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1、沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書目 錄一 夾具設計簡介11.1機床夾具的功能21.2已知工件21.3機床夾具應具有的要求2二 夾具的結構設計32.1設計機床夾具前的準備工作3 2.1.1明確工件的生產(chǎn)要求3 2.1.2充分理解工件的零件圖和工序圖42.2確定機床夾具的結構方案4 2.2.1選擇定位原件4 2.2.2選擇夾緊機構4 2.2.3機床夾具的總體形式4 2.3繪制夾具裝配圖5 2.4繪制夾具零件圖6三 夾具精度的驗算73.1定位誤差的分析與計算7 3.1.1定位誤差 7 3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因7四 課設說明7 4.1設計方案的論證7 4.2設計方法手段與結果8

2、4.3形成的論點8 4.4儀器設備8結論10致謝與感想11參考文獻11一 夾具設計簡介1.1零件的工藝規(guī)程規(guī)程制定之后，就要按工藝規(guī)程順序進行加工，加工中除了需要機床，刀具，量具外，成批生產(chǎn)是還要用機床夾具。它們是機床和工件之間的聯(lián)系裝置，使工件相對于機床或刀具獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接景象工件加工表面的位置精度，所以機床夾具設計是裝備設計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一。單獨論文不含圖，加1538937061.2機床夾具的功能1.2.1保證加工精度，工件通過機床夾具進行安裝，包含了兩層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位;二是通過家駿技工是工件的

3、既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊、這樣，就可以保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。1.2.2提高生產(chǎn)率，使用夾具來安裝工件，可以減少劃線，找正，對刀等輔助時間，采用多件，多工位夾具，以及氣動，液壓動力基金裝置，可以進一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。1.2.3擴大加床的使用范圍，有些機床夾具是指上是對機床進行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上暗訪鏜模夾具，就可以進行箱體零件的孔系加工。1.2.4減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。1.3機床夾具應滿足的要求1.3.1保證加工精度，這是必須做到的最基本要求，其關鍵是正確的定位，夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差

4、的分析和驗算。1.3.2夾具的總體方案應與年生產(chǎn)綱領相適應，在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速，高效的定位，夾緊機構和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求，在中，小批量生產(chǎn)時，夾具應有一定的可調(diào)性，一適應多品種工件的加工。1.3.3安全，方便，減輕勞動強度，機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置、要符合工人的操作位置和習慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，時工人操作方便、大批量生產(chǎn)和加工笨重時，更需要減輕工人的勞動強度、1.3.4排屑順暢，機床夾具中積累切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量時工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度，清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設計中要給予排屑問

5、題充分的重視。1.3.5機床夾具應有良好的強度，剛度和結構工藝性，加床夾具設計時，要方便制造，檢查測，調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。設計已知條件圖1.1 零件圖本次課設是要為此圖設計一個銑鍵槽的夾具，最終實現(xiàn)精確和方便的完成銑槽工作。二 夾具的結構設計2.1設計機床夾具前的準備工作2.1.1明確工件的生產(chǎn)要求 工件的年生產(chǎn)量是確定機床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設計方案，采用此方案時，機床夾具的結構較復雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設計方案，以減小機床夾具的結構復雜程度及夾具的制作成本

6、。2.1.2充分理解工件的零件圖和工序圖 零件圖標出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，他決定了工件在機床夾具中的放置方法，是設計機床夾具總體結構的依據(jù)。工序圖給出了零件本工序的工序基準、以加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準、已加工表面、決定了機床夾具的定位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要限制六個自由度，但是要完全定位。工件的待加工表面是選擇機床，刀具的依據(jù)。確定夾緊機構要依據(jù)零件的外形尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾 緊機構不能與刀具的運動軌跡相沖突。2.2確

7、定機床夾具的結構方案2.2.1選擇定位原件 根據(jù)工序圖給出的定位原理方案，按有關標準正確選擇定位元件或定位元件的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。2.2.2選擇夾緊機構（1） 夾緊力的方向： 夾緊力的要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能是工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。（2） 夾緊力的作用點： 夾緊力的作用點應該選擇在定位元件支撐點的作用范圍內(nèi)，以及工件剛度高的位置。確保工件的定位準確、不變形。 （3） 選擇夾緊機構： 在確定夾緊力的方向、作用點的同時，要確定

8、相應的夾緊機構。確定夾緊機構要注意以下幾方面的問題： 安全性 夾緊機構應具備足夠的強度和加緊力，以防止意外傷及夾具操作人員。 手動夾緊機構的操作力不應過大，以減輕操作人員的勞動強度。 夾緊機構的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。 手動夾緊機構應操作靈活、方便。（4） 夾緊力的大?。?夾緊力的大小一般按靜力平衡條件計算，計算出夾緊力為理論夾緊力。為保證工件裝夾安全可靠，實際夾緊力應等于理論夾緊力乘以系數(shù)K，一般K=1.52.5。各種典型夾緊機構的計算方法可參閱機床夾具手冊。2.2.3機床夾具的總體形式： 機床夾具的總體形式一般應根據(jù)工件形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機床等因素確定。（1） 選擇導向

9、裝置： 導向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，這些裝置均已標準化，可按標準選擇。（2） 確定聯(lián)接體： 聯(lián)接體是將裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、加緊機構留出空間。（3） 確定夾具體：夾具體一般是設計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。2.3繪制夾具裝配圖 （1）裝配圖應按照國家標準盡可能1：1地繪制，三視圖要完整清晰的表示出夾具的主要結構及夾具的工作原理。 （2）視工件為透明體，用雙點畫線畫出主要部分（如輪廓，定位面夾緊面

10、和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構、導向裝置的位置 （3）按照夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構。 （4）畫出夾具體及其他聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘），將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 （5）標注必要的尺寸、配合、公差等 夾具的外形尺寸，所設計夾具的最大長、寬、高尺寸。 夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位、國定尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊對刀時塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸即公差。 夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類。 各定位元件之間，定位元件與導向元件之間，各導向元件之間應標注裝配后的位置尺寸和形位公差。 （6）標

11、注技術條件。 定位元件的定位面間相互位置精度。 定位元件的定位表面與夾具安裝基面的位置精度。 定位表面與導向元件間的位置精度。 導向元件工作面間的位置精度。 （7）對零件編號，填寫標題欄和零件明細表。 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設計者、比例等。 完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。2.4繪制夾具零件圖 對裝配圖中需加工的零件圖均應繪制零件圖，零件圖應按制圖標準繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位

12、置一致。（1） 零件圖盡可能按1：1繪制。（2） 零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術要求應根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術要求而定。（3）零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應標注完整圖2.1 裝備圖三 夾具精度的驗算3.1定位誤差的分析與計算3.1.1定位誤差（1）工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的；（2）夾具帶著工件安裝在機床上，相對機床主軸（或刀具）或運動導軌的位置誤差，也稱對定誤差。（3）加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力，受熱變形，切削振動等原因引起的誤差。其中定位誤差是指工序基準在加工方向

13、上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因（1）平面定位情形，夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反應到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生的定位誤差稱之為基準轉換誤差。（2）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。（3）導向元件，對刀元件與定位元件間的位置誤差。（4）夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。（5）夾具在機床上的安裝誤差。（6）定位元件與定位元件間的位置誤差。四 課設說明4.1設計方案論證（1）首先根據(jù)已知工件的需要，選擇加工機床，應選用立式銑床加工比較合理，因此加工方向平行于水平面。（2）然后確定工件主要定位部分，平面定位能限制三個自由度，再加上

14、銷能限制兩個自由度，外加一個削邊銷，這樣就一共限制了六個自由度。（3）將定位元件先固定在一塊底板上，利用內(nèi)六角螺釘夾緊，把工件定位后，利用移動壓板來對工件進行夾緊，工件的夾緊力方向應該垂直于工件的上平面。4.2設計方法手段與結果（1）首先對工件的加工要進行分析，已知工件為方料，在前端面銑槽，根據(jù)工件的形狀和加工要求，我認為采用立式銑床比較合理。（2）然后，根據(jù)六點定位原理，本件為完全定位，因為移動壓板簡單使用，而且不影響加工過程，所以最總選擇移動壓板進行夾緊。（3）最后，對整個夾緊方案分析得出，不完全定位原理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設計可行。4.3形成的論點（1）在設計過程中，利用一個定位面

15、限制三個自由度，兩個銷，限制三個自由度。（2）設計過程中我采用了一個移動壓板，因為前面已經(jīng)限制了六個自由度，只需要對工件進行夾緊就可以滿足要求，這樣我在后來的設計中又加入了兩個移動壓板。4.4儀器設備表2-1 螺母標準螺紋規(guī)格DM3M4M5M6M8M10M12(M14)M16(M18)M20(M22)M24(M27)M30M36damax356791113151720222426293239dwmin5679121517202325283132384351emin68911141820232730333740455161smax67810131618212427303436414655cmax

16、0011111111111111m(max)六角螺母23557811131516181922242631薄螺母2233456789101112141518技術要求材料機械性能等級螺紋公差表面處理公差產(chǎn)品等級鋼6.8.106H不經(jīng)處理或鍍鋅鈍化D大于M16用B，小于等于用A表2-2 移動壓板標準公稱直徑（螺紋直徑）LBHll1bb1dhh1KmA型B型C型640401861796.67M62.515445208191165022122214884520818899M836450221022126606025142717101010141110M1041.586702812301788030163

17、623121270321430151412M125106801635201010036184530151202255432516801835151816M16621261004022442412120452554361816030745435201002242182220M20715101205025523015160307248252005535926840結 論利用一個平面，兩個定位釘這樣剛好可以限制五個自由度，為不完全定位。符合六點定位的原理。再對工件進行夾緊設計，應用兩個移動壓板對水平面進行夾緊，這樣就可使工件穩(wěn)固的夾緊在機床上，能更加方便，準確的進行銑槽加工。課程設計是機械專業(yè)學習的

18、一個重要的、總結性的理論和實踐相結合的教學環(huán)節(jié)，是綜合運用所學知識和技能的具體實踐過程。通過本次畢業(yè)設計，我對所學的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認識。我的課程設計內(nèi)容源于生產(chǎn)實踐，使得課程設計和實踐得到了充分的結合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。在設計過程中，通過把自己幾年來所學到的專業(yè)知識和實踐相結合，并運用到設計中，我順利完成了課程設計的各項任務。但在設計過程中，我對一些理論問題掌握的不夠充分，經(jīng)過多次向指導老師請教才得以解決。在今后學習和工作中，我會更多的吸取相關方面的知識，不斷提高自己的專業(yè)水平能力。通過本次課程設計，我了解和掌握了機械裝備設計、CAXA電子圖版和機械制圖等方面的諸多

19、知識，鍛煉了自己分析問題和解決問題的能力，并積累了一定的實踐經(jīng)驗，為今后的學習及以后的工作中打下了堅實的基礎。但由于時間緊、任務重，再加上本人的知識水平和能力有限，以及經(jīng)驗不足，設計中難免存在一些缺點和錯誤，歡迎老師給予批評指正。致 謝一周的課程設計結束了，我們學到了很多知識，了解到了夾具在生產(chǎn)中的重要性，一個好的夾具能給企業(yè)帶來更好的效益，通過這次設計我了解到我還有很多不足，以后還要繼續(xù)學習，非常感謝老師以及各位同學的大力幫助，解決了許多設計中遇到的困難。這次課設使我對機床夾具設計有了更深刻的理解，特別使其中的技術要求，比如：夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，夾具體一般設計成平板式，保證具有足有的剛性，還有設計的裝配圖應按照1：1的比例畫出，視圖要完整清楚的表示出夾具的主要結構及夾具的工作原理，并視所有工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分，并畫出定位元件，夾緊機構和導向裝置的位置。參考文獻（1）張海華主編. 機械制造裝備設計指導書. 機械工程系, 2007（2）吳宗澤主編. 機械設計課程設計手冊. 高等教育出版社, 1999（3）馮辛安主編. 機械制造裝備設計. 機械工業(yè)出版社, 2007，2版12