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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。
工艺夹具设计知识点工艺夹具是指在机械加工、焊接、装配等生产过程中，用于固定、定位、传递力和保护加工对象的工具。
它在提高生产效率、保证加工质量和降低生产成本方面具有重要作用。
本文将介绍工艺夹具的设计知识点，包括工艺夹具的分类、设计原则、主要参数和常见问题。
一、工艺夹具的分类工艺夹具主要分为定位夹具、夹持夹具和支撑夹具三大类。
1. 定位夹具：用于精确定位加工对象，保证加工过程中的位置精度。
定位夹具常见的形式有销针、销套、定位块等。
2. 夹持夹具：用于固定加工对象，防止其在加工过程中的移动或变形。
夹持夹具常见的形式有钳子、卡盘、夹头等。
3. 支撑夹具：用于支撑加工对象，保证其在加工过程中的稳定性和刚性。
支撑夹具常见的形式有坯料支撑器、平台等。
二、工艺夹具的设计原则工艺夹具设计的基本原则是满足加工工艺要求和产品质量要求，提高工作效率和经济效益，确保操作安全和可靠性。
1. 正确选择夹具类型：根据加工对象的特点和工艺要求，选择合适的夹具类型和结构形式。
2. 确定夹紧方式：根据加工对象的形状和材料，合理选择夹紧方式，确保夹持力合适且均匀。
3. 考虑工艺可操作性：夹具设计应兼顾操作方便、夹紧力易调整以及加工过程中的可视性和可触性。
4. 强度和刚度要充分考虑：夹具的强度和刚度要满足加工过程中的力学要求，防止变形和振动。
5. 考虑工艺可靠性和安全性：夹具的设计应考虑到操作过程中的安全性和夹具的稳定性，防止意外事故的发生。
三、工艺夹具的主要参数工艺夹具的设计需要考虑一些主要参数，如夹紧力、夹持面积、夹位精度和刚性等。
1. 夹紧力：夹具夹持加工对象所需的力，需要根据加工对象的材料和形状来确定，夹紧力过低会导致加工对象松动，夹紧力过高可能会损坏加工对象。
2. 夹持面积：夹具与加工对象接触的面积，需要根据加工对象的形状和尺寸来确定，以达到夹持力均匀分布的目的。
3. 夹位精度：夹具定位装置的精度，影响加工对象的定位精度，需要根据加工要求和夹具类型来确定。
机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：法兰盘零件的机械加工工艺规程及夹具设计学院：太原理工大学阳泉学院院系：机电系班级： 09机制本姓名：董帅江指导教师：赵彤涌机械制造技术基础课程设计任务书题目：法兰盘零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容：1、零件图1张2、毛坯图 1张3、机械加工工序卡 2张4、夹具结构设计装配图 1张5、课程设计说明书 1份目录1 零件的分析 (1)1.1零件的作用 (1)1.2 零件的工艺分析 (1)2 工艺规程设计 (1)2.1确定毛坯的制造形式 (1)2.2基面的选择 (1)2.3制定工艺路线 (2)2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (3)2.5确定切削用量及基本工时 (5)3 夹具设计 (26)3.1问题的提出 (26)3.2夹具设计 (26)参考文献 (29)1 零 件 的 分 析1.1零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1）， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。
1.2 零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20045.00+为中心 ,包括:两个Φ12.034.0100--mm 的端面, 尺寸为Φ0017.045-mm 的圆柱面,两个Φ90mm的端面及上面的4个Φ9mm 的透孔. Φ06.045-mm 的外圆柱面及上面的Φ6mm 的销孔, Φ90mm 端面上距离中心线分别为34mm 和24mm 的两个平面.这组加工表面是以Φ20045.00+mm 为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2 工 艺 规 程 设 计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。
这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。
机械制造工艺及夹具设计课程设计任务书任务书机械制造工艺及夹具设计课程设计1. 任务需求本次课程设计旨在提高学生对机械制造工艺及夹具设计的了解，培养学生对机械加工流程的掌控能力，提高学生的实践能力。
其任务是：设计一个夹具，用于固定钢板进行钻孔加工，要求该夹具易于操作、精度高、结构合理，且满足工厂生产要求。
2. 任务细则设计目标：设计一个夹具，用于固定长达1米、宽度400mm的钢板，使其能够稳固的进行钻孔加工。
该夹具各部分应该合理明确，易于操作和安装，具备出色的稳定性和精度，以确保生产质量和效率。
任务概述：本设计任务基于机械制造工艺和夹具设计的理论基础，学生需要对材料、结构、操作等方面进行深入分析探讨，最终确定设计方案，进行具体细节配置和图纸制作，同时还需要进行夹具的制造、试用以及运用实验。
设计内容：（1）设计计划- 对该夹具的主要部件的结构、尺寸、材料和制造方式进行确定，绘制夹具的三维结构图和内部结构剖面图。
- 选取夹具各个零件所需材料，计算其重量、长宽高等基本参数。
- 计算各个部件的强度与优化方案，特别是要考虑到夹具固定后工件的稳定性、刚度和振动特性。
- 编写夹具的安装、调试、维护和更换部件等操作说明。
- 设计并制作该夹具的零部件，包括各种小配件和夹具本体。
（2）夹具制造- 对夹具各个零部件进行组装、调整、试验以及合理化优化。
- 对各组件进行合理加工和材料替换，尤其是要考虑零件的精度和粗糙度的影响。
- 对夹具各部分进行动态模拟，从而实现更好的夹紧与保持效果。
（3）夹具试用- 进行实际生产中的应用，验证夹具结构和使用效果，检验其稳定性和精度、耐用性等性能。
- 对夹具进行必要的调整和改进，在验证实验中不断优化各个部件参数，以获得最优的加工效果。
（4）实验报告- 编写实验报告，详细阐述设计过程、制造流程、实验步骤、结论分析、优化方案以及后续改进计划等内容。
3. 设计要求- 构思方案具有实用性、创新性、经济性，应紧贴实际需求，符合设计标准和适用法律法规。
机械制造基础课程设计设计题目：制订轴承端盖工艺及直径为10mm孔夹具设计班级：学生：指导教师：目录设计任务书一、零件的分析………………………………………二、工艺规程设计……………………………………（一）、确定毛坯的制造形式……………………（二）、基面的选择………………………………（三）、制订工艺路线……………………………（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺才的确定……………………………………………（五）、确定切削用量及基本工时………………三、夹具设计…………………………………………四、参考文献…………………………………………订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 1 -一、零件的分析（一）零件的工艺分析轴承端盖具有密封，定位的作用，因此结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度，这个零件从零件图上可以看出，所有加工表面是以Ø16mm为中心的，包括：Ø32H7mm及倒角，尺寸为Ø11mm，Ø7mm的沉头孔及螺纹孔，M5螺纹底孔，Ø11mm，Ø10mm进油孔，以及Ø56mm圆柱面，Ø16mm孔与Ø56mm柱面同心度为0.025；由以上分析可知，对于这些加工表面而言，我们首先加工出Ø56mm外圆柱面，并以此为粗基准加工出关键部分孔Ø16mm，并以此为基准加工其它表面，并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。
二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。
（二）基面的选择1 基准选择原则①粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。
具体选择时应考虑下列原则：1) 选择重要表面为粗基准2) 选择加工余量最小的表面为粗基准3) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。
4) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。
订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 2 -①精基准的选择1)基准重合原则 2）基准统一原则 3）自为基准原则 4)互为基准原则5)便于装夹原则2 基准选择粗基准的选择：以未加工外圆表面作为粗基准。
对于精基准而言，根据基准重合原则，选Ø16mm用设计基准作为精基准。
（三）制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。
在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。
除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。
1.工艺路线方案一工序Ⅰ铸造成型。
工序Ⅱ时效处理。
工序Ⅲ车Ø90mm，Ø52mm外圆。
工序Ⅳ钻孔Ø32mm，Ø16mm，扩孔Ø32mm，Ø16mm，铰孔Ø32mm，Ø16mm。
工序Ⅴ粗车，半精车，精车Ø56mm外圆及端面。
工序Ⅵ钻Ø11mm沉头孔，Ø7mm螺纹孔，M5螺纹底孔。
工序Ⅶ钻油孔Ø10mm。
工序Ⅷ钻孔Ø11mm。
工序Ⅸ攻丝M5。
工序Ⅹ攻丝M12。
工序ⅩⅠ清洗检查。
2.工艺路线方案二工序Ⅰ铸造成型。
工序Ⅱ时效处理。
订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 3 -工序Ⅲ车Ø90mm，车Ø52mm及端面。
工序Ⅳ粗车Ø56mm外圆及端面。
工序Ⅴ钻孔Ø32mm至Ø31mm，Ø16mm孔至Ø15mm。
工序Ⅵ半精车，精车Ø56mm外圆及端面工序Ⅶ扩,铰Ø16mm孔工序Ⅷ半精镗,精镗Ø32mm至Ø32H8mm。
工序Ⅸ钻Ø11mm沉头孔，Ø7mm螺纹孔。
工序Ⅹ加工M5螺纹底孔, 攻丝M5工序Ⅺ钻进油孔Ø11mm。
工序Ⅻ钻进油孔Ø10mm，攻丝M12。
工序XIII清洗检验工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一先加工圆柱面，再以圆柱面为基准加工中心孔。
方案二是先加工孔，再以孔为精基准加工圆柱面。
两种方案比较，零件设计基准是中心孔，根据基准重合原则，选用方案二更合理。
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定端盖零件材料为HT200，毛坯重量约为1.00Kg，生产类型为中批生产，采用金属砂型铸造。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.车外圆及端面考虑右端面的粗糙度Ra为3.2，参照《机械制造工艺设计手册》——以下简称“手册”，表1—43，确定工序尺寸为Z=1.0mm，其中粗加工的加工余量Z=0.5mm，精加工的加工余量Z=0.25mm。
2.钻孔Ø32，半精镗Ø32，精镗Ø32。
钻Ø32㎜： 2Z=30半精镗：Ø32㎜ 2Z=1.5精镗：Ø32㎜ 2Z=0.5订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 4 -订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 5 -3．钻孔Ø16㎜，扩孔Ø16㎜，铰孔Ø16㎜根据“手册”表1—49，扩孔Ø16㎜ 2Z=1.6㎜铰孔Ø16㎜ Z=0.4㎜毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。
图1 毛坯图（五）确定切削用量及基本工时1）工序Ⅲ 车Ø90mm ，车Ø52mm 及端面。
机床：C6140车床刀具：YT15硬质合金车刀确定切削用量及加工工时：确定加工余量为2mm ， 查《切削用量简明手册》，加工切削深度 mm a p 2= 由表4 r mm f /6.0~5.0=，根据［3］表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： mm a p 7≤ s m v t /82.1=;切削修正系数：65.0=tv k 92.0=xtv k 8.0=sv k订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 6 -0.1=tv k 0.1=Tv k故 s m k v v v t /87.00.10.18.092.065.082.1=⨯⨯⨯⨯⨯== s r Dv n /86.21000==π 由机床 min /171/86.2r s r n c == s m Dn v cc /808.0100086.29014.31000=⨯⨯==π min 271.06056.086.25211=⨯⨯+==nf L t m min 187.06056.086.25132=⨯⨯+==nf L t m 车端面 45.0/3==nf L t m min2）粗车Ø56mm 外圆及端面。
机床：C6140车床刀具：YT15硬质合金车刀确定切削用量及加工工时确定加工余量为1mm ， 查《切削用量简明手册》，加工切削深度 mm a p 1= 由表4 r mm f /6.0~5.0=，根据［3］表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： mm a p 7≤ s m v t /82.1=;切削修正系数：65.0=tv k 92.0=xtv k 8.0=sv k0.1=tv k 0.1=Tv k故 s m k v v v t /87.00.10.18.092.065.082.1=⨯⨯⨯⨯⨯== s r Dv n /03.51000==π 由机床 min /320/03.5r s r n c ==订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 7 - s m Dn v cc /884.0100003.55614.31000=⨯⨯==π min 04.06056.003.552=⨯⨯+==nf L t m 车端面 34.0/2==nf L t m min3）工序Ⅴ 钻孔Ø32mm 至Ø31mm ，Ø16mm 孔至Ø15mm机床：Z535刀具：高速钢麻花钻确定切削用量及工削工时f=0.75mm/r ·K f l =0.75×0.95=0.71㎜/s (表3—38)ν=0.35m/s （21m/min ） （表3—42）n s =wd 1000⋅⋅πv =323.1435.01000⨯⨯=3.48r/s (334r/min) 按机床选取 n w =338r/min=5.63r/s故实际切削速度 ν=1000n d s w ⋅⋅π=0.35m/s 切削工时 l=80mm ，l 1= 10mm ，l 2=2mmt m =f⋅++w 21n l l l = 71.063.520112⨯++=6s=0.1min 钻Ø16mm 孔至Ø15mm机床：Z535刀具：高速钢麻花钻确定切削用量及工削工时f=0.75mm/r ·K f l =0.75×0.95=0.71㎜/s (表3—38)ν=0.35m/s （21m/min ） （表3—42）n s =wd 1000⋅⋅πv =4.513.1435.01000⨯⨯=5.2r/s (334r/min)订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 8 -按机床选取 n w =338r/min=5.63r/s故实际切削速度 ν=1000n d s w ⋅⋅π=0.35m/s 切削工时 l=80mm ，l 1= 10mm ，l 2=2mmt m =f⋅++w 21n l l l = 71.063.520120⨯++=0.133min 4）工序Ⅴ 半精车，精车Ø56mm 外圆及端面机床：C6140车床刀具：YT15硬质合金车刀确定切削用量及加工工时确定加工余量为0.25mm ， 查《切削用量简明手册》，加工切削深度 mm a p 25.0= 由表4 r mm f /6.0~5.0=，根据［3］表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： mm a p 7≤ s m v t /82.1=;切削修正系数：65.0=tv k 92.0=xtv k 8.0=sv k0.1=tv k 0.1=Tv k故 s m k v v v t /87.00.10.18.092.065.082.1=⨯⨯⨯⨯⨯== s r Dv n /03.51000==π 由机床 min /320/03.5r s r n c == s m Dn v cc /884.0100003.55614.31000=⨯⨯==π min 04.06056.003.552=⨯⨯+==nf L t m 半精车端面 34.0/2==nf L t m min 精车min 04.06056.003.552=⨯⨯+==nf L t m订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 9 - 精车端面 34.0/2==nf L t m min4）工序Ⅵ 粗镗Ø32mm 至Ø31mm机床：卧式镗床618T刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5YT切削深度p a ：0.5p a mm =进给量f ：根据参考文献[3]表 2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为F a =0.5mm 。
