镗床夹具设计

序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.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总复习,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。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

一、零 件 的 分 析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。

它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。

零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55mm 半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。

通过上方的力拨动下方的齿轮变速。

两件零件铸为一体，加工时分开。

（二）零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求需要加工的表面：1.小孔的上端面、大孔的上下端面；2.小头孔0.02122+-Φmm 以及与此孔相通的8Φmm 的锥孔、8M 螺纹孔；3.大头半圆孔55Φmm ；位置要求：小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.05mm 、大孔的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm 。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。

再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二、 工 艺 规 程 设 计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。

考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。

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。

1.零件的分析1.1 毛坯生产类型确定毛坯类型为3000件/年，由表（2-5.6）划分生产类型的参考数据确定为中批，工作制度8小时/班制。

1.2 毛坯铸造形式将融化了的金属浇注到旋转着的模型中，由于离心力的作用，金属液粘贴于模型的内壁上，凝结后所得铸件外形与模型内壁的形状相同，使用这种方法可以毋需浇注口，故能显著地减少金属的消耗。

由于免除了砂型和制模的设备，以及减少了铸工车间的面积，生产成本就有了降低；而所得逐渐则具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。

1.3 毛坯精度尺寸由表（2-5-1）得灰铸铁刀具切入金属层的厚度应大于表面层厚度，即大于1mm，小于4mm。

由JK67-62，确定灰铸铁铸件精度等级为2级（指尺寸精度和表面光洁度要求较高，或者大批、中批生产的铸件。

1.4 确定毛坯铸件的重量通过计算，最后确定毛坯的重量为4.079Kg，由表（2-5-2）确定重量偏差为7﹪。

1.5 确定机械加工余量由表（2-5-5）确定2级铸铁件的机械加工余量：顶面加工余量为4.0mm，底面及侧面加工余量为3.0mm。

1.6 确定铸铁件的尺寸偏差由(标-5-6)查得2级铸铁件尺寸偏差为±0.8mm。

1.7 零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的开合螺母。

开合螺母是用于接通和断开从丝杠传来的运动。

车削螺纹时，将开合螺母合上，丝杠通过开合螺母传动溜板箱和刀架；否则就将开合螺母脱开。

车削螺母时，顺时针方向转动手柄，通过轴带动曲线槽盘转动，曲线槽盘上的曲线槽盘形状，通过圆柱销带动上半螺母在溜板箱体后面的燕尾形导轨内上下移动，使其相互靠拢，将开合螺母和丝杠啮合。

若逆时针方向转动手柄，则两半螺母相互分离，开合螺母和丝杠脱开。

槽盘的曲线槽是一段圆弧，此圆弧在接近槽盘中心部分的倾斜角比较小，目的是使开合螺母闭合能自锁，不会因为螺母上的径向力而自动脱开。

2. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT15-33灰铸铁,考虑到灰铸铁的抗缺口敏感性，减震性和耐优良等特点,因此应该选用铸件,以便使开合螺母在使用中耐磨性良好,保证零件工作可靠.由于零件年产量为3000件,已达到成批生产的水平，而且离心铸造，免除了砂模和制模的设备，以及减少了铸工车间的面积，生产成本就有了降低，这样得来的铸件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。

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。

前言四年的大学生活马上就要结束了，我们也进入了大学生活的最后一个阶段——毕业设计。

毕业设计是对我们四年来所学知识的大总结和测验我们对所学知识的掌握，也是向我们今后即将从事的工作的正常过渡。

设计的正确程度也标志着我们四年来对所学知识的掌握和熟练运用程度。

四年来，在我院老师及领导的精心关怀和指导下，我学习了机械设计制造与设备专业的有关知识，同时也了解了一些相关学科的基本情况，为毕业设计打下了坚实的基础。

我们这次设计的题目是《电机座液压夹紧夹具》。

我所设计的部分主要是夹具部分主要是夹具方面，对液压涉及的比较少，只是在典型零件介绍中简要提了一下。

图书馆中对这一方面的资料还是又不少相关资料，但是重复很多而且计算很少。

通过整个设计过程，让我懂得了只有阅读大量的有关知识，触类旁通，精密构思与计算，仅仅靠所学的知识是远远不能解决设计过程中所遇到的难题，通过实习和在院先进制造研究所的观察和分析，对电机座的加工工艺有了一个初步了解。

综合以上各种材料，得出了现在比较满意的结果。

在姜无疾老师的辛勤指导下和同组同学的帮助下，我的这次设计取得了基本成功。

本次设计可以说是对所学知识的综合运用，也是第一次单独面对这样庞大的设计工作。

鉴于本人水平有限，经验不足，设计中难免有不足之处，请各位老师同学批评指正。

1第 1 章毕业设计的目的和任务1 毕业设计的目的通过本次毕业设计，我们能够达到以下目的：1.1 培养我们综合运用和巩固扩展所学知识，提高理论联系实际的能力；1.2 培养我们收集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的能力；1.3 使我们更加熟练的运用AUTOCAD、Word 等计算机办公软件，提高计算机辅助设计的能力；1.4 训练和提高机械设计的基本理论和技能1.5 培养独立思考，独立工作的能力；1.6 培养我们的团队合作意识。

2 毕业设计的任务在姜无疾老师的带领下，我们进行了一段毕业设计前的准备，比如查询资料，进行必要的毕业实习，然后结合自己所掌握的资料提出设计任务并进行设计。

摘要这次专业设计是专业的一个十分重要的学习环节，是对入学以来所学的机械方面的知识进行了一次全面的检查、巩固和提高。

这次课程设计是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。

把所学的知识能够综合运用到实际零件的加工中。

通过本次设计使我巩固了已学的知识，加深了印象，使自己能够运用所学的机械加工知识解决一些具体的问题。

此次课程设计涉及的知识面有夹具设计、零件安装、加工工艺、数值计算、刀具的性能、测量技术、CAD制图外还涉及到金属材料、公差配合及加工设备等多方面的知识。

通过这次课程设计我发现了自己还有许多知识还没有掌握牢固。

但更多的是通过这次设计使我提高、巩固、扩大了自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力‘学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书’并在这次设计中培养了我对机械设计的独立工作能力、初步树立了正确的实际思想，掌握了一定的机械加工设计方法步骤和思路为以后的学习和设计工作打下了良好的基础。

同时，也使我体会到了老师平时对我们的谆谆教导、用心良苦。

由于本人水平有限，设计还有许多不足之处，希望时老师给予批评和指正！关键词工件的定位及定位元件；工件的夹紧夹紧装置；夹具体分度装置；夹具的设计ABSTRACTThe professional design is one of the important link of the study, it is learned since admission knowledge of mechanical conducted a comprehensive examination, consolidate and enhance. This course is designed to apply their basic theory and specialty knowledge and skills to analyze and solve practical problems of production. Combine the knowledge to use to the actual machining. Through the design that I have learned knowledge consolidated, deepen the impression, make oneself can use some specific knowledge of mechanical processing.This course design involves knowledge have clamp design, installation, processing, parts of numerical calculation, tools and measuring technology, the properties of the CAD drawing was involved in metal materials, tolerance and processing equipment, etc.Through this course design, I found the oneself still have many knowledge has not mastered the firm. But more and more are through this design makes me improve, consolidate and expand their knowledge to the theoretical knowledge and skills, improve their design calculation, drawings, writing ability of technical documents to correctly use the technical data ", standard, manual tool in the design of "and I trained on mechanical design of the ability to work independently, set up the correct actual preliminary thoughts, grasped certain mechanical processing design methods and steps for the future study and design work, and laid a good foundation. At the same time, also make me realize teacher usually teach in our earnestly, good intentions.Because of my limited, design has many shortcomings, hope the teacher give criticism and correct!KEYWORDSThe machine tool's fixture, workpiece position and orientation of clamping workpiece components, and clamping device, concrete and indexing device, fixture design.目录摘要 (Ⅰ)关键词 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅰ)KEYWORDS (Ⅰ)绪论 (1)1.机床夹具概述 (2)2.工件的定位及定位元件 (3)2.1 工件在夹具中的定位 (3)2.2 定位误差分析 (4)3.工件的夹紧和夹紧装置 (4)3.1 夹紧装置的组成 (4)3.2 夹紧力的确定 (5)4.夹具体及分度装置 (5)4.1 夹具体 (5)4.2 分度装置 (6)5.阀体零件工艺分析 (6)5.1 零件的功用、材料和性能 (6)5.2 形体分析 (7)5.3 技术要求分析 (7)5.4 零件的加工工艺性分析 (8)5.5 安排加工工艺路线 (8)6.阀体零件的车床夹具设计 (10)6.1 车床夹具的主要类型 (11)6.2车床夹具的设计要点 (11)6.3阀体零件的车床专用夹具的加工误差分析...... (12)6.4阀体零件的车床夹具的加工误差分析 (12)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (15)绪论随着科学技术的不断进步，机械制造业向着高柔性、高效率、高自动化迅猛发展。