夹具说明书

机床夹具设计课程设计指导书（适用机械设计与制造专业二周课程设计）温州职业技术学院机械工程系机制教研室《机床夹具》课程设计任务书设计题目：“轴套”零件的“铣36x方孔”工序的专用夹具设计（大批量生产）设计内容 1．原始零件图 1张2．夹具装配图 1张3．夹具零件图8张4．设计说明书 1份班级：机制0804学生：肖旭旺指导教师：徐勇院系主任：吴百中温州职业技术学院2011年01月07日机床夹具设计课程设计任务书《机床夹具》课程设计说明书设计题目：“轴套”零件的“铣36x方孔”工序的专用夹具设计（大批量生产）班级：机制0804设计者：肖旭旺指导教师：徐勇温州职业技术学院机械工程系2011年 1月 7日机床夹具设计课程设计说明书目录前言…………………………………………………………………一、零件分析…………………………………………………………（一）零件的工艺分析…………………………………………二、工艺规程设计……………………………………………………(一)确定毛坯的制造形式………………………………………（二）基面的选择…………………………………………………（三）制定工艺路线………………………………………………三、夹具设计…………………………………………………………(一)问题的提出…………………………………………………（二）、定位方式的选择…………………………………………（三）、夹紧方式的选择…………………………………………（四）、切屑力及夹紧力计算……………………………………(五）、定位误差分析……………………………………………（六）、夹具设计的简要说明……………………………………小结……………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………机床夹具设计课程设计说明书前言机制工艺与夹具技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛发展机制工艺与夹具技术更加日新月异。

伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的发展，出现了机制工艺与夹具技术系统，并作为一门应用科学已发展成熟，形成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。

通过设计与学习，使学生能对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握，能掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，具备制订工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识，初步具备分析解决现场工艺问题的能力。

了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况，初步具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。

机制工艺与夹具技术的应用非常广泛，近年来，世界科学技术不断迅速发展，各部门对机制工艺与夹具技术提出了更高的要求。

同时，机制工艺与夹具技术与电子技术的配合，广泛应用于智能机器人、海洋开发、高精度零件的制造与加工等，使机制工艺与夹具技术的应用提高到一个崭新的高度。

通过设计实践进一步树立正确的设计思想。

在整个设计过程中，坚持实践是检验真理的唯一标准，坚持理论联系实际，坚持与机械制造生产情况相符合，使设计尽可能做到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠。

由于时间和水平有限，本设计难免有不少缺点和错误，恳请老师批评指正。

一、零件的分析（一）零件的工艺分析内圆和外圆的同轴度保证在φ0.04之间，而且，两处表面的粗糙度要求是Ra1.6；两端面上分别要求加工六个均布的M6-6H的螺纹孔、底孔深12、螺纹深10.；4个φ40的圆和4个36x36的方孔要求各成90°均布在外圆的表面上。

由上面分析可知，加工时应先加工外圆，保证粗糙度Ra1.6；接着加工内孔，保证与外圆的同轴度在φ0.04之间，粗糙度Ra1.6。

在车床上加工内外圆的同时，加工量端面。

再以φ132的端面为基准加工φ95上面的六个均布的螺纹底孔并加工出螺纹。

在加工另一端面的螺纹孔。

以内孔为基准，加工出φ40的在外圆上均布的4个孔。

以内孔和φ40的孔为基准，加工36x36的方孔。

二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为25Cr2MoVA。

考虑零件为轴类零件，采用45钢。

（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。

对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。

而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。

因为是轴类零件，在车床上，采用三抓卡盘作为定位夹紧原件即可。

（2）精基准的选择。

主要应该考虑基准重合的问题。

当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一工序一粗车φ95、φ132、φ85、φ60的内外圆。

工序二精车φ95、φ132、φ85、φ60的内外圆。

工序三钻φ78端面上的M6的螺纹底孔，攻出螺纹孔。

工序四钻φ95端面上的M6的螺纹底孔，攻出螺纹孔。

工序五钻、铰4个φ40的孔、和两个φ10的孔。

工序六铣36x36方孔。

工序七检查。

上面工序加工效率较高，但同时车四个外圆，对设备、加工人员的素质有一定要求。

且看另一个方案。

2.工艺路线方案二工序一粗、精车φ95、φ60的内外圆。

工序二粗、精车φ85、φ132、φ95外圆。

工序三钻φ78端面上的螺纹底孔。

工序四攻丝，攻φ78端面上的螺纹孔。

工序五钻φ95端面上的螺纹底孔。

工序六攻丝，攻φ95端面上的螺纹孔。

工序七钻、铰φ40、φ10的光孔。

工序八 粗、精铣36x36的方孔。

工序九 检查。

该工序符合加工加工的精度要求，效率也较高。

零件加工时采用该方法。

三、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

按要求设计以上工序中铣36x36方孔的铣床夹具，本夹具将用于X51卧室铣床。

刀具是：YG6硬质合金铣刀。

对工件φ60内孔为基准定位，加上φ40的防转销。

(一)问题的提出本夹具主要用来铣36x36的方孔，容易定位。

此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。

（二）、定位方式的选择由零件图可知，采用心轴的定位方式，加上在φ40上的防转销，限制工件的六个自由度。

为了提高加工效率，现决定采用旋转盘（三个旋转螺杆、一个防转销和一个连接底板的连接块）的方式上下移动，可快速转换工件，节省辅助加工的时间。

（三）、夹紧方式的选择因为在定位时，选择的是弹性涨形心轴。

该心轴既有定位的作用，且因为定心机构是一种弹性元件，所以，这种心轴也具有夹紧作用。

（四）、切屑力及夹紧力计算刀具：直立铣刀，刀具直径为d=16mm查《切屑手册》表2.3，切屑力计算公式为：本步加工可按钻削估算卡紧力。

实际效果可以保证可靠的卡紧。

1.024.05.54x 81.9-=Zd a f a p Z e f F精铣36x36方孔时其中：Z=12, e a =32,d=16，p a =1mm z f =0.5切削力1.090.024.02125x 12x 1x0.532x 5.54x 81.9-=f FN 63.87F 3f =（五）.定位误差分析夹具采用心轴加防转销的定位方法，完全限制了工件的六个自由度，不存在定位误差。

（六）.夹具设计的简要说明在设计夹具时，应该注意劳动生产率。

为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。

因为这是提高劳动生产率的重要途径。

本工序由于加工精度等级较低，切削力较大。

为了加紧工件，势必要增大受力面积，而这样将使整个夹具过于庞大。

因此，应设法降低切削力。

目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择一种比较理想的夹紧机构，尽量增加该夹紧机构的扩力比；三是在可能的情况下，适当提高工作压力，以增加夹紧力。

结果，本夹具总的感觉还比较紧凑。

如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。

为此，设计采用两面一销的定位方法，以及利用压板加紧机构加紧工件。

对工件的上端面进行铣削，效率较高。

试用大批量生产。

由于第一次做夹具设计，其实还有很多不足和错误，望指正。

小结为期两周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，经过老师和同学的帮助，还有自己不懈的努力，终于定时定量的完成了这次课程设计。

课程设计作为《夹具设计》课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。

本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。

第一阶段运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。

通过此次设计，使我基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。

学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。

本设计还存在很多不足之处。

一是由于本人对UG 画图软件的掌握还不够熟练,在画图遇到复杂图和难的地方时显得力不从心，使图不能达到预期设计出来的水平。

二是本人对CA6140拨叉结构和工作原理掌握的不够熟练，在设计过程中不能全面地考虑问题，造成走许多弯路，设计速度缓慢，这些都需要进一步研究和进一步实践来解决。

总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。

提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。

由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！参考文献1. 东北重型机械学院.《机床夹具设计手册》.2. 赵家齐.1983.《机械制造工艺学课程设计指导书》.哈尔滨工业大学出版社.3. 薛源顺.2000. 《机床夹具设计》机械工业出版社4 . 陈廉清.2004. 《机械制图》浙江大学出版社.5 . 南秀蓉.2007.《公差配合与测量技术》北京大学出版社温州职业技术学院机械工程系机床夹具设计课程设计材料学生姓名：肖旭旺学号： 08011329专业班级：机制0804 日期：2011.12.27~2011.1.07 课题名称：“轴套”零件的“铣36x方孔”工序的专用夹具设计注：本表填写后贴于上交的课程设计材料袋外部。