锥齿轮夹具说明书

锥齿轮夹具说明书（精选6篇）

篇1：锥齿轮夹具说明书

机械工程课程设计说明书

设计题目：锥齿轮机械加工工艺规程的编制及夹具设计

指导教师： 马苏常 设 计 者：李 统 孙玉生 王爱爱 系 别： 机械工程学院 班 级： 机自0721班 学 号： 11 21 22

天津职业技术师范大学 课 程 设 计 任 务 书

机械工程 学院 机自0721 班 学生：李统 王爱爱 孙玉生 课程设计题目：

锥齿轮零件的机械加工工艺规程的编制及夹具设计

一、课程设计工作日自 2010年6月 25 日至 2010年7 月9 日

二、同组学生 李统 王爱爱 孙玉生

三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资料等）：

1、设计目的：

（1）能熟练运用机械制造工艺学中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确解决零件加工中的定位、夹紧、工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,保证零件加工质量。（2）提高结构设计能力。（3）学会使用手册及图表资料。

2、设计要求：（生产纲领为大批量生产）

（1）零件图 一张

（2）毛坯图 一张（3）编制工艺过程卡片和工序卡片

一套（4）关键工序的专用夹具及夹具装配图

一至两张（5）工艺和夹具三维装配文件（源文件、动画视频）一套（6）设计说明书

一份（7）设计材料要求提交电子文档和实物资料。

3、主要参考资料：

见说明书中的参考文献。

指导教师签字： 教研室主任签字：

目录

一、零件的工艺分析....................................................1

二、工艺过程设计......................................................1

1、定位基准的选择.................................................1

2、毛坯的制造形式.................................................4

3、制定机械加工工艺路线：..........................................3

三、加工工序设计......................................................4

1、确定切削用量...................................................4

2、确定加工工序...................................................6

四、夹具设计.........................................................7

1、确定设计方案...................................................8

2、计算夹紧力.....................................................9

3、定位精度分析...................................................9

五、小结………………………………………………………………………………………… 9

六、参考文献…………………………………………………………………………………… 9

附录1：零件图 附录2：毛坯图

附录3：机械加工工艺过程卡片 附录4：机械加工工序卡片 附录3：夹具装配图

附录4：夹具中主要零件的零件图

一、零件的工艺分析

由零件图分析可知，该零件为双联齿轮，且一端为斜齿圆柱齿轮，另一端为直齿锥齿轮，且形位公差要求较高，加工较为复杂。其材料为40Cr，该材料调质处理后具有良好的综合力学性能和切削性能，适用于承受较大冲击和要求耐磨零件。

零件的主要技术分析如下：

1）斜齿轮端面对A的跳动公差不超过0.02mm，内孔对B的跳动公差不超过0.02mm，斜齿轮端面对B的跳动公差不超过0.02mm，齿面对AB跳动公差要求不超过0.031mm。主要是保证端面平整光滑，齿形准确从而保证配合精度。

2）由于零件是双联齿轮，轴向距离较小，应选择合理的加工工艺。3）为了保证齿轮精度，必须严格控制好定位。

4）要保证锥齿轮加工精度，在夹具设计中保证定位孔精度。

二、工艺过程设计

1、定位基准的选择（1)、粗基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，会造成零件报废，使生产无法进行。

(2)、精基面的选择

精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。

2、毛坯的制造形式（1）、毛坯的选择

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产 中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：

1、型材

2、锻造

3、铸造

4、焊接

5、其他毛坯。从材料和结构两方面考虑，由于零件结构简单，尺寸较小，且有阶梯轴，力学性能要求较高，精度要求较高，且要进行中批量生产，所以选用胎模锻件。其加工余量小、表面质量好、机械强度高、生产效率高。零件材料选用40Cr，毛坯尺寸精度要求为IT11~12级。

(2)、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差

1）求最大轮廓尺寸

根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径Ф170mm，最小直径Ф114mm，总长为188mm。

2）选择铸件公差等级

查手册胎模锻方法按零件造型，锻造材料按40Cr，得锻造公差等级为11~12级。

3）求锻件尺寸公差

根据零件尺寸，查锻件国家标准，得尺寸公差均为±4。

4）求机械加工余量等级(3)、确定机械加工余量

根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取锻件加工表面的单边余量为5~6mm。

(4)、确定毛坯尺寸

上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6。Ra﹤1.6 的表面，余量要适当加大。

结合零件结构形状及材料分析零件，且为批量生产，为简化零件结构，考虑锻造工艺性，对于加工表面Ra≧1.6，这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可，对于Ra﹤1.6的表面，依据结构加工适当放量。从而绘制零件毛坯图。

3、制定机械加工工艺路线：

为保证达到零件几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为批量生产，所以采用通用机床，配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。

根据零件形状和尺寸精度要求，现拟定两条工艺路线如下： 工艺路线一：

工序一：锻造

工序二：粗车各内外圆及各端面 工序三：调质

工序四：精车各内外圆及各端面 工序五：铣锥齿 工序六：插斜齿 工序七：去毛刺

工序八：检查

工序九：入库 工艺路线二：

工序一：锻造

工序二：粗车各内外圆及各端面 工序三：调质

工序四：精车各内外圆及各端面 工序五：铣锥齿 工序六：滚斜齿 工序七：去毛刺 工序八：检查 工序九：入库 工艺路线比较：

上述两个工艺路线，除第六道工序不同外，其余工序均相同。第六道工序都是为了加工斜齿，第一条工艺路线采用的是插齿，有足够的让刀空间，可以保证切削加工顺利进行下去。第二条工艺路线采用的是滚齿，由于本零件带有台肩，不利于滚齿，容易造成干涉。因此，我们选择第一条工艺路线。

三、加工工序设计

1、确定切削用量

(1)加工设备及刀具、量具的选择

由于生产类型为中批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。

1)、选择机床，根据不同的工序选择机床：

由于本零件加工精度不高，普通机床就可以达到加工要求。因此我们选用最常用的机床：车床用CA6140，铣床用X6025，插床B5032A。下面是这两台机床的具体资料：

① 车床用CA6140 本系列车床适用于车削内外圆柱面，锥面及其它旋转面。车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔和拉油槽等工作。

CA6140 结构特点：

1>.CA系列产品，以“A”型为基型，派生出几种变形产品。B型：主轴孔径80mm，C型：主轴孔径104mm。F型：液压仿形。M型：精密型。

2>.床身宽于一般车床，具有较高的刚度，导轨面经中频淬火，经久耐磨。3>.机床操作灵便集中，滑板设有快移机构。采用单手柄形象化操作，宜人性好。

4>.机床结构刚度与传动刚度均高于一般车床，功率利用率高，适于强力高速切削。主轴孔径大，可选用附件齐全。

② 铣床用X6025 产品说明：型号X6025，工作台台面尺寸为250x1100mm，主轴轴线距工作台面距离为10~430mm，主轴转速32~1600r/min。

③ 插床用B5032A

产品说明：型号B5032A，最大插削长度320mm，加工最大高度500mm，最大直径为Φ630mm。

2)、选择刀具： 选用硬质合金铣刀，硬质合金钻头，车刀选用高速钢车刀，这种车刀工艺性好，具有较高的强度、硬度、韧性和耐磨性，可用于制造成各种刃形复杂的刀。具体见工序卡。

(2)、切削用量的选择

切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量。它们是影响工件加工质量和生产效率的重要因素。

为了保证加工质量和提高生产率，零件加工应分阶段，中等精度的零件，一般按粗车一精车的方案进行。

粗车的目的是尽快地从毛坯上切去大部分的加工余量，使工件接近要求的形状和尺寸。粗车以提高生产率为主，在生产中加大切削深度，对提高生产率最有利，其次适当加大进给量，而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速钢车刀进行粗车的切削用量如下：切削深度ap=0.8～1.5mm，进给量f=0.2～0.3mm/r，切削速度v取30～50m/min(切钢)。

粗车铸、锻件毛坯时，因工件表面有硬皮，为保护刀尖，应先车端面或倒角，第一次切深应大于硬皮厚度。若工件夹持的长度较短或表面凸不平，切削用量则不宜过大。

粗车应留有0.5～1mm作为精车余量。粗车后的精度为IT14-IT11表面粗糙度Ra值一般为12.5～6.3μm。

精车的目的是保证零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生产率应在此前提下尽可能提高。一般精车的精度为IT8～IT7，表面粗糙度值Ra=3.2～0.8μm所以精车是以提高工件的加工质量为主。切削用量应选用较小的切削深度ap=0.1～0.3mm和较小的进给量f=0.05～0.2mm/r，切削速度可取大些。

精车的另一个突出的问题是保证加工表面的粗糙度的要求。减上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下几点。

1）合理选用切削用量。选用较小的切削深度ap和进给量f可减小残留面积，使Ra值减小。

2）适当减小副偏角Kr′或刀尖磨有小圆弧，以减小残留面积，使Ra值减小。3）适当加大前角γ0，将刀刃磨得更为锋利。

4）用油后加机油打磨车刀的前、后刀面，使其Ra值达到0.2～0.1μm可有效 8 减小工件表面的Ra值。

5）合理使用切削液，也有助于减小加工表面粗糙度Ra值。低速精车使用乳化液或机油。

2、确定加工工序（1）锻造

（2）粗车右端面，外圆Φ158车至Φ164，锥齿台肩厚度车至65，外圆Φ80车至Φ86，内孔车至Φ54，总长车至204，外圆Φ104车至Φ110，台肩厚度25车至28（3）调质

（4）均匀余量，精车右端面，车准各内孔及退刀槽，倒角，车准各锥面，车准总长及台肩厚度，车准各外圆（5）装夹齿坯，铣准锥齿（6）插斜齿（7）钳工去毛刺（8）检查（9）入库

四、夹具设计

1、确定设计方案

需要设计的夹具是用于工序5的齿坯定位，以便准确的加工齿形，加工保证锥齿精度和粗糙度。

分析加工要求必须限制的自由度，确定结构方案和选择定位元件，为保证内

孔与齿面的位置关系，准确加工锥齿，必须限制工件5个自由度，即X、Y、Y、ZZ、。

从工件设计分析，25左端面为设计基准面；从使用方面分析，内孔Φ72H7、Φ60H7为配合表面，其轴线又是形位公差基准。因此，可以确定齿形加工的径向 定位基准应该是Φ72H7和Φ60H7内孔，轴向定位基准是台肩25左端面。

2、计算夹紧力

夹紧力的大小对工件装夹的可靠性，工件和夹具的变形，夹紧装置的复杂程度等都有很大影响。计算夹紧力是通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算，然后根据工件受切削力、夹紧力处于静力平衡条件时，计算出理论夹紧力再乘以安全系数作为实际所需的夹紧力。

夹紧力的计算：

夹紧力有M16的螺母与螺栓配合来提供

FJ2FL

2D3d3d2tan()f23Dd2铣削力P计算公式：

P328t0.8SZ0.8D1.1B1.1n0.1Z

P328200.80.10.81101.141.18000.124480.256kg

F=9.8X480.256=4802N 代入夹紧力公式可得：夹紧力FJ=20475.5N 经查表满足设计要求。

3、定位精度分析

锥齿在一次装夹中加工完成，他们之间的定位精度由心轴来保证。心轴定位圆柱面及定位端面，共限制五个自由度，与FW160分度头卡盘配合，共限制六个自由度，属于完全定位。从而保证齿数齿形精度。

由设计手册中查出 内孔与夹具体之间的配合为

H7 g6此外，夹具上还应标注以下技术要求 内孔轴线与定位面的垂直度0.02mm； 定位面的平行度0.02mm，五、小结

通过二个星期和小组人员的协作努力，我们综合运用已学过的机械夹具设计知识，完成了本次的设计任务。因经验有限，可能会存在很多的缺点和不足，我们将会在以后的学习中更加完善自己。

通过此次设计，我们熟悉了夹具设计手册，提高了我们的绘图能力，并且我们学会了编写设计说明书。主要培养了我们独立解决工程实际问题的能力。本次设计将为我们今后的学习和工作提供很大的帮助。

六、参考资料：

薛元顺.机床夹具设计.北京：机械工业出版社，2000 杨立明.机床夹具设计手册.北京：国防工业出版社.1996 崇凯 ．机械制造技术基础课程设计指南.化学工业出版社，2006 倪森寿．机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书．北京：化学工业出版社，2003 张龙勋．机械制造工艺学课程设计指导书及习题．北京：机械工业出版社，1999 赵家齐．机械制造工艺学课程设计指导书．北京：机械工业出版社，1986 李益民．机械制造工艺设计简明手册．北京：机械工业出版社，1994.7，1998重印．

篇2：锥齿轮夹具说明书

课程设计说明书

题目

后轮专用夹具设计

系

机械与运载学院

专业

机械设计制造及其自动化

班级

081412

姓名

顾育铭

学号

指导教师

赵 元

完成日期 2011 年 7 月 13 日

沈阳理工大学应用技术学院

沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

《机械制造装备设计》课程设计计划书

一、课程设计目的

1、本课程设计是《机械制造装备设计》课程的延续，通过设计实践，进一步掌握机械制造装备设计的一般方法。

2、培养学生综合运用机械制图、机械设计基础、金属材料及热处理、机械制造结构工艺等相关知识，培养工程设计的能力。

3、培养学生使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。

4、提高学生技术总结及编制技术文件的能力。

5、为毕业设计打下良好的基础。

二、课程设计题目

后轮专用夹具设计

三、课程设计的内容与基本要求

（一）内容

1、完成后轮工件的镗孔专用夹具总装配图。

2、完成镗孔专用夹具部分零件工作图。

3、编写设计计算说明书。

4、总工作量要求：总图量为：0#图纸1张；设计计算说明书15页。

（二）基本要求

1、课程设计必须独立的进行，每人必须完成总工作量要求。

2、根据设计题目，完成规定的设计内容和工作量要求。

3、正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。

4、设计计算说明书力求用工程术语，简明扼要，计算合理、准确，表达清晰，文字通顺简练，字迹工整。

四、进度安排 1、1-2天分析零件草图，初定零件工作图，拟定夹具设计方案。2、3-5天完成夹具装配草图设计。3、6-10画零件工作图、夹具装配图、夹具零件图及设计计算说明书。

课程设计指导教师： 赵 元 2011 年 7 月 4 日

沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

教研室主任： 赵艳红

2011 年 7 月 4 日

摘 要

机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。

夹具种类按使用特点可分为：1）通用夹：通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。

2）专用夹具：专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。3）通用可调夹具和成组夹具：其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。4）组合夹具：组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。

国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用。

目 录

课程设计计划书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.设计准备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

41.1年生产纲领„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.2零件工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 3.定位元件及夹紧机构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 3.1工件以平面定位 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6

3.2工件以圆柱孔定位„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 3.3工件以外圆柱面定位„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.4工件以一面两孔定位„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.5 夹紧力的方向的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.6夹紧力的作用点的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.7选择夹紧机构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 4.总体设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8

4.1后轮专用夹具的基本组成 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 4.2总体夹具装配图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 5.零件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9

5.1定位元件及定位装置零件的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 5.2加紧元件及夹紧装置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 5.3导向及对刀元件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 5.4对刀元件及定向元件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 6.定位误差设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 6.1.定位误差„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 6.2产生定位误差的原因„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 6.3定位误差的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 总 结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

致 谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15

1.设计准备

1.1年生产纲领

工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。如大批量夹具复杂，用全自动化的设备，小批量生产用手动设备。零件的年生产纲领可按下式计算：

NQn(1a%b%)

式中： N ——零件的年生产纲领（件 / 年）；

Q——产品的年生产纲领（台 / 年）； n——每台产品中该零件的数量（件 / 台）； a%——备品的百分率； b%——废品的百分率。1.2零件工艺分析

了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体方案、操作、估算夹紧力等方面必不可少的。根据零件图1-1可知，本道工序的内容是镗Φ58孔，保证表面粗糙度值为1.6,并且保证相对于基准C的垂直度误差为0.04mm。

沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

图1-1 零件草图

2.方案设计

方案一：卧镗

采用一个V型块和一个浮动V型块用来定位，在零件后面加一个单板将其定位，把零件立起来用浮动V型块来夹紧，然后再前后两端加上支架，并在支架上安装镗套。

这种方法给加工带来很多的不变，有可能导致工件定位不准确，这样就不能保证垂直度误差，用浮动V型块夹紧容易使工件发生变形，所设计的专用夹具零件过多，提高了生产成本。方案二：立镗

把零件放在底板上限制3个自由度，一个移动，两个转动，再用一个V型块和一个浮动V型块来限制2个自由度，两个移动，总共是5个自由度。然后用两个U型压板来夹紧零件，防止零件在加工的过程中产生Z向的转动。最后在工件上方加一个支承板按上镗套。如图2-1所示。

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图2-1 方案设计图

3.定位元件及夹紧机构

3.1工件以平面定位

工件以平面为定位基准定位时，常用支承钉和支承板作为定位元件。

1）主要支承

主要支承是指能起限制工件自由度作用的支承

1.固定支承：定位支承点位置固定不变的定位元件，包括支承钉和支承板。

2.可调支承：在夹具中定位支承点的位置可调节的定位元件。可调支承的顶面位置可以在一定范围内调强，一旦凋定后，用螺母锁紧。溉整后它曲作用相当于一个固定支承。采用可凋支承，可以适应定位面的尺寸在一定范围内的变化。

3.自位支承：又称浮动支承，自位支承的位置可随定位基准面位置的变化而自动与之适应的；虽然它们与工件的定位基准面可能不止一点接触，但实质土只能起到一个定位支承点的作用。图 9－8所示是一种常见的自位支承结构。沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

2）辅助支承

辅助支承是在夹具中不起限制自由度作用的支承。它主要是用于提高工件的支承刚度，防止工件因受力而产生变形。3.2工件以圆柱孔定位

1）定位心轴

定位心轴主要用于车、铣、磨、齿轮加工等机床上加工套筒类和空心盘类工件的定位，它包括圆柱心轴和小锥度心轴。二种圆柱刚牲心轴的典型结构。图9－10a所示为过盈配合心轴。心轴前端有导向部分。过盈心轴限制了 四个自由度。该心轴定心精度高，并可由过盈传递切削力矩。间隙配合心轴，当间隙较小时，它限制工件的 四个自由度；当间隙较大时，只限制贯X、Y两个移动自由度，此时工件定位还应和较大的端面配合使用，用来限制X、Y、Z、Y、Z 五个自由度。切削力矩靠端部螺旋夹紧产生的夹紧力传递。此种心轴定心精度不高，但装卸工件方便。

2）圆柱销

圆柱销有长、短两种。短定位销一般限制 XY二个移动自由庋。长定位销在配合较紧时，限制X移动、Y移动和X旋转、Y旋转四个自由度。图9-16为常用的定位销。定位销端部均有15°倒角以便引导工件套入。图9－lld所示的可换式定位销。

3）圆锥销

固定的圆锥销限制X移动、Y移动和Z移动三个自由度。3.3工件以外圆柱面定位

工件以外圆为定位基准时，可以在 v形块、圆定位套、半圆定位套、锥面定位套和支承扳上定位。其中，用V形块定位最常见。常用的v形块的结构型式，的型式适于小型零件定位，C适于中型以上零件的定位。V形块上两斜面间的夹角一般选60°、90°和120°，其中90°应用最多。

3.4工件以一面两孔定位

所谓一面两孔是指定位基谁采用一个大平面和该平面上与之垂直的两个孔来进行定位。如果该平面上没有合适的孔，常把连接用的螺钉孔的精度提高或专门做出两个工艺孔以备定位用。工件以一面两孔定位所采用的定位元件是“一面两销”，故亦称一面两销定位为了避免采用两短圆销所产生的过定位干涉，可以将一个圆销削边。这样，可以既保证没有过定位，又不增大定位时工件的转角误差。，夹具上的支承面限制 z移动、x旋转和 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

y旋转三个自由度，短圆销隈制 两个移动自由度，削边销限制Z旋转自由度，属完全定位。

3.5 夹紧力的方向的确定

1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。

2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。

3.6夹紧力的作用点的选择

1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。

2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。

3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。

4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。

3.7选择夹紧机构

设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：

1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。

3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构 4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。

4.总体设计

4.1后轮专用夹具的基本组成

（1）定位元件及定位装置：采用一个V型块、一个浮动V型块、一个底板；

（2）夹紧元件及夹紧装置：采用两个U型压板； 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

（3）导向元件：选用镗套；

（4）对刀元件及定向元件：采用两个定向键；（5）夹具体：采用底板、三个支承板； 4.2总体夹具装配图

5.零件设计

5.1定位元件及定位装置零件的设计

用于确定工件正确位置的元件或装置。采用一个V型块、一个浮动V型块、一个底板。

沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

V型块

浮动V型块

5.2加紧元件及夹紧装置

用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。采用两个U型压板； 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

U型压板

5.3导向及对刀元件

用于确定工件与刀具相互位置的元件。选用镗套；

镗套

5.4对刀元件及定向元件

动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

装置。采用两个定向键；

定向键

6.定位误差设计

6.1定位误差

工件的加工误差，是指工件加工后在尺寸，形状和位置三个方面偏离理想工件的大小，它是由三部分因素产生的：

1）工件在夹具中的定位、夹紧误差。

2）夹具带着工件安装在机床上，夹具相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误差，也称对定误差。

3）加工过程中误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。

其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。6.2产生定位误差的原因 1.基准不重合来带的定位误差：

夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去，所产生定位误差称之为基准转换误差。2.间隙引起的定位误差

在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。

3.与夹具有关的因素产生的定位误差

1）定位基准面与定位元件表面的形状误差。沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

2）导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差，以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。

3）夹具在机床上的安装误差，即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差。

4）夹紧力使工件与定位元件间的位置误差，以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。

6.3定位误差的计算

镗杆与镗套间隙的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e，由下式求出：

e=(H/2 + h + b)△max/H e----刀具引偏量（mm）H----镗套导向宽度（mm）

h----镗套端面与工件间的空间距离（mm）

△max----镗杆与镗套的最大间隙

镗杆与镗套的配合为φ58H7/r6，可知△max=0.052mm；将H=47mm, h=36, B=25mm代入，可求得e=0.05mm。

由于上述各项都是按最大误差计算，实际上各项也不可能同时出现最大值，各误差方向也很可能不一致，因此，其最和误差可按概率法求和：

0.02820.0320.02420.0520.024mm 该项误差大于中心距允差的2/3，可用。

总 结 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

在这次历时两个礼拜的课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。

在设计的过程中，虽然感觉到了我的不足之处，但是我也学到了不少东西。在一定程度上，使我对以前学习过的东西有了加深理解和熟练操作。课程设计是机械专业学习的一个重要的、总结性的理论和实践相结合的教学环节，是综合运用所学知识和技能的具体实践过程。通过本次夹具设计，我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识。课程设计内容源于生产实践，使得课程设计和实践得到了充分的结合，有利于培养解决工程实际问题的能力。以前进工厂实习或参观的时候对夹具也有所了解，而这次课程设计的经历，使我对夹具有了更深刻的认识。

首先根据已知工件的需要，选择加工机床，应选用镗床加工比较合理，因此加工方向式垂直与水平面的。然后工件主要定位部分为直径为φ76mm的外圆和一侧端面，用长V型块和一个定位销定五个自由度。虽然没有满足六个自由度的要求，但是不影响机床夹具的工作。因为被加工件需要镗一个孔不限制X向的旋转。最后是将镗套和V型块固定在夹具体上，利用销定位、螺柱、螺母和内六角螺钉进行定位、夹紧。这样将工件稳固的夹紧在机床上，能更方便，准确的进行镗孔加工。通过以上这些步骤，此机床夹具可以正常工作，此项设计方案可实施。通过精度验算可知，此项机床夹具可施行。工件的定位、夹紧符合要求。

这次课程设计虽然不是属于实践的操作，但是从这次课程设计中能让我们学习到一些课本中不能引起我们注意的细节东西，因此，体验这次课程设计让我们更能注意到细枝末节。这次课设使我对机床夹具设计有了更深刻的理解，特别使其中的技术要求，比如：夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定位表面的趋势，夹具体一般设计成平板式，保证具有足够的刚性，还有设计的装配图应按照1：1的比例画出，视图要完整清楚的表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理，并视所有工件为透明体，用双点划线画出主要部分，并画出定位元件，夹紧机构和导向装置的位置。

我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

致

谢沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

在老师和同学的共同努力下，我们在两周的时间内完成了夹具课程设计。我们花费的时间很长，因为这是同学第一次进行这样的课程设计。虽然过程中我们遇到了遇到困难，但是在老师的指点下，同学们都的十分的努力。我们这次终于把我们所学的知识运用到现实中来了，这对同学们加深对课本知识的理解很有好处。同学学会了对于不同的待工件设计不同的夹具，对于夹具的各种标准件都学会了如何查标准件手册、如何使用它们。这些都是因为老师的帮助下，我们才能完成的。谢谢老师。

参考文献 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

篇3：双联齿轮对齿热装夹具设计

某型号变速器倒挡中间齿轮采用双联齿轮电子束焊接总成结构, 且要求两齿圈中某两齿齿厚方向对称度在0.15 mm以内 (图1) 。为满足产品设计要求, 需设计对齿装配夹具。

2 分析问题

2.1 装配

该双联齿轮在装配前为分体结构 (图2) , 且总成配合部分为过盈配合, 若采用一般的压装工艺, 压配过程中可能使对齿夹具产生变形, 精度丧失。所以, 装配时必须避免使用压装工艺方法。

2.2 对齿

根据产品设计要求, 两齿圈在装配后必须保证某两齿在分度圆上齿厚方向对称度在0.15 mm以内。因两齿圈的齿部本来就有累积等齿部精度误差, 为降低两齿圈齿距累计误差对其对称度的影响, 夹具设计时必须以需对齿的一对齿厚直接定位、对齿。

3 解决问题

3.1 装配

装配时为避免使用压装工艺方式, 采用了热装工艺, 即将带孔的盘齿轮加热到150℃左右, 使其内孔受热产生膨胀, 然后将其以间隙配合的方式装入齿轮轴上, 待总成件冷却后即可满足装配的过盈配合要求。

3.2 对齿

为满足产品的对齿要求, 设计了图3所示对齿夹具。该对齿夹具采用上下对齿结构, 用固定心轴方式对工件进行径向定位。两对齿块采用V型结构, 其中下对齿块的驱动装置为螺纹丝杠结构, 上对齿块的驱动装置为弹簧推动结构, 各对齿块与其对应的驱动装置采用分体结构。该夹具的设计优势在于:对齿块采用V型结构, 可以实现齿厚对齿厚的对齿要求, 避免了基准转换带来的误差;下驱动装置采用螺纹丝杠结构, 可以实现准确的径向位置定位, 以满足基准齿轮件的定位要求;上驱动装置采用弹簧推动结构, 可以减少V型块旋入时间, 且实现了自动对齿功能, 降低了人为因素的影响;对齿块与其驱动装置采用分体结构, 可根据总成件的两齿圈齿部对称度检测情况, 配合使用校准件, 随时检查和校正夹具, 并降低了夹具制造难度。

篇4：齿轮内孔磨夹具

热处理后齿轮齿圈径向跳动允差的控制，在没有齿轮磨床的情况下，控制齿圈径跳的方法通常有二种。其一，是在热处理前提高齿轮加工精度和减少齿轮热处理变形。但这种方法受齿轮加工设备及热处理过程等诸多因素影响，最终误差难以绝对控制；其二，就是以热处理后的齿轮齿面为定位基准，磨削齿轮的定心内孔，以保证齿圈径向跳动的允差。下面介绍我所设计的两种结构简单、操作方便、实用的齿轮节园定位磨内孔夹具。

1.弹簧套式节园磨夹具

1.1结构与操作方法

结构如图1。手持保持圈，将3个滚柱插入齿槽内，再把齿轮放入弹簧套内，拧动内六角螺钉，使弹簧套通过滚柱夹紧齿轮，即可开始磨孔。本夹具适用于分度园直径小于φ120的齿轮。用这种夹具在普通磨床上磨齿轮内孔，齿圈径跳可控制在0.05mm范围内。

1.2主要件的设计加工要点

（1）夹具体：夹具体选用能热处理淬火到HRC55以上的优质碳素钢或合金钢。内锥面淬火到HRC55～62。借助于连接法兰，将夹具体安装于磨床主轴，用磨床本身磨夹具体内锥孔，使其锥面跳动允差不大于0.01mm，粗糙度值不大于Ra0.8um。（2）弹簧套：弹簧套选用65Mn。淬火硬度HRC45。以内孔定位磨外锥面，并与夹具体内锥面配磨，接触面不少于百分之八十。内孔和外锥面粗糙度Ra0.8um。由于夹紧后，孔径收缩，故在锥面沿轴向开有5mm宽通槽，此槽待外锥面及内孔磨好后再铣成。（3）滚柱：滚柱选用T8材料，淬火硬度HRC58～62，圆柱度允差0.005mm，粗糙度Ra0.8um，三件滚柱外圆直径需一致，相差不得超过0.005mm.滚柱在保持器环上的位置：若齿轮齿数为3的倍数，则滚柱在保持器上均布。若不是3的倍数，则布置于三分之一齿轮圆周处就近齿槽的位置上。

1.3滚柱直径dp值的确定

（1）滚柱直径dp值应满足：滚柱放入齿槽后要高出齿轮的外圆，否则不能夹紧分度圆，而滚柱的中心位置必须高于齿轮分度圆，用滚柱模拟齿形，滚柱与两齿侧的接触点应位于齿轮分度园的附近。如不考虑齿侧间隙，则两接触点的弦长等于分度园齿厚弦长，则So=Sf==mzsin（90/z）式中：So——滚柱与两齿侧接触点弦长；

Sf——齿轮分度圆齿厚弦长

（2）滚柱直径dp值的计算：图2中，直角三角形OAB中AB=Sf/2；OA=AB/cosaf=（Sf/2）/cosaf=mzsin（90/z）/2cosafdp=2OA=mzsin（90/z）/cosaf；式中af——分度圆压力角，按上式算出dp后取整，即为实际滚柱直径。

2.凸轮式节园磨夹具

2.1结构与使用方法

结构如图7。将保持器上的滚柱插入齿槽，然后把齿轮放入凸轮环，轉动齿轮使滚柱进入凸轮面，再把扳手上的夹紧销插入齿槽，转动扳手，使齿轮夹紧。本夹具适用所有齿数、模数的齿轮，其精度主要取决于凸轮环上三凸轮面的同轴度。

2.2凸轮环的设计加工要点

凸轮环选用能热处理淬火至HRC55以上的优质碳素钢或合金钢，三凸轮面淬火硬度为HRC58～62。三凸轮面对应点直径必须一致，允差为0.005mm，凸轮面粗糙度Ra0.8um。夹具安装于磨床上后，校正三凸轮面，对应点跳动允差0.01mm。

2.3凸轮面大径、小径的确定

2.4其余零件的设计、计算、加工与弹簧套式节园夹具一致

3.结语

经过多年使用的实践证明，只要保证夹具的制造和安装精度，以齿面节圆定位磨削齿轮内孔以保证齿轮齿圈径跳允差这种方法可行且精度稳定。

（作者单位：安徽工业经济职业技术学院）

作者简介

篇5：铣槽夹具说明书

录

前言 ··································1 设计任务书 ·······························2

一、设计思想和方案对比 ·························3 1.1设计思想 ····························3 1.2定位夹紧方案对比选择 ······················3 1.3对刀装置选择 ··························5 1.4夹具体选择 ···························5

二、定位分析与定位误差计算 ·······················5 2.1定位分析 ····························5 2.2定位误差计算 ··························5

三、对刀及导引装置设计 ·························6

四、夹紧机构设计与夹紧力计算 ······················6 4.1夹紧机构设计 ··························6 4.2夹紧力计算 ···························6

五、夹具操作说明 ····························7 心得体会 ································8 参考文献 ································9 装配图级零件图 ························（见附图）

机械设计（减速箱轴键槽铣床夹具设计）

前 言

通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械制造装备设计》、《机械制造技术基础》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合，使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！

设计的目的：

机械制造技术基础课程设计,是在学完机械制造技术基础及夹具设计原理课程，取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：

1、能熟练的运用机械制造技术基础的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题，培养学生分析问题和解决问题的能力。

2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。

3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。

4、培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。

机械设计（减速箱轴键槽铣床夹具设计）

《机械制造综合课程设计》

设计任务书

设计题目：电器操纵盒键槽铣床夹具 设计要求：设计槽宽20mm键槽的铣床夹具 生产类型：中批量生产 毛坯类型：铸造件

说明：

进行本工序前，定位基准面B已加工达到要求。

工序加工要求：

1、键槽宽分别为20mm，深度分别为29mm；

2、键槽两侧面与底面B的垂直度误差为0.1/100，粗糙度为1.6。

一、设计思想

1.1设计思想

设计前先要明确工件的年生产纲领，它是夹具总体方案确定的依据之一，它决定了夹具的复杂程度和自动化程度。如大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹

机械设计（减速箱轴键槽铣床夹具设计）

紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多种工件的加工。

设计中要考虑机床夹具应满足的基本要求，包括以下几个方面：

1﹚保证加工精度。这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。

2﹚夹具的总体方案应与年生产纲领相适应。

3﹚安全、方便、减轻劳动强度。机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。

4﹚排屑顺畅。机床夹具中积累切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。

5﹚机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性。机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装备，有利于提高夹具的制造精度。

根据所给的零件图，设计铣直径为20mm的一个键槽的夹具。依次选择确定定位、夹紧、导向、夹具体的方案。1.2定位、夹紧方案的比较选择

工件在夹具中的定位是通过工件上的定位基准表面与夹具的定位元件的工作表面接触或配合来实现的，因此设计中选用的定位方法与定位元件的具体结构应与工件的定位基准表面相适宜。

夹紧方案的确定

夹紧力方向原则：

1）夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置； 2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小； 3）夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。夹紧作用点原则：

1）夹紧里的作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；

2）夹紧力的作用点应正对工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现；

3）夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减少工件的夹紧力，防止加工过程中可能产生振动。

根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定定位及夹紧方式。

机械设计（减速箱轴键槽铣床夹具设计）

工件是电器操纵盒，根据六点定位原理，要对凸台面和凸台上面的孔定位，最后限制工件绕凸台中心旋转。对外凸台面上的孔定位时，常用的定位元件有定位套，圆柱销等。我选择用短圆柱销定位，以B面为第一基准面，用挡销进行定位，用压板夹紧，螺旋夹紧工件，以及限制工件绕凸台中心旋转。我有两种方案：

方案：以凸台面上的孔为定位基准面，用短圆柱销定位，以工件尾部侧面为定位基准面，用挡销定位。

图 1.1

1.3 短圆柱销尺寸的确定

取定位孔Φ35H7直径的最小值为圆柱销的基本尺寸，销与孔按H7/g6配合，则圆柱销的直径和公差为Φ35 1.4 挡销尺寸的确定

尺寸为Φ15 两销与夹具体连接选用过渡配合ΦH6/f5。1.5 夹紧方案的确定

根据工件的定位方案，考虑夹紧力的作用点及方向，采用如图1.1所示的方式比较好。因它的夹紧点在大孔端面，接近被加工面，增加了工件的刚度，切削过程中不易产生震动，工件的夹紧变形也小，夹紧可靠。但对夹紧机构的高度要加以限制，以防和铣刀杆相碰。由于工件较小，批量又不大，为使夹具结构简单，采用了手动的螺旋压板夹紧机构。1.6对刀装置的选择

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因为此工序为铣键槽，故选用直角对刀块。对刀装置是由对刀块和塞尺构成。塞尺用于检查刀具与对刀块之间的间隙，避免刀具与对刀块直接接触。对刀块采用销钉定位，螺钉紧固的方式与夹具体连接。具体结构参见图1.1。1.7 夹具在机床上的安装方式

夹具可通过定向键与机床工作台T形槽的配合实现在铣床上的定位，用通过T形槽螺栓将夹具固定在工作台上，如图1.1所示。1.8 夹具体及总体设计

夹具体的设计应通盘考虑，使各组成部分通过夹具体有机地联系起来，形成一个完整的夹具。从夹具的总体设计考虑，由于铣削加工的特点，在加工中易产生振动，故要求夹具体及其上个组成部分的所有元件的刚度、强度要足够。夹具体及夹具总体结构参见图1.1。

二、夹具总图设计

1）夹具总图上应标注的尺寸及公差配合（1）夹具的外轮廓尺寸280mm*170mm*100mm。

（2）两定位销的尺寸为：Φ15与（3）挡销到中心线距离分别为

和。

和

（4）对刀块工作表面与定位元件表面间的尺寸（5）其它配合尺寸。圆柱销及挡销与夹具体装卸孔的配合尺寸Φ20H7/n6和Φ10H7/n6。

（6）夹具定位键与夹具体的配合尺寸18H7/h6。

2）夹具总图上应标注的技术要求

（1）圆柱销、挡销的轴心线相对定位面B的垂直度公差为0.05mm。

（2）定位面B相对夹具底面的平行度公差为0.02mm。

（3）对刀快与对刀工作面相对定位键侧面的平行度公差为0.05mm。

三、定位分析与定位误差计算

2.1 定位分析：根据工序图上的要求。要保证距槽两侧面与底面B的垂直度为0.1/100。键槽深度尺寸为29+0.2；平键槽长度51mm，键槽宽度20+0.52。前两项是靠工件在夹具中定位来保证的；后三项分别是靠小拖板运动实现和键槽铣刀(定尺寸刀具)来保证的。

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2.2 定位误差的计算：机械加工中，产生加工误差的原因很多。在这些因素中，有一项因素与机床夹具有关。使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关。为了满足工序的加工要求，必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序公差。

jg

式中j为与机床夹具有关的加工误差；为与工序中除夹具外其他因素有关的误差；g为工序公差。由式可知，使用夹具加工工件时，应尽量减小与夹具有关的加工误差，在保证工序加工要求情况下，留给加工过程中其他误差因素的比例大一些，以便较易控制加工误差。

与机床夹具有关的加工误差j，一般可用下式表示：

jWZDADWJJJM

由上式可知，正确地计算出工件在夹具中的定位误差和减小其他各项误差，是设计必须认真考虑的重要问题。

定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差。设计的夹具要从分考虑此定位方案的定位误差的大小是否在允许的范围内。一般定位误差应控制在工件允许误差的1/5~1/3之内。

由定位基准外圆查表可知：尺寸为别为0.016mm和0.04。

11，其中2sin2 和，则公差分 定位误差为H90，则H10.006mm。H20.004mm，满足条件。

三、对刀及导引装置设计

对刀装置是由对刀块和塞尺构成。直角对刀块用于加工键槽，塞尺用于检查刀具与对刀块之间的间隙，避免刀具与对刀块直接接触。由于对刀块与塞尺都已经标准化，则选用直角对刀块和对刀平塞尺。

四、夹紧机构设计与夹紧力计算

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4.1夹紧机构的设计

对此工件的铣削加工，我所采用的是螺旋与压板组合实现夹紧工作的夹紧机构，而且我拟定采用的是手动夹紧，此夹紧机构结构简单，夹紧可靠，通用性大。夹紧方案的初步确定如右图所示（局部图）： 4.2夹紧力的计算

初步选定压紧螺母的尺寸为M20，选择铣刀尺寸为直径d=10mm的铣刀，齿数z2。

计算切屑力：根据刀具用高速钢，工件材料为可锻铸铁，则切削力为

FCap0.66fz0.72D0.66BzK

其中C为在用高速钢铣刀铣削时，考虑工件材料及铣刀类型的系数，其值取294；ap为铣削深度，按18mm的键槽来算，取7mm；由d=10mm的铣刀，查得，铣削速度Vc22m/min，每分钟进给量f19mm，由铣刀转速n100022389r/min，ffzZn，得到fz0.024mm；D=10mm；B为18切削宽度，取10；K为用高速钢铣削时，考虑工件材料机械性能不同的修正系数，取0.9。计算得切削力F=1050N。

对于V形块定位压板夹紧方案，为防止工件移动而需要的夹紧力为：

KFsinWK22

1sin2其中，K为安全系数，取2.4。1和2分别为工件与压板间的轴向摩擦因数和工件与V形块的轴向摩擦因数，取为0.4。则计算得需要的夹紧力根据公式：W1289N

QLtg(1)d0/2rtg2可知直径为10mm的螺杆和m10的螺母夹紧力为3925N，因为WWK,故能满足夹紧力的要求。

由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。螺母提供的夹紧力足以夹紧，故无须验算。

机械设计（减速箱轴键槽铣床夹具设计）

五、夹具操作说明

在加工前，需要先将夹具安装在铣床上的正确位置，夹具在铣床上的安装是通过夹具体上安装基面与铣床上相应表面的接触和配合实现的。铣床夹具通过定位键与铣床工作台T形槽的配合来确定夹具在机床上的方位。为方便夹具在工作台上固定，夹具体上设计有耳座，两端各设置两个耳座。

压板通过铰连接固定在夹具体上，可以通过铰连接以连接点为中心做圆周运动。螺杆固定在压板活动的另一端的夹具体上，压板上开有孔，可以使之穿过螺杆，并可以以螺母夹紧固定。动作过程如下：工作时，将压板打开，把工件放在短圆柱销上，工件的一端顶在挡销上，确定好工件的准确位置，然后将压板压下，先装入压块，再用压紧螺母进行夹紧。这时铣刀在进行对刀后，就可以对工件进行加工，铣键槽，换刀，完成铣床铣两个键槽的工序。

本夹具操作简单，省时省力，装卸工件时只需靠压板紧定螺栓的松紧即可轻松实现。

心 得 体 会

通过这次课程设计，使我对机械装备课程有了更进一步的了解。装备在现在工业中有着重要的作用。当然，我们现在对机械设计只不过时一个初步的了解，这门课程还有更多的知识等着我们去学习，在这一次课程设计里，我学会了一些机械设计的最基本的理论，同时也对机械装备产生了浓厚的兴趣。

机械设计贯穿设计、制造、使用、维护的整个过程，设计时的疏忽总会在这些方面反映出来，方案成功与否很容易判断。

通过这次设计，我能够熟练运用CAD、CAXA、等软件，在这次课程设计过程中，我发现自己还有很多不足之处，在设计和计算过程中也出现了各种各样的错误，在同学和老师的帮助下也都尽量改正了，虽然还存在或多或少的问题，这也是我今后努力的方向，我会继续努力学习，来丰富自己的知识。

虽然过程中我们遇到了遇到困难，但是在老师的指点下，同学们都的十分的努力。我们把我们所学的知识运用到现实中来了，这对同学们加深对课本知识的理解很有好处。同时学会了对于不同的待加工原件，设计不同的夹具，对于夹具的各种标准件学

机械设计（减速箱轴键槽铣床夹具设计）

会了如何查标准件手册、如何使用它们。这些都是在老师的帮助下，我们才能完成的。在此衷心感谢老师们的帮助！

参 考 文 献

篇6：分度盘夹具设计说明书

机械制造技术基础课程设计任务书

设计题目：制定分度盘

（一）零件（图5-26）的加工工艺，设计钻8-φ7孔的钻床夹具

设计要求：

1、中批生产；

2、选用通用设备；

3、采用手动夹紧机构；

设计内容：

1、绘制加工工件图，计算机绘图；

2、制订零件的加工工艺过程，填写零件加工艺过程卡一张和钻8-φ7孔工序的工序卡。

3、设计指定的工序夹具，绘制夹具全套图纸；

4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的写；

5、答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说书、工艺过程卡和工序卡，并交电子文稿。设计时间：2013年11月11日至11月22日 答辩时间：2013年11月12日

班 级：

学 号： 学生姓名：

指导教师： 系 主 任：

2013年11月9日

哈尔滨理工大学课程设计说明书

序言

大学临近尾声，我们很多的基础课，比如《机械原理》《机械设计》《机械制造基础》《工装设计》都已经结束了。机械制造工艺学课程设计就是我们学完了这些基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此。它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。

对我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。

由于知识范围的限制和能力的欠缺，在整个设计过程中我存在很多的不足，但是在老师的知道下我真的学到了很多以前没有接触到的知识和能力。

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度公差为0.005mm，Φ148对Φ56H6孔的同轴度公差为0.005mm，外圆台阶面对Φ90mm外圆轴心线有垂直度要求；Φ206mm外圆与Φ56h6mm孔有同轴度要求；8XΦ12.5和16XM6有位置度要求可在偏摆仪上用百分表检查同轴度及垂直度。

图1-

1二 工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

根据材料40Cr，生产类型为大批大量生产及零件形状要求，可选择模锻件。毛坯的拔模斜度5°。

2）分度盘Φ206mm外圆与Φ56H6mm孔有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。

3）主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采

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工序9:去毛刺 工序10:钻Φ12.5 工序11:钻-扩16×Φ4 工序12:钻8×φ7孔

工序13：钻-攻16×M6，2×M1 工序14：清洗

工序15：终检

（四）机械加工余量、工序及毛坯尺寸的确定

根据机械加工后零件的形状及零件材料，估算锻件毛坯重量为mt=7.50kg。

1.外圆表面（φ206 φ90 φ154 φ148）

毛胚加工表面直径为为φ220，φ206 φ90的表面粗糙度为3.2um，φ154 φ148表面粗糙度为2um，粗车余量1.6mm，查表《工艺手册》表2.3-2，精车余量0.2mm，查《工艺手册》表2.3-3

2.分度盘的毛坯图

图1-2

（五）确定切削用量及基本工时

钻φ12.5孔：

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轴向力、扭矩及功率的计算

通过[1]中表10.4-11并结合表10.4-16可得： 轴向力FCFd0ZFfyFKF

其中，CF600，ZF1.0，yF0.7

则，F515N 扭矩MCMd0ZMfyMKM

其中，CM0.305，ZM2.0，yM0.8

则，M0.98Nm

功率PM

（三）专用夹具设计 Mv0.19KW 30d0为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常要设计专用夹具。

经过与指导师协商，决定设计第12道工序—钻φ7孔的钻床专用夹具。

（一）设计主旨

本夹具主要用来钻φ7mm孔。

（二）夹具设计

在给定的零件中，对本序加工的主要考虑同轴度相关要求。

（三）定位基准的选择

出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔φ12.5和φ90为定位基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用卡紧机构进行卡紧。

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补偿，所以在加工尺寸方向上的最大基准移位误差可按最大孔和最小轴（配合代号H7/p6)求得（配合代号H7/p6)，则

db=Ddmin=0.087mm 综上所述，夹具的定位误差为dw=jb±db=0.087mm，满足要求。

（六）卡具设计及操作的简要说明

夹具的夹紧力不大，所以可以使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速夹紧机构。

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参考文献

[1]吴 拓主编．机械制造工艺与机床夹具课程设计指导.北京：机械工业出版社，2010 [2]艾兴、肖诗纲主编．切削用量简明手册[M].北京：机械工业出版社.[3]李益民主编.机械制造工艺设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，1993 [4]孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，1991 [5]王 栋主编.机械制造工艺课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社 [6]梅 伶主编.模具课程设计指导．北京：机械工业出版社，2010 [7]王卫卫主编.材料成形设备．北京：机械工业出版社，2010 [8]甘永立主编.几何公差与检测．上海：上海科学技术出版社，2008 [9]孙 桓、陈作模、葛文杰主编.《机械原理》．北京：高等教育出版社，2006 [10]崇