機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書(銑床或加工中心夾具設(shè)計(jì))

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　夾具制造的主要特點(diǎn)是在機(jī)械制造過程中用來固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，已接受加工或檢測(cè)并保證加工要求的機(jī)床附加裝置，簡(jiǎn)稱為夾具，在我們實(shí)際生產(chǎn)夾具的作用是將工件定位，已使加工工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠的夾緊。在現(xiàn)代制造技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，機(jī)床夾具無論在傳統(tǒng)的機(jī)床上還是在數(shù)控機(jī)床上，加工中心上，仍

2、是必不可少的重要工藝裝備。通過機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，不僅可以培養(yǎng)分析運(yùn)用已學(xué)知識(shí)的能力，而且可以得到工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。</p><p>　　首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件作用分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。</p><p>　　其次，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗

3、基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。</p><p>　　再次，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時(shí)，并選擇合適的機(jī)床和刀具。對(duì)于粗加工，還要校核機(jī)床功率。</p><p>　　最后，提出設(shè)計(jì)問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、

4、夾緊力的計(jì)算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計(jì)的過程整理為圖紙。</p><p>　　通過以上的概述整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成。</p><p>　　關(guān)鍵詞:機(jī)械加工工藝、夾具設(shè)計(jì)、工序、定位</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p>

5、;<p><b>　　1設(shè)計(jì)任務(wù)1</b></p><p><b>　　2 零件的裝夾1</b></p><p>　　2.1零件的工藝和精度分析3</p><p>　　2.2 定位設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.3對(duì)刀引導(dǎo)裝置6</p><p><

6、;b>　　2.4夾緊方案6</b></p><p>　　2.5 分度對(duì)定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.6 夾具體設(shè)計(jì)8</p><p>　　3夾具加工精度分析9</p><p>　　3.1 定位精度9</p><p>　　3.2 對(duì)刀精度9</p><p>　

7、　3.3安裝精度10</p><p>　　3.4夾具精度10</p><p><b>　　總 結(jié)11</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)12</b></p><p><b>　　1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>

8、　　1、明確設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　每個(gè)學(xué)生按指導(dǎo)教師提供的夾具設(shè)計(jì)題目自己選題目。 課程設(shè)計(jì)分組進(jìn)行，每組2個(gè)零件，設(shè)計(jì)出2種機(jī)床夾具； 明確生產(chǎn)要求，確定零件的加工工藝，明確加工機(jī)床。</p><p>　　2、合理組織課程設(shè)計(jì)時(shí)間，明確進(jìn)度，達(dá)到設(shè)計(jì)要求；</p><p>　　1）、根據(jù)選定的題目認(rèn)真分析零件結(jié)構(gòu)及工序加工要求。 &l

9、t;/p><p>　　2）、繪制零件的工程圖和三維圖，注意規(guī)范制圖。</p><p>　　3）、按照選定的設(shè)計(jì)題目確定定位方案，確定重要的配合尺寸</p><p>　　4）、分析機(jī)床加工特點(diǎn)，合理確定夾緊方案</p><p>　　5）、確定夾具整體設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　6）. 提供設(shè)計(jì)說明書一份。設(shè)計(jì)說明書要提供零

10、件簡(jiǎn)單工序，加工精度分析，工序基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，理限，定位種類，定位元件尺寸規(guī)格，夾緊方案，對(duì)刀方案，夾具體結(jié)構(gòu)，對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)，夾具安裝基準(zhǔn)，夾具定位誤差的計(jì)算，夾具精度， 關(guān)鍵配合，技術(shù)要求，設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并分析加工精度的影響因素。</p><p>　　3、機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 </p><p>　　1）保證工件加工精度。正確確定工件定位方案、夾緊方案、刀具導(dǎo)向方式及合理制定夾具的

11、技術(shù)要求。必要時(shí)進(jìn)行誤差分析與計(jì)算。 </p><p>　　2）夾具總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)盡量采用各種快速、高效結(jié)構(gòu)在中、小批量生產(chǎn)中要在滿足夾具功能的前提下盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造。  3）操作方便工作安全能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 </p><p>　　4）便于排屑。 </p><p>　　5）有良好的工藝性。夾具

12、應(yīng)便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整、維修等。 </p><p>　　4、夾具設(shè)計(jì)可選題目</p><p>　　為了使學(xué)生切實(shí)在夾具設(shè)計(jì)方面受到基本完整的訓(xùn)練明確夾具設(shè)計(jì)的基本要求、熟練掌握夾具設(shè)計(jì)的方法步驟體驗(yàn)各種夾具的特點(diǎn)。主要可從以下四類機(jī)床夾具中選題：</p><p>　　1）車床類夾具設(shè)計(jì) </p><p>　　2）銑床類夾具設(shè)計(jì)

13、 </p><p>　　3）鉆床類夾具設(shè)計(jì) </p><p>　　5、設(shè)計(jì)說明書格式 </p><p>　　嚴(yán)格按照規(guī)定的格式進(jìn)行。</p><p><b>　　2 零件的裝夾</b></p><p>　　2.1零件的工藝和精度分析</p><p><b>

14、;　　1.零件的工藝分析</b></p><p>　　工件的毛坯是鑄件，工件已加工過的孔徑為，粗糙度為6.3的底平面。</p><p>　　表2.1 連桿的加工工序[1]</p><p>　　其中需要設(shè)計(jì)第四和第五兩道工序的夾具設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1.銑平面</b></p>&

15、lt;p>　　在加工上平面時(shí)，平面的表面粗糙度要求不是很高，由銑削直接加工就可以達(dá)到要求，其中平面的高度由地平面保證，平面尺寸和位置精度由設(shè)計(jì)的夾具來保證。</p><p><b>　　鉆孔</b></p><p>　　在加工孔，孔的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由鉆削直接加工就可以達(dá)到要求，其中孔的寬度由刀具的尺寸保證，孔的位置精度由設(shè)計(jì)的夾具來保證。&l

16、t;/p><p><b>　　2.2 定位設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　銑平面</b></p><p>　　銑的上平面應(yīng)該限制三個(gè)自由度，其中x軸和y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，還有z軸的移動(dòng)自由度。但考慮到加工時(shí)工件定位的穩(wěn)定性，可以將五個(gè)不定度全部限制。</p><p>　　定位方案：可以選擇底面和

17、側(cè)面，通過的三個(gè)支撐釘（A型）支撐底面及一個(gè)支撐板支撐側(cè)面實(shí)現(xiàn)定位。</p><p>　　圖2-1.銑床定位方案</p><p>　　定位誤差分析[2]：由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，所以不存在基準(zhǔn)不重合誤差，即，定位基面是下底面所以基準(zhǔn)位移誤差。</p><p><b>　　所以定位誤差</b></p><p>　　該定

18、位方案限制了工件的五個(gè)自由度，理論限制三個(gè)自由度就可以了，因?yàn)榭紤]到工件的形狀，夾緊和精度，所以限制了工件的五個(gè)自由度，由于選用底面作基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，就不會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。所以該方案合理。</p><p><b>　　鉆孔</b></p><p>　　鉆和的孔應(yīng)該限制六個(gè)自由度，使工件處于完全定位，增加工件的定位精度。</p><

19、p>　　定位方案：選擇底面和孔，的外圓柱面定位。通過三個(gè)支撐釘（A型）支撐底面，短圓柱銷定位的孔，活動(dòng)V形塊支撐的圓柱面來實(shí)現(xiàn)定位。其中短銷和孔的配合類型為過渡配合。對(duì)左邊的圓薄面增加輔助支撐，增加其剛度。</p><p>　　圖2-2.鉆床定位方案</p><p>　　定位誤差分析：加工孔時(shí)，由于銷軸的公差為0.021mm</p><p>　　由于定位基準(zhǔn)和

20、工序基準(zhǔn)重合，故；</p><p>　　加工孔時(shí)存在基準(zhǔn)位移誤差，故</p><p>　　由此可知此定位方案能滿足尺寸的定位要求。</p><p>　　加工孔時(shí)，與加工孔時(shí)的定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)一樣，所以定位精度也一樣，所以此定位方案能滿足尺寸的定位要求。</p><p>　　該定位方案限制了六個(gè)自由度，屬于完全定位，顯然此方案滿足“六點(diǎn)定位原

21、理”的要求，定位簡(jiǎn)單、高效、安裝方便、夾具制造簡(jiǎn)單成本低、加工精度高。加工孔時(shí)工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是孔。加工的孔的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是的孔。所以不存在基準(zhǔn)不重合誤差。因此該方案合理。</p><p><b>　　2.3對(duì)刀引導(dǎo)裝置</b></p><p>　　銑床沒有必要用對(duì)刀引導(dǎo)裝置，所以只選擇鉆床的對(duì)刀引導(dǎo)裝置。</p><p>　　由于

22、生產(chǎn)量為單件小批量生產(chǎn)故選用可換鉆套。利用翻轉(zhuǎn)式鉆模。</p><p>　　主要尺寸由《機(jī)床夾具零、部件》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2263—80，GB/T2265—80中</p><p><b>　　選取。</b></p><p><b>　　鉆孔時(shí)鉆套內(nèi)徑為。</b></p><p><b>　

23、　外徑為和。</b></p><p>　　中間襯套內(nèi)徑為和。外徑與中間襯套的配合類型[3]為間隙配合。</p><p>　　中間襯套外徑為和。中間襯套與夾具體之間的配合類型為過渡配合。</p><p>　　鉆套端面至加工面的距離取8mm。</p><p><b>　　麻花鉆選用。</b></p>

24、<p>　　鉆套軸線對(duì)基面的垂直度允差為0.02mm。</p><p><b>　　2.4夾緊方案 </b></p><p>　　在機(jī)械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個(gè)工作過程。工件定位后，必須采用一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上。從而使工件在加工過程中，不會(huì)由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動(dòng),以保證加

25、工精度,避免機(jī)床、刀具的損壞和發(fā)生人身安全事故。</p><p>　　因此為了確定比較合理的夾緊方案，按如下步驟設(shè)計(jì)夾緊方案（應(yīng)該注意的問題）：</p><p>　　根據(jù)工件的形狀、大小、加工要求、定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置情況等，確定夾緊點(diǎn)與作用方向。</p><p>　　分析工件的受力情況，運(yùn)用類比、試驗(yàn)或估算等方法，確定所需夾緊力的大小。</p>&l

26、t;p>　　按所需夾緊力，并根據(jù)生產(chǎn)批量，選擇或設(shè)計(jì)夾緊裝置。</p><p>　　在設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能采用已有的、可靠的夾緊方式，這樣可以免除復(fù)雜的設(shè)計(jì)計(jì)算，加快設(shè)計(jì)過程。</p><p>　　在考慮到以上問題的基礎(chǔ)上確定夾緊方案，夾緊方案的確定，其實(shí)就是夾緊力的確定。夾緊力的確定就是確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素。在進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)，必須結(jié)合定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式，并分析

27、工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求及其他作用于工件上的外力情況，在此基礎(chǔ)上確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小，</p><p><b>　　銑床夾緊</b></p><p>　　根據(jù)上面的要求，夾緊方案如下圖。</p><p>　　圖2-3.銑床的夾緊方案</p><p><b>　　鉆床的夾緊</b></

28、p><p>　　鉆床夾緊方案如下圖：</p><p>　　圖2-4.鉆床的夾緊方案</p><p>　　2.5 分度對(duì)定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　銑上表面不必用分度對(duì)定機(jī)構(gòu)。</p><p>　　由于翻轉(zhuǎn)式鉆模主要用于加工中、小型工件分布在不同表面上的孔。所以鉆兩個(gè)孔用翻轉(zhuǎn)式鉆模。 </p><p&

29、gt;<b>　　2.6 夾具體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在夾具體設(shè)計(jì)方面，我們采用了一個(gè)直角塊，來進(jìn)行大體上的定位，而且要設(shè)置導(dǎo)引裝置的安裝位置，對(duì)各個(gè)面的要求見零件圖，夾具體通過安裝在夾具體上的定向鍵進(jìn)而與銑床的工作臺(tái)連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)夾具的固定。</p><p>　　此夾具在有加強(qiáng)筋的情況下，具有足夠的剛度與強(qiáng)度，安放穩(wěn)定，工藝性好，實(shí)用安全。</p

30、><p><b>　　3夾具加工精度分析</b></p><p><b>　　3.1 定位精度</b></p><p><b>　　銑平面的定位精度</b></p><p>　　由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，所以不存在基準(zhǔn)不重合誤差，即，定位基面是下底面所以基準(zhǔn)位移誤差。</p

31、><p><b>　　所以定位誤差</b></p><p>　　因?yàn)樯媳砻鏄?biāo)的工序尺寸是自由公差，中度等級(jí)所以公差為0.2。，所以：。</p><p><b>　　鉆孔的定位精度</b></p><p>　　加工孔時(shí)，由于銷軸的公差為0.021mm</p><p>　　由于定位基

32、準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，故；</p><p>　　加工孔時(shí)存在基準(zhǔn)位移誤差，故</p><p>　　由此可知此定位方案能滿足尺寸的定位要求。</p><p>　　加工孔時(shí)，與加工孔時(shí)的定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)一樣，所以定位精度也一樣，所以此定位方案能滿足尺寸的定位要求。</p><p><b>　　3.2 對(duì)刀精度</b></

33、p><p><b>　　銑床的對(duì)刀的精度</b></p><p>　　銑床用方形對(duì)刀塊，用于調(diào)整組合銑刀的位置；</p><p><b>　　鉆床的對(duì)刀精度</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　其中誤差在允許的范圍內(nèi)，所以對(duì)刀

34、精度在允許范圍內(nèi)。</p><p><b>　　3.3安裝精度</b></p><p><b>　　銑床的對(duì)刀精度</b></p><p><b>　　根據(jù)夾具的安裝誤差</b></p><p><b>　　鉆床的對(duì)刀精度</b></p>&

35、lt;p><b>　　根據(jù)夾具的安裝誤差</b></p><p><b>　　3.4夾具精度</b></p><p><b>　　銑床的夾具精度</b></p><p>　　銑床的夾具精度為。所以能夠滿足平面加工精度要求。</p><p><b>　　鉆床的加工

36、精度</b></p><p>　　由于鉆床夾具沒有位置誤差，，所以夾具精度誤差為：</p><p>　　，所以夾具能保證尺寸和加工精度要求。</p><p>　　綜上所述：工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差∑為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此，保證工件加工精度的條件是：</p><p>　　經(jīng)過計(jì)算

37、，得出夾具的總誤差滿足加工要求。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)，使我對(duì)夾具課程有了更進(jìn)一步的了解。夾具在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當(dāng)然，我們現(xiàn)在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)只不過時(shí)一個(gè)初步的了解，這門課程還有更多的知識(shí)等著我們?nèi)W(xué)習(xí)，在這兩周短暫的課程設(shè)計(jì)里，我學(xué)會(huì)了一些夾具設(shè)計(jì)的最基本的理論，同時(shí)也對(duì)夾具設(shè)計(jì)產(chǎn)生了濃厚的興趣

38、。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計(jì)和計(jì)算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯(cuò)誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問題，這也是我今后努力的方向，我會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，來豐富自己的知識(shí)。</p><p>　　在這段時(shí)間的不懈努力下，我了解了在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題：</p><p>　　1）注意與工藝規(guī)程的銜接，夾

39、具設(shè)計(jì)應(yīng)和工序設(shè)計(jì)統(tǒng)一</p><p>　　所需設(shè)計(jì)的夾具絕大多數(shù)用于零件加工的某一特定工序。在工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，對(duì)該工序的設(shè)計(jì)已要求設(shè)計(jì)其定位與夾緊方案，因此夾具設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容應(yīng)與工序設(shè)計(jì)保持一致，不能相互沖突。</p><p>　　2）設(shè)計(jì)時(shí)要有整體觀念</p><p>　　夾具設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)：定位、夾緊等各種裝置在設(shè)計(jì)前是分開考慮的，設(shè)計(jì)后期通過夾具體的設(shè)計(jì)

40、將各種元件聯(lián)系為一個(gè)整體。</p><p>　　3）設(shè)計(jì)中應(yīng)學(xué)習(xí)正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范</p><p>　　對(duì)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要嚴(yán)格要求和執(zhí)行。夾具設(shè)計(jì)過程中選擇各種功能元件時(shí)應(yīng)注意盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件，減少非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)制造工作量，降低夾具成本。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]機(jī)械制造