钻床夹具说明书
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机电工程学院
钻床夹具说明书 1
课题：设计一钻床夹具
专业：机械工程及自动化
班级：
学号：
姓名：
机电工程学院
钻床夹具说明书 2 目录
一、机床夹具设计原理课程的任务与内容 ................................... 2
二、绪 论 .............................................................. 4
2.1 机床夹具概括 ................................................... 4
2.2 机床夹具的发展方向 ............................................. 5
2.3 夹具的特点 ..................................................... 6
2.4 夹具的设计要点 ................................................. 7
三、钻床夹具的总体设计 ................................................. 7
3.1 设计任务 ...................................................... 7
2.2 夹具的设计步骤 ................................................. 9
2.3 钻床夹具的设计 ................................................ 10
四、夹具的工作原理与结构设计 .......................................... 12
4.1 对定位元件的基本要求 .......................................... 12
4.2 定位方案与定位元件 ........................................... 13
4.3 夹紧 .......................................................... 14
4.4 夹紧方案的选择 ................................................ 15
五、 钻床夹具体及夹具零件的设计 ...................................... 16
5.1 夹具体的要求 .................................................. 16
5.2 夹具体毛坯的类型 .............................................. 17
5.3 钻模板以及钻套的设计 .......................................... 18
六、 夹具误差的计算 .................................................. 21
6.1 角度尺寸公差 .................................................. 21
6.2 定位误差 ...................................................... 22
6.3 工件在夹具上加工的精度分析 ................................... 23
七、 零件材料 ........................................................ 23
7.1 标准件 ........................................................ 23
7.2 底板 ......................................................... 24
7.3 压板 ......................................................... 25
7.4 长型固定钻套、可换钻套 ....................................... 26
八、 心得体会 ........................................................ 28 机电工程学院
钻床夹具说明书 3 一、机床夹具设计原理课程的任务与内容
“机床夹具设计原理”是在总结生产实际经验的基础上产生与发展起来的。本课程的任务就是论述如何设计出合理实用的夹具，能正确，牢靠地装夹工件，能保证加工质量，提高劳动生产率，而且经济性好。具体可分为下面几部分内容：
1. 专用夹具各组成部分的设计与计算。
2. 典型夹具介绍。
3. 专用夹具的设计方法
4. 现代机床夹具的发展方向。
通过对本课程的学习，要求达到下列目的：
一、 综合运用学过的各门有关基础课，（数学，物理等），基础技术课（如工程力学，机械原理等）、专业基础课（几何量公差与检测，AUTOCAD等）和专业课（如机械制造装备设计等）的知识，联系生产时间，学习国内外有关夹具方面的先进经验，来解决机床夹具的设计问题。
二、 掌握专用夹具各组成部分以及专用夹具总体设计的基本原理，为进行工艺装备的设计打下理论基础。
三、 了解现代机床夹具的发展方向。
机电工程学院
钻床夹具说明书 4 二、绪 论
2.1 机床夹具概括
夹具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。这是我们在进行毕业设计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四年的大学生活中占有重要的地位。
1. 运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际只是根据被加工零件的要求设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。
2. 培养结构设计能力掌握结构设计的方法和步骤
3. 学会使用各种手册、图册、设计表格规范等各种标准技术资料能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧、加工方法选择以及合理安排工艺路线保证零件的加工质量。
4. 进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。 对我而言此次课程设计是一次难得的实践性环节是对所学理论知识的又一次更系统更全面的应用、巩固与深化。从中锻炼着我们的分析问题解决问题的能力。尤其对于机械制造方向的学生了更好的接触真正的生产加工步入社会，这次设计是个很好的锻炼机会。
机床夹具的现状：机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的空间位置，用来加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。
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。
国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3～4年就要更新50％～80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10％～20％左右，为了适应科学技术的快速发展，我们在短短几年内需更新大量机电工程学院
钻床夹具说明书 5 的专用夹具，这样即提高了加工的成本，也造成了材料的浪费，为了减少这种情况，我们可以采用数控机床的柔性化制造技术。
近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床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，降低生产成本；
2）能装夹一组具有相似性特征的工件；
3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；
4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；
5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；
6）提高机床夹具的标准化程度。
2.2 机床夹具的发展方向
现代机床夹具的发展方向：主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化和模块化等五个方面。
（1）标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148～T2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。
（2）精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。
（3）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，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现机电工程学院
钻床夹具说明书 6 了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。
（4）柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、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、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。
（5）模块化 模块化的设计省时、节能，体现在各种先进夹具的系统中，为夹具的计算机辅助设计与组装打下了坚实的基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库和用户使用档案库，可进行夹具优化设计，进行夹具的三维实体组装。模拟仿真刀具的切削过程，为用户提供正确、合理的配套方案，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。
2.3 夹具的特点
1）保证工件的加工精度
专用夹具应有合理的定位方案，合适的尺寸，公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2）提高生产效率
专业夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的高效夹紧装置，以缩短辅助时间，以提高生产效率。
