车床加工半螺母的夹具设计
摘要：通过介绍了一种在车床上加工半螺母的夹具设计及使用方法，本文以实际例子论述了在车床上加工半螺母的加工工艺、夹具设计原理和制造夹具的工艺方法。
关键词：车床；半螺母加工；夹具设计
中图分类号：g712 文献标识码：a 文章编号：1672-5727（2012）07-0136-02
零件：半螺母零件采用zcuzn38（铸造黄铜）材料铸造。毛坯以两件合并铸造；通过各工序加工完成后，在铣床上用锯片铣刀切开，完成两件半螺母零件。车削梯形螺纹前，毛坯上、下两底面及4-m12螺纹孔已加工好；2-φ10mm销孔钻孔后铰至为2-φ10h9
（+0.036+0 ），作为工件装夹时定位用。现在车床上加工半螺母零件的梯形螺纹工序。梯形螺纹为tr50×4-7h（大径、中径、小径公差见图1）相对于底面（p面）要求达到平行度0.10mm的形位公差要求。
夹具使用方法：工件以“两孔一面”定位形式安装在夹具的直角角铁上（件5直角铁），并借助于工件上两个m12螺纹孔用两只螺钉紧固工件（件1紧固螺钉）。为了增加工件的装夹刚性，在上端增加一个辅助支承。使用时先松开螺钉3（件3紧固螺钉），将支承套2（件2支承套）向上转动，装上工件并旋紧螺钉1，然后转下支承套2，旋紧螺钉4（件4紧固螺钉），再锁紧螺钉3后便可以加
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。
车床组合夹具设计 摘要 根据六点定位原理和定位基准的选择原则，采用长V型块，支承块和定位挡铁定位。长V型块置于拱形肋板后限制x轴的两自由度和z轴的两自由度，挡铁置于孔端限制绕y轴旋转的自由度，支承块置于肋板下方限制沿y轴移动的自由度。依据相关原理计算定位误差。根据夹紧方式的选择原则，选择夹紧元件为压板压头和V型块，然后通过切削力进行夹紧力的计算。夹紧的动力装置选用手动压紧装置。按照定位元件和夹紧元件设计连接件。 以所选元件和装置为基础确定夹具总体布局和夹具体的结构形式，并确定好定位元件在夹具体上的位置。绘制夹具方案设计，进行工序精度分析。对以上设计进行审核。最后设计夹具总装配图。 关键词：组合夹具；定位；夹紧；三通接头
Lathe modular jig and fixture design Abstract According to six localizations principles and selection principle of the localization datum, using the long V block, the supporting block and the localization comes true the hard localization. The long V block putted in the arch ribbed plate to limit two degrees of freedom in the x axis and the z axes two degrees of freedom, the iron putted in the hole end limit to the degree of freedom which circle the y rotation of axis, the supporting block putted under the ribbed plate to limit degree of freedom along the y axis migration. Position error is reckoned by the correlation principle. According to the way of the selection principle, discharge head and V block is selected to clamp the part. Then computation of the strength is achieved by carrying on through the cutting force clamps. The power of clamps is from the hydraulic unit. Design of bridge piece is according to the location part and the clamp part. The guide part designing in this topic is not requested because the cutter bar is short. Other parts and equipment are designed following last process. The jig overall arrangement and concrete structure of the body clamp are determined with the above part and the equipment. The position of the components in the kits specific location must be guaranteed, and then design the jig, carry on the working procedure precision analysis. The design review is following. Finally the jig assembly drawing is achieved. Keywords: Modular jig and fixture; location; clamp; union tee
学士学位论文 论文题目:开合螺母加工工艺流程以及车削夹 具设计 院(部)名称: 学生姓名: 专业: 学号: 指导教师姓名: 论文提交时间: 论文答辩时间: 学位授予时间:
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摘要 本次毕业设计主要介绍了开合螺母的加工工艺流程以及车削专用夹具的设计。工作内容包括主要分为工艺过程设计以及夹具设计两个部分 加工工艺过程设计中主要工作包括：对开合螺母结构进行了分析，对生产工艺进行了分析，制定了加工工艺路线，确定了重要工序尺寸、加工余量、切削用量、车床以及刀具，最后完成了加工工艺过程卡和加工工序卡。 夹具设计中主要工作包括：分析任务要求，确定夹具体型式，分析定位原理与定位误差，确定加紧方案，计算加工过程中切削力、夹紧力并对其进行了校核，设计了夹具的主要零件。 关键字：加工工艺，工艺流程，工艺卡片，夹具
ABSTRACT This graduated design introduced the manufacturing process of split nuts and the design of special fixture on split nuts two parts In the part of processing manufacturing process, I analyzed the structure of split nuts and manufacturing process, established manufacturing route, procedure dimension, machining allowance, cutting conditions, machinery tools and cutting tools, at last I finished manufacturing flow craft cards and manufacturing process cards In the part of special fixture, I analyzed the requirements of task and positioning principle, established the structure of fixture and project of clamping, counted clamping force and cutting force, at last I designed the important parts of this fixture. Key words: manufacturing processes, process flow, engineering flow sheer, fixture
C6140车床对开合螺母座工艺规程与工装设计 课程设计(论文) C6140车床对开合螺母座工艺规程与工装 设计 学号：12151067 姓名：高金宝 专业：机械工程 系别：机械与电气工程系 指导教师： 朱庆芹 二○一五年十二月 目录 1零件的分析 (1) 1.1零件的分析 (1) 1.2确定铸造方案 (1) 1.3毛坯的确定 (1) 1.4确定毛坯的基本尺
1.5 确定铸件的尺寸偏差 (1) 1.6 零件的作用 (2) 2工艺规程设计 (2) 2.1加工原则 (2) 2.2基面的选择 (2) 2.3工序的确定 (2) 2.4工艺路线 (3) 2.5机械加工余量，工序尺寸和毛胚尺寸确定 (3) 2.6 确定切削用量及基本工时 (4) 3机床夹具设计 (9) 3.1工序尺寸精度分
3.3定位元件的确定 (10) 3.4定位误差分析计算 (10) 3.5.夹紧方案及元件的确定 (11) 3.6机床夹具装配图的技术要求 (12) 结论......................................................................................................................... 12 参考文献 (14) 1零件的分析 1.1零件的分析 根据零件的生产钢领为500件/年，零件为中批量生产。性能要求：上下螺母动作同步，螺母与丝杠的同轴度。 制定工艺路线的出发点是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到保证。在生产纲领确定的条件下，可以考虑采用万能的专用夹具等，并尽量使工序集中来提高生产率，考虑经济效果，减少成本。 1.2确定铸造方案
第六章机床夹具设计原理 本章主要介绍以下内容： 1．机床夹具概述 2．工件的定位原理及定位元件 3．定位误差分析计算 4．工件的加紧及夹紧装置 5．机床夹具的设计要求及设计步骤 6．机床夹具设计举例 课时分配：1、2，各一个学时，3、两个学时，4、5、6，共两个学时 重点：工件的定位原理及定位元件；定位误差分析计算 难点：定位误差分析计算 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。而要实现这一要求，又必须满足三个条件：①一批工件在夹具中占有正确的加工位置；②夹具装夹在机床上的准确位置；③刀具相对夹具的准确位置。这里涉及了三层关系：零件相对夹具，夹具相对于机床，零件相对于机床。工件的最终精度是由零件相对于机床获得的。所以“定位”也涉及到三层关系：工件在夹具上的定位，夹具相对于机床的定位，而工件相对于机床的定位是间接通过夹具来保证的。工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧力把工件固定，使工件保持在准确定位的位置上，否则，在加工过程中因受切削力，惯性力等力的作用而发生位置变化或引起振动，破坏了原来的准确定位，无法保证加工要求。这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。 6．1 夹具 一、机床夹具概述 1.机床夹具的概念 机床夹具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。 2.机床夹具的分类 机床夹具可根据其使用范围，分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。机床夹具还可按其所使用的机床和产生加紧力的动力源等进行分类。根据所使用的机床可将夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具（钻模）、镗床夹具（镗模）、磨床夹具和齿轮机床夹具等，根据产生加紧力的动力源可将夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。
典型机床夹具及其设计要点 1.车床夹具 车床夹具大部分是安装在机床的主轴上，用于加工回转成形面。 (1)车床夹具的结构类型及特点 1)角铁式车床夹具主要用在工件形状复杂，被加工表面的轴线与定位基面呈平行关系或构成一定角度。 图2-33为开合螺母车削工序图。图2-34是加工上述工件的车床夹具。 图2-33 开合螺母车削工序图 图2-34 角铁式车床夹具 2)心轴类车床夹具适合于工件以孔为定位基准的车削或磨削等工序中。 3)花盘式车床夹具对形状复杂的工件，在加工一个或几个与基准平面垂直的孔时，就可采用此类夹具。图2-35为齿轮泵壳体的加工工序图。图2-36为车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具。
图2-35 齿轮泵壳体工序图 图2-36 车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具 (2)车床夹具的设计要点 1)定位装置的设计加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。 2)夹紧装置的设计夹紧力必须足够，自锁性要好。 3)车床夹具与车床主轴的联接要求夹具的回转轴线与车床主轴轴线有尽可能高的同轴度。夹具与车床主轴的联接方式有：采用锥柄联接；采用过度盘联接。 4)夹具总体结构设计夹具的外形尺寸应尽量小，重心与回转轴线重合，以减小离心力和回转力矩的影响。悬伸长度L域外轮廓直径D之比为： D≤150mm的夹具，L/D≤1.25; D=150~300mm的夹具，L/D≤0.9; D≥300mm的夹具，L/D≤0.6。
（２）弹性斜定心夹紧机构利用定位、夹紧元件的均匀弹性变形来实现定心夹紧的．这种机构定心精度高，但变形量小，夹紧行程小，只适用于精加工中．根据弹性元件不同，有膜片夹具、碟形弹簧夹具、液压塑料薄壁套筒夹具等类型。
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。
材料牌号HT200 毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数备注 工序号工名 序称 工序内容 车 间 工 段 设备工艺装备 工时 准终单件 001 铸铸造 005 热退火 010 铣装夹：见工序图[10] X6132专用夹具、游标卡尺、锯片铣刀 粗铣平面 015 钻装夹：见工序图[15] Z5125A专用夹具、游标卡尺、φ11。5钻头、φ11。 85扩孔钻头 钻φ11.5孔，深20 扩φ11.85孔 020 车装夹：见工序图[20] X6132游标卡尺、锯片铣刀 粗铣B面 铣空刀槽 铣导轨面 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期
材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数备注 工序号工名 序称 工序内容 车 间 工 段 设备工艺装备 工时 准终单件 025 刨装夹：见工序图[25] B6025A刨刀、游标卡尺 粗刨A、C面 030 镗装夹：见工序图[30] T68 游标卡尺、镗孔刀 粗镗φ52内孔 035 钻装夹：见工序图[35]Z5125A φ8钻头、游标卡尺 钻φ8孔 040 钻装夹：见工序图[40] Z5125A 游标卡尺、φ6.5钻头 钻φ6.5孔 045 铣装夹：见工序图[45] X6132 游标卡尺、锯片铣刀 铣底面 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期
材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数备注 工序号工名 序称 工序内容 车 间 工 段 设备工艺装备 工时 准终单件 050 铰装夹：见工序图[50]CA6140 φ12铰刀、专用量具 粗铰φ12 精铰φ12 055 铣装夹：见工序图[55]X6132 游标卡尺、锯片铣刀 半精铣B面、导轨面、R37内孔面 精铣B面、导轨面 060 刨装夹：见工序图[60] B6025A 刨刀、游标卡尺 半精刨A、C面 精刨A、C面 065 镗装夹：见工序图[65] T68 镗刀、专用量具 半精镗φ55孔 精镗φ55孔 倒角1.5x45° 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 标记处 数 更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期
设计轴承座零件的机加工工艺 （2×φ13孔底表面粗糙度R a,改成2×φ9的孔表面粗糙度R a,；轴承底座台阶面的平面度形状公差改成） （一）轴承座零件的功用 轴承座主要用于装夹轴承，给定动力从而实现轴承轴及轴上零件做确定的运动，故轴承座是支撑和固定轴承用的。轴承座的轴承孔φ30+ 装夹轴承，底座上的两个Φ9孔是和其它 紧固件一起其紧固作用的，有一定粗糙度要求的底座上两个φ8+ 孔是和其它配合件装配起限位作用的。φ6孔和φ4孔是轴承与轴承座配合是起润滑作用。 （二）加工技术要求分析 轴承座零件的主要技术要求分析见表1。 加工表面加工尺寸要求 /mm 主要尺寸精 度等级要求 表面质量要求 /μm 形位精度要求 /mm 备注 φ30+ 0孔 φ30+ ×38，两端 孔口倒角 IT7基准C
轴承座底面上φ6通孔，轴承底座左、右侧面，轴承底座前端面上φ4通孔。 二、确定轴承座零件加工毛坯 有轴承座零件图知道，材料是HT200。这也基本决定了轴承座的毛坯制造形式和毛坯图的结构。 （一）轴承座零件的毛坯类型 轴承座零件的毛坯制造形式选择砂型铸造。 （二）轴承座的毛坯图 图1 轴承座零件的毛坯图 三、设计轴承座零件的机加工工艺路线 轴承座零件的机加工工艺路线设计，从方法上是和轴零件的工艺路线设计思路相类似的。先确定单个加工表面的加工方案及热处理的位置安排，然后安排好加工面之间的加工顺序，就可以设计出工艺路线了。 （一）选择轴承座加工面加工方案 轴承座的结构面中，由除了轴承孔处R22的圆弧面不需要加工外，其余的加工面的几个方案选择结果见表所示。 表2 轴承座加工面的加工方案
一、车床夹具的主要类型 在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或床身上。后一类属机床改装范畴，应用较少，不做介绍。车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式和花盘式等。 1.定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。 2．角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。 3．花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。 二、车床夹具设计要点 1．车床夹具与主轴的连接方式 由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转，夹具与主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度，故要求车床夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度，且要连接可靠。通常连接方式有以下几种： （1）夹具通过主轴锥孔与主轴连接 （2）夹具通过过渡盘与机床主轴连接 2。对定位及夹紧装置的要求 （1）为保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位表面进行仔细找正。
（2）设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重合。 （3）车床夹具的平衡及结构要求 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具，设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主轴轴承的磨损。 车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，为保证加工过程的稳定性；夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量小，使重心靠近主轴前支承。为保证安全，夹具体应制成圆形，加具体上的各元件不允许伸出夹具体直径之外。此外，夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排出或清理。 1 ．设计定位装置时应使加工表面的回转轴线与车床主轴的回转轴线重合。 2 ．设计夹紧装置时一定要注意可靠，安全。因为夹具和工件一起随主轴旋转，除了切削力还有离心力的影响。因此夹紧机构所产生的夹紧力必须足够，自锁要可靠，以防止发生设备及人身事故。 图 6-29 为夹紧力实施方案的比较。图 6-29b 的夹紧方案安全可靠性优于图 6 -29a 的夹紧方案。 3 ．夹具与车床主轴的连接方式，根据夹具体径向尺寸的大小，一般有两种方法： （ 1 ）对于径向尺寸 D ＜ 140mm , 或 D ＜ (2—3)d 的小型夹具，一般用锥柄安装在主轴的锥孔中，并用螺栓拉紧。如图 6— 30a 所示。
机电及自动化学院 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计课题：开合螺母 姓名： 学号： 0811111056 班级： 08机电一班 指导老师： 2012年1月10日 3. 机床夹具设计 3.1 机床夹具概论 3.1.1 夹具简介 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处
理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不 可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 3.1.2 机床夹具的概念 在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上，完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作，所使用的工艺装备称为夹具。 3.2机床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。然而，由于各类机 床加工方式的不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能。 3.2.1 机床夹具的主要功能 定位：确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 3.2.2 机床夹具的特殊功能 （1）对刀调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。
机制工艺课程设计 说明书 学校：交通大学海滨学院 专业：机械设计制造及自动化：朱宁 学号：嘿咻嘿咻嘿咻 目录
第一章机制工艺课程设计概述 (4) §1.1课程设计的目的 (4) §1.2课程设计的题目 (4) §1.3课程设计的容 (4) §1.4课程设计的进度表 (5) 第二章零件的工艺性分析 (6) §2.1对开合螺母机构的工作原理 (6) §2.2了解，分析产品的装配图和零件图 (6) §2.3审查零件的结构工艺性 (8) §2.4由零件的生产纲领决定生产类型 (8) 第三章毛坯的选择 (9) §3.1毛坯制造方法 (9) §3.2毛坯精度等级选择 (9) §3.3毛坯加工余量与标注 (9) §3.4毛坯浇注方式 (10) 第四章工艺规程制定 (11) §4.1草拟工艺路线 (11) §4.2定位基准选择与分析 (11) §4.3加工方案选择与分析 (15) §4.4确定加工方法 (15) §4.4草拟各个工序容 (16) 第五章钻2-Φ12H7孔钻模设计 (18)
§5.1定位方案分析与设计 (18) §5.2定位元件的结构设计 (19) §5.3对刀导向元件的设计 (20) §5.4夹紧方案设计 (22) §5.5夹具整体设计 (24) §5.6绘制夹具总图 (27) 第六章设计心得体会 (29) 参考文献 (30)
第一章机制工艺课程设计概述 1.1课程设计的目的 机制工艺课程设计是在学完了该门课程之后的一个重要的实践教学环节，机制工艺课程设计是对学生未来从事机械制造工艺工作的一次基本训练。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。 1、能熟练运用机制工艺课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2、提高结构设计能力。学生通过非标专用夹具设计的训练，应获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。 3、学会使用手册、图表及数据库资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。 1.2课程设计的题目 机制工艺课程设计题目：设计C6140车床对开合螺母下座零件的机械加工工艺规程及工艺装备。 1.3课程设计的容 C6140车床对开合螺母下座工艺规程；
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
《机械制造技术课程设计》说明书32137787 设计题目：对开螺母体下部 学生：沈吉宗 学号：10431027 专业：机械制造及自动化 班级：机英104 指导教师：王元刚
对开螺母体下部 一．零件的分析 1.1 毛坯生产类型 确定毛坯类型为10000件/年，由划分生产类型的参考数据确定为大批量生产，工作制度8小时/班制。 1.2 毛坯铸造形式 采用砂型铸造 1.3 毛坯精度尺寸 由表（2-5-1）得灰铸铁刀具切入金属层的厚度应大于表面层厚度，即大于1mm，小于4mm。 由JK67-62，确定灰铸铁铸件精度等级为2级（指尺寸精度和表面光洁度要求较高，或者大批、中批生产的铸件。 1.4 确定毛坯铸件的重量 通过计算，最后确定毛坯的重量为 4.079Kg，由表（2-5-2）确定重量偏差为7﹪。 1.5 确定机械加工余量 由表（2-5-5）确定2级铸铁件的机械加工余量：顶面加工余量为4.0mm，底面及侧面加工余量为3.0mm。 1.6 确定铸铁件的尺寸偏差 由(标-5-6)查得2级铸铁件尺寸偏差为±0.8mm。 1.7 零件的作用 题目所给定的零件是对开螺母体下部。对开螺母体是用于接通和断开从丝杠传来的运动。车削螺纹时，将开合螺母合上，丝杠通过对开螺母体传动溜板箱和刀架；否则就将对开螺母体脱开。车削螺母时，顺时针方向转动手柄，通过轴带动曲线槽盘转动，曲线槽盘上的曲线槽盘形状，通过圆柱销带动上半螺母在溜板箱体后面的燕尾形导轨内上下移动，使其相互靠拢，将对开螺母体和丝杠啮合。若逆时针方向转动手柄，则两半螺母相互分离，对开螺母体和丝杠脱开。槽盘的曲线槽是一段圆弧，此圆弧在接近槽盘中心部分的倾斜角比较小，目的是使对开螺母体闭合能自锁，不会因为螺母上的径向力而自动脱开。 二．工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为HT15-33灰铸铁,考虑到灰铸铁的抗缺口敏感性，减震性和耐优良等特点,因此应该选用铸件,以便使对开螺母体在使用中耐磨性良好,保证零件工作可靠.由于零件年产量为10000件,已达到成批生产的水平，及间的面积，采
铣床夹具设计示例 如图3-60所示，要求铣一车床尾座顶尖套上的键槽和油槽，试设计大批生产时所用的铣床夹具。 图3-60 铣顶尖套双槽工序图 根据工艺规程，在铣双槽之前，其它表面均已加工好，本工序的加工要求是：1) 键槽宽12h11。槽侧面对φ70.8h6轴线的对称度为0.1o mm，平行度为0．08mm。槽深控制尺寸64.8mm。键槽长度60士0.4mm。 2) 油槽半径3mm，圆心在轴的圆柱面上。油槽长度170mm。 3) 键槽与油槽的对称面应在同一平面内。 1、定位方案 若先铣键槽后铣油槽，按加工要求，铣键槽时应限制五个自由度，铣油槽时应限制六个自由度。 因为是大批生产，为了提高生产率，可在铣床主轴上安装两把直径相等的铣刀，同时对两个工件铣键槽和油槽，每进给一次，即能得到一个键槽和油槽均已加工好的工件，这类夹具称多工位加工铣床夹具。图5—20所示为顶尖套铣双槽的两种定位方案。
图3-61顶尖套铣双槽定位方案 方案l：工件以φ70.8h6外圆在两个互相垂直的平面上定位，端面加止推销，如图3-61a所示。 方案ⅱ：工件以φ70.8h6外圆在v形块上定位，端面加止推销，如图3-61b所示。 为保证油槽和键槽的对称面在同一平面内，两方案中的第二工位(铣油槽工位)都需用一短销与已铣好的键槽配合，限制工件绕轴线的角度自由度。由于键槽和油槽的长度不等，要同时进给完毕，需将两个止推销沿工件轴线方向错开适当的距离。 比较以上两种方案，方案i使加工尺寸为64．8mm的定位误差为零，方案ⅱ则使对称度的定位误差为零。由于64.8mm未注公差，加工要求低，而对称度的公差较小，故选用方案ⅱ较好，从承受切削力的角度看，方案ⅱ也较可靠。 2、夹紧方案 根据夹紧力的方向应朝向主要限位面以及作用点应落在定位元件的支承范围内的原则， 如图3-62所示，夹紧力的作用线应落在β区域内(n′为接触点)，夹紧力与垂直方向的夹角应尽量小，以保证夹紧稳定可靠。铰链压板的两个弧形面的曲率半径应大于工件的最大半径。 由于顶尖套较长，须用两块压板在两处夹紧。如果采用手动夹紧，工件装卸所花时间较多，不能适应大批生产的要求；若用气动夹紧，则夹具体积太大，不便安装在铣床工作台上，
机床夹具设计 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后，按照某一工序的具体要求进行的。 夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度，达到加工的生产效率要求，成本低，排屑方便，操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。 一、机床夹具设计的基本要求 基本要求：一个优良的机床夹具，必须满足下列 1、保证工件的加工精度 保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置，确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求，并进行必要的夹具精度分析。同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 2、工艺性能好 专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易，便于装配、检验和维修。当夹具最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。 3、达到加工的生产效率要求 专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构，以缩短辅助生产时间，提高生产效率。 4、使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。 夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。 专用夹具应排屑方便，必要时应设置排屑结构，防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具，防止切屑热量引起工艺系统变形。 5、经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 保证工件的加工精度是最重要的。在此前提下，要处理好其以上基本要求中他要求
第一章绪论 1.1 引言 夹具作为制造企业中重要的基础工艺装备，广泛应用于加工、检测和装配等制造 过程中。作为生产准备的重要组成部分，夹具设计的效率直接影响到制造的生产准备 时间和产品成本。一般来说，夹具设计过程不仅需要大量的有关零件设计、工艺和加 工的数据，同时还需要设计人员具有很丰富的领域知识和设计经验。 1.2 制造业信息化的发展 随着计算机技术的飞速发展，实现快速生产准备的计算机辅助夹具设计（CAFD） 技术成为国际上竞相研究的热点，它已经越来越多的取代传统的手工夹具设计。与传 统的夹具设计相比，计算机辅助夹具设计有着无可比拟的优越性： 1、设计者从繁琐的劳动中解放出来，提高了设计的效率和设计质量，使设计者把 更多的注意力放在创新性开发上面； 2、可以把夹具设计人员的经验和智慧存入计算机，构成专家系统，有利于夹具设 计技术的继承和发展； 3、由于计算机辅助夹具设计采用了统一的系统程序，可以获得相对统 一的设计与优化结果，有利于实现夹具设计的“三化”，即通用化、标准化、系列化。 1.3 PROE软件模块简介 PRO/E的最新版本为PRO/Ewildfire3.0，它可运行于Windows/NT和UNIX平台上，共有六大主模块： （1）工业设计(CAID)模块 工业设计模块主要用于对产品进行几何设计，以前，在零件未制造出时，是无法观看零件形状的，只能通过二维平面图进行想象。现在，用3DS可以生成实体模型，但用3DS生成的模型在工程实际中是“中看不中用”。用PRO/E生成的实体建模，不仅中看，而且相当管用。事实上，PRO/E后阶段的各个工作数据的产生都要依赖于实体建模所生成的数据。 包括： PRO/3DPAINT(3D建模)、 PRO/ANIMATE(动画模拟)、 PRO/DESIGNER(概念设计)、
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。 ．零件本工序的加工要求分析1 11孔。孔及φ①钻、扩、铰φ10H90. ±(8010H9孔与φ28H7孔的距离为②φ 0.3mm。2)mm；平行度为0. ±孔与φ③φ1128H7孔的距离为(15 。25)mm 距离为14mm。11④φ孔与端面K 本工序前已加工的表面如下。孔及两端面。①φ28H7 ②φ10H9两端面。立钻，刀具为通用标准工具。Z5125本工序使用机床为 2．确定夹具类型°的两平面内，孔径不大，工φ本工序所加工两孔(10H9，位于互成11)和φ90 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。10H9为定位面，以φK和φ10H9一端面组合而成)(①以φ28H7孔及一组合面端面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 2-2-22(a)所示。mm公差大，定位不可靠，
会引起较大的定位误差。如图 5.?0880孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工1128H7孔及端面K定位，以φ②以孔φ2-2-22 (b)的端面增设一辅助支承，如图件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9 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。 2-2-2328H7孔及其端面的定位元件，如图①选择带台阶面的定位销，作为以φH7。所示。定位副配合取?28g6②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。也可选择如图2-2-24 (b)图形块。考虑结构简单，现选用所示移动V 2-2-24(a)所示结构。定位误差计算(3)±(80孔时孔距尺寸10H9①加工φ． 0.2)mm的定位误差计算。 由于基准重合，故Δ＝0。B0.007?0210.?mm)的最大间隙，故Δφ与定位销(38基准位移误差为定位孔(φ38mm)Y00020.?＝(0.021＋0. 007＋0.013)mm＝ 0.041rnm。 由此可知此定位方案能满足尺寸(80±0.2)mm的定位要求。 ②加工φ10H9孔时轴线平行度0.3mm的定位误差计算。 由于基准重合，故Δ＝0。B基准位移误差是定位孔φ28H7与定位面K间的垂直度误差。故Δ＝0. 03mm。Y此方案能满足平行度0. 3mm的定位要