机床夹具设计6

摘要夹具制造的主要特点是在机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，已接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具，在我们实际生产夹具的作用是将工件定位，已使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠的夹紧。

在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统的机床上还是在数控机床上，加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。

通过机床夹具设计，不仅可以培养分析运用已学知识的能力，而且可以得到工程设计的初步训练。

首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件作用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。

其次，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。

再次，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。

最后，提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、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。

关键词:机械加工工艺、夹具设计、工序、定位目录摘要 (I)1设计任务 (1)2 零件的装夹 (1)2.1零件的工艺和精度分析 (3)2.2 定位设计 (4)2.3对刀引导装置 (6)2.4夹紧方案 (6)2.5 分度对定机构设计 (8)2.6 夹具体设计 (8)3夹具加工精度分析 (9)3.1 定位精度 (9)3.2 对刀精度 (9)3.3安装精度 (10)3.4夹具精度 (10)总结 (11)参考文献 (12)1设计任务1、明确设计任务每个学生按指导教师提供的夹具设计题目自己选题目。

课程设计分组进行，每组2个零件，设计出2种机床夹具；明确生产要求，确定零件的加工工艺，明确加工机床。

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。

以上基本要求中保证工件的加工精度是最重要的。

在此前提下，要处理好其他要求的辩证统一关系。

二、机床夹具设计的一般步骤1、明确设计要求，收集和研究有关资料工艺人员在编制零件的工艺规程时，提出了相应的夹具设计任务书，对其中的定位基准、夹紧方案及有关要求作出说明。

夹具设计人员则应根据夹具设计任务书进行夹具的结构设计。

为了使所设计的夹具能够满足上述要求，设计前要认真收集和研究如下有关资料。

《机床夹具设计》课程标准课程代码：适用专业：课程类别：先修课程：学时：考试方式：制订人：审核人：一、教学大纲说明（一）课程的性质、任务本课程是机械类专业的一门重要专业课程，具有较强的实践应用性，本课程主要研究机床夹具的设计和制造的基本知识。

学生学完本课程后应达到下列要求：1、掌握机床夹具的基本理论知识和设计计算方法，能对机床夹具进行结构设计和精度分析。

2、会查阅有关夹具设计的标准、手册、图册等技术资料。

3、掌握机床夹具设计的一般方法，具有设计一般复杂程度夹具的基本能力。

4、了解现代夹具设计的一般知识。

（二）课程的基本要求通过本课程的学习，应使学生了解机床夹具的基本组成及作用，理解机床夹具的工作原理，熟练掌握机床夹具设计的专业技能。

（三）本课程与相关课程的关系本课程是一门重要的专业课程，夹具是为满足机械加工工艺要求而进行的一种工装设计，同时它又是一项较为独立的生产实用技能。

本课程的学习需要有机床、刀具、公差与技术测量、机械制图、工程材料及热处理、机械设计基础等机械专业多门专业基础课程做支撑。

（四）课程教学方法与手段本课程教学主要采用老师讲授和课堂讨论相结合的方法，注重理论联系实际；注重现代化教学手段的应用，全课程采用PPT多媒体教学工具，帮助学生最大限度地实现学习的目标。

（五）教材与参考书建议使用教材：《机床夹具设计》哈尔滨工业大学主编上海科学技术出版社参考书：《机械制造工程》，郧建国主编，机械工业出版社，2004二、课程的教学内容、重点、难点、要求第一章夹具设计概论1、内容：机床夹具的分类；工件的装夹与找正；机床夹具的组成；加工误差的组成；课程教学内容、目的、安排及要求。

第二章工件的在夹具中的定位1、内容：定位基准的概念；定位的基本原理；定位单个典型表面的定位元件；组合定位中各定位元件限制自由度分析；定位误差的分析计算。

2、重点：工件的在夹具中的定位第三章工件的夹紧1、内容：夹紧装置的组成和基本要求；设计夹紧装置的基本准则；典型夹紧机构；联动夹紧机构；定心夹紧机构。

机床夹具设计课后习题答案机床夹具设计课后习题答案在机床加工过程中，夹具是一种非常重要的工具，它能够固定工件并提供稳定的加工环境。

机床夹具设计是机械工程专业中的一门重要课程，通过学习这门课程，我们能够掌握夹具的设计原理和方法，提高工作效率和产品质量。

下面是一些机床夹具设计课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

1. 什么是机床夹具？机床夹具是一种用于固定和定位工件的装置，它能够提供稳定的加工环境，保证工件在加工过程中的精度和质量。

夹具通常由底座、夹持装置和定位装置组成，根据不同的工件形状和加工要求，夹具的结构和形式也会有所不同。

2. 机床夹具设计的基本原则有哪些？机床夹具设计的基本原则包括以下几点：- 确定夹持点和定位点：根据工件的形状和加工要求，确定夹持点和定位点的位置和数量，保证工件在加工过程中的稳定性和精度。

- 选择合适的夹持方式：根据工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式，如机械夹持、液压夹持或气压夹持等，确保夹持力的均匀分布和可靠性。

- 考虑工件的加工工艺：在夹具设计过程中，要考虑工件的加工工艺，如切削力的大小和方向，以及切削液的供给等，保证夹具在加工过程中的稳定性和安全性。

- 优化夹具结构：夹具的结构设计要简单、紧凑，尽量减小夹具的重量和体积，提高夹具的刚性和稳定性，降低加工成本。

3. 如何选择合适的夹具材料？选择合适的夹具材料是机床夹具设计中的关键一步。

夹具材料应具备以下几个方面的特点：- 高强度和刚性：夹具材料应具备足够的强度和刚性，能够承受工件加工过程中的各种力和振动，保证夹具的稳定性和可靠性。

- 耐磨性和耐热性：夹具材料应具备良好的耐磨性和耐热性，能够在高速切削和高温环境下长时间使用，延长夹具的使用寿命。

- 低热膨胀系数：夹具材料的热膨胀系数应尽量小，以减小夹具在加工过程中的热变形，提高加工精度和质量。

- 易加工性和可焊性：夹具材料应具备良好的加工性能和可焊性，便于夹具的制造和维修。

《机床夹具设计》课程标准课程名称：机床夹具设计参考学时：56适用专业：机械制造与自动化一、课程定位《机床夹具设计》服务于机械加工职业工作中“机床夹具设计”这一典型工作任务。

掌握机床的操作、刀具的选择与使用、机械制造工艺的编制、机床专用夹具的设计、量具的使用是从事机械加工生产所必须具备的技能，机床专用夹具设计是非规则零件成批加工生产时需要设计制造的工艺装备，工装的设计制造最终影响机械零件的加工精度、生产效率及生产成本，为此，机械加工工作人员要具有一定的设计专用夹具的能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力。

通过本课程的学习，学生可以从事机械加工操作中机床专用夹具设计制造工作及与机床夹具相关的工作，经过1—2年的努力可以胜任机床夹具设计现场技术员工作。

《机床夹具设计》的前修课程为《机械制图及CAD》、《机械制造基础》、《机械设计》、《公差配合与技术测量》、《金属切削原理及刀具》、《机械加工设备》、《机械制造工艺学》，后续课程为《机械维修技术》、《先进制造技术》。

二、学习目标学生在教师引导下，根据给定的零件工序加工要求、工厂生产条件和企业需求，并借助机床夹具设计手册等技术资料，进行零件定位方案与夹紧方案的设计，计算定位误差和夹紧力，根据机械加工设备类型设计夹具体和其它对刀导向装置、连接元件及夹具体，分析归纳影响机械零件加工质量的相关因素，进行设计方案对比和评价，最终绘制出机床夹具总图。

学习完本课程后，学生应当能够从事机床夹具设计的工作。

具体包括：1.根据被加工零件的结构特点和加工工序要求，能应用六点定位原理及夹紧原则，合理提出被加工工件某道工序的定位、夹紧方案；2.能根据机械加工设备情况设计机床夹具的对刀导向装置、分度装置、连接元件及夹具体；3.会查阅有关夹具设计的标准、手册、图册等技术资料；4.具有常用机床夹具的使用能力；5.了解现代夹具设计的一般知识；6.具备分析解决与夹具有关的技术问题的能力；7.对机械零件加工的工艺方案提出合理化建议。

机床夹具设计习题答案机床夹具设计习题答案机床夹具设计是机械工程中非常重要的一部分，它涉及到工件在加工过程中的稳定性、精度和效率。

在机床夹具设计的过程中，我们需要考虑到许多因素，如工件的形状、尺寸、材料以及加工方式等。

下面将给出几个机床夹具设计习题，并提供相应的答案。

习题一：设计一个夹具，用于加工一个直径为100mm的圆柱形工件。

工件需要进行车削操作，要求夹具能够确保工件的稳定性和加工精度。

答案：为了确保工件的稳定性，我们可以设计一个三爪自定心卡盘夹具。

这种夹具可以通过调整夹爪的位置，使其与工件的中心对齐，从而确保工件的稳定性。

另外，我们还可以在夹爪上添加一些软垫，以提高夹紧力的均匀性，从而进一步提高加工精度。

习题二：设计一个夹具，用于加工一个复杂形状的工件。

工件的形状如下图所示：（图略）答案：对于这种复杂形状的工件，我们可以设计一个多点夹紧夹具。

这种夹具可以通过多个夹爪分别夹紧工件的不同部位，从而确保工件的稳定性。

夹爪的形状可以根据工件的形状进行设计，以确保夹紧力的均匀分布。

此外，我们还可以在夹具上添加一些支撑装置，以进一步提高工件的稳定性。

习题三：设计一个夹具，用于加工一个薄壁工件。

工件的尺寸为200mm×200mm×2mm，要求夹具能够确保工件的变形尽可能小。

答案：对于这种薄壁工件，我们可以设计一个真空吸盘夹具。

这种夹具可以通过在工件的表面产生负压，使工件被吸附在夹具上，从而确保工件的稳定性和加工精度。

为了减小工件的变形，我们可以在夹具的吸盘底部添加一些支撑装置，以提高工件的刚度。

习题四：设计一个夹具，用于加工一个大型工件。

工件的重量为500kg，要求夹具能够承受工件的重量并确保工件的稳定性。

答案：对于这种大型工件，我们可以设计一个液压夹具。

这种夹具可以通过液压系统提供足够的夹紧力，以确保工件的稳定性。

为了承受工件的重量，我们可以在夹具的结构中加入一些加强筋，以提高夹具的强度和刚度。

摘要这次专业设计是专业的一个十分重要的学习环节，是对入学以来所学的机械方面的知识进行了一次全面的检查、巩固和提高。

这次课程设计是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。

把所学的知识能够综合运用到实际零件的加工中。

通过本次设计使我巩固了已学的知识，加深了印象，使自己能够运用所学的机械加工知识解决一些具体的问题。

此次课程设计涉及的知识面有夹具设计、零件安装、加工工艺、数值计算、刀具的性能、测量技术、CAD制图外还涉及到金属材料、公差配合及加工设备等多方面的知识。

通过这次课程设计我发现了自己还有许多知识还没有掌握牢固。

但更多的是通过这次设计使我提高、巩固、扩大了自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力‘学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书’并在这次设计中培养了我对机械设计的独立工作能力、初步树立了正确的实际思想，掌握了一定的机械加工设计方法步骤和思路为以后的学习和设计工作打下了良好的基础。

同时，也使我体会到了老师平时对我们的谆谆教导、用心良苦。

由于本人水平有限，设计还有许多不足之处，希望时老师给予批评和指正！关键词工件的定位及定位元件；工件的夹紧夹紧装置；夹具体分度装置；夹具的设计ABSTRACTThe professional design is one of the important link of the study, it is learned since admission knowledge of mechanical conducted a comprehensive examination, consolidate and enhance. This course is designed to apply their basic theory and specialty knowledge and skills to analyze and solve practical problems of production. Combine the knowledge to use to the actual machining. Through the design that I have learned knowledge consolidated, deepen the impression, make oneself can use some specific knowledge of mechanical processing.This course design involves knowledge have clamp design, installation, processing, parts of numerical calculation, tools and measuring technology, the properties of the CAD drawing was involved in metal materials, tolerance and processing equipment, etc.Through this course design, I found the oneself still have many knowledge has not mastered the firm. But more and more are through this design makes me improve, consolidate and expand their knowledge to the theoretical knowledge and skills, improve their design calculation, drawings, writing ability of technical documents to correctly use the technical data ", standard, manual tool in the design of "and I trained on mechanical design of the ability to work independently, set up the correct actual preliminary thoughts, grasped certain mechanical processing design methods and steps for the future study and design work, and laid a good foundation. At the same time, also make me realize teacher usually teach in our earnestly, good intentions.Because of my limited, design has many shortcomings, hope the teacher give criticism and correct!KEYWORDSThe machine tool's fixture, workpiece position and orientation of clamping workpiece components, and clamping device, concrete and indexing device, fixture design.目录摘要 (Ⅰ)关键词 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅰ)KEYWORDS (Ⅰ)绪论 (1)1.机床夹具概述 (2)2.工件的定位及定位元件 (3)2.1 工件在夹具中的定位 (3)2.2 定位误差分析 (4)3.工件的夹紧和夹紧装置 (4)3.1 夹紧装置的组成 (4)3.2 夹紧力的确定 (5)4.夹具体及分度装置 (5)4.1 夹具体 (5)4.2 分度装置 (6)5.阀体零件工艺分析 (6)5.1 零件的功用、材料和性能 (6)5.2 形体分析 (7)5.3 技术要求分析 (7)5.4 零件的加工工艺性分析 (8)5.5 安排加工工艺路线 (8)6.阀体零件的车床夹具设计 (10)6.1 车床夹具的主要类型 (11)6.2车床夹具的设计要点 (11)6.3阀体零件的车床专用夹具的加工误差分析...... (12)6.4阀体零件的车床夹具的加工误差分析 (12)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (15)绪论随着科学技术的不断进步，机械制造业向着高柔性、高效率、高自动化迅猛发展。

机床夹具设计习题及答案机床夹具设计是机械制造领域中一个非常重要的环节，它直接影响到工件的加工精度和生产效率。

以下是一些机床夹具设计的基本习题及答案，供学习者参考。

习题一：确定夹具的类型问题：某工件需要在数控机床上进行铣削加工，工件材料为45号钢，尺寸为200mm×100mm×30mm。

请根据工件的特点和加工要求，选择合适的夹具类型。

答案：根据工件的尺寸和材料特性，以及铣削加工的特点，可以选择使用三爪自定心卡盘作为夹具。

三爪自定心卡盘可以自动定位工件，保证加工精度，并且操作简便，适合批量生产。

习题二：夹具的定位方式问题：在进行车削加工时，工件的定位方式有哪些？请列举至少三种，并简述其适用情况。

答案：1. 外圆定位：适用于外圆表面光滑、尺寸精度高的工件，通过夹具上的定位销或V型块与工件外圆接触实现定位。

2. 内孔定位：适用于内孔加工，使用芯轴或定位套筒与工件内孔接触，实现精确定位。

3. 平面定位：适用于需要加工平面的工件，通过夹具上的平面与工件的平面接触，确保加工面的位置准确。

习题三：夹具的夹紧方式问题：夹具的夹紧方式有哪些？请列举至少三种，并说明其优缺点。

答案：1. 液压夹紧：优点是夹紧力大，操作简便；缺点是设备成本高，维护复杂。

2. 气动夹紧：优点是反应速度快，成本较低；缺点是夹紧力相对较小，不适合重载工件。

3. 机械夹紧：优点是结构简单，成本低廉；缺点是夹紧力有限，且操作不如液压和气动方便。

习题四：夹具设计的基本步骤问题：简述机床夹具设计的基本步骤。

答案：1. 需求分析：明确工件的加工要求、尺寸、材料等信息。

2. 选择夹具类型：根据工件特点和加工要求选择合适的夹具类型。

3. 确定定位方式：选择合适的定位方式，确保工件的加工精度。

4. 设计夹紧机构：根据工件的尺寸和加工要求设计夹紧机构。

5. 绘制夹具图纸：绘制夹具的详细图纸，包括尺寸、公差等。

6. 制作和测试：根据图纸制作夹具，并进行实际测试，确保其性能满足要求。

第三章 各类机床夹具3.1车床夹具在车床上用来加工工件的内、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车床主轴上；少数安装在车床的床鞍或床身上，由于后一类夹具应用很少，属机床改装范畴，故本章不作介绍。

除了顶尖、拨盘、三爪自定心卡盘等通用夹具外，安装在车床主轴上的专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。

3.1.1角铁式车床夹具夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式车床夹具，其结构不对称，用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面，如图3—2和图4—3所示。

图3—2为加工图3—1所示的开合螺母上Φ40027.00+mm 孔的专用夹具。

工件的燕尾面和两个声Φ12 010.00+mm 孔已经加工，两孔距离为38±0．1mm ，Φ40027.00+mm 孔经过粗加工。

本道工序为精镗声Φ40027.00+mm 孔及车端面。

加工要求是：Φ40027.00+mm 孔轴线至燕尾底面C 的距离为45±0．05mm ，Φ40027.00+mm 孔轴线与c 面的平行度为0．05mm ，加工孔轴线与Φ12 010.00+mm 孔的距离为8±0．05mm 。

为贯彻基准重合原则，工件用燕尾面B 和C 在固定支承板8及活动支承板10上定位(两板高度相等)，限制五个自由度；用声Φ12010.00+mm 孔与活动菱形销9配合，限制一个技术要求: Φ40027.00+mm 的轴线对两B 面的对称面积垂直度为0.05图3-1 开合螺母车削工序图自由度；工件装卸时，可从上方推开活动支承板l0将工件插入，靠弹簧力使工件靠紧固定支承板8，并略推移工件使活动菱形销9弹入定位孔Φ12 010.00 mm内。

采用带摆动V形块3的回转式螺旋压板机构夹紧。

用平衡块6来保持夹具的平衡。

图3-2角铁式车床夹具1、11一螺栓2一压板3～摆动V形块4一过渡盘5一夹具体6～平衡块7一盖板8一固定支承板9一活动菱形销l0一活动支承板图3-3所示为车气门顶杆端面的夹具。

机床夹具设计习题及答案机床夹具设计习题及答案一、背景介绍机床夹具是机械加工中的重要工具，用于固定工件，使其在加工过程中保持稳定。

机床夹具的设计需要考虑工件的形状、尺寸、材料等因素，以及加工过程中的力学特性。

下面将给出一些机床夹具设计的习题及答案，帮助读者更好地理解和掌握这一领域的知识。

二、习题一：设计一个用于夹持圆柱工件的夹具1. 工件尺寸：直径50mm，长度100mm2. 夹具材料：优质钢3. 夹具结构要求：夹具应能够稳定夹持工件，并且易于操作和调整。

答案：根据工件的形状和尺寸，可以设计一个简单的圆柱夹具。

夹具可以由两个夹爪组成，夹爪上有夹持面和固定螺栓。

夹爪的夹持面可以采用硬质合金材料，以增加夹持力和耐磨性。

夹具的固定螺栓可以通过螺纹调节，使夹爪能够适应不同直径的工件。

此外，为了增加夹持力，夹具可以设计成带有弹簧的结构，使夹爪能够自动适应工件的直径。

三、习题二：设计一个用于夹持平面工件的夹具1. 工件尺寸：长100mm，宽50mm，厚10mm2. 夹具材料：铝合金3. 夹具结构要求：夹具应能够稳定夹持工件，并且易于操作和调整。

答案：根据工件的形状和尺寸，可以设计一个平面夹具。

夹具可以由两个夹板组成，夹板上有夹持面和固定螺栓。

夹板的夹持面可以采用橡胶材料，以增加夹持力和保护工件表面。

夹具的固定螺栓可以通过螺纹调节，使夹板能够适应不同厚度的工件。

此外，为了增加夹持力，夹具可以设计成带有弹簧的结构，使夹板能够自动适应工件的厚度。

四、习题三：设计一个用于夹持复杂形状工件的夹具1. 工件尺寸：不规则形状，长宽高各不相同2. 夹具材料：钢3. 夹具结构要求：夹具应能够稳定夹持工件，并且易于操作和调整。

答案：对于复杂形状的工件，夹具的设计需要根据具体情况进行。

一种常见的设计方法是使用多个夹爪组成的夹具。

每个夹爪上有夹持面和固定螺栓，可以根据工件的形状进行调整。

夹具的夹持面可以根据工件的形状进行定制，以确保夹持力和稳定性。