夾具課程設(shè)計(jì)--銑槽夾具設(shè)計(jì)（螺旋夾緊）

1、<p>　　機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p><b>　　班級(jí)學(xué)號(hào)： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　成 績(jī)：</b>&l

2、t;/p><p><b>　　能 源 工 程 系</b></p><p><b>　　第一章、</b></p><p>　　能源工程系課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　指導(dǎo)教師（簽名）： 教研室主任（簽名）：</p><p>　　年 月

3、 日 年 月 日</p><p><b>　　第二章：夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、夾具設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造技術(shù)課程教學(xué)的一個(gè)不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。而夾具設(shè)計(jì)是工裝設(shè)計(jì)的重要組成部分，它是學(xué)生全

4、面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生編制機(jī)械加工工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)工裝的能力，為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工廠從事工藝設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。本課程設(shè)計(jì)的目的在于： 1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、互換性與測(cè)量技術(shù)等）的理論知識(shí)，結(jié)合金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝中的夾具設(shè)計(jì)問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)楔塊夾

5、緊夾具、螺旋夾緊夾具、偏心夾緊夾具、凸輪夾緊夾具和彈簧定心夾緊夾具的能力。 2、培養(yǎng)學(xué)生熟悉和應(yīng)用有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力，指導(dǎo)學(xué)生分析零件的楔塊夾緊夾具、螺旋夾緊夾具、偏心夾緊夾具、凸輪夾緊夾具和彈簧定心夾緊夾具設(shè)計(jì)方法、過(guò)程和一般設(shè)計(jì)步驟。</p><p>　　3、進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械制圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、尺寸鏈計(jì)算和編寫(xiě)技術(shù)文件等的基本技能。 4、培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致、科學(xué)分析、周密思考、吃

6、苦耐勞的良好習(xí)慣。 5、培養(yǎng)學(xué)生解決夾具設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為學(xué)生今后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工廠從事工藝、工裝設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　2、夾具設(shè)計(jì)的要求</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)要求是對(duì)一般零件的楔塊夾緊夾具、螺旋夾緊夾具、偏心夾緊夾具、凸輪夾緊夾具和彈簧定心夾緊夾具進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，或與工藝編制一起設(shè)計(jì)，并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。學(xué)生應(yīng)在

7、教師的指導(dǎo)下，認(rèn)真地、有計(jì)劃地、獨(dú)立按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生對(duì)待自己的設(shè)計(jì)任務(wù)必須如同在工廠接受設(shè)計(jì)任務(wù)一樣，對(duì)于自己所作的技術(shù)方案、數(shù)據(jù)選擇和計(jì)算結(jié)果必須高度負(fù)責(zé)，注意理論與實(shí)踐相結(jié)合，以期使整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是先進(jìn)的、在經(jīng)濟(jì)上是合理的、在生產(chǎn)中是可行的。 具體要求（以任務(wù)書(shū)為準(zhǔn)）： 產(chǎn)品零件圖 1張 夾具總裝圖一張</p><p><b>　　夾具零件圖若干張</b>

8、</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份</b></p><p>　　3、夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)主要有以下內(nèi)容：</p><p>　　1．分析產(chǎn)品零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求。</p><p>　　2．根據(jù)零件圖確定量具結(jié)構(gòu)形式。3．進(jìn)行尺寸計(jì)算、公差帶計(jì)

9、算。</p><p><b>　　4．畫(huà)工差帶圖。</b></p><p>　　5．畫(huà)總裝圖和零件圖并標(biāo)注尺寸和公差。</p><p>　　6.確定校對(duì)方法和校對(duì)規(guī)。</p><p>　　7．撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</p><p>　　4、對(duì)夾具的基本要求</p><p>　　1

10、. 穩(wěn)定地保證工件的加工精度；</p><p>　　2. 提高勞動(dòng)效率；</p><p>　　3. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝良好；</p><p>　　4． 裝夾迅速，安全可靠；</p><p>　　5. 應(yīng)能降低工件的制造成本。</p><p>　　5、 夾具設(shè)計(jì)的步驟 </p><p>

11、　　1. 認(rèn)真閱讀課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)任務(wù)；</p><p>　　2. 查閱相關(guān)資料；</p><p>　　3. 認(rèn)真研究零件圖，確定定位基準(zhǔn)、夾緊部位；</p><p>　　4. 確定夾具結(jié)構(gòu)類(lèi)型（楔塊夾緊夾具、螺旋夾緊夾具、偏心夾緊夾具、凸輪夾緊夾具和彈簧定心夾緊）；</p><p>　　5. 查閱相關(guān)資料，繪制結(jié)構(gòu)圖；</p&

12、gt;<p>　　6. 確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具的技術(shù)要求</p><p>　　7．確定結(jié)構(gòu)總裝圖、零件圖，標(biāo)注尺寸、公差、粗糙度、形位公差、材料、熱處理等；</p><p>　　8. 確定校對(duì)原則及校對(duì)規(guī)設(shè)計(jì)。</p><p>　　注：參考P188--189</p><p><b>　　參考書(shū)目：</b>

13、</p><p>　　[1] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 （作者陳立德） 出版社：高等教育出版社 </p><p>　　出版年：2008.2</p><p>　　[2] 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 （作者曾志新 呂明） 出版社： 武漢理工大學(xué)</p><p>　　出版年：2009.7</p>&l

14、t;p>　　[3]《互換性與技術(shù)測(cè)量》 （韓進(jìn)宏） 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 </p><p>　　出版年：2009.6 </p><p><b>　　第三章、夾具概論</b></p><p>　　1、銑削專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　1.為了調(diào)整和確定夾具與機(jī)床工作臺(tái)

15、軸線(xiàn)的相對(duì)位置，在夾具體與地面之間應(yīng)具有兩個(gè)定位鍵。</p><p>　　2.為了調(diào)整和確定夾具與銑刀的相對(duì)位置，應(yīng)正確選用對(duì)刀裝置，對(duì)刀裝置應(yīng)在使用塞尺方便和易于觀察的位置，并應(yīng)在銑刀開(kāi)始切入工件的一端。</p><p>　　3.考慮加工余量大和切削力方向隨時(shí)可能變化的因素，夾具應(yīng)有足夠的剛性和強(qiáng)度，夾具的重心應(yīng)盡量低。</p><p>　　4.夾具裝置要有足夠的

16、強(qiáng)度和剛度，保證必需的夾緊力，并有良好的自鎖性能。</p><p>　　5.夾緊力應(yīng)作用在工件剛度較大的部位上。工件與主要定位元件的定位表面接觸剛度要大。當(dāng)從側(cè)面壓緊工件時(shí)，壓板在側(cè)面的著力點(diǎn)應(yīng)低于工件側(cè)面支承點(diǎn)。</p><p>　　6.切屑和冷卻液應(yīng)能順利排出，必要時(shí)應(yīng)開(kāi)排泄孔</p><p><b>　　2、銑床夾具的安裝</b><

17、/p><p>　　夾具在銑床工作臺(tái)上的定位,由裝在夾具體底部的兩個(gè)定位鍵實(shí)現(xiàn)。銑床夾具在銑床工作臺(tái)上的安裝位置，直接影響被加工表面的位置精度，因而在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個(gè)定位鍵。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)按銑床工作臺(tái)的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺(tái)T形槽的配合為H7/h6、H8/h8。兩定位鍵的距離應(yīng)力求最大，以利提高安裝精度。</p><p>　　定位

18、鍵安裝在夾具體底面的縱向槽中,一個(gè)夾具一般要配置兩個(gè)定位鍵。銑床夾具底座定位鍵與銑床工作臺(tái)T型槽的配合連接，再用T 形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺(tái)上，所以在夾具體上還需要提供兩個(gè)穿T形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時(shí)，可在同側(cè)設(shè)置兩個(gè)耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺(tái)兩個(gè)T形槽間的距離一致。T形槽導(dǎo)軌如下圖1.1：</p><p>　　3、工件的定位與誤差分析</p><p><

19、b>　　工件定位的基本原理</b></p><p>　　關(guān)于六點(diǎn)定位原則的幾個(gè)主要問(wèn)題：</p><p>　　1.在夾具的結(jié)構(gòu)中，定位支承點(diǎn)是通過(guò)具體的定位元件體現(xiàn)的，即支承點(diǎn)不一定用點(diǎn)或銷(xiāo)的頂端，而常用面或線(xiàn)來(lái)代替。兩個(gè)點(diǎn)決定一條直線(xiàn)，三個(gè)點(diǎn)決定一個(gè)平面，即一條直線(xiàn)可以代替兩個(gè)支承點(diǎn)，一個(gè)平面可代替三個(gè)支承點(diǎn)。在具體應(yīng)用時(shí)，還可用窄長(zhǎng)的平面代替直線(xiàn)，用較小的平面來(lái)替代點(diǎn)

20、。</p><p>　　2.定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，方起到限制自由度的作用。</p><p>　　3.分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件的某一自由度被限制是指工件在某個(gè)坐標(biāo)方向有了確定位置，并不是指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)。使工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng)，要靠夾緊裝置來(lái)完成。</p><p><b>　　定位方

21、法與定位元件</b></p><p>　　1.對(duì)定位元件的基本要求</p><p>　　(1) 限位基面應(yīng)有足夠的精度。足夠的精度才能保證工件的定位精度。</p><p>　　(2) 限位基面應(yīng)有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，為此定位元件限位表面的耐磨性要好，以保證夾具的壽命和精度。</p><p>　

22、　(3) 支承元件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。定位元件在加工過(guò)程中受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。</p><p>　　(4) 應(yīng)有較好的工藝性。定位元件應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配和更換。</p><p>　　(5) 定位元件應(yīng)便于清除切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。</p><

23、;p><b>　　誤差分析</b></p><p>　　1. 由于加工此面時(shí)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)面不重合，即基準(zhǔn)不重合誤差</p><p>　　2.定位基準(zhǔn)面與定位元件本身制造誤差引起的定位誤差即</p><p><b>　　4、夾緊裝置</b></p><p><b>　　夾緊裝置的

24、組成</b></p><p>　　夾緊裝置的組成由以下三部分組成：</p><p>　　1.動(dòng)力源裝置 產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分手動(dòng)和機(jī)動(dòng)夾緊兩種，為了改善勞動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機(jī)動(dòng)夾緊。機(jī)動(dòng)夾緊的力源來(lái)自氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)、電磁、真空等動(dòng)力夾緊裝置。</p><p>　　2.傳力機(jī)構(gòu) 介于動(dòng)力源和夾緊元件之間傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。作

25、用是，改變作用力的方向、大??；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個(gè)夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重。</p><p>　　3.夾緊元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。</p><p><b>　　夾緊力的確定</b></p><p>　　夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素

26、。</p><p><b>　　1.夾緊力的方向</b></p><p>　　夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則：</p><p>　?。?）夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。</p><p>　　（2）夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，

27、以減小工件的變形、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　?。?）夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。</p><p><b>　　2.夾緊力的作用點(diǎn)</b></p><p>　　合理選擇夾緊力作用點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則：</p><p>　?。?）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對(duì)應(yīng)，使夾緊力作

28、用在支承上。如夾緊力作用在支承面范圍之外，會(huì)使工件傾斜或移動(dòng)，夾緊時(shí)將破壞工件的定位。</p><p>　?。?）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對(duì)剛度較差的工件尤其重要，如將作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊，可使變形大為減小，并且?jiàn)A緊更加可靠。</p><p>　?。?）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。</p>

29、;<p><b>　　3.夾緊力的大小</b></p><p>　　夾緊力的大小，對(duì)于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。</p><p><b>　　夾緊力大小計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況，

30、找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需的夾緊力數(shù)值。即：</p><p>　　式中，—實(shí)際所需的夾緊力；</p><p>　　—在一定條件下，由靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力；</p><p><b>　　—安全系數(shù)。</b></p><p>　　

31、第四章、銑削專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、了解零件加工工藝過(guò)程熟悉工件零件圖、本工序加工要求</p><p><b>　　圖4.1</b></p><p>　　該零件為45鋼；零件圖如上圖4.1，中批量生產(chǎn)；該工序在立式銑床上用三面刃銑刀加工。查表得、、、、由零件圖可知，所設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)滿(mǎn)足以下工序加工要求： </p>&

32、lt;p><b>　　1.槽寬。</b></p><p>　　2.槽寬至工件底面的位置尺寸。</p><p>　　3.槽兩側(cè)面對(duì)零件左側(cè)面的平行度0.08mm。</p><p>　　2、熟悉零件加工工藝過(guò)程</p><p><b>　　1．銑寬度為槽</b></p><p&

33、gt;　　工序在X6130立式銑床上加工</p><p><b>　　3、確定定位方案</b></p><p><b>　　基準(zhǔn)的選擇</b></p><p><b>　　圖4.2</b></p><p>　　根據(jù)工件的加工要求，該工序必須限制工件的六個(gè)自由度。建立坐標(biāo)系如圖所

34、示。為保證工序尺寸40h10，應(yīng)選槽底面為定位基面，限制；為保證槽兩側(cè)與A面的平行度，應(yīng)選A面為定位基面，須限制、，為保證槽的加工長(zhǎng)度，方便控制刀具的走刀位置，還需要限制。</p><p>　　綜上所述，工件的六個(gè)自由度均被限制，為使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，選取的定位基準(zhǔn)是A面，底面與前端面。</p><p>　　4、確定定位夾緊方案</p><p>　　根據(jù)零件特

35、點(diǎn)，按照工藝過(guò)程要求，確定工件定位夾緊方案，采用機(jī)械夾緊方式對(duì)工件進(jìn)行夾緊。</p><p>　　綜上對(duì)工件定位、夾緊方案的分析，確定定位、夾緊方案。其定位夾緊圖如下圖4.3所示：</p><p><b>　　圖4.3</b></p><p>　　5、夾緊元件的選擇及尺寸設(shè)定</p><p><b>　　1．鉸

36、鏈壓板</b></p><p><b>　　2.浮動(dòng)滑塊</b></p><p>　　6、定位誤差的計(jì)算與分析</p><p><b>　　1.槽寬誤差</b></p><p>　　由于槽寬尺寸由銑刀直接保證，不必進(jìn)行分析計(jì)算。</p><p>　　2．加工槽兩側(cè)

37、面平行度0.08</p><p>　　由于加工此面時(shí)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)A面重合，基準(zhǔn)不重合誤差=0。</p><p>　　定位基準(zhǔn)面與定位元件本身制造誤差引起的定位誤差=0。</p><p>　　由此也可保持槽兩側(cè)面對(duì)A面平行度0.08的要求。</p><p>　　2.槽地面至工件底面位置尺寸的定位誤差，</p><p&g

38、t;　　由于加工此面時(shí)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)底面重合，基準(zhǔn)不重合誤差=0。</p><p><b>　　=0。</b></p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　為期兩周的機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，在這兩周的設(shè)計(jì)過(guò)程中，真是感慨萬(wàn)千。它使我從中學(xué)到了以前在課堂上根本就學(xué)不到的東西！</p&

39、gt;<p>　　在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，使我真正的認(rèn)識(shí)到自己的不足之處，以前上課沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識(shí)的重要性。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制造工藝學(xué)、公差與配合、機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)等知識(shí)很好的串聯(lián)了起來(lái)，起到了穿針引線(xiàn)、鞏固所學(xué)的作用。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)中掌握了如何利用AUTOCAD和一些計(jì)算機(jī)軟件，因?yàn)?/p>

40、學(xué)的時(shí)間長(zhǎng)了，因此在開(kāi)始畫(huà)圖的時(shí)候有很多問(wèn)題，而且不熟練，需參閱課本。但現(xiàn)在已經(jīng)可以熟練的運(yùn)用了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對(duì)以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中來(lái)了。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，還有一個(gè)重要的成果就是關(guān)于專(zhuān)用夾具（螺旋夾緊）的設(shè)計(jì)，因?yàn)闄C(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中只是作為理論知識(shí)講的，并沒(méi)有親自設(shè)計(jì)過(guò)。因此，在開(kāi)始的設(shè)計(jì)過(guò)程中，存在這樣那樣的問(wèn)題

41、，在孫老師的細(xì)心指導(dǎo)下，我根據(jù)步驟一步一步的設(shè)計(jì)，畫(huà)圖，查閱各種關(guān)于專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)資料，終于將它設(shè)計(jì)了出來(lái)，我感到很高興，因?yàn)樵谶@之中我學(xué)到了以前沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多知識(shí)，有一點(diǎn)更是重要，就是我能作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)一個(gè)零件，也因此，我了解了設(shè)計(jì)人員的思想，每一個(gè)零件，每件產(chǎn)品都是先設(shè)計(jì)出來(lái)，再加工的，因此，作為一個(gè)設(shè)計(jì)人