夹具设计课程设计69页
一、课程目标
知识目标：
1. 让学生理解夹具设计的基本原理，掌握夹具的组成部分及功能；
2. 使学生掌握夹具设计的基本流程，包括需求分析、方案设计、详细设计和图纸绘制；
3. 帮助学生了解夹具设计中涉及的力学知识，如力、力矩、强度和刚度等。
技能目标：
1. 培养学生运用CAD软件进行夹具设计的能力；
2. 培养学生根据实际需求，独立完成夹具设计方案的能力；
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力，使其能够针对夹具设计中的问题进行优化和改进。
情感态度价值观目标：
1. 培养学生对夹具设计学科的兴趣，激发其学习热情；
2. 培养学生的团队协作精神，使其在小组讨论和设计中能够互相支持、共同进步；
3. 增强学生的创新意识，鼓励他们在夹具设计中勇于尝试新思路和方法。
课程性质分析：
本课程为工程技术类课程，旨在培养学生的实际操作能力和工程实践能力。课程内容与实际生产密切相关，注重理论与实践相结合。
学生特点分析： 学生处于高中阶段，具有一定的物理和数学基础，对工程技术有一定了解。学生对新鲜事物充满好奇，但注意力容易分散，需要通过生动的教学方法和实践活动来提高其学习兴趣。
教学要求：
1. 注重理论与实践相结合，让学生在实际操作中掌握夹具设计的方法和技巧；
2. 采用项目式教学，引导学生主动参与，培养学生的自主学习能力；
3. 注重过程评价，关注学生在学习过程中的表现，及时给予指导和反馈。
二、教学内容
1. 夹具设计基本原理及分类
- 夹具的作用、分类及选用原则
- 夹具的基本组成部分及其功能
2. 夹具设计基本流程
- 需求分析：了解工件加工要求，确定夹具设计需求
- 方案设计：根据需求，设计夹具结构方案
- 详细设计：完成夹具零部件设计，确定尺寸和配合关系
- 图纸绘制：使用CAD软件绘制夹具总装图及零部件图
3. 夹具设计中涉及的力学知识
- 力、力矩、力的合成与分解
目 录
一．前言...........................................1
二．正文...............................................1
1. 零件的分析.......................................1
（1）零件的作用...................................2
（2） 确定毛坯的制造成形式........................2
（3） 钻孔25+0.021的工艺分析....................2
（4） 确定加工方法................................2
（5） 孔内各表面加工工序各尺寸....................2
（6） 确定切削用量和基本工时......................3
2. 夹具设计和三维建模................................3
（1） 问题的提出..................................3
（2）夹具设计和三维建模...........................4
三．结尾...............................................11
1.设计小结..........................................11
2.参考文献..........................................12
1 《产品数字化设计》课程设计报告
一．前言
在Pro/ENGINEER中目前常用的两种设计过程是：自底向上（bottom-up）和自顶向下（top-down）。
3 钻孔夹具设计
3钻孔夹具设计
3.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。经本组协商讨论，决定设计第7道工序――钻2--￠22mm,孔的夹具。本工序选用钻床为z512。刀具为麻花钻。
3.1提出问题
本夹具用来加工2--￠22mm,孔。孔的定位精度不高，加工精度可由钻床保证。
3.2基准的选择
由零件图可知，加工2--￠22mm,孔必须对工件进行完全定位。使用钻床加工，用10mm的平面定位，端面放在平面上限制3个自由度，用侧面与工件平面一起限制2个自由度，用支撑钉放在φ22mm的孔端平面限制一个自由度来是实现定位。同时起到支撑作用。
3.3切削力和夹紧力的计算
选用钻床
F=0.02mm/r（参考加工工艺手册p545表2.4-38）v=0.75m/s（参考加工工艺手册p547表2.4-41）
ns?1000vw1000?0.75?60??7165.6r/min?dw2?按机床说明，取nw?3150r/min故实际切削速度：
五、Ndw3150？2.18.212m/min1000L18？？0.124minfn0。05? 3150切割小时：t？参见p77表2.32轴向力：ffzf？？查阅d0fyf？kf（3.1）
其中cf=600，zf=1.0,yf=0.7,kf=0.95
杰夫？600? 2.0.050.7? 0.95? 140.02n
z?扭矩:mc?cm?d0mfym?km?0.305?22?0.050.8?0.95?0.1055n.m
(3.2
)
权力：
pc?mc.vc0.1055?18.212??0.032kw(3.3)30do30?2 在加工过程中，螺纹的夹紧力主要用于抵抗扭矩和轴向力。因为加工孔相对较小，所以力较小，螺纹用于预紧。没有必要检查。
1序 言
在一些简单而批量非常大的零件生产加工中，如果每次只能装夹一个零件，造成频繁的换装零件和起停设备，不仅严重影响加工效率，还会增大操作人员的劳动强度，这时就要考虑通过设计专用夹具来实现一次装夹多个工件和快速换装，减少装卸工件的次数和时间。本文针对具体实例设计了一种多工位快装夹具，能同时装夹多件零件且能够实现快速装夹定位，不仅提高加工效率，同时还大大减轻了操作人员的劳动强度。
2零件分析
某产品零件（见图1）毛坯为铸件，每个零件外形尺寸略有差异，最初加工零件上小孔时存在以下问题：①每次只能装夹一件工件进行加工（见图2），装卸工件占用了大量时间，加工效率低，操作人员不停的装卸，劳动强度大。②由于该产品批量大，加工周期长，占用设备成本高，同时严重影响生产进度。为了解决以上问题设计了专用多工位快装夹具（见图3）。
图1 产品零件
图2 装夹加工
1—压板 2—螺母 3—垫块
4—工件 5—夹具 6—机床工作台
图3 专用多工位快装夹具
1—螺杆螺母 2—顶板 3—弹簧 4—导向柱 5—底板 6—压柱机构 7—钻套
3
夹具设计
设计多工位快装夹具，一次装夹20件工件同时加工，装卸工件只需要拧一个螺母就能全部夹紧或松开，同时做两套夹具交替使用，装卸工件不占用机床加工时间，而且夹具与机床工作台的联接也设计了快装机构，装卸夹具也仅需要拧一个螺母，夹具上加装钻套，引导钻头快速高效加工而不发生偏摆。
3.1 设计思路
（1）设计底板（见图4）
在底板上加工20个形状与工件最大外轮廓一样，尺寸比最大外轮廓大0.2mm、深度为1mm的定位槽，解决多工件定位问题；底板左右两侧安装导向柱，中间安装螺杆。
图4 底板
（2）设计顶板（见图5） 顶板上加工有两排共20个安装压柱机构的盲孔孔位，另外还加工有两排20个安装钻套的通孔位，两侧加工圆孔与导向柱小间隙配合，能够实现上下滑动，中间开孔穿过螺杆。 图5
