第一篇：機械制造基礎課程設計夾具設計工藝設計要點

機械制造基礎課程設計

設計題目：制訂軸承端蓋工藝及直徑為

10mm孔夾具設計

班

級：

學

生：

指導教師：

目 錄

設計任務書

一、零件的分析………………………………………

二、工藝規程設計……………………………………

（一）、確定毛坯的制造形式……………………

（二）、基面的選擇………………………………

（三）、制訂工藝路線……………………………

（四）、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的確定……………………………………………

（五）、確定切削用量及基本工時………………

三、夾具設計…………………………………………

四、參考文獻…………………………………………

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聯系QQ 834308595

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聯系QQ 834308595 ①精基準的選擇

1)基準重合原則 2）基準統一原則 3）自為基準原則 4)互為基準原則 5)便于裝夾原則基準選擇

粗基準的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準。

對于精基準而言，根據基準重合原則，選?16mm用設計基準作為精基準。

（三）制訂工藝路線

制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產綱領為中批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產效率。除此以外，還應當考慮經濟效率，以便使生產成本盡量下降。

1.工藝路線方案一

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

工序Ⅲ

車?90mm，?52mm外圓。

工序Ⅳ

鉆孔?32mm，?16mm，擴孔?32mm，?16mm，鉸孔?32mm，?16mm。

工序Ⅴ

粗車，半精車，精車?56mm外圓及端面。工序Ⅵ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序Ⅶ

鉆油孔?10mm。工序Ⅷ

鉆孔?11mm。工序Ⅸ

攻絲M5。工序Ⅹ

攻絲M12。工序ⅩⅠ 清洗檢查。

2.工藝路線方案二

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

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3．鉆孔?16㎜，擴孔?16㎜，鉸孔?16㎜ 根據“手冊”表1—49，擴孔?16㎜ 2Z=1.6㎜ 鉸孔?16㎜ Z=0.4㎜ 毛坯制造尺寸及技術要求見毛坯圖。

圖1 毛坯圖

（五）確定切削用量及基本工時

1）工序Ⅲ

車?90mm，車?52mm及端面。機床：C6140車床 刀具：YT15硬質合金車刀 確定切削用量及加工工時：

確定加工余量為2mm，查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 ap?2mm 由表4 f?0.5~0.6mm/r，根據［3］表1 當用YT15硬質合金車刀加工鑄鐵時： ap?7mm vt?1.82m/s;切削修正系數：ktv?0.65 kxtv?0.92 ksv?0.8

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vc??Dnc1000?3.14?56?5.03?0.884m/s

1000 tm?L2?5??0.04min

nf5.03?0.56?60車端面 tm2?L/nf?0.34min 3）工序Ⅴ

鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm 機床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

ns=1000?v1000?0.35==3.48r/s(334r/min)3.14?32π?dw

按機床選取

nw=338r/min=5.63r/s

π?dw?ns

故實際切削速度

ν==0.35m/s

1000切削工時

l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm

tm=l?l1?l212?10?2= =6s=0.1min

5.63?0.71nw?f鉆?16mm孔至?15mm 機床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

ns=1000?v1000?0.35==5.2r/s(334r/min)3.14?15.4π?dw-7精車端面 tm2?L/nf?0.34min

4）工序Ⅵ

粗鏜?32mm至?31mm 機床：臥式鏜床T618

刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap?0.5mm

進給量f：根據參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進給量f?0.15mm/r

切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機床主軸轉速n：

n?1000V1000?190.8??1029.9r/min?d03.14?59，取n?1000r/min

實際切削速度v，：v??dn143.5910?10?1060???093./ms

工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5?2?2.87mm tg30?刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數i：i?1 機動時間tj1：tj1?l?l1?l210?2.87?4??0.112min fm1506）工序Ⅶ

擴,鉸?16mm孔

擴孔? 16㎜ 機床：Z535立式鉆床 刀個：高速鋼擴孔鉆 切削用量及工時： f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s

（10.5m/min）

ns=1000?v1000?0.175==3.48r/s

3.14?16π?dw-9n?1000V1000?190.8??1029.9r/min?d03.14?59，取n?1000r/min

實際切削速度v，：v??dn143.5910?10?1060???093./ms

工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5?2?2.87mm tg30?刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數i：i?1 機動時間tj1：tj1? 精鏜Φ32 實際切削速度v，：v?l?l1?l210?2.87?4??0.112min fm150?dn143.5910?10?1060???093./ms

工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5?2?2.87mm tg30?刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數i：i?1 機動時間tj1：tj1?l?l1?l210?2.87?4??0.112min fm1508）工序Ⅸ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔, 攻絲M5。

機床：Z535立式鉆床

鉆沉孔

刀具：高速鋼麻花鉆

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

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1訂做 機械制造基礎課程設計 工藝及夾具設計

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f=0.30mm/r

由《機械加工工藝實用手冊》表10.4-9 v=0.161m/s ns?1000v=9.86r/s=12.8r/min ?dw按機床選取：

n??710r/min?11.83r/s

? v實際??d?n?1000?3.14?5.2?11.83?0.193m/s

1000

對于孔1：l?l11?l12?12?2?10?24mm 記算工時 ：

tm1?l11?l12?l25??7.04s?0.117min

n?f11.83?0.30 攻絲M5

a/加工條件：機床：Z535立時鉆床..刀具：機用絲錐

其中d=5mm，.b/計算切削用量：ap=1.3mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：

.f=1mm/r

v=0.12m/s

.確定主軸轉速：

n=

1000v=286r/min ?d0.按機床選取：

nw?272r/min

n???0.11m/s

實際機床選取： v=

1000

切入，切出 l1.+l2=4mm

l=12mm

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3切削工時

l=32mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l232?2?10= =52s=0.868min

12?0.71nw?f攻絲M12 由《機械加工工藝實用手冊》表16.2-4

cvd064.8?101..2v?my0?kv??1?6m/s 0..90..5300?1Tpns?1000v1000?4.5==143r/min 3.14?10?dw?v

tm22?l?l111(?)pnn

1計算得t=0.38min

四、專用夾具設計

為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本課題選擇工序Ⅹ 加工M5螺紋底孔, 攻絲M5專用夾具。

（二）提出問題

利用本夾具主要用來鉆M5螺紋底孔?4㎜。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證中心對齊，如何降低勞動強度、提高勞動生產率，而精度則不是主要問題。

（三）夾具設計 1.定位基準的選擇

由零件圖可知，為了定位誤差為零，選擇零件的上下表面為主要定位基準面。

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5訂做 機械制造基礎課程設計 工藝及夾具設計

聯系QQ 834308595 所需的實際夾緊力為3783N是不算很大，為了使得整個夾具結構緊湊，決定選用雙螺紋壓塊夾緊機構。

1．位誤差分析

定夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷：

定位銷是與零件孔?16相配合的，通過定位銷削邊銷與零件孔的配合來確定加工孔的中心，最后達到完全定位。因此，定位銷與其相配合的孔的公差相同，即公差為h7。

由于?4是自由公差，因此滿足公差要求。2．夾具設計及操作的簡要說明

如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率，避免干涉，降低勞動強度。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比，由于切削力較小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求，并且避免復雜夾緊機構帶來的結構龐大，旋轉加工過程中不會干涉。

四、參考文獻

1.[1]艾興、肖詩綱.切削用量手冊[M].北京：機械工業出版社，1985

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第二篇：機械制造基礎課程設計_夾具設計_工藝設計

機械制造基礎夾具課程設計

設計題目：制訂軸承端蓋工藝及直徑為

10mm孔夾具設計

班

級：

學

生：

指導教師：

目 錄

設計任務書

一、零件的分析???????????????

二、工藝規程設計??????????????

（一）、確定毛坯的制造形式????????

（二）、基面的選擇????????????

（三）、制訂工藝路線???????????

（四）、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的確定?????????????????

（五）、確定切削用量及基本工時??????

三、夾具設計????????????????

四、參考文獻????????????????

野狼

①精基準的選擇

1)基準重合原則 2）基準統一原則 3）自為基準原則 4)互為基準原則 5)便于裝夾原則基準選擇

粗基準的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準。

對于精基準而言，根據基準重合原則，選?16mm用設計基準作為精基準。

（三）制訂工藝路線

制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產綱領為中批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產效率。除此以外，還應當考慮經濟效率，以便使生產成本盡量下降。

1.工藝路線方案一

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

工序Ⅲ

車?90mm，?52mm外圓。

工序Ⅳ

鉆孔?32mm，?16mm，擴孔?32mm，?16mm，鉸孔?32mm，?16mm。

工序Ⅴ

粗車，半精車，精車?56mm外圓及端面。工序Ⅵ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序Ⅶ

鉆油孔?10mm。工序Ⅷ

鉆孔?11mm。工序Ⅸ

攻絲M5。工序Ⅹ

攻絲M12。工序ⅩⅠ 清洗檢查。

2.工藝路線方案二

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

野狼

3．鉆孔?16㎜，擴孔?16㎜，鉸孔?16㎜ 根據“手冊”表1—49，擴孔?16㎜ 2Z=1.6㎜ 鉸孔?16㎜ Z=0.4㎜ 毛坯制造尺寸及技術要求見毛坯圖。

圖1 毛坯圖

（五）確定切削用量及基本工時

1）工序Ⅲ

車?90mm，車?52mm及端面。機床：C6140車床 刀具：YT15硬質合金車刀 確定切削用量及加工工時：

確定加工余量為2mm，查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 ap?2mm 由表4 f?0.5~0.6mm/r，根據［3］表1 當用YT15硬質合金車刀加工鑄鐵

野狼

n?1000v?D?5.03r/s

由機床 nc?5.03r/s?320r/min vc??Dnc1000?3.14?56?5.031000?0.884m/s

tm?Lnf?2?55.03?0.56?60?0.04min

車端面 tm2?L/nf?0.34min 3）工序Ⅴ

鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm 機床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Kl=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)

f ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

ns=1000?vπ?dw=

1000?0.353.14?32=3.48r/s(334r/min)

按機床選取

nw=338r/min=5.63r/s

故實際切削速度

ν=

π?dw?ns1000=0.35m/s

切削工時

l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm

tm=l?l1?l2nw?f=

12?10?25.63?0.71=6s=0.1min

鉆?16mm孔至?15mm 機床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Kl=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)

f

野狼

半精車端面 tm2?L/nf?0.34min 精車tm?Lnf?2?55.03?0.56?60?0.04min

精車端面 tm2?L/nf?0.34min

4）工序Ⅵ

粗鏜?32mm至?31mm 機床：臥式鏜床T618

刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap?0.5mm

進給量f：根據參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進給量f?0.15mm/r

切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機床主軸轉速n：

n?1000V?d0?1000?190.83.14?59?1029.9r/min，取n?1000r/min

143.5910??1060???093./ms

實際切削速度v，：v??dn10工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm

刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數i：i?1

機動時間tj1：tj1?l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min

6）工序Ⅶ

擴,鉸?16mm孔

擴孔? 16㎜ 機床：Z535立式鉆床 刀個：高速鋼擴孔鉆 切削用量及工時：

野狼

進給量f：根據參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進給量f?0.15mm/r

切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機床主軸轉速n：

n?1000V?d0?1000?190.83.14?59?1029.9r/min，取n?1000r/min

?dn10143.5910??1060???093./ms

實際切削速度v，：v?工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm

刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數i：i?1 機動時間tj1：tj1? 精鏜Φ32 實際切削速度v，：v??dn10143.5910??1060???093./ms

l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min

工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm

刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數i：i?1

機動時間tj1：tj1?l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min

8）工序Ⅸ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔, 攻絲M5。

機床：Z535立式鉆床

鉆沉孔

野狼

1工序X 鉆M5底孔φ4,攻絲M5 機床：Z535鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆

由《機械加工工藝實用手冊》表15-41

f=0.30mm/r

由《機械加工工藝實用手冊》表10.4-9 v=0.161m/s ns?1000v?dw=9.86r/s=12.8r/min 按機床選取：

n??710r/min?11.83r/s

? v實際??d?n?1000?3.14?5.2?11.831000?0.193m/s

對于孔1：l?l11?l12?12?2?10?24mm 記算工時 ：

tm1?l11?l12?ln?f?2511.83?0.30?7.04s?0.117min

攻絲M5

a/加工條件：機床：Z535立時鉆床..刀具：機用絲錐

其中d=5mm，.b/計算切削用量：ap=1.3mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：

.f=1mm/r

v=0.12m/s

.確定主軸轉速：

n=

1000v?d0=286r/min

.按機床選取：

nw?272r/min

野狼

按機床選取

nw=720r/min=12r/s

故實際切削速度

ν=

π?dw?ns1000=0.38m/s

切削工時

l=32mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l2nw?f=

32?2?1012?0.71=52s=0.868min 攻絲M12 由《機械加工工藝實用手冊》表16.2-4

v?cvd0Tm?vy0p?kv?64.8?103000..91..20..5?1?1?6m/s

ns?1000v?dw=

1000?4.53.14?10=143r/min

tm22?l?l111(?)pnn

1計算得t=0.38min

四、專用夾具設計

為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本課題選擇工序Ⅹ 加工M5螺紋底孔, 攻絲M5專用夾具。

（二）提出問題

利用本夾具主要用來鉆M5螺紋底孔?4㎜。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證中心對齊，如何降低勞動強度、提高勞動生產率，而精度則不是主要問題。

野狼

5K4為斷續切削系數1.2。

所以 F'?KF?1.5?1.1?1.1?1.1?1895?3783（N）所需的實際夾緊力為3783N是不算很大，為了使得整個夾具結構緊湊，決定選用雙螺紋壓塊夾緊機構。

1．位誤差分析

定夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷：

定位銷是與零件孔?16相配合的，通過定位銷削邊銷與零件孔的配合來確定加工孔的中心，最后達到完全定位。因此，定位銷與其相配合的孔的公差相同，即公差為h7。

由于?4是自由公差，因此滿足公差要求。2．夾具設計及操作的簡要說明

如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率，避免干涉，降低勞動強度。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比，由于切削力較小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求，并且避免復雜夾緊機構帶來的結構龐大，旋轉加工過程中不會干涉。

四、參考文獻

1.[1]艾興、肖詩綱.切削用量手冊[M].北京：機械工業出版社，1985

野狼

第三篇：機械制造工藝及夾具課程設計

目 錄

設計任務書???????????????????(1)

一、零件的分析???????????????(2)1.1 零件的作用 1.2 零件的工藝分析

二、工藝規程設計??????????????(4)2.1 定位基準的選擇 2.2 重點工序的說明 2.3 制訂工藝路線 2.4 機械加工余量的確定 2.5 確定切削用量及基本工時

三、夾具設計????????????????(14)3.1 問題的提出 3.2 夾具設計

四、參考文獻????????????????(17)

五 心得體會?????????????????（18）

機械制造工藝及夾具課程設計任務書

設計題目： “CA6140車床撥叉零件”機械加工工藝規程及夾具

生產綱領:年產量為5000件

設計內容：1.零件圖一張

2.毛坯圖一張

3.機械加工工藝過程 工序卡片一張

4.機床夾具設計 每人一套

5．夾具零件圖一張

6.課程設計說明書一份

23456

采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數Z=16。

ns=1000?v1000?0.35==0.637r/s(38.2r/min)3.14?175π?dw按機床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

π?dw?ns 故實際切削速度ν==0.29m/s

1000切削工時

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 2）粗銑右端面

粗銑右端面的進給量、切削速度和背吃刀量與粗銑左端面的切削用量相同。

切削工時

l=45mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 3）精銑左端面

αfl?l1?l275?175?3= =121.2s=2.02min

nw?αf?Z0.522?0.25?16l?l1?l245?175?3= =106.8s=1.78min

nw?αf?Z0.522?0.25?16=0.10mm/Z(表3-28)ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數Z=16。

ns=1000?v1000?0.30==0.546r/s(32.76r/min)3.14?175π?dw按機床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

π?dw?ns 故實際切削速度ν==0.29m/s

1000切削工時

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm

tm=

l?l1?l275?175?3= =302.92s=5.05min

nw?αf?Z0.522?0.10?16工序Ⅱ：鉆、擴花鍵底孔 1）鉆孔? 20㎜

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s（21m/min）（表3—42）s=1000?vπ?d=1000?0.35=5.57r/s(334r/min)w3.14?20按機床選取 nw=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.35m/s 切削工時 l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l280?10?2n= w?f5.63?0.71=23s（0.4min）2）擴孔? 22㎜ f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s（10.5m/min）1000?v1000?0.s=π?d=175w3.14?22=2.53r/s(151.8r/min)按機床選取 nw=136r/min=2.27r/s 故實際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.16m/s 切削工時 l=80mm，l1= 3mm，l2=1.5mm t1?l2m=l?ln= 80?3?1.5=35s w?f2.27?1.07（0.6min）

n

n

工序Ⅲ：倒角1.07×15?

f=0.05㎜/r(表3—17)ν=0.516m/s（參照表3—21）ns=1000?vπ?d=1000?0.516=6.3r/s(378r/min)w3.14?26 按機床選取 nw=380r/min=6.33r/s 切削工時 l=2.0mm，l1= 2.5mm，tm=l?l1n= 2.0?2.5=14s（w?f6.33?0.050.23min）

工序Ⅳ：拉花鍵孔

單面齒升 0.05㎜（表3—86）v=0.06m/s（3.6m/min）（表3—88）

切削工時（表7—21）th?l???Km=1000?v?S

z?Z式中：

h——單面余量1.5㎜（由? 22㎜—? 25㎜）； l——拉削表面長度80㎜；

?——考慮標準部分的長度系數，取1.20； K——考慮機床返回行程的系數，取1.40； V——切削速度3.6m/min； Sz——拉刀同時工作齒數 Z=L/t。t——拉刀齒距，t=(1.25—1.5)L=1.3580=12㎜

? Z=L/t=80/12?6齒

? t1.5?80?1.20?1.40m=1000?3.6?0.06?6=0.15min(9s)工序Ⅴ：銑上、下表面 1）粗銑上表面的臺階面

αf=0.15mm/Z(表3-28)

ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數Z=16。

n?v1000?0.30s=1000π?d=w3.14?175=0.546r/s(33r/min)按機床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故實際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l2m=

n= 80?175?3w?αf?Z0.5?0.15?16=215s=3.58min 2）精銑臺階面 αf=0.07mm/Z(表3-28)ν=0.25m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數Z=16。n1000?v1000?0.25s=

π?d=w3.14?175=0.455r/s(33r/min)按機床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故實際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l280?175?m=

n= 3w?αf?Z0.5?0.07?16=467s=7.7min）粗銑下表面保證尺寸75㎜

本工步的切削用量與工步1）的切削用量相同

112

三 夾具設計

3.1 問題的提出

為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具 經過與指導老師協商，決定設計銑30x80面的銑床夾具。

3.2 夾具設計

1．定位基準的選擇

由零件圖可知，其設計基準為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準。1．切削力和夾緊力計算

(1)刀具： 高速鋼端銑刀 φ30mm z=6 機床： x51W型立式銑床

由[3] 所列公式 得 F?CFapXFqVyufzzaeFzwFd0n

查表 9.4—8 得其中： 修正系數kv?1.0

CF?30 qF?0.83 XF?1.0

yF?0.65 uF?0.83 aP?8 z=24 wF?0

代入上式，可得 F=889.4N

因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。

安全系數 K=K1K2K3K4 其中：K1為基本安全系數1.5 K2為加工性質系數1.1 K3為刀具鈍化系數1.1 K4 為斷續切削系數1.1 所以 F??KF?1775.7N

2.定位誤差分析

由于30x80面尺寸的設計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。3．夾具設計及操作說明

如前所述,在設計夾具時,應該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。

夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖中。

四、參考文獻

1.切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業出版社出版，1994年 3.機床夾具設計軟件版V1.0，機械工業出版社，2004 4.互換性與測量技術基礎，劉品 劉麗華主編，哈爾濱工業大學出版社出版，2001年1月

5.機床夾具設計，哈爾濱工業大學、上海工業大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年

6.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990年

7.機械工程手冊 第8、9卷，機械工程手冊、電機工程手冊編委會，機械工業出版社出版，1982年

8.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術出版社，1981年10月 9.機械工藝裝備設計實用手冊，李慶壽主編，寧夏人民出版社出版，1991年 10.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業出版社出版，1997年

11.機床夾具設計，秦寶榮主編，中國建材工業出版社出版，1998年 12.機械制造工藝學習題集，陳榕王樹兜主編，福建科學技術出版社出版，1985年

13.機械制造工藝學課程設計指導書，趙家齊主編，哈爾濱工業大學出版社出版，2002年

14.金屬切削機床夾具設計手冊 第二版，浦林祥主編，機械工業出版社出版，1995年12月

15.機械零件手冊，天津大學機械零件教研室編，人民教育出版社出版，1975年9月

五 心得體會

為期三周的工藝、夾具課程設計結束，回顧整個過程，我覺得受益匪淺。課程設計作為《機械制造技術基礎》課程的重要教學環節，使理論與實際更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。

本次課程設計主要經過了兩個階段。第一階段是機械加工工藝規程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段中本人認真復習了有關書本知識學會了如何分析零件的工藝性，學會如何查有關手冊，選擇加工余量、確定毛坯類型、形狀、大小等，繪制出了毛坯圖。為了可以更深刻清楚的完成本次課程設計向老師請教了很多關于夾具方面的知識，而且自己也參閱了很多夾具設計的資料。又根據毛坯圖和零件圖構想出兩種工藝方案，比較確定其中較為合理的工藝方案來編制工藝。其中運用了基準選擇、切削用量選擇計算、時間定額等方面的知識。還結合了我們生產實習中所看到的實際情況選定設備，填寫了工藝文件。夾具設計階段，運用工件定位、夾緊及零件結構設計等方面知識。

通過這次設計，我基本掌握了一個中等復雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具的設計的方法和步驟等。學會查閱手冊，選擇使用工藝設備等。

總的來說，這次設計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我獨力思考問題、解決問題創新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。

由于自己能力有限，設計中還有很多不足之處，懇請老師、同學批評指正。

第四篇：機械制造課程設計說明書 - 夾具設計要點

夾具課程設計說明書 專班學

業： 08機制 級： 二班 號： 姓 名：

2012年3月1 1 / 9 目錄

序言 ……………………………………………………………………………… 3零件工藝分析 ……………………………………………………………… 4工藝規程分析 ………………………………………………………………… 4 夾具設計 ………………………………………………………………………… 設計小結…………………………………………………………………………… 參考文獻…………………………………………………………………………… / 9 688 序言

該課程設計能培養我們綜合運用機械制造工程原理課程及專業課程的理論

知識，學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及 結構設計的基本能力，為以后做好畢業設計、走上工作崗位進行一次綜合訓練和 準備。它要求學生全面地綜合運用本課程及有關選修課程的理論和實踐知識，進 行零件加工工藝規程的設計和機床夾具的設計。其目的是：

（1）培養學生綜合運用機械制造工程原理課程及專業課程的理論知識，結合 金工實習、生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設計中等復雜程度零件工藝規程的能力。

（2）培養學生能根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方 法，學會擬訂夾具設計方案，完成夾具結構設計，進一步提高結構設計能力。（3）培養學生熟悉并運用有關手冊、圖表、規范等有關技術資料的能力。（4）進一步培養學生識圖、制圖、運算和編寫技術文件的基本技能。

（5）培養學生獨立思考和獨立工作的能力，為畢業后走向社會從事相關技術 工作打下良好的基礎。

同時要求我們CAD制圖，鍛煉了我們運用計算機解決實際問題的能力，讓 我們更好的融入到信息時代。

課程設計內容和要求：學生根據設計任務分組進行設計，按照所給機構進行 分析，確定各零部件設計方案、設計出其中的重要工序的專用夾具或模具，并繪

制相應機械設計圖。具體內容如下：

1）對機構進行結構分析，確定由哪些零件組成，并對各零件進行測繪； 2）明確零件在整個機構上的作用、零件的材質、要求，分析零件結構的工 藝性，完成總裝配圖及各零件的設計圖。

3）擬定工藝方案，確定毛坯種類及制造方法。

4）擬定零件的模具加工或機械加工工藝過程，設計重要工序中的一種專用 夾具或模具，繪制裝配圖或大件零件圖。

5）撰寫設計說明書1份。一份完整的說明書一般包括以下一些項目：(1)目錄。

(2)緒論或前言。/ 9(3)對機構的整體分析，各零部件分析說明

(4)對零件的工藝分析，如關鍵表面的技術要求分析等。

(5)工藝設計，如毛坯選擇與說明，工藝路線的確定，工序順序的安排，加工設備與工藝裝備的選擇等；

(6)模具或夾具設計，如設計思想，夾具操作動作說明等。(7)設計總結或心得體會。(8)參考文獻書目。

一、零件工藝分析

該零件有倆組加工表面，它們之間有一定的位置要求。現分析如下：

1、選擇頂部為粗基準加工底面，后以加工后底面為精基準銑四個孔上方的端面，后鉆四個孔。

2、以底面為基準加工四個直徑為11mm的孔。

該零件材料為HT200，該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應力、要求耐磨的零件，毛坯由鑄造而成，精度等級比較低。由以上分析可知，對于這倆組加工表面而言，可先加工底面，然后借助專用夾具加工另一組表面，并保證它們之間的位置精度要求。

二、工藝規程設計

需用到X6132型萬能臥式升降銑床和數控立式銑床對該零件進行加工。灰鑄鐵毛坯預留表面層厚度為1~4mm。

銑刀選用硬質合金圓柱銑刀加工，該銑刀材料為YG8.鉆頭為錐柄麻花鉆 材料為硬質合金YG8.工藝路線：

工序一 粗銑底面 工序二 精銑底面

工序三 銑四個底孔上端面

工序四 鉆四個直徑為11mm的底孔 工序五 擴四個直徑為11mm的底孔

底面毛坯余量為4mm，氣體加工表面留3mm加工余量。/ 9 工序一 粗銑底面

機床為X6132型萬能臥式升降銑床，銑刀為硬質合金圓柱銑刀 YG8 銑刀直徑80mm

1、切削深度 3mm

2、每齒進給量 0.25mm/r

3、查相關手冊得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序二 精銑底面

1、切削深度 1mm

2、每齒進給量 0.25mm/r

3、查相關手冊得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序三 銑四個底孔上端面

機床為數控立式銑床，銑刀為立銑刀 銑刀直徑20mm

1、切削深度 3mm

2、每齒進給量0.25mm/r

3、查相關手冊得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序四 鉆四個直徑為11mm的底孔

機床為數控立式銑床，鉆頭為錐柄麻花鉆 材料為硬質合金YG8 為10mm 標準為GB1428-85

1、進給量 查相關手冊得f=0.30~0.36mm/r 取f為0.34mm/r

2、切削速度 v=0.45m/s

3、主軸轉速 n=1000v/3.14d=14.3r/s 工序五 擴四個直徑為11mm的底孔

機床為數控立式銑床，鉆頭為錐柄麻花鉆 材料為硬質合金YG8 為11mm 標準為GB1428-85

1、進給量 查相關手冊得f=（1.2~1.8）f=0.36~0.65mm/r 取f為0.5mm/r

2、切削速度 v=(0.25~0.33)v=0.15~0.225m/s 取v=0.2m/s 5 / 9

鉆頭直徑鉆頭直徑

3、主軸轉速 n=1000v/3.14d=5.79r/s

三、夾具設計

1、專用工裝夾具及其在生產中的應用

專用夾具是為零件的某一道工序加工而設計制造的，在產品相對穩定、批量較大的生產中使用；在生產過程中它能有效地降低工作時的勞動強度、提高勞動生產率、并獲得較高的加工精度。

專用夾具的主要作用有以下幾個方面：

（1）準確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小 制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性

（2）減少了加工時繁瑣的操作，獲得較高的生產率和加工精度

2、夾具設計的基本要求：

（1）、工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。夾具在生產中投入使用時要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。

（2）、夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產生較大的拘束應力。

（3）、夾具體應具有良好的加工精度和尺寸穩定性。對于夾具體上用來安裝定位元件、對刀（或導向元件）的工作表面，應提出相應的尺寸、幾何公差以及粗糙度的具體要求，并作相應的熱處理或時效處理。

（4）、有良好的結構工藝性和使用性。家具體上部加工的毛面與工件表面之間應保證有一定的空隙，以免安裝時產生干涉，空隙大小可按以下經驗數據選取:夾具體是毛面，弓箭也是毛面，去8~15mm；夾具體是毛面，而工件是光面時，取4~10mm。

（5）、力求結構簡單，裝卸方便。在保證強度和剛度的前提下，極可能體積小、重量輕、以便于操作。（6）、排屑方便。

（7）、夾具在機床上安裝要穩定、可靠。

3、基準面的選擇（夾具體方式的確定）/ 9 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。夾具體毛坯制造方法的選擇 綜合考慮結構合理性、工藝性、經濟型、標準化以及各種夾具體的優缺點等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體；夾具體的外形尺寸 在繪制夾具

總圖時，根據工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機構在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。然后進行造型設計，再根據強度和剛度要求選擇斷面的結構形狀和壁厚尺寸。

4、定位方式及元器件選擇

1）、定位器的作用是要使工件在夾具中具有準確和確定不便的位置，在保證加工要求的情況下，限制足夠的自由度。

2）、工件的定位原理：自由物體在空間直角坐標系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉動自由度。要使工件在夾具體中具有準確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。而選用兩個或更多的支撐點限制一個自由度的方法稱為過定位，過定位容易位置變動，夾緊時造成工件或定位元件的變形，影響工件的定位精度，過定位也屬于不合理設計。①、以工件的圓柱外表面為基準進行定位，采用倆個V形塊定位器，采用支撐釘定位圓柱端面，限定X軸移動。以定位銷定位零件的繞X軸旋轉，以此限定工件的六個自由度，以達到工件的完全定位。再用固定手柄壓緊螺釘進行夾緊。則專用夾具設計完成，可以放到機床上進行加工。

5、夾緊方式及元器件選擇

夾緊機構的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。對夾緊機構的基本要求如下：

①、夾緊作用準確，處于夾緊狀態時應能保持自鎖，保證夾緊定位的安全②、夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應損害零件表面質量 ③、夾緊件應具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應是可調節的。④、結構力求簡單，便于制造和維修。7 / 9 所以選用固定手柄壓緊螺釘進行夾緊！

6、注意事項：

⑴、在工件夾緊時不要用力過大，以免損壞螺桿

⑵、及時清理鉆屑，保證安裝平面的清潔 ⑶、加工完成后清去滑塊導槽里的鉆屑

⑷、安放工件時要注意不要砸到基準平面，而影響加工精度

⑸、每隔一段時間在使用時都要檢查一下對刀塊是否達到精度要求

四、本次課程設計小結、體會及建議

專用夾具是為零件的某一道工序加工而設計制造的，它廣泛用于大量生產中；它不但提高了生產率而且也提高加工精度，改善勞動條件。

通過這次課程設計，我個人對夾具有了更進一步的了解：夾具要保加工出的產品有較高的精度，就必須要求其自身有較高的精度，定位元件擁有高精度的同時也要有一定的剛度和強度，以保證在加工過程中自身不會變形和有一定的壽命。夾緊機構要求有一定的剛度和強度，以確保在一定的力的作用下夾緊元件不會先于工件發生變形、損壞。夾具體是夾具的主體部分，是與機床相接的部位、也是支撐夾緊元件、工件的主要部分；要求其有一定的強度和剛度、穩定性，又考慮到經濟性，一般都采用HT200作為夾具體。

而且我對夾具的維護保養，及夾具在設計中應該注意的問題有了更進一步的了解，自己的能力在這次課程設計中也得到了提升。在設計的過程中又一次把所學的知識做了一次綜合式的復習，為接下來要做的畢業設計做了很好的準備工作；同時在設計中也發現自己的很多不足之處：缺乏實際的經驗，有些實物沒有見過很難想象，只能通過找相應的參考資料，然后再通過想象把他們綜合到一起，再通過實例對比，進行設計。因此在夾具設計中存在有許多的不足之處，還懇請老師您予以指導和指正。

五、參考文獻

1、《簡明機械加工工藝手冊》 上海科學技術出版社 8 / 9

2、《夾具設計手冊》 機械工業出版社

3、《畫法幾何及機械制圖》 陜西科學技術出版社

4、《機械制造基礎》 高等教育出版社

5、《Auto CAD 2010機械制圖》 清華大學出版社 9 / 9

第五篇：機床夾具設計課程設計

設計題目：鉆床夾具設計

機床夾具設計課程設計

說明書

系 別：機械與電子工程學院 專 業：機械設計制造及其自動化

前 言

夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、智能、復合、環保方向發展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發展。

本次的設計任務是加工零件（板件）上的兩個孔。零件屬于大批量生產，鉆孔要求精度高，所以需要設計一個專用夾具，保證零件加工質量。由于夾具的利用率高，經濟性好，使用元件的功能強而且數量少，配套費用低，降低生產成本；采用夾緊裝置，縮短停機時間，提高生產效率。

設計鉆床夾具，首先要分析加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進行安裝、定位、夾緊；完成草圖后考慮零件間的連接關系和螺釘、螺母、定位銷等的固定方式，設計合理結構實現零部件間的相對運動，根據零件要求選擇材料。

完成鉆床夾具的所有設計后，用AutoCAD進行二維圖的繪制，首先畫好零件圖，最后進行裝配，標注相關尺寸及技術要求，并用Pro/ENGINEER繪制最終三維效果圖，最終進行說明書，任務書的撰寫、整理、修改完成設計任務。

目錄

第一章 對加工零件的工藝分析.......................................................錯誤！未定義書簽。

1.1 夾具設計...........................................................................錯誤！未定義書簽。1.2 零件分析...........................................................................錯誤！未定義書簽。1.2.1 零件圖.............................................................................................................1 1.2.2 加工零件圖分析.............................................................................................2 第二章 定位方案及誤差分析...........................................................錯誤！未定義書簽。

2.1 擬定定位方案.....................................................................錯誤！未定義書簽。2.1.1定位方案擬定....................................................................................................2 2.1.2 定位方案選定...................................................................................................2 2.2 定位誤差分析.....................................................................錯誤！未定義書簽。2.2.1 相關概念...................................................................................................................3 2.2.2 定位誤差分析...........................................................................................................4 第三章 對刀導向方案.......................................................................錯誤！未定義書簽。

3.1 對刀導向方案.....................................................................錯誤！未定義書簽。3.2 對刀導向元件詳細參數.....................................................錯誤！未定義書簽。第四章 夾緊方案及夾緊力分析.....................................................................................5 4.1 夾緊方案分析.............................................................................錯誤！未定義書簽。

4.2 夾緊力分析.........................................................................錯誤！未定義書簽。4.2.1 夾緊力估算.....................................................................錯誤！未定義書簽。第五章 夾具體設計及連接元件選型...............................................錯誤！未定義書簽。

5.1夾具體設計..........................................................................錯誤！未定義書簽。5.2連接元件選型......................................................................錯誤！未定義書簽。5.2.1 標準件.............................................................................錯誤！未定義書簽。5.2.2 非標準件.........................................................................錯誤！未定義書簽。第六章 夾具零件圖和裝配圖及標注...............................................錯誤！未定義書簽。

6.1零件圖....................................................................................................................8 6.2鉆模板零件圖......................................................................................................11 6.3裝配圖..................................................................................................................12 第七章 三維效果圖...........................................................................錯誤！未定義書簽。總結..................................................................14 參考文獻..............................................................14

第一章 對加工零件的工藝分析

1.1 夾具設計

本次設計為夾具設計，通過設計鉆床夾具，學習機床夾具的基本設計過程、步驟，規范、學習和掌握設計方法，以學習的各種機械設計、材料、運動、力學知識及三維建模為基礎。以《機械制造工藝學》、《機械原理》、《機械制圖》、《制造技術基礎》、《機床夾具設計》以及各種國家標準為依據，獨立自主的完成鉆床夾具的設計、計算全過程，親身了解設計過程中遇到的種種問題及解決辦法，思考、分析最優方案，這是一次獨立自主的設計過程，為畢業設計及就業打下堅實基礎。1.2 零件分析 1.2.1 零件圖 1.2.2 加工零件圖分析

該工序為加工兩個Ф4孔，特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。使用機床夾具后，這種精度主要靠夾具和機床來保證，不再依賴工人的技術水平。所設計的夾具應有以下基本要求：

1)夾具結構方案應與生產綱領相適應

在大批量生產時應盡量采用快速、高效 夾具結構，如多件夾緊、聯動結構等，以縮短輔助時間；對于中、小批量生產，則要求在滿足夾具功能的前提下，盡量使夾具結構簡單、制造方便，以降低夾具制造成本。

2)保證工件精度要求

這是夾具設計的最基本要求，其關鍵是正確地定位方 案、夾緊方案、刀具導向方式及合理確定夾具刀具技術要求。必要時應進行誤差分析與計算。

3)便于排屑

切屑積集在夾具中，會破壞工件的正確定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形；切屑的清理又會增加輔助時間。切屑積集嚴重時，還會損傷刀具甚至引發工傷事故。故排屑問題在夾具設計中必須給以充分注意，在設計高效機床和自動線夾具是尤為重要。

4)操作方便、安全、省力

如采用氣動、液壓等夾緊裝置，以降低工人強度，并可好地控制夾緊力。夾具操作位置應符合工人操作習慣，必要時應有安全防護裝置，以確保使用安全。

5)有良好的結構工藝性

設計的夾具要便于制造、檢驗、裝配、調整、維修 等。

6)此次設計的是鉆床專用夾具，要求裝卸方便，生產效率高等特點。

7）夾具元件應滿足通用化標、準準化、系列化的“三化”原則，并具有一定的 使用壽命和較低的夾具設計制造成本

第二章 定位方案及誤差分析

2.1 擬定定位方案 2.1.1定位方案擬定

工件定位的目的是為了保證工件加工面與加工面的設計基準之間的位置公差（如同軸度、平行度、垂直度等）和距離尺寸精度。工件加工面的設計基準與機床的正確位置是工件加工面與加工面的設計基準之間位置公差的保證；工件加工面的設計基準與刀具的正確位置是工件加工面與加工面的設計基準之間距離尺寸精度的保證。所以工件定位時有以下兩點要求：

一是使工件加工面的設計基準與機床保持一正確的位置； 二是使工件加工面的 設計基準與刀具保持一正確的位置。工件定位的方法有三種：

（一）直接找正法定位

直接找正法定位是利用百分表、劃針或目測等方法在機床上直接找正工件加工面的設計基準使其獲得正確位置的定位方法。這種方法的定位精度和找正的快慢取決于找正工人的水平，一般來說，此法比較費時，多用于單件小批生產或要求位置精度特別高的工件。

（二）劃線找正法定位

劃線找正法定位是在機床上使用劃針按毛坯或半成品上待加工處預先劃出的線段找正工件，使其獲得正確的位置的定位方法，此法受劃線精度和找正精度的限制，定位精度不高。主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件等不便于使用夾具進行加工的粗加工。

（三）使用夾具定位

夾具定位即是直接利用夾具上的定位元件使工件獲得正確位置的定位方法。由于夾具的定位元件與機床和刀具的相對位置均已預先調整好，故工件定位時不必再逐個調整。此法定位迅速、可靠，定位精度較高，廣泛用于成批生產和大量生產中。

2.1.2 定位方案選定

在考慮到以上問題的基礎上，根據零件的具體情況提出以下定位方案：

方案：三 工件采用六點定位，即用底面四個點和側面兩個點定位，這種定位方式，夾具結構簡單，裝卸工件方便，定位穩定可靠，并且在一次安裝中，可以從加工除定位面以外的剩余各個平面和孔系，也可以作為從粗加到精加工大部分工序的定位基準，實現“基準統一”。因此，顯然此方案滿足“六點定位原理”的要求。工件的六個自由度被完全限制，并且產生過定位，但只需嚴格保證φ6H8孔軸線的垂直度要求就能較小的產生過定位帶來的加工誤差，顧采用上述定位方案可行。

2.2 定位誤差分析 2.2.1 相關概念

造成定位誤差的原因有兩個：

一是定位基準與工序基準不重合誤差，記作?B。

二是定位基準與限位基準不重合誤差，記作?Y。

采用六點定位，定位基面為工件底面，其側面即為定位基準，與之對側面為限位基準，3平板的底面稱為限位基準。用來確定本工序加工表面位置的基準，稱為工序基準。2.2.2 定位誤差分析

此工件用六點定位，對于20?0.1尺寸定位基準與工序基準重合，所以?B=0。且定位基準與限位基準也重合不存在定位基準與限位基準連線方向上的尺寸要求，故?Y=0。用合成法計算定位誤差?D，因為工序基準與定位基準為同一個表面，?B與?Y為無相關公共變量，故：?D??Y??B?0

?0.07 對于400尺寸，定位基準與工序基準不重合所以?B=0.02，定位基準與限位基準重合?Y=0，故：?D??Y??B?0.2

第三章 對刀導向方案

3.1 對刀導向方案

在鉆床夾具中，通常用鉆套實現刀具的對準導向，鉆套有四種形式，固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套。依據加工批量，安裝方便和使用場景選用固定鉆套。H7鉆套與鉆模板采用配合制，防轉螺釘選用M8（JB/T 8045.5）

n63.2 對刀導向元件詳細參數

0.0220.019鉆套 基本尺寸d?4? 基本尺寸D?8? ?0.020（極限偏差F7）?0.010（極限偏差選用D6）D1?8H?12t?0.008

0.200-0.050防轉螺釘 基本尺寸d?M8 基本尺寸L1?5.5??0.050 基本尺寸d1?12-0.160D?20L?22L0?11.5n?2t?2.5

第四章 夾緊方案及夾緊力分析

4.1 夾緊方案分析

在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯系非常密切的兩個工作過程。工件定位后，必須采用一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上。從而使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發生位置變化或產生振動,以保證加工精度,避免機床、刀具的損壞和發生人身安全事故。工件采用的是六點定位，所以工件的六個自由度被限制。可以用螺旋夾緊機構配合壓板進行夾緊，且具有較好的自鎖性。4.2 夾緊力分析 4.2.1 夾緊力估算

由于螺旋夾緊機構可看做是繞在圓柱體上的斜楔，因此，螺釘加緊力的計算與斜楔相似。下圖是夾緊狀態下螺桿受力情況。圖中，F2為工件對螺桿的摩擦力，分布在整個接觸面上，計算時可視為集中在半斤r'的圓周上。r'成為當量摩擦半徑，他與接觸形式有關。F1位螺孔對螺桿的摩擦力，也分布在整個接觸面上，計算時可視為集中在中徑d0處。根據力矩平衡條件：

dFQL?F2r??FRX0

2FJ?FQLd02tg（???1）?r?tg?2

式中

FJ-夾緊力（N）

FQ-作用力（N）

L-作用力臂）（mm）L=8

d0-螺紋中徑（mm）d0=3.675

t-螺紋螺距（mm）t=0.5 ?-螺紋升角（°）tg??2?t?r

?1-螺紋處摩擦角（°）實際計算可取8.5° ?2-螺桿端部與工件間的摩擦角（°）tg?2?0.15

r?-螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑（mm）與接觸的形狀有關

計算得：

FJ=90FQ

第五章 夾具體設計及連接元件選型

5.1夾具體設計

夾具體是整個夾具的基體和骨架，組成夾具的各個零件、機構等都要安裝在上面。夾具體的類型分為鑄造夾具體（a）、焊接夾具體（b）、鍛造夾具體（c）和裝配夾具體(d)。如下圖所示：

通過對夾具上各組成件的分布情況、零件的形狀、尺寸以及加工性質的考慮，以及加工零件的方便性，我選擇裝配式夾具體，裝配式夾具體優點裝拆方便、安裝靈活、縮短生產準備周期等。基于以上分析，設計出本夾具的夾具體如下圖所示：

5.2連接元件選型 5.2.1 標準件

連接元件選型包括定位元件選取，夾緊元件選取，其他專用元件選取。

一、定位元件：支撐釘，支撐板，可調支撐螺釘。

二、夾緊元件：壓緊螺釘，螺母，滑動壓塊，壓板。

三、其他專用元件：鉆套。

以上所用元件都為標準件，相關的尺寸大小查表可得。5.2.2 非標準件

夾具體設計，鉆模板設計，底座設計。

第六章 夾具零件圖和裝配圖及標注

6.1零件圖 8 9 10

6.2鉆模板零件圖

6.3裝配圖

第七章 三維效果圖

設計總結

機床夾具設計課程設計已經接近尾聲，回首兩周的設計過程，感慨萬千。通過設 13 計夾具學習新知識已經溫習以前學習的理論，對我們大有裨益。

通過這次設計我們學習到不足，充分感受到一個產品從無到有的設計、從理論到實踐的艱辛。讓我們感受到作為一名機械設計制造及自動化的學生，理論知識和對設計工作的嚴謹認真對我們的重要性。

通過這次設計我們綜合運用了機床夾具設計、互換性與技術測量、機械制造工藝學、機械設計、金屬切削原理與刀具、工程材料以及熱處理工藝等知識，起到穿針引線，承上啟下的作用，鞏固已經學習的知識的同時不用運用磨煉基本功。

在機械制造技術基礎課程設計過程中，首先是對工件機械加工工藝規程的制定，制定工件選用的機床，刀具，以及怎么樣加工的過程。因此，工藝規程至關重要。在機械制造工藝學習中還學習到用AutoCAD進行制圖和一些三維軟件進行仿真（比如proE）。這是對以前學的制圖的知識的一個回顧，CAD制圖不管是現在還是將來的工作都有很大的幫助，因此，這次是真正的將以前所學聯系到了一起。

參考文獻

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