摘要
涡轮盘是航空发动机上十分重要的零件，它的精度高、机械加工难度大，处在高速、高温的环境下工作，是关键复杂构件，在整个涡轮机加工中也是一个难点。而在涡轮盘机械加工中，工作量最大、难度最高的是涡轮盘榫槽加工。涡轮盘榫槽夹具可以保证加工精度高，提高加工效率。因此夹具设计是榫槽加工中的一个重要环节。
本文通过对涡轮盘榫槽类型结构、加工工艺、夹具设计及使用情况的分析，阐述了定位基准的选择，压紧方式的确定，正确的复杂空间尺寸及角度计算和高精度的分度机构设计的过程，完成了涡轮盘榫槽重要夹具工装的设计，提出了针对整体工艺装备提高榫槽表面粗糙度的解决方法。
关键词：涡轮盘榫槽空间角度计算步伐式双销联动分度装置
Abstract
The turbine disk is on the aircraft engine the extremely important components, for its high precision, the hard machine-finishing, under the high speed high temperature environment works, is the key complex component, in the entire turbine processing also is a difficult point. Moreover in the turbine disk machine-finishing, the turbine disk trough processing is what the work load is biggest, the difficulty is highest. The turbine disk trough fixture may guarantee the processing precision is high, enhances the processing efficiency. Therefore the fixture design in trough processing is an important link.
This article through to analysis the turbine disk trough type structure, the processing craft, the fixture design and the service condition, elaborated the localization datum choice, contracts the way the determination, the correct complex spatial size and the angle computation and the high accuracy ruling engine construction design process, has completed the designing of the turbine disk trough important fixture work clothes, proposed the solution of enhances trough the surface roughness in view of the overall craft equipment.
Key words：trough the working surface spatial angle computation
speed step type double sells the linkage axial to be divided the equipment
目录
摘要……………………………………………………………………………I Abstract…………………………………………………………………………II
第1章绪论 (1)
1.1 机床夹具及其功用 (1)
1.2现代机床夹具的发展方向 (1)
1.3现代工业对夹具设计的基本要求 (2)
1.4项目提出的背景 (2)
1.5项目研究的方法、预期结果及意义 (3)
第2章涡轮盘榫槽加工特点与工艺装备 (4)
2.1 涡轮盘榫槽的加工特点 (4)
2.2 拉削特点 (4)
2.3 拉削分类 (4)
2.4 拉削速度 (5)
2.5 拉削表面粗糙度 (5)
2.6 工艺装备 (6)
第3章涡轮盘液压立拉夹具的设计 (7)
3.1 设计方案的确定 (7)
3.1.1 任务来源与状况 (7)
3.1.2 定位机构与定位原则 (10)
3.1.3 定位基准的选择 (11)
3.1.4 定位误差的分析和计算 (11)
3.1.5 压紧方式的确定 (14)
3.2 立拉夹具结构的设计 (15)
3.2.1 夹具的结构及特点 (15)
3.2.2 夹具底座设计 (17)
3.2.3 正确的复杂空间尺寸及角度计算 (20)
3.2.4 高精度的分度机构设计 (22)
3.2.5 方便快捷的液压驱动系统 (28)
第4章液压分度夹具的使用与调整 (30)
4.1 液压分度夹具使用 (30)
4.1.1 加工前的准备 (30)
4.1.2 控制过程 (30)
4.1.3 拉削试件 (30)
4.2 液压分度夹具的调整 (31)
4.2.1 夹具安装的调整 (31)
4.2.2 分度及锁紧机构的调整 (31)
第5章经济分析 (32)
第6章专题论文 (33)
结论 (45)
致谢 (46)
参考文献 (47)
附录1 (48)
附录2 (57)
第一章绪论
1.1机床夹具及其功用
机床夹具是在机床上将工件定位、夹紧，将刀具进行导向的一种装置，简称夹具。其作用是在产品加工过程中，保持产品零部件和加工工具的相对位置，从而保证了最终产品技术要求中的位置精度。由于不同的工艺过程中使用不同的夹具。各类夹具中以机床夹具发展最早、最成熟、精度要求最高、在各类夹具中比重也最大。辅助工具是将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置，如钻夹头，铣刀杆及镗刀杆等。工艺装备是指在加工过程中，使用的刀具、夹具、量具及其他辅助工具的总称。
夹具的功用：
（1）保证加工质量
机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工表面互相之间的位置精度。使用夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖与工人的技术水平。
（2）提高劳动生产率和降低生产成本
用夹具装夹工件，避免了工件逐渐找正和对刀，缩短了安装工件的时间；用夹具容易实现多件、多工位加工，提高了劳动生产率；且还可以边加工边安装工件，使机动时间与辅助时间重合，进一步缩短辅助时间，从而降低了生产成本。
（3）扩大机床的工艺范围
在机床上安装夹具可以扩大起工艺范围，如在铣床上加一个转台或分度装置，可以加工有等分要求的零件；在车床上或钻床上安放镗模后，可以进行箱体孔系镗削加工，是车床、钻床具有镗床的功能。
（4）减轻工人的劳动强度可采用气动、液动及电动的夹紧机构。
1.2现代机床夹具的发展方向
现代工业的一个显著特点是：新产品发展快，质量要求高，品种规格多，产品更新换代周期短。反映在机械工业上，多品种、小批量生产在生产类型比例中，占了很大比重。
为了适应这一要求，必须做好生产技术准备工作，而机床夹具是这一工作的重要组成部分。
现代机床夹具的发展方向主要表现在：
（1）标准化
完善的标准化，不仅指现有夹具零部件的标准化，而且对应各种类型夹具应有标准的结构。这样可以使夹具的设计、制造和装配工作简化，有利于缩短生产周期和降低成本。
（2）可调化、组合化
这样做可以扩大专用夹具的使用范围，改变以往工艺条件稍有变化就导致专用工装报废的现象，使夹具能重复利用。实行组合化的原则设计工装，用少量元件能满足多种要求。
（3）精密化
随着机械产品加工、装配精度日益提高，高精度机床大量涌现，势必要求机床夹具的精度也相应地越来越高。
（4）高效自动化
为了既改善劳动条件，实现文明生产，使所设计的工装更符合人机工程学原理，以提高生产效率，又能降低加工成本，对夹具提出高效自动化的要求，以便获得良好的经济效益。
（5）模块化
通过采用模块化设计，可以提高设计效率，缩短设计周期。
1.3现代工业对夹具设计的基本要求
（1）稳定地保证工件的加工精度
（2）提高机械制造行业的劳动生产率
（3）结构简单、有良好的结构工艺性并且操作简便、能改善劳动条件
（4）应能降低产品的制造成本
1.4项目提出的背景
涡轮盘是航空发动机的重要零件, 涡扇发动机的外函推力完全来自于风扇所产生的推力，风扇的好坏直接的影响到发动机的性能。其中的关键件涡轮盘与相应的轴、叶片相连接处在高速、高温的环境下工作，是关键复杂构件。其机械加工特点表现为榫槽加工精度高、空间角度复杂，材料难加工等。它们的设计、工艺和制造水平决定了发动机的经济性、安全可靠性、寿命、维修周期
等性能指标。
现在涡轮盘材质多采用GH698，属镍基合金，Ni含量大于70%，加工硬化严重，切削加工性非常差。机械加工难度大，在整个涡轮机加工中也是一个难点。而在整个涡轮盘的机械加工中，工作量最大、难度最高的是轮盘榫槽加工。因此本文主要是围绕在拉削涡轮盘榫槽这一工序过程中所使用的专用夹具为中心，研究了拉削涡轮盘榫槽的立式拉床夹具的结构设计、调整和使用。
1.5项目研究的方法、预期结果及意义
该夹具主要用于拉削航空发动机涡轮盘上的榫槽，榫槽本身精度主要由拉刀设计、制造精度和拉削方法保证；榫槽的相对精度，如榫槽至中心控制尺寸、榫槽均布误差等就主要由该夹具来保证。因此在确定该夹具的设计方案时，首先对工序图进行分析，了解本工序需要保证的尺寸精度和位置精度。为了使所设计的夹具能够保证零件所要求的精度，必须对涡轮盘进行精确地定位和准确地分度。为了能够减轻劳动强度，提高劳动生产率，尽量缩短本工序的辅助时间，动力系统采用液压装置。此液压分度夹具与移动安装座的定位是靠移动安装座上的两个定位销，通过四个M20螺栓连接固定。零件安装到分度夹具上，用螺栓压紧；将拉刀按顺序放入拉刀盒中，拉刀盒通过刀柄与拉床主轴连接。
通过采用合理的定位装置和分度机构，该夹具应该能够保证零件要求的尺寸和位置精度。涡轮盘是航空发动机上一个十分重要的零件，然而在整个涡轮盘的机械加工过程中，精度要求最高，难度最大就是涡轮盘上的榫槽的加工这一工序，因为榫槽必须要和叶片上的榫头相配合。它们之间的配合精度要求也是很高的。综以上分析，本道工序所要加工的涡轮盘榫槽对于整个发动机的质量和性能都有着十分重要的影响，所以本工序所专用的夹具的设计制造有着十分重要的意义。
第二章涡轮盘榫槽的加工特点与工艺装备
2.1涡轮盘榫槽的加工特点
通常周向榫槽采用精密车床、专用夹具、专用刀杆、成型刀片进行加工，而各种形状复杂的周向榫槽常用铣床铣削和拉床拉削来加工。由于燕尾式榫槽结构不规则，形状复杂，而且表面粗糙度要求在Ra0.8以上,若采用铣削加工，必须通过粗铣、半精铣、精铣三道工艺，才有可能使榫槽达到要求的表面粗糙度，并且劳动强度大，效率低，加工精度难以保证，在批量生产中已经很少采用了，故而多采用拉削加工。
2.2拉削特点
拉削是一种高精度、高效率的可最终成型的机械加工方法，用于加工各种形状的内、外表面，以及具有旋转运动的螺旋槽等。特别适合加工精度高、表面质量要求高的成批和大量生产的零件。现已广泛用于航空发动机各级圆盘、叶片榫头、涡轮盘、压气机盘、安装板等零部件的加工，但必须配以专用的刀具、量具、及其它辅具。
拉削加工适合批量生产。生产准备周期长、复杂，费用很高。加工质量特点：精度较高，可以达到0.015mm,粗糙度较难达到Ra0.8。尺寸一致性好。
2.3拉削分类
拉削按拉削速度分成两种：低速拉削和高速拉削。榫槽的拉削过去常在卧式液压内拉床上进行，由于效率低、质量不稳定、劳动强度大等缺点，已逐步被淘汰。目前在航空零件上多采用高速拉床进行拉削。
实践证明，在相同条件下，高速拉削的零件表面质量优于低速拉削的表面质量。有的材料如：钛合金、不锈钢等用低速拉削无法保证其表面质量，必须采用高速拉削。高速拉削或在高速拉床上低速拉削难加工材料，都有提高榫槽的尺寸精度、位置精度，并减小表面粗糙度值，是较先进的拉削方法。
高速拉削所用的拉床，其结构刚性好，滑枕行程长，选用拉削速度范围广，速度快，传动平稳，精度高，分度精度高，拉刀制造和刃磨方便，锥角和螺旋角可调，自动化程度高，冷却润滑效果好。这样，不仅提高了生产率，而且大大降低了生产成本。
高速拉削的拉刀大都采用超硬型高速钢，如钼-钴和钨-钴类高速钢，这种
刀具材料具有良好的机械性能，抗弯强度和冲击韧性均优于其他一些材料，并具有良好的加工性能，能在高温、高压及高速下长期工作。这样有利于实现拉削自动化。
2.4拉削速度
高速拉削由于在提高加工表面质量延长拉刀寿命等方面比低速拉削具有明显的优越性，因此现代拉削中多采用高速拉削。
不同的零件材料，或即使相同的材料热处理工艺不同，也会影响拉削速度。实际生产中是通过试拉来确定具体零件材料高速拉削的速度。
在较低的速度下拉削，拉削的表面质量还比较好，拉削速度不断提高，到一定速度后，拉削表面质量下降，甚至出现鳞刺，继续提高速度，拉削表面质量开始好转，到一定速度下，拉削面质量达到最佳，这时的速度就是这种材料的高速拉削速度。
2.5提高榫槽粗糙度方法
在实际加工中，发现涡轮盘榫槽表面粗糙度达不到所要求的Ra1.6μm。为提高加工质量，从整个工艺系统采取了多方面的积极措施。
（1）拉刀制造中采用整形铲齿背工艺代替原磨后角的方法，保证刀齿沿整个切削刃的轮廓上都有同样的顶部后角值，可以提高榫槽尺寸精度和表面质量，减少刀具磨损。
（2）在拉刀设计中，粗拉刀按渐切式方法设计，精拉刀采用分段成型式方法设计，整个型面圆滑过度。在精拉成型拉刀上设计有2-5个几何参数尺寸完全相同的校正齿，用以消除盘类件弹性变形引起的型面尺寸收缩。
（3）拉削是大切削刃面，多齿强力切削过程，产生大量切削热，同时加工面被进、出口处的刀齿包容，切削热不容易被冷却液带走，需要用大流量、大热容量的冷却润滑液强制冷却，以降低温升。在实际中建议使用车间以进口的含极压添加剂（如硫、氯、磷等）的高速拉削冷却润滑液进行冷却效果非常好，加工涡轮盘榫槽表面粗糙度基本可以达到产品要求。
（4）提高整个工艺装备的刚性，使拉削质量稳定，保证榫槽表面精度及表面粗糙度。现有拉床及其底座和拉刀盒因长期使用已磨损，配合间隙增大，使加工不确定性增加。使用车间新购置拉床及相关配套设备。
2.6工艺装备
加工涡轮盘零件榫槽时，榫槽的自身精度主要由拉刀设计、制造精度和拉削方法保证；榫槽的相对精度，如榫槽至涡轮盘中心尺寸、榫槽均布误差、榫槽中心对称及榫槽的空间位置等，主要由夹具保证。榫槽的精度以及尺寸检验需要专用的测具和仪器来进行检测。
拉削时所用拉刀为分段组合形式，它根据被拉型面要求，由每段拉刀分别担负一定的切削部分和切削量。这些功能不同，长短不一的分段拉刀组合，并定位压紧在拉刀盒内，成为一个完整的组合拉刀。目前常用拉刀材料为M42（W2Mo9GrCo8）。
在加工零件前要进行拉刀的预调，就是先拉削试件，若试加工后的零件尺寸有偏差，操作者在拉床上微调相关的拉刀片和工作台与拉刀的距离，直至加工出合格的产品，才开始正式件的加工。
拉削使用的切削液除起冷却润滑作用外，还起到一定的排屑作用，钛合金等难加工材料通常采用油基切削液，并加入添加剂（如硫、氯、磷等）来提高渗入和油膜抗压能力，从而提高冷却润滑效果。
第三章 涡轮盘液压立拉夹具的设计
3.1 设计方案的确定
3.1.1 任务来源与状况
现有条件：
1.被加工零件情况
涡轮盘是航空发动机的一个重要零件,它的空间角度复杂，榫槽采用拉削加工，零件产品模型见图3—1：
图3—1 涡轮盘
此次加工的涡轮盘榫槽为周向燕尾式榫槽，槽数22。起始榫槽与涡轮盘中心偏心11.5±0.15,榫槽空间角度54°±5′及15°19′±5;同时保证槽底面上的F 点到涡轮盘中心线距离64.812.00
，榫槽配合表面粗糙度Ra0.8。均布要
求不大于0.07mm 。
涡轮盘材料为钛合金（TC11），钛合金具有强度高、中温性能好和耐腐蚀等优点，拉削时由于钛合金弹性模量小，加工后回弹，使零件尺寸会发生变化，其变化的大小与拉刀的材料及锋利程度有关。
2.拉床
现有立式拉床L720A一台，（见图3—3）。用于拉削平面或成型面，生产效率高，适用于大量生产及成批生产。该机床采用液压传动，工作平稳，能无级调速，并有超负荷保险装置。机床具有自动循环、半自动循环和两种分段循环等四种工作循环，主要动作可单独点动调整，能满足各种生产场合的需要。机床由一个总按钮站操纵，操作方便。
图3—3 L720A立式拉床L720A性能参数为：
额定拉力×最大行程 200KN×1250mm
拉削速度（无级调速） 1.5-11 m/min
拉刀返回速度（无级调速） 7-20 m/min
工作台最大行程 155 mm
工作台台面尺寸 550×630 mm
床台底面至工作台面距离 1620 mm
流量 300 L/min
最大工作压力 10 Mpa
电机总容量 22.25 kw
主电动机 22 kw
外形尺寸（长×宽×高） 4050×2487×3855 mm 净重（约） 10000 kg
试件拉削面对基面的垂直度 0.04/300 mm
3. 拉刀
加工涡轮盘榫槽的拉刀为专用拉刀，采用分段组合形式，共分7段。根据被拉削榫槽型面的要求，由每段拉刀分别担负一定的切削部位和切削量。这些功能不同、长短不一的分段拉刀将被分为三组，分别定位夹紧在拉刀盒子内，成为完整的组合拉刀。
3.1.2定位机构与定位原则
1.定位机构
定位装置的作用是确定工件在夹具中的位置。定位元件通常采用平面、圆柱面、锥面等来实现工件的定位。工件定位时，只要将工件上定位基准与夹具上的定位表面互相接触，就可获得正确的位置，不需要任何的调整与找正。
2.定位原则
根据六点定位原则，任何一个刚件在三维空间内相对于三个互相垂直的坐标轴来说，都有六种运动的可能性，即可以沿着X轴、Y轴、Z轴移动，也可以绕着X轴、Y轴、Z轴转动，即有六个自由度。
使工件定位，就是合理布置六个支承点来限制工件的六个自由度，使工件得到确定的位置。如何消除工件的不定度？最典型的方法就是在夹具中设置六个支承点，如下图3—4所示。
图3—4
平面A放在三个支承点上，消除了z、y 、x 三个不定度；B平面消
除了z 、x两个不定度；C平面消除了y一个不定度；根据工件形状的不同，
定位基准的不同，定位点的分布还会有其它各种布置情况。
由于涡轮盘产品图上对榫齿的圆周位置具有角向要求，故设计夹具时零件需要限制六个自由度才能满足产品图纸的要求。
3.1.3定位基准的选择
制定零件的加工工艺过程，定位基准的选择是个很重要的问题。夹具上的定位机构就是根据定位基准的形状、数量和精度而具体进行设计的。定位基准和定位方法不但影响工件的加工精度，而且直接影响夹具结构的繁简、制造的难易和使用的方便程度。因此，设计夹具时，首先应对定位基准进行必要的分析。
定位基准的选择原则
（1）遵循基准重合原则，选择工件图纸上的设计基准作为定位基准。如果违背这一原则，将会产生定基误差，在加工中，这一误差将成为加工误差的一部分，从而缩小制造公差，提高对夹具的精度的要求。
（2）选择的定位基准，应能保证定位稳定，并便于夹紧。
（3）当基准不重合时，尽量减小基准不重合误差的影响。
选择定位基准时，除应该限制必要的自由度外，还应确保零件的精度要求。事实上，由于定位基准面都存在着制造误差，它们若是相互配合的表面，还存在着配合间隙，因此定位基准除了尽可能选择和零件原始基准一致外，还应选择那些形位公差要求严格、光度好的表面作为定位基准面。
根据选择定位基准的基准重合原则和所选基准应保证定位稳定、便于夹紧
的条件，选取涡轮盘的大端面和孔Φ124
0025 .0
+为主定位基准。两定位基准在前
道工序是一刀加工而成，跳动在0.01mm之内且为涡轮盘原始加工基准，故而产生的加工误差相对较小，根据零件的特点选取大端面为支承面使得定位稳定、
压紧状态较好。选取Φ6
004 .0
+孔为角向定位，来确定起始榫槽的位置。这样的定位方式完全限制了零件的自由度，满足六点定位原理和定位基准的选择原则。
3.1.4 定位误差的分析和计算
使用夹具时，造成表面位置的加工误差的因素可以归纳为以下三个方面：
（1）与工件在夹具中装夹有关的加工误差，称为工件装夹误差，其中包括工件在夹具中由于定位不准确所造成的加工误差即定位误差，以及在工件夹紧时由于工件和夹具变形所造成的加工误差—夹紧误差。
（2）与夹具相对刀具及切削成行运动和夹具变形所造成的加工误差，称为夹具的对订误差，其中包括夹具相对刀具位置有关的加工误差,就是对刀误差，和夹具相对成形位置有关的加工误差——夹具位置误差。
（3）与加工过程有关的加工误差，称为过程误差。其中包括工艺系统的受力变形、热变形及磨损等因素所造成的加工误差。
为了得到合格零件，必须使上述各项误差之和等于或小于规定零件的工序
尺寸公差T，即△总≤T
在夹具设计过程中，只考虑与夹具设计有关的定位方法所引起的定位误差对加工精度的影响，上式可以写成：△D +ω≤T
式中△D—定位误差
ω—除定位误差外，其他因素所引起的定位误差的总和
一般取△D=（11
35 -）T
定位误差是有指由于定位不准而造成的某一工序尺寸（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。工件在夹具中的位置是有定位元件确定的，当工件上的定位基准一旦与夹具上的定位元件相接触或相配合，工件的位置也就确定了，但对一批工件来说，由于在各个工件的有关表面本身和它们之间在尺寸和位置上均存在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，因此工件虽然已经定位，但是每个被定位的工件的的某些表面都会存在自己的位置变动量，从而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工误差。对于一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定为基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。定位误差有两个方面组成，（1）定位基准和工序基准不一致所引起的定位误差，称为基准不重合误差，
即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，常用△B来表示。
（2）定位基准与定位元件本身的制造误差所引起的定位误差，称基准位置误差，既定为基准在加工尺寸方向上的最大变动量，用△Y 来表示。 所以 △D = △B + △Y
就是基准不重合误差和基准位置误差在加工尺寸方向上的代数和。
分析零件图可知，本道工序需要保证尺寸的64.8
00.12-，如前面所述，在拉削涡轮盘上的榫槽时，采用孔Φ1240025.0+和分度盘上的凸台配合来限制在X 、Y
轴上的移动自由度，所以定位基准就是孔Φ1240
025.0+的中心线即涡轮盘的中心线，而孔Φ1240025.0+的工序尺寸是涡轮盘的中心线，因此不存在基准不重合误
差，故△B =0，基准位置误差 △Y =
min 2D d X T T ++
图3—5 孔销间隙配合时的定位误差
上式中min X ：定位副间最小间隙配合
D T ：定位孔直径公差
d T ：秃台外圆柱公差
min X =2D d -=124.00123.982
-=0.01
D
T=0.025 d T=0.01
△Y = min
2D d
X T T
++
=0.010.0250.01
2
++
=0.0225
△D= △B +△Y=0+0.0225=0.0225
零件的工序尺寸公差T=0.12,所以理论定位误差△D′取（11
35
-）T，即
△D′=0.04~0.024。由以上计算可知实际定位误差△D小于理论误差△D′，因
此各项误差之和小于规定零件的工序尺寸公差T，能满足该工序中涡轮盘榫槽加工要求。
3.1.5压紧方式的确定
夹紧原理：
由于在切削过程中工件受切削力、惯性力、离心力以及自身重力等的作用，定位之后若不予以夹紧，将回产生移动或振动。因此，定位方案确定之后，必须设计夹紧方案。
为了确保加工质量，做到正确地确定夹紧力的方向、作用点和大小，就要根据工序的定位方法、工件的几何形状和刚性等，具体地分析各种力共同作用在工件上时所产生的影响。
正确确定夹紧力方向与作用点的原则：
（1）夹紧不应破坏工件在定位时所取得的位置
夹紧力的正确方向应该垂直地指向定位支承表面，其作用点的位置应该处在定位基准与定位支承面接触的面积范围内。
（2）夹紧后工件的夹紧变形和压伤不超过允许范围
夹紧时，工件的变形主要是由于夹紧力产生的弯曲力矩造成的，因此在设计夹紧机构时，夹紧力应力求通过或靠近定位基准与定位支承的接触面。把集中力变为分布力的结构，也能减小工件的夹紧变形。此外，除上述的弯曲变形之外，还有接触变形，它会降低整个加工工艺系统的刚性，从而对工序的加工精度产生重要影响。因此在设计夹具时应该考虑选择较高光洁度、平直度和硬度的表面作为定位表面，另外，夹紧力的分布要均匀，大小要稳定、合理。
（3）夹紧力应保证工件的位置在加工过程中不变
要避免工件在切削过程中产生不能允许的振动及位移切削过程的振动，将
使被加工表面的光洁度受到损害，也会损坏刀具。在设计夹紧机构时，为了避免或减小振动，可把夹紧力作用点尽量靠近被加工表面，以减小工件的悬伸长度。
（4）夹紧力的方向选择应使平衡切削力等所需的夹紧力最小。此外，夹紧装置的自动化程度应与工件的生产批量相适应；夹紧机构结构要简单，力求体积小、重量轻，并有足够的强度，工艺性好，便于制造和维修；夹紧机构还要使用性能好，操作方便、省力、安全可靠。
根据夹紧原理和夹紧机构的选用原则，结合对涡轮盘加工状况的分析发现零件加工部位为周向榫槽，外周不能用于夹紧，零件中间有通孔可以利用，由于榫槽数量较多，单件加工时间较长，所以采用螺纹夹紧机构进行夹紧，具有结构简单、可靠，操作容易，有可靠自锁作用和足够的夹紧力的优点。
3.2立拉夹具结构的设计
3.2.1夹具的结构及特点
夹具结构首先要有良好的结构刚性、良好的结构工艺性以及操作省力使用方便。立拉夹具安装在L720A立式拉床的工作台上，工作台的移动平台可以纵向移动，工作台本身可以横向与纵向微调。夹具和移动平台靠两个定位孔定位，螺栓锁紧。加工时通过纵向移动平台完成工件的进给与退出，通过微调工作台调整工件与组合拉刀盒底的距离，保证榫槽至涡轮盘中心的尺寸要求。进行试件的加工。
由于涡轮盘的空间角度复杂，所以夹具设计成空间双斜面的结构，外形不规则，其结构简图如图3—5。
夹具的结构特点：
（1）夹具体为空间双斜面，制造精度要求较高，是保证涡轮盘榫槽精度的关键。
（2）分度及锁紧机构为齿轮、齿条啮合传动，精度高，分度销采用步伐式双销互动定位，使涡轮盘定位可靠，实现自动分度。
（3）锁紧动力来源于液压系统，传动平稳、压紧可靠、通过液压缸的进给实现了涡轮盘分度与锁紧的联动性，实现了产品加工的自动化。
（4）在首件产品拉削时，需要进行夹具的分度盘的拉削，使其有足够的让刀空间。同时调整液压缸的行程使其满足定位、分度锁紧的需要。
（5）良好的工艺可行性：夹具的结构设计是否具有良好的工艺可行性是保
工装夹具设计 一、工装夹具的设计和使用目的 a)可以稳定地保证零件的加工质量，减少废品率 b)可以提高零件的生产率 c)可以扩大加工设备的工艺范围 d)可以改善劳动者的劳动条件 使用工装的最根本目的就是在保证产品零件的质量稳定，满足技术要求的前提下，还要达到提高产品零件的生产率，获得较好经济效益的目的。所以，设计工装夹具不仅是一个技术问题，而且还是一个经济问题，每当设计一套工装夹具时，都要进行必要的技术经济分析，使所设计的工装夹具获得更佳的经济效益。 二、工装夹具设计的基本方法和步骤 2-1熟悉产品零件的技术要求，确定工装夹具的更佳设计方案 在接到设计任务书后，要准备设计工装夹具所需要的资料，包括零件设计图样和技术要求、工艺规程及工艺图、有关加工设备等资料。在了解了产品零件的基本结构、尺寸精度、形位公差等技术要求后，还要找出零件的关键和重要尺寸（必须要保证的尺寸），再基本确定工装夹具的设计方案。 一些重要的工装夹具的设计方案，还需要进行充分的讨论和修改后再确定。这样，才能保证此工装设计方案能够适应生产纲领的要求，是更佳的设计方案。 2-2-1 夹具上的定位基准的确定 每设计一套工装，都应该将零件的关键和重要尺寸部位，作为工装夹具上的定位部位（定位设计），还要确定理想的定位设计（精度设计），确定主要的定位基准（第一基准）和次要的定位基准（第二基准）。
第一基准原则上应该与设计图保持一致。若不能保证时，则可以通过计算，将设计基准转化为工艺基准，但最终必须要保证设计的基准要求。 定位基准的选择应该具备二个条件： 应该选择工序基准作为定位基准，这样做能够达到基准重合，基准重合可以减少定位误差； 应该选择统一的定位基准，不仅能够保证零件的加工质量，提高加工效率，还能够简化工装夹具的结构（一般用孔和轴作为定位基准为佳）。 如在进行夹具的工装设计时，工装设计人员在选择定位基准时，先要看设计图的定位基准在哪里，再看工艺加工定位基准（工艺规程上已确定）在哪里，这两者确定的定位基准是否一致，若不一致时，则要通过计算，将设计基准转化为工艺基准，但最终必须要保证设计的基准要求。 2-2-3 定位基准选择后应选择合适的定位元件 a) 零件的六点定位方法 零件的定位基准和工装的定位元件接触形成定位面，以实现零件的六点定位（自由刚体的六个运动自由度）。 当然在大多数工装设计时，我们都不会采纳六点定位（三个沿坐标轴移动，三个挠坐标轴转动），往往采取六点以下大于二点以上的定位设计，这种定位设计不仅允许，而且还常常被采用。根据经验，有两个以上的定位就可以起到定位作用了。 另外在定位设计时，要注意不要因定位点太多（超过六点）而造成过定位（重复定位），过定位会出现定位不稳定的现象，将起反作用。 b) 常用的定位元件 常用的定位元件有支承钉、支承板、定位销、锥面定位销、V形块、定位套、锥度芯轴
《夹具课程设计》 学生姓名邓俊宏 学号 20121495 班级模具12-1班 指导老师张俊纪 2014/12/15
目录 一．课程设计任务 二．定位基准的选择 三．确定夹具的结构方案 1、根据工序加工要求，确定工件在夹具中的定位方案 2 夹紧方案 3、确定夹紧机构 4、尺寸的确定 5.夹具精度分析 6，制定工艺路线 7．夹具体设计 四．夹具装配图 五．夹具使用注意事项、保养及维护 六．课程设计总结 七．参考资料
一夹具设计任务： 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强 度，需要设计专用夹具。 二．定位基准选择： 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求。因此以底面为定位基准，由于铸件的公差要求较大,利用两个大端面表面作为辅助定位基准时,只有采用自动对中夹具才能同时保证对铣削50h11槽精度的公差要求.为了提高加工效率,现决定采用套装式直齿三面刃铣刀来完成铣削。 1，零件的工艺分析 按照零件的工艺要求以及工作要求，选取零件的材料为KTH350－10，可锻铸铁有较高的韧性和强度，能用于承受较高的冲击，振动及扭转负荷下的进行工作。为此一下是壳体需要加工的表面及加工表面之间的要求。 1.上下两端面粗糙度为1 2.5。 2.侧面槽44×28mm的粗糙度为12.5。 3.内孔Φ48mm的内壁粗糙度为6.3。 4.内孔Φ30mm的内壁粗糙度为6.3。
2，确定毛坯种类 零件材料为KTH350-10,考虑零件在运行中受到的冲击力小，零件结构复杂生产类型为大批量生产，故宜选用金属型铸造，查《机械加工工艺设计简明手册》P516 ,选用可锻铸铁尺寸公差等级为C7～8，本设计中选用8级。 3，确定铸件加工余量及形状 查《机械加工工艺设计简明手册》P509，可知孔径小于Φ10mm的铸件将不予铸出。 孔径大于Φ10mm时，查《机械加工工艺设计简明手册》P517，可知：铸件加工余量与工艺余量是为了机械加工时能满足最后精度要求而具有足够被切削的材料量，一 A15.0公式计算 般按照 e=CA2.0 max 式中e————余量值 A ————铸件的最大尺寸（mm） max A————加工表面最大尺寸（mm） C————系数；由于本设计中零件为组建且为大批量生产，则加工顶面时C=0.65，加工侧表面及地面时C=0.45. 铸件中孔φ30mm的加工余量e=0.45×892.0×6615.0＝2.13mm 上表面的加工余量e＝0.65×892.0×8915.0＝3.13mm
目录 前言 (3) 设计任务书 (4) 设计思想与不同方案对比 (5) 定位分析与定位误差计算 (10) 对刀及导引装置设计 (13) 夹紧机构设计与夹紧力计算 (14) 夹具操作动作说明 (15) 设计心得体会 (15) 参考文献书目 (17) 前言 机械制造装备课程设计就是机械设计中得一个重要得实践性教学环节,也就是机械类专业学生较为全面得机械设计训练。 其目得在于: 培养学生综合运用机械设计基础及其她课程得理论知识与生产实际知识去分析、解决工程实际问题得能力,通过课程设计训练可以巩固与加深有关机械课程设计方面得理论知识; 学习与掌握一般机械设计得基本方法与步骤,培养独立设计得能力,为后续得专业课程设计及毕业设计打好基础、做好准备; 3．使学生具有查询规范手册、图册与有关设计资料得能力。 在工艺规程中,零件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,还要用机床夹具。机床夹具就是机床与工件之间得连接装置,使工件相对于机床获得正确得位置。机床夹具得好坏将直接影响工件加工表面得位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置得过程,称为定位。当工件定位后,为了避免在加工中受到切削力、重力等得作用而破坏定位,还应该用一定得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得操作,称为夹紧。将工件定位、夹紧得过程称为装夹。工件装夹就是否正确、迅速、方便与可靠,将直接影响工件得加工质量、生产效率、制造成本与操作安全等。机床夹具在生产中应用十分广泛。
机床夹具课程设计任务书 设计思想与不同方案对比 1、钻床夹具设计: (1)设计前得准备工作 ①明确工件得年生产纲领:就是夹具总体方案确定得依据之一,决定了夹具得复杂程度与自动化程度。如在小批量生产中, 常采用固定式 质量 材料 毛坯种类 0、45㎏ 45 模锻件 设计要求 1、用计算机绘制总装图一张(A2图)、指定零件图一张(A3图); 2、设计说明书一份(包括零件图分析、定位方案确定、定位误差确定、定位误差 计算等内容); 3、设计时间:7天。 审 核 批 准 年 月 日 评 语
工装夹具设计知识 一、工装夹具设计的基原则 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。 (5)制造工装夹具的材料
9种工装夹具的设计要点有哪些？ 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 工装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，而设计工装夹具时,如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。工装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。 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加工过程； 3、满足装夹过程中简单与快速操作； 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、尽可能选用标准件作为组成零件； 8、形成公司内部产品的系统化和标准化。 二、工装夹具设计基本知识 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产能情况相适应，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。 4、使用性能好工装夹具应具备足够的强度和刚度，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。工装夹具还应排屑方便。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，设计时应根据订单及产能情况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。 三、工装夹具设计规范化概述 1、工装夹具设计的基本方法与步骤 设计前的准备工装夹具设计的原始资料包括以下内容： a)设计通知单，零件成品图，毛坯图和工艺路线等技术资料，了解各工序的加工技术要求，定位和夹紧方案，前工序的加工内容，毛坯情况，加工中所使用的机床、刀具、检验量具，加工余量和切削用量等； b)了解生产批量和对夹具的需用情况；
机械制造技术基础课程设计任务书 设计题目：制定分度盘（一）零件（图5-26）的加工工艺，设计钻8-φ7孔的钻床夹具 设计要求： 1、中批生产； 2、选用通用设备； 3、采用手动夹紧机构； 设计内容：1、绘制加工工件图，计算机绘图； 2、制订零件的加工工艺过程，填写零件加工艺过程卡一张 和钻8-φ7孔工序的工序卡。 3、设计指定的工序夹具，绘制夹具全套图纸； 4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的写； 5、答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说书、 工艺过程卡和工序卡，并交电子文稿。 设计时间：2013年11月11日至11月22日 答辩时间：2013年11月12日 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 系主任： 2013年11月9日
目录 序言 (4) 第一章零件的分析 (5) （一）零件的作用 (5) （二）零件的工艺分析 (5) 第二章工艺规程设计 (6) （一）确定毛坯形式 (6) （二）基面的选择 (7) （三）制定工艺路线 (7) （四）机械加工余量.，工序尺寸及尺寸的确定 (8) （五）确定切削用量级基本工时 (8) 第三章专用夹具设计 (10) （一）设计主旨 (10) （二）夹具设计 (10) （三）定位基准的选择 (10) （四）切削力和夹紧力的计算 (11) （五）定位误差分析 (12) （六）夹具设计及操作的简要说明 (13) 参考文献 (15)
序言 大学临近尾声，我们很多的基础课，比如《机械原理》《机械设计》《机械制造基础》《工装设计》都已经结束了。机械制造工艺学课程设计就是我们学完了这些基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此。它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。 对我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 由于知识范围的限制和能力的欠缺，在整个设计过程中我存在很多的不足，但是在老师的知道下我真的学到了很多以前没有接触到的知识和能力。
目录 1绪论 (3) 2.支撑块的分析 (4) 2.1支撑块的工艺分析 (4) 2.2支撑块的工艺要求 (4) 3.机械加工工艺规程设计 (6) 3.1加工工艺过程 (6) 3.2确定各表面加工方案 (6) 3.2.1影响加工方法的因素 (7) 3.2.2加工方案的选择 (7) 3.3 确定定位基准 (8) 3.3.1粗基准的选择 (8) 3.3.2精基准的选择 (9) 3.4工艺路线的拟订 (10) 3.4.1工序的合理组合 (10) 3.4.2加工工艺路线方案的比较 (11) 3.4.3工艺方案比较与分析。 (13) 3.5 支撑块的毛坯尺寸的确定 (13) 4.夹具设计 (15) 4．1研究原始质料 (15) 4．2定位基准的选择 (16) 4．3切削力及夹紧力的计算 (16) 4．4误差分析与计算 (26) 4．5夹具设计及操作的简要说明 (29) 5.钻孔时间 (30) 5.1确定第一次切削用量 (30) 5.1.1 确定背吃刀量 (30) 5.1.2确定进给量 (30) 5.1.4确定麻花钻的磨钝标准及耐用度 (30) 5.1.5确定机床主轴转速n (30) 5.1.6确定时间定额 (30)
5.2 确定第二次切削用量 (31) 5.2.1 确定背吃刀量 (31) 5.2.2 确定进给量 (31) 5.2.3 确定切削速度 (31) 5.2.4确定麻花钻的磨钝标准及耐用度 (31) 5.2.5确定机床主轴转速n (31) 5.2.6确定时间定额 (31) 6.心得体会 (32) 参考文献34
郑州科技学院 机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计支承块零件的机械加工工艺规程及夹具设计 内容： 1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡 1份 4.机械加工工序卡 1份 5.夹具设计装配图 1张 6.夹具体零件图 1张 7.课程设计说明书 1份 班级：机制本16班 姓名：张鹏飞 学号：201233477 指导教师：杨晨 教研室主任： 2015 年 10 月 20 日
机械制造技术课程设计说明书 设计题目：制定分度盘加工工艺，设计钻 8-φ7 孔的钻床夹具 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械09-2 学号： 0930060207 姓名： 指导教师：陶 机械工程系 2012年月日 哈尔滨理工大学 机械制造技术基础课程设计任务书 设计题目：制定分度盘（一）零件（图5-26）的加工工艺，设计钻8-
φ7孔的钻床夹具 设计要求： 1、中批生产； 2、选用通用设备； 3、采用手动夹紧机构； 设计内容：1、绘制加工工件图，计算机绘图； 2、制订零件的加工工艺过程，填写零件加工艺过程卡一张 和钻8-φ7孔工序的工序卡。 3、设计指定的工序夹具，绘制夹具全套图纸； 4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的写； 5、答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说书、 工艺过程卡和工序卡，并交电子文稿。 设计时间：2012年11月26日至12月14日 答辩时间：2012年12月14日 班级：机械09-2班 学号：0000000000 学生姓名： 00000 指导教师： 系主任： 2012年月日
目录 序言 (4) 第一章零件的分析 (5) （一）零件的作用 (5) （二）零件的工艺分析 (5) 第二章工艺规程设计 (6) （一）确定毛坯形式 (6) （二）基面的选择 (7) （三）制定工艺路线 (7) （四）机械加工余量.，工序尺寸及尺寸的确定 (8) （五）确定切削用量级基本工时 (8) 第三章专用夹具设计 (10) （一）设计主旨 (10) （二）夹具设计 (10) （三）定位基准的选择 (10) （四）切削力和夹紧力的计算 (11) （五）定位误差分析 (12) （六）夹具设计及操作的简要说明 (13) 参考文献 (15) 序言 大学临近尾声，我们很多的基础课，比如《机械原理》《机械设计》《机械制造基础》《工装设计》都已经结束了。机械制造工艺学课程设
夹具设计说明书 1 夹具方案的论证 本专用钻模用于钻杠杆臂的钻削以及另一垂直方向13孔的钻加工。由于加工精度不高，属于单工步工序应采用固定钻套。由于与分布在小同表而且相互垂直，加工时由手工操作连同工件起翻， 所以以应采用翻转式钻模。此种钻模在设计制造时应注意安装位置的平稳性及切屑的排出等问题。 本工序(孔的钻、扩、铰)之前已加工完各平面且内孔，提供了本工序的加工定位基准。为此根 据加工要求确定定位方案为完伞定位。 夹紧机构采用螺旋夹紧机构，简甲可靠。 本工序采用立钻Z5025机床，刀具为标准麻花钻。机床与刀具均为通用型号，故夹具设计应使其适应机床与刀具，由于是中小批量生产，夹具的结构力求简单，易于制造，操作方便。 2夹具的结构及特点 2.1夹具的结构 本钻模属翻转钻模(适合重不大于10kg小件)加工时翻转使用，在工作台上不安装，本夹具主要由钻模体、上模板、定位轴、辅助支撑等组成。 2.2夹具的特点 铸造钻模体 钻模板还可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板和悬挂式钻模板。 本夹具根据结构特点，以及13加工皆采用固定模板。这样可以保证较高的中 心距精度，用两对角线布置的定位锥销来定位，再由两对角线布置的螺钉紧。 本夹具有辅助支撑: 3．定位： 3.1定位与定位原理 本夹具在钻模中采用完全定位，即六点定位，用适当分布的六个约束点限制工件的六个自由度。 3.2定位方式 本钻模定位属于组合定位：22圆柱孔用于短销定位，限制两个自由度，端平面(42-22环形面)定位，限制三个自由度，形成了短销加宽环形平血组合，共限制五个自由度。另用一个防转定位销定位，限制一个定位度。防转定位销定在工件的另一端厚10mm，lO的侧面(见左视图)位置，可防止 工件转动。 对于一孔一端面的定位基准我们设计了定位柱。 定位柱的结构分三段： 安装部分：42下端面往下16安装柱，安装螺纹M12。(加垫圈、锁紧螺母)是用来定位柱安装在钻模体上的。 定位部分：42上端面加上往上22定位颈。(长度较短，与22长25 通孔是间隙配合，作定位时属短销
序言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后最后，设计钻49 开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
组合夹具设计说明书 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
学校代码： 10128 学号： 课程论文 题目：铣床组合夹具设计 学生姓名： 学院： 班级： 指导教师： 2013年 7 月 12 日
摘要 本论文是结合目前实际生产中，常常发现仅用通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件生产效率低劳动强大，加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计两种夹具：铣床夹具和钻床夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。 本次设计为铣槽用的夹具，它针对零件的结构特点，采用了组合式的定位方案，以支承板、圆柱销等作为定位元件。使工件安装方便，且能保证加工精度。压紧装置以杠杆原理为核心，采用压板压紧工件，左侧压板压紧之后右侧自动压紧。其具有夹紧力装置，具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化的特点，可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，从而可以有效地减轻工人的劳动强度和增加劳动效率。铣床夹具具有提高生产率、扩大机床工艺范围、减轻工人劳动强度以及保证生产安全等特点。因此，对夹具知识的认识和学习以及设计新式的适合实际生产的夹具在今天显得尤为重要起来。 关键词：铣床夹具，定位，夹紧
Abstract The present paper is combing the actual production at present, which is that either using universal fixture cannot meet only production requirements or using universal fixture clamping work-piece to product is poor efficiency and powerful labor and not high processing quality or often it need to increase crossed process, to specially design two fixture: milling fixture and drilling fixture, mainly including schemes of fixture positioning, clamping and cutter, the design of the concrete and the TAB folder and the analysis of machining precision et al. The milling fixture, mainly is used to process dial the fork parts milling is aimed at connecting rod of the structural features and adopted the "one-two" targeted programmes to ensure that the workpiece be processed on the location accuracy, more convenient installation of the workpiece, assisted by a short working hours. The fixture with clamping force device has
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。
分度盘钻孔夹具课程设计说明书
有全套 1零件的工艺性分析 1)该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改进材料的切削性能。 2)工序安排以台阶面和Φ100g6的外圆表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。 3)分度盘大端面对Φ35H7mm孔中心线有垂直度要求；外圆台阶面对Φ100g6mm外圆轴心线有垂直度要求；Φ100g6mm外圆与Φ35H7mm孔有同轴度要求；6×M12螺纹与和6×Φ32mm孔对100g6mm外圆轴心线有位置度要求，可在偏摆仪上用百分表检查同轴度及垂直度。 1
2机械加工工艺规程设计 2.1分度盘的工艺分析及生产类型的确定 2.1.1分度盘的用途 分度盘是一种高精度的分度定位元件。主要用于需要高精度分度定位的金属切削机床和专用夹具上。 2.1.2分度盘的主要技术要求 按表1-1形式将该分度盘的主要技术要求列于表6-1中。 表2-1 分度盘零件的主要技术要求 2
6×Φ32孔6×Φ32H7 IT7 12.5 Φ0.25 D○M Φ35孔Φ35H7 IT7 3.2 Φ36孔Φ36 IT13 12.5 Φ21孔Φ21 IT13 12.5 螺纹孔6×M12-6H IT6 3.2 Φ0.25 D○M 6×Φ12孔6×Φ12± 0.05 IT10 3.2 Φ0.1 D Φ10销孔Φ10H7 IT7 3.2 Φ12孔底面10 IT13 3.2 Φ32孔底面20 IT13 12.5 弧形槽底面10 IT13 3.2 3
2.1.3审查分度盘的工艺性 1）零件材料45钢，切削加工性良好。 2）分度盘Φ100g6mm外圆与Φ35H7mm孔有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。 3）主要表面虽然加工精度较高，但能够在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来。 2.1.4确定分度盘的生产类型 依设计题目可知生产类型为：大批大量生产 2.2确定毛坯绘制毛胚图 2.2.1毛坯选择 根据材料45钢，生产类型为大批大量生产及零件形状要求，可选择模锻件。毛坯的拔模斜度5°。 2.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 1）公差等级 由分度盘零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级 为普通级。 2）锻件重量 根据机械加工后零件的形状及零件材料，估算锻件毛坯重 量为t m=7.50kg。 4
有全套 1零件的工艺性分析 1)该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。 2)工序安排以台阶面和Φ100g6的外圆表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。 3)分度盘大端面对Φ35H7mm孔中心线有垂直度要求；外圆台阶 面对Φ100g6mm外圆轴心线有垂直度要求；Φ100g6mm外圆与Φ35H7mm 孔有同轴度要求；6×M12螺纹与和6×Φ32mm孔对100g6mm外圆轴心线有位置度要求，可在偏摆仪上用百分表检查同轴度及垂直度。 2机械加工工艺规程设计 2.1分度盘的工艺分析及生产类型的确定 2.1.1分度盘的用途 分度盘是一种高精度的分度定位元件。主要用于需要高精度分度定位的金属切削机床和专用夹具上。 2.1.2分度盘的主要技术要求 按表1-1形式将该分度盘的主要技术要求列于表6-1中。 表2-1 分度盘零件的主要技术要求 加工表面尺寸及偏差 /mm 公差及精度 等级 表面粗糙度 Ra/μm 形位公差/mm 大端面Φ180 IT12 12.5 ⊥0.02 C
外圆台阶面 1.6 ⊥0.01 D 小端面Φ100g6 IT6 12.5 大外圆Φ180 IT12 12.5 小外圆Φ100g6 IT6 1.6 ◎Φ0.01○M C○M 6×Φ32孔6×Φ32H7 IT7 12.5 Φ0.25 D○M Φ35孔Φ35H7 IT7 3.2 Φ36孔Φ36 IT13 12.5 Φ21孔Φ21 IT13 12.5 螺纹孔6×M12-6H IT6 3.2 Φ0.25 D○M 6×Φ12孔6×Φ12± 0.05 IT10 3.2 Φ0.1 D Φ10销孔Φ10H7 IT7 3.2
工装夹具设计手册 工装夹具设计的基本知识 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工件图样几技术条件 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的标准化资料，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 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，主要包括接头的定位件，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理。 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
焊接工装夹具设计说明书
课程设计 课程名称：焊接工艺与工装课程设计 设计题目：“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 专业：焊接技术与工程班级： 姓名：学号： 评分：指导教师(签名)： 2013 年 1 月 18 日
长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 学生姓名：班级： 指导老师： 摘要：在“长江750B摩托车侧停支架”的焊接中，焊接的夹具在施焊的过程中必不可少，良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性，保证焊接过程的快速稳定，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 关键词：焊接；设计；侧停支架
目录 1 序言 (1) 1.1 焊接工装夹具的运用 (1) 1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1) 2 夹具设计任务 (3) 2.1 焊接产品（复合件）“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3) 2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3) 3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4) 4 主要零件设计的说明 (4) 4.1 底板 (4) 4.2 插销机构 (4) 4.3 螺旋夹紧机构 (4) 4.4 V型块 (6) 4.5 钩形夹管器 (6) 4.6 非标准主要零件的设计 (7) 5 夹具的装配 (7) 5.1 夹具的操作步骤 (7) 5.2 夹具使用注意事项 (7) 6 本次课程设计小结 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录 A 工艺规程路线单 (11) 附录 B 焊接工艺规程 (12)
1零件的工艺性分析 1)该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。 2)工序安排以台阶面和Φ100g6的外圆表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。 3)分度盘大端面对Φ35H7mm孔中心线有垂直度要求；外圆台阶 面对Φ100g6mm外圆轴心线有垂直度要求；Φ100g6mm外圆与Φ35H7mm 孔有同轴度要求；6×M12螺纹与和6×Φ32mm孔对100g6mm外圆轴心线有位置度要求，可在偏摆仪上用百分表检查同轴度及垂直度。 2机械加工工艺规程设计 2.1分度盘的工艺分析及生产类型的确定 2.1.1分度盘的用途 分度盘是一种高精度的分度定位元件。主要用于需要高精度分度定位的金属切削机床和专用夹具上。 2.1.2分度盘的主要技术要求 按表1-1形式将该分度盘的主要技术要求列于表6-1中。 表2-1 分度盘零件的主要技术要求 加工表面尺寸及偏差 /mm 公差及精度 等级 表面粗糙度 Ra/μm 形位公差/mm 大端面Φ180 IT12 12.5 ⊥0.02 C 外圆台阶面 1.6 ⊥0.01 D 小端面Φ100g6 IT6 12.5
大外圆Φ180 IT12 12.5 小外圆Φ100g6 IT6 1.6 ◎Φ0.01○M C○M 6×Φ32孔6×Φ32H7 IT7 12.5 Φ0.25 D○M Φ35孔Φ35H7 IT7 3.2 Φ36孔Φ36 IT13 12.5 Φ21孔Φ21 IT13 12.5 螺纹孔6×M12-6H IT6 3.2 Φ0.25 D○M 6×Φ12孔6×Φ12± 0.05 IT10 3.2 Φ0.1 D Φ10销孔Φ10H7 IT7 3.2 Φ12孔底 面 10 IT13 3.2 Φ32孔底 面 20 IT13 12.5
夹具设计计算说明书 （重卡转向节） 系别:机械工程学院 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 完成时间:
目录 一、夹具设计原始条件： (1) 二：选择定位方式： (1) 2.2 两孔定位 (2) 三.定位误差的分析与计算： (2) 3.1：工件以组合表面定位时的定位误差 (3) 3.2:转角误差 (3) 四. 夹紧装置的设计 (4) 4.1.夹紧力的确定 (4) 4.1.1夹紧力的方向 (4) 4.1.2夹紧力的作用点 (5) 4.1.3夹紧力大小的确定 (5) 4.2 钻削切削力的计算 (6) 4.2.1 钻削力矩 (6) 4.2.2钻削力 (6) 4.3 校核 (6) 五．参考书目 (7)
一、夹具设计原始条件： 1：生产纲领：5000件/年，属于中批生产 2：生产工序：工序11，钻扩铰2×30φ孔 (1):钻15φ孔 （2）：钻28φ孔 （3）：扩孔钻扩29.85φ孔 （4）：铰30φ孔，保证尺寸30H8 二：选择定位方式： 由于转向节法兰盘底部已加工较大平面并且在法兰盘上有两个垂直于底部平面的孔。在30φ之间有一个12φ的工艺孔，所以可以选取法兰盘底部大平面与两个孔进行一面两孔定位。 法兰盘底部大平面作为第一定位基准限制工件的 ,,z x y 三个自由度定位元件为 支撑板。12φ工艺孔的中心线作为第二定位基准，限制工件,x y 两个自由度，定位 元件为短圆柱销。10φ工艺孔的中心线作为第三定位基准，限制工件z 一个自由度， 定位元件是短菱形销。这样工件可以完全定位。 2.1平面定位： 平面定位采用支承板定位。由于与支承板接触的工件的面的形状并且表面粗糙度Ra3.2。根据《机床夹具设计手册》的表2-1-10选取支承板的型号为B12×80 GB 2236-80。 具体尺寸如下：
杭州万向职业技术学院课程设计说明书 题目： XXXXX 夹具设计 系别：应用工程系 专业：机电一体化技术 班级：机电15-3班 姓名： XXX 指导教师：叶爱娟 2016 年 03 月 11 日
毕业设计作品原创性声明 本人所呈交的毕业设计作品是本人在导师的指导下进行的设计创作（撰写）工作所取得的成果。据我所知，除设计作品中已经注明引用的内容外，本设计作品不包含其他个人已经发表过得成果。对本设计作品的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在设计作品中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期：
目录 前言 (4) 1 零件图的分析 (5) 1.1零件的结构特点分析 (5) 1.2零件的技术要求分析 (5) 2 零件的工艺分析...................................... 错误！未定义书签。 3 机械加工余量、切削用量及工序尺寸的确定 (5) 3.1被加工表面 (7) 3.2加工余量及公差 (7) 3.3切削用量 (7) 4 夹具设计问题的提出 (7) 5定位基准的确定 (8) 6 定位误差分析与计算 (9) 7 夹紧装置的设计 (10) 8 夹具装配图和零件图.................................. 错误！未定义书签。设计小结 .. (5) 参考文献 (5)
前言
1 零件图的分析 1.1零件的结构特点分析 （图1-1） 从图1-1中可以看出，该零件属于。 1.2零件的技术要求分析 2 零件的工艺分析 该零件是汽车等速驱动轴中的星形套。在钟形壳里面，与保持架和六个钢球配合在一起使用。星形套是等速万向节固定端起连接和保持架并传递扭距的作用。 由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需要设计专用夹具。 星形套工艺流程：正火——钻孔（外协）——精车基面及内孔——精车另一端面及外球面——拉花键——铣球道——铣倒角——铣尖角——铣缺口——热处理（清洗、烘干、渗碳、淬火、清洗、回火）——喷砂（外协）——磨外球面——磨球道。 3 机械加工余量、切削用量及工序尺寸的确定 设计小结