘制夹具零件图
夹具中的国标零件都必须绘制零件图。在确定这些零件的尺寸公差或技术要求时，应注意使其满足夹具总图的要求。
4.6 总图技术要求的定制
1.夹具总图上应标注的尺寸和公差
在夹具总图上标注尺寸和技术要求的目的是为了便于绘制零件图装配和检验。应有选择的标注以下内容。
（1）夹具的外形轮廓尺寸。
（2）与夹具定位元件引导元件以及夹具安装基面有关的配合尺寸位置尺寸及公差，
（3）夹具定位元件与工件的配合尺寸。
（4）夹具引导元件与刀具的配合尺寸。
（5）夹具与机床的链接尺寸与配合尺寸。
（6）其他主要配合尺寸。
2.形状与位置要求
（1）定位元件的位置精度要求。
（2）定位元件与夹具安装面之间的相对位置精度要求。
（3）定位元件与对刀引导元件之间的相对位置精度要求。
（4）引导元件之间的相对位置精度要求。
（5）定位元件或引导元件对夹具找正基面的位置精度要求。
（6）与保证夹具装配精度有关的或与检验方式有关的特殊的技术要求。
夹具的有关尺寸公差的形位公差通常取工件相应公差的1/5到1/2。当工序尺寸未注公差时，夹具公差取为正负0.1mm（或正负10’），或根据具体情况确定；当加工表面未提出位置精度要求时，夹具上相应的公差一般不超过（0.02~0.05）/100。
在具体选用时，要结合生产类型工件的加工精度等因素综合考
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虑。对于生产批量较大，夹具结构较复杂，而加工精度要求较高的情况，夹具公差值可取的小些。这样，虽然夹具制作较困难，成本较高，但可以延长夹具的寿命，并可保证工件的加工精度，因此是经济合理的；对于批量不大的生产，则在保证加工精度的前提下，可是夹具的公差取的大些，以便于制造。另外，为便于保证工件的加工精度，在确定夹具的距离尺寸偏差时，一般应采用双向对称分布，基本尺寸应为工件相应尺寸的平均值。
与工件的加工精度要求无直接联系的夹具公差如定位元件与夹具体导向元件与衬头，镗套和镗杆的配合等，一般可根据元件在夹具中的功能凭经验或根据公差配合国家标准来确定。设计时，具体可参阅《机床夹具设计手册》等资料。
4.7 夹具设计中的几个重要问题
1）清根问题
在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处的清根问题。
2）让刀问题
在设计圆盘类刀具（如铣刀、砂轮等）加工的家具时，会存在让刀问题。
3）更换问题
4）防松问题
4.8 精度分析
进行加工精度分析可以帮助我们了解所设计的夹具在加工过程中产生误差的原因，以便探索各项误差的途径，为制定，验证，修改夹具技术要求提供依据。
用夹具装夹工件进行机械加工时，工艺系统中影响工件加工的因
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素有：定位误差ΔD,对刀（引导）误差ΔT，夹具在机床上的安装误差ΔA和加工素引起的加工误差ΔG。上述各项误差均导致刀具相对工件的位置不确定，而形成总的加工误差ΔK。以上各项误差应满足误差不等式：ΣΔ=ΔD+ΔA+ΔT+ΔK<=Tk。式中：Tk表示工件的工序尺寸公差值。
第五章制定工艺路线
5.1定位基准的选择
精基准的选择：夹具体的结合既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，结合面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。
粗基准的选择：按照有关粗基准的选择原则，当零件有不同加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。现选取两个未铸造孔Φ12.5㎜孔的下表面，R12外圆的圆弧不加工外轮廓表面作为基准，此外还应能保证定位准确、夹紧可靠。最先进行机械加工的表面是精基准面-结合面。
方案一：
用两支承钉支撑两个未铸造孔Φ25㎜孔的下表面，限制Z的移动和X的旋转这两个自由度；用对活动动V型块夹紧R12.5的外圆表面，限制Y、X的移动Z、Y的旋转这四个自由度。用粗铣的方式加工连杆体结合面。以上端面为基准，对Φ25㎜孔的加工是先钻孔再扩孔，然进行与连杆盖配对加工其它孔和端面。
方案二：
用两支承钉支撑连杆体的下表面，并预留出Φ25㎜孔的位置，限制Z的移动和X的旋转这两个自由度；用对活动动V型块夹紧R12.5
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15 的外圆表面，限制Y 、X 的移动，Z 、Y 的旋转这四个自由度。以粗
铣的方式加工连杆体结合面，以先钻孔后扩孔的方式加工Φ25㎜的孔
和前后端面。
对于方案二：这样加工，虽然减少了几次装夹，可减少装夹辅助
时间。但是以初基准面加工Φ25㎜的孔和前后端面，会产生较大误差，不能保证钻孔时孔与结合面的垂直度。且装夹时需预留Φ25㎜孔的位
置，反而增加了装夹难度，同时使装夹工具复杂化，降低了工作效率。
方案一：完全克服了方案存在的缺点，减小了加工误差，降低了
对工人技术的要求和工人的劳动强度，使制造夹具的成本降低了。同
时也大大提高了加工效率，提高了效益。
5.2 加工精度分析
（1）夹具制造误差
1）钻套中心线与定位面距离偏差取工件上相应偏差的1∕5左右，
还应满足两个原则：①偏差尽量小；②机床能够加工出来。
2）定位面与基准面（机床）的平行度应为0.03∕1000（平面磨
床可达到）。
3）钻模板孔中心线与基面垂直度应为0.02∕500。
（2）对刀误差
1）钻头中心与钻套中心不重合（钻头与钻套内孔配合间隙）
2）钻头偏斜与钻头与钻套间隙、导套高度、工件位置及夹具制
造垂直度，平行度等有关。
（3）工件定位误差DW ?
1） 基准不符JB ?: JB ?=定位基准到设计基准的尺寸公差
2） 基准位移JW ?: 一般由夹具与工件配合间隙产生的。
3）DW ?=JB ?+JW ?此公式为向量和。
加工过程误差：由于磨损，热变形，加工过程的振动等可能引起
误差。
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判断依据：若以上各项误差之和小于等于工件上相应公差则该夹具合格。一般取工件上的加工过程误差为工件上相应公差的三分之一，即只有其余几项的公差之和小于等于工件上相应公差的三分之二时，夹具合格。
5.3 拟定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。机械加工顺序的安排一般应：先粗后精，先面后孔，先主后次，基面先行，热处理按段穿插，检验按需安排。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案一
工序Ⅰ粗铣结合面；
工序Ⅱ 粗铣、半精铣、精铣凹槽面；
工序Ⅲ 钻、扩至图样尺寸并锪Φ25㎜的沉孔；
工序Ⅳ粗铣夹具体前后两端面，留足余量；
工序Ⅴ 将夹具体与夹具盖用螺栓锁紧；
工序Ⅵ 粗镗、半精镗Φ25㎜的孔、并倒角；
工序Ⅶ 半精铣夹具体两端面；
工序Ⅶ 精镗Φ25㎜的孔；
工序Ⅷ粗铣轴瓦锁止口；
工序Ⅸ 检查
工艺路线方案二
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毕节学院机械工程学院机械设计夹具设计
工序Ⅰ粗铣夹具体结合面；粗铣夹具体两端面，留足余量；钻孔（不到尺寸）；扩孔至图样尺寸；
工序Ⅱ 粗铣、半精铣、精铣夹具体凹槽面；
工序Ⅲ 用螺栓将夹具与夹具盖锁紧；
工序Ⅳ 粗镗、半精镗Φ25㎜的孔、并倒角；
工序Ⅴ 半精铣夹具体两端，至图上规定尺寸；
工序Ⅵ 粗铣轴瓦锁止口；
工序Ⅶ 粗磨、精磨Φ25㎜的孔；
工序Ⅷ 检查。
5.4 工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工夹具体结合面，然后以此为基准面，加工凹槽面，然后进行钻孔加工，接着与夹具盖配对锁紧进行其它的加工。方案二与方案一加工结合面是相同的，但是明显不同的是钻孔和铣前后端面的顺序和定位方法。两相对比，方案一的设计优于方案二，以精基准面加工Φ12.5㎜孔，使在一定的加工设备和加工条件下加工误差降到最小，减少废品。但是方案也二不是完全没有优点，方案二的工序Ⅶ、工序Ⅷ就比方案一的优越，将精加工安排在最后，可以避免因为粗加工对精度的影响。综合考虑，保留方案一的优点，改进方案二的缺点。具体工艺如下：
工序Ⅰ 粗铣结合面；
工序Ⅱ 粗铣、半精铣、精铣凹槽面；
工序Ⅲ 钻、扩至图样尺寸并锪Φ25㎜的沉孔；
工序Ⅳ 粗铣、半精铣前后两端面，留足余量；
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专业课程综合设计 题目轴承座￠47孔镗床夹具设计院别机电学院 专业机制专业 级别2010级 学号 姓名 指导老师 时间
目录 1.序言 (3) 2.任务介绍 (4) 3.夹具设计 (4) 一、定位与夹紧方案选择 (6) 二、定位误差分析 (10) 三、夹紧力钻削力计算 (11) 四、夹具零件以及工艺分析 (13) 4.总结 (14) 5.参考文献 (15)
1.序言 对我而言，在这近一个月的时间我完成了对轴承座零件￠47孔镗床夹具设计的夹具设计，通过这次设计，我了解到了关于夹具设计相关的零件，如夹具体的设计、定位元件（定位销、支承板等）、夹紧机构、对刀装置等等。是在我们对机械相关课程和生产实习综合运用进行的一次锻炼。进行了一次深入的综合性的复习，这次设计更加巩固了我对CAD、PROE制图软件的应用。非常感激老师的指导和帮助。
镗孔夹具设计 2.任务介绍 轴承座：为箱体类零件，轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，有足够的强度和刚度，可以承受冲击载荷。 零件三维图模型截图如下： 零件二维图如下：
镗￠47孔 工序图： 设计任务书 设计题目：轴承座￠47孔镗床夹具设计 设计清单： 1、用三维工程软件（PROE）设计夹具方案结构示意图。 2、夹具总装图（AUTOCAD）。 3、主要非标准件零件图（AUTOCAD）。 4、设计说明书（需含夹具设计方案、夹具设计原理说明、定位误差分析和夹紧力计算）。 5、以上所有资料的纸质版和电子版。
3.夹具设计 一：定位与夹紧方案选择 1.定位基准的选择 由零件图可知：工艺对轴承座两端面的尺寸精度没有要求，端面对底面有0.02的垂直度误差要求，故选择底面为定位基准，考虑对底面的平行度的要求，采用一面两孔的定位方式定位，采用分别在两个支承板上固定一个圆柱定位销和一个菱形定位销配合在底座的对角线处。其中支承板限制3个自由度，圆柱定位销限制2个自由度，菱形定位销限制1个自由度。 2.夹具设计方案确定 根据要求，铣轴承座上端面到尺寸为50mm，端面粗糙度1.6，端面与底面的垂直度误差要求0.02mm，现设计夹具方案有：方案一：采用压板，螺栓连接，采用气缸夹紧，这种夹紧方式夹紧力可靠，辅助时间短，工人劳动强度小，但是成本高。 方案二：采用压板，用螺栓、螺母连接，利用手动夹紧，这种夹紧力小，成本低。 本次设计零件为大批量生产，要求成本低，并且在加工过程中夹紧力要求不高，因此夹具方案采用方案二，利用螺栓、螺母手动夹紧。 夹具上装有对刀装置，可使夹具在一批零件加工之前很好的对刀（与对刀塞尺配合使用）；同时通过支承板固定在夹具体上，通过定位销将工件定位在两个支承板上，这样可以保证加工精度，有利于铣削，提高加工工艺性。
天津大学1999硕士入学机械制造工艺学及夹具设计试题 科目代码：410 科目名称：机械制造工艺学及夹具设计 一、填空题(每空1分，共16分) 1、零件的加工精度包括______精度、__________精度和相互位置精度三方面内容。 2、机械加工表面质量将影响零件的耐磨性、耐蚀性、________强度和 ______质量。 3、安排在切削加工之前的______、______、调质等热处理工序，是为了改善工件的切削性能。 4、加工过程由，表面层若以冷塑性变形为主，则表面层产生______ 残余应力；若以热塑性变形为主，则表面层产生______残余应力。 5、机床床身上的平面，根据其精度和表面粗糙度要求的不同，可分别采用 ________加工、铣削加工和______加工方法。 6、建立装配尺寸链的关键是根据封闭坏查找有关的组成环，应根据尺寸链 ______原则，即一个零件以______个尺寸加入尺寸链。 7、保证装配精度的方法有______、________、互换装配法、选择装配法。 8、生产批量较大时，为了便于更换磨损的钻套，应使用______钻套。当对同孔需进行多工步加工时(如钻孔、铰孔)，应使用__________钻套。 二．判断题(正确的在括号内划“√”，错误在括号内划“×”，每小题1分，共10分) 1、误差复映是出于工艺系统受力变形所引起的。 ( ) 2、自激振动的“振型藕合”学说认为：切削过程中的颤振是两自出度的振动。 ( ) 3、单件小批生产中多采用工序分散原则。 ( ) 4、磨削加工中，由于金相组织相变而产生磨削烧伤。 ( ) 5、冷却液对磨削加工表面粗糙度值影响不大。 ( ) 6、准备时间和终结时间与产品的每批生产量关系不大. ( )
（ 二 〇 一 六 年 七 月 机械制造技术 课程设计说明书 设计课题： 箱体机械加工工艺及夹具设计 学 生： 韩孝彬 学 号： 2134022503 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 2013级 指导教师： 赵德金
目录 课程设计任务书 (3) 设计条件： (3) 设计要求： (3) 摘要 (4) 设计说明 (5) 一、零件的分析 (8) 1、零件的特点分析 (8) 2、零件的作用 (8) 二、零件的工艺分析 (9) 三、确定毛胚、绘制毛胚简图 (11) 1、选着毛坯 (11) 2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (11) 3、绘制零件的毛坯简图 (12) 四、拟定箱体的工艺路线 (13) 1、定位基准的选择 (13) 2、零件表面方法的确定 (13) 3、加工阶段的安排 (15) 4、工序的集中与分散 (15) 5、工顺序的安排 (16) 6、确定工艺路线 (16) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 1、工序3与工序4----加工底脚面与凸端面的加工余量、工序尺寸和公差的 确定 (18) 2、工序5---粗铣和半精铣上端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 3、工序6，7的---粗铣和半精铣前后端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (19) 4、工序8、9、10、11----粗镗-半精镗-精镗各圆的加工余量、工序尺寸和公 差的确定 (19) 5、工序12、13、15、16----钻各孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 20 六、切削用量、时间定额的精算 (21) 1、切削用量的确定 (21) 2、时间定额的预算 (23) 七、夹具总体方案设计 (26) 1、工件装夹方案的确定 (26) 2、其它元件的选择 (26) 3、镗床夹具总图的绘制 (31) 八、总结与体会 (32) 九、致谢 (33) 十、参考文献 (34) 附录：夹具的三维实体图 (36)
《夹具课程设计》 学生姓名邓俊宏 学号 20121495 班级模具12-1班 指导老师张俊纪 2014/12/15
目录 一．课程设计任务 二．定位基准的选择 三．确定夹具的结构方案 1、根据工序加工要求，确定工件在夹具中的定位方案 2 夹紧方案 3、确定夹紧机构 4、尺寸的确定 5.夹具精度分析 6，制定工艺路线 7．夹具体设计 四．夹具装配图 五．夹具使用注意事项、保养及维护 六．课程设计总结 七．参考资料
一夹具设计任务： 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强 度，需要设计专用夹具。 二．定位基准选择： 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求。因此以底面为定位基准，由于铸件的公差要求较大,利用两个大端面表面作为辅助定位基准时,只有采用自动对中夹具才能同时保证对铣削50h11槽精度的公差要求.为了提高加工效率,现决定采用套装式直齿三面刃铣刀来完成铣削。 1，零件的工艺分析 按照零件的工艺要求以及工作要求，选取零件的材料为KTH350－10，可锻铸铁有较高的韧性和强度，能用于承受较高的冲击，振动及扭转负荷下的进行工作。为此一下是壳体需要加工的表面及加工表面之间的要求。 1.上下两端面粗糙度为1 2.5。 2.侧面槽44×28mm的粗糙度为12.5。 3.内孔Φ48mm的内壁粗糙度为6.3。 4.内孔Φ30mm的内壁粗糙度为6.3。
2，确定毛坯种类 零件材料为KTH350-10,考虑零件在运行中受到的冲击力小，零件结构复杂生产类型为大批量生产，故宜选用金属型铸造，查《机械加工工艺设计简明手册》P516 ,选用可锻铸铁尺寸公差等级为C7～8，本设计中选用8级。 3，确定铸件加工余量及形状 查《机械加工工艺设计简明手册》P509，可知孔径小于Φ10mm的铸件将不予铸出。 孔径大于Φ10mm时，查《机械加工工艺设计简明手册》P517，可知：铸件加工余量与工艺余量是为了机械加工时能满足最后精度要求而具有足够被切削的材料量，一 A15.0公式计算 般按照 e=CA2.0 max 式中e————余量值 A ————铸件的最大尺寸（mm） max A————加工表面最大尺寸（mm） C————系数；由于本设计中零件为组建且为大批量生产，则加工顶面时C=0.65，加工侧表面及地面时C=0.45. 铸件中孔φ30mm的加工余量e=0.45×892.0×6615.0＝2.13mm 上表面的加工余量e＝0.65×892.0×8915.0＝3.13mm
哈尔滨理工大学 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5锥孔及2-M8孔的钻床夹具 设计者：李志荣 指导教师：敖晓春 2006年9月28日 .
目录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4) 零件的作用 (4) 零件的工艺分析 (4) 工艺规程设计 (5) 确定毛坯的制造形式 (5) 基准面的选择 (5) 制定工艺路线 (5) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6) 确定切削用量及基本工时 (7) 夹具设计 (12) 问题提出 (12) 夹具设计 (12) 参考文献 (13)
哈尔滨理工大学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5孔及2-M8孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备 设计时间：2006.9.11~2006.9.29 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班级：机械03-1 班 学生：李志荣 指导教师：敖晓春 系主任： 2006年09月29日
序 言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 一、 零件的分析 （一） 零件的作用： 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm 的筋板 支撑，零件中部有0220025。+φ的花键孔，上平面分别有M8的螺纹孔和5mm 的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配.。 (二)零件的工艺分析： 本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为 3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。 2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以
机械加工技术 毕业设计说明书 设计题目：设计“轴承座”零件的机械加工 工艺规程及工艺装备
机械制造工艺学毕业设计任务书题目：设计轴承座零件的加工工艺规程 生产纲领： 5000件 生产类型：批量生产 内容： 1.产品零件图 1张 2.产品毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1套 4.机械加工工序卡片 1套 5. 毕业设计说明书(5000～8000字) 1份
目录 前言…………………………………………………………………………………………… 毕业设计说明书正文………………………………………………………………………… 一、零件的分析…………………………………………………………………………… （一）、零件的作用……………………………………………………………………… （二）、零件的工艺性分析……………………………………………………………… 二、确定生产类型………………………………………………………………………… 三、确定毛坯……………………………………………………………………………… (一)、确定毛坯的种类……………………………………………………………… (二)、绘制铸造件毛坯图…………………………………………………………… 四、工艺规程设计………………………………………………………………………… (一)定位基准的选择…………………………………………………………………… (二)工艺路线的拟定…………………………………………………………………… （三），机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………………………………` 五、工装设计分析提设计任务书…………………………………………………………… 六、小结………………………………………………………………………………………… 七、主要参考文献………………………………………………………………………………
设计说明书 题目：夹具座的工艺规程及钻攻2-M8螺纹的工装夹具设计 学生： 学号： 专业： 班级： 指导老师：
摘要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 夹具座的工艺规程及钻、攻2-M8螺纹的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
ABSTRCT The design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge. A clamp seat technical regulation and drilling, tapping thread of 2-M8 fixture design including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved. Keywords:The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
附件3 新乡职业技术学院 毕业设计(论文)开题报告书 题目名称：连杆的机械加工工艺及夹具设计 学生姓名： 学号：1002010125 系部：机械制造系 专业年级： 2010级机械设计与制造1班 指导教师： 填写时间：2013年11月28日
新乡职业技术学院毕业设计（论文）开题报告 一、选题的根据：1）本选题的理论、实际意义 2）综述国内有关本选题的研究动态和自己的见解 （一）、毕业设计是一个总结性的教学环节，是全面系统地融会所学理论知识和专业见解，培养综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神。本课题结合自身将来所要 设计、毛坯的选择、零件各表面加工方法及加工路线、零件加工路线的选择、设备、 设计要求在指导老师的指导下，独立系统的完成一项机械设计，解决与之有关的所 综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养我初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 （二）、随着科学技术的发展，人类文明已经达到了空前的发展，机械化取代手工生产已经成为全球公认的趋势，社会的各行各业都离不开各种各样的机械设备，而所有的这些设备都是由机械制造工业提供的，在机械制造学科领域的知识体系中，以目前形势，是要从零部件的自主知识产权逐步向整体设计自主知识产权过渡。这应该是较齐全、具有较大规模的制造体系。基础工业部门80%以上的生产能力是由国内设备提供的；农业装备几乎全部由国内提供；部分重要产品的产量已跃居世界前列。但外国发达国家比较先进。投资大、自主知识产权的比重小、无核心技术是急需改变的局面。因此，提高连杆锻造成型精度及强度，节约设备投入，提高材料利用率，提高生产效率、增大自主创新是主要的发展方向。
郑州科技学院 机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计“手柄套”零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容： 1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡 1份 4.机械加工工序卡 1份 5.夹具设计装配图 1张 6.夹具体零件图 1张 7.课程设计说明书 1份 班级：机制本六班 姓名：袁文明 学号： 201233188 指导教师：刘志响 教研室主任：郑喜贵 2015年 10月 21日
页17 共页1 第 目录 目录 (1) 设计任务书 (2) 序言 (3) 一、零件的分析 (3) （一）零件的作用 (3) （二）零件的工艺分析 (3) 二、工艺规程设计 (4) （一）确定毛坯的制造形式 (4) （二）基面的选择 (4) 1.粗基准的选择 (4) 2.精基准的选择 (4) （三）制定工艺路线 (4) 1.工艺路线方案一 (5) 2.工艺路线方案二 (5) 3.工艺方案的比较和分析 (6) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7) 1.机械加工余量 (8) 2.工序尺寸和毛坯尺寸的确定 (9) 三、专用夹具的设计 (9) （一）设计主旨 (9) （二）夹具设计 (9) 1.定位基准的选择 (9) 2.钻销力以及夹紧力的计算 (10) 3.定位误差分析 (11) 4.夹具设计及操作说明 (14) 四、课程设计心得体会 (16) 参考文献 (17)
页17 共页2 第 序言 机械制造工艺与机床夹具课程设计是机械制造工艺与机床夹具课程设计课 程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是我们全面运用课程及其有关选修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践。 我希望能通过这次设计巩固我们前面所学的知识，并深化我对它的理解，为以后更好地走向工作打下基础。 因知识和能力有限，设计过程难免会有许多不足之处，还请老师指正。 一、零件的分析 图1.1 手柄套零件图 （一）零件的作用 题目给出的是机床用“手柄套”，如图1.1所示,它起着连接手柄和转轴的作用，主要是用来传递转矩，使转轴旋转，从而起到调控作用。其中?12孔用来安装转轴，并通过两个?6H8mm孔进行轴向固定。?8孔则用于安装手柄，借此来传递转矩。?5H7mm孔只用于加工时的定位作用，通过它来保证3个径向孔的位置精度。 （二）零件的工艺分析 手柄套主要有两组加工表面，她们相互间有一定的位置精度。现分述如下： 1. 以?12H7mm孔为中心的加工表面。 页17 共页3 第 它包括，?16mm孔，?12H7mm孔，左右两端面，?45mm外圆面以及定位用的?5H7mm 孔，它们在加工时互为基准，彼此相互联系来保证形状位置精度。另，工件的四个1x45°直角也可以并入该组加工表面。 2. 以?8mm为主的加工表面 它包括，?8mm孔和两个?6H8mm孔，即径向的三个圆面加孔。 这两组表面以及表面组内之间，有一定的位置要求，主要是： (1) ?12mm孔轴线与?45mm右端面的垂直度公差为0.05mm； (2) 两个?6mm孔与?12mm孔轴线的位置度公差为0.12mm。 由上可知，对于这两组表面，可以先加工一组（第一组）表面，然后借助专用夹具以及定位孔加工另一组表面（第一组），并且通过一次装或互为基准来保证其位置精度。 1、工艺规程设计 （1）确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。考虑其耐磨性其受到的局部冲击，选用锻件。又因为零件年产量为4000件，可采用普通模煅，以提高生产效率并保证加工质量。 （2）基面的选择
机床夹具设计说明书 设计课程：钻床夹具设计 专业：机械工程及其自动化 学号： 姓名：
2、定位方案的确定与定位元件的选择 定位基准为下表面和左端面，考虑到工件加工尺寸较大，结合工艺性，工件以平面为定位基准，常用定位元件采用支撑板和2个支撑钉 3、夹具结构设计 3.1 定位装置（含定位误差分析与计算）
采用一面两孔定位时，支撑钉位如下。两定位孔中心距为150 ±0.06mm 1）确定圆柱销直径 圆柱销直径公差取g6，即 mm。 （2）确定圆柱销与削边销之间的中心距 根据公式（5-3），取 mm ，所以圆柱销与削边销之间的中心距为150±0.02mm。 3.2 夹紧装置（含夹紧机构设计与夹紧力计算） 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示：
夹紧力计算 09.81Zf Yf F F F C d f K = 查表可得F C =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.Z F K =. 0.9 因此Fz=.595N 09.81ZM YM M M M C d f K = 查表可得M C =0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.M K =.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K ×'F 其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系数 1.3 K2——加工性质系数1.1 K3——刀具钝化系数1.15 K4——断续刀削系数1.2
所以K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用螺旋夹紧机构，而且不需要进行强度校核 3.3辅助装置（如钻模板、钻套等） 钻模板 1）钻模板类型的选择 引导刀具在工件上钻孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工的孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工的位置精度。由于加工的两个孔均匀分布在180度的轴线两侧，则选择固定式钻模。 2）钻模板的主要尺寸的确定 钻模板的厚度，夹具板的外尺寸确定，可根据加工工序的要求及尺寸确定。 厚度为25，长为262.5mm,宽为50mm
序言 机械设计制造及其夹具设计是对我们完成大学三年的学习内容后进行的总体的系统的复习，融会贯通三年所学的知识，将理论与实践相结合，也是毕业设计的一次模拟训练，为我们下一年的学习打下良好的基础。 机械加工工艺规程是指导生产的重要技术性文件，它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，因此工艺规程编制的好坏是该产品质量的重要保证和重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 夹具设计是在保证产品质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 俗话说，实践是检验真理的唯一标准。那么，这次的设计能帮助我们认识到自己学习上的不足与缺陷，这对我们以后有很大的益处。我们希望能在这次的设计中提升自己，加强分析、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
一、零件的工艺分析 （一）零件分析 题目所给的零件是机床尾座体，尾座安装在机床的右端导轨上，尾座上的套筒可以安装顶尖，以支承较长工件的右端（即顶持工件的中心孔）、安装钻头、绞刀，进行孔加工，也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆析牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾座可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。 （二）零件的技术要求分析 “尾座体”共有三组加工表面，其中两组有位置度要求。 （1）以Φ14mm孔为中心的加工表面。这一组表面包括Φ14mm孔以及Φ26×1的沉头孔和粗糙度Ra=12.5μm的凸台面。 （2）以基准面A为中心的加工表面。这一组表面包括Ra=1.6μm的基准面A和基准面B，Ra=12.5μm的凹槽底面和Ra=6.3μm的右端面以及Ra=12.5μm 的下端面。 （3）以Φ17H6孔为中心的加工表面。这一组表面包括Φ17H6孔以及1×45°的倒角，左右端面和M6的螺纹孔。其中主要加工面为Φ17H6孔内壁。 第二组和第三组加工表面有位置度要求，如下： Φ17H6孔圆度公差为0.003mm； Φ17H6孔圆柱度公差为0.004mm； Φ17H6孔中心线与基准面A平行度公差的要求为0.005mm； Φ17H6孔中心线与基准面B平行度公差的要求为0.005mm； Φ17H6的孔轴心线与导轨面A的位置度误差为0～0.1； Φ17H6的孔与燕尾面B的位置度误差不超过0.15； Φ17H6各面的粗糙度达到需要的要求； Φ17H6的孔需精加工、研配； 导轨面配刮10～13点/25错误！未找到引用源。25。 (三) 零件工艺分析
《机械制造工艺与夹具》复习思考题 一、填空题 1．加工余量确定方法有_____________、___________和分析计算法。 2．滚刀相当于一个齿数很_______________螺旋角很____________的螺旋齿轮。 3．插齿时，为了逐步切出全齿深，插齿刀应有_____________进给运动。 4．内应力的特点是它绐终年于相互_____________的状态。 5．夹具的动力夹紧装置是由____________、中间递力机构和____________所组成。 6．丝杠刚性很差，车削加工时常要采用_____________作辅助支承，防止工件因切削力引起弯曲变形。 7．几个定位元件重复限制同一个自由度的定位，是______________。 8．多点联动夹紧是一种____________夹紧，在夹紧机构中必须有____________元件。 9．刀具磨损过程可分为____________磨损、____________磨损和迅速磨损三个阶段。 10.车削加工时，切削热大部分传到_____________中，小部分传到工件及_________中。 11．齿形加工按其加工原理可分为成形法和________________。 12．定位误差由两部分组成，即基准位移误差和_______________误差。 13．工步是指使用同一把刀具对_________________表面所_______________完成的那部分工序内容。 14．试切法多用于单件小批生产，而调整法多用于_____________和_____________生产。 15．磨削加工时工件表层裂纹是由于有_____________作用的结果。 16．从生产规模来考虑，机械加工自动线主要用于__________________生产。 17．V形块定位元件适用于工件以____________________面定位。 18．磨削时__________________是造成烧伤、裂纹的根源。 19．螺纹时，车床传动链误差将影响加工螺纹的________________误差。 20．顺序加工一批工件时，其大小和方向均保持不变的误差称为_______________系统误差。 21．生产规模来考虑，机械加工自动线主要用于__________________生产。 22．V形块定位元件适用于工件以____________________面定位。 23．磨削时__________________是造成烧伤、裂纹的根源。 24．车螺纹时，车床传动链误差将影响加工螺纹的________________误差。 25．顺序加工一批工件时，其大小和方向均保持不变的误差称为_______________系统误差，其大小和方向按一定规律变化的误差称为__________________系统误差。 26．成形法铣齿轮形所需基本运动是：主运动、进给运动和____________________。 27．确定零件某一表面加工余量时，毛坯的_________________余量是_______________ 余量之和。 28．机械加工工艺过程是指以机械加工的方法按一定的顺序逐步改变毛坯____________、 _________________和表面质量，直至成为合格零件的那部分生产过程。 29．表面质量对零件_______________、耐疲劳性、配合性质、耐腐蚀性的影响很大。 30．套类零件采用心轴定位时，长心轴限制了________________个自由度；短心轴限制了________________个自由度。 31．钻套按基结构型式可分为_______________钻套、_______________钻套、快换钻套和非标准钻套四种。 32．内应力的特点是它始终处于相互________________的状态。 二、判断题 1．在一道工序中只能有一次安装。（） 2．加工高精度表面时所用的定位基准称为精基准。（）
夹具设计说明书 1 夹具方案的论证 本专用钻模用于钻杠杆臂的钻削以及另一垂直方向13孔的钻加工。由于加工精度不高，属于单工步工序应采用固定钻套。由于与分布在小同表而且相互垂直，加工时由手工操作连同工件起翻， 所以以应采用翻转式钻模。此种钻模在设计制造时应注意安装位置的平稳性及切屑的排出等问题。 本工序(孔的钻、扩、铰)之前已加工完各平面且内孔，提供了本工序的加工定位基准。为此根 据加工要求确定定位方案为完伞定位。 夹紧机构采用螺旋夹紧机构，简甲可靠。 本工序采用立钻Z5025机床，刀具为标准麻花钻。机床与刀具均为通用型号，故夹具设计应使其适应机床与刀具，由于是中小批量生产，夹具的结构力求简单，易于制造，操作方便。 2夹具的结构及特点 2.1夹具的结构 本钻模属翻转钻模(适合重不大于10kg小件)加工时翻转使用，在工作台上不安装，本夹具主要由钻模体、上模板、定位轴、辅助支撑等组成。 2.2夹具的特点 铸造钻模体 钻模板还可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板和悬挂式钻模板。 本夹具根据结构特点，以及13加工皆采用固定模板。这样可以保证较高的中 心距精度，用两对角线布置的定位锥销来定位，再由两对角线布置的螺钉紧。 本夹具有辅助支撑: 3．定位： 3.1定位与定位原理 本夹具在钻模中采用完全定位，即六点定位，用适当分布的六个约束点限制工件的六个自由度。 3.2定位方式 本钻模定位属于组合定位：22圆柱孔用于短销定位，限制两个自由度，端平面(42-22环形面)定位，限制三个自由度，形成了短销加宽环形平血组合，共限制五个自由度。另用一个防转定位销定位，限制一个定位度。防转定位销定在工件的另一端厚10mm，lO的侧面(见左视图)位置，可防止 工件转动。 对于一孔一端面的定位基准我们设计了定位柱。 定位柱的结构分三段： 安装部分：42下端面往下16安装柱，安装螺纹M12。(加垫圈、锁紧螺母)是用来定位柱安装在钻模体上的。 定位部分：42上端面加上往上22定位颈。(长度较短，与22长25 通孔是间隙配合，作定位时属短销
机电及自动化学院课程设计 专用夹具设计 说 明 书 零件名称：电机座 作者姓名： 作者班级： 08机制二班 作者学号： 0811111034 指导老师：
目录 一、夹具设计所在工序介绍 (3) 二、专用夹具设计要求 (4) 1、零件图形位、尺寸精度要求 2、设计中的其他要求 三、《专用夹具设计》定位夹紧方案的选择 (4) 四、夹具体设计方案的设计过程 (5) 1、标准件的选择及设计 2、非标准件的选择及设计 五、夹紧力计算 (10) 六、定位误差的计算 (11) 小结 (12) 参考文献 (13)
课程设计项目设计过程 一、夹具设计所在工序介绍 “电机座”零件图如下： 加工前 加工后 如图零件，线条加粗部分为所需加工位置。按零件图要求被加工孔尺寸与左上角Φ18孔联系，加工要以该孔作为定位基准。被加工孔轴线与工件底面有垂
直度要求0.05mm。底面要作为定位面，以保证位置精度。一次加工镗沉孔，需要在镗杆上装两把镗刀。 二、专用夹具设计要求 1、零件图形位、尺寸精度要求 （1）保证168.2±0.08的尺寸精度要求； （2）保证孔表面的粗糙度为1.6； （3）保证所要达到的垂直度。 2、设计中的其他要求 （1）选择合适的定位元件、夹紧元件、导向元件以及对刀元件； （2）掌握夹具设计的基本方法和步骤； （3）根据工序卡对夹具体进行设计，并将各部件进行装配以获得专用夹具的装配图； （4）掌握各部件的设计原则，尽量采用标准件，提高夹具的通用性和经济性； （5）掌握尺寸链、夹紧力和切削力的计算。 三、《专用夹具设计》定位夹紧方案的选择 由上述的零件加工工艺要求可以对所要求工序的专用夹具进行初步的设计。为了保证精度、形位、表面和工艺方面的要求，可以拟定以下两种夹具设计方案： 方案一
序言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后最后，设计钻49 开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，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程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的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，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。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 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。
序言 综合模块（机制工艺及夹具）课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的课程设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 这次课程设计中，我所选的零件是“手柄套”，完成该零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计。在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高车床的综合性能，又因为被加工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。 一、零件的分析及生产类型的确定 1、零件的生产类型 依设计题目知：Qn=5000件/年； 结合生产实际，备品率α和废品率β可以取为α=5%,β=0.5%。由此可得，该零件的生产纲领
年 件/ 5513 0.5%) (1 %) 5 (1 5000 ) + )(1 + Qn(1 = N = + + ? = βα 查表可知其属轻型零件，生产类型为中大批量生产。 二、零件毛坯的设计 1、选择毛坯 根据生产纲领可知，手柄套属中大批量生产，零件形状为全圆柱体，可选零件材料为45，毛坯制造选用铸造毛坯，这样毛坯与成品相似，加工方便，省工省料。为了提高生产率，铸造方法选用砂型铸造，且为机器造型。 2、确定毛坯尺寸 适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6μm。Ra<6.3μm的表面，余量要适当增大。 分析零件，各加工表面均为Ra≥1.6μm，因此这些表面的毛坯尺寸只需要将零件的尺寸加上余量值即可。 图2：根据零件尺寸计算的毛坯尺寸 三、零件的加工工艺设计 1、定位基准的选择 本零件是不规则多孔零件体，其右端面是设计基准（亦是装配基准和测量基准），为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选右端面为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。 2、零件表面加工方法的选择
本设计所需图纸请联系QQ380752645 加Q时请说明是一柱香推荐 机械制造技术基础课程设计说明书 设计者：06405100319 指导教师：机设064 2009年12月10日
. 目录 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4) 零件的作用 (5) 零件的工艺分析 (5) 工艺规程设计 (6) 确定毛坯的制造形式 (6) 基准面的选择 (6) 制定工艺路线 (6) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7) 确定切削用量及基本工时 (8) 夹具设计 (9) 问题提出 (9) 夹具设计 (9) 参考文献 (11)
课程设计任务书 2009—2010学年第一学期 机械工程学院（系、部）机械设计制造及自动化专业机设063 班级 课程名称：《机械制造装备设计》 设计题目：金属切削机床夹具设计 起止日期：自2010 年 1 月 3 日至2010 年 1 月9 日共 1 周 内容及任务一、设计任务: 底板座架零件,如图所示,进行夹具设计,生产批量为中等批量生产。 二、要求： 1、加工图中标注为“III”的部位，应保证相关的技术和精度要求； 2、加工机床根据需要自己选择 3、如图形不够清晰，请查阅《机械制造装备设计课程设计》（陈立德编，高等教育出版社， ISBN978-7-04-022625-6） 三、设计工作量
1、设计计算说明书一份, 非标准零件图1-2张，专用夹具装配总图1张，夹具爆炸图1张 （3D图）；图纸工作量应大于一张A0图； 2、设计说明书及图纸必须为计算机输出稿； 3、上交作业应包括电子稿以及打印稿，设计说明书文件格式为word2003版本，平面图纸 文件格式为autocad2007或以下版本文件格式，3D图为step文件格式（图纸要求包括原始零件模型数据）。 *3D图可根据学生个体情况选择。 进度安排（仅供参考）起止日期工作内容 2010.1.3 1、设计准备工作：熟悉设计任务书，明确设计的内容 与要求；2、熟悉设计指导书、有关资料、图纸等 3、结构方案分析； 2010.1.4 机构（夹具）草图设计； 2010.1.5 机构（夹具）分析计算； 2010.1.6 装配图绘制； 2010.1.7 夹具零件图绘制； 2010.1.8 编写设计计算说明书； 2010.1.9-16 答辩 主要参考资料1.《机械制造装备设计》冯辛安等著机械工业出版社 2.《机械制造装备设计课程设计》陈立德编高等教育出版社 3.《机械制造装备设计》陈立德编高等教育出版社 4.《金属切削机床夹具设计手册》浦林详等编机械工业出版社 5.《金属切削机床设计》戴曙著机械工业出版社 指导教师（签字）：2009 年12月02日 系（教研室）主任（签字）：年月日
机械制造工艺学与机床夹具设计 课程设计 设计题目：摇臂座的机械加工工艺规程及夹具设计设计者： 所在班级： 1机制 1 班 指导教师：尹成龙、方梁菲 提交日期： 2013年12月 安徽农业大学工学院 二零一三年十二月
目录 机制工艺课程设计任务书……………………………………………… 3页第1章零件分析…………………………………………………………5页 1.1 零件的作用……………………………………………………5页 1.2 零件的工艺分析………………………………………………5页第2章确定毛坯、绘制毛坯简图………………………………………6页 2.1 选择毛坯………………………………………………………6页 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量………………………6页 2.3 绘制摇臂座锻造毛坯简图 (7) 页第3章工艺规程设计……………………………………………………8页 3.1 定位基准的选择………………………………………………8页 3.2 拟订工艺路线…………………………………………………8页 3.3 加工设备及工艺装备的选用……………………………………11页 3.4 切削用量的计算………………………………………………11页 3.5 时间定额的计算………………………………………………12页第4章专用铣床夹具设计………………………………………………13页 4.1 夹具设计任务…………………………………………………13页 4.2 拟定铣床夹具结构方案与绘制夹具草图……………………13页 4.3 绘制夹具装配总图……………………………………………15页 4.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求…………………15页第5章设计总结…………………………………………………………16页参考文献………………………………………………………………17页附件…………………………………………………………………………18页