第一篇：液壓夾緊銑床夾具設計說明書

沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

前言

機械制造技術基礎是機械設計制造及其自動化（或機械工程及自動化）專業的一門重要的專業基礎課。

機械設計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。由于各產業對機械的性能要求不同而有許多專業性的機械設計。

在機械制造廠的生產過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工、檢驗、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統稱為夾具。如機床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。

機床夾具的作用可歸納為以下四個方面：

1.保證加工精度

機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。

2.提高生產效率

機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。3.減少勞動強度

采用機械、氣動、液動等夾緊機構，可以減輕工人的勞動強度。

4.擴大機床的工藝范圍

利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。

機械制造裝備設計課程設計是機械設計中的一個重要的實踐性教學環節，也是機械類專業學生較為全面的機械設計訓練。其目的在于：

1.培養學生綜合運用機械設計基礎以及其他先修課程的理論知識和生產實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設訓練可以鞏固、加深有關機械課設方面的理論知識。

2.學習和掌握一般機械設計的基本方法和步驟。培養獨立設計能力，為以后的專業課程及畢業設計打好基礎，做好準備。

3.使學生具有運用標準、規范手冊、圖冊和查詢有關設計資料的能力。

我國的裝備制造業盡管已有一定的基礎，規模也不小，實力較其它發展中國家雄厚。但畢竟技術基礎薄弱，滯后于制造業發展的需要。我們要以高度的使命感和責任感，采取更加有效的措施，克服發展中存在的問題，把我國從一個制造業大國建設成為一個制造強國，成為世界級制造業基礎地之一。

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1.產前準備

1.1年生產綱領

工件的年生產量是確定機床夾具總體方案的重要依據之一。如工件的年生產量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設計方案，采用此方案時，機床夾具的結構較復雜，制造成本較高；如工件的年生產量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設計方案，以減小機床夾具的結構復雜程度及夾具的制作成本。如5萬件以上夾具復雜用全自動化的設備，5000件小批量生產用手動設備。

1.2生產條件 1.3零件工藝分析

本次課設是要為此圖1-3-1汽缸體銑削上表面

圖1-3-1

零件圖標出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機床夾具中的放置方法，是設計機床夾具總體結構的依據,本工件放置方法應如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準、已加工表面決定了機床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機床、刀具的依據。確定夾緊機構要依據零件的外型尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構不能與刀具的運動軌跡相沖突。

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2.夾具結構設計

2.1定位機構

圖2-1-1定位心軸

在夾具設計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設計中首先要解決的問題。

根據工序圖給出的定位元件方案，按有關標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。

設計夾具是原則上應選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定為基準，均應符合六點定位原理。

2.2夾緊機構

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圖2-2-1工件放置方式

1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。.夾緊力的方向的確定：

1）夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。

2）夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。

3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。.夾緊力的作用點的選擇：

1）夾緊力的作用點應與支承點“點對點”對應，或在支承點確定的區域內，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。

2）夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部位。

3）夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。

4）夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形。

4.選擇夾緊機構：

設計夾緊機構一般應遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。

3)夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構 4)必須保證自鎖，機動夾緊應有聯鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。5)夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。6)夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。

圖2-2-2夾緊機構

選用螺栓螺母夾緊機構來對被加工工件進行夾緊。

螺栓螺母夾緊機構的特點：①結構簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖

性能好操；③擴力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。

2.3機床夾具的總體形式

機床夾具的總體形式一般應根據工件的形狀、大小、加工內容及選用機床等因素來確定。

夾具的組成歸納為：

1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。3）導向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。

4）動力裝置在成批生產中，為了減輕工人勞動強度，提高生產率，常采用氣動、液動等動力裝置。

5）夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。6）其他元件及裝置 根據加工需要來設置的元件或裝置。2.3.1確定夾具體： 沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

夾具體上一般不設定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具體底板上一般都設有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機床工作臺上固定。夾具體一般是設計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構和聯接體，并于機床可靠聯接。2.3.2確定聯接體：

聯接體是將導向裝置與夾具體聯接的工件，設計時主要考慮聯接體的剛性，合理布置聯接體的位置，給定位元件、夾緊機構留出空間。此夾具體的聯接裝置通過內六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應的位置上在用一個聯接體支承鉆套板，同樣用內六角螺栓定位。2.3.3夾具體的總體設計圖:

圖2-4-1總體圖

2.5繪制夾具零件圖

對裝配圖中需加工的零件圖均應繪制零件圖，零件圖應按制圖標準繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。1.零件圖盡可能按1:1繪制。

2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術要求應根據裝配圖上的配合種類、位置精度、技術要求而定。

3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應標注完整。

4.零件圖名稱：

零件圖1定位軸

零件圖2支柱

零件圖3夾具體 零件圖4鉆模板

2.6 繪制夾具裝配圖

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1.裝配圖按1:3的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結構及夾具的工作原理。

2.視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構、導向裝置的位置。3.按夾緊狀態畫出夾緊元件和夾緊機構。

4.畫出夾具體及其它聯接用的元件（聯接體、螺釘等），將夾具各組成元件聯成一體。

此機床夾具要用到的零件如下： 1.壓板 2.擋銷 3.調整螺釘 4.校正塊 5.支承釘 6.螺釘 7.夾具體 沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

8.調節銷 9.定向塊 10.夾緊油缸手柄 11.鎖緊油缸手柄 12.鎖緊釘 13.輔助支承釘 14.量塊

5.標注必要的尺寸、配合、公差等

(1)夾具的外形輪廓尺寸，所設計夾具的最大長、寬、高尺寸。

(2)夾具與機床的聯系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。

(3)夾具與刀具的聯系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。

(4)夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類。

(5)各定位元件之間，定位元件與導向元件之間，各導向元件之間應標注裝配后的位置尺寸和形位公差。

6.夾具裝備圖上應標注的技術要求(1)定位元件的定位面間相互位置精度。

(2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。

(3)定位表面與導向元件工作面間的相互位置精度。

(4)各導向元件的工作面間的相互位置精度。

(5)夾具上有檢測基準面的話，還應標注定位表面，導向工作面與該基準面間的位置精度。

對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結構和使用要求，應進行具體分析，訂出具體的技術要求。設計中可以參考機床夾具設計手冊以及同類的夾具圖樣資料。7.對零件編號，填寫標題欄和零件明細表：

每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產活動中，生產部件按零件編號生產、查找工作。

完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設計者、比例等。

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完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。8.機床夾具應滿足的基本要求包括下面幾方面：

1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關鍵是正確的定位、夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差的分析和驗算。

2)夾具的總體方案應與年生產綱領相適應 在大批量生產時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構和動力裝置，提高自動化程度，符合生產節拍要求。在中、小批量生產時，夾具應有一定的可調性，以適應多品種工件的加工。

3)安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。

4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產率。因此夾具設計中要給予排屑問題充分的重視。

5)機床夾具應有良好的強度、剛度和結構工藝性 機床夾具設計時，要方便制造、檢測、調整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。

結論

在這次歷時兩個禮拜的課程設計中，發現自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認識到了仔細認真的重要性。

這次課程設計讓我們更能注意到細枝末節。這次課設使我對機床夾具設計有了更深刻的理解，特別使其中的技術要求。同時感覺到了細節的重要性。有時候我們我們錯的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個設計者不僅應掌握良好的專業知識，有一個認真仔細的心態，還有有一個冷靜的心態，遇到問題不能慌亂，不知所措

首先根據工件的加工要求，我選擇了鉆床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側端面，用長銷小平面定五個自由度。雖然沒有滿足六個自由度的要求，但是不影響機床夾具的工作。因為被加工件需要鉆2個孔不限制Z向的旋轉會增進效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

利用銷定位、螺柱、螺母和內六角螺釘進行定位、夾緊。這樣將工件穩固的夾緊在機床上，能更方便，準確的進行鉆孔加工。通過以上這些步驟，此機床夾具可以正常工作，此項設計方案可實施。通過精度驗算可知，此項機床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。

在設計的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學習過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設計是機械專業學習的一個重要的、總結性的理論和實踐相結合的教學環節，是綜合運用所學知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設計，我對所學的專業知識有了更深刻的理解和認識。課程設計內容源于生產實踐，使得課程設計和實踐得到了充分的結合，有利于培養解決工程實際問題的能力。上學期在沈飛進工廠實習或參觀的時候對夾具也有所了解，而這次課程設計的經歷，使我對夾具有了更深刻的認識

我們在這次的學習實踐中看到了自己的不足，同時發現到自己的一個不足，意味著我們成長了一點，如果我們每天成長一點點，那么我們會穩扎穩打的走向成功。

致謝

為期兩周的課程設計轉眼就過去了。通過這兩個星期的課程設計，使我綜合的運用了幾年所學的專業知識。在課程設計中，發現自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。

首先，感謝學校給我們提供這次難得的實習機會，這讓我真切的體會到理論與實際相結合的意義，為我今后的機械制造技術設計思路奠定了基礎。從次課程設計中能讓我們學習到一些課本中不能引起我們注意的細節東西，感謝學校為我們提供的寶貴學習機會！

我非常感謝我的指導教師張福老師和張海華老師。兩周來，我時刻體會著兩位老師嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，不論天氣有多么的炎熱，都會在我們身邊細心指導。在課外時間，我們不明白一些設計的問題和有關畫圖方面的問題時，每次去老師那里，老師都會在百忙之中給我們足夠的時間去問問題，有時還會和我坐下來一起討論設計的方案。當我的提出的方案不是經濟實用的時候老師會細心講解給予更好的意見。整個過程，兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學、嚴謹的指導下，我的課程設計才能順利進行，這篇論文也才得以順利完成。兩位 沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

老師不僅在學習上對我嚴格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導。

這次課程設計雖然我完成的不是很成熟，但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設計還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設計，查詢資料得來的成果。在這次課程設計結束的時候，我感到有一種輕松感，不是因為課程設計不用再做了，而是因為我從這次課程設計中獲得了知識，有所學、有所用。更加知道我們將來能做什么，會做什么，該做什么。讓我們對行業有了了解，讓我們對自己的未來有了規劃。

感謝兩位老師的細心指導！

參考文獻

[1] 作者：吳宗澤，羅圣國，書名《機械設計課程設計手冊》，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止頁：37～46。

[2] 作者：李慶余，書名《機械制造裝備設計》，出版者：機械工業出版社，出版年：2008年，版次：2版

[3] 作者：張海華，書名《機械制造裝備設計指導書》，出版者：機械工程系，引用部分起止頁：44～46頁。

[4] 作者：薛源順，書名《機床夾具圖冊》，出版者：機械工業出版社，出版年2003年，版次：1版

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第二篇：銑床夾具設計說明書

《機械制造工藝與機床夾具》課程設計——

銑床夾具設計說明書

專 業: 數 控 技 術 班 級: 指導教師: 姓 名: 學 號:

2011年6月21日

銑床夾具設計說明書

概述：在現代制造技術迅猛發展的今天，機床夾具無論在傳統機床上還是在數控機床、加工中心上，仍是必不可少的重要工藝裝備。通過機床夾具設計，不僅可以培養綜合運用已學知識的能力而且可以得到工程設計的初步訓練。

一、課程設計的要求：

1.運用已學過的機床夾具設計及有關課程的理論知識以及生產實習中所獲得的實際只是，根據被加工零件的要求，設計既經濟合理又能保證加工質量的夾具。

2.培養結構設計能力，掌握結構設計的方法和步驟

3.學會使用各種手冊、圖冊、設計表格，規范等各種標準技術資料，能夠做到熟練運用機械制造技術課程中的基本理論，正確的解決一個零件在加工中的加工基準的選擇、定位、夾緊、加工方法選擇以及合理安排工藝路線，保證零件的加工質量。

4.進一步培養機械制圖、分析計算、結構設計、編寫技術文件等基本技能。

二、設計題目：

《機械制造工藝與機床夾具》課本P381題5-4

三、被加工零件的結構特點及制定工序的加工要求

1.結構特點

被加工零件為軸套類零件；零件圖如課本P381題圖5-4所示；零件的主要加工面為Φ20、Φ

6、Φ10的孔，Φ30外圓面及端面，銑28H11槽，其他各面均以加工好，僅需加工28H11槽，所以該零件結構定義為簡單，夾具設計選用經濟實用型方案。

2.研究工藝過程，分析該工序所加工的部位，加工要求，定位夾緊部分和前后工序的關系等。

該夾具所對應加工內容為銑28H11槽。在此之前，其他各面皆已加工完畢。故可以利用已加工的表面進行定位。

四、設計方案的討論

1．初定夾具結構方案: 1）工件定位方案及定位裝置

定位方案及裝置：三面一銷定位，利用V形塊限制4個自由度，Φ6孔內放菱形銷限制1個自由度，再利用底面限制一個自由度，完全定位。

2）工件夾緊方案及夾緊裝置 夾緊方案及裝置：因為在銑床上進行加工，加工力較大，要求夾緊裝置具有足夠的強度，因此，需在工件與定位V形塊相對應的另一側進行夾緊以防工件松動，夾緊裝置為直接安裝在夾具體上的六角頭壓緊螺栓與一滑塊聯結滑塊上安裝一夾緊V形塊。

3）其他裝置及原件的結構形式

該工序加工機床為銑床，除需要將夾具體固定在工作臺上以外還需要對刀裝置。工序中采用銑刀銑槽，所以對刀塊選擇直角對刀塊對銑刀進行對刀。

4）夾具體的結構形式及夾具與機床的連接方式

夾具體為鑄造件，主要工作面為與機床工作臺垂直的平面，該面主要用來固定定位銷、V形塊及六角頭壓緊螺釘；底平面用來與銑床工作臺進行連接。銑床工作臺相對于操作者來說為左右方向水平放置，走刀方向與工作臺方向一致，因此，兩定位鍵為左右布置，距離盡量加大，兩個座耳因為要承受較大的力所以也要左右布置。

2.審查方案與改進設計

夾具設計要求除能完成既定的定位夾緊任務以外還要考慮到操作者的操作方便與否，因此夾具也要求人性化設計。

1）考慮到多數操作者都習慣右手用力，因此，將定位V形塊安裝在工件左側，六角頭壓緊螺釘與滑塊及夾緊V形塊則安裝在工件右側方便操作者直接夾緊。2）而為了能夠承受較大力矩，六角頭壓緊螺釘的位置應盡量靠近工件上方尺寸較大的位置，這就要求夾具體的垂直高度不能太大也不能太小。

3）根據加工要求，對刀塊放置在加工面左側或右側稍低于加工面的位置最為理想。但考慮到夾具體的高度及安裝問題，對刀塊只能安裝在夾具體地板上工件一側的部位，對好刀之后再將刀具上移到與被加工面等高的位置進行銑削加工。

五、設計小結

通過此次的學習不僅使我對課本內容有了更深入的認識，而且激發了我思考問題的潛力、培養了我分析問題的能力。對靈活運用工具手冊解決問題的能力有了明顯地提高。

此次課程設計讓我能夠更加直觀地認識工藝設計的流程。以往我在課本上學到的只是理論，并沒有感性的認識。將所學到的書本知識運用到設計環節中是我通過本次實踐學習獲得的最大收獲。通過此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、專用夾具設計的方法和步驟。

由于自己的能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正。

主要參考資料:

1、《機床夾具設計手冊》 遼寧科學技術出版社 徐鴻本

2、《機械設計課程設計》 浙江大學出版社

3、《機床夾具設計》 哈爾濱工業大學出版社 王啟平

4、《機械制造工藝設計簡明手冊》哈爾濱工業大學 李益民

第三篇：銑床專用夾具設計說明書

裝夾具設計說明書

題目：銑床專用夾具設計

專 業 ：機械設計與制造及其自動化

班 級 ：二班 姓 名 ：陳文斌 指導老師 ：張克國

時 間 ：2011年11月

目錄

一 工件及加工工序介紹...............................................................................錯誤！未定義書簽。

1工件零件圖..........................................................................................錯誤！未定義書簽。2加工工序..............................................................................................錯誤！未定義書簽。二 設計任務及具體方案...............................................................................錯誤！未定義書簽。

1設計任務..............................................................................................錯誤！未定義書簽。2定位方案..............................................................................................錯誤！未定義書簽。3導向方案..............................................................................................錯誤！未定義書簽。4夾緊方案..............................................................................................錯誤！未定義書簽。5定位切換盤設計..................................................................................錯誤！未定義書簽。6夾具體設計..........................................................................................錯誤！未定義書簽。7夾具總裝配圖......................................................................................錯誤！未定義書簽。三 夾具精度分析...........................................................................................錯誤！未定義書簽。

1誤差分析..............................................................................................錯誤！未定義書簽。2定位誤差計算......................................................................................錯誤！未定義書簽。附錄A

零件CAD圖紙 附錄B UG三維圖

采用帶螺紋短軸，緊件壓桶，緊固螺母配合來沿x方向夾緊工件。

雖然加緊方向不垂直于主要定位基準面，但方便緊固，在保障功能的前提下，能減少勞動時間。5定位切換盤設計

由于需要加工的面是均布在圓周上的三個平面,如果每次都拆卸下來重新安裝定位加緊會浪費很多時間，所以我設計了一個定位切換盤結構。無需拆下工件，打開定位盤的緊固螺母后，即可實現銑削位置的切換，擰緊后就可以繼續加工，能提高生產效率。6夾具體設計

夾具體須將定位、導向、夾緊裝置連接成一體，并能正確地安裝在機床上。

工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加，因此保證工件加工精度的條件是：

????2D??2A??2Z??2G??K

?即工件的總加工誤差?應不大于工件的加工尺寸公差?K。

為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時需要留出一定的精度儲備量

JC,因此將上式改寫為：

????K?JC

或

JC??K????0

JC?0時,夾具能滿足工件的加工要求.JC值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值?K確定是否合理。2定位誤差計算

分析工件位置知，工件的定位基準為中心孔心，孔在長銷軸上的定位為支承定位的形式，定位誤差由定位基準與工序基準不重合造成的，屬于基準不重合誤差，與銷軸直徑無關。

工序尺寸方向與固定接觸點和銷子中心連線方向相同，則其定位誤差為?DW?Dmax?DminTD25???m?12.5?m 222其它類型誤差計算從略。

附錄A

零件CAD圖紙

附錄B

UG三維圖

第四篇：靠模銑床夾具設計說明書

沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

前言

機械制造技術基礎是機械設計制造及其自動化（或機械工程及自動化）專業的一門重要的專業基礎課。

機械設計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。由于各產業對機械的性能要求不同而有許多專業性的機械設計。

在機械制造廠的生產過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工、檢驗、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統稱為夾具。如機床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。

機床夾具的作用可歸納為以下四個方面：

1.保證加工精度

機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。

2.提高生產效率

機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。3.減少勞動強度

采用機械、氣動、液動等夾緊機構，可以減輕工人的勞動強度。

4.擴大機床的工藝范圍

利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。

機械制造裝備設計課程設計是機械設計中的一個重要的實踐性教學環節，也是機械類專業學生較為全面的機械設計訓練。其目的在于：

1.培養學生綜合運用機械設計基礎以及其他先修課程的理論知識和生產實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設訓練可以鞏固、加深有關機械課設方面的理論知識。

2.學習和掌握一般機械設計的基本方法和步驟。培養獨立設計能力，為以后的專業課程及畢業設計打好基礎，做好準備。

3.使學生具有運用標準、規范手冊、圖冊和查詢有關設計資料的能力。

我國的裝備制造業盡管已有一定的基礎，規模也不小，實力較其它發展中國家雄厚。但畢竟技術基礎薄弱，滯后于制造業發展的需要。我們要以高度的使命感和責任感，采取更加有效的措施，克服發展中存在的問題，把我國從一個制造業大國建設成為一個制造強國，成為世界級制造業基礎地之一。

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1.產前準備

1.1年生產綱領

工件的年生產量是確定機床夾具總體方案的重要依據之一。如工件的年生產量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設計方案，采用此方案時，機床夾具的結構較復雜，制造成本較高；如工件的年生產量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設計方案，以減小機床夾具的結構復雜程度及夾具的制作成本。如5萬件以上夾具復雜用全自動化的設備，5000件小批量生產用手動設備。

1.2零件工藝分析

本次課設是圖1-3-1壓縮機輪盤設計一個銑床上壓縮機輪盤圓周上均布的長短各十條正反面曲面加工的夾具，最終實現將工件定位，更加精確和方便的完成，并保證能夾緊工件，夾緊力要適中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

圖1-3-1

零件圖標出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機床夾具中的放置方法，是設計機床夾具總體結構的依據,本工件放置方法應如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準、已加工表面決定了機床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機床、刀具的依據。確定夾緊機構要依據零件的外型尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構不能與刀具的運動軌跡相沖突。

2.夾具結構設計

2.1定位機構

圖2-1-1定位心軸

在夾具設計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的 沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

確定是夾具設計中首先要解決的問題。

根據工序圖給出的定位元件方案，按有關標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。

設計夾具是原則上應選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定為基準，均應符合六點定位原理。

由于該零件的加工是以φ188孔內表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設計采用的定位機構為圓柱銷與大平面相結合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制Y，Z方向的移動，限制兩個自由度；長圓柱銷定位限制工件的Y，Z方向的轉動和移動，限制四個自由度；兩個短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X，Y方向的轉動及Z方向的移動。裝夾工件時，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設計的定位選用的是短銷與平面相結合，分別限制工件的X、Y方向的移動及轉動自由度以及Z方向的旋轉自由度。心軸定位的特點為結構簡單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動作慢、效率低。

2.2夾緊機構

圖2-2-1工件放置方式

1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書.夾緊力的方向的確定：

1）夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。

2）夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。

3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。.夾緊力的作用點的選擇：

1）夾緊力的作用點應與支承點“點對點”對應，或在支承點確定的區域內，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。

2）夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部位。

3）夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。

4）夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形。

4.選擇夾緊機構：

設計夾緊機構一般應遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。

3)夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構 4)必須保證自鎖，機動夾緊應有聯鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。5)夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。6)夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

圖2-2-2夾緊機構

選用螺栓螺母夾緊機構來對被加工工件進行夾緊。

螺栓螺母夾緊機構的特點：①結構簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖

性能好操；③擴力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。

2.3機床夾具的總體形式

機床夾具的總體形式一般應根據工件的形狀、大小、加工內容及選用機床等因素來確定。

夾具的組成歸納為：

1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。3）導向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。

4）動力裝置在成批生產中，為了減輕工人勞動強度，提高生產率，常采用氣動、液動等動力裝置。

5）夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。6）其他元件及裝置 根據加工需要來設置的元件或裝置。2.4.1確定夾具體：

夾具體上一般不設定位和定向裝置，夾具體底板上一般都設有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機床工作臺上固定。夾具體一般是設計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構和聯接體，并于機床可靠聯接。2.4.2確定聯接體： 沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

聯接體是將導向裝置與夾具體聯接的工件，設計時主要考慮聯接體的剛性，合理布置聯接體的位置，給定位元件、夾緊機構留出空間。此夾具體的聯接裝置通過內六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應的位置上在用一個聯接體支承鉆套板，同樣用內六角螺栓定位。2.4.3夾具體的總體設計圖:

圖2-4-1總體圖

2.5繪制夾具零件圖

對裝配圖中需加工的零件圖均應繪制零件圖，零件圖應按制圖標準繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。1.零件圖盡可能按1:1繪制。

2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術要求應根據裝配圖上的配合種類、位置精度、技術要求而定。

3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應標注完整。

2.6 繪制夾具裝配圖

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1.裝配圖按1:1的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結構及夾具的工作原理。

2.視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構、導向裝置的位置。3.按夾緊狀態畫出夾緊元件和夾緊機構。

4.畫出夾具體及其它聯接用的元件（聯接體、螺釘等），將夾具各組成元件聯成一體。

此機床夾具要用到的零件如下：（1）底座

（2）擺架

（3）軸 45鋼

（4）滾動軸承101（5）偏心輪（6）對定銷

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（7）靠模板

（8）齒形分度盤（9）支承架

（10）壓板

（11）定位銷（12）中心軸

（13）輔助支承釘（14）圓弧壓板

（15）重錘支臂（16）滑輪（17）立架

（18）滾子支架（19）重錘

（20）絲桿（21）鎖緊環（22）滾子

5.標注必要的尺寸、配合、公差等

(1)夾具的外形輪廓尺寸，所設計夾具的最大長、寬、高尺寸。

(2)夾具與機床的聯系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。

(3)夾具與刀具的聯系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。

(4)夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類。

(5)各定位元件之間，定位元件與導向元件之間，各導向元件之間應標注裝配后的位置尺寸和形位公差。

6.夾具裝備圖上應標注的技術要求(1)定位元件的定位面間相互位置精度。

(2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。

(3)定位表面與導向元件工作面間的相互位置精度。

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(4)各導向元件的工作面間的相互位置精度。

(5)夾具上有檢測基準面的話，還應標注定位表面，導向工作面與該基準面間的位置精度。

對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結構和使用要求，應進行具體分析，訂出具體的技術要求。設計中可以參考機床夾具設計手冊以及同類的夾具圖樣資料。7.對零件編號，填寫標題欄和零件明細表：

每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產活動中，生產部件按零件編號生產、查找工作。

完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設計者、比例等。

完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。8.機床夾具應滿足的基本要求包括下面幾方面：

1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關鍵是正確的定位、夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差的分析和驗算。

2)夾具的總體方案應與年生產綱領相適應 在大批量生產時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構和動力裝置，提高自動化程度，符合生產節拍要求。在中、小批量生產時，夾具應有一定的可調性，以適應多品種工件的加工。

3)安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。

4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產率。因此夾具設計中要給予排屑問題充分的重視。

5)機床夾具應有良好的強度、剛度和結構工藝性 機床夾具設計時，要方便制造、檢測、調整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。

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3.定位誤差設計

3.1誤差分析

3.1.1定位誤差

工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產生的： 1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。

2）夾具帶著工件安裝在機床上，夾具相對機床主軸（或刀具）或運動導軌的位置誤差，也稱對定誤差。沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

3）加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。

其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。

3.1.2產生定位誤差的原因 1.基準不重合來帶的定位誤差：

夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去，所產生定位誤差稱之為基準轉換誤差。2.間隙引起的定位誤差

在使用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準產生定位誤差。

3.與夾具有關的因素產生的定位誤差

1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。

2）導向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導致產生的導向誤差和對刀誤差。

3）夾具在機床上的安裝誤差，即對定誤差導致工件相對刀具主軸或運動方向產生的位置誤差。

4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導向元件、定向元件等元件的磨損。

結論

在這次歷時兩個禮拜的課程設計中，發現自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認識到了仔細認真的重要性。

這次課程設計讓我們更能注意到細枝末節。這次課設使我對機床夾具設計有了更深刻的理解，特別使其中的技術要求。同時感覺到了細節的重要性。有時候我們我們錯的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個 12 沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

設計者不僅應掌握良好的專業知識，有一個認真仔細的心態，還有有一個冷靜的心態，遇到問題不能慌亂，不知所措

首先根據工件的加工要求，我選擇了鉆床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側端面，用長銷小平面定五個自由度。雖然沒有滿足六個自由度的要求，但是不影響機床夾具的工作。因為被加工件需要鉆2個孔不限制Z向的旋轉會增進效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，利用銷定位、螺柱、螺母和內六角螺釘進行定位、夾緊。這樣將工件穩固的夾緊在機床上，能更方便，準確的進行鉆孔加工。通過以上這些步驟，此機床夾具可以正常工作，此項設計方案可實施。通過精度驗算可知，此項機床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。

在設計的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學習過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設計是機械專業學習的一個重要的、總結性的理論和實踐相結合的教學環節，是綜合運用所學知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設計，我對所學的專業知識有了更深刻的理解和認識。課程設計內容源于生產實踐，使得課程設計和實踐得到了充分的結合，有利于培養解決工程實際問題的能力。上學期在沈飛進工廠實習或參觀的時候對夾具也有所了解，而這次課程設計的經歷，使我對夾具有了更深刻的認識

我們在這次的學習實踐中看到了自己的不足，同時發現到自己的一個不足，意味著我們成長了一點，如果我們每天成長一點點，那么我們會穩扎穩打的走向成功。

致謝

為期兩周的課程設計轉眼就過去了。通過這兩個星期的課程設計，使我綜合的運用了幾年所學的專業知識。在課程設計中，發現自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。

首先，感謝學校給我們提供這次難得的實習機會，這讓我真切的體會到理論與實際相結合的意義，為我今后的機械制造技術設計思路奠定了基礎。從次課程設計中能 沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

讓我們學習到一些課本中不能引起我們注意的細節東西，感謝學校為我們提供的寶貴學習機會！

我非常感謝我的指導教師王曉方老師和張福老師。兩周來，我時刻體會著兩位老師嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，不論天氣有多么的炎熱，都會在我們身邊細心指導。在課外時間，我們不明白一些設計的問題和有關畫圖方面的問題時，每次去老師那里，老師都會在百忙之中給我們足夠的時間去問問題，有時還會和我坐下來一起討論設計的方案。當我的提出的方案不是經濟實用的時候老師會細心講解給予更好的意見。整個過程，兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學、嚴謹的指導下，我的課程設計才能順利進行，這篇論文也才得以順利完成。兩位老師不僅在學習上對我嚴格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導。

這次課程設計雖然我完成的不是很成熟，但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設計還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設計，查詢資料得來的成果。在這次課程設計結束的時候，我感到有一種輕松感，不是因為課程設計不用再做了，而是因為我從這次課程設計中獲得了知識，有所學、有所用。更加知道我們將來能做什么，會做什么，該做什么。讓我們對行業有了了解，讓我們對自己的未來有了規劃。

感謝兩位老師的細心指導！

參考文獻

[1] 作者：吳宗澤，羅圣國，書名《機械設計課程設計手冊》，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止頁：37～46。

[2] 作者：李慶余，書名《機械制造裝備設計》，出版者：機械工業出版社，出版年：2008年，版次：2版

沈陽理工大學應用技術學院機械制造裝備課程設計說明書

[3] 作者：張海華，書名《機械制造裝備設計指導書》，出版者：機械工程系，引用部分起止頁：44～46頁。

[4] 作者：薛源順，書名《機床夾具圖冊》，出版者：機械工業出版社，出版年2003年，版次：1版

第五篇：銑床夾具課程設計說明書

課 程 設 計

設計題目 銑床夾具設計

班 級 機制3113 設計小組 第5小組 指導老師 袁幫誼、王甫

目錄

前言..........................................................................錯誤！未定義書簽。第1章 設計準備工作..............................................................................4 1.1熟悉加工零件圖.................................................................................4 1.2加工零件圖分析.................................................................................2 第2章 結構方案設計..............................................................................6 2.1 定位方案設計................................................................................6

2.1.1確定定位方案.....................................................................6 2.1.2 選擇定位元件，設計定位裝置......................................5

2.2 夾緊方案設計..................................................................................6

2.2.1 確定夾緊方案..................................................................6 2.2.2 夾緊裝置設計..................................................................6

2.3 夾具體設計......................................................................................8 第3章 夾具裝配圖的繪制....................................................................10 3.1 夾具總裝圖上應標注的尺寸及公差............................................10 3.2 夾具總裝圖應標注的技術條件....................................................10 第4章誤差設計.......................................................................................12 4.1 誤差分析...........................................................................................12 4.1.1定位誤差.........................................................................................12 4.1.2產生定位誤差的原因.....................................................................12 4.2定位誤差的計算................................................................................12 謝 辭.........................................................................................................16

前 言

由機械加工生產實踐可以知道，任何機械加工都不能離開夾具。不論是使用 通用夾具，還是使用專用夾具，總是需要先將工件定位夾緊后，才能進行加工。所以，夾具是現代機械加工行業中不可缺少的的重要工藝裝備之一。使用夾具可 以提高工件的加工精度并保證零件的互換性，提高勞動生產率，同時可以降低勞 動強度，改善工人的勞動條件。使用夾具還可以擴大現有機床的應用范圍，充分 利用現有的設備資源。先進的夾具技術，可以獲得巨大的經濟效果。夾具的種類很多。其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪 卡盤和銑床上用的平口虎鉗等，這類夾具的規格尺寸已標準化，由專業廠進行生 產。而用于批量生產、專門為工件的某個加工工序服務的專用夾具，則必須由各 制造廠自行設計制造。由于專用夾具的設計制造在很大程度上影響加工質量、生 產效率、勞動條件和生產成本，因此，它是各機械制造廠新產品投資、老產品改 進和工藝更新中的一項重要生產技術準備工作，也是每一個從事機械加工工藝的 技術人員必須掌握的基礎知識。

二、機床夾具分析

1.夾具的組成 夾具的使用對象雖不相同，夾具的結構和功用也不大一樣，但是從不同的夾 具結構中可以概括出一般夾具所共有的結構組成。歸納起來，夾具可視為既獨立 又相互聯系的六部分組成。定位裝置是由定位元件組合而成的，其主要作用是確 定工件在夾具中的確定位置。夾緊裝置一般是由力源、中間傳力機構及夾緊元件 組成，其作用是保持工件由定位所取得的確定位置并抵抗動態下系統所受的外力 及其影響，使加工得以順利實現。安裝元件是指與機床裝夾面組成安裝副并使工 件在夾具中取得的確定位置，從而確保工件對機床取得正確位置的元件。導向對 刀元件，一般專指鉆套、銼套(對刀件)等元件，其作用是在確保其對定位元件位 置精度的前提下，直接或間接的引導刀具實現加工并在加工過程中保持工件與刀 具間的確定位置。其他裝置或元件是為了滿足設計給定條件(包括被加工工件的 工序精度要求、批量、夾具制造部門的設備狀況及工藝水平)及使用方便，夾具 上還酌情設置分度裝置、送料裝置及頂出裝置等。夾具體是指按夾具結構及總裝 技術要求，連接、支承其它裝置(或元件)并保持總裝精度的基礎元件。夾具的組成隨設計給定條件而變化。一般夾緊裝置及夾具體構成。而對于專 用夾具而言，則必須另加導向或對刀元件，其余裝置或元件則可按需要確定。

2.夾具的功能(1)工件通過夾具進行安裝，一是要保證定位準確，二是要保證夾具緊要求。保證工件加工表面的位置精度，且精度穩定。1(2)使用夾具來安裝工件，應能減少劃線、找正、對刀等輔助時間，用氣動、液動夾緊裝置可進一步減少輔助時間，提高生產效率。(3)減輕操作工人的勞動強度，保證生產安全。3.夾具的基本要求 夾具設計的原則是經濟和通用，它可以概括為“好用、好造、好修”這 6 個 字，其中好用是主要的，但必須以不脫離生產現場的實際制造和維修水平為前提。

第1章 設計準備工作

1.1熟悉加工零件圖

零件圖應該無遺漏的給出加工零件的全部信息，包括幾何形狀、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度要求、材料和熱處理要求、其它特殊技術要求等。

該加工零件如下圖：

圖1-1 被加工零件為軸套類零件；零件圖如課本P246題圖6.25所示；零件的主要加工面為Φ20、Φ

6、Φ10的孔，Φ30外圓面及端面，銑28H11槽，其他各面均以加工好，僅需加工28H11槽，所以該零件結構定義為簡單，夾具設計選用經濟實用型方案。

1.2加工零件圖分析

該工序為加工槽28H11，深度為35，該槽的公差等級為11級，精度要求較高。夾具的主要任務是保證槽的對稱度。使用機床夾具后，這種精度主要靠夾具和機床來保證，不在依賴與工人的技術水平。所設計的夾具應有以下基本要求：

1)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。

2)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。

3)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。

4)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。

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。

第2章 結構方案設計

2.1 定位方案設計

2.1.1確定定位方案

定位是指確定工件在機床（工作臺）上或夾具占有正確的位置的過程，通常可以理解為工件相對于切削刀具或磨具的一定位置，以保證加工尺寸和形位精度的要求。

確定定位方案應注意以下問題：

1)按照工件要求確定工件必須限制的自由度，決不允許欠定位。2)當發生重復定位時應根據其對加工是否產生有害影響，判斷其屬于可用重復定位還是屬于不可用重復定位。不可用重復定位也是不允許的。3)大型、重型零件等不易搬運的工件采用孔銷配合等定位方式時，可采用預定位來降低人的勞動強度，提高生產效率。

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：定位方案及裝置：大平面一銷定位，利用大平面限制3個自由度，銷限制2個自由度，Φ6孔內放菱形銷限制1個自由度，完全定位。

2.1.2 選擇定位元件，設計定位裝置

定位銷

2.2 夾緊方案設計

2.2.1 確定夾緊方案

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。因此為了確定比較合理的夾緊方案，按如下步驟設計夾緊方案（應該注意的問題）：

1)根據工件的形狀、大小、加工要求、定位裝置的結構和布置情況等，確定夾緊點與作用方向。

2)分析工件的受力情況，運用類比、試驗或估算等方法，確定所需夾緊力的大小。

3)按所需夾緊力，并根據生產批量，選擇或設計夾緊裝置。4)在設計時，盡可能采用已有的、可靠的夾緊方式，這樣可以免除復雜的設計計算，加快設計過程。

在考慮到以上問題的基礎上確定夾緊方案，夾緊方案的確定，其實就是夾緊力的確定。夾緊力的確定就是確定夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。在進行這項工作時，必須結合定位裝置的結構形式和布置方式，并分析工件的結構特點、加工要求及其他作用于工件上的外力情況，在此基礎上確定夾緊力的方向、作用點和大小。

2.2.2 夾緊裝置設計

1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞同時保證加工精度。

2.夾緊力的方向的確定：

1）夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。

2）夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。3.夾緊力的作用點的選擇：

1)夾緊力的作用點應與支承點“點對點”對應,或在支承點確定的區域內,以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。

2)夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部位。

3)夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的剛度和抗振性。

4)夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形。4.選擇夾緊機構

設計夾緊機構一般應遵循以下主要原則:

1)夾緊必須保證定位準確可靠,而不能破壞定位。2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。

3)夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構

4)必須保證自鎖，機動夾緊應有聯鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。5)夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。6)夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。選用轉角氣缸夾緊機構來對被加工工件進行夾緊。

轉角氣缸夾緊機構的特點：

① 結構簡單，加緊可靠施力范圍大。② 自鎖性能好。

③ 擴力比80以上，行程S不受限制。④ 有效降低工人勞動強度。

在考慮到以上要求的基礎上，根據加工零件的具體情況和夾緊方案分析設計出夾緊裝置如下圖：

夾緊結構示意圖

2.2.3 夾具體設計

本夾具體采用機械切削加工制造:

優點:1)可以制造出比較復雜的結構形狀。

2)易于加工,價格低廉,可降低夾具成本。

鑄造的生產周期長,而且因鑄造時的內應力緣故,易引起變形,從而影響夾具體精度的持久性，而且夾具批量少不符合鑄造條件。與焊接結構相比,機械切削可以制造出形狀比較復雜的結構。因此,本夾具采用機械切削制造比較合適。基于以上分析，設計出本夾具的夾具體如下圖所示：

所設計夾具的夾具體

圖2-9

第3章 夾具裝配圖的繪制

夾具裝配圖的繪制，是在夾具結構方案草圖經過老師審定之后進行的。夾具的總裝配圖應按國家制圖標準繪制，繪圖比例盡量采用1：1。主視圖應按操作者的視線方向繪制，總裝配圖應將夾具的工作原理、各種裝置的結構及其相互關系表達清楚。在完整地表達出夾具工作原理和構造的基礎上，視圖的數量盡可能少。

應先用細雙點畫線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個視圖的合適的位置上,然后依次繪出定位裝置、夾緊裝置、其它裝置和夾具體。在夾具總裝配圖上工件可以看做透明體，不遮擋后面的線條。

3.1 夾具總裝圖上應標注的尺寸及公差

1)夾具的最大輪廓尺寸為156mm ×120mm×20mm。2)槽的寬度為28H11，及對稱度為0.12。

3.2 夾具總裝圖應標注的技術條件

1)定位銷的上平面對夾具體底面B平度度誤差不大于0.02mm。2)定位銷對夾具體的垂直度誤差不大于0.03mm。

基于以上分析繪制出夾具總裝配圖如下圖所示：

第4章 誤差設計

4.1誤差分析

4.1.1定位誤差

工件的加工誤差是指工件加工后在尺寸形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小它是由三部分因素產生的

1工件在夾具中的定位、夾緊誤差。

2夾具帶著工件安裝在機床上夾具相對機床主軸或刀具或運動導軌的位置誤差也稱對定誤差。

3加工過程中誤差如機床幾何精度工藝系統的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。

其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。

4.1.2產生定位誤差的原因

1.基準不重合來帶的定位誤差

夾具定位基準與工序基準不重合兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去所產生定位誤差稱之為基準轉換誤差。

2.間隙引起的定位誤差

在使用心軸、銷、定位套定位時定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準產生定位誤差。

3.與夾具有關的因素產生的定位誤差

1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。

2）導向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差以及其形狀誤差導致產生的導向誤差和對刀誤差。

3）夾具在機床上的安裝誤差即對定誤差導致工件相對刀具主軸或運動方向產生的位置誤差。

4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差以及定位元件、對刀元件、導向元件、定向元件等元件的磨損。

4.2定位誤差的計算

定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動所引起的加工誤差。設計的夾具要從分考慮此定位方案的定位誤差的大小是否在允許的范圍內。一般定位誤差應控制在工件允許誤差的1/5~1/3之內。

定位誤差△D。由于對稱度的工序基準是Φ50的軸線，定位基準是Φ20H7的軸線，故△B=0.027.工件以平面定位，△Y=0。因此，定位誤差△D=0.027。

謝 辭

通過這一個多月的努力,這次課程設計終于告一段落。首先要感謝我 們的幾位指導老師。正是因為有他們的不斷付出與指導，我們的夾具設計才能得以圓滿結束。在這一個多月的時間里我學到了不少的專業知識也認識到了許多問題，剛開始在設計的過程中我們沒有考慮到機床加工的困難問題以及成本問題而導致我們設計的夾具在理論上是可以實現的而在實際加工過程中是很難加工完成的。所以在各位老師的耐心指導下我們不斷的修改于完善，最終才才得以完成。在加工過程中我們也遇到了這樣與哪樣的困難，但是經過組員的探討和共同努力，我們克服了種種困難，最終一件成功的夾具展現在我們的眼前。最后還要感謝的就是我們這組的組長，正是有了他優秀的領導能力以及團結合作能力我們才能夠圓滿完成任務。