《机床夹具设计》
设计题目：“万向节滑动叉”专用镗床家具设计
学院：交通运输与管理学院
班级：12级5班
专业：机电技术教育
姓名：陈其旗
刘佳
蒋小鹏
周春阳
周中华
指导老师：张大鹏
时间：2015年6月
目录
前言--------------------------------3
设计任务与工件材料-----------------------------3
设计方案-----------------------------------5
夹具体定位---------------------------------5
夹具设计------------------------------------7
切削力及夹紧力计算------------------------------------9 误差分析-------------------------------11
校核-----------------------------13
夹具工件装配图---------------------------13
经济性分析-------------------------------15
夹具设计总结-------------------------------15
参考文献-------------------------------------15
[前言]
本次课程设计的课题是“万向节滑动叉”专用夹具设计。万向节滑动叉位于传动轴的端部，主要作用之一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副的一部分组合起来，使其成为一个零件，其特征是该万向节滑动叉为采用模锻制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，其端部呈叉形结构，并设有两个十字销孔，用于安装十字万向节；在管内设有内花键，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易、成本低，而且强度高，故其使用寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以简化万向传动装置的结构，也满足能要求，因此对万向节滑动叉的研究有极大的实际意义。
通过本次课程设计，是对上学期所设计的零件进行某一道工序的专用夹具设计，通过设计使我对本专业有了更加深刻的了解，在以后的工作中有重大的意义。
一设计任务与工件材料
1．设计题目
本次设计的题目是“万向节滑动叉”专用镗床夹具设计。
2。生产纲领
大批量生产。
3。工件材料
工件万向节滑动叉材料为45号钢，硬度HBS=160.经调质处理后HBS=210.抗拉强度=600MPA，屈服强度=355Mpa.本夹具主要用来精镗Φ39mm二孔的两个端面，这两个端面对Φ39mm孔及花键孔都有一定的技术要求。如图所示
采用V型块+定位花键专用夹具：夹具设计方便，加工效率和精度高。
综合考虑：具体设计采用“一块一花键”定位。
同时，为了缩短辅助时间，准备采用气动夹紧。
三．夹具体定位
（1）夹具的定位设计
工件在夹具中的位置是由与工件接触的定位元件的定位表面所确定的。为了保证工件相对刀具及切削成形运动有正确的位置，还需要使夹具与机床连接和配合时所用的夹具定位表面相对刀具及切削成形运动处于理想的位置。
保证定位元件的定位表面的各项要求，在夹具体上表现为与机床的连接和定位。夹具体与机床工作台之间的定位依靠定位键与工作台上的T型槽之间的定位，夹具通常是通过两个定位键与工作台上的T形槽相连，以保证夹具在工作台上的方向；为了提高定位精度，定位键与T形槽应有良好的配合，必要时定位键的宽度应按照工作台上的T形槽配作；两定位键之间的距离，在夹具底座允许的范围内应尽可能远些；安装夹具时，可让定位键靠向T形槽一侧，以消除间隙造成的误差。因此根据机床型号和GB/T2206-91可知，定位键的型号为：A16x27
（2）夹具与机床连接
夹具与机床的连接，根据机床的工作特点，最基本的两种方式：①夹具安
装在机床的工作台上，如铣床、刨床、钻床等；②夹具安装在机床的回转主轴上，如车床、外圆磨床、内圆磨床等。本次夹具设计采用的连接方法为夹具安装在机床的工作台上，夹具定位后，应用M12螺栓将其固紧在工作台上，以提高其连接刚度。
（3）夹具的对刀设计
常见的标准对刀块有圆形对刀块、方形对刀块、直角对刀块和侧装对刀块
几种。本次夹具设计中选用的对刀块为侧装对刀块，标准为GB/T2243-91，材料为T7A钢。
用对刀装置调整刀具对夹具的相对位置方便迅速，但其对准精度一般比试
切法低。影响对刀装置对准精度的主要因素有：
①对刀时的调整精度；
②元件定位面相对对刀装置的位置误差。
因此，在设计夹具时，应正确确定对刀块对刀表面的位置尺寸及其公差，一般来说，这些位置尺寸都是以元件定位面作为基准来标注的，以减少基准变换带来的误差。
四．夹具设计
（1）定位V形块
V型块按JB/T8047-95标准制造，也称为V型架。
材质:铸铁材料。
精度等级:高精度。
V型块的选择：单口V形块。
V型块的用途:用于万向节滑动叉的定位，限制自由度，以及工件的装夹。（如图所示）
（2）定位花键
花键材质为铸铁材质，与底板相连，作为定心轴，限制工件的5个自由度。底板
有两个
纹孔与
机床连
接。
定心轴
采用16
×43H11
×50H8
×
5H10mm
花键轴。
（如图
所示）
（3）定位基准的选择
由零件图可知，Φ39mm 二孔端面应对花键孔中心线有平行度及对称度要求，其设计基准为花键孔中心线。为了使定位误差为零，应该选择以花键孔定位的自动定心夹具。但这种自动定心夹具在结构上将过于复杂，因此这里只选用以花键孔为主要定位基面。
五。切削力及夹紧力的计算
镗刀材料：5YT （硬质合金镗刀）
刀具的几何参数： 60=粗γK 90=精γK 10=γ 0=s λ 80=α Φ39027
.0010.0+-mm 的精度要求到0.001mm 。所以设计切削时切削深度（背吃刀量
）=0.1mm ，进给量f=0.008.切削速度在60—65m/min 之间。
工件材料为45号钢，硬度HBS=160.经调质处理后HBS=210.抗拉强度=600MPA ，屈服强度=355Mpa.
作用于镗刀上的切削力可用一个旋转测力计进行测量。
被测力包括切向力、进给力和径向力。与其它两个力相比，切向力的量值最大。
切向力垂直作用于刀片的前刀面，并将镗刀向下推。需要注意，切向力作用于刀片的刀尖附近，而并非作用于刀杆的中心轴线，。切向力偏离中心线产生了一个力臂（从刀杆中心线到受力点的距离），从而形成一个力矩，它会引起镗刀相对其中心线发生扭转变形。 进给力是量值第二大的力，其作用方向平行于刀杆的中心线，因此不
p
a
会引起镗刀的挠曲。
径向力的作用方向垂直于刀杆的中心线，它将镗刀推离被加工表面。 因此，只有切向力和径向力会使镗刀产生挠曲。已沿用了几十年的一种经验算法 为：进给力和径向力的大小分别约为切向力的25％和50％。但如今，人们认为这种比例关系并非“最优算法”，因为各切削力之间的关系取决于特定的工件材料及其硬度、切削条件和刀尖圆弧半径。故采用经验公式来计算切向力Ft Ft ＝396000×切削深度×进给量×功率常数 查刀具设计手册6-5,可知功率常数n=0.99. 切向力的计算 ：
Ft ＝396000×切削深度×进给量×功率常数＝396000×0.1×0.008×0.99＝313.6 lN
根据工件受切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：
F K W K ?= （式5.8）
式中 K W ——实际所需夹紧力；
K ——在一定条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力； F ——安全系数。 安全系数K 可按下式计算，
6543210K K K K K K K K = （式5.9）
式中 1K ——加工性质； 2K ——刀具钝化程度； 3K ——切削特点；
4K ——夹紧力的稳定性； 5K ——自动夹紧时的手柄位置；
6K ——仅有力矩使工件回转时工件与支承面接触的情况。
式中：60~K K 为各种因素的安全系数，见参考文献[10]表121--可得： 粗镗：代入（式5.9）得
25.20.10.13.12.10.12.12.1=??????=C K
所以，由（式5.8）有：1335.3()K C C W K F N =?= 精镗：代入（式5.9）得
1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.0
2.36C K =??????=
所以，有：1400.59()K C C W K F N =?=
镗削产生的圆周切削分力由定位块和夹紧力所产生的摩擦力平衡。 查表可得：0.3μ=
所以，/46680.3
c W
F N == （式5.10）
因此，所需的夹紧力为4668N 。
夹紧力提供：气缸+活塞杆
活塞杆与活塞采用内六角螺母连接，活塞与气缸间由密封圈密封。均为标准件。
六．误差分析
由《机床夹具设计手册》可得： 定位误差（两个垂直平面定位）：
2/)(d D Z T T Y ++=?ε
（式5.1） 式中 ε——定位副间的最小配合间隙；
D T ——工件圆孔直径公差；
d T ——心轴外圆直径公差， 由（式5.1） 可知，017.0=?Z Y （1）夹紧误差：αcos )(min max y y j j -=??
（式5.2） 其中接触变形位移值：
mm S
N c HB K R k m
n
Z
HB
aZ RaZ y 014.081.9])[(1=+?+=? （式5.3） mm y j j 0128.0cos =?=??α
（2） 磨损造成的加工误差：M j ??通常不超过mm 005.0
（3） 夹具相对刀具位置误差：A D ??取mm 01.0
误差总和：mm mm w j 37.00586.0<=?+?
从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
定位误差的分析
（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一花键轴，该定位花剑轴的尺寸与公差现归定位与本零件在工作时与其相配花键轴的尺寸与公差相同，即16×43H11×50H8×5H10mm 。
（2）零件图样规定Φ0.039
50+mm 花键孔键槽宽中心线与Φ39027
.0010.0+-mm 两孔中
心线转角公差为2°。由于Φ39mm 孔中心线应与其外端面垂直，故要求Φ39mm 二孔端面之垂线应与Φ50mm 花键孔键槽宽中心线转角公差为2°。此项技术要求主要应由花键槽宽配合中的侧向间隙保证。
已知花键孔键槽宽为5048
.00
+mm ，夹具中定位花键轴键宽为5025
.0065.0-mm ，因此当
零件安装在夹具中时，键槽处的最大侧向间隙为
max b ?=0.048-（-0.065）=0.113（mm ） 由此而引起的零件最大转角а为
tan а= max b ?/R=0.113/25=0.00452
所以 а=0.258°
即最大侧隙能满足零件的精度要求。
（3）计算Φ39mm 二孔外端面铣加工后与花键孔中心线的最大平行度误差。 零件花键孔与定位心轴外径的最大间隙为： Δmax=0.048-（-0.083）=0.131（mm ）
当定位花键轴的长度取100mm 时，则由上述间隙引起的倾角为0.131/100。此即为由于定位问题而引起的Φ39mm 孔端面对花键孔中心线的最大平行度误差。
由于Φ39mm孔外端面以后还要进行磨削加工，故上述平行度误差值可以允许。七．校核
夹紧过程中，通过液压提供夹紧力，柱销端面承受夹紧力，因此只需要校核柱销端面的强度就可。由强度校核公式[T]=F/A可得：
A=πR2=π*25*25=1.9625×10
3
㎡A-----------柱销端面面积
已知夹紧力F=2467.07N
可得：T=1.25MPA
查机械设计手册可得45号钢经调质处理后[T]=355MPA.
T<<[T].
故设计的要求满足强度要求。
由强度校核公式同样可求得夹紧力最大为：
F=[T]*A=696697N.
所以夹紧力最大不超过696697N就不会造成工件的强度失效。八．夹具工件装配图
九．经济性分析
万向节滑动叉位于传动轴的端部，主要作用之一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。
万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副的一部分组合起来，使其成为一个零件，其特征是该万向节滑动叉为采用模锻制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，其端部呈叉形结构，并设有两个十字销孔，用于安装十字万向节；在管内设有内花键，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易、成本低，而且强度高，故其使用寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以简化万向传动装置的结构，也满足能要求，因此对万向节滑动叉的研究有极大的实际意义。
十．夹具设计总结
在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。本道工序的铣床夹具就选择了气动夹紧方式。
本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这样将使整个夹具过于庞大。因此，应首先设法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择一种比较理想的斜楔夹紧机构，尽量增加该夹紧机构的扩力比；三是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由0.4MPa增至0.5MPa），以增加气缸推力。
夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体表面上的一对定位键可使整个夹具在机窗工作台上有一正确的安装位置，以利于镗削加工。
参考文献
《机床夹具设计》（第二版），机械工业出版社。
《机械制造工艺学》（第三版），机械工业出版社。
《机械设计基础》（第五版），高等教育出版社。
《互换性与技术测量基础》（第二版），高等教育出版社。
题目：专用镗床夹具设计 班级： 姓名： 专业：机械设计 指导教师： 答辩日期：
专用镗床夹具设计 摘要 机床夹具是机械加工工艺系统的重要组成部分，是机械制造中的一项重要工艺装备。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产率和生产成本以及工人的劳动强度等。因此机床夹具设计是机械加工工艺准备中的一项重要工作。 在专用夹具的设计中，根据设计任务主要就连杆、泵体的装用镗床夹具进行了设计，完成了对夹具用的定位件、导向件对刀件、导引件等夹具中用到的零件的设计，并用Soidworks进行了三维建模。夹具的设计，根据所设计出的工件外形及加工要求，设计出合适的夹具。考虑到泵体的外形较大，故应在选用夹具的定位件时使用支承板，而连杆的工件尺寸较小，但加工精度要高。 本文设计的夹具，基本上可以满足工程需要，本文使用的设计方法，也可为同类夹具的设计提供参考。 关键词：镗床夹具；Solid Works；专用夹具；泵体；连杆
Design of Special Boring Fixture Abstract Tool fixture machining process is an important component of the system is an important mechanical manufacturing technology and equipment. Tool fixture in machining plays an important role, which directly affect machining quality, productivity and production costs and labor intensity and so on. Therefore, the design of jigs and fixtures machining process is an important work in preparation. Dedicated fixture design, based mainly on the connecting rod design task, the pump's installation jig boring machine has been designed with complete fixture with the positioning of parts, pieces of guidance documents on the knife, guidance documents and other parts used in fixtures design, and conducted a three-dimensional modeling with Soidworks. Fixture design, based on the design of the workpiece shape and processing requirements, design a suitable fixture. Taking into account the shape of a larger pump, it should be in the selection of the positioning fixture used parts bearing plates, and connecting rod workpiece size smaller, but higher precision. This fixture was designed to basically meet the engineering needs of the design used in this method can also be designed for similar reference fixture. Key Words：boring fixture；Solid Works；special fixtures；pμmp；link
机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目:拨叉(二)(CA6140) 机械加工工艺规程编制及工装设计(年产量:4,000件) 设计内容: 1、编制机械加工工艺规程,填写工艺文献1套,绘制零件毛坯图1张 2、设计夹具1套,绘制夹具装配图与主要结构零 件 图各1张 3、撰写课程设计说明书1份 设计时间: 前言
机械制造工艺学课程设计就是在我们完成了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。通过机床加工工艺及夹具设计,汇总所学专业知识如一体(如《机械零件设计》、《金属切削机熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础！床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用,在理论与实践上有机结合;使我们对各科的作用更加深刻的 设计目的: 机械制造工艺学课程设计,就是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的: 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论与夹具设计原理的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题与解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练,提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也就是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 一.零件的分析
(一)、零件的作用: 题目给定的拨叉(CA6140)位于车床变速机构中,主要起换挡使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。工作过程:拨叉零件就是在传动系统中拨动滑移齿轮,以实现系统调速。转向。其花键孔?25与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动。零件的2个交叉头补位与滑移齿轮相配合。 (二)、零件的工艺分析 CA6140车床拨叉(二)共有两个加工表面,它们之间有一定的位置要求。 1、一花键孔的中心线为基准的加工面 这一组面包括?25H7的六齿方花键孔、?22H2的花键低空及两
镗床夹具的基本知识 1、镗床夹具由哪几个主要部分组成？ 答：一个完整的镗床夹具，应该由夹具体、定位装置、夹紧装置、带有引导元件的导向支架及套筒、镗杆等主要部分组成。 2、工件在镗床夹具上常用的定位形式有哪些？试述其特点。 答：工件在镗床夹具上常用的定位形式有用圆柱孔、外圆柱面、平面、V形面及用圆柱销同V形导轨面、圆柱销同平面、垂直面的联合定位等。 这些定位形式所选择的定位表面，往往都是镗削零件的设计基准面或装配基准面。选用这些表面作定位基准，符合基准重合原则，定位误差小。有些零件用平面、导轨面等作定位基准面，还符合基准统一原则，使加工表面间的相互位置精度较高，并可减少夹具数量，降低成本。 3、镗模的引导装置有哪几种形式?简述各种形式的特点。 答：镗模的确良引导装置可分为单支承前引导、双支承前引导、双支承前后引导三种形式。 应用单支承前引导能明显地提高悬臂镗杆的刚性，从而提高镗孔精度，但镗轴中心与支承孔中心的调整工作比较费时。 双支承前引导同单支承前引导相比，镗杆刚性更好，更容易提高镗孔精度。另外，由于镗杆有两个支承点定位，镗轴同镗杆间可采用浮动联接，这样可不影响工件的装拆，镗轴中心也不必时常调整。 双支承前后引导是镗模中最主要的形式。前后引导的结构刚性最好，镗孔的精度也最高。镗孔精度主要受镗套、镗杆精度及其配合精度的影响。镗轴仅起传递功率的作用，对镗轴的旋转精度无特殊要求。这种方法，可扩大其他金属切削机床的加工工艺范围。 4、工件在镗模上装夹加工时，造成被加工孔圆度、圆柱度误差的主要原因是什么? 答：工件在镗模上装夹后镗孔，孔的圆度、圆柱度精度主要由引导装置的精度决定。当镗套的圆度、圆柱度、同轴度误差较大，以及镗套与镗杆的配合间隙较大时，镗杆旋转中心将会产生微小位移，使镗刀刀尖相对于理想切削位置有微小变化，从而造成了上述的加工误差。 5、薄壁类零件夹紧时应注意哪些问题? 答：薄壁类零件的刚性较差，受力后易产生变形。因此，一般不能使夹紧力垂直作用于刚性差的薄壁表面，而应作用在薄壁的端面或侧面。若要以薄壁表面作为夹紧表面，则应在夹紧点下用可调支承作辅助支承，以便尽可能减少其夹紧变形。另外，还可采取增设工艺搭子和在不影响零件结构、功能的前提下，增设加强肋等工艺措施，以减少薄壁类零件的夹紧变形。
前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，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。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用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加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。 3.扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。
课程设计说明书 课程名称：机械制造技术课程设计 设计课程：立式镗床夹具 专业： 学号： 姓名：
目录 序言 (1) 1 绪论 (3) 1.1镗床的起源、功能及基本特点 (3) 1.2镗床的分类 (4) 1.3镗床的发展趋势 (5) 1.4本课题的研究目标，内容及意义 (6) 1.4.1本课题的研究目标 (6) 1.4.2本课题的研究内容 (6) 1.4.3本课题的研究意义 (7) 2 夹具设计及其概论 (7) 2.1概论 (7) 2.2夹具发展简史 (8) 2.2.1夹具发展简史及其分类 (8) 2.2.2夹具的基本功能描述 (8) 2.3工件的装夹方式 (9) 2.4夹具的组成及夹具体的设计 (9) 2.4.1夹具的组成 (10) 2.4.2夹具体的设计 (10) 2.4.3 其它装置或元件 (12) 2. 5夹具设计中的定位 (12) 2.5.1定位基准选取 (12) 2.5.2工件在空间自由度的分析 (13) 2.5.3工件定位方式的确定 (14) 2.5.4现有定位规划方法介绍 (14) 2.6夹具中夹紧方式的设计 (16) 2.6.1夹紧设计的基本要求 (16) 2.6.2夹紧力方向、位置和大小的确定 (17) 2.7现有组合夹具夹紧规划方法介绍.................................................................... 错误！未定义书签。
2.8夹具的定位误差分析及夹紧力的计算 (20) 2.8.1定位销高度的计算 (20) 2.8.2定位误差计算 (20) 2.8.3工件以一面及两圆孔定位的夹紧力计算 (21) 2.8.4液压-压板组合夹紧计算 (21) 2.9小结 (22) 3 夹具中对刀的设计 (22) 3.1对刀概述 (22) 3.2工件与主轴的同轴找正 (22) 3.3对刀 (23) 3.4对刀误差的确定 (23) 4 液压系统的设计 (24) 4.1液压传动技术的发展概况 (24) 4.3液压系统中执行元件的选择 (26) 4.3.1液压缸的类型和特点 (26) 4.4本课题选用液压缸的计算 (27) 4.4.1液压缸的组成 (27) 4.4.2液压缸的计算 (27) 5 夹具的装配 (28) 5.1概述 (28) 5.1.1机器装配的基本概念 (29) 5.1.2装配精度 (29) 5.2装配尺寸链 (30) 5.2.1装配尺寸链的基本概念 (30) 5.2.2装配尺寸链的查找方法 (30) 5.2.3装配尺寸链的计算方法 (31) 5.3保证装配精度的方法 (31) 5.3.1完全互换法 (31) 5.3.2选择装配法 (31) 5.3.3修配法 (32)
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。
机械制造技术 钻孔夹具设计说明书 学校：成都纺织高等专科学校 学院：机械工程学院 姓名：杨鹏飞 班级：机械设计101班 学号：201003031023 指导老师：宋超
目录 绪论…………………………………………………
绪论 机床夹具概论 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。 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。 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。 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。
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。 （2）导向如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能。
本设计所需图纸请联系QQ380752645 加Q时请说明是一柱香推荐 机械制造技术基础课程设计说明书 设计者：06405100319 指导教师：机设064 2009年12月10日
. 目录 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4) 零件的作用 (5) 零件的工艺分析 (5) 工艺规程设计 (6) 确定毛坯的制造形式 (6) 基准面的选择 (6) 制定工艺路线 (6) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7) 确定切削用量及基本工时 (8) 夹具设计 (9) 问题提出 (9) 夹具设计 (9) 参考文献 (11)
课程设计任务书 2009—2010学年第一学期 机械工程学院（系、部）机械设计制造及自动化专业机设063 班级 课程名称：《机械制造装备设计》 设计题目：金属切削机床夹具设计 起止日期：自2010 年 1 月 3 日至2010 年 1 月9 日共 1 周 内容及任务一、设计任务: 底板座架零件,如图所示,进行夹具设计,生产批量为中等批量生产。 二、要求： 1、加工图中标注为“III”的部位，应保证相关的技术和精度要求； 2、加工机床根据需要自己选择 3、如图形不够清晰，请查阅《机械制造装备设计课程设计》（陈立德编，高等教育出版社， ISBN978-7-04-022625-6） 三、设计工作量
1、设计计算说明书一份, 非标准零件图1-2张，专用夹具装配总图1张，夹具爆炸图1张 （3D图）；图纸工作量应大于一张A0图； 2、设计说明书及图纸必须为计算机输出稿； 3、上交作业应包括电子稿以及打印稿，设计说明书文件格式为word2003版本，平面图纸 文件格式为autocad2007或以下版本文件格式，3D图为step文件格式（图纸要求包括原始零件模型数据）。 *3D图可根据学生个体情况选择。 进度安排（仅供参考）起止日期工作内容 2010.1.3 1、设计准备工作：熟悉设计任务书，明确设计的内容 与要求；2、熟悉设计指导书、有关资料、图纸等 3、结构方案分析； 2010.1.4 机构（夹具）草图设计； 2010.1.5 机构（夹具）分析计算； 2010.1.6 装配图绘制； 2010.1.7 夹具零件图绘制； 2010.1.8 编写设计计算说明书； 2010.1.9-16 答辩 主要参考资料1.《机械制造装备设计》冯辛安等著机械工业出版社 2.《机械制造装备设计课程设计》陈立德编高等教育出版社 3.《机械制造装备设计》陈立德编高等教育出版社 4.《金属切削机床夹具设计手册》浦林详等编机械工业出版社 5.《金属切削机床设计》戴曙著机械工业出版社 指导教师（签字）：2009 年12月02日 系（教研室）主任（签字）：年月日
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。
江南大学 机械制造技术基础课程设计说明书 题目：设计CA6140车床后托架的机械加工工艺规程及相关工序 的专用夹具 内容：1.零件图1张 2. 毛坯图1张 3. 机械加工工艺过程综合卡片1张 4. 夹具装配图1张 5. 夹具体零件图1张 6. 课程设计说明书1份 设计者： 班级学号： 指导教师： 2012年7月1号
目录 1CA6140机床后托架加工工艺———————————————2 1.1CA6140机床后托架的作用————————————————————2 1.2CA6140机床后托架的工艺分析及生产类型的确定——————————2 1.3选择毛坯———————————————————————————3 1.3.1选择毛坯——————————————————————————3 1.3.2 毛坯的结构确定——————————————————————3 1.4 选择加工方法，制定工艺路线——————————————————4 1.4.1 平面的加工方法——————————————————————4 1.4.2孔的加工方法————————————————————————4 1.4.3 确定定位基准———————————————————————4 1.4.4工艺路线的拟定———————————————————————5 1.5 CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定——7 1.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）——————————————10 1.6.1 粗、精铣底面———————————————————————10 1.6.2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔—————————————12 1.6.3 钻顶面四孔————————————————————————18 1.6.4 钻侧面两孔————————————————————————21 1.7 时间定额计算及生产安排———————————————————23 1.7.1 粗、精铣底面———————————————————————23 1.7.3 钻顶面四孔————————————————————————23 1.7.2 镗侧面三杠孔———————————————————————24 1.7.4 钻左侧面两孔———————————————————————25 2专用夹具设计————————————————————27 2.1 镗孔夹具设计————————————————————————27 2.1.1 问题的提出————————————————————————27 2.1.2 定位方案————————————————————————27 2.1.3 夹紧机构————————————————————————27 2.1.4 导向装置————————————————————————27 2.1.5 导向支架的布置形式————————————————————27 2.1.6 切削力的计算———————————————————————28 2.1.7 误差分析与计算——————————————————————28
实验三：机床夹具设计 姓名：谢银飞班级：机制152班学号：1420152372（22） 姓名：朱嘉俊班级：机制152班学号：1420152373（23） 一.明确设计任务 1.设计任务 加工拨叉上8.4mm孔(工件材料45钢）。工件以?15.81F8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?8.4mm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±0.5；U型槽对称轴线与8.4轴线的水平尺寸为3.1±0.1mm，垂直尺寸为12.5 两孔垂直；8.4对?15.81F8轴线平行度公差为0.2；φ13对φ22 轴线垂直度公差为0.1。Φ10 孔Ra 值为 3.2，Φ13 孔Ra 值为12.5。 （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?8.4mm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mm的对称中心线为 3.1mm±0.1mm；在径向方向的设计基准是孔?15.81F8的中心线，其对称度要求为0.2mm，该尺寸精度可以通过钻模保证。 ②孔：15.81F8、槽mm和拨叉槽口mm是已完成的尺寸，钻孔?8.4mm。 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?8.4mm对基准孔?15.8F8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?8.4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）
铣床夹具设计说明书[1]
夹具设计说明书 设计题目：转动套筒第7工序铣床夹具 上海理工大学 机械工程学院 机械设计制造及其自动化04班 学号：0814010410 姓名：周化飞 指导老师：冯鹤敏
一、概述 1.保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。 2．提高生产率 使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。 3.扩大机床的使用范围 有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。 4.保证生产安全 可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 二、机床夹具应满足的要求
1.保证加工精度 这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。 2.夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。 3.安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，尽可能减轻工人劳动强度。 4.排屑顺畅 机床夹具中积聚切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量会使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率，因此夹具设计中要对排屑问题给予足够的重视。 5.机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要考虑方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 三、设计题目 转动套筒第7道工序铣床夹具： 铣R12mm圆弧槽尺寸深5mm至5.3mm.
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
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，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。
《机床夹具设计与应用》课程标准 课程编码： 适用专业：模具、数控专业 学时：64 开课学期:2014年下学期（大二上学期） 一、课程性质 《机床夹具设计与应用》是高等职业技术学院数控技术与模具设计与制造的核心课程之一，本课程属于职业能力必修课，是在学生掌握机械图样的表达知识、常用的工程材料与热处理知识、公差相关理论知识、机构知识、机械加工方法和设备知识、模具制造工艺知识以及识图和制图技能、材料识别与选择技能、机构设计技能、金属切削加工技能和钳工技能的基础上，为培养学生的正确选择和设计模具加工所需夹具的能力而开设的。其目的是为今后在实际工作中从事模具零件加工工种的工作打下基础。 本课程适用对象：高职院校数控技术与模具设计与制造（3年制）学生。 二、课程培养目标 本课程的培养目标是 通过理论与实训教学相结合的教学方式，使学生以基本概念、专业术语为切入口，进一步拓宽自己在计算、设计、应用方面的知识面。 （一）知识目标 1.掌握夹具的组成及功用。 2.掌握工件的定位原理，掌握夹具定位元件的结构及应用，初步掌握定位误差的分析方法，能设计定位方案。 3.掌握夹紧装置的组成和设计要求，了解常用夹紧机构的结构及应用，能设计夹紧方案。 4.了解各类普通机床夹具的结构特点，了解专用夹具的设计要求.方法和步骤，能设计简单的专用夹具。 （二）素质目标 通过理论实践一体化课堂学习，使学生获得较强的实践动手能力，使学生具备必要的基本知识，具有一定的查阅图书资料进行自学、分析问题、提出问题的能力。
（三）能力目标 1.了解各类普通机床夹具的结构特点，了解专用夹具的设计要求.方法和步骤，能设计简单的专用夹具。 2.了解数控机床夹具等现代机床夹具的特点，能根据模具零件加工加工要求，合理选用或设计相应夹具。 3.能根据工件的结构特点.加工要求.加工中的受力状况，合理确定夹紧方案。 4.初步具备根据工件的加工要求，合理选择或设计夹具的能力。 三、与前后课程的联系 （一）与前续课程的联系 在大一学习的基础上的深入再学习 （二）与后续课程的联系 是为后面学习其他专业核心课的基础，是进行实践的关键。 四、课程内容标准和要求 根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。
实验三：机床夹具设计 ：银飞班级：机制152班学号：1420152372（22） ：朱嘉俊班级：机制152班学号：1420152373（23） 一.明确设计任务 1.设计任务 加工拨叉上?8.4mm孔(工件材料45钢）。工件以?15.81F8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?8.4mm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±0.5；U型槽14.20+0.1对称轴线与?8.4 轴线的水平尺寸为3.1±0.1mm，垂直尺寸为 12.5 两孔垂直；?8.4对 ?15.81F8轴线平行度公差为 0.2；φ13对φ22 轴线垂直度公差为0.1。 Φ10 孔Ra 值为3.2，Φ13 孔Ra 值为12.5。 （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?8.4mm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 3.1mm±0.1mm；在径向方向的设计基准是孔 ?15.81F8的中心线，其对称度要求为0.2mm，该尺寸精度可以通过钻模保证。 ②孔：15.81F8、槽14.20+0.1mm和拨叉槽口510+0.1mm是已完成的尺寸，钻孔 ?8.4mm。 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?8.4mm对基准孔?15.8F8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?8.4处于拨叉的对称面且不发生扭斜，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
前言 本次毕业设计是在完成了大学四年的理论学习之后的一次综合性实践环节。在大学期间完成了机械制图、机械加工工艺、数控等方面的知识学习，为了更好地巩固所学理论知识，将理论结合实际，用于解决实际生产中的问题，进行了此次综合性的毕业设计。 箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。 国内的箱体普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。而且材料品质和工艺水平上还有许多弱点。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。 国外的箱体特别是减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，其工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的箱体是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。 本次毕业设计的主要设计任务及要求是： 新建企业变速箱工艺规程及工装设计。变速箱年产量12000件，备品率：3%，废品率2%。需要完成的任务有：绘制“变速箱”零件图，设计“变速箱”毛坯--零件综合图，设计“变速箱”工艺规程，包括尺寸计算、定位误差计算等，填写工艺卡片一套，编制主要工艺工序卡4张，设计镗削主要孔夹具一套，设计铣平面夹具一套，设计夹具零件一个。
1 工艺规程制定 1.1生产类型 在进行工艺分析及夹具设计之前，为了组织生产，合理配置设备和劳动力，需要进行产品的生产类型确定。根据书《机械制造工艺学》中的有关规范，确定生产类型： 机器产品在计划期内应当生产的产品产量和进度计划成为该产品的生产纲领。机器产品中某零件的生产纲领除了该产品在计划期内的产量以外，尚需包括一定的备品率和平均废品率。机器零件的生产纲领可按下式计算： N零=N*n（1+α+β） 式中，N零—机器零件的生产纲领； N—机器产品在计划期内的产量； n—每台机器产品中零件的数量； α—备品率； β—平均废品率。 本次毕业设计产品年产量N为12000件，备品率α为3%，废品率β为2%。每台机器产品中零件的数量n为1，则该工件的生产纲领为： N零=N*n（1+α+β）=12000*1*（1+3%+2%）=12600 件 机器零件的生产纲领确定之后，还需要根据生产车间的具体情况将零件在计划期间分批投入生产，一次投入或产生同一产品（或零件）的数量称为批量。 按生产专业化程度的不同，又可分为单件生产、成批生产和大量生产三种类型。在成批生产中，又可按批量的大小和产品特征分为小批生产、中批生产和大批生产三种。根据书《机械制造工艺学》中，“表1-1 各种生产类型的划分依据”