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轴类零件加工工艺及夹具设计摘要轴类零件属于机器零件最为典型的零件之一。
轴类零件在机械运转过程中主要作为支撑齿轮．凸轮以及机械连杆等的传动部件，按照轴类零件结构可以将轴类零件划分为：阶梯轴，空心轴以及锥度心轴等，我们根据轴长径的长度又可以将轴划分为短轴和长轴，其中长径小于5的被称为短轴，长径大于20的被称为细长轴，一般情况下我们见到的轴都是介于这两者之间的，轴通过轴承来实现对轴的支撑，其中和轴承配合的轴断我们称之为轴颈。
轴以轴颈作为其装配的基准，因此对于它们的精度和质量要求非常高。
我们依据零件的结构种类以及零件的所具有的功能，然后根据定位夹紧的理论知识来完成夹具的设计。
关键词轴类零件；加工工艺；夹具设计目录1.轴类零件加工技术要求的分析 (1)1．1轴类零件的尺寸精度 (1)1．2轴类零件的几何形状精度 (1)1．3轴类零件的相互位置的精度 (1)1．4轴类零件的表面租糙度 (1)2．轴类零件加工的要求与工艺分析 (1)2．1加工工艺规程的特点分析 (1)2．2加工技术要求的分析 (2)3. 夹具的分类 (2)3. 1按应用范围分类 (2)3.2按使用机床分类 (3)3.3按夹具动力源分类 (4)4．关于铣床夹具设计特点的分析 (4)1.轴类零件加工技术要求的分析1．1轴类零件的尺寸精度在选择起支撑作用的轴颈时我们一般会选用精度较高的(IT5～IT7)。
而选择用于装配传动件的轴颈一般选用精度要求较低的(IT6～IT9)。
1．2轴类零件的几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要指的是轴颈、外锥面等轴型的圆度和圆柱度等，对于正常的轴类零件来说，都要将其公差保持在尺寸的公差允许范围内。
针对那些对其几何精度要求较高的内外圆的表面，必须在图纸中明确表明其有效的误差范围。
1．3轴类零件的相互位置的精度对于轴类零件的位置精度来说，其位置精度的具体要求主要取决于该轴在机械中所处的位置和其所实现的功能。
一般情况下，轴类零件的精度必须要满足装配传动件的轴颈对支撑轴颈的同轴度的需要，如果没有满足这一需要则会导致传动齿轮之间的磨合误差，影响机械的传动效果。
拨叉(831008)的加工工艺及钻20孔的夹具设计本文描述了CA6140车床拨叉（型号）零件的机械加工工艺规程及加工φ20孔的钻床夹具设计。
首先介绍了课程设计的重要性和个人的期望。
然后对零件进行了分析, 包括零件的作用和材料特性, 以及加工表面之间的位置要求。
接着设计了工艺规程, 包括毛坯的制造形式和基面的选择。
最后介绍了钻床夹具的设计和加工工艺过程综合卡片。
在零件的分析部分, 对拨叉的作用和结构进行了详细介绍, 并提出了加工表面位置精度要求。
在工艺规程设计部分, 选择了木摸手工砂型铸件毛坯, 并选用铸件尺寸公差等级为CT-12.在钻床夹具设计部分, 设计了一种可靠的夹具, 并提供了加工工艺过程综合卡片, 以确保加工精度和效率。
1.粗、精加工基准的选择为了保证零件的加工精度和装夹准确方便, 我们需要选择合适的基准。
根据“基准重合”原则和“基准统一”原则, 我们以粗加工后的上底面为主要的定位精基准, 以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
2.制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度, 在生产纲领已确定的情况下, 我们考虑采用万能性机床配以专用工卡具, 并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外, 还应当考虑经济效果, 以便使生产成本尽量下降。
根据《机械制造工艺设计简明手册》, 我们选择以下工艺路线方案:1.粗、精铣Φ32的上端面, 以Φ32的外圆面为粗基准, 采用X51立式铣床加专用夹具；2.钻、扩、铰、精铰Φ20孔, 以Φ32的上端面为基准, 采用Z525立式钻床加专用夹具；3.粗、精铣Φ32和Φ72的下端面, 以Φ32的内圆面为基准。
采用X51立式铣床加专用夹具；4.粗、精铣Φ72的上端面, 以Φ32的下端面为基准。
采用X51立式铣床加专用夹具；5.铣断, 采用X60卧式铣床加专用夹具；6.粗、精镗Φ50孔, 以Φ32的下端面为基准；7.钻Φ4通孔, 钻M6孔；8.用三面刃铣刀铣斜槽面；3.机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定针对“CA6140车床拨叉”零件材料为HT200, 硬度200HBW, 毛坯重量1.2KG, 生产类型大中批量, 铸造毛坯的情况, 我们需要确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
齐齐哈尔工程学院课程设计（论文）题目法兰钻床夹具设计课程设计（钻4x直径6孔）院（系）专业班级学生姓名指导教师成绩年月日中文摘要目录一、绪论 (1)（一）钻孔夹具方案设计 (1)（二）了解夹具总体设计的要求 (2)（三）钻床的发展趋势 (3)（四）钻床夹具的概述 (4)1.钻床夹具的特点 (4)2.钻床夹具的主要类型 (5)3.钻模类型选择 (6)4.钻套的选择 (6)5.钻模板类型 (7)二钻床夹具设计特点 (8)三、工件的夹紧计算及其选择 (10)（一）工件的夹紧 (10)（二）夹紧力的选择 (11)1. 夹紧力方向 (11)2. 夹紧力的作用点 (12)3.夹紧力的计算 (12)四、夹具结构分析与设计 (15)（一）夹具的夹紧装置和定位装置 (15)（二）钻孔与工件之间的切屑间隙 (17)（三）钻模板 (19)（四）定位误差的分析 (19)（五）钻套、衬套、钻模板设计与选用 (20)（六）确定夹具体结构和总体结构 (22)（七）夹具设计及操作的简要说明 (24)结论 (25)致谢 (27)参考文献 (29)一、绪论（一）钻孔夹具方案设计方案设计是夹具设计的重要阶段，它在分析各种原始资料的基础上，要完成下列设计工作：[1]①研究壳体零件原始资料，明确设计要求。
②拟订钻孔夹具结构方案，绘制夹具结构草图。
③绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求。
④绘制零件图。
从另外一方面来说，机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。
在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。
而深入生产实际调查研究中，应当掌握下面的一些资料：[1](1)工件图纸；详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面是技术要求，该零件在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。
(2)工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。
设计说明书题目：底座零件的工艺规程及钻4-M4螺纹孔夹具设计摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
底座加工工艺规程及钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords:The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录序言 (1)一. 零件分析 (2)1.1 零件作用 (2)1.2零件的工艺分析 (2)二. 工艺规程设计 (3)2.1确定毛坯的制造形式 (3)2.2基面的选择 (4)2.3制定工艺路线 (6)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8)2.5确定切削用量及基本工时 (9)三夹具设计 (12)3.1问题的提出 (12)3.2定位基准的选择 (12)3.3切削力及夹紧力计算 (13)3.4定位误差分析 (14)3.5钻套设计 (15)3.6夹具设计及简要操作说明 (15)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。
钻床主轴的加工工艺下图为钻床主轴的零件图，其材料为40Cr ，生产类型为中批生产。
1)钻床主轴的结构分析根据对钻床主轴零件图的分析，该零件的结构具有以下特点：从形状上看，该零件为多阶台结构的细长轴，且外圆直径相差较多；从加工表面类型看，外圆表面有光轴、花键和螺纹；内孔表面为锥孔，且有两径向腰形孔，与锥孔相交。
图3．14钻床主轴2)钻床主轴的技术条件分析钻床主轴的技术条件是根据其功用和工作条件制订的。
从图3.14钻床主轴零件图和图3.15主轴部件装配图可以看出，主轴的支承轴颈A 、B 是主轴部件的装配基准，因此技术条件中各项精度指标均是以支承轴颈A 、B 为基准确定的。
现将主要加工表面的技术要求分析如下： (1)支承轴颈的技术要求主轴支承轴颈与两对角接触轴承相配合，前端A 比后端B 对主轴的回转精度影响大，故与轴承的配合A 比B 要紧些，其尺寸精度都按IT5级公差制造，都属过渡配合性质。
A 、B 的圆度和圆柱度要求都很高(0.004mm)，而表面粗糙度要求一般(m R a μ63.0)，这也和装配滚动轴承有关。
由于主轴支承轴颈是主轴部件的装配基准，因而它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。
当支承轴颈有同轴度误差时，必将引起主轴的径向圆跳动，从而影响工件的加工质量，故A 、B 的同轴度要求很高(mm 008.0φ)。
(2)锥孔的技术要求主轴锥孔(莫氏4号)对支承轴颈A 、B 的跳动，在轴端处要求0．008mm ；离轴端300mm 处要求0．015mm ；锥孔涂色检查接触面不小于70％；表面粗糙度值为Ra0．32m μ；硬度要求45 ～48HRC 。
主轴锥孔是用来安装钻头、铰刀或钻夹头、锥度套的，其轴心线与两个支承轴颈的轴心线应尽量重合，否则将影响机床精度和工件加工质量。
由于钻床工作时，需经常调换钻头、铰刀或工具，要求锥孔有一定的硬度和较细的表面粗糙度，以减少磨损和保持紧密接触。
图3．15 钻床主轴部件装配图(3)轴肩的技术要求主轴轴肩与角接触球轴承的端面相接触，要求轴肩与支承轴颈A、B的端面跳动在0.02mm内，如果端面跳动量过大，会使轴承内圈轴心线倾斜，从而引起主轴的径向圆跳动。
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。
（二）钻夹具设计要点1.钻模类型的选择钻模类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件，选择钻模类型和结构。
在选型时要注意以下几点：（1）工件被加工孔径大于10mm时，钻模应固定在工作台上（特别是钢件）。
因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。
（2）当工件上加工的孔处在同一回转半径，且夹具的总重量超过100N时，应采用具有分度装置的回转钻模，如能与通用回转台配合使用则更好。
（3）当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。
大型工件则可采用盖板式钻模在摇臂钻床上加工。
如生产批量较大，则可在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头加工。
（4）对于孔的垂直度允差大于0.1mm和孔距位置允差大于±0.15mm的中小型工件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。
2.钻套类型的选择和设计钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。
钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。
（1）钻套的类型根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。
①固定钻套图7-56所示为固定钻套的两种形式（图a为无肩，图b为带肩），该类钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。
在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用1000~12000次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。
②可换钻套当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图7-57所示。
可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。
当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。
螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。
③快换钻套当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间，如图7-58所示。
机床夹具设计第三章机床夹具设计教学时数：计划14学时教学目的：1、掌握定位误差计算2、掌握夹紧力计算3、掌握专用夹具设计要点，灵活运用定位元件和夹紧机构，根据生产实际和可能设计专用夹具。
教学重点： 1、工件的定位及定位误差计算2、工件的夹紧及夹紧力计算3、夹具的设计及装置合理选择。
教学难点： 1、定位误差计算中基准不重合误差和基准位移误差的计算和分析2、工件的受力分析及夹紧力的计算。
第一节概述一、夹具的功能和分类1.机床夹具的功用：实现工件定位和夹紧；使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置；以保证工件的加工精度。
图3-1：异形杠杆简图图3-2：车床夹具异形杠杆加工需限制的自由度？工件用何定位元件限制了哪些自由度？为何V型块2固定，V形块6可调？且V型块2和V型块6开口方向不同？图3-3：盖板简图图3-4：钻床夹具盖板钻孔（通，盲孔）应限制自由度？夹具用何定位元件来限制各自由度？这里圆柱销，挡销，菱形销，各起什么作用？这里用左侧面和后侧面定位，是否用右侧面和前侧面定位？为什么？机床夹具在加工中的作用：保证加工精度；提高劳动生产率；改善工人劳动条件；降低生产成本；扩大工艺范围。
2、机床夹具的分类和发展(1)分类图3-5: 机床夹具的分类按使用范围和特点分：通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具按使用的机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。
(2) 发展应适用于产品品种和更新换代快的要求，其方向为柔性化、精密化、高效、自动化。
二、夹具的组成1.定位元件定位：使工件在夹具中占据正确的位置。
2.夹紧装置压紧夹牢：使工件不应受力而脱离已占据的正确位置。
3.夹具体基础件4.其它装置分度装置、对刀装置、导向元件、连接元件。
第二节工件在夹具中的定位夹具设计的任务：首先是选择和设计相应的定位元件来实现工序图上（工艺文件）所要求的定位方案。
主要定位面：主要限位面：一、工件以平面定位1.主要支承：限制工件自由度，起定位作用。
摘要在机械领域中，车床是应用最为广泛、使用最为频繁的一种机床，特别是CA6140车床，它的应用非常的普遍。
所以它的加工精度就极其的重要，工件能否达到加工要求就取决于车床本身的精度，而决定CA6140车床加工质量的就是它的主轴。
CA6140车床主轴是把旋转运动及扭矩通过主轴端部的夹具传递给工件和刀具，要求有很高的强度及回转精度。
我在本设计中将主轴设计为空心阶梯轴，外圆表面设有花键、垫键等功能槽及螺纹。
本文设计详细计算了加工余量、切削用量、尺寸公差并阐述了CA6140主轴的加工工艺过程以及生产中所涉及的重要夹具设计方法。
经设计的CA6140主轴较其传统的车床主轴有更高的强度和回转精度。
关键词:车床；主轴；旋转运动；公差；夹具ABSTRACTIn machinery field, the lather is the most extensively and frequently used machine. Easpecially the CA6140 lather, its application is very widespread. So its processing accuracy is very important. Whether the work piece can reach the accuracy required is decided by the lather. While, the part deciding the processing quality of CA6140 lather is its mainshaft. The mainshaft of the CA6140 lather is to transmit the rovolve motion and the torque to the workpiece and cutting-tool through the fixture on the end of mainshaft, in which high strengh and rotating accuracy are required .In this design, my job contains the things as below. Mainshaft is a hollow stepped shaft. There are functional slots and thread, such as spline, pad key and so on. In the paper, allowance, cutting consumption and tolerance are calculated. Also elaborates the craft processes of the mainshaft of CA6140 lather, and the design of important fixture. After being designed, compared with traditional lather, the strength and rotating accuracy are enhanced.Key words: Lather; Mainshaft; Rotating Movement; Tolerance; Fixture目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2车床的发展史 (1)1.3本课题研究的内容和设计思想 (1)第2章零件的分析 (4)2.1零件的作用 (4)2.1.1支承轴颈 (4)2.1.2头部锥孔 (4)2.1.3头部短锥 (4)2.1.4装配轴颈 (4)2.1.5轴向锁紧 (5)2.2零件的工艺分析 (5)2.2.1加工阶段的划分 (5)2.1.3工序顺序安排 (5)2.1.4主轴锥孔的磨削 (6)2.3 本章小结 (5)第3章工艺规程的设计 (7)3.1主轴的材料、毛坯与热处理 (7)3.1.1主轴的毛坯 (7)3.1.2主轴的材料和热处理 (7)3.2主轴加工工艺过程 (8)3.2.1主轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 (8)3.2.2主轴加工定位基准的选择 (9)3.2.3主轴主要加工表面加工工序的安排 (9)3.2.4各工序工步的排序 (11)3.3 本章小结 (11)第4章机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (12)4.1各工序工步的加工余量的计算 (12)4.2各工序工步的切削用量的计算 (19)4.3本章小结 (49)第5章专用夹具的设计 (50)5.1 钻床夹具的设计 (50)5.2 磨床夹具的设计 (50)5.3 本章小结 (51)结论 (52)参考文献 (53)致谢 (54)第 1 章绪论1.1 概述精密机床的关键部件是进给系统和主轴系统，不同类型的机床主轴，对所选用轴承的精度要求既有相同点，也有不同之处。
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引言机械制造工艺设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。
这是我们在毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大学生活中占有重要的地位。
通过本次毕业设计，应该得到下述各方面的锻炼：能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。
提高结构设计的能力。
通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。
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、能够做到熟练运用。
就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。
并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。
最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。
并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。
1．机床夹具夹具的定义：夹具是机械制造厂里使用的一种工艺设备，分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。
各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备，称为机床夹具，如国床上使用权用的三爪自定心卡盘，铣床上使用使用的平口虎钳等。
相关机床夹具的基本概念：定位：工件在机床上加工时，为保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，这个过程称为定位。
夹紧：为克服切削过程中工件受外力的作用而破坏定位，必须对工件施加夹紧力，这个过程称为夹紧。
装夹：定位和加紧综合称为装夹。
机床夹具：完成装夹的工艺设备称为机床夹具。
. 夹具的组成：(1)定位元件或装置(2)夹紧元件或装置(3)刀具导向元件或装置(4)夹具在机床上定位的元件(5)夹具体(6)其它元件或装置. 机床夹具的分类：按应用范围分：（1）通用夹具（三爪、四爪卡盘虎钳、回转工作台。
序言机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门主要专业课，其任务是通过该课程的学习，掌握主要机械制造装备的工作原理及其正确使用和选用方法、原则，并具备一定的机械制造装备的总体设计、传动设计、结构设计等基本知识和主要工艺装备的设计能力。
而课程设计是机械制造装备设计课程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〕通过课程设计，使学生能综合运用夹具设计课程及其他相关专业课程的知识，学会用所学的理论知识指导设计实践，树立正确的设计思想。
〔2〕通过课程设计，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机床夹具的一般设计方法和步骤，提高其走上工作岗位所需的专业技能。
〔3〕通过课程设计，使学生学习运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等。
零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。
在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。
机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度、形状精度和尺寸精度。
通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。
当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。
使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。
将工件定位、夹紧的过程称为装夹。
工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量生产效率、制造成本和操作安全。
在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。
机床夹具在生产中应用十分广泛，夹具按使用范围分为通用夹具专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具，按使用机床分为车床夹具、铣床夹具钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具自动线随行夹具以及其他机床夹具等，按夹紧的动力源分为手动夹具、气动夹具液压夹具、气-液增力夹具、电磁夹具及真空夹具等。
第1章专用夹具设计1.1 设计前的准备工作1.1.1 明确工件的生产纲领生产纲领是夹具总体方案确定的依据之一，决定了夹具的复杂程度和自动化程度。
X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计一、X62W铣床主轴机械加工工艺规程铣床是一种常用的机械加工设备，主要用于加工零部件的平面、曲面和曲线形状。
X62W铣床是一种常见的数控铣床，下面是针对X62W铣床的主轴机械加工工艺规程。
1.加工零件的准备工作a.根据工艺要求，准备好需要加工的零件，包括尺寸、材料等信息；b.清洁加工零件，确保表面没有杂质、油污等；c.安装所需要的刀具，并进行修整，保证刀具的刃口尖锐。
2.刀具的选择和刀具装夹a.根据零件的加工要求，选择合适的刀具，包括刀具类型、刀具直径等；b.使用合适的装夹方式将刀具安装到主轴上，确保刀具牢固可靠。
3.主轴转速和进给速度的设定a.根据加工材料的硬度和刀具直径等因素，合理设定主轴的转速；b.根据零件的加工要求，设定适当的进给速度，以确保加工质量。
4.加工路径的设定a.根据零件的形状和尺寸，确定合适的加工路径，包括切削方向和切削深度等；b.设置合适的刀具运动轨迹，使刀具能够按照规定的路径进行切削。
5.加工过程中的操作注意事项a.加工过程中要注意切削液的使用，以减少切削温度，保护工件表面；b.加工过程中要及时清理切削屑，防止其对工件和刀具造成损伤；c.加工过程中要始终保持专注，确保操作的安全和准确性。
6.完成加工后的处理a.加工完成后，进行清洁和检查，确保零件表面没有切削渣等残留物；b.完成零件的加工记录，包括加工时间、精度等信息。
钻床夹具是用于夹持工件，使其保持稳定位置并完成钻削加工的工具。
以下是针对钻床设计的夹具的设计要点。
1.夹具型式的选择a.根据工件形状和加工要求选择合适的夹具型式，如钳夹、原理滑块夹、气动滑块夹等；b.根据工件的特性，选择合适的夹持方式，如上夹、侧夹、角夹等。
2.夹具的结构设计a.夹具的结构应该简单、刚性强，以确保工件在夹持过程中的稳定性；b.夹具应根据工件的形状设计合适的夹持方式和夹具构造，使其能够夹持工件的有关部位，同时不影响钻削加工。
钻床夹具设计实例孔加工常用工艺装备3(铰刀的几何角度?主偏角前角 ?铰孔时一般余量很小，切屑很薄，切屑与前刀面接触长度很短，故前角的影响不显著。
为了制造方便，一般取均,0?。
加工韧性材料时，为减小切屑变形，可取,5?~10?。
钻床夹具设计实例孔加工常用工艺装备(3，?后角铰刀系精加工刀具，为使其重磨后径向尺寸不致变化太大，一般铰刀后角取,6?~8?。
?刃倾角一般铰刀的刃倾角,0?。
但刃倾角能使切削过程平稳，提高铰孔质量。
在铰削韧性较大的材料时，可在铰刀的切削部分磨出,15?~20?刃倾角，如图7,46a所示，这样可使铰削时切屑向前排出，不致于划伤已加工表面(见图7,46b)。
在加工盲孔时，可在这种带刃倾角的铰刀前端开出一较大的凹坑，以容纳切屑(见图7,46c)。
(四)孔加工复合刀具孔加工复合刀具是由两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具组合成一体，同时或按先后顺序完成不同工步加工的刀具。
1(复合刀具的种类复合刀具的种类较多，按工艺类型可分为同类工艺复合刀具和不同类工艺复合刀具两种。
同类工艺复合刀具如图7,47所示。
不同类工艺复合刀具如图7,48所示。
2.复合刀具的特点(1)能减少机床台数或工位数，工序集中，节省机动和辅助时间，因而可以提高生产率，降低成本。
(2)减少工件安装次数，容易各加工表面间的精度。
(3)复合刀具结构复杂，在制造、刃磨和使用中都可能会出现问题。
例如各单个刀具的直径、切削时间和切削条件悬殊较大，切屑的排出和切削液的输入不够畅快等。
3(复合刀具的合理使用由于复合刀具的结构特点及特殊的工作条件，在使用复合刀具时需注意几点特殊要求:(1)由于复合刀具刃磨困难，刀具安装、调整麻烦，故应制订较高的刀具耐用度，选择较低的切削速度。
(2)复合刀具中各单个刀具的直径往往差别很大，选择切削用量时需考虑主要矛盾。
如最小直径刀具的强度最弱，应按最小直径刀具选择进给量;又如最大直径刀具的切削速度最高，磨损最快，故应按最大直径刀具确定切削速度。
5.6 机床夹具设计步骤与方法本节着重介绍专用机床夹具的设计步骤与方法，并讨论与此有关的一些问题。
5.6.1 专用夹具设计的基本要求机床专用夹具设计的基本要求可概括为以下几方面：1．保证工件的加工精度这是夹具设计的最基本要求，其关键是正确地确定定位方案、夹紧方案、刀具导向方式及合理制定夹具的技术要求，必要时应进行误差分析与计算。
2．夹具总体方案应与生产纲领相适应在大批量生产时，应尽量采用各种快速、高效结构，如多件夹紧、联动夹紧等，以缩短辅助时间，提高生产率；在中小批量生产中，则要求在满足夹具功能的前题下，尽量使夹具结构简单、容易制造、以降低夹具制造成本。
3．操作方便，使用安全所设计的夹具应能减轻工人劳动强度，如采用气功、液压等机械化夹紧装置，以减轻工人的劳动强度，并可较好地控制夹紧力。
夹具操作位置应符合操作工人的习惯，必要时应有安全保护装置，以确保使用安全。
4．便于排屑切屑积聚在夹具中，会破坏工件正确的定位；切屑带来的大量热量会引起夹具和工件的热变形，影响加工质量；切屑的清扫又会增加辅助时间，降低工作效率；切屑积聚严重时，还会损伤刀具或造成工伤事故。
因此排屑问题在夹具设计时必须给予充分的注意，在设计高效机床夹具时尤为重要。
5．有良好的结构工艺性所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整、维修等。
5.6.2 专用夹具设计的一般步骤专用夹具设计的一般步骤如下：1．研究原始资料，明确设计要求，收集设计资料在接到夹具设计任务书后，首先要仔细地阅读被加工零件的零件图和装配图，清楚地了解零件的作用、结构特点、材料及技术要求。
其次要认真地研究零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求、加工余量、定位基准及所使用的工艺装备。
收集有关资料，如机床的技术参数，夹具部件的国家标准、部颁标准、企业标准和厂定标准，典型夹具结构图册，夹具设计指导资料等。
必要时还应了解同类零件所用过的夹具及其使用情况，作为设计时的参考。
机械加工工艺编制及专用夹具设计基础知识1.工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所持续完成的那一部份工艺进程。
2.工步：当加工表面，加工工具和切削用量中的转速和进给量均维持不变的情形下完成的那一部份工序。
3.零件机构的工艺性：所设计的零件在知足要求的前提下，制造的可行性和经济性。
4.良好的结构工艺性：在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造本钱。
5.要紧表面：零件与其他零件相配合的表面或直接参与机械工作的表面，其余表面均为次要表面。
6.基准：用来确信零件上其他点，线，面之间几何关系的那些点，线，面等。
7.基准按其作用不同，分为设计基准和工艺基准。
8.工艺基准分为:定位基准，测量基准，装备基准。
项目11.机械加工工艺规程的作用1)机械加工工艺规程是组织车间生产的要紧技术文件。
2)机械加工工艺规程是生产预备和打算调度的要紧依据。
3)机械加工工艺规程是新建或扩建工厂，车间的大体技术文件。
2.工序卡中工序简图的画法1)依照到本工序终止为止的工件的实体形状，按投影关系画试图。
2)一样只标注有本工序所形成的尺寸，本工序所加工表面的几何公差，表面粗糙度等。
3)加工部位用粗实线，其他部位用细实线。
4)工序图上标明定位，夹紧符号。
3.制定机械加工工艺规程的原那么1)目标方面的科学性2)实施方面的可行性3)技术方面的先进性4)劳动方面的平安性项目21.工序余量：指某一表面在一道工序中切除的金属层厚度。
2.确信加工余量的方式：体会估算法，查表修正法，分析计算法。
3.封锁环：尺寸链中在装配进程或加工进程最后形成的那一环。
4.组成环：尺寸链中对封锁环有阻碍的全数环。
5.减环与增环的判定方式：画箭头法，公式法。
项目31.孔系分为：平行孔系同轴孔系交叉孔系。
2.粗基准:用未加工过的毛坯表面作基准。
3.精基准：用已加工表面作基准。
4.粗基准选择原那么：1)若是要求保证工件上某种重要表面的加工余量均匀，那么应选用该表面为粗基准。
首先要根据工件的形状、尺寸、重量 和加工要求，并考虑生产批量、工厂 工艺装备的技术状况等具体条件，选 择钻模类型和结构。
在选型时要注意 以下几点：（ 1）工件被加工孔径大于 10mm 时，钻模应固定在工作台上（特别是 钢件）。
因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。
（2）当工件上加工的孔处在同一 回转半径， 且夹具的总重量超过 100N 时，应采用具有分度装置的回转钻模， 如能与通用回转台配合使用则更好。
（3）当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系 时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上 加工。
大型工件则可采用盖板式钻模 在摇臂钻床上加工。
如生产批量较大， 则可在立式钻床或组合机床上采用多 轴传动头加工。
（ 4）对于孔的垂直度允差大于 0.1mm 和孔距位置允差大于 ±0.15mm 的中小型工件， 宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。
2.钻套类型的选择和设计 钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。
钻套装配在钻模板或夹具体上， 其作用是确定被 加工孔的位置和引导刀具加工。
（1）钻套的类型 根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。
①固定钻套二）钻夹具设计要点 1.钻模类型的选择 钻模类型很多，在设计钻模时，图7-56所示为固定钻套的两种形式（图a 为无肩，图b 为带肩），该类钻套外圆以H7/n6 或H7/r6 配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。
在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用1000~12000 次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。
②可换钻套当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图7-57 所示。
可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6 或H7/r6 的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6 或F7/k6 配合。
当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。
螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。
钻床主轴零件的工艺规程及夹具设计摘要：本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
钻床主轴加工工艺规程及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件。
关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差The technical rules of the drill spindle partsAbstract：This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other part.Keywords:The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录前言 (1)1 机床夹具介绍 (2)1.1 夹具的现状及生产对其提出新的要求 (2)1.2 现代夹具的发展方向 (3)2 机床夹具的定位及夹紧 (4)2.1 概述 (4)2.1.1 机床夹具的概述 (4)2.1.2 机床夹具的组成 (4)2.1.3 机床夹具的分类 (5)2.1.4 机床夹具在机械加工中的作用 (6)2.2 工件的装夹方式 (7)2.3 基准及其分类 (8)2.4 工件的定位 (9)2.4.1 工件定位的基本原理 (9)2.4.2 常见定位方式及定位元件 (10)2.5 工件的夹紧 (11)2.5.1 夹紧装置的组成及基本要求 (11)2.5.2 夹紧力的确定 (11)2.5.3 典型夹紧机构 (12)2.5.4 定心夹紧机构 (13)2.6 专用夹具设计 (13)2.6.1 对机床专业夹具的基本要求 (13)2.6.2 专用夹具设计方法和步骤 (13)2.6.3 夹具总图技术要求的制定 (14)3 零件作用 (15)3.1 零件的功用分析 (15)3.2 零件的工艺分析 (15)4 工艺规程设计 (17)4.1 确定毛胚的制造形式 (17)4.2 基面的选择 (17)4.3 指定工艺路线 (19)4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定 (24)4.5 确定切屑用量及基本工时 (24)5 夹具设计 (29)5.1 问题的提出 (29)5.2 定位基准的选择 (29)5.3 切削力及夹紧力计算 (29)5.4 定位误差分析 (30)5.5 夹具设计及简要操作说明 (30)总结 (33)参考文献 (34)致谢 (35)前言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。
机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。
我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。
从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
钻床主轴加工工艺规程及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。
正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。
本次设计也要培养自己的自学与创新能力。
因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。
所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。
1 机床夹具介绍夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段。
第一阶段表现为夹具与人的结合。
在工业发展初期，机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。
夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。
这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。
1.1夹具的现状及生产对其提出新的要求现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，企业中多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。
然而,一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有大批量生产的能力工厂中约拥有13000~15000套专用夹具。
另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别近几年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。
综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求：1) 能迅速方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期2) 能装夹一组相似性特征的工件3) 适用于精密加工的高精度的机床4) 适用于各种现代化制造技术的新型技术5) 采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率1.2 现代夹具的发展方向现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面：1) 精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。
精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆读可达0.2~0.5um。
2) 高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。
例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000r/min的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。
3) 柔性化夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。
工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。
4) 标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成：舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛坯和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。
目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80以及通用夹具标准，组合夹具标准等。
夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，这类夹具的标准化，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。
2 机床夹具的定位及夹紧2.1 概述在机械制造中，用以装夹工件（和引导刀具）的装置，称为夹具。
它是用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或检测的装置。
2.1.1 机床夹具的概念在机械加工过程中，为了保证加工精度，首先要使工件在机床上占有正确的位置，确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程，称为工件的定位。
定位后将其固定，使其在加工过程中始终保持定位位置不变的操作称为夹紧。
工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹。
用以装夹工件的装置称为机床夹具，简称夹具。
2.1.2 机床夹具的组成1）机床夹具的基本组成部分（1）定位装置该装置由定位元件组合而成，其作用是确定工件在夹具中的正确位置。
