钻床夹具设计及结构分析实训指导书

夹具钻床设计说明书课题目：钻床专用夹具设计系别：电子信息工程系专业：班别：姓名：指导教师：程设计机械设计制造及其自动化2008年12月12号目录一．准备阶段：①明确设计要求、掌握第一手资料②了解生产批量二．设计阶段：对比设计、画出草图①定位方案②夹紧方案③对刀、导引三．绘图阶段：①比例尽量1∶1 ②标注尺寸、技术条件③编写零件明细表四．小结一、准备阶段1.本课程设计的目的：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知识，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、夹紧等。

4）进一步培养机械制图、结构设计、等基本技能。

2.专用夹具设计的基本要求 :1)夹具设计应满足零件加工工序的精度要求 2)应能提高加工生产率 3)操作方便、省力、安全4)具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本5)具有良好的结构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修3.设计加工的零件图所示如下：1)工件要加工的内容：该工件其他部位都已经加工完毕，工件所待加工的部位为钻Φ18H7孔；零件的形状、尺寸及其位置如零件图所示。

2)零件生产批量10000件，属中小批量生产。

二．设计阶段1．初定夹具结构方案：1）工件定位方案及定位装置①定位方案：本课题夹具用长销小平面组合和一块V型块定位，利用R18长销小平面限制4个自由度，V型块限制2个自由度，实现完全定位。

（V型块定位）（长销小平面）②定位装置草图(a)：钻套与夹具体过盈配合保证标准钻套与工件的中心基准在同一直线上，并用螺钉固定防止在加工孔的过程中由于振动而发生松动。

（V型块）（螺旋杆）夹紧方案及装置：①设计的过程中定位销一端用螺母夹紧，因为工件是在立式钻床上进行加工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此，需在工件与销相对应的另一侧用螺母进行夹紧以防工件旋转。

机床夹具设计说明书设计课程：钻床夹具设计专业：机械设计制造及其自动化班级：自动化6班学号：0813410643姓名：王锋目录前言-------------------------------------------3 1．设计内容与要求------------------------------4 2．工序工艺分析--------------------------------4 3．定位方案及定位元件的选择和设计--------------54.钻模类型的选择-------------------------------55.钻套的选择-----------------------------------66.钻模板----------------------------------------97. 总夹紧力的计算-------------------------------98. 夹具的操作说明-------------------------------9前言这次课程设计是夹具设计的最后一个总结性的设计，是对夹具这本书的一次全面形的检查和巩固，这次的课程设计是应用所学的基础理论，专业知识去解决实际问题的一次综合训练。

通过本次的设计，使我巩固了已学的知识加深了印象。

夹具设计本身受到各个方面的限制，在一定的限制中要求有合理的设计思想，最合理的设计结果，达到人们所渴望的要求，满足生产的需要。

设计要有创新还要有易于实现，因此设计要从实际出发围绕着实际的问题而进行。

我们在所学知识的基础上进行设计，是尝试的设计，但是通过本次设计，我们熟练了设计的基本要领，更锻炼了我们面对自己没有面对过的问题时的处理态度和处理方法。

通过和大家的一起设计，我掌握了很多技巧和方法，确实对我是一次很好的锻炼。

人就在锻炼中成长。

由于我本身所学知识有限，设计能力有限，在设计中难免有很多的错误和不足，恳请广大指导老师批评指正。

1．设计内容与要求钻床夹具设计如图5所示，设计加工连接板Φ20mm 孔的钻床夹具。

洛阳理工学院目录第1章概述 (2)1.1 夹具的功用和分类 (2)1.1.1 夹具的功用 (2)1.1.2 夹具的分类 (2)1.1.3 夹具的组成 (2)第2章零件的加工要求 (2)2.1 零件的加工要求 (2)2.1.1 设计要求 (2)2.2 待加工工件图 (2)2.2.1 减速器下箱体工件图 (3)第3章工件的定位分析和结构设计 (3)3.1 工件定位的基本原理 (3)3.1.1 自由度的概念 (3)3.1.2 六点定位原理 (4)3.1.3定位中的几种情况 (4)3.2 常用定位元件及选用 (4)3.2.1定位中的几种情况 (5)3.2.2常用定位元件所能限制的自由度 (5)3.3 定位方案的确定：一面两孔定位 (5)第4章夹紧装置的组成 (6)4.1 夹紧装置 (6)4.1.1 夹紧要则 (6)4.1.2 夹紧机构的分类 (6)4.1.3 夹紧装置的组成 (6)4.2 夹紧方案的确定 (7)第5章夹具相关部件设计 (7)5.1 夹具体设计 (7)5.2 支撑板 (7)5.3 压紧装置 (8)5.4 导向装置 (9)5.5 液压缸 (9)5.6 钻模板 (10)谢辞 (11)参考文献 (12)第1章概述1.1 夹具的功用和分类1.1.1 夹具的功用机床夹具是在机床上用以准确，迅速地安装工件或刀具，从而保证工件与刀具间正确相对位置的一种工艺装备。

使用夹具可以有效地保证工件的加工质量，提高劳动生产率，扩大机床的工艺范围和减轻劳动强度；因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。

1.1.2 夹具的分类夹具有多种分类方法，一般使用范围和特点可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调夹具，或按所使用的机床分为车床夹具、钻床夹具、镗床夹具等。

1.1.3 夹具的组成通常，夹具的组成部分如下：（1）定位装置定位装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置。

常用的定位元件有支承钉、定位销、V型块等。

钻床夹具课程设计任务书题目：设计“轴座”零件的钻床夹具设计内容：1、轴座零件加工图 1张2、钻床夹具装配图 1 张3、钻床夹具零件图 1张4、课程设计说明书 1份设计要求：1、在摇臂钻床上加工工件顶部的B向φ10的通孔。

以甲面（底面），乙面（前面），φ26H7定位.2、夹具设计要求合理，有利提高加工精度，保证加工质量，降低加工成本，提高劳动生产率和减轻工人的劳动强度，便于大批量生产。

设计（论文）开始日期 2013年 12 月 23 日设计（论文）完成日期 2014年 01 月 03 日指导老师课程设计评语机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名：班级学号： 1课程名称：机械制造装备设计设计题目：轴座钻床夹具设计课程设计片篇幅：图纸三张说明书 16 页指导老师评语：年月日指导老师洛阳理工学院目录1前言.............................................................................................................1第1章零件的分析 ..................................................................................2 1.1加工零件图简介 .................................................................................3 1.2加工零件图分析 ................................................................................. 第2章结构方案设计 . (5)5 2.1 定位方案设计 ................................................................................2.1.1确定定位方案 (5)2.1.2 选择定位元件，设计定位装置 (7)7 2.2 夹紧方案设计 ..................................................................................2.2.1 确定夹紧方案 (7)2.2.2 夹紧装置设计 (8)9 2.3 钻孔导向装置设计 ..........................................................................11 2.4 夹具体设计..................................................................................... 第3章夹具装配图的绘制 .. (13)3.1 夹具总装图上应标注的尺寸及公差 (13)3.2 夹具总装图应标注的技术条件 (13)15总结...........................................................................................................16致谢...........................................................................................................17参考文献...................................................................................................前言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，也是机械设计制造及其自动化专业学生应该学习的一门主要专业课。

一、设计目的1、学习正确的调查研究方法，收集国内外有关资料，掌握正确的编制工艺规程和夹具设计的思想，方法及手段，学会正确使用有关手册及其技术资料。

2、能运用所学基本理论知识，独立的分析和拟订一个零件的合理工艺路线和确定工件在加工中的定位，夹紧等方案，编制工艺规程。

根据工装设计任务书正确解决工件在加工时的定位和夹紧问题，选择合理的夹具结构方案，进行必要的计算，设计出符合优质，高效，低成本的夹具。

3、进一步培养分析研究工艺性的问题，提高结构设计的能力和编写技术文件等的基本技能。

4、进一步了解有关机床，刀具和量具等工装知识。

5、提高使用专业软件进行设计的能力，为今后进行毕业设计打下良好的基础。

二、设计任务设计492QA汽油发动机连杆零件，机械加工工序中钻扩铰螺栓孔工序使用的专用机床夹具，并撰写设计说明书。

三、设计条件①零件：492Q汽油机连杆②生产纲领：批量生产，6万件/年③加工设备：立式六工位组机BU-506④毛坯：连杆体模锻四、零件的分析1、连杆的功用连杆的作用是把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴，使活塞的往复直线运动变为曲轴的回转运动，以输出功率。

结构特点：该连杆采用直剖式结构，它由从大头到小头逐渐变小的工字形截面的连杆体及连杆盖，螺栓，螺母等组成。

由以上各部分形成连杆的大小头及杆身。

工作条件：连杆在工作中主要承受着以下三种动载荷：（1）气缸内的燃烧压力（受压）（2）活塞连杆组的往复直线运动的惯性力（受拉）（3）连杆高速摆动时产生的横向惯性力（受弯曲应力）2、连杆工艺分析定位基准的选择：选择粗基准时，应满足以下要求：A、连杆大小端孔圆柱面及两端面应与杆身纵向中心线对称B、连杆大小端孔及两端面应有足够而且尽量均匀的加工余量C、连杆大小端外形分别与大小端孔中心线对称D、保证作为精基准的端面有较好的表面质量粗磨两端面时，由于两端面均为毛坯面，且两端面的相互位置精度要求比较高，这两个端面可以互为基准反复加工，以不断提高定位基准的精度，保证两端面的相互位置精度，所以采用互为基准的原则。

机床夹具设计课程设计指导书一、课程目标知识目标：1. 掌握机床夹具设计的基本原理，理解各类机床夹具的构造、工作原理及其应用场合。

2. 学会运用相关公式和标准对机床夹具进行设计计算，具备选用合适夹具的能力。

3. 了解机床夹具设计中的工艺要求，掌握夹具设计中涉及的工程材料、公差配合等知识。

技能目标：1. 能够运用CAD软件绘制机床夹具的二维和三维图纸，具备一定的工程图样表达能力。

2. 培养动手操作能力，能够根据设计图纸组装和调试机床夹具，解决实际生产中的问题。

3. 提高团队协作和沟通能力，学会与他人共同分析和解决机床夹具设计过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床夹具设计专业的兴趣，激发学习热情，形成良好的学习习惯。

2. 增强学生的工程意识，认识到机床夹具设计在生产中的重要地位，培养责任感和使命感。

3. 引导学生树立正确的价值观，强调安全生产、节能环保和可持续发展等理念。

本课程针对高年级学生，在掌握一定基础知识的基础上，注重培养学生的实践能力和创新精神。

课程性质为实践性、综合性，教学要求注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与讨论、动手实践，提高分析问题和解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生具备机床夹具设计的基本能力，为今后的职业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. 机床夹具概述：机床夹具的定义、分类及作用；各类机床夹具的适用范围及优缺点对比。

教材章节：第一章《机床夹具概述》2. 机床夹具设计原理：夹具设计的基本原则、设计步骤；夹紧力计算、定位误差分析。

教材章节：第二章《机床夹具设计原理》3. 常用机床夹具结构：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具的结构特点及设计要点。

教材章节：第三章《常用机床夹具结构》4. 机床夹具设计计算：涉及到的力学、材料力学、公差配合等基础知识；夹具设计计算实例。

教材章节：第四章《机床夹具设计计算》5. 机床夹具的CAD设计：CAD软件的应用、机床夹具二维和三维图纸的绘制方法。

课程设计说明书课程设计名称：《机械制造技术基础》课程设计专业：机械设计制造与其自动化学号：学生姓名：指导教师：目录第一章课程设计任务书 01.1 设计题目 01.2 设计要求 01.3 设计时间 01.4 设计内容 0第二章目的与意义 (1)第三章零件的工艺分析 (1)第四章工艺规程设计 (4)4.1 确定毛坯的制造形式 (4)4.2 制定工艺路线 (4)第五章工序尺寸的确定 (5)5.1 工序过程 (5)5.2 工序尺寸链 (6)第六章夹具设计 (8)6.1 定位方式 (8)6.1.1 定位要求 (8)6.1.2 定位情况的说明 (8)6.2 卡紧方式 (9)6.3 定位误差分析 (9)6.4 夹具设计 (9)第七章配合与技术要求 (14)第八章心得与体会 (15)参考文献 (15)第一章课程设计任务书1.1 设计题目设计钻摇臂小头孔的工序简图。

已知：工件材料为45钢，毛胚为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，成批生产规模。

为该工序设计一套钻床夹具。

零件如图1-1所示。

图1-1 零件图1.2 设计要求中批量生产，手动夹紧，通用工艺装备，需要依次对被加工孔进行钻、扩、粗绞、精绞等。

1.3 设计时间2015年6月23日——2015年7月1日1.4 设计内容(1)熟悉零件图(2)绘制零件图（1张）(3)绘制毛坯图（1张）(4)编写工艺工程卡片和工序卡片（本工序，各1张）(5)绘制夹具总装图（1张）(6)说明书一份第二章目的与意义《机床夹具设计》课程设计是在学完了《机械制造技术基础》课程后进行的一个实践性教学环节。

其目的是：1、培养学生综合应用《机械制造技术基础》课程与其它有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实际密切结合，能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。

2、培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关资料文献的能力。

目录前言.......................................................................... 错误！未定义书签。

第1章设计准备工作 (1)1.1熟悉加工零件图 (1)1.2加工零件图分析 (2)第2章结构方案设计 (3)2.1 定位方案设计 (3)2.1.1确定定位方案 (3)2.1.2 选择定位元件，设计定位装置 (4)2.2 夹紧方案设计 (6)2.2.1 确定夹紧方案 (6)2.2.2 夹紧装置设计 (7)2.3 导向装置设计 (8)2.4 夹具体设计 (10)第3章夹具装配图的绘制 (11)3.1 夹具总装图上应标注的尺寸及公差 (11)3.2 夹具总装图应标注的技术条件 (12)感想 (12)参考文献 (13)第1章设计准备工作1.1熟悉加工零件图零件图应该无遗漏的给出加工零件的全部信息，包括几何形状、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度要求、材料和热处理要求、其它特殊技术要求等。

该加工零件如下图：图1-1已知该零件的材料为HT200，加工Ф13H7孔（其它工序已经加工完成）。

要求为该零件设计专用钻床夹具，所用机床为立式钻床。

1.2加工零件图分析该工序为加工Ф13H7孔，该孔的公差等级为7级，精度要求较高。

因此夹具的主要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。

使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不在依赖与工人的技术水平。

所设计的夹具应有以下基本要求：1)保证工件精度要求这是夹具设计的最基本要求，其关键是正确地定位方案、夹紧方案、刀具导向方式及合理确定夹具刀具技术要求。

必要时应进行误差分析与计算。

2)夹具结构方案应与生产纲领相适应在大批量生产时应尽量采用快速、高效夹具结构，如多件夹紧、联动结构等，以缩短辅助时间；对于中、小批量生产，则要求在满足夹具功能的前提下，尽量使夹具结构简单、制造方便，以降低夹具制造成本。

钻床夹具设计说明书 2钻床夹具设计说明书1.引言本文档旨在提供钻床夹具设计的详细说明，包括设计目的、设计原则、设计流程、详细设计要点等内容。

2.设计目的钻床夹具设计的目的是为了在钻孔过程中稳定固定工件，并确保钻孔的准确性和高效性。

夹具设计应考虑到工件的大小、形状和钻孔位置的要求。

3.设计原则在钻床夹具设计中，应遵循以下原则：- 夹具设计应符合工件的几何要求。

- 夹具结构应牢固可靠，能够承受钻孔过程中的力和震动。

- 夹具设计应便于安装和调整。

- 夹具设计应便于操作和维护。

- 夹具设计应考虑到工件的切削液处理和废料排放。

4.设计流程钻床夹具设计的流程如下：4.1.确定钻孔要求4.2.分析工件形状和尺寸4.3.设计夹具结构4.4.确定夹具材料和加工工艺4.5.进行夹具装配和调整4.6.进行夹具试验和调整5.详细设计要点在进行钻床夹具设计时，需要考虑以下要点：5.1.夹具类型选择：根据工件的尺寸、形状和钻孔要求选择合适的夹具类型，例如机械夹具、液压夹具等。

5.2.夹具固定方式：确定夹具的固定方式，包括螺纹固定、卡槽固定等。

5.3.夹具结构设计：设计夹具的结构，包括主躯干、夹具臂、夹具钳等。

5.4.夹具材料选择：选择适当的材料来制作夹具，考虑材料的强度、刚性和耐磨性。

5.5.夹具加工工艺：确定夹具的加工工艺，包括切削、铣削、钻孔等。

5.6.夹具装配和调整：进行夹具的装配和调整，确保夹具的稳定性和准确度。

附件：本文档涉及的附件包括：- 钻床夹具设计图纸- 夹具材料及加工工艺说明法律名词及注释：1.版权：法律授予作者对其创作作品的独占权，禁止他人未经授权侵犯该权利。

2.专利：根据法律规定授予发明者对其发明的专有权，防止他人未经许可生产、销售或使用该发明。

工件：套类零件系：机械电子工程系姓名：蔡英城班级：06机械（3）班学号：06352151指导老师：何萍12月16日萍乡高等专科学校如图所示为铸铁套钻孔工序图，工件材料为灰铸铁HB195，生产类型为中批量生产，需要设计加工孔φ8mm的夹具。

1.分析零件的工艺过程和本工序的加工要求，明确设计任务从图可以知道，需要加工的孔为φ8mm，表面粗糙度为Ra12.5μm，孔与基准面B的距离为20±0.15mm两项的要求不高，此外，孔的中心线对基准确A中心线的对称度为0.3mm，且其它的面已经加工过，公差等级为IT12级，故采取一次钻孔成型不进行精加工，本工序所使用的加工设备为Z518（最大加工直径为18mm。

），钻头选取用高速工具钢。

2.拟定定位方案，设计定位元件从所加工的孔位置尺寸20±0.15mm及对称度来看，该工序的工序基准面为端面B及孔φ30H7mm。

定位方案如图所示，采用一台阶面加一个轴定位，心轴限制，台阶面限制三个自由度，故重复限制，属于过定位，但是由于工件定位A和B都已经加工过，精度较高，故这种过定位是可以采用的，定位心轴在上部铣平，用来让刀及排削。

3.导向和夹紧方案为了确定刀具相对于工件和位置，夹具上应设置导向元件钻套，由于只需要钻孔φ8mm这一个工步，且生产批量为中批量，所以采用可换钻套。

钻套安装在钻模板上，钻模板采用固定式钻模板，钻模板与工件要留有排屑空间，以便于排屑，由于工件的批量为中批量生产，宜用简单的手动夹紧装置，如下图所示，采用带开口垫圈的螺旋夹紧机构，使工件装卸迅速、方便。

4.夹具体的设计夹具的定位、导向、夹紧装置在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。

如下图所示为采用铸夹具体的底面作为安装基面，定位心轴安装在夹具体的斜面上，夹具装配时，等到由轴位置调整准确后，再安装钻模板，然后配钻，钻铰销钉孔，打入销钉定位。

此方案结构紧凑，安装稳定，具有较好的搞夺强度和抗振性，但心轴安装的部分难加工，精度不高，但是工件的精度求也不高，故可以满足生产的要求。