专用夹具的设计方法
一、专用夹具的设计步骤
（一）.研究原始资料
明确任务书中的设计要求，收集下列资料：
1) 工件图、毛坯图和工艺规程等技术文件。了解该工序的加工技术要求，定位和夹紧方案，毛坯情况，
加工时使用的机床、刀具、加工和切削用量等
2) 了解生产批量和对夹具的需用情况，以确定所采用夹具结构的合理性和经济性。
3) 了解机床的主要技术参数、规格、安装夹具的有关连接部分的尺寸等。
4)了解刀具的主要结构尺寸、制造精度、主要技术条件等。
5)收集有关夹具零部件标准（国标、部标、企标、厂标），典型夹具结构、夹具设计资料等。
6)了解本公司制造夹具能力和经验，了解用户有无压缩空气站等。
7) 3D图形的转换。
（二）确定夹具的结构
1 定位要则
1) 选择合理的定位基准
——定位基准必须与工艺基准重合，并尽量与设计基准重合，以减小定位误差，获得最大加工允差，降低夹具制造精度。当定位基准和工艺基准或设计基准不重合时，需进行必要的加工尺寸及其
允差的换算。
——应选择工件上最大的平面，最长的圆柱面或圆柱轴线为定位基准，以提高定位精度，并使定位稳定、可靠。
——在选择定位元件时，要防止出现过定位现象。
——在工件各加工工序中，力求采用同一基准，以必免因基准更换而降低工件各表面相互位置的准确度。
——当铸、锻件以毛坯面作为第一道工序的基准时，应选用比较光整表面作基准面，避开浇冒口或分型面等凸起不平整的部位。
2)限制工件的自由度
——工件在夹具上进行定位时，为保证加工面位置尺寸或位置精度，以及承受切削力和夹紧力等的需要，必须限制住工件的六个自由度。
——如果工件以已加工过的光滑平面定位，必要时可以用六个以上的点定位，但各定位面上支承点的表面必须在同一平面上，或其中的几个支承点采用辅助支承。
3) 对定位元件的要求
——工件定位基准与定位元件接触或配合后，能限制住必须由其限制的工件的自由。
——由其产生的定位误差最小。
——定位表面应具有较高的尺寸精度、配合精度、表面粗糙度和硬度。
——定位元件结构应尽量简单，便于装卸工件。
——具有足够的强度和刚度。
——不能有产生过定位的可能性。
——对尺寸大的定位元表面，从结构上采取措施，在不影响定位精度的前提下，尽量减少与定位表面的接触面积。
——方便清除定位表面的切屑。
4) 定位精度
a 对夹具要作必要的定位误差分析和计算，定位误差必须满足工件的加工精度要求。
b必须考虑提高夹具在机床上的定位精度：
——提高定位元件的定位表面与机床配合处的位置精度。
——减小与机床联接处的配合间隙。
——可采用夹具在机床上安装时找正夹具上设置的校准基面，或当夹具安装在机床上后加工定位表面的方法，使夹具在机床上获得高精度定位。
c 必须确保刀具在夹具上的导向精度，如：
——导套中心到定位元件的定位表面的位置精度。
——刀具与导套的间隙
——导套底面到工件顶面间的距离。
d必须确保对刀元件表面到工件被加工面间的尺寸精度。
e出现过定位时，应取消产生过定位的定位元件，或增加过定位元件与定基准间的间隙，以提高定位精度。
f工件被加工平面或中心至定位元件的位置精度和尺寸精度，在未注明特殊要求的情况下，一般取工件精度要求的1/3。
g钻模板钻套孔中心距的公差在工件未注明公差要求的情况下，取工件孔中心距自由公差的1/3。h当工件未注明定位面间的位置精度要求时，夹具定位面间的位置精度一般取0.01/100mm。
5) 夹具总图上需要标注的有关定位方面的尺寸及公差
——定位元件规定表面（或线）到对刀块表面的位置尺寸及公差。
——定位元件规定表面（或线）到导向元件中心线的位置尺寸及公差。
——导向元件间的位置尺寸及公差
——定位元件间的位置尺寸及公差。
——定位元件与定位基准配合处的尺寸及公差。
——夹具与机床配合处的尺寸及公差。
2 夹紧要则
1) 确保工件在加工时的正确位置不变的原则
a 在夹紧过程中，不至于因工件的重力的影响而破坏正确定位
——确定定位方案及设置定位支承时，应尽量合工件重心位于支承范围内
——当工件重心位置不在支承范围内时，夹紧力应垂直主基准并处在支承范围内，同时在适当的位置加初定位或辅助支承。①
——当重力与主基准平行时应设置初定位件。②⑤⑥⑦⑧⑨⑩
——当受条件限制，主夹紧力不能垂直主基准时，可采用预夹紧力、辅助支承起作用，待主夹紧后可将预夹紧力撤出
b 在夹紧过程中，夹紧力不应使已经获得正确定位的工件脱离正确位置
——避免夹紧力与支承反力构成力偶。有可能使工作发生转动。③
——主夹紧力最好压向主基准。
——当夹紧力处于支承范围之外，若两个以上的平行夹紧力对称分布支承两侧，此时可采用浮动夹紧机构，使各夹紧力同时作用于工件上。④
c 在夹紧过程中，应使工件不产生超出表面形状精度允许范围的变形
——对于刚性较差的工件时，应尽可能减少或避免由夹紧力而产生弯曲变形。
——夹紧力应力求通过或靠近定位基准与定位支承的接触面
——设置辅助支承。
——避免在斜面上施加夹紧力。
——避免夹紧力过大产生变形，可采用多向夹紧的方法。
d 在切削过程中，应避免工作产生不允许的振动
——谨慎对待刚性差的工件，尽量减少切削力产生的振动。
——夹紧力要尽可能靠近工件被加工表面，以减少工件的悬壁长度。
——当主夹紧力无法靠近工件被加工表面，加设辅助支承，
2) 对夹紧机构的要求
a夹紧过中不得改变工件定位时所确定的位置。
尽量采用具有自动定位和夹紧作用的夹紧元件，如Ｖ形块
b夹紧力应保证夹具在整个加工过程中工件位置不变且不产生振动
主切削力应作用在刚性支承基面上，不得作用在夹紧元件上。
c 因夹紧力而产生的工件表面压伤和变形应在允许的范围内
——增大夹紧接触面积和支承面积。
——夹紧力应作用在主要（较大）基面上或工作刚性最大处。
——必要时在压板上镶铜或尼龙，以免损伤工件表面。
d 对夹紧元件的要求
——工件在加工过程中，夹紧力能克服切削力，不会使工件偏移正确定位的位置。
——偏心轮、凸轮或斜楔在夹紧工件后，在加工过程中能保持自锁。
——压向工件毛坯侧面的夹紧元件端部应具有与垂直平面呈7o左右的斜度（拔模角度）
3 结构设计要则
夹具结构应符合合理、可靠、高效、经济和安全的原则
1) 夹具结构和生产纲领的关系
a 大批量生产中，应采用高效、省力的专用夹具结构
——采用各用动力源来提高自动化程度
——多工件夹紧和联动机构，减少辅助时间
——多工位机辅时间重合
b 中小批量生产中，要尽量采用通用夹具、可调整夹具、成组夹具和组合夹具，配置或更换适
当的专用零件，适应多品种产品。设计专用夹具时，力求结构简单。
2) 夹具的标准化程度
为了缩短高设计周期，专用夹具设计时应尽量采用通用部件和标准元件，减少非标件，
提高标准化程度。
3) 夹具的刚度和强度
——夹具的零件和部件既要轻，又要有足够的刚度和强度，尤其是夹具体更应有足够的刚性以保证工件的加工精度。
——由于夹具体结构形状复杂，从工艺性和刚度考虑，对尺寸较大的夹具应尽量采用铸铁件或是焊接件。
4) 夹具的稳定性
——夹具定位底面的尺寸应适当大于夹具的高度
——夹具体应具有适当宽度的边缘底面或支承底脚。
——固定夹具的安装螺钉和定向键距离要远
5) 夹具与机床的位置关系
——夹具在机床上的安装位置和联接要正确可靠
——必要时在夹具体上设置校准夹具位置的基准面或是基准圆。
——夹具轮廓尺寸要与机床允许的范围相适应。长、宽、高及移动范围
——回转夹具在工作台回转时不应与机床发生干涉。
6) 夹具与刀具的位置关系
——夹具与刀杆或刀具在安装和加工过程中不应发生干涉
——夹具安装于机床后，应能使刀具装卸方便。
7) 夹具操作和使用上的要求
——装卸工件方便
——操作手柄尽量设置在夹具的前面和右面。
——清除切屑容易，并尽量将出屑口设置在夹具的前面或两侧。
——避免夹具积存冷却液，也不要使冷却液流在机床外面。
——夹具在机床上安装要简易。
——重量超过 15公斤的夹具应在夹具体的适当位置设置吊耳或起重孔。
——使用轻便。
——没有可能失落的可卸小零件。需更换的专用件应便于识别、装配及保存。
8) 对安全和可靠性的要求
——翻转夹具或回转盘要在夹具的适当位置设置可以调整的平衡块。
——翻转夹具上的零件要防止在工作过程中松脱并加防护装置。
——工件在加工过程中不至于松脱。
——以毛坯面定位或夹紧时，定位元件与夹紧元件和工件接触的表面应开槽或制成齿纹。
——摩擦副和传动副要考虑适当的润滑。
9) 夹具零件结构的工艺性
——保证夹具零件在加工和装配时便于加工（配作，合钻铰）、测量和调整。
——便于维修，便于拆卸。
——安装时的搬手空间，油缸的管接头位置
二绘制夹具
1. 总装配图
1) 夹具总图应按国家制图标准绘制。装配图形应采用1：1比例，以具有良好的直观性。关键部位采用放大比例绘制。打印要求是，尽量用1：1比例打印。当装配图过大时采用放大图框，缩小打印的方式。装配图过小时反之。主要是方便别人读图。
2)主视图最好选取面对操作者的工作位置，主要是能表达工件和夹具的轮廓、结构和功能。
3)用双点划线画出工件的主要轮廓，并应精准绘出主要表面的位置。主要表面是指：
——定位基准面；
——夹紧表面；
——被加工表面。
4)工件视为假想的透明体，因此它不会遮挡夹具元件的绘制。
5) 装配图上的视图配置和选择，应能完整地表达出整个夹具的各部分结构。（应配置必要的局剖和向
视图）
6) 在夹具体的明显处安装标牌，显示夹具编号等信息。
7) 标注夹具总装配图上的各部分尺寸和技术条。
8)标注零件编号及编制零件明细。
2. 夹具总装配图上应标注的尺寸与公差配合
夹具总装配上应标注的尺寸，随夹具的不同而不同。一般情况下，在夹具总图上应标注下列五种最基本的尺寸：
1) 夹具外形轮廓尺寸
一般是指夹具的最大外形轮廓尺寸。当夹具结构中有可动部分时，还应包括可动部分处于极限位置时的空间所占尺寸。例如，夹具上有超出夹具体外的旋转部分时，应注出最大旋转半径；有升降部分时，应出最高最低位置；以表明夹具的轮廓大小和运动范围，便于检查夹具与机床、刀具的相对位置有无干涉现象和在机床上安装的可能性。
2) 工件与定位元件间的联系尺寸
这种尺寸通常是指工件定位基准与定位元件间的配合尺寸。例如定位基准孔与定位销（或心轴）间的配合尺寸。不仅要标出基本尺寸，还要标注等级和配合种类。
3) 夹具与刀具的联系尺寸
这种尺寸是用来确定夹具上对刀引导元件的位置。例如，对刀元件与定位元件间的位置尺寸；
引导元件与定位元件间的位置尺寸（一般只需出一个钻套与定位元件间的位置尺寸即可），以及钻套与刀具导向部分的配合尺寸
4) 夹具与机床连接部分的尺寸
这种尺寸表示夹具如何与机床有关部分连接，从而确定夹具在机床上的正确位置。例如，对于铣、刨夹具，则应标注定位键与机床工作台的T形槽要配合尺寸；对于车床、圆磨床夹具，则应标注夹具与机床主轴端的连接尺寸。标注尺寸时，还应以夹具上的定位元件作为相互位置尺寸的基准。
5) 其他装配尺寸
这种尺寸是属于夹具内部的配合尺寸，以及某些夹具元件在装配后需要保持的相关位置的尺寸。例如，定位元件之间的尺寸；引导元件与引导元件之间的尺寸
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。
洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称机械制造装备设计 设计课程铣床专用夹具设计 专业机械设计制造及其自动化 姓名邱令恩 年月日
课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：铣床专用夹具设计 设计内容： 1、铣床夹具装配图1张 2、铣床夹具零件图1张 3、课程设计说明书1份 设计要求： 1、在立式铣床上加工18H12的通槽。 2、夹具设计要求合理，有利提高加工精度，保证 加工质量降低加工成本，提高劳动生产率和降 低工人的劳动强度，便于批量生产。 设计（论文）开始日期年月日指导老师张洪涛 设计（论文）完成日期年月日 年月日
课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：铣床专用夹具设计 课程设计片篇幅： 图纸共 2 张 说明书共 22 页 指导老师评语： 年月日指导老师
前言 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，也是机械设计与制造专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于：（1〕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，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 〔2〕为了开阔视野，掌握执照技术最新发展，开阔专业视野，培养复合型人才，处进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制照技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础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，通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 〔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。课程设计应该注意的问题： 1：注意与工艺规程设计的衔接，夹具设计应和工序设计统一。 2：所需设计的夹具绝大多数用于零件加工的某一特定工序，在工艺设计的具体内容应与工序设计程序一致，不能相互冲突。 3：设计时要有整体观念。 4：夹具设计有自身的特点：定位，夹紧等各种装置在设计前期是分开考虑的，设计后期通过夹具体的设计将各种元件联系为一个整体。在这个 过程中容易出现工件无法装卸，工件定位出现过定位或欠定位等问题， 因此设计时要考虑周全，整体观念强就会少出现差错，从而提高设计 质量与效率。 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。它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。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、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破坏，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。
第七节机床夹具设计的基本步骤 夹具设计的基本步骤： 1. 研究原始资料，明确设计任务； 2. 确定夹具的结构方案 3. 绘制夹具总图 4. 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求 5. 绘制夹具零件图 明确设计任务： 1. 分析研究工件的结构特点、材料、生产规模和本工序加工的技术要求以及前后工序的联系 2. 了解加工所用设备、辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格； 3. 了解工具车间的技术水平等。 必要时还要了解同类工件的加工方法和所使用夹具的情况，作为设计的参考 确定夹具的结构方案，主要考虑以下问题： 1.根据六点定位原理确定工件的定位方式，并设计相应的定位装置； 2.确定刀具的导引方法，并设计引导元件和对刀装置； 3.确定工件的夹紧方案并设计夹紧装置； 4.确定其它元件或装置的结构形式，如定向键、分度装置等； 5.考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构； 6.对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，经过分析比较，从中选取较合理的方案。 绘制总装图的顺序是： 1.用双点划线绘出工件的轮廓外形，示意出定位基准面和加工面的位置； 2.把工件视为透明体，按照工件的形状和位置依次绘出定位、夹紧、导向及其它元件和装置的具体结构； 3.最后绘制夹具体，形成一个夹具整体。 五类尺寸和四类技术要求： 五类尺寸：包括夹具外形轮廓尺寸、工件与定位元件间的联系尺寸、夹具与刀具的联系尺寸、夹具与机床联系部分的联系尺寸、夹具内部的配合尺寸。 四类技术要求：包括定位元件之间的定位要求、定位元件与连接元件和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件和和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件与定位元件间的相互位置要求。
模块1机床夹具概述 【知识目标】 机床夹具的基本概念； 机床夹具的基本结构及其分类方法； 机床夹具的发展方向。 【技能目标】 掌握生产一线工件在机床夹具中的装夹方法； 能够辨别生产一线常见的机床夹具类型； 初步具备辨识常见机床夹具的能力。 用来固定加工对象，使其处于正确位置，以接受加工或检测的装置，统称为夹具。它广泛地应用于机械制造过程中，如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具，零件检验过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具，机械加工过程中用的机床夹具等，都属于这一范畴。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。机床夹具就是在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着零件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。本模块所讲述的仅限于机床夹具，以后简称为夹具。 【任务描述】 如图1-1所示为生产一线常见的钻床夹具示意图，试分析如何正确去使用该夹具。 图1-1生产一线常见的钻床夹具示意图 1—钻模板；2—压紧螺母；3—压板；4—工件；5—长方形基础板； 6—方形支撑；7—V型块 【任务分析】 图1-1是生产一线常见的钻床夹具示意图，要正确使用该夹具，必须明确该夹具的基本组成、工作原理、工作特性以及装夹方式。要想进一步了解并认识此夹具的设计过程及其在 生产中的作用，就要学习本模块的内容。 【任务引导】 （1）该钻床夹具在生产中有什么作用？ （2）该钻床夹具作为机床夹具的典型代表，其基本组成是什么？
（3）便于认识和更好的使用机床夹具，如何对机床的夹具进行分类？ （4）生产一线对机床夹具还有什么新的要求？ （5）在生产实习时，应对常见机床夹具的基本结构及其分析有所认识。 【知识准备】 学习情境 1.1机床夹具 1.1.1机床夹具的基本概念 工件在机床上进行加工时，为了保证其精度要求，工件的加工表面与刀具之间必须保持 一定的位置关系。机床夹具就是机床上用以装夹工件和引导刀具的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 因此，工件必须借助于夹具占有正确位置。夹具是指夹持工件的工具，如卡盘、顶尖、 平口钳等。刀具也必须借助于辅具使其保持一定位置。辅具是指夹持刀具的工具，如钻夹头、丝锥夹头及刀夹等，如图1-2所示为丝锥夹头。 图1-2丝锥夹头 1.1.2机床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中，工件通过定位元件在夹具中占有正确的位置，工件和夹具通过连接元件 在机床上占有正确位置，工件和夹具通过对刀元件相对于刀具占有正确位置，从而保证了工件相对于机床位置正确、工件相对于刀具位置正确，最终保证工件的加工要求。因此，机床夹具在机械加工中应具有以下作用： 1.能稳定地保证工件的加工精度 使用机床夹具来对工件定位，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置。工件的位置精度完全由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致， 保证工件加工精度高且稳定。 2.能减少辅助工时，提高劳动生产率 由于机床夹具的存在，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此，可增大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装 夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产 品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显降低了生产成本。 3.能扩大机床的使用范围，实现“一机多能” 根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如，在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工了。 4.能减轻工人的劳动强度 用夹具装夹工件方便、快速，当采用液压、气动等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。
专用夹具的设计方法 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。 第一节专用夹具设计的基本要求 一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求： （1）保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 （2）提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。 （3）工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。 专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。 （4）使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。 （5）经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 第二节专用夹具设计的规范化程序 一、夹具设计规范化概述 1．夹具设计规范化的意义 研究夹具设计规范化程序的主要目的在于： （1）保证设计质量，提高设计效率夹具设计质量主要表现在： 1）设计方案与生产纲领的适应性； 2）高位设计与定位副设置的相容性； 3）夹紧设计技术经济指标的先进性；
专用钻床夹具的设计 专用夹具的设计过程包括： 1、准备阶段 2、设计阶段 3、绘图阶段 4、标注尺寸、技术要求 5、编写零件明细表 6、绘制非标准夹具零件图 下面以某麦稻联合收割机中的一零件为例，介绍钻床专用夹具的设计过程。 1.1准备阶段 该零件的零件图见图1。 生产类型：中批生产。 毛坯类型：棒料：φ110X15 零件的加工工艺流程见表1。 现要求设计第30道工序的专用钻床夹具。 第30道工序的机械加工工艺卡片见表.2。 机床：Z5125 刀具：φ7钻头（W18Cr4V） 1.2设计阶段 1.根据零件图和工艺过程确定零件定位夹紧方案 根据零件特点，按照工艺过程要求，确定工件定位夹紧方案，设计夹具的总体结构。结果见图2所示。 图 2 根据夹紧方案设计的夹具总体结构
图1 零件图
表1 零件的加工工艺流程
（续）
表 2 第30道工序机械加工工艺卡片
2.定位方案设计 （1）在本设计方案中，工序尺寸为φ85±0.27、φ7 1 .00+，工序基准为孔的中心线。要满足加工要求理 论应限制的自由度为：。 （2）根据工序基准选择φ72孔中心线及工件大端面为定位基准，结合第2章的内容，确定内孔采用 φ72 6 8 g H 的孔轴配合定位，工件大端面用平面定位。通过定位实际限制了工件的五个自由度。 定位元件布置如图3所示。 图 7-3 布置定位元件 （3）定位误差分析 对尺寸φ85±0.27而言，工序尺寸为42.5±0.135。 Δjb ： 定位基准为φ72孔中心线，工序基准为φ72孔中心线，基准重合。 故Δjb=0； Δdb ： 工件以φ72圆孔定位，为任意边接触。 Δdb =ΔD+Δd+Δmin ΔD=0.046 Δd=0.019 Δmin=0.010 Δdb =0.075 Δdw =Δjb+Δdb =0+0.075=0.075 ΔT=0.27 ΔT/3=0.090 Δdw =0.075＜ΔT/3=0.090 对φ71 .00 +而言，因为是钻孔加工，属定尺寸刀具加工，故其由刀具保证。 经校核，该定位方案可行。 3.布置导引元件 （1）确定钻套形式 根据零件的加工特点，钻套形式选用固定钻套，钻套以H7/n6固定在钻模板上。
专用夹具的设计方法 一、专用夹具的设计步骤 （一）.研究原始资料 明确任务书中的设计要求，收集下列资料： 1) 工件图、毛坯图和工艺规程等技术文件。了解该工序的加工技术要求，定位和夹紧方案，毛坯情况， 加工时使用的机床、刀具、加工和切削用量等 2) 了解生产批量和对夹具的需用情况，以确定所采用夹具结构的合理性和经济性。 3) 了解机床的主要技术参数、规格、安装夹具的有关连接部分的尺寸等。 4)了解刀具的主要结构尺寸、制造精度、主要技术条件等。 5)收集有关夹具零部件标准（国标、部标、企标、厂标），典型夹具结构、夹具设计资料等。 6)了解本公司制造夹具能力和经验，了解用户有无压缩空气站等。 7) 3D图形的转换。 （二）确定夹具的结构 1 定位要则 1) 选择合理的定位基准 ——定位基准必须与工艺基准重合，并尽量与设计基准重合，以减小定位误差，获得最大加工允差，降低夹具制造精度。当定位基准和工艺基准或设计基准不重合时，需进行必要的加工尺寸及其 允差的换算。 ——应选择工件上最大的平面，最长的圆柱面或圆柱轴线为定位基准，以提高定位精度，并使定位稳定、可靠。 ——在选择定位元件时，要防止出现过定位现象。 ——在工件各加工工序中，力求采用同一基准，以必免因基准更换而降低工件各表面相互位置的准确度。 ——当铸、锻件以毛坯面作为第一道工序的基准时，应选用比较光整表面作基准面，避开浇冒口或分型面等凸起不平整的部位。 2)限制工件的自由度 ——工件在夹具上进行定位时，为保证加工面位置尺寸或位置精度，以及承受切削力和夹紧力等的需要，必须限制住工件的六个自由度。
——如果工件以已加工过的光滑平面定位，必要时可以用六个以上的点定位，但各定位面上支承点的表面必须在同一平面上，或其中的几个支承点采用辅助支承。 3) 对定位元件的要求 ——工件定位基准与定位元件接触或配合后，能限制住必须由其限制的工件的自由。 ——由其产生的定位误差最小。 ——定位表面应具有较高的尺寸精度、配合精度、表面粗糙度和硬度。 ——定位元件结构应尽量简单，便于装卸工件。 ——具有足够的强度和刚度。 ——不能有产生过定位的可能性。 ——对尺寸大的定位元表面，从结构上采取措施，在不影响定位精度的前提下，尽量减少与定位表面的接触面积。 ——方便清除定位表面的切屑。 4) 定位精度 a 对夹具要作必要的定位误差分析和计算，定位误差必须满足工件的加工精度要求。 b必须考虑提高夹具在机床上的定位精度： ——提高定位元件的定位表面与机床配合处的位置精度。 ——减小与机床联接处的配合间隙。 ——可采用夹具在机床上安装时找正夹具上设置的校准基面，或当夹具安装在机床上后加工定位表面的方法，使夹具在机床上获得高精度定位。 c 必须确保刀具在夹具上的导向精度，如： ——导套中心到定位元件的定位表面的位置精度。 ——刀具与导套的间隙 ——导套底面到工件顶面间的距离。 d必须确保对刀元件表面到工件被加工面间的尺寸精度。 e出现过定位时，应取消产生过定位的定位元件，或增加过定位元件与定基准间的间隙，以提高定位精度。 f工件被加工平面或中心至定位元件的位置精度和尺寸精度，在未注明特殊要求的情况下，一般取工件精度要求的1/3。 g钻模板钻套孔中心距的公差在工件未注明公差要求的情况下，取工件孔中心距自由公差的1/3。h当工件未注明定位面间的位置精度要求时，夹具定位面间的位置精度一般取0.01/100mm。
第一节夹具设计的要求方法和步骤 一、夹具设计的要求 夹具设计时，应满足以下主要要求： 1.夹具应满足零件加工工序的精度要求。特别对于精加玉工序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。 2.夹具应达到加工生产率的要求。特别对于大批量生产中使用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。 3.夹具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可设置必要的防护装置、挡屑板以及各种安全器具。 4.能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。夹具元件的材料选择将直接影响夹具的使用寿命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力学性能较好的材料。夹具的低成本设计，目前在世界各国都已相当重视。为此，夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应。在大批量生产中，宜采用如气压、液压等高效夹紧装置；而小批量生产中，则宜采用较简单的夹具结构。 5.要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，降低夹具成本。 6.具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造、使用和维修。 以上要求有时是相互矛盾的，故应在全面考虑的基础上，处理好主要矛盾，使之达到较好的效果。 例如钻模设计中，通常侧重于生产率的要求；镗模等精加工用的夹具则侧重于加工精度的要求等。 二、夹具设计的方法 夹具设计主要是绘制所需的图样，同时制订有关的技术要求。夹具设计是一种相互关联的、工作，它涉及到很广的知识面。通常，设计者在参阅有关典型夹具图样的基础上，按加工要求构思出设计方案，再经修改，最后确定夹具的结构。其设计方法可用图5-1表示。 显然，夹具设计的过程中存在着许多重复的劳动。近年来，迅速发展的机床夹具计算机辅助设计(CAD)，为克服传统设计方法的缺点提供了新的途径。
一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用 标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、 轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式 钻模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方 案如下。 ①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885.00 mm公
差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H 。
②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。 构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。 (3)定位误差计算 ①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±0.2)mm的 定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB＝0。
夹具设计方法及步骤 一、设计前的准备工作 1.生产纲领；（中批生产）--手动专用夹具 2.零件图及工序图；(工艺卡上的工序简图) 3.工序内容； (1)工序的具体内容 (2)工序的精度要求 (3)已加工的表面 二、夹具总体方案的确定 1.定位方案 根椐定位基准面的形状与尺寸，首先选用标准定位元件，若无合适的，可参照标准定位元件自行设计。(参考夹具设计手册） 2.夹紧方案 首先选用典型的夹紧机构，若无合适的，可参照典型的夹紧机构自行设计。(参考夹具设计手册） 3.夹具的型式 在满足要求的前提下，选用的标准件越多越好，夹具越简单越好。 例：车床支架 三、夹具装配草图的绘制 1.绘制工件图： 在可能的情况下，应该按1:1的比例绘出工件的三面投影图。线型用细的双点划线，表示工件的假想位置。工件应该是“透明”的，不遮挡夹具有关部分。同时工件图只需绘出外形轮廓，以及与定位、夹紧有关部分，其他细部均可略去。
2.绘制定位元件： 在绘制好工件轮廓图后，就可以按预定的定位方案，选用合适的标准定位元件，或是设计特殊定位元件，并合理布置，绘制成图。 3. 绘制导向元件及其他元件： 画好定位元件后，便可进行导向元件、对刀元件、分度元件及有关装置的设计及绘图。 钻套与工件间距离：钢h =（0.7～1.5）d 铁h =（0.6～0.7）d 4. 设计夹紧机构：
根据确定的夹紧方案，参考有关资料，按照夹紧力的大小，决定夹紧机构的尺寸及具体结构。 5. 绘制夹具体： 当夹具的有关元件、机构、装置设计好了之后，最后用夹具体把它们联接起来，形成一个有机的整体。夹具体有铸造及焊结两大类。 四、绘制夹具的装配图及零件图 夹具草图画好后，应该经过审定修改，然后便可绘制正式的装配图，并拆出零件图。在夹具装配图上，应该标注下列尺寸、偏差及配合。 1.轮廓尺寸，及夹具的长、宽、高尺寸。 2.配合尺寸及配合种类。夹具上有配合要求的部位，均应标注其公称尺寸及配合种类。 3.联系尺寸及偏差。夹具上各个定位元件之间，定位元件与导向元件、对刀元件、定向键之间，各导向元件之间等等，一般都有严格的尺寸要求，应该标注出它们的尺寸及偏差。联系尺寸的公差，一般按工件相应公差的(1/2 - 1/3)选取。其位置精度要求也按工件要求的位置公差的(1/2 - 1/3)选取。
课程设计说明书 设计题目设计“推动架”零件的机械加工工艺及工艺设备 设计者唐健谭凯何欣阎淼龙胡楠 指导教师唐勇 长沙大学
题目: 设计推动架零件的机械加工工艺规则及工艺装备内容： 1.零件图1张 2.毛坯图1张 3.机械加工工艺过程卡片2张 4.机械加工工序卡片12张 5. 工装设计装配图4张 6. 工装设计零件图4张 7. 课程设计说明书1份 班级08机械一班 学生唐健谭凯何欣阎淼龙胡楠 指导教师唐勇 2011年 6 月
目录 绪论 (1) 第1章引言................................................ .............................. (2) 1.1机械加工工艺规程制订 (2) 1.2机械加工工艺规程的种类 (3) 1.3制订机械加工工艺规程的原始资料 (3) 第2章零件的分析 (4) 2.1零件的作用.................................... ............ ...... ......... (4) 2.2零件的工艺分析.................. ..................... ............ ... (4) 第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (5) 第4章选择加工方法，制定工艺路线 (7) 4.1机械加工工艺设计......... ............... ......... .................. (7) 4.2制定机械加工工艺路线... ............ ............ .................. (7) 4.3工艺方案的比较与分析 (8) 第5章选择加工设备及刀具、夹具、量具 (10) 5.1选择加工设备与工艺设备 (10) 5.2确定工序尺寸 (11) 第6章确定切削用量及基本时间 (13) 6.1工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定............... (13) 6.2工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定......... (14) 6.3工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 (15) 6.4工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定...... ...... ..................... (16) 6.5工序Ⅴ切削用量及基本时间的确定 (17) 6.6工序Ⅵ的切削用量及基本时间的确定............ ............... ............ (18) 6.7工序Ⅷ的切削用量及基本时间的确定 (18) 6.8工序Ⅸ的切削用量及基本时间的确定...... ........................ ............ (20) 第7章夹具设计 (23) 7.1 钻扩铰φ16孔的钻夹具设计 (23) 7.2 钻M8底孔φ6.6，攻M8孔的钻床夹具设计 (26) 7.3 钻.攻M8螺孔的钻床夹具设计 (29) 7.4 铣槽6x1、6x9铣床夹具设计 (32) 结论............................................. ........................ (34) 参考文献...................................................... ........................ (38) 3D效果图 (39) 附录一............................................. ........................ (40) 附录二............................................. ........................ (42)
第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用 标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、 轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式 钻模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方 案如下。
①以φ28H7孔及一组合面(端面K 和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔 端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885 .00+mm 公 差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。
一、机床夹具设计要求 1．保证工件加工的各项技术要求 要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。 2．具有较高的生产效率和较低的制造成本 为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。 3．尽量选用标准化零部件 尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。 4．夹具操作方便安全、省力 为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。 5．夹具应具有良好的结构工艺性 所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。 二、机床夹具设计的内容及步骤 1．明确设计要求，收集和研究有关资料 在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．确定夹具的结构方案 1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。 2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。 3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。 4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。 5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。 在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。 3．绘制夹具的装配草图和装配图 夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般均应按1：1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。总图上的主视图，应尽量选取与操作者正对的位置。 绘制夹具装配图可按如下顺序进行：用双点划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；画出其他元件或机构；最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具。在夹具装配图中，被加工件视为透明体。 4．确定并标注有关尺寸、配合及技术要求 1）夹具总装配图上应标注的尺寸 ① 工件与定位元件间的联系尺寸，例如，工件基准孔与夹具定位销的配合尺寸。
夹具第7章夹具设计步骤(2006)
机床夹具设计讲稿 目录 1 机床夹具概述 1.1 工件的装夹与机床夹具 1.2 夹具的分类与作用 1.3 机床夹具设计研究的内容 2 工件在夹具中的定位 2.1 工件定位原理 2.2 定位元件的选择与设计 2.3 定位误差的分析与计算 2.4 工件定位方案设计及定位误差计算举例 3 工件在夹具中的夹紧 3.1 夹紧装置的组成及其设计要求 3.2 夹紧力的确定 3.3 夹紧机构设计 3.4 夹紧动力装置设计 3.5 夹紧装置设计实例 4 夹具在机床上的定位、对刀和分度 4.1 夹具在机床上的定位 4.2 夹具在机床上的对刀 4.3 夹具的转位和分度装置 5 各类机床夹具的结构特点 5.1 钻床夹具 5.2 镗床夹具
5.3 铣床夹具 5.4 车床和圆磨床夹具 5.5 齿轮加工机床夹具 6 可调夹具及组合夹具设计 6.1 概述 6.2 通用可调夹具和成组夹具 6.3 组合夹具 7 机床夹具的设计方法及步骤 7.1 机床夹具设计的一般步骤 7.2 机床夹具设计举例 7.3 机床夹具计算机辅助设计简介 7.4 夹具体的设计 7.5 夹具结构的工艺性
要求 夹具总图应按国家标准绘制，比例尽量取1：1，这样可使所绘制的夹具图有良好的直观性。对于很大的夹具，可使用1：2和1：5的比例，夹具很小时可使用2：1的比例。夹具总图在清楚表达夹具工作原理和结构的情况下，视图应尽可能少，主视图应取操作者实际工作位置。 绘制夹具总图可参照如下顺序进行：用假想线（双点划线）画出工件轮廓（注意将工件视为透明体，不挡夹具），并应画出定位面、夹紧面和加工面；画出定位元件及刀具引导元件；按夹紧状态画出夹紧元件及夹紧机构（必要时用假想线画出夹紧元件的松开位置）；绘制夹具体和其它元件，将夹具各部分连成一体；标注必要的尺寸、配合、技术条件；对零件进行编号，填写零件明细表和标题栏。 （4）绘制零件图 对夹具总图中的非标准件均应绘制零件图，零件图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致。 7.2机床夹具设计举例
机械制造技术基础 课程设计 冃：专用夹具设计 院：机械工程学院级：X X级机械制造 与自动化X班 指导教师: 完成R期: 2017年4月31 R
目录 第一章 前言 (1) 第二章专用夹具设计 (2) 2、1 夹具得简介 (2) 2、1、1夹具得概念 (2) 2、 2 夹具设计前得准备工作 (3) 2、 2、2 熟悉工件零件图与工序图 (3) 选择夹紧机构 .......................... 3 第三章夹具装备分析 (4) 3、 1 夹具得功用 (4) 3、 1、1 机床夹具得主要功能 (4) 3、1、2机床夹具得特殊功能 (4) 3、 1、3 夹具体主要技术条件及优缺点得分析-?? (5) 夹具得分类 ............................ 6 O O 菲且省紺咸 . (7) 第四* 机《夹A 得设计特点与设计要求 (7) 4、 1机床夹具得设计?特点 (7) 4、 2 拟定夹具得结构方案 (8) 4、 2、1定位方案得确定 (8) 4、 2、1 夹紧方案确定 (9) 夹具总图设计 ........................... 9 夹具精度校核 ........................... 9 夹具得设计步骤 ........................ 10 总图技术要求得定制 .................... 12 夹具设计中得儿个重要问题 ............. 13 精度分析 .............................. 13 5、 1定位基准得选择 (14) 5、2 加工精度分析 (15) 5、3拟定工艺路线 (16) 5、4工艺方案得比较与分析 (17) 5、5选择加丄设备与工艺装备 (19) 5、 5、1 专用夹具得基本要求 (19) 5、6 夹紧力得讣算 (20) 5、7 定位误差分析 (21) 第六章夹具装配图上应标注得尺寸与技术条件 (21) 夹具装配图上标注得尺寸 .............. 21 夹具装配图上应标注得技术要求 ........ 22 第七章夹具体零件图应标注得尺寸与技术要求 ................... 22 2、3 3、2 4、3 4、4 4、5 4、6 4、7 4、8 6、1 6、2
第五章专用夹具的设计方法 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。 第一节专用夹具设计的基本要求 一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求： （1）保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 （2）提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。 （3）工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。 专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。 （4）使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。 （5）经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 第二节专用夹具设计的规范化程序 一、夹具设计规范化概述 1．夹具设计规范化的意义 研究夹具设计规范化程序的主要目的在于： （1）保证设计质量，提高设计效率夹具设计质量主要表现在： 1）设计方案与生产纲领的适应性； 2）高位设计与定位副设置的相容性； 3）夹紧设计技术经济指标的先进性；
机械制造工艺装备课程设计说明书设计题目连续夹紧铣床夹具 院（系） 班级 学号 设计人 指导教师 完成日期 兰州城市学院
目录 概述 (3) 一、课程设计要求 (3) 二、设计题目 (3) 三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计 (3) 四、铣床夹具特点 (3) 五、铣床专用夹具的设计原则 (4) 六、应用定位原理几种情况 (4) 七、连续夹紧铣床夹具设计步骤 (5) 1、夹紧装置设计的要点 (5) 2、被加工零件的结构特点及制定工序的加工要求 (5) 3、设计方案的讨论 (5) 4、机床夹具设计的基本要求和一般步骤 (6) 5、绘制夹具装配总图 (7) 6、绘制夹具零件图 (9) 7、铣床专用夹具设计总结 (9) 八、结束语 (11) 主要参考资料 (12) 2
概述：在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。通过机床夹具设计，不仅可以培养综合运用已学知识的能力而且可以得到工程设计的初步训练。 一、课程设计的要求： 1.运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。 2.培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤。 3.学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧、加工方法选择以及合理安排工艺路线，保证零件的加工质量。 4.进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。 二、设计题目： 连续夹紧铣床夹具 三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计： 工件在夹具中定位后一般应夹紧，使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏。由于工件在加工过程中受切削力、惯性力、夹紧力等的作用，会形成变形或位移，从而影响工件的加工质量。所以，工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题。夹紧机构设计时一般应满足以下六个主要原则： ○1夹紧时不能破坏工件在定位元件上所获得的位置。 ○2夹紧力应保持工件的位置在整个加工过程中不变或不产生不允许的振动。 ○3使工件不产生过大的变形和表面损伤。 ○4夹紧机构必须可靠。 ○5夹紧机构操作必须安全、省力、方便、符合工人操作习惯。 四、铣床夹具特点： 3
一、工装夹具设计的基本原则 1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性； 2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程； 3.满足装夹过程中的简单与快速操作； 4.易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行； 5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性； 6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵； 7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件； 8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规； 9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则； 10.形成公司内部产品的系列化和标准化。 二、工装夹具设计基本知识 1、夹具设计的基本要求 （1）工装夹具应具备足够的强度和刚度 （2）夹紧的可靠性 （3）焊接操作的灵活性 （4）便于焊件的装卸 （5）良好的工艺性 2．工装夹具设计的基本方法与步骤 （1）设计前的准备 夹具设计的原始资料包括以下内容： 1）夹具设计任务单； 2）工件图样及技术条件； 3）工件的装配工艺规程； 4）夹具设计的技术条件； 5）夹具的标准化和规格化资料，包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。 （2）设计的步骤 1）确定夹具结构方案 2）绘制夹具工作总图阶段 3）绘制装配焊接夹具零件图阶段 4）编写装配焊接夹具设计说明书 5）必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能、使用注意事项等内容。
3．工装夹具制造的精度要求 夹具的制造公差，根据夹具元件的功用及装配要求不同可将夹具元件分为四类： 1）第一类是直接与工件接触，并严格确定工件的位置和形状的，主要包括接头定位件、V 形块、定位销等定位元件。 2）第二类是各种导向件，此类元件虽不与定位工件直接接触，但它确定第一类元件的位置。3）第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。 4）第四类是不影响工件位置，也不与其它元件相配合，如夹具的主体骨架等。 4．夹具结构工艺性 （1）对夹具良好工艺性的基本要求 1）整体夹具结构的组成，应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽量少，减少制造劳动量和降低费用。 2）各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。 3）便于夹具的维护和修理。 （2）合理选择装配基准 1）装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修配。 2）装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。因此，那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。 （3）结构的可调性 经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便地修磨。还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸，补偿其它元件的误差，提高夹具精度。 （4）维修工艺性 进行夹具设计时，应考虑到维修方便的问题。（如图9-29所示） （5）制造工装夹具的材料