第三章钻三个φ4阶梯斜孔专用夹具设计
3.1 工件的加工工艺性分析
因采用立式钻床，待加工孔处于水平位置。若设平行于待加工孔的面分别为顶面和底面，则使多孔那面为底面，即定位基准面。以基准面上的直径为φ5的两孔以及基准面定位。
钻模板应垂直与定位基准面，钻套中心线与待加工孔中心线同轴。夹紧件由工件顶面向定位基准面夹紧。采用螺旋夹紧机构。
3.2 定位元件的选择与设计
3.2.1 定位元件的选择
工件在夹具中位置的确定，主要是通过各种类型的定位元件实现的。在机械加工中，虽然被加工工件的种类繁多和形状各异，但从它们的基本结构来看，不外乎是由平面、圆柱面、圆锥面及各种成形面所组成。工件在夹具中定位时，可根据各自的结构特点和工序加工精度要求，选择其上的平面、圆柱面，圆锥面或它们之间的组合表面作为定位基准。为此，在夹具设计中可根据需要选用各类型的定位元件。
在夹具设计中常用于圆孔表面的定位元件有定位销、刚性心轴和锥度心轴等。工件以圆孔表面定位时使用定位销定位；套类零件，为了简化定心装置，常常采用刚性心轴作为定位元件；为消除工件与心轴的配合间隙，提高定心定位精度，在夹具设计中还可选用小锥度心轴。在此次设计中，根据泵体盖的结构特点采用一面两孔定位。如图2-1为工件在夹具中的定位方式简图．
在夹具中，工件以圆孔表面定位时使用的定位销一般有固定式和可换式两种。在大批量生产中，由于定位销磨损较快，为保证工序加工精度需定期维修更换，此时常采用便于更换的可换式定位销。
图2-1 所示为常用的固定式定位销的典型结构[9]。当被定位工件的圆孔尺寸较小时，可选图中(a)所示的定位销结构。这种带有小凸肩的定位销结构，与夹具体连接时稳定牢靠。当被定位工件的圆孔尺寸较大时，选用图中(b)所示的结构即可。若被定位工件同时以其上的圆柱孔和端面组合定位时，还可选用带有支撑垫圈的定位销结构。支撑垫圈与定位销可做成整体式的，也可做成组合式的。为保证定位销在夹具上的位置精度，一般与夹具的连接采用过盈配合。
可换式定位销如图2-2所示，为了便于定期更换，在定位销与夹具体之间装有衬套，定
位销与衬套内径的的配合采用间隙配合，而衬套与夹具体则采用过度配合。由于这种定位销与衬套之间存在装配间隙，故其位置精度较固定式定位销低。
为了便于工件的顺利装入，上述定位销的定位端头部均加工成15的大倒角。各种类型定位销对工件圆孔定位时限制的自由度，应视其与工件定位孔的接触长度而定，一般选用长定位销时限制四个自由度，短定位销时则限制两个自由度。若采用削边销，则分别限制两个或一个自由度。当采用图所示的锥面定位销定位时，则相当于三个支撑点，限制三个自由度。
图2-1 固定式定位销
Fig.2-2 Stationary positioning pin
图2-3 可换式定位销及锥面定位销
Fig.2-2 The replacing positioning pin and the conical surface positioning pin 在固定式和可换式中，为适应以工件上的两孔一起定位的需要，应在两个定位销中采用一个削边定位销。直径为3~50mm的削边定位销都做成菱形。
3.2.2 定位误差的分析
夹具的作用首先是要保证工序加工精度，在设计夹具选择和确定工件的定位方案时，根据工件定位原理选用相应的定位元件外，还必须对选定的工件定位方案能否满足工序加工精度要求作出判断。为此，就需对可能产生的定位误差进行分析和计算。
定位误差是指由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸（通常指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。对某一定位方案，经分析计算其可能产生的定
位误差，只要小于工件有关尺寸或位置公差的13~15，一般即认为此定位方案能满足该工序的加工精度要求。
工件在夹具中的位置是由定位元件确定的，当工件上的定位表面一旦与夹具上的定位元件相接触或相配合，作为一个整体的工件的位置也就确定了。但对于一批工件来说，由于在各个工件的有关表面之间，彼此在尺寸及位置上均有着在公差范围内的差异，夹具定位元件本身和各定位元件之间也具有一定的尺寸和位置公差。这样一来，工件虽已定位，但每个被定位工件的某些具体表面都会有自己的位置变动量，从而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工误差。
由此可知，定位误差是指工件在用调整法加工时，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。即定位误差主要是由基准位置误差和基准不重合误差两项组成。
根据定位误差的上述定义，在设计夹具时，对任何一个定位方案，可通过一批工件定位时的两个极端位置，直接计算出工序基准的最大变动范围，即为该定位方案的定位误差。
在机械加工中，有很多工件是以多个表面作为定位基准，在夹具中实现表面组合定位的。
采用表面组合定位时，由于各个定位基准面之间存在着位置偏差，故在定位误差的分析和计算时也必须加以考虑。为了便于分析和计算，通常把限制不定度最多的主要定位表面成为第一定位基准，然后再依次划分为第二、第三定位基准。一般来说，采用多个表面组合定位的工件，其第一定位基准的位置误差最小，第二定位基准次之，而第三定位基准的位置误差最大。
3.2.3 定位误差的计算
在本次设计中采用一面两孔组合定位。
采用工件上一面两孔组合定位时，根据工序加工要求可能采用平面为第一定位基准，也可能采用其中某一个内孔为第一定位基准。图2-3所示为一长方体工件及其在一面两销上的定位情况，因系采用短定位销，故工件底面1为第一定位基准，工件上的内孔1O 及2O 分别为第二和第三定位基准。
一批工件在夹具中定位时，工件上作为第一基准的底面1没有基准位置误差。由于定位孔较浅，其内孔中心线由于内孔与地面垂直度误差而引起的基准位置误差也可忽略不计。
但作为第二、第三定位基准的1O 、2O ，由于与定位销的配合间隙及两孔、两销中心距误差引起的基准位置误差必须考虑。
图2-4长方体工件在夹具中一面两销上的定位
Fig.2-3 The cubic work piece located in the jig with one plant and two positioning pin
根据上述，确定本次夹具设计采用底面为第一基准面，两孔分别为第二和第三基准面。两定位销的尺寸及定位误差的计算如下：
图2-5 一面两孔式，第二、第三定位基准的位置和角度误差[10]
Fig.2-4 At the same time two types, second, third localization datum position and angle error
根据图2-4有：
1) 两定位销中心距
x L =y L =14.5
式中 y L ——工件两定位孔的中心距()mm
2) 两定位销中心距的公差
11(~)53
x y L L δδ±=± (2-1) 式中 y L δ±——工件两定位孔的中心距公差()mm
中心距公差 0.070.040.y L E S E I δ=-=
-= 则两定位销中心 1
10.030.0133
x y L L δδ==?= 3) 圆柱销直径的公称值
11d D ==5
式中 1D ——与圆柱销相配合的工件定位孔的最小直径(mm)
公差选取：6g
4) 菱形销宽度 表2-1 b 及B 的推荐值(mm)
Tab.2-1 b and B recommended value (mm)
定位孔直径2D 3~6
>6~8 >8~20 b
2 3 4 B 2D -0.5 2D -1 2D -2
2D =5，因此得：b =2, B =0.5
5) 补偿距离
1min 12
x y L L εδδ=+-? (mm) (2-2)
式中 1m i n
?——夹具圆柱销与其相配合的工件定位孔间的最小间隙(mm) 圆柱销的尺寸为116g φ，根据GB1801——79知该即尺寸为φ5-0.006
-0.0017。
由此可得 1m i n 0.006?=-(mm) 则 ()1m i n 110.030.010.0060.04322
x y L L εδδ=+-?=+-?-=(mm) 6) 菱形销圆弧部分与其相配合的工件定位孔间的最小间隙
2min 2220.04340.03111
b D ε???=== (mm) 式中 2D ——与菱形销相配合的工件定位孔的最小直径(mm)
7) 菱形销最大直径
222min 110.03110.969d D =-?=-= (mm)
公差选取h5
8) 两定位销所产生的最大角度定位误差
1max 2max 0.0060.031022155
tg L α?+?-+===? 式中 1m a x
?——夹具圆柱销与其配合的工件定位孔间的最大间隙； 2m a ?——夹具菱形削与其配合的工件定位孔间的最大间隙应保证；
则 0α=
由于待加工孔未对其形位公差，因此允许些许偏差。
3.3 星轮在夹具中的夹紧
工件在夹具中的装夹是由定位和夹紧这两个过程紧密联系在一起的。仅仅定位好，在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件实行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。
夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中所获得的既定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和振动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确位置。
3.3.1 夹紧装置的组成
一般夹紧装置由下面两个基本部分组成。
1) 动力源
即产生原始作用力的部分。如果用人的体力对工件进行夹紧，称为手动夹紧；如果用气动、液压、气液联合、电动以及机床的运动等动力装置来代替人力进行夹紧，则称为机动夹紧。
2) 夹紧机构
即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。它包括中间递力机构和夹紧元件。中间递力机构把来自人力或动力装置的力传递给夹紧元件，再由夹紧元件直接与工件接触，最终完成夹紧任务。
根据动力源的不同和工件夹紧的实际需要，一般中间递力机构在传递夹紧力的过程中，可以起到以下作用：
a 改变作用力的方向；
b 改变作用力的大小；
c 具有一定的自锁性能，以保证夹紧可靠，在手动夹紧时尤为重要。
本次设计采用手动夹紧方式。
3.3.2 夹紧力的确定
1) 夹紧力的方向
夹紧力应垂直于主要定位基准面[11]。为使夹紧力有助于定位，则工件应紧靠支撑点，并保证各个定位基准与定位元件接触可靠。一般地讲，工件的主要定位基准面其面积较大、精度较高，限制的不定度多，夹紧力垂直作用于此面上，有利于保证工件的加工质量。
夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。图2-4所示为工件安装时的重力G、切削力F和夹紧力W之间的相互关系。其中图(a)最好，图(d)最差。
图2-4 夹紧力与切削力、重力的关系
Fig.2-4 Clamps the strength and the cutting force、the gravity relations 图（a）0
W=
图（b）
F
W G
μ
=-
图（c）
()
cos sin(sin cos)
F G
W
αμααμα
μ
--+
=
图（d ） F G
W μ+=
图（e ） W F G =+
下面分析三力互相垂直的情况下，切削力与夹紧力间的比例关系。图2-5为在卧式铣床上铣一用台钳夹紧的工件。
图2-5 铣削时Fr 、W 、G 间的关系
Fig.2-5 The relations of Fr 、W 、G When milling
当重量G 很小而可以忽略不计时，只考虑夹紧力W 与切削力r F 的平衡，按静力平衡条件
r F =W 1μ+W 2μ (2-3)
12
r F W μμ=+ (2-4) 式中 1μ——工件的定位基准与夹具定位元件工作表面间的摩擦系数，1μ＝0.15～0.25;
2μ——工件的夹压表面与夹紧元件间的摩擦系数，2μ＝0.15～0.25;
因此
(2.0~3.3)0.30~0.50
r r F W F == (2-5) 可见在依靠摩擦力克服切削力的情况下，所需要的夹紧力是很大的。
在夹紧力工件时各种不同接触面之间的摩擦系数μ可见表。
表3-2 各种不同接触表面之间的摩擦系数μ
Tab.3-2 Between each kind of different faying surface friction coefficient
接触表面的形式
摩擦系数μ 接触表面均为加工过的光滑表面 0.15～0.25
工件表面为毛坯，夹具的支承面为球面 0.2~0.3 夹具定位或夹紧元件的淬硬表面在沿主切削力方向有齿纹
0.3 夹具定位或夹紧元件的淬硬表面在垂直于主切削力的方向有齿纹
0.4 夹具定位或夹紧元件的淬硬表面有相互垂直齿纹
0.4~0.5 夹具定位或夹紧元件的淬硬表面有网状齿纹 0.7~0.8
为了减小夹紧力，可以在正对切削力F 的作用方向，设置一支承元件（图2-6中之T ）。这种支承不用作定位，而是用来防止工件在加工中移动。
图2-6 承受切削力支承
Tab.2-6 Bear cutting force supports
如图2-5所示，当圆柱铣刀切入全深时，作用于工件上的切削分力y F 、z F 的合力r F 有使工件平移抬起的趋势。为此可用图2-6所示之压块，使夹紧力一力两用。
在钻床上对工件钻孔时，为了减小夹紧力，应力求使主要定位基准面处于水平位置，使夹紧力、重力和切削力同向，都垂直作用在主要定位基准面上。见图2-7(a)所示。
反之，当夹紧力与切削力及工件重力方向相反时，所需的夹紧力很大，W=F+G 。例如在壳体凸缘上钻孔时，由于壳体较高，工件只能倒装。这种安装方式在图2-7(b)中的F 和G 均有使夹紧机构脱开的趋势，因此需要施加较大的夹紧力W 。
图2-7 钻削时W 、F 、G 间的关系
Fig.2-7 The relations of W, F, G when Drills truncates
2) 夹紧力的作用点
夹紧力的作用点是指夹紧元件与工件相接触的一小块面积。选择作用点的问题是在夹紧力方向已定的情况下才提出来的。选择夹紧力作用点位置和数目时，应考虑工件定位可靠，防止夹紧变形，确保工序的加工精度。
a 夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，而不致引起工件发生位移和偏转。
当夹紧力虽然朝向主要定位基面，但作用点却在支承范围以外时，夹紧力与支反力构成力矩，夹紧时工件将发生偏转，使定位基面与支承元件脱离，以至破坏原有定位。应使夹紧力作用在稳定区域内。
b 夹紧力的作用点，应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小。
对于箱体、壳体、杆叉类工件，要特别注意选择力的作用点问题。
在使用夹具时，为尽量减少工件的夹紧变形，可采用增大工件受力面积的措施。采用具有较大弧面的夹爪来防止薄壁套筒变形；可在压板下增加垫圈，使夹紧力均匀地作用在薄壁
夹紧力的大小必须适当。当夹紧力过小，工件可能在加工过程中移动而破坏定位，不仅影响质量，还能造成事故；夹紧力过大，不但会使工件和夹具产生变形，对加工质量不利，而且造成人力、物力的浪费。
计算夹紧力，通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算。然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，高速运动的工件还应考虑惯性力等）后处于静力平衡条件，计算出理论夹紧力0W ，再乘以安全系数K ，作为实际所需的夹紧力0W ，即
0W K W (2-6)
式中 0W ——实际所需要的夹紧力 (N)；
W ——按力平衡条件计算之夹紧力 (N)；
K ——安全系数，根据生产经验，一般取K ＝1.5～3。
用于粗加工时，取K ＝2.5～3；用于精加工时，取K ＝1.5～2。
夹紧工件所需夹紧力的大小，除与切削力的大小有关外，还与切削力对定位支撑的作用方向有关。
3.3.3 夹紧机构的选择及设计
从前面提到的夹紧装置组成中可以看出，不论采用何种力源（手动或机动）形式，一切外加的作用力要转化为夹紧力均需通过夹紧机构。因此，夹紧机构是夹紧装置中的一个很重要的组成部分。
夹紧机构可分为斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、定心对中夹紧机构等。斜楔夹紧机构中最基本的形式之一，螺旋夹紧机构 、偏心夹紧机构及定心对中夹紧机构等都是斜楔夹紧机构的变型。
斜楔夹紧机构主要是利用其斜楔面移动时所产生的压力来夹紧工件的，亦即一般所谓的楔紧作用。斜楔的斜度一般为1:10，其斜度的大小主要是根据满足斜楔的自锁条件来确定。
一般对夹具的夹紧机构，都要求具有自锁性能。所谓自锁，也就是当外加的作用力Q 一旦消失或撤除后，夹紧机构在纯摩擦力的作用下，仍应保持其处于夹紧状态而不松开。
螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把斜楔绕在圆柱体上因它的夹紧作用原理与斜楔时一样的。不过这里是通过转动螺旋，使绕在圆柱体上的斜楔高度发生变化来夹紧工件的。本次工件夹紧便采用螺旋夹紧机构．
1) 夹紧形式所需夹紧力的计算
图2-8 工件的受力分析 Fig.2-8 Work piece stress analysis
12
k KF F μμ=+ (2-7) 式中 1μ——夹紧元件与工件间的摩擦因数
2μ——工件与夹具支撑面间的摩擦因数
根据式(2-1)可得： 356.57F N == N
再由表(2-2)及式(2-5)可得： 1.6356.571188.570.48
k F ?=
= N 2) 螺旋夹紧机构所需作用力的计算
图2-9 夹紧力作用简图
Fig.2-9 Clamps the action of force diagram
根据图3-9可计算所需作用力
001k l W W L η= '''''01212201[()][()]
cos Q z k z l tg M W r tg r tg W r tg r tg acrtg L β?α??α??ηβ=++=++=(N·m) (2-8)
式中 T ——应在螺旋夹紧机构上的夹紧转矩 (N·m)；
0W ——单个螺旋夹紧产生的夹紧力 (N)；
'r ——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm ）
，其值视螺杆端部的结构形式而定； L ——作用力臂；
1?——螺杆端部与工件间摩擦角（°）；
α——螺纹升角，(°)；
z r ——螺纹中径之半（mm ）；
'2?——螺旋副的当量摩擦角(°)，'22cos tg acrtg ??β
=，式中2?为螺旋副的摩擦角(°)，β为螺纹牙型半角(°)。
为计算方便，令1()K rtg f ?φτ=++，则
T KQ =
当采用公制螺纹夹紧机构时，各种不同夹紧情况的K 值可在K 的数值表中查询。
第四章 钻φ4阶梯斜孔工序刀具设计说明书
1. 刀具类型确定
此道工序保证的尺寸精度要求较高φ4内孔端面必须垂直，因此选直柄麻花钻
2. 刀具设计参数确定 序号
项目 数据来源或公式计算 采用值 1 刀具类型 表2-6、2-7 直柄麻花钻
2
刀具材料W18Cr4V
3 几何角度表2-7、2-8、2-9 Λs=-4度γo=15度
αo=8度αo’=6度κ
r=90度κr’=56度γε
=1mm
4 断削参数前面型式表2-11、2-12（f=1.3mm/r）带倒棱曲面圆弧卷削槽前
面
Ln=3.5mγo1=-5度
br1=0.045 qn=2
5 过渡刃表2-13（ap=0.4mm）过渡刃和修光刃 bε
=0.12
7 外型结构尺寸表3-5（刀具设计手册）
3.刀具工作草图
第五张钻φ4阶梯斜孔工序量具设计说明书设计Ф4阶梯斜孔的塞规，首先确定被测孔的极限偏差，查公差书第三章极限与配合标准得Ф4的上偏差ES=+0.013mm,下偏差EI=0mm。公差等级为IT7。
1.量具类型确定
Ф4的量具查得用圆柱柄圆柱塞规。
2.极限量具尺寸公差确定
（1）确定工作量规的制造公差和位置要素值，由公差书表6-1得IT7尺寸φ4的量规公差为T=0.0014mm,位置要素Z=0.0024mm.。
（2）计算工作量规的极限偏差：
φ4孔用塞规：
通规：上偏差=EI+Z+T/2=（0+0.0034+0.0012）=+0.0046mm 下偏差=EI+Z-T/2=（0+0.0034-0.0012）=-0.0022mm 磨损极限= EI=0mm
止规：上偏差=ES=+0.013mm
下偏差=ES-T=（+0.013-0.0024）=+0.037mm
3.极限量具尺寸公差带图
4.极限量具结构设计
第六章：星轮左端成型数控加工程序的编制
6.1数控加工的特点
1.采用数控机床加工零件可以提高加工精度，稳定产品的质量。
2.数控机床可以完成普通机床难以完成，或根本不能加工的复杂曲面的零件加工。
3.采用数控机床在生产效率上，可以比普通机床提高2～3倍，尤其对某些复杂零件的加工，生产效率可提高十倍甚至几十倍。
4.可以实现一机多用。
5.采用数控机床有利于向计算机控制与管理方面发展，为实现生产过程自动化创造条件。
6.2数控编程方法及特点
6.2.1数控编程的分类
数控编程一般分为两种：一种是手工编程，另一种是自动编程。
手工编程是由分析零件图，确定工艺过程，数值计算，编写零件加工程序单，程序的输入和检验都是由工人完成的。特点：对于加工形状简单的零件，计算比较简单，程序不是很多，采用手工编程（仍被广泛应用）较容易完成，而且经济，及时，因此在点位加工及直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用，但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线，列表曲线的零件，用手工编程就有一定的困难，出错的机率增大，有的无法编程序。
自动编程：用计算机编制数控加工程序的过程。特点：计算机自动识图编程，编程准确，不易出错，安排走刀路线合理，从而使加工准确。本零件的凸轮加工就采用自动编程来完成的。
6.2.2编程零点及坐标系的选择
1.所选的编程原点及坐标系应使程序编制简单。
2.编程原点应选在容易找正，并在加工过程中便于检查的位置。
3.引起的加工误差小。
一般回转体零件的编程零点选在其加工面的回转轴线与端面交点处。
6.2.3对刀点的选择
对刀点是指在数控机床上加工零件时，刀具相对零件运动的起始点。对刀点应选择在对刀方便、编程简单的地方。对于采用增量编程坐标系统的数控机床，对刀点可选择在零件孔的中心上，夹具上的专用对刀孔上或两垂直平面（定位基面）的交线（即工件零点）上，但所选的对刀点必须与零件定位基面有一定的坐标尺寸关系，这样才能确定机床坐标系与工件坐标系的关系。对于采用绝对编程坐标系统的数控机床，对刀点可选在机床坐标系的机床零点上或距机床零点有确定坐标尺寸关系的点上。因为数控装置可用指令控制自动返回参考点，不需要人工对刀，但在装夹零件时，工件坐标系与机床坐标系必须要有确定的尺寸关系。6．2.4 加工路线的确定
1.尽量缩短进给路线,减少空走刀行程,提高生产率。
2.合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没有冲击。
3.保证加工零件精度和表面粗糙度的要求。
4.保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面干涉。
5.有利于简化数值计算，减少程序段数目和编制程序工作量。
6.3数控加工程序的内容
O0000 程序名
1 M03 T01 主轴正转选1号刀
2 GOO X50 Z40 快速点定位至X50，Z40
3 G00 X45 F1000 直线运动至X40
4 Z16 F300 车外圆至Z16处
5 T02 2号刀
6 G00 X-66 Z14 点定位至X-66 Z14
7 G01 X-44.5 F100 车3×0.5槽
8 X-50 F1000 退刀
9 G26 返回起点
10 M30 程序结束
注：仁和数控系统，正反刀架
设计体会
毕业设计是大学四年来理论基础知道和专业基础知识学习过程中最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节，是对专业基础知识的一次考验与综合运用。通过毕业设计能使学生综合运用大学几年来所学的理论和专业知识和在生产实习过程中学到的实践经验，以全面、系统、地培养学生独立思考能力、创新能力、解决实际问题等能力。
毕业设计三个月里，在导师的指导和同学的帮助下已顺利完成。在这几个月里从对所设计产品市场需求情况的调查、目前研究现状的了解、相关资料的查阅、结构初步设计方案的提出、及最后总方案的确定，在这每一个环节中我都严格要求自己：一个从事机械专业的人员，既要熟悉设计，更要熟悉工艺和控制，也要有能预测市场的能力。在这个过程中，不但培养了我独立思考、分析问题的能力也培养了我的创新能力、解决实际问题的能力及理论与实践相结合的能力。
在这短短三个月的毕业设计里，也深感自己还存在很多不足，如理论知识的不扎实、实践经验的欠缺、理论与实践的优化结合等等。我将在以后的学习和工作中继续对专业理论知识的深入学习和对实践经验的认真总结，做到理论与实践有机结合，争做一名“有志”、“有德”、“博学”适合当代社会发展所需要的优秀社会青年。
参考文献
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[6] 沈学勤.公差配合与技术测量[M].北京: 高等教育出版社,1998
[7] 刘朝儒,彭福荫.机械制图(第四版)[M].北京:高等教育出版社，2001
[8] 胡宗武.非标准机械设备设计手册[M].北京：机械工业出版社，2003
课程设计 院别：机电学院 专业：机械设计制造及其自动化姓名： 学号： 指导教师： 日期：2011年5月
目录 机床夹具设计课程设计任务书 (1) 序言 (4) 一、零件的分析 (3) 1、零件的生产类型 (3) 2、零件的工艺分析 (5) 二、工艺规程设计 (5) 1、毛坯的选择及毛坯的余量确定 (6) 2、基准的选择 (6) 3、制定工艺路线 (7) 4、工序内容设计 (8) 三、铣床夹具设计 (9) 1、设计任务 (13) 2、夹具方案分析 (13) 2.1工件的定位方案分析 (13) 2.2加紧方案分析 (13) 2.3夹具体设计 (13) 四、设计小结 (14) 参考文献 (17)
机床夹具设计课程设计任务书 一．设计题目：设计连杆盖铣下地面（连杆盖与连杆体的剖分面）专用夹具设计（生产纲领：大批量） 二．设计要求：（上交电子文件和纸资文件） 零件图 1张 工序图 1张 专用夹具装配图 1张 夹具体零件图 1张 课程设计说明书 1份 三、时间：二周(2010～2011学年度第二学期的第十四、十五周) 四、设计步骤及要求： 第一部分检验、分析 1．检验、分极零件图 绘制零件图，分析视图是否完整，是否有不合理之处 2．零件技术经济分析 哪些面是重要表面，哪些面的技术要求较高，哪些面有位置精度要求 第二部分制定工艺路线 1．毛坯的选择及毛坯余量确定 2、基准的选择 3．制定工艺路线，填写工艺过程卡 第三部分．夹具的设计 1．确定加工部位，分析技术要求 2．确定定位方案 1）.选择定位元件，包括尺寸和公差
2）.分析定位的合理性，判断有无欠定位和过定位 3．确定夹紧方案，选择夹紧元件和夹紧结构 第四部分．夹具结构设计 1. 夹具体及其它零件设计，确定夹具详细结构。 2. 定位误差计算 第五部分．夹具体绘制 总装图绘制，零件图绘制 序言 本课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课的基础上进行的。 本设计是根据学生的实际能力以及结合现代技术的发展趋势综合考虑而做的，主要培养学生综合运用学过的知识，独立地分析和拟定一个零件的合理工艺路线，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法。学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力，培养学生熟悉和应用各种手册、图片、设计表格等技术资料，以便掌握从事工艺文件的方法和步骤，培养学生解决工艺问题的能力。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。
实验三：机床夹具设计 姓名：谢银飞班级：机制152班学号：72（22） 姓名：朱嘉俊班级：机制152班学号：73（23） 一.明确设计任务 1.设计任务 加工拨叉上?孔(工件材料45钢）。工件以?孔、叉口及槽在定位轴2、削边销1、?偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由度。本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6，即可回转钻模板，以便于装卸工件。图1所示为拨叉钻孔工序图。? 设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上?的钻床夹具。 图 1 零件图 图 2 三维实体图
2．杠杆臂加工工艺分析 （1）加工要求 加工φ10 和φ13 两孔；孔距为78±；U型槽14.20+0.1对称轴线与?轴线的水平尺寸为±，垂直尺寸为两孔垂直；?对?轴线平行度公差为；φ13对φ22 轴线垂直度公差为。Φ10 孔Ra 值为，Φ13 孔Ra 值为。 （2）加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面里，要钻完 一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。分析零件图可知，该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理提供 局部的接触硬度。叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证 孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也 可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该零件 工艺性好。 二．定位方案与定位元件 1.夹具设计要求 已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大 批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。 2、夹具的设计方案? 分析：? ①孔?为自由尺寸，可一次钻削保证。该孔在轴线方向的设计基准距离槽 14.20+0.1mm的对称中心线为±；在径向方向的设计基准是孔?的中心线，其对称 度要求为，该尺寸精度可以通过钻模保证。 ②孔：、槽14.20+0.1mm和拨叉槽口510+0.1mm是已完成的尺寸，钻孔?。 ③立钻Z525的最大钻孔直径为?25mm，主轴端面到工作台面的最大距离H 为700mm，工作台面尺寸为375mm×500mm，其空间尺寸完全能够满足夹具的布 置和加工范围的要求。 ④本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式。 方案设计:? 1、定位基准的选择：为了保证孔?对基准孔?垂直并对该孔中心线的对称度 符合要求，应当限制工件X的平移、Y轴旋转、Z轴旋转，三个自由度；为保证孔?处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制Y轴旋转自由度； 根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm 的孔为定位基准，这样可以 避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用Φ22 孔口端面（底面） 限定零件的上下移动的自由度；用φ10 孔附近圆柱表面限定零件沿Φ22 中心 线转动的自由度就可以实现完全定位。 φ10 孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10 孔口端面(底面)设辅助 支承,用来增加零件的刚性。
连杆盖夹具设计 本夹具有以下优点：1. 安装方便，将工件放入1个菱形销即可定位，再用压扳压紧，即可对工件加工；2. 便于拆卸，在普通压板上改进，使用梯形设计，可以很快拆卸和安装。提高了生产效率；3. 夹具结构简单，夹紧可靠。 本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。
夹具体的总体设计 1.1 确定定位基准 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。 根据工艺决定设计第十道工序精铣上端槽铣床专用夹具，本夹具将用于 XX52型号立式铣床，刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。 方案1：由零件及零件加工工艺可知由大端侧面为和Φ81的孔为定位精基准，采用一面两销的定位方案完全定位，如下图：
图6.1 定位方案一 方案2：采用一个长销定位Φ81的通孔加一个V形块在小端定位，在左边采用活动的V形块夹紧。如下图：
图6.2 定位方案二 1.2 确定夹具整体方案 方案一：采用一面一销的定位方案：用大端面定位侧面，用一个菱形销定位Φ20孔，底端通过夹具底面定位，然后通过压板夹紧侧面。 方案二：采用一个长销定位Φ81的通孔加一个V形块在小端定位，在左边采用活动的V形块夹紧。 方案比较：第二个方案有些不足，采用长销定位Φ81的通孔加一个V形块定位难以保证槽的侧面的平行度，而且在左端加V形块示以夹紧力会导致工件向右偏差影响Φ20孔的同轴度。 而第一个方案中采用一面两销的定位，既能保证Φ20孔轴的同轴度又能保证槽侧面的平行度，所以第一个方案是最合理的方案。
机床夹具设计期末考试试卷A,B卷答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
2009—2010学年第二学期《机床夹具设计》期末考试试卷 A 卷答 案 一、 填空题：(每空2分，共计 30分) 1、工件六个自由度完全限制称为完全定位，按加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位，夹具上的两个或两个以上的定位元件重复约束同一个自由度的现象，称为过定位。 2、夹紧机构被称为基本夹紧机构的有 斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心轮夹紧机构。 3、工件在夹具中造成定位误差的原因为基准位移误差和基准不重合误差两种。 4、工件的装夹指的是工件的 定位 和 夹紧。 5、斜楔自锁条件是：21Φ+Φ<α 手动夹紧机构一般取α=6度~8 度。 6、夹紧装置主要由动力源装置、 传力机构、夹紧元件 三部分组 成。 二、 判断题：(每题1分，共计 10分) 1、零件在加工工艺过程中采用的基准称为工艺基准。 （√） 2、在零件图上，用以表达相关尺寸的基准称为设计基准。 （×） 3、欠定位在实际生产中是允许出现的 （×） 4、辅助支撑可以提高工件的装夹 5、定位误差是由于夹具定位元件制造不准确所造成的加工误差 （×） 6、夹具装夹广泛应用于各种生产类型 （√） 7、组合夹具特别适用于新产品的试制 （√） 8、专用夹具是专为某一工件的某 道工序的加工而设计制造的夹具 （√） 姓名-----------------------------班级--------- --------------学号-----------------
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
xxxxxxx 大学 毕业论文（设计） 论文题目连杆体工艺制作过程及夹具设计 姓名xxxx 学号xxxxxxxxx 院系xxxxxxx 专业xxxxxx 指导教师xxxxxxx 职称xxxxxxxx 中国·合肥 二o 一五年六月
毕业论文成绩评定表 1．评语：毕业论文（设计）答辩委员会于年月日审查了该生毕业论文（设计），并参考指导教师和评阅人的意见，认为： 2．成绩为： 3．其他建议： 毕业论文（设计）答辩领导小组组长（签字） 年月日
目录 1引言 (3) 2零件分析 (6) 2.1零件的作用 (6) 2.2零件的工艺分析 (6) 3毛培的选择 (6) 3.1确定毛培的类型、制造方法和尺寸及其公差 (7) 3.2 定毛培的技术要求 (8) 3.3 绘制连杆盖的毛坯简图 (8) 3.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定 (8) 4工艺规程设计 (10) 4.1定位基准的选择 (10) 4.2拟订工艺路线 (10) 4.3工艺方案的比较与分析 (12) 5 切削用量和基本时间的确定 (13) 5.1工序2切削用量和工时的确定 (13) 5.2工序4切削用量和工时的确定 (14) 5.3工序9切削用量和工时的确定 (15) 5.4工序10切削用量和工时的确定 (16) 6专用夹具设计 (16) 6.1夹具设计任务 (17) 6.2专用钻夹具设计 (17) 6.3专用铣夹具设计 (18) 6.4专用铣夹具设计 (18) 结论 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21) 附件
连杆体的夹具设计和机械加工工艺 作者：xxxx 指导老师：xxxx （xxxx大学工学院 11级机械设计制造及其自动化合肥230036） 下载须知：本文档是独立自主完成的毕业设计，只可用于学习交流，不可用于商业活动。另外：有需要电子档的同学可以加我2353118036，我保留着毕设的全套资料，旨在互相帮助，共同进步，建设社会主义和谐社会。 摘要：快速发展的社会，使工业水平随之得到不断提高，这也导致了工厂对各种机械零件的要求不断提高，因此也导致在一些加工过程中对夹具的要求就越来越高了。所以在生产过程中，不断地改良夹具体的实用性也就不断被人们发现了，夹具已成为工业生产中不可缺少的工具。在生产中夹具可以：保证使各项加工精度要求达到稳定；使加工时间缩短，促进劳动生产；降低生产成本；减轻操作者的劳动强度；较低技术等级的操作者都可以进行加工等作用。因此根据这些用处，我们在设计连杆盖的夹具时要定位精确，结构优化，夹紧力合理。 关键词：定位夹紧时间结构 1 引言 1.1 课题意义 制造有一定尺寸大小和形状位置的零件产品就是所谓的机械制造业。通过机械制造业所生产的产品不仅在生活中可以方便人们使用，而且也可以在工业中为其他产业提供所需的零件装备。制造业的发展是一个国家国民经济的重要体现体现，更是一个民族的重要经济支柱。而在制造业中所必须的工具就是弓箭的夹具，夹具是现代工件加工过程中必不可少的一部分，随着制造业的发展夹具的作
江苏XX 学院2007/2008学年第1学期期末考试 《机床夹具设计》 期末试卷（A ） 出卷人： 校对人： 考试时间：100分钟 一、 选择题（每题2分，共30分） 1．在金属切削机床上使用的夹具统称为（ ） A 机床装备 B 机床夹具 C 安全设施 D 机床本体 2．（ ）是确定工件在夹具中的占有正确位置的过程。 A 定位 B 夹紧 C 辅助 D 导向 3．用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度称为（ ）。 A 自由原则 B 夹紧原则 C 六点定位规则 D 不确定 4．长方体大表面由的三个支承点（不在同一直线）定位可限制（ ）个自由度。 A 一个 B 两个 C 三个 D 四个 5．一个尚未定位的工件其位置是不确定的，空间直角坐标系中有（ ）自由度。 A 一个 B 两个 C 三个 D 六个 6．下列定位方法中属于不正确的定位方式是（ ） A 不完全定位 B 完全定位 C 欠定位 D 自动定心定位 7．在各种类型的固定支承钉中（ ）适合于较大型的机体的粗基准面定位。 A B 型钉 B C 型钉 C A 型钉 D E 型钉 8．支承板比较适合于工件以（ ）平面定位。 姓名：______________ 班级：________________ 学号：_____________________ …………………………………………………………密……封……线……内……不……要……答……
A精基准B粗基准C铸造基准D不确定 9．关于浮动支承的说法正确的是（） A容易出现欠定位。 B对工件既起到支承作用又限制工件运动自由度。 C采用浮动支承会产生过定位。 D与工件的接触点虽然是两点或三点，但仍只限制工件的一个自由度。 10．工件以两孔一面组合定位时可限制工件（）个自由度。 A六个B两个C三个D四个 11．关于磁力夹紧装置说法正确的是（） A主要适用于铁磁性薄件加工和高精度的磨削。 B 适用于各种材质的工件夹紧。 C夹紧动作很慢，但稳定性好。 D结构复杂，安全性低。 12．关于径向分度说法正确的是（） A径向分度机构对定销运动方向与分度盘回转轴线平行。 B径向分度机构对定销运动方向与分度盘回转轴线垂直。 C径向分度机构对定销运动方向与分度盘回转轴线相交。 D不能确定。 13．下列对定机构中对定精度最低的结构型式是（） A双斜面楔形槽对定B单斜面楔形槽对定C钢球对定结构D正多面体对定 14．斜楔夹紧装置的自锁条件是（） A．斜楔的升角大于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 B．斜楔的升角等于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 C．斜楔的升角略大于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 D．斜楔的升角小于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 15．成组夹具中不属于可调部分的机构是（） A定位元件B动力装置C夹紧元件D分度装置 二、判断题（每题1分，共10分，正确用“√”错误用“Χ”）
机床夹具设计课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：13机械一班 姓名：阮吴祥 学号： 指导老师：张秀香 2017年 1月
目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)
一、机床夹具课程设计任务书
二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析： 零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： 加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度； 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计： 根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。
摘要 连杆是发动机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆裂解的加工工艺及其夹具设计。连杆裂解是对连杆杆身和连杆盖结合面进行无屑断裂剖分加工的新技术，具有构思新颖、操作经济、效益显著的特点。阐述了连杆裂解加工原理、主要工艺流程以及裂解加工方法对材料和锻造毛坯的要求。介绍了加工裂解槽、有控裂解、装配螺栓等核心工序与设备，探讨了裂解加工常见缺陷及预防措施。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。 关键词：连杆裂解加工工艺变形夹具设计
The Processing Technology and Fixture Design for Connecting Rod Abstract:The connecting rod is one of the main driving medium of engine,this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod.Connecting rod splitting decomposition is a new technology of chipless splitting of connecting rod and connecting rod cap at their junction plane. It has advantages of creative design,economical application and remarkable benefits.Machining principle,main processes of connecting rod splitting decomposition and requirements of splitting decomposition on material and forging stock are dictated.Key working procedures and facilities,such as splitting decomposition groove machining ,controlled splitting decomposition and bolt assembling,etc., are introduced ,and frequent defects and preventive measures in splitting decomposition are discussed. Key words:Connecting rod Processing technology for splitting decomposition Determi-ation Fixture Design
机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目：钻床夹具设计 系别：机械与电子工程学院 专业：机械设计制造及其自动化
前言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件（板件）上的两个孔。零件属于大批量生产，钻孔要 求精度高，所以需要设计一个专用夹具，保证零件加工质量。由于夹具的利用率高， 经济性好，使用元件的功能强而且数量少，配套费用低，降低生产成本；采用夹紧装 置，缩短停机时间，提高生产效率。 设计钻床夹具，首先要分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧； 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理结 构实现零部件间的相对运动，根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD进行二维图的绘制，首先画好零件图，最 后进行装配，标注相关尺寸及技术要求，并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图，最 终进行说明书，任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。
目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误！未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误！未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误！未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误！未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误！未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误！未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误！未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误！未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误！未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误！未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误！未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误！未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误！未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误！未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误！未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误！未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误！未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................
《机床夹具设计》期终考试试卷A卷 班级学号姓名 一、填空题（共20分，每空1分） 1、造成定位误差的原因有基准位移误差和基准不重误差 2 、采用布置恰当的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。 3、工件的实际定位点数，如不能满足加工要求，少于应有的定位点数，称为欠定位。这在加工中是不允许的。 4、机床夹具由定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置连接元件、夹具体和其它装置或元件组成） 5、主要支承用来限制工件的自由度起定位作用。辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。。 6、定位和夹紧两个过程综合称为装夹，完成工件装夹的工艺装备称为机床夹具。 7、夹具体的结构形式分为开式结构、半开式结构和框架式结构。 8、夹具总图上标注公差值的原则是：在满足加工要求的前提下，尽量降低夹具的制造精度。 9、影响加工精度的因素有定位误差、对刀误差、安装误差、夹具误差和加工方法误差组成. 10、斜楔的自锁条件是斜楔的升角小于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 二、选择题（共20分，每小题2分） 1、机床上的卡盘，中心架等属于（ A ）夹具。 A．通用 B. 专用 C. 组合、 2、在夹具中，用一个平面对工件进行定位，可限制工件的（ B ）自由度。 A．两个 B. 三个 C. 四个 3、决定某种定位方法属几点定位，主要根据（ B ）。 A 、有几个支承点与工件接触 B 、工件被消除了几个自由度 C 、工件需要消除几个自由 D 、夹具采用几个定位元件 4、确定夹紧力方向时，应该尽可能使夹紧力方向垂直于（ A ）基准面。 A 、主要定位 B 、辅助定位 C 、止推定位 5、在车床上加工轴，用三爪卡盘安装工件，相对夹持较长，它的定位是：（ C ） A、六点定位 B、五点定位 C、四点定位 D、三点定位 6、在保证夹紧的前提下，夹紧行程最大的基本夹紧机构是（ B ） A、斜楔夹紧机构 B、螺旋夹紧机构 C、偏心夹紧机构 7、工件以短锥孔在活动顶针上定位，被限制的自由度是（ A ）自由度 A、二个转动 B、三个移动 C、一个移动及二个转动 8、绘制夹具总装配图时尽量采用（ A）的比例。 A、1:1 B、2:1 C、1:2 9、工件被夹紧后不能发生位置变动时，即说明工件（ C ）完全定位
目录 前言 (2) 第一章机床夹具 (3) 1．1机床夹具在加工中的作用 (3) 1．2机床夹具的分类 (3) 1．3机床夹具的组成 (4) 1．4 工件零件图 (5) 第二章夹具设计 (6) 2．1 夹具设计的基本原则 (6) 2．2 定位方案 (6) 2．2．1 定位基准的选择 (6) 2．2．2 定位元件的布置 (7) 2．3 夹紧方案....................................................................................... 错误！未定义书签。 2．3．1 夹紧元件的注意事项..................................................... 错误！未定义书签。 2．3．2 夹紧元件的确定 (9) 2．4导向装置........................................................................................ 错误！未定义书签。 2．4．1 导向装置的选择 (9) 2．4．2 导向装置的布置 (10) 2．5夹具装配图的绘制 (11) 总结 (13)
前言 夹具设计是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。 夹具设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的夹具设计。 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。
目录 前言 (2) 一、课程设计任务书 (3) 二、零件的工艺分析 (3) 三、工艺设计 (5) 四、铣床专用夹具设计 (32) 五、设计心得体会 (37) 六、参考文献 (39)
前言 机械制造技术课程设计是在我们学完了大学的全部基础课，以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行课程设计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，它在我们四年大学生活中占有重要的地位，本次课程设计旨在培养学生设计机械加工工艺规程的工程实践能力，通过这次设计锻炼了我们综合运用过去所学全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为学生搞好毕业设计，走上工作岗位打下坚实的基础。 本课程设计的目的在于： (1)培养学生运用机械制造工程学及相关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量等)的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决零件机械加工工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 (2)能根据被加工零件的技术要求，运用机床夹具设计的基本原理和方法，学会拟订机床夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。 (3)培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。 (4)进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 此次课程设计对给定的零件图分析并进行工艺规程设计，其中考察了定位基准的选择，零件便面加工方法的选择，加工工艺路线的拟定及工序加工余量，工序尺寸，公差等相关知识，历时三个星期的设计加深了对所学知识的理解，有助于今后能够熟练地运用于工作中。设计过程中遇到一些疑问经过老师的悉心指导都得以解决，在此对老师表示衷心的感谢。适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后工作打下一个良好的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给与指教。
课程名称 机床夹具设计期末考试题 试卷卷别 A 卷 3、 定位元件的材料一般选（A D F ） A 、20钢渗碳淬火； B 、铸铁； D 合金钢； E 、T7A 钢； 4、 工件在夹具中安装时，绝对不允许采 用， A 、完全定位 B 、不完全定位 （多选，3分） 、中碳钢； 、中碳钢淬火; C ） 、欠定位 D 、判断题（对的画0,错的画X ）（共10分，每小题1分）。 1、长的V 形块可限制四个自由度。短的 V 形块可限制二个自由度。 2、为了防止工件变形，夹紧部位要与支承对应，不能在工件悬空处夹 紧。 3、组合夹具是由一套完全标准化的元件，根据工件的加工 要求拼装成的不同结构和用途的夹具。 4、如右图所示定位方式是合理的。 5、浮动支承是为了增加工件的刚性和定位稳定性，并不 限制工件的自由度。 V ) V ) ) ) f 2 _ ，斗 6在车床上用三爪自定心卡盘多次装夹同一工件时，三爪 定心卡盘的对中精度将直接影响工件上被加工表面的位置精度 7、采用欠定位的定位方式，既可保证加工质量，又可简化夹具结 构。 8、为了保证工件达到图样所规定的精度和技术要求，夹具上的定位基准应与工件上设计 基准、测量基准尽可能重合。 9、固定式普通钻模主要用于加工直径小于 10mm 勺孔。 10、成组夹具是成组工艺中为一组零件的某一工序而专门设计的夹 具。 分 得 、选择题（共24分，除注明分数外，每小题2分）。 1、 在夹具中，用一个平面对工件进行定位，可限制工件的（ B ）自由度。 A 、两个 B 、三个 C 、四个 2、 三爪自定心卡盘夹住一端，另一端搭中心架钻中心孔时，如果夹住部分较短, 属于（A ）。 A 、部分定位 B 、完全定位 C 、重复定位 P1 5、 下列工件定位面与定位元件一般限制两个自由度的是：（ A 、外圆柱面与长支承平板 C 圆柱孔与固定锥销 D 6、 决定某种定位方法属几点定位， A 、有几个支承点与工件接触 C 工件需要消除几个自由度 、过定位 A 、C 、E ）（多选、3 B 、外圆柱面与一短V 型铁 、圆柱 孔与短圆柱销 E 、 主要根据（ B ）。 、工件被消除了几个自由 度 、夹具采用几个定位元件 C ）个自由度。 D 长轴与两个半圆孔定位座 B D 7、轴类零件用双中心孔定位，能消除（ A 、三 B 、四 C 8在简单夹紧机构中，（E ）夹紧机构一般不考虑自锁；（ D ）夹紧机构既可增力 又可（ C ）夹紧机构实现工件定位作用的同时，并将工件夹紧； （A ）夹紧机构 夹紧行程与自锁性能有矛盾。（4分） A 、斜楔； B 、螺旋； C 、定心； D 杠杆； E 、铰链； F 、偏心 9、 基准不重合误差的大小主要与哪种因素有关： A 、本工序要保证的尺寸大小 B C 工序基准与定位基准间的位置误差 D 10、 铣床上用的平口钳属于（ A 、通用夹具 、四 、五 、六 （C ） 、本工序要保证的尺寸精度 、定位元件和定位基准本身的制造精度 A ）。 专用夹具C 、成组夹具 三、填空题（共20分，每小题2分） 1、夹具按夹紧的动力源可分为 手动夹具 、气动夹具、一液压夹具 具、 电磁夹具 以及 真空夹具 等。 、气液增 2、机床夹具设计主要研究的是 P2 专用 夹具的设计。
机械课程设计 说明书 课程名称：机械课程设计 作业题目：机械拨叉夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机制5班 姓名： 学号： 指导教师： 2013 年 12月 21 日
山西大同大学课程设计说明书 目录 设计清单 (03) 设计内容 (03) 原始资料 (03) 一、零件分析 (04) （一）零件的作用 (04) （二）零件的工艺分析 (04) 二、工艺规程设计 (05) （一）确定毛坯制造形式 (05) （二）基面的选择 (05) （三）制定工艺路线 (06) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (08) 三、确定切削用量及基本工时 (10) 四、夹具设计 (15) （一）任务的提出 (15) （二）定位方案及定位装置的设计计算 (15) （三）夹紧方案及装置的设计计算 (18) 参考文献 (21) 设计清单： 1、零件图 1张 2、零件毛坯图1张 3、机械加工工艺过程综合卡片1套 4、夹具设计1套 5、课程设计说明书1套
凌金锋拨叉831007夹具设计 设计内容： （1）画零件图 （2）绘制毛坯图 （3）填写机械加工工艺过程综合卡片 （4）选择夹具设计方案 （5）绘制某一工序夹具草图及零件图 （6）编写课程设计说明书 原始资料：拨叉零件图831007，生产纲领为5000件/年。
山西大同大学课程设计说明书 一、零件分析 (一) .零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔语操作机构相连，下方的φ55半孔则是用于所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力波动下方的齿轮变速。两件铸为一体，加工时分开。 （二）.零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，和适合磨削，为此以下是拨叉需要加工表面以及加工表面之间的位置要求。 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小头孔φ22mm以及与此孔相通的φ8mm的锥孔、M8螺纹孔； 3.大头半圆孔φ55mm； 位置要求： 小头孔上端面与小头空中心线的垂直度误差为0.05mm，打孔的上下断面与小头孔的中心线的垂直度误差为0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后依次作为粗基准，采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规加工工艺均可保证。
机床夹具设计（实例） 图3-2所示为CA6140车床上接头的零件图。该零件系大批量生 产，材料为45号钢，毛坯采用模锻件。现要求设计加工该零件上尺 寸为28H11的槽口所使用的夹具。 图3-2 CA6140车床上接头的零件图 零件上槽口的加工要求是：保证宽度28H11，深度40mm，表面粗糙度侧面为Ra3.2μm，底面为Ra6.3μm。并要求两侧面对孔ф20H7的轴心线对称，公差为0.1mm；两侧面对孔ф10H7的轴心线垂直，其公差为0.1mm。 零件的加工工艺过程安排是在加工槽口之前，除孔ф10H7尚未进行加工外，其他各面均已加工达到图纸要求。槽口的加工采用三面 刃铣刀在卧式铣床上进行。 工件装夹方案的确定，首先应考虑满足加工要求。槽口两侧面之 间的宽度28H11取决于铣刀的宽度，与夹具无关，而深度40mm则由调整刀具相对夹具的位置保证。两侧面对孔ф10H7轴心线的垂直度要求，因该孔尚未进行加工，故可在后面该孔加工工序中保证。为此， 考虑定位方案，主要应满足两侧面与孔ф20H7轴心线的对称度要求。 根据基准重合的原则，应选孔ф20H7的轴心线为第一定位基准。由 于要保证一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也应限制。此 外，从零件的工作性能要求可知，需要加工的两侧面应与已加工过的 两外侧面互成90度，因此在工作定位时还必须限制绕孔ф20H7的轴心线的不定度。故工件的定位基准的选择如图3.3所示，除孔ф20H7（限制沿x,y轴和绕x,y轴的不定度）之外，还应以一端面（限制 沿z轴的不定度）和一外侧面（限制绕z轴的不定度）进行定位，共
限制六个不定度，属于完全定位。 工件定位方案的确定除了考虑加工要求外，还应结合定位元件的 结构及夹紧方案实现的可能性而 予以最后确定。 Z对接头这个零件，铣槽口工序 的夹紧力方向，不外乎是沿径向 或沿轴向两种。如采用如图3.4 （a）所示的沿径向夹紧的方案，X由于ф20H7孔的轴心线是定位基 准，故必须采用定心夹紧机构， X Y 以实现夹紧力方向作用于主要定位基面。但孔ф20H7的直径较小，受结构限制不易实现，因此，采用如图3.4（b）所示的沿轴向夹紧的方案较为合适。 在一般情况下，为满足夹紧力应主要作用于第一定位基准的要求， 就应将定位方案改为以上端面A作为第一定位基准。此时，ф20H7孔轴心线以及另一外侧面则为第二，第三定位基准。若以上端面A为主要定位基准，虽然符合“基准重合”原则，但由于夹紧力需自下而 上布置，将导致夹具结构复杂化。 考虑到孔ф20H7下端面B及端台C均是在 一次装夹下加工的，它们之间有一定的位置 精度，且槽口深度尺寸40mm为一般公差，故 改为以B或C面为第一定位基准，也能满足 加工要求。为使定位稳定可靠，故宜选取面 积较大的C面为第一定位基准。定位元件则可相应选取一个平面（限