夹
具
课
程
设
计
组长：—夹具总装图和说明书
组员：—零件三视图（CAD）和毛坯图组员：—零件三维图（proe）
组员：—说明书
组员：—计算
组员：—查资料
目录
设计简介和序言及组内工作划分 (3)
PART1 工艺设计 (3)
第1章零件的分析 (3)
1.1零件的作用 (3)
1.2零件的工艺分析 (4)
1.3零件的生产类型 (4)
第2章毛坯的制造 (6)
2.1确定毛坯的制造形式 (6)
2.1.1选择毛坯公差等级 (6)
2.1.2铸件收缩率 (6)
2.1.3起模斜度 (6)
2.1.4选择浇注系统类型 (6)
2.1.5确定内浇道在铸件上的位置 (6)
2.1.6确定直浇道的位置和高度 (6)
2.2 各加工表面总余量 (7)
2.3 根据加工余量绘毛坯 (7)
第3章制定工艺路线 (8)
3.1定位基准的选择 (8)
3.2 各表面加工方法 (9)
3.2.1 结合面 (9)
3.2.2凹槽面 (9)
3.2.3螺栓孔 (9)
3.2.4轴瓦锁止口 (9)
3.2.5端面 (9)
3.2.6大头中心孔 (9)
3.3拟定工艺路线 (9)
3.4 工艺方案的比较与分析 (10)
3.5 选择加工设备与工艺装备 (11)
3.5.1选择机床根据不同的工序选择机床 (11)
3.5.2 选择刀具 (12)
第4章机械加工工序设计 (12)
4.1加工余量、工序尺寸及公差的确定 (12)
4.1.1加工余量的确定 (12)
4.1.2工序尺寸与公差的确定 (12)
4.2 切削用量及其基本时间的确定 (13)
4.2.1工序二切削用量及其基本时间的确定 (13)
4.2.1.1工序和刀具 (13)
4.2.1.2 确定每齿进给量f z (14)
4.2.1.3选择铣刀磨钝标准和耐用度 (14)
4.2.1.4确定切削速度和工作台每分钟进给量 (14)
4.2.1.5 基本时间 (14)
4.2.2工序三切削用量及其基本时间的确定 (14)
4.2.2.1 切削用量 (14)
4.2.2.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度 (15)
4.2.2.3 确定切削速度和工作台每分钟进给量 (15)
4.2.2.4 基本时间 (15)
4.2.3工序五切削用量及其基本时间的确定 (15)
4.2.3.1钻孔切削用量 (15)
4.2.3.2钻孔基本时间的确定 (15)
4.2.3.3扩孔切削用量 (16)
4.2.4 工序八切削用量及其基本时间的确定 (16)
4.2.4.1铣轴瓦锁止口，保证止口加工深度为2.5mm (16)
4.2.4.2切削工时 (16)
PART2 夹具设计 (16)
1问题的提出 (16)
2夹具总装图 (17)
3定位基准和定位方案 (17)
4切削力的计算 (17)
5夹紧力的计算 (18)
6定位误差分析 (18)
结论 (18)
课程设计总结 (19)
参考文献 (19)
附表1 机械加工工艺过程卡片 (19)
存在的问题及更改： (21)
设计简介和序言及组内工作划分
题目：设计图3—9，连杆合件之一—连杆体零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计
内容：（1）零件毛坯合图（2）机械加工工艺规程卡片（3）夹具装配总图（4）课程设计说明书
指导老师：
组长：
组员：
设计单位：模具2011级126寝室
起止时间：5月13日到5月17日
工作分配：：夹具总装图和说明书
：零件三视图（CAD）和毛坯图
：零件三维图（proe）
：说明书
：计算
：查资料
序言
机械制造工艺学课程设计是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程，它是将设计和制造知识有机的结合，并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解；是在学完了机械制造工艺学的理论课程之后，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能够综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。
PART1 工艺设计
第1章零件的分析
1.1零件的作用
连杆是柴油机的重要零件之一。连杆体与连杆盖通过螺栓连接成为一整体，其大头孔与曲轴相连接，将作用于活塞的气体膨胀压力传
给曲轴，又受曲轴而带动活塞压缩汽缸中的气体。连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴.所以,连杆除上下运动外,还左右摆动作复杂的平面运动.连杆工作时,主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度.同时,由于连杆既是传力零件,又是运动件,不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。
零件图如下所示：图1和图2
1.2零件的工艺分析
连杆体要求加工的平面有结合面、轴瓦锁止口、螺栓孔、大头中心孔、凹槽以及端面。其中，零件的大头中心孔和凹槽面粗糙度较低且精度要求较高，为主加工面，需要进行较精密的加工过程，其余为次加工面，没有必要进行精密加工。根据各面的粗糙度和公差等级确定不同的加工方式。
1.3零件的生产类型
依据设计题目知：年生产量为6000件；结合生产实际，备品率α和废品率β分别取10%和1%，代入N=Q(1+α%+β%)，得年生产纲领
N=6000?（1+10%+1%）=6660件/年其属轻型零件，生产类型为大量生产。
图1零件三维图
图2零件三视图
第2章 毛坯的制造
2.1确定毛坯的制造形式
零件材料为QT450-100。连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。所以连杆除上下运动外还左右摆动作复杂的平面运动连杆工作时主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度同时由于连杆既是传力零件又是运动件不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性
由于零件年产量为6660件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用铸造成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。
2.1.1选择毛坯公差等级
查文献[2]表3.28。这种铸件的尺寸公差CT 为7-9级，加工余量RMA 为F 级。
2.1.2铸件收缩率
查文献[3]表 3.3-7查得球墨铸铁收缩率为自由收缩0.9～0.11，受阻收缩0.6～0.8
由于零件为简单厚实铸件视为自由收缩，取收缩率 K=1.0% 式中：Lm---模样的工作面尺寸。 Lg---铸件的尺寸。
2.1.3起模斜度
为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向要有一点的斜度，以免损坏型砂或砂芯。 JB/T5015-91中得起模斜度为1：30。
2.1.4选择浇注系统类型
由于铸件为较小也不易氧化，故采用封闭式浇注系统。
该系统具有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。
2.1.5确定内浇道在铸件上的位置
采用底注浇注系统。其优点有：内浇道基本上在淹没状态下工作，充型平稳，可避免金属液发生激溅、氧化及由此形成的铸件缺陷。 2.1.6确定直浇道的位置和高度
%
100?-=Lg
Lg Lm K
查文献[6]表3 铸件壁厚用一个直浇道浇注。查得压力角取α＝7°
图2-1 直流交道图
Hm≧Ltgα＝600*tg7°=73.7
由参考文献[1]中有关面和孔加工的经济精度，及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。
2.2 各加工表面总余量
由参考文献[1]表2.3-9可得铸件主要尺寸的公差，如表2-2所示。
2.3 根据加工余量绘毛坯
图2-2 毛坯图
第3章制定工艺路线
3.1定位基准的选择
精基准的选择：连杆的结合既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，结合面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。
粗基准的选择：按照有关粗基准的选择原则，当零件有不同加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。现选取两个未铸造孔Φ12.5㎜孔的下表面，R12外圆的圆弧不加工外轮廓表面作为基准，此外还应能保证定位准确、夹紧可靠。最先进行机械加工的表面是精基准面-结合面。
方案:
用两支承钉支撑两个未铸造孔Φ12.5㎜孔的下表面，限制Z的移动和X的旋转这两个自由度；用对活动动V型块夹紧R12的外圆表面，限制Y、X的移动Z、Y的旋转这四个自由度。用粗铣的方式加工连杆体结合面。以上端面为基准，对Φ12.5㎜孔的加工是先钻孔再扩孔，然进行与连杆盖配对加工其它孔和端面。
本方案完全克服了方案存在的缺点，减小了加工误差，降低了对工人技术的要求和工人的劳动强度，使制造夹具的成本降低了。同时也大大提高了加工效率，提高了效益。
3.2 各表面加工方法
3.2.1 结合面
未选定公差等级，根据GB1800-79规定其公差等级，按IT13加工，表面粗糙度为Ra=6.3mm,故用粗铣或粗刨，即可达到要求。但因刨加工时是单行程加工，返回时不加工，只适合工件较长而窄的情况，而铣加工是连续切削，铣比刨效率高，故选用铣加工。
3.2.2凹槽面
公差等级为IT10，表面粗糙度为Ra=1.6mm,应采用粗铣，半精铣、精铣或者粗刨、半精刨、精刨，才可达到要求。但因刨加工时是单行程加工，返回时不加工，只适合工件较长而窄的情况，而铣加工是连续切削，铣比刨效率高，故选用铣加工。
3.2.3螺栓孔
未选定公差等级，根据GB1800-79规定其公差等级，按IT13加工，表面粗糙度为Ra=6.3mm ,采用钻、扩即可满足要求。
3.2.4轴瓦锁止口
曲面未注公差等级，根据GB1800-79规定其公差等级，按IT13加工，表面粗糙度为Ra=6.3mm；两侧平面公差等级为IT11，未注明表面粗糙度，采用粗铣或者粗刨即可。但因刨加工时是单行程加工，返回时不加工，只适合工件较长而窄的情况，而铣加工是连续切削，铣比刨效率高，故选用铣加工。
3.2.5端面
公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra=3.2mm, 采用粗铣、半精铣或者粗刨、半精刨可达到要求。但因刨加工时是单行程加工，返回时不加工，只适合工件较长而窄的情况，而铣加工是连续切削，铣比刨效率高，故选用铣加工。
3.2.6大头中心孔
公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra=1.6mm,采用精镗后，公差等级为IT7-9不能满足要求，必须采用磨削加工，而精磨后，公差等级为IT6-7，符合加工要求，故采用粗镗，半精镗，粗磨，精磨。
3.3拟定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当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合理的保证。机械加工顺序的安排一般应：先粗后精，先面后孔，先主后次，基面先行，热处理按段穿插，检验按需安排。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案一
工序Ⅰ粗铣结合面；
工序Ⅱ粗铣、半精铣、精铣凹槽面；
工序Ⅲ钻、扩至图样尺寸并锪Φ12.5㎜的沉孔；
工序Ⅳ粗铣连杆体前后两端面，留足余量；
工序Ⅴ钳将连杆体与连杆盖用螺栓锁紧；
工序Ⅵ粗镗、半精镗Φ81㎜的孔、并倒角；
工序Ⅶ半精铣连杆体两端面；
工序Ⅶ精镗Φ81㎜的孔；
工序Ⅷ粗铣轴瓦锁止口；
工序Ⅸ检查
工艺路线方案二
工序Ⅰ粗铣连杆体结合面；粗铣连杆体两端面，留足余量；钻Φ12.5㎜孔（不到尺寸）；扩Φ12.5㎜的孔至图样尺寸，锪Φ21.5㎜沉孔；
工序Ⅱ粗铣、半精铣、精铣连杆体凹槽面；
工序Ⅲ用螺栓将连体与连杆盖锁紧；
工序Ⅳ粗镗、半精镗Φ81㎜的孔、并倒角；
工序Ⅴ半精铣连杆体两端，至图上规定尺寸；
工序Ⅵ粗铣轴瓦锁止口；
工序Ⅶ粗磨、精磨Φ81㎜的孔；
工序Ⅷ检查。
3.4 工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工连杆体结合面，然后以此为基准面，加工凹槽面，然后进行钻孔加工，接着与连杆盖配对锁紧进行其它的加工。方案二与方案一加工结合面是相同的，但是明显不同的是钻孔和铣前后端面的顺序和定位方法。两相对比，方案一的设计优于方案二，以精基准面加工Φ12.5㎜孔，使在一定的加工设备和加工条件下加工误差降到最小，减少废品。但是方案也二不是完全没有优点，方案二的工序Ⅶ、工序Ⅷ就比方案一的优越，将精加工安排在最后，可以避免因为粗加工对精度的影响。综合考虑，保留方案一的优点，改进方案二的缺点。具体工艺如下：工序Ⅰ粗铣结合面；
工序Ⅱ粗铣、半精铣、精铣凹槽面；
工序Ⅲ钻、扩至图样尺寸并锪Φ12.5㎜的沉孔；
工序Ⅳ粗铣、半精铣前后两端面，留足余量；
工序Ⅴ钳，将连杆体与连杆盖用螺栓锁紧；
工序Ⅵ用螺栓将连体与连杆盖锁紧；
工序Ⅶ粗镗、半精镗Φ81㎜的孔、并倒角；
工序Ⅷ铣轴瓦锁止口；
工序Ⅸ粗磨、精磨Φ81㎜的孔；
工序Ⅹ检查。
以上加工方案大致看来还是合理的。但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题。从上述工艺过程来看，很多的地方没有将粗、精加工分开，有点显得不太合理。但是考虑本生产的实际条件，经济加工精度的要求，同时该生产是大批量生产，要求叫高的生产率，工序Ⅳ的粗精就不分开。根据工序集中原则，使每个工序中包含尽可能多的工步内容，使总的工序数目减少，夹具的数目和装夹的次数减少。节省装夹的时间，大大提高了生产效率，也可以减少因装夹不正确产生的装夹误差。因此工序Ⅱ改为粗铣凹槽、粗铣两端面。同时将工序Ⅶ、工序Ⅹ的粗精分开。另外，在上述方案中没有任何热处理方式，对于铸件来说，这是不合理的。因为铸造出来的毛坯还存在一些残余应力和缺陷，只有通过热处理方式才能消除。因而，添加调质处理，改善上述存在的缺点。因此，最后的加工路线确定如下：
工序Ⅰ调质
工序Ⅱ粗铣连杆体结合面
工序Ⅲ粗铣凹槽，粗铣连杆体两端面
工序Ⅳ半精铣、精铣凹槽
工序Ⅴ钻并扩ф12.5mm的两孔；锪沉头孔
工序Ⅵ用螺栓将连体与连杆盖锁紧
工序Ⅶ用芯轴定位，粗镗、半精镗ф81mm的孔，并倒角
工序Ⅷ粗铣轴瓦锁止口
工序Ⅸ半精铣连杆体两端面
工序Ⅹ粗磨Ф81mm的大头孔
工序Ⅺ精磨ф81mm的大头孔
工序Ⅻ检验、入库
以上工艺过程见附说明书后的工艺卡片与图纸部分。
3.5 选择加工设备与工艺装备
3.5.1选择机床根据不同的工序选择机床
工序Ⅱ、Ⅲ是粗铣。各工序的工步数不多，成批生产不要求和高的生产率，故选用立式铣床就来满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用常用X5020A型铣床即可。
工序Ⅳ在凸台上钻两个Φ12.5mm的孔，位置要求不是很高，故可选用Z525型号立式钻床。
工序Ⅳ是半精铣、精铣凹槽面，精度要求较高，故可选用X5032型铣床。
工序Ⅶ是镗连杆体Φ81mm大头孔，粗镗、半精镗精度要求不高可选用CA6140卧式车床，半精镗时采用C616A型卧式车床。
工序Ⅹ是粗磨采用M2116A型内圆磨床；工序Ⅺ是精磨，精磨时精度要求比较高为IT6级，粗糙度值为Ra1.6mm,可选用M6020B万能磨床。
工序Ⅸ是粗铣轴瓦锁止口，精度要求不是很高，选用常用的X5020A型铣床即可。
3.5.2 选择刀具
根据不同的工序选择刀具
1、结合面和前后端面最大尺寸为134mm，铣刀按文献[2]选高速钢错齿三面刃铣刀（GB/T1118-85），D=160mm，d=40mm，L=12mm，Z=24。
凹槽面宽小于10mm，深度为3.5mm，铣刀按文献[2]选直柄立铣刀（GB/T1110-85），D=12mm，L=83mm，Z=3（粗铣），Z=4（半精铣），Z=5（精铣）。
轴瓦锁止口选用圆角铣刀（GB/T6122-85），R=25mm，L=28mm，Z=10。
2、镗刀的选择，在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金镗刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，查文献[3]，粗加工用YT5，半精加工用YT15 ,精加工用YT30。为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀(GB5343.1-1985,GB5343.2-1985).
3、钻Φ12.5的孔时，查文献[3]表10.8-3选用直柄麻花钻(GB/T6135.3-1996),扩孔采用直柄扩孔钻（GB/T1141-1984）。
4、磨Φ81mm大头孔，选择内圆磨的砂轮，查文献[3]表13.8-1选用平形砂轮代号P。
第4章机械加工工序设计
4.1加工余量、工序尺寸及公差的确定
4.1.1加工余量的确定
加工余量的确定采用查表法，主要以工厂生产实践和实验研究积累经验所制成的手册和表格为基础，并结合实际加工情况加工纠正确定加工余量。
查文献[1]表 2.3-59 查得各端面的加工表面的工序余量。粗加工工序余量由总余量减去后续各半精加工和精加工的工序余量之和而求得。
4.1.2工序尺寸与公差的确定
大头孔加工工序的分析：
精磨后工序基本尺寸为81mm，其他各工序其本尺寸依次为：
粗磨 80.9mm-0.3mm=80.6mm
半精镗 80.6mm-1.5mm=79.1mm
粗镗 79.1mm-2.1mm=77mm
确定各工序的加工精度和表面粗糙度并汇于下表中：
表4-1 各工序的加工精度和表面粗糙度
4.2 切削用量及其基本时间的确定
4.2.1工序二切削用量及其基本时间的确定
4.2.1.1工序和刀具
本工序为粗铣大端结合面，所选用刀具为高速钢错齿三面刃铣刀（GB/T1118-85），D=160mm，d=40mm，L=12mm，Z=24。
4.2.1.2 确定每齿进给量f z
由文献[2]表9.4-1知道X5020A 型立式铣床的功率为3KW ，工艺系统刚性为中等，细齿盘铣刀加工铸铁，查得铣削进给量f a =0.15~0.30mm/z 。现取f a =0.20mm/z.
4.2.1.3选择铣刀磨钝标准和耐用度
由文献[2]表9.4-7查得铣刀刀齿后到刀面最大磨损量为0.15mm,耐用度T=150min 。
4.2.1.4确定切削速度和工作台每分钟进给量
根据文献[2]9-105的公式计算：
v p u w y f x p m q v k z
a a a T d C v v v v v
v =
查文献[2]表9.4-7、表9.4-8、表9.4-11可得 式中 C V =40，q v =0.2，X v =0.1，y v =0.4，U v =0.5，P v =0.1，m=0.15，T=150，v k =0.94且 p a 为铣削深度即工件铣削面宽度为57mm ，w a 为铣削宽度即工件加工余量为2.5mm ，f a =0.20mm/z.
V=30.2m/min=0.5m/s
n=
d
v
π1000=60.1r/min ，此为铣刀工作时的最大速度。
根据X5020A 型铣床主轴转速表，选择
n=40r/min
实际切削速度v=0.33m/s
工作台每分钟进给量为a=f a Zn=192mm/min ，因X5020A 型立式铣床工作台进给量级数为无极，此计算结果为实际结果。
4.2.1.5 基本时间
根据文献[2]表9.2-7，三面铣刀铣平面的基本时间为
T=a
l
式中 l=47,
T=0.24min=14.69s
4.2.2工序三切削用量及其基本时间的确定 4.2.2.1 切削用量
本工序为粗铣上端槽，所选用刀具为直柄立铣刀（GB/T1110-85），D=12mm ，L=83mm ，Z=3（粗铣），Z=4（半精铣），Z=5（精铣）。由文献[2]表9.4-1知道X5020A 型铣床的功率为3KW ，工艺系统刚性为中等，细齿盘铣刀加工铸铁，查得f z=0.15~0.30mm/z 。现取f z =0.20mm/z.
4.2.2.2 选择铣刀磨钝标准和耐用度
由文献[2]表9.4-7查得铣刀刀齿后到刀面最大磨损量为0.20~0.25mm,耐用度T=180mi n 。
4.2.2.3 确定切削速度和工作台每分钟进给量
根据文献[2]9-105的公式计算：
v p u w y f x p m
q v k z
a a a T d C v v v v v
v = 查文献[2]表9.4-7、表9.4-8、表9.4-11可得式中C V =40，q v =0.2，
X v =0.1，y v =0.4，U v =0.5，P v =0.1，m=0.15，T=150，v k =0.94
V=24.2m/min
n=
d
v
π1000=38.5r/min
根据X5020A 型铣床主轴转速表，查文献[2]表9.2-9选择
实际切削速度v=23.6mm/s
工作台每分钟进给粮为a=f a Zn=1 n=37.5r/min=80mm/min 根据X5020A 型铣床主轴转速表，查文献[2]表9.2-40选择
a =150mm/min,
则实际的每齿进给量为f a =0.17m/zm
4.2.2.4 基本时间
根据文献[2]表9.2-7，三面铣刀铣平面的基本时间为
T=
a 2
1l l l ++)
2/sin(2αD T
式中 l=43,l 1=82,l 2=2, T=0.85min=51s
4.2.3工序五切削用量及其基本时间的确定
4.2.3.1钻孔切削用量
确定进给量f
本工序为钻孔，刀具为直柄麻花钻，钻头直径d 0=18，HBS<200,根据文献[3]表5-127，f=0.61~0.75,本孔加工要绞，f=0.61/2~0.75/2,根据[1]表4.2-16，Z525型号立式钻床的进给量取f=0.36.
确定切削速度v
查文献[6]3.1，v=35m/min 则n=1000×35/(π×18)=619r/min 根据文献[1]表4.2-15 取n=545r/min 则实际速度v=30.8m/min
4.2.3.2钻孔基本时间的确定
T=
f n 2
1l l l ++
l=43,l 1=(D/2)ctgk r +(1~2)=9×0.6+(1~2)=7
l 2=0
T=0.25min=15.29s
4.2.3.3扩孔切削用量
确定进给量f 本工序为扩孔，f=（1.2~1.8）f 钻,=（1.2~1.8）×0.36=0.432~0.648根据[1]表4.2-16，进给量取f=0.48mm/r
确定切削速度v
v=(1/2~1/3)v 钻=17.5~19.6m/min
则n=186.6~281.5 根据文献[1]表4.2-15 取n=272r/min 实际速度v=16.9m/min 基本时间的确定
根据文献[1]表6.2-5
T=
f n 2
1l l l ++
l=43,l 1=(D-d/2)ctgk r +(1~2)=(19.8-18)×ctg59o +(1~2)=2 l 2=4 T=22s
4.2.4 工序八切削用量及其基本时间的确定
4.2.4.1铣轴瓦锁止口，保证止口加工深度为2.5mm
每齿进给量f z =0.08mm/z,
切削速度：参考有关手册，确定v e =23m/min, 采用圆角铣刀（GB/T6122-85），R=25mm ，L=28mm ，Z=10，查参考文献[1]d w =50，齿数z=10，机床选用X5020A 型铣床。根据机床使用说明书，取n w =50r/min.
故实际切削速度为v=πd w n w /1000=3.14×50×50/1000=7.85m/min
当n w =50r/min 时，工作台的每分钟进给量a=f a n w =0.08×14×50=56mm/min
查机床说明书，选择f a =63mm/min.
4.2.4.2切削工时
进给长度l=2.5mm T m =3.3/63=0.052min
PART2 夹具设计
1问题的提出
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具进行各个工序的加工。经过同组成员协商，决定由本人设计第Ⅱ道工序——粗铣大端结合面的铣床夹具。本夹具将用于X5020A 型铣床，刀具为高速钢错齿三面刃铣刀（GB/T1118-85），D=160mm ，d=40mm ，L=12mm ，Z=24。
本夹具主要用来粗铣结合面，在次道工序之前未进行任何加工。
因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产效率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题但是也保证的一个因素。
2夹具总装图
3定位基准和定位方案
由零件图可知，应以不加工的圆柱凸台下表面和外圆表面为粗基准，结合面为未标注加工公差要求，根据GB1800-79规定其公差等，按IT13加工，Ra=6.3um ，加工相对宽松。将零件放在底板的凹槽内，限制Z 转动和X 方向的移动。用两支承住支撑连杆体圆柱凸台下表面，限制Z 的移动X 的旋转Y 的旋转这三个自由度；用一压板压紧Φ81mm 大头孔底部，限制Z 的移动.
4切削力的计算
刀具：高速钢错齿三面刃铣刀（GB/T1118-85），D=160mm ，d=40mm ，L=12mm ，Z=24。
根据文献[2]9-105的公式计算：
z
F F F
F F F w 0F z n
F k d z
a a a C q u w y f x p =
查文献[2]表9.4-10可知式中F C =294，F x =1.0，F y =0.65，
F u =0.83，o d =160㎜，F
w =0，F q =0.83，z=24；
且p a 为铣削深度即工件铣削面宽度为57mm ，w a 为铣削宽度即工件加工余量为2.5mm ，f a =0.20mm/z.
查文献[2]表9.4-10可知 z
F k =0.94
∴ z F =446.1(N)
查文献[2]表9.2-26可知 α=20?
αF =z F αsin =152.5N
βF =z F αcos =419.2N
在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。 其中：
0K 为基本安全系数1.5； 1K 为加工性质系数1.1； 2K 为刀具钝化系数1.1； 3K 为断续切削系数1.1。
∴F =0K ×1K ×2K ×3K ×z F =1.5×1.1×1.1×1.1×446.1=890.7（N ）
5夹紧力的计算
夹紧力k W =W*K
式中 k W ：实际所需的夹紧力（N ）；
W ：在一定条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力（N ）； K ：安全系数。
0K ：考虑工件材料及加工余量均匀性的基本安全系数 取K0=1.2～1.5
1K ：加工性质，粗加工取 K1=1.2
2K ：刀具钝化程度 K2=1.0 1.9
3K ：切削特点，连续切削取 K3=1.0
4K ：夹紧力的稳定性，手动夹紧 K4=1.3
5K ： 手动夹紧时的手柄位置，操作方便取 K5=1.0
6K ：仅有力矩使工作回转时工件与支承面的接触情况，接触点
确定取K6=1.0
K=0K *1K *2K *3K *4K *5K *6K =1.3*1.2*1.0*1.0*1.3*1.0*1.0=2.028
k W =604.7N
6定位误差分析
此道工序为平面支承定位，且工序基准与定位基准重合，可认
为基准位移误差为零，故定位误差为零。
结 论
根据生产纲领的要求，本工件为大量生产，为提高生产效率，提高经济效益，针对连杆体结合面的加工，我设计了铣削连杆体结合面的专用铣床夹具。
用两支承板支撑连杆体圆柱凸台下表面，限制Z 的移动X 的旋转
Y的旋转这三个自由度；用一压板压紧Φ81mm大头孔底部，限制Y的移动和Z的旋转，零件在X的移动方向未限制,但不会影响加工过程。
首先将夹具体正确安装在铣床的工作台上然后开始夹具及工件的安装。将工件定位正确后，用压板压紧。安装完夹具和工件，正却安装对刀装置，正确保证夹具和刀具的相对位置。
课程设计总结
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做夹具设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，虽然有一些得到了解决，但还有一些问题没有得到解决，需要在以后的学习中加强思考。
在此要感谢我们的指导老师老师对我们悉心的指导，感谢老师给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
参考文献
设计题目设计“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。 生产纲领为中小批量生产。 目录 序言 (4) 一．零件的分析 1零件的作用 (4) 2零件的工艺分析 (4) 二．毛坯制造 1确定毛坯的制造形式 (5) 二．工艺规程设计 1基面的选择 (5) 2制定机械加工工艺路线 (5) 四．机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1.面的加工（所有面） (7) 2.孔的加工 (7) 五．确定切削用量及基本工时 1．工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定 (9) 2．工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定 (10) 3．工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 (11) 4 ．工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定 (12) 5．Ⅴ切削用量及基本时间的确定 (13) 6. 工序Ⅵ的切削用量及基本时间的确定 (14) 7．工序Ⅷ的切削用量及基本时间的确定 (15) 8 .工序Ⅸ的切削用量及基本时间的确定 (16)
9. 工序Ⅹ的切削用量及基本时间的确定 (16) 六．夹具的选择与设计 (16) 1.夹具的选择 (17) 2．夹具的设计 (17) 七．选择加工设备 1．选择机床，根据不同的工序选择机床 (18) 八．选择刀具 1. 选择刀具，根据不同的工序选择刀具 (18) 九．选择量具 1．选择加工面的量具 (19) 2．选择加工孔量具 (19) 3．选择加工槽所用量具 (19) 参考文献 (19) 序言 机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目所给定的零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，φ32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近φ32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即
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 设计课题：钻模夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级： 姓名：
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：班级：学号： 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：钻模钻削夹具设计 课程设计内容与要求： 内容： 见A4图为所示加工弯板，设计一套钻模夹具，便于摇臂钻床的加工。 设计要求： 1.在摇臂钻床上加工2-Φ12的通孔。 2.要求绘制A1夹具装配图一张，A3夹具中零件图一张，A4加工零件图一张，说明书一份。 3.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，提高劳动生产率和减轻工人的劳动强度，便于批量生产。 设计（论文）开始日期2012年月日指导老师： 设计（论文）完成日期2012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：班级：学号： 课程名称：机械制造装备设计 设计题目：钻模钻削夹具设计 指导老师： 课程设计篇幅： 图纸三张 说明书18 页 指导教师评语： 年月日指导老师 洛阳理工学院
目录 绪论 (1) 第一章夹具的发展概况 (2) 第二章专用夹具设计 (4) 2.1设计前的工作准备 (4) 2.1.1 明确工件的年生产纲领 (4) 2.1.2 熟悉工件零件图和工序图 (4) 2.1.3加工方法 (5) 2.2总体方案的确定 (5) 2.2.1 定位方案 (5) 2.2.2 夹紧机构 (6) 2.2.3 选择导向装置 (8) 2.2.4 夹具体 (9) 2.3绘制夹具装配图 (11) 2.3.1 定位、夹紧、导向、夹具体 (11) 2.4夹具精度的验算 (13) 2.4.1误差分析 (13) 2.4.2误差计算 (14) 第三章方案设计论证 (15) 3.1设计思路 (15) 3.2设计方法与结果 (15) 致谢 (16) 感想 (17) 参考文献 (18)
摘要 设计是以实践为主，理论与实践想结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们队零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计的主要是围绕分油活门的加工工艺以及对钻Φ17的孔设计夹具来展开的。在加工过程中，我们在现有的条件下保证质量，加工精度来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具的选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工的实际操作，加工后的检验工作。在机械设计制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象，使之占有正确位置，以便接受施工的一种工艺装备，通称为夹具。本次设计主要是对钻Φ17的孔进行夹具设计，首先通过学习让哦我们对夹具设计有了初步的了解，然后再老师的指导下，对夹具设计方案分析和选择 。选定方案后，通过查阅相关夹具设计书籍和相关图例在钻孔夹具设计中，最终完成钻孔的夹具设计。最后撰写参考文献，组织附录等等。 关键词: 加工工艺，工序，工步，切削用量，切削速度（mm/min），切削深度（mm）,进给量（mm/n,mm/r）, 夹具 . ABSTRACT The design is given priority to with practice, theory and practice to combine, based on the analysis of the components and design process, improve our team parts of the ability to analyze and design. Achieve a graduate student should have the ability, so that we learn in school to consolidate the knowledge, in order to better face the future challenges. This design is mainly around the oil valve and processing technology on drilling a17hole jig design to start. In the process, we in the existing conditions to guarantee the quality, precision machining to complete, for us is a challenge. Its main contents are: analysis of parts diagram, determine the type of production and blank, determine the processing equipment and technology equipment, determine the processing scheme and clamping scheme, the choice of cutting tool, cutting
附件3 新乡职业技术学院 毕业设计(论文)开题报告书 题目名称：连杆的机械加工工艺及夹具设计 学生姓名： 学号：1002010125 系部：机械制造系 专业年级： 2010级机械设计与制造1班 指导教师： 填写时间：2013年11月28日
新乡职业技术学院毕业设计（论文）开题报告 一、选题的根据：1）本选题的理论、实际意义 2）综述国内有关本选题的研究动态和自己的见解 （一）、毕业设计是一个总结性的教学环节，是全面系统地融会所学理论知识和专业见解，培养综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神。本课题结合自身将来所要 设计、毛坯的选择、零件各表面加工方法及加工路线、零件加工路线的选择、设备、 设计要求在指导老师的指导下，独立系统的完成一项机械设计，解决与之有关的所 综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养我初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 （二）、随着科学技术的发展，人类文明已经达到了空前的发展，机械化取代手工生产已经成为全球公认的趋势，社会的各行各业都离不开各种各样的机械设备，而所有的这些设备都是由机械制造工业提供的，在机械制造学科领域的知识体系中，以目前形势，是要从零部件的自主知识产权逐步向整体设计自主知识产权过渡。这应该是较齐全、具有较大规模的制造体系。基础工业部门80%以上的生产能力是由国内设备提供的；农业装备几乎全部由国内提供；部分重要产品的产量已跃居世界前列。但外国发达国家比较先进。投资大、自主知识产权的比重小、无核心技术是急需改变的局面。因此，提高连杆锻造成型精度及强度，节约设备投入，提高材料利用率，提高生产效率、增大自主创新是主要的发展方向。
xxx毕业论文 摘要 本文研究的是汽车左前纵梁及轮罩的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。 本文首先分析了汽车左前纵梁及轮罩焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕左前纵梁及轮罩焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车左前纵梁及轮罩焊接夹具的设计，包括定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。其中，定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力,再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。 夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。 关键词：工装; 夹具；汽动；焊接
Abstract This study is the car left front rail and wheel cover welding fixture design, requirement for a workpiece positioning rapidly and clamping quickly, effort, reduce welding assembly positioning and the clamping heavy manual labor. Realization of mechanization, make for better conditions for the downhand welding position welding, improve working conditions and to improve the welding quality of poor condition of the space position of welding seam welding. This paper first analyzes the car left front longitudinal beam and the wheel cover the necessity and feasibility of welding fixture design, and then around the left front rail and wheel cover welding fixture design of the core, according to structural characteristics of car body welding production line, automobile welding fixture analysis, summed up the welding fixture design steps and main points; key to car left front longitudinal beam and the wheel cover welding fixture design, including locator design, clip specific design and clamping device design. Among them, design of locator is guarantee welding fixture in China obtain accurate position of the assembly of parts and components, should use first loaded parts as assembly parts a base surface positioning supporting point, can reduce the locator number to enhance the assembly precision; to clamp the specific design is by the angle to control the welding deformation of the clamping force calculation and control of welding a bending deformation of the clamping force calculation to determine the, through the formula calculation show that angle restraint deformation required per unit length (weld) clamping force, then according to the welding shape, size to complete specific design clamp. Clamping device design is the most important in this paper, the main core of this design is through the cylinder to improve the traditional manual clamping of the heavy manual to improve production efficiency. According to the requirements, the design of the cylinder is mainly for the clamping of the workpiece, a reasonable choice of the cylinder, a reasonable aerodynamic principle of thinking, greatly improving the production efficiency and product quality. Key words: Tooling；fixtures；pneumatic；welding
3.1 三孔连杆零件图介绍 三孔连杆的零件图如图1所示。经检查之后，视图足够并正确，所需要的尺寸、公差、表面粗糙度、和技术要求全部齐全、合理，而且零件的表面质量、表面精度和技术要求在现有的技术条件和生产条件下能够达到。 图3-1 三孔连杆零件图 3.2 零件的工艺分析 参考机械制造工艺设计中的零件的工艺分析方法，对三孔连杆的工艺进行分析 (1)铣平面后，立即确定大头孔平面为以下各序加工的主基准面，这样可确保 加工质量的稳定。
(2)铣平面时，应保证小头孔及耳部孔平面厚度与大头孔平面厚度的对称性。 (3)由于连杆三个孔平面厚度不一致，因此，加工中要注意合理布置辅助支承及应用。 (4)连杆平面加工也可以分为粗、精两序，这样可更好的保证三个平面相互位置及尺寸精度。 (5)粗、精镗三孔也可改用专用工装或组合夹具装夹。 (6)当加工连杆尺寸较小时，粗、精加工三孔也可采用镗削加工方法。三孔的精度要求较高，可以分为粗、精两工序。 (7)连杆三孔平行度的检验；连杆三孔圆柱度的检验。 3.3 毛坯的选择 连杆是发动机的五大主关件之一，其在发动机中的地位是显而易见。它是发动机传递动力的主要运动件，在机体中做复杂的平面运动，连杆小头随活塞作上下往复运动连杆大头随曲轴作高速回转运动连杆杆身在大、小头孔运动的合成下作复杂的摆动[3]。连杆在承受往复的惯性力之外，还要承受高压气体的压力，在气体的压力和惯性力合成下形成交变载荷，这就要求连杆具有耐疲劳、抗冲击，并具备足够的强度、刚度和较好的韧性。在今天随着汽车工业的高速发展，“ 小体积、大功率、低油耗”的高性能发动机对连杆提出更新、更高的要求作为高速运动件重量要轻，减小惯性力，降低能耗和噪声强度、刚度要高，并具有较高的韧性连杆比要大，连杆要短。这也就意味着对连杆的设计和加工有更高的要求。 3.3.1 选择毛坯时应考虑的因素 在选择毛坯的时候应考虑以下因素[4]： (1)毛坯的种类和特点，设计图纸规定的材料和机械性能；零件结构形状和外形尺寸；不同的毛坯的制造方法对结构和尺寸有特定的要求；企业现有的生产条件；新工艺，新材料新技术的应用。 (2)毛坯结构形状和尺寸，毛坯形状应力求接近零件形状，以减少机械加工劳动量。毛坯尺寸是在原有零件尺寸基础上，考虑后续加工切除余量确定。毛坯形状也有几种特殊情况。如尺寸小而薄的零件，多个工件连在一起由一个毛坯制造出；某些零件如车床开合螺母外壳，两件合为一个毛坯，加工至一个阶段后再切开；为加工时安装方便，毛坯上留有工艺搭子。 (3)毛坯制造精度，毛坯制造精度高，材料利用率高，后续加工费用低，但相应设备投入大。因此，确定毛坯制造精度时，需要综合考虑毛坯制造成本和后续加工成本。
附录 (英文文献及中英文对照) The designing features of automobile body welding fixture Auto body clamp is required for the amorphous body stamping required to locate and clamp, to form the body components, combined parts, sub-assembly and assembly, While taking advantage of suitable welding method to form their own welding pieces of the whole. Welding fixture welding process is a secondary device, but in the process of mass production car body, the device is essential. It not only can improve welding productivity, but also to ensure the dimensional accuracy of welding products and appearance requirements of the important devices. The assembly and welding fixtures there is no uniform specifications and standardization, are non-standard equipment. Design.and manufacturing process according to the structural characteristcs of the specific models, production conditions and the actual demand from the line of design and manufacturing. 1. asonable decomposition of auto body parts welded together to determine the type of fixture required. Two or more of the
课程设计说明书课程设计题目：连杆的机械加工工艺及夹具设计 （教务处制表） 连杆加工说明书 目录 一、绪论-------------------------------------------------- -----------------------3 1.1 本课题的意义、目的--------------------------------------------------------- 3 1.2 机械制造工艺在国内的发展概况----------------------------------------------- 3 1.3 机械制造工艺在国外的发展概况----------------------------------------------- 3 1.4 机床夹具的定义及发展趋势--------------------------------------------------- 3 1.4.1 机床夹具的定义--------------------------------------------------------- 3 1.4.2 机床夹具的发展趋势----------------------------------------------------- 3 1.5本课题应解决的主要问题及技术要求------------------------------------------- 4 1.5.1本课题的主要问题------------------------------------------------------- 4 1.5.2本课题的技术要求------------------------------------------------------- 4 二、零件的工艺分析-------------------------------------------------------------- 4 2.1零件的作用----------------------------------------------------------------- 4 2.2零件的工艺分析------------------------------------------------------------- 4 三、工艺规程的设计--------------------------------------------------------------- 6 3.1 确定毛坯的制造形式--------------------------------------------------------- 6 3.2 基准的选择----------------------------------------------------------------- 6 3.2.1 粗基准的选择----------------------------------------------------------- 6
徐州工业职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 钻床夹具的设计 Drill Fixture Design 课题名称钻床夹具的设计 课题性质设计类 班级机械082 学生姓名饶永可 学号 810403017 指导教师娄天祥 导师职称讲师
一．选题意义及背景 在各种机床上加工零件都需要相应的夹具，本课题是针对一个特定的零件要在摇臂钻床上钻孔这道工序设计一套夹具。 二．毕业设计（论文）主要内容： 根据所给零件图的尺寸和结构，设计适用于这个零件的夹具。要求适用在摇臂钻床，钻出零件图中的 6.5的孔。要求保证孔通过轴心，并保证轴向尺寸精度。 三．计划进度： 第8周下发任务书，并查阅相关资料； 第9周，完成夹具的方案设计，并画出原理图； 第10-11周完成装配图和零件图的设计，并写出论文草稿； 第12周完善零件图和装配图，并完成论文； 第13周答辩 四．毕业设计（论文）结束应提交的材料： 1、装配图和零件图 2、论文 指导教师教研室主任年月日年月日
论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。 毕业生签名：日期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明 本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。 指导教师签名：日期：
摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础备。本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，本论文为铣床专用夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体的设计及加工精度等方面的分析。本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优重要起来。 关键词：装备；制造；铣床；专用夹具
ABSTRACT China's socialist modernization requirements for mechanical manufacturing industry sectors of the national economy progress of technology, technical transformation to provide advanced, effective technical equipment, it must first for China is in the development of the industry include agricultural, heavy industry, light industry and other industries provide good quality, technical advanced technical equipment, but also for new materials, new energy, mechanical engineering of production and application of new technology provides the basis of equipment. The present paper is combining the actual production, gm can not meet the production requirements, fixture using universal fixture clamping work-piece efficiency, low labor strength, processing quality is not high, and often need to increase crossed process, and special design of a milling machine fixture, mainly including fixture positioning scheme, clamping, of cutter scheme, the concrete and the TAB folder design and machining precision analysis. This fixture can in processing of conventional parts that quality further ascension, and reduce the labor intensity, can guarantee the quality of its products processing precision and batch production, so as to reduce the production cost. Thus fixture use in some extent improve the efficiency of enterprises in practical production. Thus to fixture knowledge know and study the optimal in today's show for important up. Key words: equipment；manufacturing；milling；the machine tool's fixture
汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
摘要 本文研究的是汽车座椅骨架的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。 本文首先分析了汽车座椅骨架焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕座椅骨架焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车座椅骨架夹具的设计，包括基准面的选择，定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。其中，基准面的选择是根据总成件的大小，确定基板的尺寸，然后从标准件库选出合适的基板；定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力q为N，阻挡弯曲变形所需的夹紧力q为208711N，再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。 夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，所以应该选择双作用气缸。本文通过公式的计算确定一种缸径D为50mm，另一种缸径D为75mm。合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。
编号: 毕业论文(设计) 题目机床夹具设计 指导教师侯晓霞 学生姓名刘文举 学号200801703095 专业机械设计制造及其自动化 教学单位德州学院机电工程系（盖章） 二O一二年五月十日
目录 摘要及关键词 (2) 1 引言 (2) 1.1 机床夹具设计 (2) 1.2 选题目的和意义 (2) 1.3 国内外的研究现状和发展趋势 (2) 2 机床夹具概述 (3) 2.1 工件装夹与夹具 (3) 2.2 夹具的分类 (5) 2.3 夹紧装置的作用 (6) 2.4 机床夹具设计的一半步骤 (7) 3 夹具总体方案设计 (8) 3.1 定位原理及其实现 (8) 3.2 误差分析 (9) 3.3 夹紧方式 (12) 3.4 夹紧力的数值计算 (12) 3.4 夹紧点的数目及位置 (14) 4 铣床夹具 (15) 4.1 铣床夹具的分类 (15) 4.2 铣床通用夹具的结构 (15) 4.3 铣床夹具的设计特点 (16) 4.4 典型数控机床夹具 (16) 4.5 数控铣床夹具 (17) 参考文献 (18) 谢辞 (19)
机床夹具设计 刘文举 （德州学院机电系，山东德州253023） 摘要：制造业中广泛应用的夹具，是产品制造各工艺阶段中十分重要的工艺装备之一，生产中所使用夹具的质量、工作效率，及夹具使用的可靠性，都对产品的加工质量及生产效率有着决定性的影响。首先对夹具的概念进行了解，再进行机床夹具的设计，从定位到误差分析再到确保加工精度，然后计算出加紧力确定加紧点位数等细节计算。 关键词：定位；机床夹具；加工精度；定位点；夹紧力 1 引言 1.1 机床夹具的设计 在机床上对工件进行加工时，为了保证加工寿面相对其它表面的尺寸和位置精度，首先需要使工件在机床上占有准确的位置，井在加工过程中能承受各种力的作用而始终保持这一准确位置不变。前者称为工件酌定位，后者称为工件的夹紧，这一整个过程统称为工件的装夹。在机床上装夹工件所使用的工艺装备称为机床夹具(以下简称夹具)。 1.2 选题目的和意义 夹具最早出现在18世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 1.3 本题在国内外的研究现状和发展趋势 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中
目录 第一章概述 1.1工艺和夹具设计的特点及意义 1.2国内外研究现状与发展方向 1.3课题研究 第二章汽车连杆加工工艺 2.1任务分析 2.2连杆的结构特点 2.3连杆的主要技术要求 2.4连杆的材料和毛坯 2.5连杆的机械加工工艺过程 2.6连杆的机械加工工艺过程分析 2.7连杆加工工艺设计应考虑的问题 2.8切削用量的选择原则 2.9确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差2.10连杆的检验 第三章夹具设计 3.1铣剖分面夹具设计 3.2扩大头孔夹具 第四章汽车连杆工装夹具总体设计 4.1 连杆专用夹具设计的思路 4.2 夹具的设计 第五章总结 第六章参考文献
第一章概述 1.1工艺和夹具设计的特点及意义 1.2国内外研究现状与发展方向 1.3课题研究 1.1机床专用夹具的分类与组成 1.1.1机床夹具的分类 机床夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和夹紧的装置，它的种类繁多，为了设计、制造和管理的方便，可以从不同的角度对机床的夹具进行分类。 按夹具的使用特点分类，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具等五大类： （1）通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具，如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。 （2）专用夹具 专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。 （3）可调夹具 可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具的通用范围大，适用性广，加工对象不太固定。成组夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的，调整范围仅限于本组内的工件。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛应用。 （4）组合夹具
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。
毕业设计论文 论文题目：潍坊LW-7连杆零件加工工艺规程及专用夹具设计 系部 专业 班级 学生姓名 学号 指导教师 20**年5月08日
毕业设计选题、审题表 系选 题 教 师姓名 专业专业技术 职务 高级中级 申报课题名称潍坊LW-7连杆零件加工工艺规程及专用夹具设计 课题类别设计论文其它 课题来源 生产实践科研实验室建设自拟√√ 课题简介 通过本毕业设计使学生熟悉连杆零件的机械加工工艺及夹具的设计，重点是工序的划分和定位基准的选择以及夹具的夹紧力计算和误差分析。培养学生查阅科技方面资料、使用各种标准手册以及自学和独立工作的能力，掌握制定机械加工工艺规程以及在实际设计中使用的手册、图册等工具书的方法，提高综合应用所学的专业理论知识分析和解决实际工艺问题的能力，并锻炼学生理论联系实际，综合运用知识的能力。 设计要求（包括应具备的条件） 说明书内容包括：零件工艺分析以及确定各表面加工方案；确定定位基准以及拟订工艺路线；计算切削用量、加工余量以及工时定额；专用夹具设计中定位基准选择、切削力及夹紧力的计算以及误差分析。 技术要求：连杆毛坯制造方法为铸造生产，加工工序严格按照工艺规程进行加工，满足各加工表面的精度要求，并满足其使用要求。 课题预计工作量大小大适中小课题预计 难易程度 难一般易是否是新 拟课题 是否√√√ 所在专业审定意见： 负责人（签名）：年月日
毕业设计（论文）任务书 1．本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的： 在这次设计中主要设计了连杆的工艺规程、每道工序的工装选择、粗铣连杆两端面和钻扩铰小头孔夹具,通过设计既让我们复习了所学知识，又让我们对工艺规程有了更深入的了解，更重要的事培养了我们查阅资料、综合分析、比较优化、逻辑思维团结协作等能力。 2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 一、原始数据： 1.该零件图样一张； 2.生产纲领为10000件/年； 二、设计任务： 1.零件工艺分析以及确定各表面加工方案； 2.确定定位基准以及拟订工艺路线； 3.计算切削用量、加工余量以及工时定额； 4.专用夹具设计中定位基准选择、切削力及夹紧力的计算以及误差分析 三．工作要求： 1.毕业设计说明书一份（不少于25页） 2.零件——毛坯合图 3.夹具装配图 4.夹具体零件图 所在专业审查意见： 负责人： 年月日系部意见： 系领导： 年月日
钻夹具设计毕业论文 1．钻夹具的设计思路与工作原理 我的设计课题是对耳环孔的钻夹具的设计，装配图图纸如附1,为此我了解了耳环钻孔的加工工艺。 步骤 内容 要求 刀具 1 钻孔至4 深保证尺寸22±0.5 锥柄麻花钻 2 孔口去刺 直柄 3 孔口倒角 0.5×45°
对于耳环孔的加工，我选择了立式钻床进行加工，同时为了保证孔的同轴度，我选择了固定式钻模。经过查阅相关资料，钻夹具设计装配图如附1所示 该夹具工作原理：夹具在工作台上安装以后，刀具在固定钻套5的引导下钻4孔. 钻夹具的有关概念 2.1钻夹具: 用在各类钻床上进行钻、扩、铰孔的夹具统称为钻床夹具。习惯上称为钻模。钻模在结构上的主要特点是都带有安装钻套的钻模板、刀具的引导装置。因此被加工孔的位置精度主要由钻模来保证。 2.2钻夹具的作用： （1）提高劳动生产率。在生产中依靠夹具专门定位元件可快速准确地完成工件在加工工位上的定位和夹紧，省去对工件找正、调整和装夹过程，缩短了每一工件的装夹辅助时间。 （2）保证工件的加工精度，稳定整批工件的加工质量。夹具设计和应用重在解决工件可靠定位和稳定装夹，可以使工件之间加工条件差异性大为减小，所以采用夹具可以在保证加工精度上极大的稳定整批工件的加工质量。 （3）改善工人劳动条件。使用夹具后，工件的装卸方便而快捷，减轻了工人的劳动强度，夹具的防护封闭装置也保证了工人的生产安全。 3．钻夹具的结构类型 钻床夹具应用广泛，种类较多，常用钻夹具的结构两类型大致可分为固定
式、回转式、翻转式、盖板式和滑注式等几种类型。在设计耳环孔钻夹具时我采用了固定式钻模。 固定式钻模,在使用的过程中,钻模在机床上的位置是固定不动的.这类钻模加工精度较高，可以更好保证孔的位置尺寸精度.在附1装配图中,使用固定式钻模板钻孔精度高.。 4．钻夹具的组成 4.1定位元件 用来确定工件在夹具中正确位置的元件称为定位元件。在附1装配图中台阶定位销3和v形块6，手旋螺钉16于定位元件。 4.2夹紧元件 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元件称为夹紧元件。在附1装配图中螺杆9，支板10，手把11和v形块6夹紧元件组成了一个夹紧机构。 4.3导向元件 用来确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。在附1装配图中带肩固定钻套5是引导刀具加工的导向元件，导板8也是导向元件。钻夹具的导向元件是钻套，钻套按结构的不同，可分为固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套几类。 钻套中引导刀具内径尺寸及偏差根据引导刀具尺寸定，通常取引导刀具最大极限尺寸，若钻套引导是刀具导向部分，可按基孔制相应选取钻套内径h7/f8。本次所设计的钻套不属于标准件需要自己设计,采用材料为t8a，内外轮廓粗糙度均为1.6，如图附5所示.