铣床夹具设计论文

2024-04-14

铣床夹具设计论文（通用8篇）

篇1：铣床夹具设计论文

《机械制造工艺与机床夹具》课程设计——

铣床夹具设计说明书

专业: 数控技术班级: 指导教师: 姓名: 学号:

2011年6月21日

铣床夹具设计说明书

概述：在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。通过机床夹具设计，不仅可以培养综合运用已学知识的能力而且可以得到工程设计的初步训练。

一、课程设计的要求：

1.运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际只是，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。

2.培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤

3.学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧、加工方法选择以及合理安排工艺路线，保证零件的加工质量。

4.进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。

二、设计题目：

《机械制造工艺与机床夹具》课本P381题5-4

三、被加工零件的结构特点及制定工序的加工要求

1.结构特点

被加工零件为轴套类零件；零件图如课本P381题图5-4所示；零件的主要加工面为Φ20、Φ

6、Φ10的孔，Φ30外圆面及端面，铣28H11槽，其他各面均以加工好，仅需加工28H11槽，所以该零件结构定义为简单，夹具设计选用经济实用型方案。

2.研究工艺过程，分析该工序所加工的部位，加工要求，定位夹紧部分和前后工序的关系等。

该夹具所对应加工内容为铣28H11槽。在此之前，其他各面皆已加工完毕。故可以利用已加工的表面进行定位。

四、设计方案的讨论

1．初定夹具结构方案: 1）工件定位方案及定位装置

定位方案及装置：三面一销定位，利用V形块限制4个自由度，Φ6孔内放菱形销限制1个自由度，再利用底面限制一个自由度，完全定位。

2）工件夹紧方案及夹紧装置夹紧方案及装置：因为在铣床上进行加工，加工力较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此，需在工件与定位V形块相对应的另一侧进行夹紧以防工件松动，夹紧装置为直接安装在夹具体上的六角头压紧螺栓与一滑块联结滑块上安装一夹紧V形块。

3）其他装置及原件的结构形式

该工序加工机床为铣床，除需要将夹具体固定在工作台上以外还需要对刀装置。工序中采用铣刀铣槽，所以对刀块选择直角对刀块对铣刀进行对刀。

4）夹具体的结构形式及夹具与机床的连接方式

夹具体为铸造件，主要工作面为与机床工作台垂直的平面，该面主要用来固定定位销、V形块及六角头压紧螺钉；底平面用来与铣床工作台进行连接。铣床工作台相对于操作者来说为左右方向水平放置，走刀方向与工作台方向一致，因此，两定位键为左右布置，距离尽量加大，两个座耳因为要承受较大的力所以也要左右布置。

2.审查方案与改进设计

夹具设计要求除能完成既定的定位夹紧任务以外还要考虑到操作者的操作方便与否，因此夹具也要求人性化设计。

1）考虑到多数操作者都习惯右手用力，因此，将定位V形块安装在工件左侧，六角头压紧螺钉与滑块及夹紧V形块则安装在工件右侧方便操作者直接夹紧。2）而为了能够承受较大力矩，六角头压紧螺钉的位置应尽量靠近工件上方尺寸较大的位置，这就要求夹具体的垂直高度不能太大也不能太小。

3）根据加工要求，对刀块放置在加工面左侧或右侧稍低于加工面的位置最为理想。但考虑到夹具体的高度及安装问题，对刀块只能安装在夹具体地板上工件一侧的部位，对好刀之后再将刀具上移到与被加工面等高的位置进行铣削加工。

五、设计小结

通过此次的学习不仅使我对课本内容有了更深入的认识，而且激发了我思考问题的潜力、培养了我分析问题的能力。对灵活运用工具手册解决问题的能力有了明显地提高。

此次课程设计让我能够更加直观地认识工艺设计的流程。以往我在课本上学到的只是理论，并没有感性的认识。将所学到的书本知识运用到设计环节中是我通过本次实践学习获得的最大收获。通过此次设计我基本掌握了一个中等复杂零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤。

由于自己的能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正。

主要参考资料:

1、《机床夹具设计手册》辽宁科学技术出版社徐鸿本

2、《机械设计课程设计》浙江大学出版社

3、《机床夹具设计》哈尔滨工业大学出版社王启平

4、《机械制造工艺设计简明手册》哈尔滨工业大学李益民

篇2：铣床夹具设计论文

指导老师姓名学号

一设计任务（1）设计摆动架Φ320削夹具；

（2）加工工件的零件图如图1-1所示；（3）生产类型：中、小批量生产；（4）毛坯为HT200铸件；（5）工艺内容：本工序完成Φ320的铣削，加工余量为

+0.027

孔两端面和Φ160

+0.019

孔两端面的铣

和Φ160

+0.019

孔的两端面

图 1-1

二设计步骤 1 夹具类型的选择

由于工件的生产为中、小批量生产工件体积小，结构不复杂从经济耐用的要求考虑，本工序加工夹具不宜太复杂，自动化程度不宜太高，故拟定选用简单的支承销、固定定位销和V形块定位，螺旋压板加紧机构。因工件需要两面加工，为使夹具结构简化，采用设计两套夹具分别对工件进行装夹加工。对A、B面铣削的夹具定为Ⅰ号，对C、D面铣削的夹具定为Ⅱ号。2 定位装置的设计（1）定位方案的确定铣削C、D面时的定位方案 ○方案一：以Φ50端面、Φ32毛坯孔和Φ35端面定位，限制五个自由度，并用移动V形块固定Φ16的外缘，限制自由度。该方案在定位上有过定位现象，定位不可靠，如图2-1所示：

方案二：以Φ50端面、Φ32毛坯孔和Φ35端面定位，限制五个自由度，并用可调支承钉支承Φ35外缘，限制工件自由度。该方案刚好限制了工件的六个自由度，不存在过定位现象，故定位可靠，如图2-2所示：从以上两个方案比较来看，方案二明显优于方案一，故选用方案二作为本工序的定位方案。

图 2-1

图2-2

2铣削A、B面时的定位方案 ○方案一以Φ50端面、Φ32毛坯孔和Φ35端面定位，限五个自由度，用移动V形块固定Φ16的外缘，限制两个自由度，该方案在定位过程中存在过定位现象，定位不可靠，且在铣削B端面时，刀具可能会与定位V形块反生干涉，从而损坏刀具或是夹具。如图2-3所示：

方案二以Φ50端面、Φ32毛坯孔和Φ35端面定位，限制五个自由度，并用可调支承钉支承Φ35外缘毛坯一侧，作为防转定位面，限制工件的自由度。该方案刚好限制了工件的六个自由度，不存在过定位现象，故定位可靠，在铣削过程中刀具与夹具不会发生干涉。如图2-4所示：

图 2-3

图 2-4 从以上两个方案比较来看，方案二明显优于方案一，所以采用方案二作为本工序的定位方案。

（2）选择定位原件

1）选用B型固定定位销作为Φ32毛坯孔及其端面定位的定位原件，（见夹具总图）其结构尺寸按要求确定。2）采用圆柱头可调支承钉作为Φ35端面的支承定位原件（见夹具总图）其结构尺寸按要求确定。

3)以Φ35外缘定位，采用的定位原件有两种形式：

1采用移动V形块作为定位元，件，如图2-5○a所示，限○制了的自由度，其定位精度不受毛坯精度的影响，但受夹具结构的限制，并且结构也较复杂，布局也较困难，且存在过定位现象。另外，V形块除了定位作用外还有夹紧作用，根据本工件的结构及夹具的支承特点，采用移动V形块定位，受工件孔Φ32和Φ35端面中心距的影响，易使工件偏离所需的理想夹紧位置。

2选用可调支承钉作为Φ35外缘的定位元件，○可以限制工件的自由度，该方案可以克服毛坯精度对工件定位的影响，在b使用过程中可以根据毛坯的精度进行调整。其结构如2-5○所示：

图 2-5（a）

图 2-5（b）定位误差的分析计算

（1)由于工件的定位采用了所需加工的端面作为定位基准，在本工序的加工要求中，要保证的是中间段Φ50和小头

段Φ35的轴向尺寸和两端面的表面粗糙度，而两端面的表面粗糙度主要是由刀具和切削速度来保证的。因此，在本工序的工件夹装上，工序基准与定位基准重合，不存在基准不重和误差

（2）由于工件采用固定支承销定位，在主定位面，即中段Φ50的端面上，由于固定定位销台阶面和定位销安装块的制造误差，使定为基准偏移其理想位置，产生基准位移误差Δ

总的定位误差：Δ=******0 加紧装置的设计（1）夹紧机构

根据零件的生产类型，此夹具的加紧机构不宜太复杂，故采用螺旋压板夹紧机构，并采用M10的螺栓作为夹具的夹紧螺栓。由于螺旋压板的厚度过大，因此在铣削的过程中，铣刀在通过工件的边缘时可能与压板发生干涉碰撞干涉，从而损伤刀具或者是夹具。所以在螺旋压板上添加另外的附属夹紧装置以方便夹装。具体结构见夹具零件图0000（2)夹紧力的计算

篇3：利用铣床夹具提高加工精度

关键词：铣床,夹具,加工精度

在专用夹具中, 铣床夹具占有很大比重。我们今年试制的某种新产品是一种制动鼓盘车床, 有些零部件必须通过工装来加工, 否则, 难以保证加工精度。下面举例加以说明。

1 加工零件与加工设备分析

溜板是制动盘车床的重要件, 其材质为灰铸铁, 它有横纵两个方向的燕尾导轨, 加工的关键在于保证两个方向燕尾的垂直度, 并且保证两个方向孔的垂直度。因为孔是丝杠的座孔, 所以, 它直接影响到两个方向运动的垂直度, 也就是直接影响加工出来的制动盘的质量。两个燕尾导轨可采用刨床或者铣床加工, 孔采用镗床加工。因此, 必须设计一个工装来保证定位和装夹。如图1所示。

2 溜板的工艺分析

按照原来的工艺, 采用刨床加工。现在, 我们改用数控铣床加工, 使用燕尾槽铣刀。这样, 既能提高效率, 又能提高加工精度。最终制定的工艺过程为:铸造→退火→铣外形→铣大燕尾→铣小燕尾→镗孔→钻孔→喷漆。为此, 我们设计了一套铣床夹具。

3 铣床夹具的设计

由于先将大燕尾导轨加工出来了, 我们就以大燕尾定位来加工小燕尾, 以此作为铣床夹具设计的基本思路。为了确定夹具在机床上的纵向位置, 我们采用两个定向键, 通过它与机床工作台的T形槽配合, 使夹具的纵长方向与机床工作台的纵向行程一致。它还可以承受部分切削力或切削力矩, 用以减轻夹具体与工作台紧固螺栓的负荷, 增加夹具在加工过程中的稳定性。

我们模拟溜板的安装状态, 设计了一个定位板, 一面采用燕尾形, 与加工后的大燕尾导轨相配合, 另一面做成可调的, 做一个楔块, 用紧定螺钉顶到另一燕尾面上。溜板的材质采用灰铸铁, 吸振性能好, 稳定性比较好, 不易变形。由于溜板的结构是一端悬臂, 稳定性不好, 因此, 在下面采用辅助支撑。

4 铣床夹具几个重要件的设计与工艺分析

定位板:如图5, 它是夹具体, 也是定位元件。它的上半部分用于溜板大燕尾面的定位, 大燕尾一面靠在与之相配的燕尾面上, 另一面靠楔块来压紧另一燕尾面;它的下半部分留出与机床的接口, 以确定夹具在机床上的位置。其中, 燕尾面和燕尾上面是定位基准面, 因此, 工艺要求以A面为基准, 将上平面和燕尾面加工出来。B面加工出工艺基准面, 在找正夹具体时使用。

确定工艺过程如下:

(1) 铸:板料343mm×118mm×55mm;

(2) 刨:刨六面, 上下面留1mm精铣量;

(3) 铣:以A面为基准, 加工上平面及燕尾面;B面加工出30mm长, 作为工艺基准面;以上平面为基准, 找正B面, 加工18×8槽。

(4) 磨:以燕尾上面为基准, 磨下面。

(5) 钳:钻孔2-准11, 沉孔准17、深10, 钻攻2-M6、深12, 3-M8。

楔块:如图6, 用紧定螺钉拧紧, 靠平另一燕尾面。

定向键:如图7, 夹具用两个定向键在铣床工作台上定位。定向键的上半部分, 装入夹具底面上的定向键槽里, 下半部分与铣床工作台的T型槽相配合, 以保证夹具在机床上的正确位置。

T形块:夹具在机床工作台上定位后, 通常是用T形螺钉紧固在铣床工作台上。

辅助支撑:由于工件的加工部位是悬臂式, 并远离工件的定位面和夹紧位置, 因此采用辅助支撑。这样, 夹具有较好的抗振性, 使夹具在使用过程中, 虽然在变化的切削力作用下, 也不易产生振动, 以保证工件的加工精度。

综上所述, 该工装定位准确, 结构简单, 并且容易加工制造。

5 铣床夹具的使用效果

在生产实践过程中, 我们采用此工装, 工件表面质量良好, 加工精度高, 满足生产使用要求, 达到了比较理想的效果。

6 该工装可推广到镗床上应用

篇4：数控铣床多件加工夹具的设计

关键词：数控铣床批量加工夹具加工效率简单实用

在数控加工中，工件的装夹定位尤为重要，工件装夹定位需要花费一定的时间进行调校，如果工件装夹定位不合理就会出现加工困难，甚至会出现工件报废，在批量加工时这个问题更加突出。为了保证产品质量，改善劳动条件，提高劳动生产率及降低劳动成本，在生产工艺过程中，除使用机床设备外，还要大量使用各种工艺装备，它包括：夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等，这就需要设计各种机械加工夹具。在此，笔者阐述针对某调节角度零件进行数控铣批量加工时夹具的设计过程，通过设计应用专用夹具，实现数控铣快速对多个专门工件的装夹加工，大大减少了装夹工件繁琐的操作，节约了反复对刀的时间，提高了加工效率和铣削加工质量。

一、零件加工工艺分析

笔者学校数控加工组接到加工一批零件任务，要求在一定时间内制作一批PLC调节角度零件，如图l所示。

图1 调节角度零件

调节角度零件的加工工艺要求如下：

一是工件表面加工要求完整，局部不得有缺陷；

二是直径Ф12mm通孔的粗糙度要求Ra3.2μm，R2.5mm圆弧槽处粗糙度要求Ra12.5μm。

这批零件虽然只需加工直径Ф12mm通孔和R2.5mm圆弧槽，但是因为零件中两个加工孔都处于不同的加工方向，按常规的加工过程需要反复定位，使加工时容易出现误差，难以满足工艺要求，而且操作复杂，效率低。为此，笔者根据零件的公差及精度要求，设计能够进行多件铣削的专门夹具，满足零件的加工需求，提高工作效率。

二、多件铣削夹具的设计与应用

1.多件铣削夹具设计思路及工作原理

在生产实践中，我们应用夹具的定位原理和夹紧原理解决生产中的难题，可以使加工零件完全达到工艺要求，保证产品质量，而且可以大大提高工作效率，减少辅助时间。笔者构思设计制作了一套用夹具体定位、压块夹紧的多件铣削夹具（图2），它可以满足零件定位和夹紧的要求。

图2 多件铣削夹具

夹具体要同时装夹4个工件，制作工艺手段要简单、周期要短、成本要低。为了保证两工件凹位之间的强度，其间距尺寸大于10mm，夹具体宽度为180mm，材料45#钢。如图3所示为多件铣削夹具的夹具体。

图3 多件铣削夹具体

在装夹工件时，用压块分别由两个六角螺栓将工件固定在夹具体上，完成快速装夹。在加工工件斜面时，可通过夹具体的旋转轴，将夹具体斜面旋转放平，再通过预设的程序进行平面加工。加工完成后，松开两个六角螺栓（轻轻松开一点，使其能轻松拆卸即可），快速更换另外四个待加工工件。这套多件铣削夹具大大减少了装夹、定位的时间，提高了加工效率。

2.多件铣削夹具结构组成、加工及定位原理

（1）结构组成。多件铣削夹具的结构组成包括：夹具体、压块、六角螺栓。

（2）夹具体加工。①先用虎钳夹紧毛坯，找正。②加工夹具体顶面和侧面，使左平面加工达到尺寸要求，右斜面留出加工余量待以后进行平面加工。③翻转工件，加工夹具体底面，斜面留出加工余量待以后进行平面加工。④精加工夹具体的斜面，装夹斜面进行斜面的平面精加工。⑤粗、精加工夹具体的凹位。为保证装夹准确、方便，配合位置设计成滑动配合。在夹具体凹位，加工工件的圆弧槽位置，设置加工退料方孔，方便工件的放置与拆卸。在工件Ф12mm孔加工位置，设置直径Ф15mm的退料孔，如图4所示。⑥加工旋转轴。加工夹具体旋转轴，左右对齐，符合精度要求。⑦加工夹具体配套零件：底板、旋转座。加工底板要设置退料孔，旋转座的装配精度要符合要求，与夹具体安装配合良好。

图4 夹具体退料孔

（3）定位原理。夹具的底板用压块固定在机床工作台上，夹具体用压块固定在底板上。通过三面定位原理，先将工件安装在夹具体的凹位处，工件底面和夹具体凹位顶面对齐，工件侧面和夹具体的凹位侧面对齐，工件左面和夹具体的凹位左面对齐，然后用压块将工件夹紧在夹具体上。

3.多件铣削夹具的使用

每个待加工工件都是依靠夹具体的凹槽进行定位的，槽底是压紧工件的支撑点，我们利用压块和螺栓，将每个零件毛坯压在夹具体的凹槽内。在装夹放置工件毛坯时，只需将工件依靠凹槽内的滑移进出，使装夹更方便快捷。针对待加工工件可能出现厚度差别导致压块压不紧工件的问题，我们通过使用压块和橡胶环垫结合的方式使每个工件都装夹牢固。应用这种装夹方式可使夹紧力着力点靠近切削力点，从而增加工件的刚性，有效地减小了工件在加工过程中因受铣削力影响而产生的变形。由于待加工零件只需要加工一个通孔和圆弧槽，上述所具备的压紧元件和定位方式完全可以满足定位需求，因此使装夹工作变得轻松、可靠。

（1）工件加工的坐标设置。首先将夹具体固定在底板左面（如图5左图所示），待加工件Ф12mm通孔位置为X轴设置为零，夹具体Y轴中心为零，工件表面为Z轴设置为零，在UG加工软件中绘制好相应位置的4个圆。然后旋转夹具体并固定在底板的右面（如图5右图所示），移动铣刀找出待加工圆弧槽位置的X轴坐标，并绘制在加工文件中，编制好相应的刀路程序以便调用加工。

（2）开始加工，首先加工直径Ф12mm通孔，先用Ф10mm钻头钻孔（四个工件），然后更换Ф5mm平面铣刀进行精加工Ф12mm内孔。由于加工材料是铸铝件，我们可以考虑直接用Ф12mm平面铣刀进行挖槽和加工Ф5mm内孔，这样就可以避免因换刀设置所造成的麻烦。

图5 多件铣削夹具的定位原理图

（3）旋转夹具体并固定在底板的右边，加工R2.5mm圆弧槽。加工完成后，拆卸工件。在装夹新工件时，先进行R2.5mm圆弧槽加工，然后再回旋夹具体到左边，加工直径mm通孔，完成两套工件装夹加工的循环操作过程。

（4）在加工之前，要预先在软件中绘制好每个加工图形，先试切加工样品，以免出现错误，同时要随时检查刀具的磨损情况，并及时更换刀具。

在实际生产应用中，多件铣削夹具制作工艺简单，元件少而精，配套零件费用低，实际操作方便。由于一批零件装夹加工只需要找正一次，因此极大地提高了装夹速度，大大提高了生产效率，同时零件的加工精度也有了保证。

三、结语

在数控铣床上进行多件加工时，设计合理的辅助加工夹具，既能满足加工零件的质量和技术要求，又能缩短装夹、定位时间，提高工作效率，降低生产成本，减少废品的发生。此类辅助加工夹具可广泛地运用于数控铣床加工中心操作，能够取得满意的效果。

参考文献：

[1]王光斗.机床夹具设计手册（第三版）[M].上海：上海科学技术出版社，2005.

（作者单位：茂名市第二高级技工学校）endprint

摘要：本文针对某工件进行数控铣批量加工时夹具的设计过程，通过设计应用专用夹具，实现数控铣快速对多个专门工件的装夹加工，大大减少了装夹工件的繁琐操作，节约了反复对刀的时间，提高了加工效率和铣削加工质量。该夹具针对专门工件进行设计，结构简单实用，容易制作，安装维护方便。

关键词：数控铣床批量加工夹具加工效率简单实用

一、零件加工工艺分析

笔者学校数控加工组接到加工一批零件任务，要求在一定时间内制作一批PLC调节角度零件，如图l所示。

图1 调节角度零件

调节角度零件的加工工艺要求如下：

一是工件表面加工要求完整，局部不得有缺陷；

二是直径Ф12mm通孔的粗糙度要求Ra3.2μm，R2.5mm圆弧槽处粗糙度要求Ra12.5μm。

二、多件铣削夹具的设计与应用

1.多件铣削夹具设计思路及工作原理

图2 多件铣削夹具

图3 多件铣削夹具体

2.多件铣削夹具结构组成、加工及定位原理

（1）结构组成。多件铣削夹具的结构组成包括：夹具体、压块、六角螺栓。

图4 夹具体退料孔

3.多件铣削夹具的使用

图5 多件铣削夹具的定位原理图

（4）在加工之前，要预先在软件中绘制好每个加工图形，先试切加工样品，以免出现错误，同时要随时检查刀具的磨损情况，并及时更换刀具。

三、结语

参考文献：

[1]王光斗.机床夹具设计手册（第三版）[M].上海：上海科学技术出版社，2005.

（作者单位：茂名市第二高级技工学校）endprint

关键词：数控铣床批量加工夹具加工效率简单实用

一、零件加工工艺分析

笔者学校数控加工组接到加工一批零件任务，要求在一定时间内制作一批PLC调节角度零件，如图l所示。

图1 调节角度零件

调节角度零件的加工工艺要求如下：

一是工件表面加工要求完整，局部不得有缺陷；

二是直径Ф12mm通孔的粗糙度要求Ra3.2μm，R2.5mm圆弧槽处粗糙度要求Ra12.5μm。

二、多件铣削夹具的设计与应用

1.多件铣削夹具设计思路及工作原理

图2 多件铣削夹具

图3 多件铣削夹具体

2.多件铣削夹具结构组成、加工及定位原理

（1）结构组成。多件铣削夹具的结构组成包括：夹具体、压块、六角螺栓。

图4 夹具体退料孔

3.多件铣削夹具的使用

图5 多件铣削夹具的定位原理图

（4）在加工之前，要预先在软件中绘制好每个加工图形，先试切加工样品，以免出现错误，同时要随时检查刀具的磨损情况，并及时更换刀具。

三、结语

参考文献：

[1]王光斗.机床夹具设计手册（第三版）[M].上海：上海科学技术出版社，2005.

篇5：铣床夹具设计论文

[摘要]数控铣床是一种加工性能较强的数控机床，工装夹具是数控铣床的重要组成部分，本文阐述了数控铣床工装夹具设计的具体要求，并提出了多个工件一次装夹、多件装夹工装夹具设计的改进措施，为完善数据铣床工装夹具设计提供自身的一点建议。

[关键词]数控铣床；工装夹具；设计；改进措施

中图分类号：T G751 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0006-01

引言

随着科学技术的不断发展，数控加工相关技术逐渐成熟，对数控机床的性能指标也提出了更高的要求。数控铣床作为一种自动化加工型的数控机床，主要用于加工各类复杂的零件设备。其生产效率、生产自动化程度高，生产周期短，因此被广泛应用于各种工业生产领域。工装夹具是运行数控铣床时，用于加紧固定加工物品，确保其定位效果。高效合理的工装夹具设计方案，能更大限度确保数控铣床自身性能的发挥，因此有效设计工装夹具是保证数控铣床顺利运行的重要环节之一。然而，由于在设计工装夹具过程中，往往会受到各种外界因素的影响，加上设计过程中自身存在的操作问题，都会导致工装夹具设计结果达不到相应标准。传统的工装夹具设计方法已逐渐被淘汰，当前只有结合实际加工需求以及数控铣床的性能要求，有针对性改进工装夹具设计，才能真正设计出符合需求的工装夹具，更好地满足数控机床技术革新的需要。

一、数控铣床工装夹具设计的具体要求

设计数控铣床工装夹具前，需要对数控铣床的精准度、运行效率、生产周期等方面，进行综合性的分析考虑，要根据实际具体需求进行设计，确保工装夹具的质量与有效性。传统工装夹具设计的定位效果与夹紧作用较差，难以满足数控铣床的运行需求，正逐渐被市场淘汰。随着数控加工技术的不断发展，对工装夹具的设计也提出了更高的要求。因此我们设计数控铣床工装夹具时，需要综合考虑数控机床各项运行参数，同时还需遵循工装夹具的设计原则与要求进行设计。

1.夹具开敞程度

随着数控铣床应用领域的扩大，其加工的产品类型也随之增多，其中不乏一些规模较大的工业产品。相应的，数控铣床工装夹具的开敞程度也需要随之扩大。传统设计的加剧开敞程度小，对物品的固定程度与夹紧状态较差，难以满足数控铣床的运行需求。在注重加剧开敞程度设计时还需要确保夹具与加工的部件截面保持足够的宽度，在最大限度开敞的同时不影响加工，避免加工损坏现象。同时，夹具在机械操作过程中，尽量减少与部件接触的面积范围，以免与内部刀具或其他部件发生碰撞，干扰机械运行。

2.零件安装方位及准确度

数控铣床内部安装零件较多，包括工装夹具的安装，安装的方位与方法的不同，都会直接影响着数控铣床的正常运行。因此，我们设计工装夹具时，需要仔细确认正确的安装方式，避免因安装失误而产生严重后果。工装夹具可操作性强，应用位置较多，属于灵活性的零件设备。因此在安装过程中需要采取定向安装的方式，安装方位与数控铣床水平坐标方位一致。如此一来，便能有效确保夹具方向与铣床坐标方向自由换转，操作更加便利。另外，夹具定向键（见图1）位置的误差，与T形槽配合间隙，都会导致定位表面相对于走刀方向位置不准确。因此需要提高定位元件与安装元件的位置精度，可使定向键一面与T形槽接触，或找正安装夹具直接找正定位面。零件安装是设计工装夹具的重要步骤，需要操作人员引起重视。

3.夹具刚性、稳定性、精准性

在设计工装夹具时，需要考虑其稳定性、刚性以及精准性的问题。夹具需要有良好的??性、稳定性，确保精准程度高，才能更好确保固定夹紧点位置，避免在加工过程中更换夹具。事实上，在数控铣床运行工程中，因夹具刚性或稳定性、精准性问题，而更换夹紧点或夹具，都会对机械运行的效率造成影响，降低夹具定位精度。因此，在设计工装夹具时需要加强对夹具刚性、稳定性与精度的重视，重点设计夹紧点的更换方式，避免因夹紧点或夹具问题而更换夹具的现象发生，确保工件或夹具定位精度。

二、数控铣床工装夹具设计的改进措施

1.多个工件一次装夹设计改进

在设计数控铣床工装夹具时，通常将压缩空气当作动力源。这样可以让操作人员进行手工换刀，加装自动控制装置可以实现自动换刀，但消耗时间较多且自动换刀装置容易出现故障。因此，在改进夹具设计过程中，可以采取多个工件一次装夹设计，这样可以有效改进换刀次数，同时减少加工的时间，优化机械加工性能，提高数控铣床的运行效率。首先，需要仔细分析工件工艺与工序，综合数控机床运行的各项参数，然而根据数控铣床的具体运行需求，以及加工工件的具体规模进行设计。如图2所示，例如可设计夹具设计每次装夹8个工件，对其进行a、b两孔扩铰作业，a、b两孔扩孔刀依次扩孔。作业完成后，再互换a、b两孔进行二次铰孔。从换刀次数来看，8个工件换刀次数为4次。因此一次装夹多个工件的方式，不仅可以减少换刀操作步骤，还能有效缩短加工时间，提高数控铣床加工效率。

2.多件装夹工装夹具设计改进

在进行多件装夹工装夹具设计时，需要注意合理设置工件。具体而言，应综合考虑数控铣床加工需求，根据实际加工工件的规模尺寸、数量，以及机床工作台的尺寸等等各项参数，相对应布置确定每次装夹的工件的数量。同时，注意各工件之间要确保相应的宽度，如图3所示。各工件之间确保一定距离，避免多工件发生碰撞，同时也便于后面的工件卸除。同时，确保夹具有足够的敞开程度，以保证多工序的同时加工程序。在多件装夹的工装夹具设计改进中，还需要确保定位元件之间的距离。另外，要确保每一组定位元件之间距离的精准度，以保证在机械运行过程中各工件都能在精准的定位位置上。

三、结语

高效合理的工装夹具，能更有效发挥数控铣床的运行性能。设计工装夹具过程中，需要注意夹具的开敞程度、安装方位、夹具的刚性稳定性等等，根据具体的要求不断予以改进和完善。此外，操作人员还需要从实际细节入手，不断深入研究，设计出更合理便捷、实用、灵活的工装夹具，从而降低人工劳动强度和生产安全，提高数控铣床的加工效率。

参考文献：

篇6：铣床夹具设计论文

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数控加工夹具简介数控车床、铣床、加工中心夹具

图3-37三爪自定心卡盘的构造

现代自动化生产中，数控机床的应用已愈来愈广泛。数控机床夹具必须适应数控机床的高精度、高效率、多方向同时加工、数字程序控制及单件小批生产的特点。为此，对数控

机床夹具提出了一系列新的要求。

(1)推行标准化、系列化和通用化；

(2)发展组合夹具和拼装夹具，降低生产成本；

(3)提高精度；

(4)提高夹具的高效自动化水平。

根据所使用的机床不同，用于数控机床的通用夹具通常可分为以下几种：

1．数控车床夹具

数控车床夹具主要有三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘等。三爪自定心卡盘如图3-37所示，可自动定心，装夹方便，应用较广，但它夹紧力较小，不便于夹持外形不规则的工件。

四爪单动卡盘如图3-38所示，其四个爪都可单独移动，安装工件时需找正，夹紧

力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则和不对称的较重、较大的工件。

通常用花盘装夹不对称和形状复杂的工件，装夹工件时需反复校正和平衡。

2．数控铣床夹具

数控铣床常用夹具是平口钳，先把平口钳固定在工作台上，找正钳口，再把工件装夹

在平口钳上，这种方式装夹方便，应用广泛，适于装夹形状规则的小型工件。如图3-39所示。

图3-38四爪单动卡盘

1-卡盘体2-卡爪3-丝杆图3-39平口钳

1-底座2-固定钳口3-活动钳口4-螺杆

3．加工中心夹具

数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的理想配套附件，有立式工作台、卧式工

作台和立卧两用回转工作台等不同类型产品。立卧回转工作台在使用过程中可分别以立式和

水平两种方式安装于主机工作台上。工作台工作时，利用主机的控制系统或专门配套的控制

系统，完成与主机相协调的各种必须的分度回转运动。

为了扩大加工范围，提高生产效率，加工中心除了沿X、Y、Z三个坐标轴的直线进给

运动之外；往往还带有A、B、C三个回转坐标轴的圆周进给运动。数控回转工作台作为机床的一个旋转坐标轴由数控装置控制，并且可以与其他坐标联动，使主轴上的刀具能加工到工

件除安装面及顶面以外的周边。回转工作台除了用来进行各种圆弧加工或与直线坐标进给联

动进行曲面加工以外，还可以实现精确的自动分度。因此回转工作台已成为加工中心一个不可缺少的部件。

篇7：夹具座钻孔夹具毕业设计论文

本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。

夹具座的工艺规程及钻、攻2-M8螺纹的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。

序言…………………………………………………………………1

一.零件分析 ……………………………………………………2

二.工艺规程设计…………………………………………………3 2.1确定毛坯的制造形式 ……………………………………3 2.2基面的选择传 ……………………………………………4 2.3制定工艺路线 ……………………………………………5 2.4确定切削用量及基本工时……………………………… 7

三夹具设计 ……………………………………………………26

3.1问题的提出………………………………………………26 3.2定位基准的选择…………………………………………26 3.3切削力及夹紧力计算……………………………………26 3.4定位误差分析……………………………………………26 3.5钻套的设计………………………………………………28 3.6夹具设计及操作简要说明………………………………29

总结………………………………………………………………31 致谢………………………………………………………………32 参考文献 …………………………………………………………33

序言

机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。

夹具座的工艺规程及钻、攻2-M8螺纹的工装夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

第 1 页

一、零件的分析

夹具座共有八组加工表面，现分述如下：

1.320155面

2.105两侧面及32025面 3.6-Φ9孔、6-Φ13 4.32038面 5.32067面 6.6-M8螺纹深20 7.2Φ6锥孔 8.2-M8螺纹

第 2 页

二.工艺规程设计

2.1 确定毛坯的制造形式

零件材料为HT150，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。

夹具体零件材料为 HT150，硬度选用260HBS，毛坯重约1Kg。生产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，2级精度组。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下：

1.320155面

320155面，表面粗糙度为Ra0.8，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=5.0mm.粗铣单边余量Z=3.0mm 半精铣单边余量Z=1.5mm 精铣单边余量Z=0.4mm 磨削单边余量Z=0.1mm 2.105两侧面及32025面

105两侧面及32025面，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=3.0mm.3.6-Φ9孔、6-Φ13孔

6-Φ9孔、6-Φ13孔的尺寸不大，采用实心铸造。4.32038面

第 3 页

32019面，表面粗糙度Ra0.8，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=3.0mm.粗铣单边余量Z=2.0mm 半精铣单边余量Z=0.5mm 精铣单边余量Z=0.4mm 磨削单边余量Z=0.1mm 5.32067面

32067面，表面粗糙度Ra1.6，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=3.0mm.粗铣单边余量Z=2.0mm 半精铣单边余量Z=0.8mm 精铣单边余量Z=0.2mm 6.6-M8螺纹深20 6-M8螺纹深20，螺纹尺寸不大，采用实心铸造。7.2Φ6锥孔

2Φ6锥孔，尺寸不大，采用实心铸造。8.2-M8螺纹

2-M8螺纹，螺纹尺寸不大，采用实心铸造。

9.其它表面均为不加工表面，砂型机器铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。

2.2 基面的选择的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，第 4 页

不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择重要表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面。因此，夹具座以32067的槽作为定位粗基准。

对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

2.3 制定工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。

方案一工序01：铸造工序02：人工时效

工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面工序04：铣105两侧面及32025面工序05：钻6-Φ9孔、扩Φ9孔到Φ13 工序06：粗铣、半精铣、精铣32019面工序07：粗铣、半精铣、精铣32067面

第 5 页

工序08：钻、攻6-M8螺纹深20 工序09：与件3配作2Φ6锥孔工序10：钻、攻2-M8螺纹工序11：磨320155面工序12：磨32038面工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求工序15：入库方案二

工序01：铸造工序02：人工时效

工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面工序04：铣105两侧面及32025面工序05：粗铣、半精铣、精铣32019面工序06：粗铣、半精铣、精铣32067面工序07：钻6-Φ9孔、扩Φ9孔到Φ13 工序08：钻、攻6-M8螺纹深20 工序09：与件3配作2Φ6锥孔工序10：钻、攻2-M8螺纹工序11：磨320155面工序12：磨32038面工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求工序15：入库

方案一与方案二的区别在于钻6-Φ9孔、扩Φ9孔到Φ13加工

第 6 页的先后，孔加工之后为后面工序的加工提供了定位基准，简化了夹具设计，减少了成本，提高了效率，故采用方案一，具体的加工路线如下工序01：铸造工序02：人工时效

工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面工序04：铣105两侧面及32025面工序05：钻6-Φ9孔、扩Φ9孔到Φ13 工序06：粗铣、半精铣、精铣32019面工序07：粗铣、半精铣、精铣32067面工序08：钻、攻6-M8螺纹深20 工序09：与件3配作2Φ6锥孔工序10：钻、攻2-M8螺纹工序11：磨320155面工序12：磨32038面工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求工序15：入库

2.4 确定切削用量及基本工时

工序01：铸造工序02：人工时效

工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面工步一：粗铣320155面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8，第 7 页

ap3.0mm，d060mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap3.0mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125663r/min d60按机床标准选取nw＝675r/min

vdnw1000606751000m/min127.2m/min

当nw＝675r/min时

fmfzznw0.24675540mm/r 按机床标准选取fm500mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l13.0mm，l23mm，则机动工时为

tmll1l2320332.415min nwf6750.2工步二：半精铣320155面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8, ap1.5mm，d060mm，v125m/min，z4。

第 8 页

2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap1.5mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125663r/min d60按机床标准选取nw＝675r/min

vdnw1000606751000m/min127.2m/min

当nw＝675r/min时

fmfzznw0.24675540mm/r 按机床标准选取fm500mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l11.5mm，l23mm，则机动工时为

tmll1l23201.532.404min nwf6750.2工步三：精铣320155面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8, ap0.4mm，d060mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量

第 9 页

1）决定铣削深度

ap0.4mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125663r/min d60按机床标准选取nw＝675r/min

vdnw1000606751000m/min127.2m/min

当nw＝675r/min时

fmfzznw0.24675540mm/r 按机床标准选取fm500mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l10.4mm，l23mm，则机动工时为

tmll1l23200.432.396min nwf6750.2工序04：铣105两侧面及32025面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合双面刃铣刀，刀片采用YG8, ap3.0mm，d080mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

第 10 页

切削工时：l320mm，l11.5mm，l23mm，则机动工时为

tmll1l23201.531.014min nwf16000.2工步三：精铣32019面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8, ap0.4mm，d060mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap0.4mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v10001251592.3r/min d25按机床标准选取nw＝1600r/min

vdnw10002516001000m/min125.6m/min

当nw＝1600r/min时

fmfzznw0.2416001280mm/r 按机床标准选取fm1200mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l10.4mm，l23mm，则机动工时

第 11 页

为

tmll1l23200.431.011min nwf16000.2工序07：粗铣、半精铣、精铣32067面工步一：粗铣32067面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用YG8, ap2.0mm，d0100mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap2.0mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125398.1r/min d100按机床标准选取nw＝375r/min

vdnw10001003751000m/min117.8m/min

当nw＝375r/min时

fmfzznw0.24375300mm/r 按机床标准选取fm300mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l12.0mm，l23mm，则机动工时

第 12 页

为

tmll1l23202.034.333min nwf3750.2工步二：半精铣32067面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用YG8, ap0.8mm，d0100mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap0.8mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125398.1r/min d100按机床标准选取nw＝375r/min

vdnw10001003751000m/min117.8m/min

当nw＝375r/min时

fmfzznw0.24375300mm/r 按机床标准选取fm300mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l10.8mm，l23mm，则机动工时为

第 13 页

tmll1l23200.834.317min nwf3750.2工步三：精铣32067面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用YG8, ap0.2mm，d0100mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1 为

tmll1l23200.234.309min nwf3750.2工序08：钻、攻6-M8螺纹深20 工步一：钻6-M8螺纹底孔Φ6.8 选用6.8mm高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6）

由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得f机0.28mm/r

Vc查16m/min（《切削》表2.15）n1000Vc10007.5r/min351.2r/min D6.8 按机床选取n=375r/min VcDn10006.837510008.（0m/min)

基本工时：tll1l2203.43min0.2514min nf3750.28总的工时：T=6t=1.509min 工步二：攻丝6-M8深20

第 14 页

选择M8mm高速钢机用丝锥

f等于工件螺纹的螺距p，即f1.25mm/r

Vc机7.5m/min

n1000Vc10007.5r/min341.2r/min D8 按机床选取n=375r/min 基本工时：tll1l2200.63min0.0503min nf3751.25总的工时：T=6t=0.302min 工序09：与件3配作2Φ6锥孔

1、加工条件

加工材料: HT150，硬度200~220HBS，铸件。

工艺要求：孔径d=6mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷却。机床：选用Z3025钻床和专用夹具。

2、基本工时：tll1l2190.63min0.0482min nf3751.25总的工时：T=2t=0.096min 工序11：磨320155面工件材料：灰铸铁HT150 加工要求：磨320155面

机床：平面磨床M215A

刀具：砂轮

量具：千分尺（1）选择砂轮

第 15 页

见《工艺手册》表4.8—2到表4.8—8，则结果为

WA46KV6P350×40×127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）（2）切削用量的选择

砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s

轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程)

工件速度Vw =10m/min

径向进给量fr =0.015mm/双行程（3）切削工时

tm 2 L b Zb k1000 v fa f

《工艺手册》

式中L—加工长度，L=320mm Zb——单面加工余量，Zb =0.1mm

K—系数，1.10

V—工作台移动速度（m/min）

fa—— 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）

fr——工作台往返一次砂轮径向进给量（mm）3201101.10.051.291min tm 

100010200.015工序12：磨32038面工件材料：灰铸铁HT150 加工要求：磨32038面

机床：平面磨床M215A

刀具：砂轮

量具：千分尺（4）选择砂轮

见《工艺手册》表4.8—2到表4.8—8，则结果为

第 16 页

WA46KV6P350×40×127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）（5）切削用量的选择

砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s

轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程)

工件速度Vw =10m/min

径向进给量fr =0.015mm/双行程（6）切削工时

tm 2 L b Zb k1000 v fa f

《工艺手册》

式中L—加工长度，L=320mm Zb——单面加工余量，Zb =0.1mm

K—系数，1.10

V—工作台移动速度（m/min）

fa—— 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）

fr——工作台往返一次砂轮径向进给量（mm）3201101.10.051.291min tm 

100010200.015工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求工序15：入库

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三、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。有老师分配的任务，我被要求设计工序10：钻、攻2-M8螺纹的夹具设计，选用机床：Z525立式钻床

3.1、问题提出

本夹具主要用来钻、攻2-M8螺纹，生产批量：中大比量，钻、攻2-M8螺纹与其他面没有任何位置度要求，设计时主要考虑效率上。

3.2 定位基准的选择

以加工后的Φ9孔和320155的端面作为定位基准进行定位。

3.3定位元件的设计

本工序选用的定位基准为二孔、一平面定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对一面两销进行设计。

3.4切削力和夹紧力的计算

1、由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由《切削手册》得：

钻削力 F26Df0.8HB0.6 式（5-2）钻削力矩 T10D1.9f0.8HB0.6 式（5-3）式中：D10.5mm

T1010.51.90.200.81740.646379Nmm

2、夹紧力的计算

选用夹紧螺钉夹紧机由Nf1f2KF

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其中f为夹紧面上的摩擦系数，取f1f20.2

5F=Pz+G G为工件自重 N

螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为  [s]=3.5~4 取[s]=4 得 120MPa

F3551.4N f1f2s

s4FH2dc22.8 满足要求

1.34Ndc215MPa

经校核：满足强度要求，夹具安全可靠，3.5:定位误差分析

(1)移动时基准位移误差jy

jyd1D1X1min（式5-5）

式中： d1 ———— 圆柱销孔的最大偏差

D1 ————圆柱销孔的最小偏差

1min ————圆柱销孔与工件Φ9孔最小配合间隙

代入（式5-5）得： jyd1D1X1min=0.019+0-0.015 =0.004（mm）

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(2)转角误差

dD1X1mind2D2X2min tg1

2L（式5-6）

式中： d1 ———— 圆柱销孔的最大偏差

D1 ————圆柱销孔的最小偏差

1min ————圆柱销孔与定位销最小配合间隙

d2 ———— 削边销孔的最大偏差

D2 ———— 削边销孔的最小偏差

X2min ———— 削边销定位孔与定位销最小配合间隙

其中：X2min2(LxLgX1min)2 则代入（式5-6）得：

tg0.01900.0150.01500.010.0000622

247则： 0.00006219

3.6夹具设计及简要操作说明

本工件采用圆柱销定位，通过圆柱销和工件的过盈配合来固定工件，通过一削边销防止工件转动，这们工件被完全定位。这样操作更加简单，迅速，特别适合大批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求

装配图附图如下：

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夹具体附图如下

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总结

课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入毕业设计打下了好的基础。

课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。

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致谢

这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了课程设计。

这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

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参考文献

1.切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年

2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年

3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年

4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年

5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月

6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年