第一篇：夾具畢業論文
目 錄
第一章夾具的簡單介紹………………………………………….3
1.1夾具的分類??????????????????????
31.2夾具設計的基本要求??????????????????3 第二章 汽車前拖鉆孔夾具的作用及分析??????????3
2.1汽車前拖勾鉆孔夾具的作用……………………………………….3 2.2汽車前拖鉤零件的分析…………………………………………….4 2.3夾具的分析及定案??????????????????..4 第三章夾具的設計???????????????????4
3.1 導向裝置設計????????????????????4 3.2鉆套類型的選擇與設計?????????????????4 3.3定位元件的確定????????????????????5 3.4加緊裝置???????????????????????6 3.5 夾具體的結構設計???????????????????7 3.6夾具的安裝??????????????????????8 ３.7誤差分析???????????????????????8 第四章 夾具使用注意事項、保養及維護??????????9 結束語?????????????????????????10
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【前言】： 選題背景
隨著生活水平的提高，人們喜歡上了自己開車野外旅行，但這也是用到拖鉤機率最大的時候，根據這一狀況選擇了汽車前拖鉤鉆孔夾具設計。同時我們也對夾具有一定的了解。
2設計目的
通過對汽車前拖鉤鉆孔夾具設計，再通過在設計中在的一些規律進行探討后，提出了在前拖鉤鉆孔夾具設計中所應該遵循的原則和基本條件。因為在現階段的生產中，前拖鉆孔夾具的設計充滿了豐富的特殊性。不管在生產上的還是在使用方面要做到100%的滿意是不可能的，所以在設計方面只可能盡量的使在生產或是在使用方來說，做到便捷化、簡約化、消耗功率最小化。從而達到生產率的提高，給公司或企業帶來更多利潤。
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第一章夾具的簡單介紹
1.1夾具的分類
夾具的分類我們就以機床夾具為例，機床夾具的種類很多。
1）按使用機床類型分類，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他機床夾具等。
2）按驅動夾具工作的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具和自夾緊夾具等。
3）按專門化程度可分為以下幾種類型的夾具：
a通用夾具 通用夾具是指已經標準化、無需調整或稍加調整就可以用來裝夾不同工件的夾具。如三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗和萬能分度頭等。這類夾具主要用于單件小批生產。
b 專用夾具 專用夾具指專為某一工件的某一加工工序而設計制造的夾具。結構緊湊，操作方便，主要用于固定產品的大批大量生產。
c 組合夾具 組合夾具是指按一定的工藝要求，由一套預先制造好的通用標準元件和部件組裝而成的夾具。使用完畢后，可方便地拆散成元件或部件，待需要時重新組合成其他加工過程的夾具。適用于數控加工、新產品的試制和中、小批量的生產。
d可調夾具 可調夾具包括通用可調夾具和成組夾具，它們都是通過調整或更換少量元件就能加工一定范圍內的工件，兼有通用夾具和專用夾具的優點。
１．２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)夾具應滿足零件加工工序的精度 特別對有多次加工工序的工件，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。
3)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。
5、能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本 夾具元件的材料選擇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，目前在世界各國都已相當重視。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，宜采用如氣壓、液壓等高效夾緊裝置；而小批量生產中，則宜采用較簡單的夾具結構。
第二章 汽車前拖鉆孔夾具的作用及分析
2.1汽車前拖勾鉆孔夾具的作用
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由于生產的需要，為了提高生產或運輸的效率。在必要的情況下汽車的前拖勾鉆孔夾具應運而生，其主要作用表現在以下幾個方面： 1）縮短輔助時間，提高勞動生產率
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）降低對操作工人的技術要求和工人的勞動強度
由于多數專用夾具的夾緊裝置只需工人操縱扳手、手柄即可實現對工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調整工件的時間與難度，或者根本不需要找正和調整，所以，這些專用夾具的使用降低了對工人的技術要求并減輕了工人的勞動強度。
2.2汽車前拖鉤零件的分析
根據圖1可得基準面為上面的兩臺階面所在的平面。我們的目的是要鉆削φ17mm、φ13mm、Ra3.2粗糙度的兩孔，工件材料45＃鋼，數量為為中批量。兩孔的中心距為74mm。拖鉤兩臺階邊距長為103.5mm。兩圓面為φ34mm和φ25mm。
2.3夾具的分析及定案
鉆削兩孔，主要是考慮的兩中心孔距的確定，加緊裝置，定位基準。根據零件圖1的分析基準面必須為上面的兩臺階面所在的平面，這樣才能做到零件能夠與車子很好的裝配。這樣我們推出上下加緊裝置上面為固定的，下面為活動的螺釘鎖緊裝置。兩中心孔距的確定需設計兩鉆套定位，其中心距剛好要與需要加工零件的兩中心孔距一致。以圓弧面的兩最大端和最左端確定縱向和橫向定位。縱向的夾擊用螺釘鎖緊。如此六個自由度我們控制了五個，可以完全滿足加工要求。
第三章夾具的設計
3.1 導向裝置設計
根據產品加工圖紙和產品技術要求,知此套夾具需要在上定位板1上鉆兩個φ17mm、φ13mm的鉆套,其簡圖如圖2所示：
3.2鉆套類型的選擇與設計
鉆套是鉆模上的特有元件，用來引導刀具以保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統的剛度。
1.鉆套類型。鉆套可分為標準鉆套和特殊鉆套兩大類。根據需要選用了標準鉆套，其中標準鉆套分為固定鉆套、可換鉆套和快換鉆套三種。標準鉆套其結構參數、材料、熱處理等可查“夾具標準”、或“夾具手冊”
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圖1
圖2
根據汽車錢拖鉤鉆孔加工的需要選用了快換鉆套，根據本工件需要及加工效率尺度精度的要求。鉆套與鉆模之間采用F7／M6或F7／K6配合，當鉆完孔后，可換下螺釘，更換新的鉸孔鉆套，螺釘能防止加工時鉆套能動或退鉆頭時隨鉆頭拔出。
2鉆套的導向長度鉆套的高度H增大時，則導向性能好，刀具剛度提高，加工精度高,但鉆套與刀具的磨損加劇。一般選取H=1-2.5d。（其中d為所加工鉆套的孔徑）。
3.鉆套的尺寸選擇：一般鉆套導向孔的基本尺寸取刀具的最大極限尺寸，采用基軸制間隙配合，鉆孔時取其公差F7或F8，粗鉸孔時公差取G7,精鉸孔時公差取G6。
4排屑空間h是指鉆套底部與工件表面之間的空間。增大h值，排屑方便，但刀具的剛度和孔的加工精度都會降低。由于設計的夾具鉆對HT200材料所設計。所以選用h=(0.7-1.5)d。
5鉆套的材料選擇
由于鉆套孔徑d≤26mm所以選用45號剛制造，熱處理硬度為58-64HRC。生產技術要求為:1.d對D的徑向跳動不大于0.01毫米;2.d公稱尺寸系刀具的最大尺寸,其允許差為+0.003~+0.013;3.熱處理：T10A,淬火HRC60~64;滲碳深度0.8~1.2mm。4.表面發藍或其它的防銹處理,銳邊無毛刺。
3.3定位元件的確定
在選擇定位方案時，由于定位方式多種多樣，對定位基準、限位基準的確定也有幾種不同方
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法，此處采用以下觀點: 工件以臺階面上面平面、側面和圓弧面為定位基準，工件以平面與定位元件接觸，此平面就是定位基面，它的理想狀態(平面度誤差為零)是定位基準。但對于已經加工過的平面，通常忽略其平面度誤差，所以認為，定位基面就是定位基準，二者重合；側面和圓弧面以兩v型槽來確定滴定位。即加緊裝置為定位三面，夾緊兩面，有一面未限定的正好與加工的方向反向。可以不作要求，在夾緊的時候，留有稍微大點的余量即可。其夾緊方式從總裝圖上可以清晰地看出，在此不在作過多的敘述。
工件的定位誤差分析，是設計的重點和難點之一。基準位移誤差如：基準不重合誤差，構成了定位誤差，這些基本概念定義準確嚴密，在實際的設計過程中需要費一定的時間，用實際例子來說明基準位移和基準不重合這兩項誤差產生的原因及對加工尺寸的影響，但一涉及到兩項誤差的合成問題，即定位誤差對工序要求的影響，常常容易混淆。與其他定位誤差相比較，此夾具取用最基本的定位方式。
定位v型槽加工要求：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0.8~1.2mm；3.銳邊無毛刺。
3.4加緊裝置
3.4.1 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，才可以沒有夾緊裝置。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。
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
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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：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。
3.4.2加緊裝置的設定
使用螺釘加緊，既簡化夾具的成本又適應實際生產情況。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;tgα=S/лD中； φ1螺紋摩擦角；D中螺紋中徑；Q人工作用力；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公斤力。很明顯這個力足以使零件加緊。
這里的加緊螺釘，根據公司的實際情況選用夾緊螺釘，在其上面做微小改變即可。如在橫向加緊中需在螺釘上面焊接一個v形槽來定位加緊圓弧面；在上下加緊中可以直接旋緊使之加緊并起到承受主要壓力的作用。這樣可以節省成本，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。
3.5 夾具體的結構設計
夾具體整體輪廓尺寸如下：底座尺寸即板1等于160x110x10毫米，上有4個螺釘孔，上螺
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釘柱之用，；上貼板尺寸160x110x10毫米, 兩個分別為直徑為19mm和直徑23mm的鉆套空孔；中間板2為160x110x10mm，上裝有上下的緊固螺釘，m16的；各螺釘柱為m16,肩寬為10mm主要使三板牢固連接，并起到三塊板的定位作用;V型槽尺寸為60x50x28mm,其用m10的螺釘固定與板2左端上用來定位零件的左端面；擋板40x40x28毫米也用m10螺釘固定于板2上，主要起到橫向定位；此模型是取用最基本的，最簡單的大眾化模型。夾緊擬取方案：吃零件為鉆床加工，所以其夾具所受到力不是很大，所以可以用螺釘加緊和支撐，此設計的好處是裝夾工件方便。上貼板上還需焊接一個為m10的緊固螺釘。具體如后面圖所示。
3.6夾具的安裝
當夾具的各個零件生產出來后，就要對它進行安裝。安裝夾具看起來是非常簡單的事情，但是不同的人安裝同樣的夾具，其安裝的夾具誤差都不一樣。(從瑞士手表的安裝準確度，其秒針走時誤差一年相隔一秒與一星期相隔一秒的例子得啟示)公司有專人安裝夾具的隊伍，在某些程度上提高了安裝精度。在安裝夾具的過程中要注意一些事項：
１）先把各個面上的零件根據制作標準裝上去。
2)再一次連接好三塊面，必須板與板之間要平行，跟據要使之達到設計要求。
３）墊鐵留有余量，在安裝上去后，等檢驗精度的時候再磨削部分余量至達到要求。按照磨損規則是盡量的初次磨削最少的余量，可以使使用時間加長,減少成本。
４）襯套用專用的夾鉗裝入，實際裝入時應有一定的阻力，最佳效果是一次性裝入。鉆套以旋轉的方式逐漸裝入，當裝入大約2/3時候旋出，再完全裝入。
５）定位柱套入后即旋緊螺母，當需要調整精度時再作更換，一般情況是不需要調整和更換的。
３．7誤差分析
3.7.1定位誤差分析
工件的定位就是使同一工序中的所有工件逐次放置到夾具中，使之占有正確的位置的工藝過程。一批工件逐個在夾具中定位時，由于定位基準與工序基準不重合、定位副制造不準確等原因，使得各個工件在夾具中占據的位置不可能完全一致，勢必產生定位誤差，即工件在夾具中因定位不準確而產生的工件加工誤差。
定位誤差實際上是一批工件采用調整法加工時，由于定位所造成的工件加工面相對于工序基準的位置誤差。假定在加工時，夾具相對于刀具及切削成形運動的位置經調整后不再變動，那么
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可以認為加工面的位置是固定的，這樣工件加工面相對于其工序基準的位置誤差就是由于工序基準的位置變動所引起的。所以，定位誤差也就是工件定位時工序基準在工序加工要求(位置尺寸或位置精度)方向上的位置變動量。
應用夾具CAD系統設計夾具時，在未選定夾具定位方案的具體結構之前，尚不能建立定位尺寸鏈。在系統確定了夾具定位結構之后，就可以根據具體結構建立定位尺寸鏈進行正計算或反計算。a)正計算就是當已知定位結構中有關定位元件尺寸的公差時，用定位尺寸鏈求解封閉環公差(即定位誤差)。如果所求的定位誤差值在允許的公差范圍之內，則表明所確定的定位元件的尺寸公差能滿足精度要求。否則不能保證精度，就需調整定位結構中定位元件的尺寸公差。如果這些公差無調整的余地則需考慮重新確定定位結構。b)反計算就是已知封閉環的尺寸及公差,確定各組成環的公差,即將允許的定位誤差合理地分配到各組成環中去。
3.7.2裝備誤差分析
“機床夾具裝配調整及夾具精度檢驗”實驗，認識到夾具制造工藝特點和工件加工精度的保證方法，認識到夾具總裝圖公差配合與技術要求的實際意義。從而使我在進行夾具設計時明白到底應標注哪些技術要求有其意義。
安裝誤差與定位誤差：在應用夾具安裝工件時,往往由于下列幾種因數引起工件的安裝誤差： 1.夾具本身的誤差;2.夾具在機床上的安裝,調整誤差;3.夾緊時,整個夾具或其它元件受力后產生彈性變形;4.工件的定位基準與定位元件接觸后的變形;5.由于工件的定位基準與設計基準不重合而引起的誤差;6.由于工件的定位基準面與定位元件之間的間隙引起的工件可能的最大的位移。
小結:在實際工作中，應多讀些典型機床夾具總圖，多調試一些夾具，多了解一些夾具結構方案，從中多學習一些結構工藝性方面的知識，使設計能力有所提高。
第四章 夾具使用注意事項、保養及維護
1）使用前對限位尺寸檢查是否還保持正確位置；
2）如果擋銷磨損超差，可以進行打磨修復；如果擋板、插銷、定位錐頭銷磨損超差，可以
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重新組裝，錯開磨損部位后繼續使用。
3）使用后需要涂防銹油。
4)在操作中不得用錘子、扁鏨或其它物品啟動按鈕和敲擊夾具任何部位（夾具有塑料墊片的，工具可放在基準面上，但要輕拿輕放）。
5)嚴禁在夾具上堆積過多板件，破壞夾具或其它元件。
工裝設計的質量，對生產效率、加工成本、產品質量以及生產安全等有直接的影響，為此，設計焊接工裝時必須考慮實用性、經濟性、可靠性、藝術性等。
在機械設計和制造過程中，普遍存在尺寸鏈問題。在把零件組裝成機器的過程中，也就是將零件上有關的尺寸進行組合和積累。由于零件尺寸存在制造誤差，因此裝配時也就會有誤差的綜合和積累。累積后形成的總誤差將會影響機器的工作性能和質量。這就形成了零件的尺寸誤差和綜合誤差之間的相互影響關系。設計工裝夾具也不例外。合理地確定零件的尺寸公差和形位公差顯得很重要。
結束語：通過這一階段的畢業設計，我受益匪淺，不僅鍛煉了良好的邏輯思維能力，而且培養了棄而不舍的求學精神和嚴謹作風。回顧此次畢業設計，是大學三年所學知識很好的總結。此次的設計不僅重溫了過去所學知識，而且學到了很多新的內容。相信這次畢業設計對我今后的工作會有一定的幫助。所以，我很用心的把它完成。在設計中體味艱辛，在艱辛中體味快樂。最后，我要衷心的感謝教育過和指導過我的各位老師，感謝給予我幫助的朋友們，謹獻上我最真摯的祝福。
【參考資料】
1、《機床夾具設計》肖繼德，陳寧平：北京機械工業出版社，2000年
2、《簡明機械零件設計使用手冊》胡佳秀，北京機械工業出版社，1999年
3、《機械設計基礎》孫寶鈞，北京機械工業出版社，1995年
4、《機械制圖》周鵬翔，北京高等教育出版社，1993年
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夾緊螺釘
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鉆套
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13技能成就未來
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：畢業設計--夾具模版
安徽機電職業技術學院
畢 業 設 計
課題: 偏心軸承夾具設計
系（部）：
機 械 工 程 系
專 業： 機械制造與自動化 班 級： 機自3082 姓 名： 周 潤 之
學 號： 1204083095 指導教師： 王 甫
2011 ～ 2012 學年第 一 學期 畢 業 設 計 任 務 書
專業：機械制造與自動化 班級：機自3092 學生：葛日龍 一：設計題目：
螺紋球形軸工藝設計 二：設計內容：
設計螺紋球形軸加工工藝，用數控車床加工；
根據要求，選擇機床、刀具、夾具、毛胚，編寫加工程序。加工零件。
繪制加工工藝圖 制作加工工藝卡片 三 原始文件
規定設計要求的圖紙一張
四：完成日期：2012 年 2 月 28 日
指導教師：
年 月 日簽發
目 錄
前言…………………………………………………………………………………1 摘要（包括關鍵詞）………………………………………………………………1 第1章 概述………………………………………………………………………1 1.1零件圖的分析……………………………………………………………11 1.2 機床選擇分析……………………………………………………………1 1.3夾具選擇分析……………………………………………………………3 第2章 選擇工藝方案....................................................6 2.1 分析加工對象 ……………………………………………………………… 4 2.2零件工藝性分析…………………………………………………………6 2.3制訂夾具設計方案…………………………………………………………6 第3章 定位誤差確定……………………………………………………………14 3.1 定位誤差分析和確定………………………………………………………14 3.2 定位元件設計………………………………………………………………1 3.3 定位誤差分析與計算…………………………………………………………14 3.4 定位誤差的校核……………………………………………………………1 第4章 夾緊力確定…………………………………………………………………1
4.1 工件夾緊力的分析…………………………………………………………1 4.2 夾緊裝置的設計……………………………………………………………1 4.3 夾緊力的計算………………………………………………………………1 4.4 夾緊力的校核………………………………………………………………1 第5章 定位元件的設計……………………………………………………………
1（這些由學生自己設計而定，有的可以有，有的可以沒有）5.1 機架設計……………………………………………………………………1 5.2 鉆模板設計…………………………………………………………………1 5.3 定位盤設計…………………………………………………………………1 5.4 可換鉆套設計………………………………………………………………1 5.5 定位銷、開口墊片及墊片設計……………………………………………1 畢業總結…………………………………………………………………………… ……18 致謝……………………………………………………………………………………19 參考文獻…………………………………………………………………………………20 附錄一（夾具零件圖紙）………………………………………………………………21 附錄一（夾具零件的加工工藝卡）……………………………………………………21
叫學生按照這個目錄搞，內容可以自行加減，大約30頁左右紙即可。圖紙要拼起來要有一張A0圖紙大即可。
這里的內容有很多不合適的地方，請自行根據情況更改，目錄大致按照這個，自行調整。
按照這個目錄來，內容是拼湊的，參考一下。
前 言
畢業設計是我院大學的全部基礎課、技術基礎課之后進行的，這是我們在對所學課程的深入綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的訓練，突出綜合素質的培養，并注意加強專業知識的廣度，積極吸納新技術，體現了應用性、實用性、綜合性和先進性。因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。在這次畢業設計之我通過在畢業工作前的這次綜合性訓練，使我在下面幾方面中得到了很好的鍛煉：
（1）通過本次設計課程的學習，我掌握了沖壓彎曲工藝過程設計及模具設計過程的基本方法，合理選擇、使用和維護沖壓設備，具有設計中等復雜程度沖壓見的沖壓工藝及模具的能力。
（2）分析零件工藝了解并運用冷沖模課程中的基本理論知識以及在冷沖壓生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的工藝尺寸確定等問題。
（3）提高了結構設計能力。通過設計冷沖模的訓練，根據被加工零件的加工要求，能設計出高效，經濟合理且能保證加工質量的模具的能力。
（4）掌握基本技能訓練得到提高，如分析計算，繪圖以及合理的選擇符合零件加工要求好的方法。
（5）提高了我在模具設計中如何解決問題、如何分析問題的能力。對我個人而言，我希望通過學校這次畢業設計對我三年來所學是專業課程進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己發現問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國的建設打一個良好的基礎。
由于個人能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教，本人將表示真誠的感謝！
摘要
本設計說明書是圍繞著該零件所設計的偏心軸承夾具，是鉆床專用夾具。夾具的材料為Q235，精度等級為自由公差，即IT14級。可換鉆套的材料為45鋼，表面滲碳。本設計說明書是以正確的參數、表格和插圖對夾具進行解析和參照，是一本圖文并茂的設計說明書。本偏心軸承夾具的設計是先對其進行工藝分析、計算，然后再以計算的數據及參考夾具國家標準畫出裝配草圖、零件圖等等。由于該零件的外形結構可視為圓形，鉆模的構造應該選用帶分度裝置的回轉式鉆模； 該夾具具有一定的通用性，生產效率高，精度一般，操作方便及易安裝和維修，可以更換鉆套、鉆模板、定位盤、開口墊片和定位銷。制造簡單、成本低，安裝簡單，使用時工件與定位盤的配合精度要求較高，且要保證機架與定位盤的潤滑度，夾具壽命較低。
關鍵詞：
通用性、經濟性、可行性。1.
第四篇：夾具說明書
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
直徑從1毫米以下至120毫米的所有規格鉆頭都可以使用鉆床加工。
臺式鉆床的加工范圍通常在15毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在15~75毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在25~120毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號和功率不同。最小的高速臺鉆的功率只有200W，最大的搖臂鉆的功率可以達到25KW。
臺鉗常用在立式鉆床和臺式鉆床上，只能夾持小型零件，大中型零件通常在搖臂鉆上加工，直接夾緊在工作臺上。Z5025型號立式鉆床，最大鉆孔直徑25mm，主軸端至底面距離1000mm，主軸級數9級，主軸轉速范圍500-2000轉每分鐘，主軸行程200mm，外形尺寸1050×687×1980。
1.3零件工藝分析
本次課設是要為此圖1-3-1中的后托架設計一個鉆?6和M6孔的夾具，最終實現將工件定位，更加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。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
3783±0.0563±0.050.08B0.07A1.60.07A25607φ42217R86+00.025R25671.635±0.07312B1.6501205R7A0.0325φ30.20+0.2φ8φ25.5+0.308121610C-CRz50M6CRz50126.36.32-φ132-φ***215锪平156072-φ13R120Rz5026.31.620C2-φ10錐孔裝配鉸孔92未注明圓角半徑為R3—5.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。
431.φ4606R8φ6Rz50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.夾具結構設計
2.1定位機構
φ10R854-φ363242.545°4220216φ1016539425931***5240804230φ4.5技術要求1.外輪廓倒角為R10。2.突臺倒角為R2。1434φ22φ16φ12
圖2-1-1定位平面
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。
2451044 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鉆φ6孔并以外表面作為定位面，屬面定位類型，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。.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。
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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。
圖2-2-2夾緊機構 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
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夾具體的總體設計圖:
2.4繪制夾具裝配圖
圖2-3-1總體圖 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
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）工件
（2）活動墊片（3）內六角螺栓（4）削邊銷
（5）夾具體
（6）六角螺母
（7）平墊圈
（8）圓錐銷（9）圓錐銷 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
（10）圓柱螺旋壓縮彈簧（11）臺肩銷
（12）調整螺栓
（13）內六角圓柱頭螺釘（14）壓板
（15）墊片
（16）螺栓
（17）內六角圓柱頭螺釘（18）定位塊
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
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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。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
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，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。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
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。兩周來，我時刻體會著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，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。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。
感謝老師的細心指導！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
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
第五篇：夾具課程設計
課程設計說明書
課 程 名 稱 機械制造裝配設計
設 計 課 程 鉆模夾具設計 專 業 機械設計制造及其自動化 姓 名
年 月 日
課 程 設 計 任 務 書
機械械工程 系 機械設計制造及其自動化 專業 學生姓名 班級 學號
課程名稱： 機械制造裝備設計 設計題目： 鉆模夾具設計
課程設計內容與要求：
設計內容：鉆削夾具裝配圖一張，零件圖一張。要求：
1、設計（裝配圖按夾具要求設計，相關的配合尺寸要標明，在說明書中要有夾具定位計算，夾緊等方案的選擇）。
2、零件圖要符合工程圖的根據要求，圖紙的標題要有材料。
設計（論文）開始日期 年 月 日 指導老師
設計（論文）完成日期 年 月 日
年 月 日
課 程 設 計 評 語 第 頁
機械械工程 系 機械設計制造及其自動化 專業 學生姓名 班級 學號
課程名稱： 機械制造裝備設計 設計題目： 鉆模夾具設計
課程設計片篇幅：
圖 紙 共 2 張
說明書 共 16 頁
指導老師評語：
年 月 日 指導老師
目 錄
序言................................................................................................................................1 第一章 設計準備工作..................................................................................................2
1．1 設計前的準備工作.........................................................................................................2
1．1．1明確工件的年生產綱領....................................................................................2 1．1．2 機床的選擇.......................................................................................................2 1．2 熟悉工件圖.....................................................................................................................2
第二章 夾具設計..........................................................................................................4
2.1 定位方案...........................................................................................................................4
2．1．1 定位基準的選擇...............................................................................................4 2．1．2 定位元件的布置...............................................................................................5 2．2 結構方案.........................................................................................................................5
2．2．1 夾具體設計.......................................................................................................5 2．2．2 分度裝置設計...................................................................................................7 2．2．3 對刀—導向裝置設計.......................................................................................8 2．2．4 加緊裝置設計...................................................................................................9 2．3 夾具裝配圖的繪制.......................................................................................................10 2．3．1 夾具裝配圖上尺寸、公差的標準.................................................................10 2．3．2 夾具公差與配合的選擇.................................................................................11 2．3．3 夾具裝配圖上形位公差的標準.....................................................................11 第三章 方案設計論證................................................................................................14
3．1 設計思路.......................................................................................................................14 3．2 設計方法與結果...........................................................................................................14 致謝..............................................................................................................................15 參考文獻......................................................................................................................16
序言
本課程設計的目的：
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知識，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、夾緊等。
4、進一步培養機械制圖、結構設計、等基本技能。專用夾具設計的基本要求 :
1、夾具設計應滿足零件加工工序的精度要求。
2、應能提高加工生產率。
3、操作方便、省力、安全。
4、具有一定使用壽命和較低的夾具制造成本。
5、具有良好的結構工藝性：便于制造、檢驗、裝配、調整、維修。機床夾具在機械加工中起著十分重要的作用，歸納起來，主要表現在以下幾個方面。
1、縮短輔助時間，提供勞動生產率，降低加工成本。
2、保證加工精度，穩定加工質量。
3、降低對工人的技術要求，減輕工人的勞動強度，保證安全生產。
4、擴大機床的工藝范圍，實現“一機多能”。
5、在自動化生產和流水線生產中，便于平衡生產節拍。
第一章 設計準備工作
1．1 設計前的準備工作
1．1．1明確工件的年生產綱領
企業在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃稱為生產綱領。企業根據市場需求和自身的生產能力決定生產計劃。
該產品年產量為1000件，其設備品率為2%，機械加工的廢品率為3%。
N=Qn(1+α%)(1+β%)=1000*1*(1+2%)(1+3%)=1051
該工件的年產量為1051件，其屬于輕型零件。故生產類型屬于中批生產。
1．1．2 機床的選擇
夾具與機床的連接方式，主要可以分為以下兩大類：第一類屬于夾具安裝在機床的回轉主軸上。第二類屬于夾具安裝在機床的工作臺上。
根據工件設計要求，此工件要求加工3－Φ16H7的孔。因此該夾具設計應選用第二類連接方式。查《機床夾具設計手冊》，選用Z525-1立式鉆床。
1．2 熟悉工件圖
工件圖應該無遺漏地給出制造零件所需的全部信息，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、其他特殊技術要求等。
該工件的工件圖如下：
已知該工件的材料為HT200，加工3–Φ16H7(其它工序已經加工完成)。
第二章 夾具設計
2.1 定位方案
2．1．1 定位基準的選擇
加工時，使工件在機床上或夾具上占據一正確位置所依據的基準稱為定位基準。分析該工件所要加工的孔，該孔與Φ32H7孔之間的距離為60±0.2mm,又是工件的測量基準，這樣設計基準與工序基準重合。因此確定該孔的中心線為定位基準。
2．1．2 定位元件的布置
為了限制其自由度，定位元件的布置有一下三種方案： 1）、方案一：用一個圓柱銷伸入Φ32H7mm孔中限制了兩個自由度，用一個支承板支承A面這樣限制了三個自由度，用一個浮動圓柱銷伸入Φ16H7mm的孔中限制了兩個自由度。顯然此方案不能滿足“六點定位”原理，出現了過定位，并且加工時比較費時需不斷移動工作臺。
2）、方案二：用一個圓柱銷伸入Φ32H7mm孔中限制了兩個自由度，用一個支承板支承A面這樣限制了三個自由度，用一個浮動V形塊限制Φ40的外圓表面。雖然V形塊有對中作用，但是其外圓表面沒有進行任何加工，其不能保證加工精度的要求。
3）、方案三：用一個圓柱銷伸入Φ32H7mm孔中限制了兩個自由度，用一個支承板支承A面限制了三個自由度，用一個浮動菱形銷伸入Φ16H7mm孔中限制一個自由度。很明顯此時滿足了“六點定位”原理，在加工完一個孔后，旋轉工件90度，在其位置安裝一個菱形銷用其定位，之后加工第二個孔，以此類推加工第三個。此方案不僅能滿足“六點定位”原理，還縮短了加工時間。
在以上三個方案中，第一、二種方案不能采用；第三種方案使定位誤差等于零，其結構比前兩種方案復雜，但中批量生產的條件下來看，第三種方案較合適。
2．2 結構方案
2．2．1 夾具體設計
夾具體是夾具的基礎體，它將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體，并通過它將夾具安裝到機床上。它的結構形狀及尺寸大小，取決于加工工件的特點、尺寸大小，各種元件的結構和布局，夾具于機床的連接方式，切削力、重力等大小的影響。
夾具體應滿足以下幾點計算要求：
1、應有足夠的強度和剛度。
2、力求結構簡單及裝卸工件方便。
3、結構工藝形好。
4、排屑切屑要方便。
5、在機床上安裝穩定可靠。
6、具有適當的精度和尺寸穩定性。
夾具體毛坯可以分為四類：
1、鑄造夾具體。鑄造夾具體如圖2-1（a）所示。
2、焊接夾具體。焊接夾具體如圖2-1（b）所示。
3、鍛造夾具體。鍛造夾具體如圖2-1（c）所示。
4、裝配夾具體。裝配夾具體如圖2-1（d）所示。
（a）
（b）
（c）
（d）
圖2-1 夾具體毛坯的類型
分析工件本次夾具體的設計采用裝配式夾具體，這樣可以降低生產成本，減少生產周期，并且精度穩定。
2．2．2 分度裝置設計
為了易于保證加工表面間的位置精度，或減少裝夾次數，提高生產率，通常多采用分度加工的方法。即在完成一個表面加工以后，依次使工件隨同夾具的可動部分轉過一定角度或一定距離，對下一個表面進行加工，直至完成全部加工內容，具有這種功能的裝置稱為分度裝置。
按分度的運動形式可以分為回轉式和直線移動式兩類：
1、回轉分度裝置。
2、直線分度裝置。
對于本工件來說，該工件體積較小，質量較輕，易于手動操作。在夾具設計中，該夾具為單件加工。這樣可以提供以下幾個方案。
1）、方案一：利用伸入Φ32的圓柱銷當做旋轉裝置，進行手動旋轉。分別用浮動菱形銷和夾具體底座上的菱形銷當做定位裝置。
2）、方案二：用浮動菱形銷定位Φ16H7的孔，在A面上安裝一個旋轉裝置，使之與Φ16H7的一起旋轉。在旋轉裝置上進行定位。
3）、方案三：在夾具體底座上安裝三個浮動菱形銷，手動旋轉工件，依次對Φ16H7的孔進行定位。
由于加工的工件體積較小質量較輕且夾具為單件生產，不宜采用較復雜的夾具。在上述三個方案中屬方案一比較簡單，因此采用方案一的方案。
2．2．3 對刀—導向裝置設計
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成。借助對刀裝置可以迅速而準確地確定夾具與刀具的相對位置。
導向裝置用于在鉆、鏜類機床上加工孔和孔系時對刀具進行導向，引導元件主要有鉆模和鏜模。借助于引導元件可提高被加工孔的幾何精度、尺寸精度以及孔系的位置精度。
這次加工是對孔系的加工，因此選取導向裝置。鉆套按其結構和使用特點可以分為以下幾種類型。1）、固定鉆套。如圖2-2（a）和圖2-2（b）所示，固定鉆套分為A型和B型兩種。鉆套安裝在鉆模板或夾具體中，其配合為H7/n6或H7/r6.固定鉆套的結構簡單，鉆孔精度高，適用于單一鉆孔工序和小批生產。
2）、可換鉆套。如圖2-2（c）所示，當工件為單一鉆孔工序的大批量生產時，為便于更換磨損的鉆套，選用可換鉆套。鉆套于襯套之間采用F7/m6或H7/m6配合，襯套與鉆模板之間采用H7/n6配合。當鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止加工時鉆套的轉動，或退刀時隨刀具自行拔出。
3）、快換鉆套。如圖2-2（d）所示，當工件需鉆、擴、鉸多工序加工時，為能快速更換不同孔徑的鉆套，應選用快換鉆套。快換鉆套的有關配合同可換鉆套。更換鉆套時，將鉆套削邊轉至螺釘處，即可去鉆套。削邊的方向應考慮刀具的旋向，以免鉆套隨刀具自行拔出。
（a）固定鉆套
（c）可換鉆套
（d）快換鉆套
圖2-2 標準鉆套
由于鉆孔只能到達IT10~IT13精度，不能達零件所要求的IT7精度，零件所鉆孔徑為Φ16mm，鉆、擴兩次便能達到所要求精度，因此需要快換鉆套。
2．2．4 加緊裝置設計
工件定位后將其位置固定下來，稱為夾緊。設計夾緊裝置應遵循以下原則：
1、工件不移動原則；
2、工件不變形原則；
3、工件不振動原則；
4、安全可靠原則；
5、經濟實用原則。
設計夾緊裝置時，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。1）、夾緊力的方向
夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產生變形。
2）、夾緊力的作用點
夾緊力的作用點應選擇在定位元件支承點的作用范圍內，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準確、不變形。
3）、夾緊力的大小
夾緊力的大小，對于保證定位穩定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結構尺寸，都有著密切的關系。夾緊力的大小要適當。
在實際設計中，常采用估算法、類比法和試驗法確定所需的夾緊力。當采用估算法確定夾緊力時，其公式為
Fwk?KFw
式中
Fwk——實際所需夾緊力，N；
Fw——在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，N；
K——安全系數，粗略計算時，粗加工取K=2.5~3，精加工取K=1.5~2。
夾緊機構的旋轉 1）、方案一：在Φ50mm圓柱上表面采用開口墊圈的螺旋夾緊機構。2）、方案二：在Φ50mm圓柱外圓表面利用夾緊機構夾緊外圓。
由于本工件體積較小質量較輕，在加工工件時為單件生產，勞動強度不大。為了是夾緊力的方向與切削力、重力同向，則夾緊力在Φ50mm的軸心上，因此可以選用螺母夾緊。
2．3 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，繪制比例盡量采用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互相關心表達清楚。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。
2．3．1 夾具裝配圖上尺寸、公差的標準
一般說來，在夾具總裝配圖上應標注的基本尺寸和公差有以下幾種： 1）、夾具的輪廓尺寸
指夾具的最大輪廓尺寸。當夾具結構中有可動部分時，應包括可動部分處于極限位置時，在空間所占的尺寸。
2）、影響定位精度的尺寸和公差
主要指工件與定位元件及定位元件之間的尺寸、公差。
3）、影響對刀精度的尺寸和公差
主要指刀具與對刀或導向元件之間的尺寸、公差。
4）、影響夾具在機床上的安裝精度的尺寸和公差
主要指夾具安裝基面與機床相應配合表面之間的尺寸、公差。
5）、影響夾具精度的尺寸和公差
主要指定位元件、對刀元件、安裝基面三者之間的位置尺寸和公差。
6）、其他重要尺寸和公差
主要指定位元件、對刀元件、安裝基面三者之間的位置尺寸和公差。
2．3．2 夾具公差與配合的選擇
夾具尺寸會直接影響工件加工精度，取其公差為
?j??~??k
?35?式中
?j——夾具裝配圖上的尺寸公差或位置公差；
?11??k——與?j相應的工件尺寸公差。
2．3．3 夾具裝配圖上形位公差的標準
1）、鉆套軸線相對于定位表面（或軸線）的平行度、垂直度、對稱度。2）、鉆套軸線相對于底座底平面的垂直度。3）、處于同一圓周位置上的鉆套所在圓的圓心相對定位元件的軸心的同軸度。
4）、活動定位件的對稱中心線相對定位元件、鉆套軸心線的位置度。
第三章 方案設計論證
3．1 設計思路
1）、首先根據已知工件的需要，選擇加工機床，應選用立式鉆床加工比較合理。
2）、工件主要定位部分為Φ32mmH7的圓孔軸心以及Φ16H7的圓孔，我設想用長銷小平面組合與菱形銷定位，這樣雖限制了五個自由度，但可以滿足定位要求。
3）、最后將長銷小平面組合固定在一塊底板上，長銷小平面組合與菱形銷定位后，利用內六角螺釘和定位銷定位進行夾緊，工件的夾緊力的方向垂直與工件的軸線方向，作用點為軸線上。
3．2 設計方法與結果
1）、首先對工件的加工要進行分析，已知工件上鉆3-Φ16H7的孔，根據工件的形狀和加工要求，采用鉆床比較合理。
2）、在定位方面，采用了長銷小平面組合與菱形銷定位方式，僅限制了五個自由度，但滿足了定位要求。所以只需要將工件夾緊就可以進行加工了，在垂直方向上進行夾緊。利用六角螺母擰緊的方式進行夾緊，由于工件是中批量生產，并且此方式簡單使用，而且不影響加工過程，所以最總選擇此方案進行夾緊。
3）、最后，對整個夾緊方案分析得出，定位可靠，夾緊工件穩定，所以此夾具設計可行。
致謝
本次課程設計是在指導老師的關懷和悉心的指導下完成的。他嚴謹的治學精神，嚴肅的科學態度，精益求精的工作作風，深深的感染了我。在指導老師的指導和關心下，我才有信心更好的完成此次課程設計。
機械制造裝備課程設計是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又一個實踐性教學環節。這次課程設計過程中我遇到了不少的困難，在老師的幫助和在圖書館查閱資料下，最終解決了困難。
這次課程設計使我們能綜合運用機械制造技術基礎中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力和獨立解決問題的能力，為今后的畢業設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。
參考文獻
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