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机床的夹具改造毕业设计

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中山火炬职业技术学院毕业设计报告题目：CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计专 业：__________________________班 级：_________________________ 指导教师：_________________________ 姓 名：_________________________2011年 5月 14日郑老师刘强08级2班机械制造与自动化摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。

在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。

关键词工序加工余量定位夹紧力目录前言 (1)第一章 CA6140机床后托架的工艺分析 (2)第一节工艺路线的拟订 (2)一、工序的合理组合 (3)二、工序的集中与分散 (3)三、加工阶段的划分 (3)第二节加工工艺路线方案的比较 (4)第三节加工工艺路线方案的论证 (6)第二章 CA6140机床后托架各尺寸的确定 (7)第一节毛坯的结构工艺要求 (7)第二节CA6140机床后托架的偏差计算 (7)第三章专用夹具的设计 (9)第一节铣平面夹具设计 (9)一、研究原始质料 (9)二、定位基准的选择 (9)三、切削力及夹紧分析计算 (9)四、误差分析与计算 (11)五、夹具设计及操作的简要说明 (11)第二节镗孔夹具设计 (12)一、研究原始质料 (12)二、定位基准的选择 (12)三、切削力及夹紧力的计算 (12)四、误差分析与计算 (14)第三节钻顶面四孔夹具设计 (15)一、研究原始质料 (15)二、定位基准的选择 (15)三、切削力及夹紧力的计算 (16)四、误差分析与计算 (17)第四节摇臂钻床夹具设计 (17)一、设计主旨 (18)二、夹具设计 (18)三、夹具设计及操作的简要说明 (20)总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附：1张零件图1张工艺卡片1张装配图前言机床夹具是一种不可缺少的工艺设备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本。

专用夹具是针对某一工件或工件的某一道工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。

特点是针对性强。

适用于产品相对稳定、大批量的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。

1、大批量生产加工需要对夹具的设计有一个很高的要求。

即；能稳定可靠地加工保证工件的加工技术要求,若工件达不到加工技术要求,成为废品,则夹具设计是失败的,该夹具不能用于生产.2、操作简单,便于工件安装(即定位和夹紧),减轻工人的劳动强度,节省工件安装时间,降低辅助工时,保证高的生产效率.3、具有良好的工艺性,便于制造,降低夹具制造成本,从而降低分摊在工件上的加工成本.设计是在学完全部课程之后进行的,这是一次深入理论联系实际的演练,它不仅在我们的学习中而且在今后的工作中占很重要的位置.就我个人而言,我希望能通过这次毕业设计能扩大自己的工作领域,增加更多的知识,使自己更具有竞争力,为工厂的”差异化”战略贡献力量.由于能力有限,动手实践机会少,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教.第一章CA6140机床后托架的工艺分析第一节工艺路线的拟订CA6140机床后托架的是CA6140机床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。

后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是6.1Ra，所以都要求精加工。

其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。

因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的图1-1 CA6140机床后托架零件图一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。

而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。

设计者要考虑加工工艺问题。

工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。

对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。

CA6140机床后托架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。

具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。

后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。

一、工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。

确定工序数的基本原则：1.工序分散原则2.工序集中原则二、工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。

所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。

1.特点工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。

使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。

但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。

2.工序分散的特点一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。

但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。

结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。

由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。

三、加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：1.粗加工阶段2.半精加工阶段3.精加工阶段4.光整加工阶段但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。

在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。

必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。

例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。

第二节加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。

但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。

见下表：表1-1 加工工艺路线方案比较表第三节加工工艺路线方案的论证1.方案Ⅱ在120工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。

2.方案Ⅱ在010工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。

3.方案Ⅱ符合粗精加工分开原则。

由以上分析：方案Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。

具体的工艺过程如下表：表1-2 加工工艺过程表第二章CA6140机床后托架各尺寸的确定第一节毛坯的结构工艺要求CA6140机床后托架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是HT150，硬度HB为150-200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。

1.CA6140车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：①、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。

②、铸造圆角要适当，不得有尖角。

③、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。

④、加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。

⑤、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。

毛坯形状、尺寸确定的要求2.设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：①、各加工面的几何形状应尽量简单。

②、工艺基准以设计基准相一致。

③、便于装夹、加工和检查。

④、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。

在确定毛坯时，要考虑经济性。

虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。

因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。

在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。

第二节 CA6140机床后托架的偏差计算1.底平面的偏差及加工余量计算底平面加工余量的计算，计算底平面与孔（03.05.25φ，02.030φ，025.040φ）的中心线的尺寸为07.035±。

根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。

2.正视图上的三孔的偏差及加工余量计算参照参考文献《机械加工工艺手册》表2.3-59和参考文献《互换性与技术测量》表1-8，根据工序要求，侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成。

3.顶面两组孔132φ-和202φ-，以及另外一组102φ-的锥孔和132φ-毛坯为实心，不冲孔。

两孔精度要求为1IT，表面粗糙度要求为50Rz。

参照参考文献《机械加工工艺手册》表2.3-47，表2.3-48。

可确定工序尺寸及加工余量。

第三章 专用夹具的设计第一节铣平面夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。

在加工CA6140机床后托架零件时，需要设计专用夹具。

根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔夹具及铣底面夹具一套。

其中加工侧面的三孔的夹具将用于K X 52卧式镗床，而顶面的四孔用到的刀具分别为两把麻花钻、扩孔钻、铰刀以及锪钻进行加工，侧面两个孔将用两把麻花钻对起进行加工。

一、研究原始质料利用本夹具主要用来粗铣底平面，该底平面对孔40φ、2.30φ、5.25φ的中心线要满足尺寸要求以及平行度要求。

在粗铣此底平面时，其他都是未加工表面。

为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。

同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度二、定位基准的选择由零件图可知：粗铣平面对孔40φ、2.30φ、5.25φ的中心线和轴线有尺寸要求及平行度要求，其设计基准为孔的中心线。

为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用V 形块定心自动找到中心线，这种定位在结构上简单易操作。

采用V 形块定心平面定位的方式，保证平面加工的技术要求。

同时，应加一侧面定位支承来限制一个沿Y轴移动的自由度。

三、切削力及夹紧分析计算刀具材料：V C W r 418（高速钢端面铣刀）刀具有关几何参数：00015~10=γ 00012~8=∂ 008~5=n α25~15=β mm D 63= 8=Z z mm a f /25.0= mm a p 0.2=由《机床夹具设计手册》表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式：Pzp p C zKBDf a C F 9.01.172.01.1-= 式（2.1）查《机床夹具设计手册》表1021--得：294=p C 对于灰铸铁：55.0)190(HB K p = 式（2.2）取175=HB ， 即96.0=p K所以 )(69.64096.08606325.00.22949.01.172.01.1N F C =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=- 由《金属切削刀具》表1-2可得：垂直切削力 ：)(62.5769.0N F F C CN ==（对称铣削） 式（2.3） 背向力：)(38.35255.0N F F C P ==根据工件受力切削力、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。

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加工工艺及夹具毕业设计论文 毕业设计

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图 2-1 犁刀变速齿轮箱传动示意图 1-左臂壳体 2-犁刀变速齿轮箱体 3-操纵杆 4-啮合套 5-犁刀传动齿轮
6-轴承 7-右臂壳体 8 犁刀传动轴 9-链轮
（二）零件的工艺分析
由附图 1 得知，其材料为 HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于
承受较大应力、要求耐磨的零件。
1.6
G
80
66±0.20
168±2
Φ8N8（--00..000235 ）深12 0.1 B
D
4-M12-6H22 0.5 R B D 孔深28
40
Q
3.2
R12 4-Φ22 锪平
18
其余
50° 50° 47
Φ102
A-A
B
Φ80H7（+00.030）
3.2
0.04 A-B
B向
0 -0.1
38
R5
6
2． 提高结构设计能力。学生通过设计夹具的训练，应当掌握如何根据被加工零件的加工要求， 设计出高效、省力、既经济合理，又能保证加工质量的夹具来。
3． 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称出处，能够做到熟练应用。 (二)设计的要求 机械制造工艺及夹具设计课程设计题目一律定为：制订 xx 零件的机械加工工艺。生产纲领为中 批或大批生产。
班
级
学
生
指 导 教师
教研室主任
200 年 月
一、零件的分析 （一）零件的作用 犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面（即附图 1 零件图 上的 N 面）与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确 联接。N 面上的 4-Φ13mm 孔即为螺栓联接孔，2-Φ10F9 孔为定位销孔。 如图 2-1 所示，犁刀变速齿轮箱体 2 内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮 5，它与变 速箱的一倒档齿轮常啮合（图中未画出）。犁刀传动轴 8 的左端花键上套有啮合套 4，通过拔叉可以 轴向移动。啮合套 4 和犁刀传动齿轮 5 相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴 8。 其操作过程通过安装在 SΦ30H9 孔中的操纵杆拔叉而得以实现。
机床夹具毕业设计论文毕业设计资料

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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。

机械机床毕业设计9基于普通机床的后托架及夹具的设计开发

机械机床毕业设计9基于普通机床的后托架及夹具的设计开发

机械机床毕业设计9基于普通机床的后托架及夹具的设计开发普通机床的后托架及夹具设计开发一、设计目标本设计的目标是在基于普通机床的基础上，设计开发一种后托架及夹具，用于支撑工件和固定工件在加工过程中的工作。

二、设计原理后托架是机床上的一个重要装置，用于支撑工件并保持其位置稳定。

夹具是夹持工件，用于固定工件在加工过程中的位置，使其能够在机床上进行各种加工操作。

本设计的后托架及夹具将采用简单、实用的设计原理。

后托架采用可调节的设计，使其能够适应不同尺寸和形状的工件。

夹具采用夹持力大、操作简单的设计原理，以确保工件在加工过程中的稳定性和安全性。

三、设计步骤1.确定后托架及夹具的功能需求和技术要求。

2.根据工件的尺寸和形状，设计后托架的整体结构。

考虑加工工艺要求和机床的硬件限制，设计后托架的各个部分的尺寸和连接方式。

3.确定夹具的类型和数量。

根据工件的形状和加工要求，确定夹具的设计原则和要求。

4.设计夹具的具体结构。

考虑夹具的使用方式和要求，设计夹具的可操作性和稳定性。

5.进行后托架及夹具的整体设计，包括设计每个部分的尺寸、连接方式和材料选择。

6.制作实物样品，测试并验证后托架及夹具的功能和性能。

7.进行改进和调整，使其能够更好地满足加工需求。

四、设计优点1.后托架采用可调节的设计，能够适应不同尺寸和形状的工件，提高了使用的灵活性。

2.夹具采用夹持力大、操作简单的设计原理，能够保证工件的稳定性和安全性。

3.后托架及夹具的结构设计简单实用，易于制造与使用。

4.后托架及夹具能够提高机床的加工效率和加工精度。

五、总结本设计基于普通机床，设计开发了一种后托架及夹具，用于支撑工件和固定工件在加工过程中的工作。

通过设计优化，使其能够适应不同尺寸和形状的工件，并能够提供稳定的夹持力和操作简便性。

该后托架及夹具具有结构简单、实用可靠、易于制造和使用等优点，能够提高机床的加工效率和加工精度。

通过实际测试和验证，发现该后托架及夹具在工业生产中具有较好的应用前景。

毕业机床夹具课程设计

毕业机床夹具课程设计

毕业机床夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解机床夹具的基本概念、分类和结构原理；2. 掌握机床夹具设计的基本流程和关键参数；3. 掌握机床夹具的选用原则和安装调试方法；4. 了解机床夹具在机械加工中的重要性及其对加工质量的影响。

技能目标：1. 能够运用所学知识进行机床夹具的设计，具备一定的创新设计能力；2. 能够分析机床夹具使用过程中可能出现的问题，并提出相应的解决方案；3. 能够熟练操作机床夹具，进行加工前的安装和调试；4. 能够对机床夹具设计进行评价，提出改进措施。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，增强职业责任感；2. 培养学生严谨、务实、创新的工作态度，提高团队协作能力；3. 增强学生环保意识，注重绿色制造和可持续发展；4. 培养学生关注行业动态，了解国内外机床夹具发展的新技术、新趋势。

课程性质：本课程为毕业设计课程，旨在使学生掌握机床夹具设计的基本知识和技能，提高学生的实际操作能力和创新意识。

学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和技能，具有较强的学习能力和实践能力，但对机床夹具设计的系统性和实践性认识不足。

教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养学生的创新能力和实践操作能力。

通过课程学习，使学生在机床夹具设计方面达到预期学习成果，为将来的职业生涯打下坚实基础。

二、教学内容1. 机床夹具概述：机床夹具的定义、分类、功能及在机械加工中的地位；2. 机床夹具结构原理：夹具的组成、各部分功能、典型结构及工作原理；3. 机床夹具设计流程：设计要求、设计步骤、关键参数计算及选用原则；4. 机床夹具设计方法：基于加工要求的夹具设计、创新设计方法及案例分析；5. 机床夹具安装与调试：夹具的安装、调试方法、注意事项及常见问题处理；6. 机床夹具设计评价：设计评价标准、方法及改进措施；7. 机床夹具发展趋势：国内外机床夹具新技术、新趋势及绿色制造。