第一篇：鉆孔夾具設計說明書（模版）

鉆床夾具設計說明書1

設計內容：

1、加工工件圖

2、鉆床夾具裝配圖1張

3、鉆床夾具零件3張

4、課程設計說明書 1份 前言：

1、主要技術指標 1）保證工件的加工精度

專用夾具應有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術要求，并進行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2）提高生產效率

專用夾具的復雜程度要與工件的生產綱領相適應。應根據工件生產批量的大小選用不同復雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時間，提高生產效率。3）工藝性好

專用夾具的結構簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。專用夾具的生產屬于中批量生產。4）使用性好

專用夾具的操作應簡便、省力、安全可靠，排屑應方便，必要時可設置排屑結構。5）經濟性好

除考慮專用夾具本身結構簡單、標準化程度高、成本低廉外，還應根據生產綱領對夾具方案進行必要的經濟分析，以提高夾具在生產中的 經濟效益。

2、設計方案、設計方法、設計手段

（一）研究原始資料

在明確夾具設計任務后，應對以下幾方面的原始資料進行研究。

1、研究加工工件圖樣

了解該工件的結構形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技術要求。

2、熟悉工藝文件，明確以下內容

（1）毛坯的種類、形狀、加工余量及其精度。

（2）工件的加工工藝過程、工序圖、本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準面的狀況。（3）本工序所使用的機床、刀具及其它輔具的規格。（4）本工序所采用的切削量。

（二）擬訂夾具的結構方案

擬訂夾具的結構方案包括以下幾個內容 1）確定夾具的類型

各類機床夾具均有多種不同的類型、鉆床夾具有固定式、翻轉式、蓋板式和滑板式等，應根據工件的型狀、尺寸、加工要求及重量確定為固定式。

2）確定工件的定位方案，設計定位裝置

根據六點定位原則，通過分析工序圖確定工件以椎孔定位，定位元件為心軸。

3）確定工件的夾緊方式，設計夾緊裝置

常用的夾緊機構有斜楔夾緊、螺旋夾緊、偏心夾緊、鉸鏈夾緊等。根據工件的結構，加工方法其因素確定為螺旋夾緊。4）確定引導元件（鉆套的類型及結構尺寸）

鉆套的類型有固定式鉆套、可換式鉆套、快換式鉆套、特殊式鉆套，根據工件加工量確定為可換式鉆套。5）夾具精度分析與計算 6）繪制夾具總圖

3、主要工作程序

1)零件本工序的加工要求分析 2)確定夾具類型

3)擬定定位方案和選擇定位元件 4)確定夾緊方案

5)確定引導元件(鉆套的類型及結構尺寸)6)夾具精度分析與計算 7)繪制夾具總圖 8)繪制夾具零件圖樣 9）編寫設計說明書 設計思想

本工序是為一空心軸零件加工 1 個φ8H8的小孔,所設計的一套鉆床專用夾具。主要技術指標能保證工件的加工精度、提高生產效率、工藝性好和使用性好。

我們在設計專用夾具時為了能滿足工件的加工精度要求，考慮了合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術要求，并進行了必要的精度分析。由于是中批量生產，采用了固定式鉆床夾具，提高了生產效率。在工藝性方面使這種夾具的結構簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。在使用性方面這種夾具的操作簡便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要時可設置排屑結構。通過對鉆床夾具設計的制作，進一步鞏固和所學基本知識并使所學知識得到綜合運用。學會查閱和收集技術資料，提高運用計算機輔助設計的能力，樹立正確的設計思想和嚴謹的工作作風。

設計思想：以定位軸為主定位，以固定式套筒為輔助定位。此次需要完成的題目如下：

如下圖所示，設計加工擋環上φ8H8小孔的鉆床夾具。圖中其他各表面均已加工完畢。

1、鉆床夾具設計過程

1.1 零件本工序的加工要求分析 鉆φ8H8孔，本工序前已加工的表面有：

(1)φ28孔及其端面；

(2)外徑φ42兩端面。

本工序使用機床為 Z5125立鉆。刀具為通用標準工具。

1.2 確定夾具類型

本工序所加工一個孔(φ8H8)，位于距工件左端面25的軸表面上，孔徑較小，工件重量輕、輪廓尺寸以及生產量為中批量生產等原因，采用固定式鉆模。

1.3 擬定定位方案和選擇定位元件(1)定位方案

根據工件結構特點，其定位方案如下：

①以工件的一端為定位面，以心軸定位，限制5個自由度。這一定為方案設計基準與定位基準重合，所以初步選定。(2)選擇定位元件

選擇帶臺階面的定位心軸，作為以φ10H7孔及其端面的定位元件。定位副配合取φ8H8/f7。(3)定位誤差計算

10加工φ8H8孔時孔距尺寸24-?00..05mm的定位誤差計算

由于基準重合，故ΔB=0； 不存在基準位移誤差，故ΔD=0。

10由此可知此定位方案能滿足尺寸24-?00..05的定位要求。

1.4 確定夾緊方案

參考夾具資料，以定位軸為主定位，以固定式套筒為輔助定位，采用 M18螺母、端蓋、墊圈和定位軸在φ28H7孔右端面夾緊工件。1.5 確定引導元件(鉆套的類型及結構尺寸)6

由于生產量為中批量生產故選用可換鉆套。主要尺寸由《機床夾具零、部件》國家標準 GB/T2263 — 80、GB/T2265 — 80選取。鉆孔時鉆套內徑為φ9 mm。外徑為φ15mm。中間襯套內徑為φ15 mm。中間襯套外徑為φ22 mm。鉆套端面至加工面的距離取 8mm。麻花鉆選用φ9mm。引導元件至定位元件間的位置尺寸為29± 0.02 mm。鉆套軸線對基面的垂直度允差為 0.02mm。1.6 夾具精度分析與計算

10所設計夾具需保證的加工要求有：尺寸 24-?00..05mm；孔 φ8軸線對 φ14 軸線間垂直度公差0.1 mm等二項，精度分別驗算如下：

10(1)尺寸 24-?00..05mm的精度校核

A、定位誤差ΔD，有前計算，已知ΔD=0；

B、鉆套與中間襯套間的最大配合間隙ΔT1= 0.027mm；

C、定位軸的定位端面至襯套中心距離（26mm）其尺寸公差按工件相應尺寸公差的三分之一取為ΔJ1=0.03 mm； D、麻花鉆與鉆套內孔的間隙 X 2= 0.04mm；

E、鉆套外徑與中間襯套內徑間的最大配合間隙ΔI= 0.027mm； F、鉆頭在鉆套孔中的傾斜誤差： X1=（B+S+H/2）×X2 ÷H 由于B=5 mm，S=8 mm，H=15 mm。所以X1=（5+8+9）×0.04÷18=0.059 G、鉆套中間襯套內外表面軸度公差e1=e2=0.02 mm； 按概率法相加

ΔT=［（2ΔJ1）2+ e12+ e22+Δ12+ X12］ =0.104 mm ΔD+ΔT=0.104 mm＜0.15 mm

10因而該夾具能保證尺寸24-?00..05 mm的加工要求。

(2)孔φ8軸線對φ14軸線間垂直度公差0.1 mm精度校核 鉆套孔軸線對夾具底座間垂直度誤差ΔT=0.02 mm 因此此夾具能保證兩孔軸線的垂直度要求。1.7夾緊機構設計與夾緊計算 1.7.1夾緊機構設計

根據設計思想，則此鉆床夾具采用固定式鉆床夾具，草圖如下所示： 夾緊計算

1）F?9.81CFd0ZffKF

查表可得CF=42.7、xf=1.0、yf=0.7、.KFZ=.0.9 因此Fz=.595N CMYMM?9.81CMd0fKM

查表可得CM=0.021、xM=2.0、yM=0.8、.KM=.0.87 因此 扭M=1.6Nm 由夾緊力機構產生的實際夾緊力應滿足下式 P=K×F' 其中：其余系數K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系數 1.3 K2——加工性質系數1.1 K3——刀具鈍化系數1.15 K4——斷續刀削系數1.2

所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結構特征，決定選用滑動壓板夾緊結構 而且不需要進行強度.校核.。1.8操作過程

扭松螺母將工件裝到定位軸上，裝上端蓋扭緊螺母，則工件被固定。扭松螺母，拆下端蓋，則可取下工件。2.繪制夾具總圖

根據已完成的夾具結構草圖，進一步修改結構，完善視圖后，繪制正式夾具總裝圖。如下所示:

3.繪制夾具零件圖 如下所示：

圖1.夾具體

圖2.定位銷軸

圖3.鉆模板

4.小結

短短的一個星期里，從白紙到完成模具總裝圖，零件圖，設計說明書，學到很多原本學到的但不是很懂的知識，了解了一些設計的和過程。通過這次模具設計，綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識進行一次模具設計工作的實際訓練從而培養和提高我們獨立工作能力，鞏固與擴充了冷沖壓模具設計等課程所學的內容，掌握沖裁模具設計的方法和步驟，掌握模具設計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結構，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規范和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。

參考文獻

[1] 李華.機械制造技術.高等教育出版社,2007 [2] 薛彥成.公差配合與技術測量,1992 [3] 莫章金.周躍生.AutoCAD2002工程繪圖與訓練,2007 [4] 隋明陽.機械設計基礎,2002 [5]王先逵.《機械制造工藝學》，2003

第二篇：機床鉆孔夾具設計__畢業論文

摘要

在機械制造各行業的工藝過程中廣泛應用著各種不同的，用以固定加工對 象，使之占有正確位置，以便接受施工的一種工藝裝備，統稱為夾具。因此，無 論是在機械加工，裝配，檢驗，還是在焊接，熱處理等冷，熱工藝中，以及運輸 工作中都大量采用夾具。但在機械加工中應用最為廣泛的是金屬切削機床上使用 的夾具，我們稱其為機床夾具。它在保證產品優質，高產，低成本，充分發揮現 有設備的潛力，以便工人掌握復雜或精密零件加工技術，以減輕繁重的體力勞動 等諸方面起著巨大的作用。因此，機床夾具的設計和使用是促進生產迅速發展的 重要工藝措施之一。為此，在本次畢業設計時，選擇了機床夾具設計。本文主要圍繞機床鉆孔夾具設計為中心。用以鉆HBC6700方向機殼體，首先 通過參觀實習讓我們對夾具設計有了初步的了解，特別是對蓋板式鉆模夾具設計 的了解更為深刻。然后，在導師的指導下，對夾具設計方案進行分析和選擇。選 定方案后，通過查閱相關夾具設計書籍和相關圖例在鉆孔夾具設計過程中，在 查閱了相關文獻后完成外文翻譯。參考相關資料完成夾具的總體設計。

關鍵詞： 關鍵詞：機械；夾具；鉆模；加工

目錄

摘要 ·····································......................................................................1 前 言·········································································1 第 1 章 鉆孔夾具設計的要求 ···················································2 1.1 鉆孔夾具方案設計 …….........................................................................................................2 1.2 了解夾具總體設計的要求 …….............................................................................................2 第 2 章 鉆床夾具設計特點 ···················································· 4 2.1 確定夾具的類型 ……..............................................................................................................4 2.2 鉆模的主要類型 …….............................................................................................................4 2.3 蓋板式夾具特點 …….............................................................................................................5 第 3 章 工件的夾緊計算及其選擇 ·············································· 7 3.1 工件的夾緊 ……......................................................................................................................7 3.1.1 夾緊基本原理理論 ······················································· 7 3.1.2 夾緊座 ································································· 8 3.1.3 夾緊壓板 ······························································· 8 3.1.4 夾緊螺釘 ······························································ 9 3.2 夾緊力的選擇 …….................................................................................................................9 3.2.1 夾緊力方向 ··························································....10 3.2.2 夾緊力的作用點 ·····················································......10 3.2.3 夾緊力的計算 ···············································......................10 3.2.4 夾具精度計算與分析 ·····················································11 第 4 章 夾具結構分析與設計....................................................................................................13

4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 …….....................................................................................13 4.2 夾具的導向 ……...................................................................................................................14 4.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙……..........................................................................................15 4.4 鉆模板 ……............................................................................................................................16 4.5 總體分析夾具 …....................................................................................................................16 總 結········································································17 參考文獻·····································································18 致 謝···································································

前言

在機械加工過程中，夾具按專業化程度可分為通用夾具、專用夾具、可調 夾具、組合夾具、成組夾具、標準夾具、隨行夾具、組合機床夾具等。我這次設 計的是蓋板式鉆夾具。這是一種專用夾具，專為一工件的一道工序而設計的夾具。鉆夾具的主要任務是保證刀具旋轉軸線對工件定位表面有正確的相互位置，根據 工件的集合形狀和尺寸結構及工藝特性，選擇不同形式的鉆模以保證產品精度和 生產率。在眾多鉆模夾具機床中，綜合考慮設計要求、特點及夾具設計原理等的各 方面的因素，選擇了用蓋板式鉆模，它一般用于加工小型工件上分布在一個面上 的孔。本文就圍繞此夾具的方案選擇，確定夾具，設計夾具等等展開的。但是，由于知識的缺陷，設計時考慮的不夠周全，還存在一些錯誤，請各 位老師和同學指出，我將做到虛心接受，努力提高自己。1

第 1 章 鉆孔夾具設計的要求

1.1 鉆孔夾具方案設計

方案設計是夾具設計的重要階段，它在分析各種原始資料的基礎上，要完 成下列設計工作： ① 研究殼體零件原始資料，明確設計要求。② 擬訂鉆孔夾具結構方案，繪制夾具結構草圖。③ 繪制夾具總圖，標注有關尺寸及技術要求。④ 繪制零件圖。從另外一方面來說，機床夾具設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分，是保證產品質量和提高勞動生產率的一項重要技術措施。在設計過程中應深人實 際，進行調查研究，吸取國內外的先進技術，制定出合理的設計方案，再進行具 體的設計。而深入生產實際調查研究中，應當掌握下面的一些資料：

(1)工件圖紙；詳細閱讀工件的圖紙，了解工件被加工表面是技術要求，該 零件在機器中的位置和作用，以及裝置中的特殊要求。

(2)工藝文件：了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件被加工表面 及待加工面狀況，基準面選擇的情況，可用機床設備的主要規格，與夾具連接部 分的尺寸及切削用量等。

(3)生產綱領：夾具的結構形式應與工件的批量大小相適應，做到經濟合理。在本次畢業設計的夾具要求是中小批量生產的夾具設計。

(4)制造與使用夾具的情況，有無通用零部件可供選用。工廠有無壓縮空氣 站；制造和使用夾具的工人的技術狀況等。夾具的出現可靠地保證加工精度，提高整體工作效率，減輕勞動強度，充分 發揮和擴大機床的工藝性能。1.2 了解夾具總體設計的要求[ 1）夾具應滿足零件加工工序的精度要求。特別對于精加工工序，應適當提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和形狀位置公差等。2）夾具應達到加工生產率的要求。特別對于大批量生產中使用的 夾具，應設法縮短加工的基本時間和輔助時間。

3夾具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可設置必要的 防護裝置、擋屑板以及各種安全器具。

4能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。

夾具元件的材料選用將直接影響夾具的使用壽命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力 學性能較好的材料。夾具的低成本設計在世界各國都以相當重視。為此，夾具的 復雜程度應與工件的生產批量相適應。在大批量生產中。宜采用氣壓、液壓等高 效夾緊裝置；而小

批量生產，則宜采用較簡單的夾具結構。5）要適當提高夾具元件的通用化和標準程度。選用標準化元件，特別應選用商品化的標準元件，以縮短夾具制造周期，從而降低夾具成本。6）必須具有良好的結構工藝性，以便夾具的制造、使用和維修。以上要求有時是互相矛盾的，故應在全面考慮的基礎上，處理好主要矛盾，使之 達到較好的效果。例如鉆模設計中，通常側重于生產率的要求。

第 2 章 鉆床夾具設計特點

2.1 確定夾具的類型

按使用范圍，夾具可分為通用夾具和專用夾具兩類。通用夾具適用于各種不 同尺寸的零件加工，如導尺、分度盤等。這類夾具是作為附件與機床一起配套供 應的。專用夾具是專門為某一工件在某一工序進行加工而設計的夾具，如在銑床 上加工彎曲零件必須采用相應的夾具，在壓刨上加工斜面、曲面也要采用專用夾 具。

2.2 鉆模的主要類型

鉆床專用夾具一般通稱為“鉆模”。可按鉆模有無夾具體，以及夾具體是否 可動，而分為下面幾類：

1.固定式鉆模 這種鉆模在使用時，是被固定在鉆床工作臺。用于在立軸式鉆床上加工較 大的單孔或在搖臂鉆床上加工平行孔系。如果要在立式鉆床上使用固定式鉆模加 工平行空系，則需要在機床主軸上安裝鉆模時，一般先將裝在主軸上的定尺刀具 伸入鉆套中，以確定鉆模的位置，然后將其緊固。這種加工方式的鉆孔精度比較 高。

2回轉式鉆模 回轉式鉆模主要用于加工同一圓周面上的平行孔系，或分布在圓周上的徑 向孔。有立軸、臥軸和斜軸回轉等三種基本形式。由于回轉臺已標準化，并作為 機床附件由專門廠生產供應，固回轉式鉆模的設計，大多數情況是設計專用的工 作夾具和標準回轉臺聯合使用。

3.翻轉式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔。使用翻轉式鉆模可減少工件裝夾 的次數，提高工件上各孔之間的位置精度。4.蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在 工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結構簡單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費時，故此鉆模的質量一般不宜 超過10 kg。5.滑柱式鉆模 滑柱式鉆模的結構已經標準化了和規格化了，具有不同的系列。使用時，只要根據工件的形狀、尺寸和加工要求等具體情況，專門設計制造相應的定位夾緊裝置和鉆套等，裝在夾具體的平臺或鉆模板上的適當位置，就可用于加工。此次設計的夾具工件是側蓋，圖為其中部分結構。

圖2.1鉆孔零件

此設計針對這四個孔設計蓋板式鉆孔夾具。

2.3 蓋板式夾具特點

蓋板式鉆模的特點是沒有夾具體。圖所示為加工車床溜板箱上多個小孔所 用的蓋板式鉆模，它用圓柱銷1和菱形銷3在工件兩孔中定位，并通過3個支承釘4 安放在工件上。蓋板式鉆模的優點是結構簡單，多用于加工大型工件上的小孔，如圖2所示。

圖2.2 蓋板式鉆模 1——圓柱銷；2——鉆模板；3——菱形銷；4——支撐釘

1）工件的定位 該套夾具采用的定位： 該套夾具采用“一銷一孔”的定位.通過一個銷及工件上一個孔及其該工件 的一個平面進行定位。其中孔限制X、Y方向上移動，銷限制繞Z旋轉。若定位銷為長銷，則出現過定位。所以定位銷為短定位銷。5 2）定位銷的選擇

從上可知此套夾具選取的定位銷為一圓柱銷實現定位，此銷應可換。按表選取 D=13，H=18。根據尺寸選取的可換圓柱定位銷為A

型:A13n6X24 GB2204-1980。在“一銷一孔”定位方式中，銷是限制Z旋轉自由度的。工件以“一銷一孔”定位時的定位誤差： 設計中兩銷為垂直放置，孔和銷皆為Ф13H7/h6。

0 由公差和配合表可知，定位孔為 Φ13 +0.018，定位銷為 Φ13 ?0.011。0 ε01XW=δg1+δj1+Δ1=0.018+0.011+0=0.029 ΔD.W=ε01XW/2=0.0146 由上述分析可知，欲減少系統定位誤差，可以采取提高定位孔、定位銷的 精度或配合類別，采用消除間隙的結構，選取孔距大的雙孔定位等，設計中選擇 的工件定位孔是Ф10，精度是7級。孔距公差為±0.015，定位平面的平面度為0.06，表面粗糙度為Ra=1.6。從對加工零件進行分析之后，可知采用蓋板式鉆模，不管是裝夾還是在效率 上都優于其他的鉆模。所以選擇了這種方案。

第 3 章 工件的夾緊計算及其選擇

3.1 工件的夾緊 3.1.1 夾緊基本原理理論

夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因工時受切削力，重力或伴生 離心力，慣性力，熱應力等的作用產生移動或振動。夾緊裝置是夾具完成夾緊作 用的一個重要的而不可以缺少的組成部分，除非工件在加工過程中所受到的各種 力不會使它離開定位時所需確定的位置，才可以設有夾緊裝置。夾緊裝置設計的 優劣，對于提高夾緊的精度和加工作效率，減輕勞動強度都有很大的影響。

夾緊對象特征 夾 緊 功 能 原 理 方 案 設 計 功能項 加工信息特征 夾緊要求特征 動力源項 原理解項 元功能解項 技術性 評價項 經濟性 社會性 備注項 應用實例 技術參數

夾緊功能原理方案設計組成結構

分析各類夾具的基本功能要求可以將夾緊裝置概括為兩類： 第一類是性能要 求，主要指定位唯一性、定位穩定性，夾緊穩定性及總體約束；第二類要求是夾 具的結構剛性、成本及易操作性、易于維修等要求。本設計目錄中功能項包括夾 緊對象特征項、加工信息特征及夾緊要求特征。夾緊對象特征項目：包括夾緊對象類型、材

料、形狀、體積、數量、物理特 性、磁性、導電性、剛性等信息。加工信息特征項：加工類型、機加工、裝配、檢測、焊接等、加工參數、切 削參數、運動參數、幾何參數等。夾緊要求特征項：主要指性能要求，包括定位要求、定位基準選擇，如特征 點、特征面。夾緊力大小、夾緊方向、夾緊行程、夾緊松開速率，自鎖性等。元件功能分析：夾緊功能主要包括四種元功能。它們是：定位功能、傳動功 能、執行功能和分度功能等輔助功能。定位功能由定位元件完成，定位元件按定 位面特征分為平面定位元件、圓孔定位元件、外圓定位元件。傳動功能由中間遞

力機構完成，該機構一般有三個作用；改變作用力的力一向、大小和自鎖作用。目前常用的有以下機構：斜楔機構、螺旋機構、圓偏心機構、杠桿鉸鏈機構、連 桿機構、聯動機構、對中機構、定心機構等。設計夾緊裝置時，應滿足下述主要要求：

1.夾緊裝置在對工件夾緊時，不應破壞工件的定位，為此，必須正確選擇夾 緊力的方向及著力點。

2.夾緊力的大小應該可靠，適當，要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的 損傷不致超出允許的范圍。

3.夾緊裝置結構簡單合理，夾緊動作要迅速，操作方便省力，安全。

4.夾緊力或夾緊行程在一定范圍內可進行調整和補償。

3.1.2 夾緊座

在不考慮重力和其它的伴生力的情況下，夾緊力的大小既與切削力的大小有 關，也與切削力對支承的作用有關。W=KM(f1Rf1+f2Rf2)N(其中 K=K1K2K3K4，K1=1.5~2，K2=1.2，K3=1.1~1.3，K4=1.2)M 為切削扭矩 W=1.8×1.2×1.2×1.2×85×(0.2×7+0.2×7)=740.28(N)Q Q 需= 需

KP/(f1+f2)=1.8×1.2×1.2×1.2×100/(0.2+0.2)=777.4N 為切削力

為簡化夾具的成本及考慮工廠實際情況，擬用螺釘夾緊裝置。計算螺釘的夾 緊力：W=2QL/ D 中/tg(α+φ1)。此公式采用中的數據以 M16 標準螺紋計算。α 為螺紋升角;t“gα=S/лD 中;φ1 螺紋摩擦角； 中螺紋中徑； 人工作用力； D Q 其中有 f=0.1(螺母端面與工件間的摩擦系數)，φ1=6。34，；計算 W=836.8（N）。很明顯，可以使用螺釘夾緊機構。夾緊座加工要求：1.表面發藍或其它的防銹處理；2.熱處理:T10A，淬火 :，HRC60~64；滲碳深度 0.2~0.6mm；3.銳邊無毛刺；4.螺紋孔以國家標準的 M16 配 做。3.1.3 夾緊壓板 夾緊支板和夾緊座的目的相同，都是夾緊工件的，保證在加工過程中工件不 移動，限制它的自由度，夾緊支板的工件接觸裝置擬用夾緊螺釘，支板在其中是 輔助支承的，最終起決定作用的還是人的操作，不同人操作同樣的夾具或者是在 夾緊的過程中

用力和速度的不同，都對工件的加工精度有影響。由于取用的夾緊 螺釘是一樣的，前面已經計算過了，在此不重復了。具體的結構見零件圖。

壓板

夾緊壓板加工要求：1.表面發藍或其它的防銹處理；2.熱處理:T10A，淬火 : HRC38~45；滲碳深度 0.2~0.6mm；3.銳邊無毛刺；4.螺紋孔以國家標準的 M27 配 做。[1] [6] 3.1.4 夾緊螺釘

根據公司的實際情況選用夾緊螺釘，人工操作。節省成本，制造夾具的時間 縮短并以國家標準的規格生產。夾緊功能的原理方案設計目錄是設計目錄應用的具體體現，由于夾具種類繁 多，如何對其進行抽象化整理，以利于運用設計目錄的結構形式，還需要更深入 的研究。建立原理方案設計目錄涉及的知識面較廣，難度較大，目錄本身的構造 規律也很復雜。這里僅作最基本的原理方案設計研究。為使工件在定位件上所占有的規定位置在加工過程中保持不變，就要用夾 緊裝置將工件夾緊.保證工件的定位基準與夾具上的定位表面可靠的接觸，防止 在加工過程中移動、振動、或變形。因為此套夾具加工的工件剛度較好，防止了切削力作用是所引起的振動，側面在加上移動壓板的定位，免除夾緊力對加工表面幾何形狀精度的不利影響夾 具的夾緊選用加工表面的松態夾緊，夾緊力的作用線不通過加工表面的周圍，使 加工表面的材料處在自由狀態下。

3.2 夾緊力的選擇 3.2.1 夾緊力方向

在保證安裝的真確可靠，減少工件的變形，定位方便和在可以減少所需夾 緊力的大小的前提下，此套夾具的夾緊方向和工件重力方向和切削方向相同。工 件的定位工作面為垂直方向上，則工件的夾緊通過工件的一個定位銷與水平方向 的移動壓塊完成。夾緊力的方向為平行重力方向垂直夾緊。

在本次夾具設計中，夾緊力是由中心螺桿和一邊壓板提供的。3.2.2 夾緊力的作用點 夾緊力的作用點是指夾緊元件與工件相接觸的一小塊面積。現在夾緊力的 方案已定。考慮夾具的結構尺寸特征可以確定夾緊力的作用點個數為2個。考慮夾緊力作用點的一般要求：① 夾緊力的作用點應能保持工件定位穩定，而不至引起工件發 生位移和偏 轉；

② 夾緊力的作用點，應使被夾緊的夾緊變形盡可能的小些； ③ 夾緊力的作用點應盡可能靠近加工表面，以提高定位穩定性。

3.2.3 夾緊力的計算

夾緊力的大小重要取決于切削P和重力G，重力是可認為不變的，而切削力 在切削的過程中是變化的。影響切削力的大小因素很多，如工件質量的不均勻，加工質量的不均勻，刀具磨損以及切削用量的變化等等。同時夾緊力也和其他因 素有關，如夾緊件和工件及工

件與定位件間接觸表面的光潔度，工藝系統的剛性 等等，因此夾具夾緊力的設計只能對其作初略的估算。W:實際夾緊力 Wi:理論夾緊力 K:安全系數

安全系數:K= K1×K2×K3×K4 式中: K1-基本安裝系數 K3-刀具鈍化系數 工件切削孔的位置如圖: K2-加工安裝系數 K4-切削特點系數

圖3.3 鉆孔零件

其加工直徑全部為12.5 [1] 此套夾具的夾緊力計算如表1: 表 1 孔號 孔坐標(毫米)孔徑(毫米)x y 1 71.81 123.61 Φ12.5 2 126.61 129.56 Φ12.5 3 77.74 57.03 Φ12.5 4 132.67 61.82 Φ12.5 切削力P:P=2.6×D×S ×HB 式中:D-鉆孔直徑 0.8 0.6 走刀量(毫米/轉)0.10 0.10 0.10 0.10

S-走刀量 HB-材料布氏硬度

HB=Hbmax-(Hbmax-Hbmin)/3=230 0.8 0.6 P1=P2= P3= P4=2.6×12.5×0.10 ×230 =134.6(公斤力)切削合力P=ΣPi=4×P1 =538.3(N)合力的位置: x=ΣPixi/ΣPi y=ΣPiyi/ΣPi 表 2 孔號 1 2 3 4 Pi 134.6 134.6 134.6 134.6 X=102.21mm 安全系數K: K= K0×K1×K2×K3×K4 取: K0=1.5、K1=1.0、K2=1.5、K3=1.2、K4=1.3 得: K=1.5×1.0×1.5×1.2×1.3=3.51 夾緊力的計算 夾緊工件所需的夾緊力w W=K×P =3.51×538.3 =1889.433(N)3.2.4 夾具精度計算與分析[3] 精度等級的選擇：首先根據所要加工的零件進行分析，看其在各方面的精度 及表面粗糙度等的要求。然后，根據設計好的夾具（即零件在夾具上的配合和裝 xi 71.81 126.61 77.74 132.67 P ix i 9665.626 17041.706 10463.804 17857.382 y=93.00mm yi 123.61 129.56 57.03 61.82 P iy i 16637.906 17438.776 7676.238 8320.972

配來確定。標準公差數值表（節錄）IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 基本尺寸 13 19 30 >50~80 46 74 15 22 35 >80~120 54 87 18 25 40 >120~180 563 100 由國家標準推薦的各公差等級的應用范圍可知： IT5～IT12級用于配合尺寸公差。其中（1）IT5（孔到IT6）級用于高精度和重要的配合處；（2）IT6（孔到IT7）級用于要求

精密配合的情況；（3）IT7（孔到IT8）級用于一般精度要求的配合。選用公差等級時，除上述有關原則和因素外，還應考慮以下問題。ａ.相關件配合的精度； ｂ.加工成本。在本次設計的夾具中可得知零件與夾具體的配合要求較高精度配合，所以選 擇(1），而用于定位零件中間的孔和軸，在鉆孔只能夠要求這個孔和軸要有較高 的位置度，所以選擇（2），鉆模板和零件上用來定位的插銷，因為它是用來對零 件鉆孔裝夾定位的，所以同樣選（2）。IT10 120 140 160 IT11 190 220 250 IT12 300 350 400

第 4 章 夾具結構分析與設計

4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置

夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯系在一起的。定位問題已在前 面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應 的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削 力、重力、慣性力等外力作用下，不發生移動和震動，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正 確。一般夾緊裝置由動源即產生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用 力，使之變為夾緊力，并執行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件。考慮到機床的性能、生產批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與 其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作 用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產生的壓力來

夾緊工件的。不過 這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機構的特點：

（1）結構簡單；（2）擴力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；

（5）夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中 間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達 到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現對 工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通 過精確的圓弧定位，實現定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松 緊螺栓實現壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規定位置上。10H7 h6 20.5H7 h6 H7 h6 技 術 要 求

1.裝成后,零件不能有松動;2.在夾緊的過程中,不至于因工件的 重力的影響而破壞正確的定位;3.夾緊時,夾緊力不應使己經獲得正 確定位的工件脫離正確的位置;4.夾緊力不致引起定位元件和對刀 元件間的位置變動;5.旋轉夾具上的零件要防止在工作 過程中松脫并加防護裝置;6.夾緊時,要注意兩邊的平衡用力.墊圈27 彈簧4×30×45 定位環 插 銷 鉆模板 鉆 套 墊圈10 螺母M10 螺桿 支承釘M10×25 壓板螺栓 螺母M27 墊圈27 圓柱頭調節支承 螺母M12 壓板 底座 序號 名

稱 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 件數 比例 件數 65Mn 65 Q235 45 ZG200-400 20Mn2 65Mn Q235 45 T8 Q235 Q235 65Mn 45 Q235 08F HT150 材 料

在這次夾具設計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定 位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環來定位。當被加工零件放到夾具 體同心圓環上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定 位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。4.2 夾具的導向

在鉆床上加工孔時，大都采用導向元件或導向裝置，用以引導刀具進入正確 的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀 具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導向裝置保證同 軸各孔的同軸度、各孔孔距

精度、各軸線間的平行度等，因此，導向裝置如同定 位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。鉆套按其結構可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆 套。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。

鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材 料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固 定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-1980。材料仍選取T10A，淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。4.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙

鉆套的類型和特點:

1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔 與鉆套外圓一般采用 H7/n6 配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產 或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。

2、可換鉆套：主要用在大批量生產中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套 和鉆模板之間加一個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內，鉆套以 F7/m6 或 F7/k6 配合裝入襯套中。

3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的 導套引導刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。

4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統稱特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃 不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內孔。

切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。

在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面的因素，確定了設計方案后，選擇了 C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。

4.4 鉆模板

在導向裝置中，導套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛 度和強度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為 固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸 下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。

4.5 總體分析夾具

在選定設計方案之前，我們到了江西消防車輛廠去參觀實習，讓我們對夾具 設計有了很直觀的認識。之后又多次去咨詢和請教廠里的工程師，這解決了我們 在設計中存在的很多問題。比如說對零件的裝夾，定位和精度分析等等。我們之 中也在校辦的工程訓練中參觀，并請教了中心的老師。這也讓我們更多的了解了 夾具設計的注意事項。在選定了設計芳案后，在導師的指導下，我們不斷的更正和優化夾具，使夾 具的設計更加滿足設計要求。

總結

經過了一個月的畢業設計，在指導老師和自己努力下，本次畢業設計終于 完成了。在設計過程中，通過各種方式收集、查閱相關資料。同時，為了增加感性認 識，也為了更好的進行設計。設計中的很多機器結構都參照工廠及訓練中心的現行設備結 構。通過這次完整的畢業設計，我們系統地回顧和復習了大學四年所學的相關專 業知識，同時也深刻體會到學習的重要性并領會到設計也是一種學習的方式。在，設計的過程中，我們綜合運用了系統的設計方法和相關設計軟件 且應用熟悉相關設計資料以及進行經驗估算等方面 有了一定程度的提高，深刻的感受到計算機和工具書及手冊在設計中帶來的便利 和幫助。通過這次機畢業設計，更加系統的了解機械制造工藝的一般過程，并且學會 了對工藝設計的整體把握，也有了較為嚴謹的科學設計方法。在本次課程設計中，能運用所學基本理論知識，正確解決工件在加工時的定位和夾緊問題，選擇合理 的設計方案，進行必要的計算，根據課題設計出符合要求、優質、高效、低成 本的夾具。并能運用所學基本理論知識，正確解決工件在加工時的定位和夾緊問 題，選擇合理的方案，進行必要的計算，根據題意設計出符合優質、高效、低成 本的夾具。也明確工序要求，了解所用機床，刀具及工序前加工情況，所以，這 次畢業設計對我來說收獲很大。但也有很多地方還有在努力學習。

參考文獻

（1）陳宏均主編．實用機械加工工藝手冊(第二版)．北京：機械工業出版社，2004（2）王先逵主編．機械制造工藝學(第二版)．北京：機械工業出版社，2007（3）王伯平主編．互換性與測量技術基礎(第一版)．北京：機械工業出版社，2004

（4）羅圣國，吳宗澤主編．機械設計課程設計手冊(第三版)．北京：高等教育出 版社，2007（5）梁炳文主編．機械加工工藝與竅門精選(第一版)．北京：機械工業出版社，2004（6）何銘新，錢可強主編．機械制圖(第五版)．北京：高等教育出版社，2004

致謝

本論文從選題到完成，每一步都是在導師的指導下完成的，傾注了導師大量 的心血。在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝！感謝我的導師***教授，他們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他們循循善誘的 教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。也感謝張卿、鄭劉斌等同學對我的幫 助和指點。他們帶領我們參觀了***，這讓我們的視野更加開闊，讓我們對夾具設計有了 更直觀、更全面的認識。在我們設計的過程中，導師也認真的指導我們畫圖和寫 論文等等的工作。在此，還要感謝***的老師們給我們的指導。

第三篇：法蘭盤夾具設計說明書

法蘭盤夾具設計

說明書

班級：

姓名：

題目：

設計法蘭盤4*Φ9mm孔的夾具 任務：

（1）繪制零件圖1張 A4紙

（2）繪制夾具零件圖1張 A2紙

（3）課程設計說明書1份

原始資料：

該零件圖樣一張；材料為鑄鐵，產量為中批量生產。

分組要求：

全班同學共39人，分為10個小組，每組4名同學，每組同學在提供 備選題中選擇一種零件。設計要求：

工藝規程可行，參數選擇正確，設計計算準確，文字語句通順，視圖繪制規整。設計時間：

一周

零件圖

目錄

一 設計目的

二 加工工藝分析

三 定位方案和定位元件的設計

四 確定夾緊方式和設計夾緊裝置

五 整體結構設計

六 確定夾具總圖的技術要求

一 設計目的

1.通過完成支架通槽加工夾具的設計，將具有查找文獻和標準的能力；且對機械生產實際中夾具的設計有進一步的了解和自身能力提高。

2.通過CAD畫圖，學生能夠將以前的機械制圖和專業知識有機結合，是一項綜合能力的提升。

3.課程設計是在學完了機械制造裝備設計和大部分專業課，并進行了生產實習的基礎上進行的一個教學環節。這次設計使我們能綜合運用機械制造裝備設計中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題。初步具備了設計一個中等復雜程度零件（氣門搖桿軸支座）的夾具設計的基本原理和方法，擬訂夾具設計方案，完成夾具結構設計的能力，也是熟悉和運用有關手冊，圖表等技術資料及編寫技術文件技能的一次實踐機會，為今后的畢業設計及未來從事的工作打下良好的基礎。

由于能力所限，經驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指導。

二 加工工藝分析

基面的選擇

工藝規程設計中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正進行。

在本工序中除保證孔本身的尺寸精度和表面粗糙度要求外，還需要保證以下的位置精度：

左右Φ9孔圓心到圓柱的軸線的水平距離分別為12mm、20mm；

該工件剛度較好，4*Φ9孔的加工精度要求不高，且本工序前，工件上的各端面和各孔均已經過加工，故為定位基準的選擇提供了有利條件。

三 定位方案和定位元件的設計

工件的定位必須解決兩個問題：即根據加工技術要求限制工件的自由度；使定位誤差控制在允許的范圍內。1.工件的定位原理

在制定工件的工藝規程時，已經初步考慮了加工工藝基準問題，有時還繪制了工序簡圖。設計來具時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位基準，均應符合六點定位原理。

六點定位原理是采用六個按一定規則布置的約束點，限制工件的六個自由度，使工件實現完全定位。這里要清楚每個點都必須起到限制一個運動自由度的作用，而絕不能用一個以上的點來限制三個自由度。因此，這六個點絕不能隨意布置。2.完全定位和不完全定位

根據工件加工表面的位置要求，有時需要將工件的六個自由度全部限制，稱為完全定位。有時需要限制的自由度少于六個，稱為不完全定位。

3.欠定位與過定位

根據加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，這就稱為定位的正常情況，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。根據加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個或兩個以上的約束重復限制，稱之為非正常情況，前者又稱為欠定位，它不能保證位置精度，是絕對不允許的。后者稱為過定位，加工中一般是不允許的，它不能保證正確的位置精度，但在特殊場合下，如果應用得當，過定位不僅是允許的，而且會成為對加工有利的因素。

定位誤差分析

1）定位元件尺寸公差的確定

夾具的主要定位元件為短定位銷。所以該定位銷的尺寸公差現規定為本零件 在工作時相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為：

2）零件規定孔4×Φ9mm在軸線 68mm圓周上，左邊孔距離軸線20mm，右邊孔距離軸線12mm，已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。

夾具體的制造誤差為：對定位孔軸線平行度為：0.02，則夾具體與鉆模板配合誤差，則經過具體計算，故誤差不超過允許誤差。

3）夾具結構設計及操作簡要說明

在設計夾具進應該注意提高勞動生產率。因此，使用鉸鏈式鉆模，一次固定4個鉆套，在一次裝夾中可以加工4個孔。本工序是粗加工，切削力較大，但是由于鉆削重要生產的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以夾緊力不直接對消切削力。但是切削力產生顛覆力矩，應該使夾緊力主法平衡。利用鉆模板夾緊Φ90突臺。

裝夾工件時，先翻開鉆模板把工件放在夾具上，由短銷定位，最后用定

位銷定好位置把鉆模板合上，把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。5.根據以上原則，工件的定位有下列兩個方案。

第一方案：以Φ20孔和一端側面為定位基準，以限制工件的自由度，在本工序前，該工件已經經過精加工，其平行度已經得到保證，優點是工件安裝穩定，但結構復雜。

第二方案：以Φ20孔和銷孔Φ4孔為定位基準，優點是工件安裝穩定，結構簡單。

從保證加工要求和夾具結構的復雜性兩方面來分析比較，應以第一方案來設計定位裝置。

為實現第一種定位方案，所使用的定位元件又有下列兩種可能性： １）２）用心軸，支承板，此方案誤差較大，不好操作。

用心軸，菱形銷，此方案定位誤差小，操作簡單，故選此方案設計夾具。

四 確定夾緊方式和設計夾緊裝置

1.夾緊的目的

工件在夾具中定位后一般應夾緊，使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用，會產生變形或位移，從而影響工件的加工質量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個重要的問題。

2.夾緊機構設計時，一般應滿足以下主要原則

1）夾緊時不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。

2）夾緊力應保證工件位置在整個加工過程中不變或不產生不允許的振動。

3）使工件不產生過大的變形和表面損傷。

４）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，手動夾緊機構必須保證自鎖，機動夾緊機構應有聯鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。５）夾緊機構操作必須安全、省力、方便，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。

3.夾緊點選擇的原則

1）盡可能使夾緊點和支承點對應，使夾緊力作用在支承上，這樣會減少夾緊變形，凡有定位支承的地方，對應處都應選擇為夾緊點并施以適當的夾緊力，以免在加工過程中工作離開定位元件。

２）夾緊點選擇應盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過大夾緊變形的位置。

４．對夾緊機構的設計要求

１）可浮動 ２）可聯動 ３）可增力 ４）可自鎖

根據以上原則和要求，應該使夾緊力落在剛性較好的部位，因該工件的剛性較好，且使用螺母擰緊。因此不需要另外施加夾緊力。

五 整體結構設計

一.1）鉆床夾具結構的選擇

在設計鉆床夾具時，首先需要考慮的問題是根據工件的形狀、尺寸、質量和加工要求、工件的生產批量、工廠的工藝裝備技術狀況等具體條件，來選定夾具的結構類型。然后再進一步解決保證和提高被加工孔的位置精度問題。

2）鉆床夾具的特點和主要類型

各類鉆床和組合機床鄧設備上進行鉆、擴、鉸孔的夾具，統稱為鉆床夾具。由于在鉆孔時不便于用試鉆發法把刀具調整到規定的位置、采用劃線加工則精度低，生產效率低，故當生產批量較大時，常使用專用鉆床夾具（鉆床夾具習慣是上稱鉆模）在鉆床夾具上，一般都裝有距定位元件一定距離的鉆套，通過它引導刀具就可以保證被加工孔的坐標位置，并防止鉆頭在切入后的偏斜。

3)鉆套和鉆模板的設計

鉆套的作用是確定被加工工件的位置，引導鉆頭、擴孔或絞刀并防止在加工過程中發生偏斜。鉆模板與夾具體接連，它是保證鉆床夾具精度的重要零件。按鉆模板在夾具體上鏈接方式可以分為一下幾種。

1.固定式鉆模板 固定式鉆模板靠螺釘和銷釘固定在夾具體上，在裝配后鏜鉆套底孔，保證鉆套底孔的位置精度要求。因此，固定式鉆模板精度高，但裝卸工件不方便。

2.鉸鏈式鉆模板 鉆模板采用鉸鏈與夾具體鏈接，可以方便的打開，便于裝卸工件、清理切削，對于鉆孔后需要攻螺紋尤為合適。但鉆套位置精度較低，結構也較復雜。

3.可卸式鉆模板 可卸受的鉆模板以倆孔在家具提上的組圓銷和菱形銷定位，并用鉸鏈螺栓將模板和工件一起夾緊，加工完畢需將鉆模板卸下工件。其工件原理與蓋板式鉆床夾具相似。使用這類鉆米版時，裝卸模板費時費力，鉆套的位置精度較低，故一般多在其他形式的鉆模板不便于裝卸工件時采用，當工件有幾個加工面時，為便于裝卸工件，可將其中的一個或倆個工作面的鉆模板做成可卸式的。

4.活動式鉆模板

在一些情況下，鉆模板往往不能像上述鉆床夾具一樣設置在夾具上，而是將它連接在主軸箱上，并隨主軸箱而運動，這種鉆模板稱為活動鉆模板。

5.二、由零件結構圖（如下圖）尺寸設計夾具各部件的結構尺寸

1）底座

底座使用HT200的鑄造成型，進行時效處理，消除內應力，具有較好的抗壓強度，剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上。

2）固定導向件

固定導向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩定性，且在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產周期短，成本低。

3）鉆套、襯套的選擇

因為為中批量生產，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標準可換鉆套，材料

為T10A。查機械手冊，鉆套與襯套之間采用用H7n6F7m6配合，襯套與鉆模之間采配合。當鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉動及退刀時脫出。

4）鉆模板

5）開口墊圈的結構如圖所示：

六 確定夾具總圖的技術要求

１． 夾具總圖上應標注的技術要求

１）２）３）夾具外形的最大輪廓尺寸

定位副的配合公差及定位支承間的位置精度

引導副的配合公差帶、引導元件間的位置精度及其一個引導元件對定位元件的位置精度 ４）夾具（指定位元件）對機床裝夾面間（即夾具安裝面）的相互位置公差 ５）其他結合副的公差帶及相互位置精度

２． 機床夾具技術要求允差值的確定

在確定時可分兩種情況考慮： １）２）直接與工序位置精度有關的夾具公差 這種情況一般可按下列原則估算夾具公差：

夾具上的線性尺寸公差及角度公差Tj=(1/5——1/2)Tc。

夾具工作表面相互間的距離尺寸公差及相互位置公差Tj=(1/3——1/2)Tc；

當加工尺寸為未注公差尺寸時，夾具的線性尺寸公差取0.10mm。

３）與加工要求無直接關系的夾具公差

設計感想

通過這次夾具設計，我在多方面都有所提高。通過這次夾具設計，綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識進行一次法蘭盤夾具設計，鞏固與擴

充了法蘭盤孔夾具設計等課程所學的內容，掌握氣法蘭盤孔夾具設計的方法和步驟，掌握法蘭盤孔的夾具設計的基本模具，了解了夾具的基本結構，提高了繪圖能力，熟悉了規范和標準，同時獨立思考的能力也有了提高。

課程設計是我們專業課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會，從事職業工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎．

一周的課程設計結束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，和同學們相互探討，相互學習，相互監督。學會了合作，學會了寬容，學會了理解。

在這次設計過程中，體現出自己單獨設計夾具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發現自己平時學習的不足和薄弱環節，從而加以彌補。

在此感謝我們的老師.，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我們工作、學習中的榜樣.這次模具設計離不開老師的細心指導。

同時感謝對我幫助過的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼。

由于本人的設計能力有限，在設計過程中難免出現錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。

參考文獻

【1】 李余慶，孟廣耀.機械制造裝備設計.機械工業出版社，第二版.——北京： 2008.【2】 王 棟，李大磊.機械制造工藝學課程設計指導書.機械工業出版社，——北京：2010.【3】 吳 拓，現代機床夾具設計.化學工業出版社.-——北京： 2009.

第四篇：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

第五篇：夾具設計課程設計說明書

目 錄

一、序言···············································2

二、設計任務說明·······································2

三、工件的安裝順序·····································3

四、定位元件選擇設計··········································3

五、夾緊機構···········································4

六、導向裝置的選擇·····································3

七、夾具的總體設計·····································3

考文獻·················································4

序言

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。

二、設計任務說明

本次課題設計是要為此圖中的端蓋（零件材料為45，需要大量生產，年生產量大于5000件）設計一套鉆φ20側孔的夾具，實現將工件定位，精確和方便的完成鉆孔工作，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。

圖1-3-1

三、工件的安裝順序

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,工件的裝卸位置如上圖1-3-1右側刨面圖。

工件由左向右安放定位，由右向左抽取出來。所以定位元件選擇短銷、大平面組合定位、外端圓面添加平面支持釘定位和支持；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。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。

四、定位元件選擇設計

由于該零件的加工是鉆φ20孔并以φ50孔內表面作為定位面，屬與孔定位類型，因此本次設計采用的定位元件為短銷、大平面組合定位。，限制工件5個自由度；夾裝工件時，工件孔與短銷、大平面表面的剛性接觸，精準度要求較高，分別限制工件的X、Y、Z方向的移動自由度以及X、Y方向的旋轉自由度。

工件定位短銷φ50與加工工件之間間隙配合，便于工件加工時裝取和定位。大端面為φ90的圓平面，定位工件φ120的右端面，兩者結合限制了工件5個自由度。工件的徑向Z方向的轉動自由度在工件的夾緊時被限制；工件大端面230x230的側面的可調支持釘的頂面為φ40的支持平面，除了支持工件之外，限制的工件Z方向的轉動自由度，精確的工件的鉆孔位置。

工件的加工要求限制6個自由度，短銷大平面定位元件和可調支持釘符合設計要求，而且可以準確定位鉆孔的位置。

短銷大平面定位元件固定在夾具體上，選用4個內六角M8的螺釘鏈接在夾具體右側面。螺紋孔的分度圓為φ70程90°分布。鉆孔定位的可調支撐釘與夾具底盤M15的螺桿螺紋連接，依靠M15螺母鎖緊。

五、夾緊機構 1.夾緊力的方向的確定：

夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，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。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：

夾緊力的作用點不能破壞定位，而且應選擇在工件剛度高的部位。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。夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形。3.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。工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。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；操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。依據工件加工（大批量生產）設計要求及夾具的設計，本套夾具的夾緊機構采用偏心夾緊機構，操作簡單、動作迅速，缺點是自鎖性能較差、增力較小。工件鉆孔的受力與夾緊力相互垂直，而且工件加工的環境平穩，工件鉆孔的垂直方向有支持力，所以偏心機構的夾緊機構符合本次夾具設計要求。

夾緊機構的零件裝配及配合；（1）夾具體與滑套之間過盈配合，夾緊軸與滑套間隙配合（2）夾緊軸與滑套間隙配合并且涂抹黃油潤滑；左端配合開口墊圈夾緊工件；右端先安裝壓緊回力彈簧后，裝入夾具體，端口安裝塑膠夾緊墊片，偏心輪安裝在最右端M6螺母螺栓連接。

六、導向裝置的選擇

導向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，鉆床夾具中鉆頭的導向采用鉆套，大量生產的工件需要采用可換導向鉆套來加工工件，來提高其工作的連續性和其工作效率。選擇導向裝置： 用于鉆床零件加工的可換導向鉆套，更換導向鉆套，只需松動固定螺釘然后將導向鉆套，逆時針轉動，當缺口轉到螺釘位置時即可取出，更換方便迅速。

鉆夾具中的導向鉆套,除要求它引導鉆頭，鉆出正確的孔外，還要求它能在裝卸時快而準確。

導向裝置零件鏈接裝配；鉆模板與夾具體之間用4個M8的螺栓連接，導向襯套φ36與鉆模板之間過盈配合；導向鉆套φ28與導向襯套之間間隙配合；導向鉆套的缺口被螺釘固定在鉆模板上，固定和便于裝卸導向鉆套。夾具體與夾具地盤。之間用4個M8的螺栓連接。

七、夾具的總體設計

夾具使用的零件材料盡可能統一。夾具體、夾具底盤、導向板使用鑄鐵材料，加工平面也比較少，也易于加工；導向鉆套、螺釘、螺栓、螺母、墊片、夾緊彈簧選用標準零件。短銷大平面定位套、夾緊軸、導向襯套、夾緊軸滑套、支持釘的平面是設計件，加工平面較多、加工精度要求比較高。偏心輪、開口墊片、夾緊墊片是設計件，加工平面不多、加工精度要求也不高。

加工導向鉆套距加工工件的距離是8mm；如果距離較遠影響加工精度，對加工鉆頭的也有較高的長度要；夾具底盤有四個缺口用于固定在機床上；夾具設計進可能緊湊。

參考文獻：

[1] 邱宣懷主編《機械設計》（第四版），高等教育出版社，1996年10月。[2] 馬保吉主編《機械設計基礎》，西北工業大學出版社，2005年9月。[3] 王先逹.機械制造工藝學[M].2版.北京：機械工業出版社，2006.