半圆键槽铣床夹具设计

设计说明书题目：凸轮轴零件的工艺规程及铣半圆键槽的工装夹具设计学生：学号：专业：班级：指导老师：【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。

凸轮轴加工工艺规程及其铣键槽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。

全套图纸，加153893706Abstract: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 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.Key words: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录序言 (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 (2)2. 零件分析 (3)2.1 零件作用 (3)2.2零件的工艺分析 (3)3. 工艺规程设计 (5)3.1确定毛坯的制造形式 (5)3.2基面的选择 (6)3.3制定工艺路线 (7)3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (9)3.5确定切削用量及基本工时 (10)4 夹具设计 (12)4.1问题的提出 (12)4.2定位基准的选择 (13)4.3切削力及夹紧力计算 (13)4.4定位误差分析 (14)4.5夹具设计及操作简要说明 (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。

铣床夹具设计示例如图3-60所示，要求铣一车床尾座顶尖套上的键槽和油槽，试设计大批生产时所用的铣床夹具。

图3-60 铣顶尖套双槽工序图根据工艺规程，在铣双槽之前，其它表面均已加工好，本工序的加工要求是：1) 键槽宽12h11。

槽侧面对φ70.8h6轴线的对称度为0.1o mm，平行度为0．08mm。

槽深控制尺寸64.8mm。

键槽长度60士0.4mm。

2) 油槽半径3mm，圆心在轴的圆柱面上。

油槽长度170mm。

3) 键槽与油槽的对称面应在同一平面内。

1、定位方案若先铣键槽后铣油槽，按加工要求，铣键槽时应限制五个自由度，铣油槽时应限制六个自由度。

因为是大批生产，为了提高生产率，可在铣床主轴上安装两把直径相等的铣刀，同时对两个工件铣键槽和油槽，每进给一次，即能得到一个键槽和油槽均已加工好的工件，这类夹具称多工位加工铣床夹具。

图5—20所示为顶尖套铣双槽的两种定位方案。

图3-61顶尖套铣双槽定位方案方案l：工件以φ70.8h6外圆在两个互相垂直的平面上定位，端面加止推销，如图3-61a所示。

方案ⅱ：工件以φ70.8h6外圆在v形块上定位，端面加止推销，如图3-61b所示。

为保证油槽和键槽的对称面在同一平面内，两方案中的第二工位(铣油槽工位)都需用一短销与已铣好的键槽配合，限制工件绕轴线的角度自由度。

由于键槽和油槽的长度不等，要同时进给完毕，需将两个止推销沿工件轴线方向错开适当的距离。

比较以上两种方案，方案i使加工尺寸为64．8mm的定位误差为零，方案ⅱ则使对称度的定位误差为零。

由于64.8mm未注公差，加工要求低，而对称度的公差较小，故选用方案ⅱ较好，从承受切削力的角度看，方案ⅱ也较可靠。

2、夹紧方案根据夹紧力的方向应朝向主要限位面以及作用点应落在定位元件的支承范围内的原则，如图3-62所示，夹紧力的作用线应落在β区域内(n′为接触点)，夹紧力与垂直方向的夹角应尽量小，以保证夹紧稳定可靠。

铰链压板的两个弧形面的曲率半径应大于工件的最大半径。

《机床夹具》课程设计作业班级:姓名:学号:日期:柳州职业技术学院机电工程系《机床夹具》课程设计说明书设计题目：设计者：指导教师：柳州职业技术学院机电工程系目录—、任务书 ................................ ・・・4 二、《机床夹具》课程设计说明书明确设计任务，收集原始资料 ....................... 5 1.1.1明确设计任务 . (5)1.1.2收集原始资料 (5)2. 1确定夹具结构方案 (6)2. 1. 1确定定位方案，设计定位元件 ..................... 6 1） 验证基准选择的合理性 .......................... 7 2） 选择两套定位方案进行比较，最终选出合理的定位方案。

3） 选择定位元件 .............................. 8 4） 确定定位元件的尺寸及偏差 .......................8 5） 分析定位误差 ...................................9 6） 减少定位误差的措施 (9)2.1.2确定夹紧方式，设计夹紧机构 (11)1）计算切削力和所需夹紧力 (11)3）设计对刀见.连接元件13 五、总结机床夹具课程设计任务书2) 设计夹紧机构并验算夹紧力12 1213 13绘制夹具总机床夹具课程设计任务书班级姓名学号设计题目铳槽专用夹具导老师设计条件零件简图（含材料.质量及毛坯种类）、中批量生产51序号尺寸74尺寸75尺寸30；°如尺寸27：°二尺寸30畀29/02?27存28 ；01 1757628；°02728 J *28 ；01 2767727 J0 02728：°229：°」3777826严729：。

」30：°」47879?气+0.02729：。

」30：°」5798030严727存30：°」674751夹具总装图一张（A1图入指定零件图一张（A4图）；设计要求2设计说明书一份（包括零件图分析.定位方案确定、定位误差计算等内容）;3设计时间：6天。

摘要夹具是现如今机械制造业应用的最广泛的加工工艺之一，因为它使得制造业的生产力有了显著地提升，科技的迅速向前发展使得夹具在现代机械制造业的地位愈发的重要，这其中铣床半轴夹具是在铣床上对轴进行操作时所使用的夹具。

铣床半轴夹具的设计需要有很长的准备期。

对于机械零件的精度，对轴的定位的影响很大。

所以，这是一件重要并且麻烦的事，只有专业的技术人员才能熟练地操作。

在现代的产品生产流程过程当中，对于夹具的精度，强度，还有刚度的标准要求的高低，对夹具的使用得稳定性和可靠性大小，工作效率高低都会对产品的产生以及产品的加工质量有着很大的影响。

所以，首先了解什么是夹具，夹具是用来干什么用的，明白了这些之后就应该开始着手于准备相应的夹具设计，经过一段周期的准备工作之后就得开始将工件装卡在所设计出的专用夹具之中开始检验定位，定位无误之后进行详细的误差具体分析，同时还得对加工精度做出保证，最后在计算出夹紧力的大小和夹紧位置和点数。

现如今，机械制造工业已经从最初的一种品种、大量生产成功的转型到了今天很多品种、小批次、个性化制造，小批量多品种的生产，特别值得一提是在数控加工中得到了很好的应用，在成批生产中代替专用夹具率为35%左右，甚至是高达55%左右，所以传统夹具也已经不再适用现代的机械制造行业，但是夹具是任何工件的产生所不可或缺的一种加工工艺的设备，所以基于此发明了组合夹具这一种新型加工工艺设备，组合夹具设计是现代制造业夹具设计具有一定程度上的通用性，便于拆装，以应对不同工序，不同类型的机床，综上所述，组合夹具的设计是现代夹具制造业夹具设计的最佳选择。

与此同时，在现代的制造业当中夹具有着非常多的样式和类型以及它们都有着自己各自独特的应用的领域，所以现在要进行夹具的设计的话，大多数往往都是凭借有着长期而又丰富的工作经验的工作人员来当设计人员参与设计，所以不同的设计人员，不同的设计小组，因为有着不同的工作经验和阅历，往往设计出来的夹具也会有所不同，夹具的设计方案相比于之前在针对传统的夹具的设计当中所存在的一些问题与难题会一一的被现代制造业的技术的提升和工作人员素质与知识水平的提高所解决的。

技术学院毕业设计题目铣槽夹具的设计系别机电工程系专业机电一体化技术班级机电0姓名学号 09 指导教师日期设计任务书设计题目：铣槽夹具的设计设计要求：1．要求设计铣槽工序用的铣床夹具。

2.根据工艺规程，在铣槽之前其它各表面均已加工好3.其加工要求是：槽宽18H11mm，槽深10mm，槽的中心平面与Ф27H7孔轴线的垂直度公差为0.08mm，槽侧面与E面的距离13±0.2mm，槽底面与B面平行。

设计进度要求：第一周：确定设计题目第二周: 收集资料第三周: 主要设计计算第四周：结构设计第五周：夹具的整体设计第六周：撰写论文第七周：校核、修改、提交论文第八周：论文答辩指导教师（签名）：摘要为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求相应提高。

为了适应不同行业的需要和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。

夹具的通用性直接影响其经济性，采用模块、组合式的夹具系统只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济适用才有推广的价值。

本设计是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，而专门设计的一种铣床夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。

该夹具具有良好的加工精度，针对性强，主要用于拔叉铣槽工序的加工。

本夹具具有夹紧力装置，具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化的特点，可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，有效地减轻了工人的劳动强度。

关键词：机床夹具，定位，夹紧目录摘要......................................................................................................... 错误!未定义书签。

夹具设计说明书目录（1）定位方案论证 (2)（2）定位误差分析 (3)（3）夹紧力校核 (3)（4）设计小结 (4)一、定位方案论证首先来确定定位方案和夹紧方案，一般来说，铣键槽只需限制5个自由度，即轴向旋转的自由度无需消除，但由于轴末端的外圆上有10个均布的Φ20的孔，并且有位置度要求，所以为了铣这键槽必须限制6个自由度。

方案一由于铣键槽这道工序在这整个输出轴加工工序中比较靠后，所以可以利用以加工部位进行定位。

由于轴末端10个孔已加工完，可以“一面两销”限制6个自由度进行定位，1个大平面限制3个自由度，1个短销限制2个自由度，再加1个削边销限制1个自由度，总共6个自由度全部消除，为了能够承受加工时的切削力，所以在有键槽的外圆下端使用调节支撑钉作辅助支撑，2个销为非标准件可以拧上螺母用来夹紧。

方案二考虑到输出轴本身的结构特点，属于轴类零件，故采用2个短V型块限制4个自由度，在轴的前端加上支撑钉限制1个自由度，使输出轴不能左右移动，最后利用轴末端已加工好的孔使用定位插销，限制1个自由度，使之不能轴向旋转。

夹紧装置采用铰链压紧装置。

经比较方案一虽然一面两销的定位方案比较容易，但是为了夹紧，2个销使用的是非标准件，另外键槽的定位基准是轴的前端，如果使用方案一，基准不重合，造成过大的定位误差。

而定位方案二比较合理，不但消除所有的自由度，并且在前端使用支撑钉定位基准与设计基准重合，减少了定位误差，夹紧方式可靠。

故最终采用方案二作为定位夹紧方案。

二、定位误差的计算加工键槽有2个尺寸要求，1个是键槽宽度相对中心线的对称度要求，由于此次定位方案使用V形块定位，通过V形块的对中性，对工件没有影响，所以定位误差为0.另一个是深度，有定位误差V形块△jb=0.02/2=0.01△jw=0.02/(2*sin(90/2))=0.014△dw=0.014-0.01=0.004三、夹紧力校核当夹紧机构所能提供的最大夹紧力大于工件定位所需的夹紧力时，夹紧机构夹紧可靠，故在校核夹紧力时应分别计算工件定位所需的夹紧力和夹紧机构所能提供的最大夹紧力。

优秀设计20**届毕业设计（论文）材料院(系)、部：学生姓名：指导教师：职称专业：班级：学号：20**年 5 月20**届毕业设计（论文）课题任务书院(系)：专业：指导教师学生姓名课题名称X62W铣床主轴机械加工工艺规程与铣键槽专用夹具设计内容及任务一、设计（论文）依据及主要技术指标1.铣床主轴零件及相关的装配图2.生产纲领：中批生产（年产量为1000件）3.工作制：单班制工作二、设计内容1零件图：1张2毛坯图：1张3机械加工工艺卡（含过程卡与工序卡）：1套4专用夹具：１副；(含专用夹具装配图、夹具体零件图及相关的非标准零件图)5设计计算说明书：１份三、设计中应注意的问题：１、各种能力的培养设计中应结合课题，独立思考，努力钻研，不得照搬照抄，盲目设计，应注重分析问题和解决问题能力的培养，灵活综合运用所学知识。

２、良好的工作作风的形成设计工作是一项细致、复杂、涉及面很广的工作，既需要广博的知识，更需要严肃、认真、一丝不苟的设计作风。

3、学会查阅各种资料包括上Internet网查找相关的设计资料，获得的最新信息与权威资料。

拟达到的要求或技术指标１、材料牌号，形位公差，粗糙度，图纸的标题栏及明细表都宜采用新图标；２、零件机加工工艺路线应设计多方案（至少２个），比较后选最佳方案；３、应保证重要表面的加工质量与精度；４、机床设备等选用，应考虑其经济性，宜采用通用机床和专用工具夹；５、设计应以独立完成为主，图纸表达要正确清晰，计算正确，能借助各种工具书和技术资料获得所需的正确数据；６、同一课题组的专用夹具不得一样；7、说明书应内容完整，字迹工整，语言简练，文字通顺。

说明书中应重点包括设计方案的分析与论证，考虑问题的出发点和最后选择的依据，必要的计算过程，其他说明等。

进度安排起止日期工作内容备注2.25——3.153.16——3.223.23——5.165.13——5.23毕业设计调研集中实习毕业设计答辩时间3周1周8周10天主要参考资料［１］徐嘉元，曾家驹.机械制造工艺学［M］.机械工业出版社1997.8［２］联合编写组.机械设计手册［M］.化学工业出版社1987.12［３］赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书［M］.机工版 1987.10［４］哈尔滨工业大学李益民主编.机械制造工艺设计简明手册［M］机工版.2005.7 ［５］王启平主编.机床夹具设计［M］.哈工大出版社 1985.12［６］东北重型机械学院.机床夹具设计手册［M］.上海科学技术出版社1980.1 ［７］孟少安.机械加工工艺手册［M］.机械工业出版社1991.9［８］刘文举.汽车传动与行使部分检修问答［M］.人民邮电出版社 1997.5 ［９］唐艺等.汽车构造与修理图解［M］.机械工业出版社1992.4［10］侯家驹.汽车制造工艺学［M］.机械工业出版社1991.8［11］徐灏.机械设计手册［M］.机械工业出版社1991.9［12］周昌治，杨忠鉴，赵之渊.机械制造工艺学［M］.重庆大学出版社 1994.10 ［13］肖继德，陈宁平.机床夹具设计［M］.机械工业出版社 2005.3［14］孙丽媛.机械制造工艺及用夹具设计指导［M］.冶金工业出版社 2002.5 ［15］杨叔子.机械加工工艺师手册［M］.机械工业出版社 2002.1［15］朱龙根.机械零件设计手册［M］.机械工业出版社 2005.8［16］四川大学研究所.机床夹具设计图册［M］.机械工业出版社 2003.10 ［17］章跃.机械制造专业英语［M］.机械工业出版社 2002.4教研室意见年月日院(系)主管领导意见年月日20**届毕业设计说明书题目:X62W铣床主轴机械加工工艺规程与铣键槽专用夹具设计院(系)、部：学生姓名：指导教师：职称专业：班级：完成时间：摘要在机械制造工业中，由于被加工零件形状和表面以及精度要求不同而发展、产生了种类繁多的金属切削机床。

铣床夹具设计引言铣床夹具是用于夹持工件，以便进行铣削加工的设备。

它在机械加工工艺中起到关键作用，能够提供稳定的夹紧力和准确的定位。

本文将介绍铣床夹具的设计原则、设计流程以及常见的夹具类型和应用。

设计原则在设计铣床夹具时，需要考虑以下几个原则：1.稳定性：夹具需要具备足够的稳定性，以保证工件在加工过程中不会发生意外移动或变形。

设计中应采用适当的夹紧方式和结构，确保夹具能够提供足够的夹紧力。

2.定位精度：夹具需要能够对工件进行准确的定位，以保证加工结果的精度。

设计中应考虑工件的定位方式和夹紧点的位置，确保工件的位置能够在加工过程中保持稳定。

3.可靠性：夹具需要具备较高的可靠性，能够长时间稳定地工作。

设计中应考虑夹具的结构强度和耐久性，合理选择材料和工艺，确保夹具能够承受较大的工作负荷和频繁的使用。

4.可调性：夹具需要具备一定的可调性，以适应不同尺寸和形状的工件。

设计中应考虑夹具的可调节范围和方式，确保夹具能够适应多样的工件需求。

设计流程铣床夹具的设计流程一般包括以下几个步骤：1.确定工件特性：了解工件的尺寸、形状、材料等特性，以便确定夹具的基本参数和设计方案。

2.选择夹紧方式：根据工件的特性和加工要求，选择合适的夹紧方式，如平口夹具、V型夹具、弹簧夹具等。

3.设计夹具结构：根据夹紧方式，设计夹具的结构，包括夹紧爪、夹紧块、定位销等部件。

通过CAD软件绘制夹具的三维模型，进行碰撞检测和结构分析。

4.确定夹紧力：根据工件的材料和加工力度，确定夹具需要提供的夹紧力。

根据夹紧爪的数量和材料，计算夹紧力的大小。

5.设计夹具定位系统：根据工件的定位要求，设计夹具的定位系统，包括定位销、定位台等部件。

确保工件能够在夹具中准确地定位。

6.优化夹具设计：对夹具的结构进行优化，减少材料消耗和加工难度，提高夹具的性能和可靠性。

常见夹具类型和应用在铣床加工中，常见的夹具类型包括：1.平口夹具：适用于平面加工和边角加工，夹紧力均匀，稳定性较好。

铣床夹具设计示例.doc一、设计要求：本设计的铣床夹具主要用于加工复杂形状的工件，要求夹具具有良好的稳定性和紧固力，能够保证被加工工件的精度和表面质量。

二、设计思路：本设计采用了双定位、单锁紧的夹具方式，夹持工件后，通过两侧的定位模板来保证工件的定位精度，然后通过中央的锁紧螺杆来锁定工件，实现夹持效果。

同时，在夹持面和定位面上布置有多个压板，可调节压紧力度，保证工件夹持牢固。

三、设计方案：1、夹具主体结构：夹具主体结构采用铝合金材料精密加工而成，整体强度高、重量轻、耐腐蚀性好。

主体上下各自开有一个槽口，用于安装定位模板和压板。

中央开有一个中空结构，用于安装锁紧螺杆。

2、定位模板：定位模板采用SUS316L不锈钢材料定制而成，精度高、硬度大、耐磨性好。

定位模板的两端分别安装在夹具槽口中，保证固定位置不变。

定位模板的中间部分，开有一个适应工件形状的凹槽，可与工件配合定位。

3、压板：压板采用特殊的弹簧夹持结构，可自由调节压紧力度。

压板上开有多个V形槽，可适应不同尺寸的工件。

在夹击面和定位面上均安装了多个压板，保证夹持稳固。

4、锁紧螺杆：锁紧螺杆采用优质合金钢材料制成，结构简单，耐用性好。

其头部装有手柄，方便操作。

锁紧螺杆的螺杆体与夹具中空结构配合，旋紧后可通过摩擦力夹紧工件。

四、设计效果：本设计的铣床夹具具有以下优点：2、制造精度高、耐用性好。

夹具主体采用铝合金材料，定位模板采用不锈钢材料，压板采用弹簧夹持结构，整个夹具结构紧凑、牢固，制造精度高、耐用性好。

3、适用范围广。

本设计的铣床夹具可以适应各种形状的工件加工，并且可根据工件尺寸自由调整夹击力度，具有极高的适用性。

五、总结：本设计的铣床夹具通过双定位、单锁紧的夹紧方式，保证了工件的稳定性和精度，同时通过弹簧夹持结构可以自由调节夹持力度，适应各种形状的工件。

整个夹具结构紧凑、制造精度高，可靠性强。

该夹具在实际使用中具有较好的效果，可以为工件的精密加工提供良好的保障。