夹具设计说明书

夹具课程设计说明书设计目的现代机械制造工艺设计是机械类专业学生在学完了《机械制造技术基础》等技术基础和专业课理论之后进行的一个实践教学环节。

其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决现代实际工艺设计问题的能力。

通过工艺规程及工艺装备设计，学生应达到：1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力；2、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力；3、掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力；4、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图、夹具总装图，标注必要的技术条件等。

本次课程设计内容包括零件的分析，工艺路线的制定，工艺规划设计，某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡，机械加工综合卡片，夹具装配图以及夹具体零件图的绘制等。

工艺设计部分1 零件的工艺分析1.1确定生产类型生产类型为中批生产。

1.2 零件的作用该零件是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φ16mm孔装一棘爪，φ16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕φ32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。

1.3 技术条件分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。

由零件图可知，φ32的中心线是主要的设计基准和加工基准。

该零件的主要加工面可分为两组：1.φ32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ32mm的两个端面及孔和倒角，φ16mm的两个端面及孔和倒角。

2.以φ16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及内孔φ10mm、M8-6H的内螺纹，φ6mm的孔及120°倒角2mm的沟槽。

这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1.φ32mm孔内与φ16mm中心线垂直度公差为0.10；2.φ32mm孔端面与φ16mm中心线的距离为12mm。

三江学院夹具课程设计说明书题目：支承座镗孔夹具设计班级：110152D姓名：耿志旸学号：12010152103专业：机械设计制造及其自动化（数控技术）指导老师：徐伟目录绪论 (1)第一章机床夹具概述 (2)1.1工件的装夹方法 (2)1.2机床夹具的工作原理和在机械加工过程中的作用 (2)1.3夹具的分类和组成 (3)第二章夹具设计 (5)2.1设计思路 (5)2.2零件加工工艺过程分析 (5)2.3定位分析 (7)2.4夹紧分析 (9)2.5夹具体结构分析 (10)2.6夹具装配图绘制 (11)2.7夹具零件图绘制 (11)结束语 (12)致谢 (13)参考文献 (14)绪论机床夹具是机械加工系统的重要组成部分，同时也是机械加工工艺系统的重要组成部分。

为了保证工件的加工精度和生产率的提高，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，完成这一功能的辅助装置称为机床夹具。

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、生产成本以及工人的劳动强度等。

所以机床夹具设计是机械加工工艺准备中的一项重要工作。

机床夹具作为机床对工件加工中的辅助装置，其设计质量的好坏对零件的加工质量、效率以及工人的劳动强度均有直接的影响，因此在进行夹具设计时，必须使加工质量、生产率、劳动强度和经济性等几方面达到统一，其中保证加工质量是最基本的要求。

但是，在实际生产过程中会有所侧重，如对位置精度要求很高的加工，往往是保证加工精度，对于位置精度要求不高而使加工批量较大的情况，则着重于提高加工工件的工作效率。

总之，在考虑上述几方面要求时，应在满足加工要求的前提下，根据具体情况处理好生产率与劳动条件、生产率与经济性的关系。

夹具设计的基本步骤可以概括为：1、研究原始资料，明确设计任务。

2、确定夹具的结构方案，绘制结构草图。

确定夹具的结构方案，可以考虑以下问题：1）根据六点定位原理确定工件的定位方式，并设计相应的定位装置。

《材料成型CAD上机实习》实习报告班级：0511082 学号：14姓名：陈葶徕成绩：夹具设计说明书目录序言 (2)一、夹具设计任务 (3)1、焊接产品（复合件）“圆柱焊接组合”的产品图 (3)二、“圆柱焊接组合”装焊夹具设计方案的确定 (4)1、基准面的选择 (4)2、夹具体方式的确定 (4)3、定位方式及元器件选择 (5)4、夹紧方式及元器件选择 (6)5、装焊夹具结构 (6)序言1.夹具设计的目的意义及要求焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺装备。

在焊接结构生产中，把用来装配进行定位焊的夹具称为装配夹具：而专门用来焊接焊件的夹具称为焊接夹具：把既用于装配又用于焊接的夹具称为装焊夹具。

它们统称为焊接工装夹具。

对焊接工装夹具的设计要求：1）焊接工装夹具应动作迅速，操作方便，操作位置应处在工人容易接近，最宜操的部位。

特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作频率不能过高，操作高度应设在工人最容易用力的部位，当夹具处于夹紧装态时，应能自锁。

2）焊接工装夹具应有足够的装配焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸，所有的定位原件和夹紧装置应与焊道保持适当距离或者布置在焊件的下方和侧面。

夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位。

3）夹紧可靠，刚性适当，夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何形状，夹紧后不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘束度过大，产生较大的应力。

4）为了保证使用安全，应设置必要的安全连锁保护装置。

5）夹紧时不应损坏焊件的表面质量，夹紧薄件和软质材料的焊件时，应限制夹紧力，或者对压头行程限位，加大压头接触面积，添加铝铜衬垫等措施。

6）接近焊接部位的夹具，应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅对夹紧机构和定位器表面的损伤。

7）夹具的施力点应位于焊件的支撑处或者布置在靠近支撑的地方，要防止支撑反力与夹紧力，支撑反力与重力形成力偶。

8)注意各种焊接方法在导热导电隔磁绝缘等方面对夹具提出的特殊要求。

夹具设计说明书夹具设计说明书1. 背景介绍夹具是在工业生产中用于固定或夹持工件的装置，通过夹持工件，夹具可以保持工件的稳定性，提高生产效率和质量。

夹具设计是工程师在生产过程中需要考虑的重要环节，良好的夹具设计可以提高生产效率，降低人为误差，保证产品的质量。

2. 设计目标本次夹具设计的目标是满足以下要求：- 提供稳定的夹持力，确保工件的固定性；- 简化操作，提高生产效率；- 考虑工件的形状和尺寸的变化，保证夹具的适用性和灵活性；- 考虑夹具的制造成本，尽量减少材料和加工工序的使用。

3. 设计流程夹具设计的一般流程如下：1. 确定夹具类型：根据工件的特点和工艺要求，确定夹具的类型，例如平口夹具、钳口夹具等；2. 分析工件特点：了解工件的形状、材料和尺寸等，以便确定夹具的设计参数；3. 设计夹具结构：根据工件特点和夹具类型，设计夹具的结构，包括夹持件、支撑件和固定件等；4. 选择材料：根据夹具的功能和工作环境，选择合适的夹具材料；5. 进行强度计算：根据夹具的使用要求和材料的性能，进行强度计算，确保夹具的可靠性；6. 制作图纸：绘制夹具的详细图纸，包括总装图、零部件图和工艺装配图等；7. 制造和调试：根据图纸进行夹具的制造和调试，确保夹具的准确性和可靠性。

4. 夹具设计要点在夹具设计过程中，需要注意以下要点：4.1 工件固定性夹具的首要目标是确保工件的稳定性，防止工件在加工过程中发生位移或变形。

因此，在设计夹具时，需要考虑如何使夹持件能够固定工件，并提供足够的夹持力。

4.2 操作便捷性夹具的设计应尽可能简化操作，以提高生产效率。

夹具的夹持件和固定件应便于安装和拆卸，操作人员能够迅速完成工件的夹持和释放。

4.3 适用性和灵活性考虑到不同工件的形状和尺寸的变化，夹具的设计应具备一定的适用性和灵活性。

夹具的夹持件应能够适应不同形状和尺寸的工件，并能够进行调节和固定。

4.4 制造成本在夹具设计过程中，需要尽量减少材料和加工工序的使用，以降低制造成本。

一．零件的工艺分析零件的结构特点：任务零件是一个轴齿轮，一端加工出一个Φ52.5、齿数为19、模数是 2.5的齿轮。

另一端是一段轴，有一个键槽与另一个零件装配，在轴齿轮的内部是一个Φ28mm长为17mm的孔，另一部分是Φ32mm的孔，精度要求达到7-8级，还要加工一个储油槽。

技术要求（1）.轴的内圆与外圆的圆跳度不大于0.03。

（2）.毛坯要经过调质热处理，提高力学性能。

（3）.齿部表面要进行淬火处理，硬度为HRC45-48。

加工要求零件的精度要求在7-8级，内孔用车床就可以达到技术要求，外圆表面用机床加工。

键槽采用铣床加工，而齿轮在滚齿机上加工。

按照机械加工顺序，在加工精基准面时，需要用粗基准定位。

二．毛坯的确定从零件的机构上可以看出，零件一端要加工一个齿轮，而内部也要加工内孔，因此此零件要求有好的力学性能，承受载荷的能力要好，工作要较平稳，冲击力较小，所以材料用优质结构钢的45号钢，此零件的毛坯类型有两种来获得，一种是铸造，一种是锻造。

而铸造获得的毛坯力学性能较差，组织结构晶粒较大，不能满足零件的要求。

锻造的毛坯力学性能较好，组织晶粒较小，有较好的抗压性能，毛坯的韧性较好。

所以毛坯用锻造来获得。

毛坯的形状是一个圆筒，外圆Φ58mm ，内孔Φ24mm 。

毛坯形状：表2-1：毛坯的加工余量的确定工序名称工序间余量/mm 经济精度/μm 表面粗糙度/μm 工序基本尺寸/mm 标注工序尺寸公差/mm精车Φ52.5 0.5 h8 Ra1.6～0.8 52.5 0046.05.52- 半精车Φ53 1.0 h10 Ra6.3～3.2 53 012.053- 粗车Φ56 4.0 h12 Ra25～12.554 03.054-毛坯±35858三．零件的基准选择对于一般的轴系零件而言，以外圆作为粗基准是合理的。

在此零件来说，内孔与外圆要有圆跳度的要求，要求比较高，首先以内孔定位加工外圆，圆柱心轴作为夹具，在机床上对外圆车一刀，以提高外圆精度。

前言机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。

由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计，如纺织机械设计、矿山机械设计、农业机械设计、船舶设计、汽车设计、机床设计、压缩机设计、内燃机设计、汽轮机设计、泵设计等专业性的机械设计分支学科。

在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。

如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。

机床夹具的作用可归纳为以下四个方面：1.保证加工精度机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。

2.提高生产效率机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。

3.减少劳动强度采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。

4.扩大机床的工艺范围利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。

机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。

其目的在于：1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。

2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。

培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。

3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。

我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。

但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。

我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。

1.3零件工艺分析本次课设是要为此图1-1-3中的端盖设计一个钻3-φ9孔的夹具，最终实现将工件定位，更加精确和方便的完成钻孔工作，并保证能夹紧工件，夹紧力要适中，不要使工件变形，又能保证工件所要求的加工精度。

序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。

这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它是我们四年的大学生活中占有重要的地位。

对我个人来说，这次课程设计的意义很大，我希望能通过这次课程设计对自己以后将要从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，提高自己的实践能力。

由于能力有限，设计中海存在许多不足之处，恳请老师给予指教。

一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的是底板座架，它的作用是：一、建立设备基础，用于构架设备的支撑基础，并在此基础上安装轴类零件；二、利用它们的工艺结构起到其他重要零件的定位作用；三、用于连接机器设备与地面的基础零件。

（二）零件的工艺分析底板座架总有三组加工表面，现分析如下：1、以φ45mm的外圆表面为中心的加工表面这一组加工表面包括φ45mm的外圆，以及退刀槽。

2、加工孔φ36H7（+00.025）mm的两个对称端面和三个台阶面。

3、加工三个阶梯孔、φ36mm孔和M10的螺纹孔。

由以上分析，对于以上三组加工表面，可以先加工第一组表面，然后利用专用夹具加工另外两个组的表面。

二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，考虑到它是底板座架，要求刚度、强度、耐压性能好，抗震性好，因此，选用铸件。

由于该零件的年产量为4000件，属于大批量生产，而且零件的外形尺寸不大，故可采用砂型铸造成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。

（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面的选择正确和合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

（1）粗基准的选择轴类零件，以外圆作为粗基准。

按照有关粗基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个比加工表面时，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；取零件最右端面作为粗基准加工两个对称的端面。

夹具设计说明书1. 分析工件1.1工艺过程的安排在对合螺母加工中，影响加工精度的主要因素有：1.1.1对合螺母本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）的作用下，容易变形。

1.1.2对合螺母是铸造件，孔的加工余量大，切削时将产生的残余内应力，并引起应力重新分布。

因此，在安排工艺过程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开，既把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。

这是由于粗加工工序的切削余量大，因此，切削力、夹紧力必然大，加工后容易变形。

粗精加工分开后，粗加工产生的变形，可以在半精加工修正，半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。

这样逐步减少加工余量，切削力及内应力作用。

逐步修正加工的变形就能最后达到零件的技术要求1.2 明确设计任务与收集设计资料由于对合螺母要求有较高的强度和刚度，以及良好的耐磨性和疲劳强度，材料选择HT15-30。

因为对合螺母在工作中承受静载荷以及小量的动载荷，为了使金属纤维尽量不被切断，非加工表面对称均匀，使零件工作可靠，并且铸件的铸造性能较好，。

由于该零件的轮廓尺寸不大，生产类型为大量生产，又考虑零件的加工条件要求较高。

为了保证加工质量、提高生产率、降低成本、减少工人的劳动强度，确定采用铸造成型。

该工件的结构对称，材料是HT15-33：铸造性能良好，减摩性好；减震性强；切削加工性良好；缺口敏感性较低；价格便宜，制造方便。

工件毛坯选铸件。

要求加工ø55㎜孔及两端面，除1、2面外其余部分已加工。

由《互换性与测量技术》表3-2 孔ø55㎜的公差等级是7级，端面的公差等级是6级。

由《数控机床加工工艺》表4-12孔ø55㎜经粗车-半精车-精车能达到加工要求，表4-14端面经粗磨-精磨能达到加工要求。

2. 拟定夹具结构方案与绘制夹具草图2.1 确定工件的定位方案，设计定位装置对合螺母加工作为精基准的表面是底平面，以及两个Φ12孔，而作为精基准的表面应该提前加工完。

第二部分、夹具设计3.1铣剖分面夹具设计由底座工作图可知，工件材料为HT150钢。

根据设计任务的要求，需设计一套铣剖分面夹具，刀具为硬质合金端铣刀。

3.1.1问题的指出本夹具主要作来铣剖分面，剖分面与小头孔轴心线有尺寸精度要求，剖分面与螺栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。

由于本工序是粗加工，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。

3.1.2夹具设计1) 定位基准的选择由零件图可知，在铣剖分面之前，连杆的两个端面、小头孔及大头孔的两侧都已加工，且表面粗糙要求较高。

为了使定位误差为零，按基准重合原则选Φ29.49H8小头孔与连杆的端面为基准。

连杆上盖以基面（无标记面）、凸台面及侧面定位，连杆体以基面和小头孔及侧面定位，均属于完全定位。

2) 夹紧方案由于零件小，所以采用活动v型快夹紧机构，装卸工件方便、迅速。

3) 夹具体设计夹具体的作用是将定位、夹具装置连接成一体，并能正确安装在机床上，加工时，能承受一部分切削力。

夹具体图如下：夹具总装图夹具体夹具体为铸造件，安装稳定，刚度好，但制造周期较长。

4) 切削力及夹紧力的计算切削力的计算： P=242.02250a =242.022250=1902.538N夹紧力的计算：由《机床夹具设计手册》（表1-2-25）得：用扳手的六角螺母的夹紧力：M=12mm, P=1.75mm ，L=140mm,作用力：F=70N ，夹紧力：W0=5380N由于夹紧力大于切削力，即本夹具可安全使用。

定位误差的计算: 由加工工序知，加工面为连杆的剖分面。

剖分面对连接螺栓孔中心线有垂直度要求（垂直度允差0.08）；对连杆体小头孔有中心距190±0.1要求；对剖分面有0.025的平面度要求。

所以本工序的工序基准：连杆上盖为螺母座面，连杆体为小头孔中心线，其设计计算如下：1）确定定位销中心与大头孔中心的距离及其公差。

此公差取工件相应尺寸的平均值，公差取相应公差的三分之一（通常取1/5~1/3）。