组合夹具范文

第一篇：组合夹具范文

组合机床夹具设计文献综述

目：组合机床夹具设计学生姓名：王红河专业班级：机械设计制造及其自动化A0812 班学号：10813030224 院(系)：机械与材料工程学院指导老师：冯云华完成时间：2011 年12 月27 日摘要机械加工工艺及夹具设计是毕业前对专业知识的综合运用训练。制造技术已经是生产、国际经济竞争、产品革新的一种重要手段，所有国家都在寻求、获得、开发和利用它。它正被看作是现代国家经济上获得成功的关键因素。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。而机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义

1、张亚明. 机床夹具的分类与构成[J] . 科技资讯. 2008 ，

2、薛顺源等.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社，2001.

3、大连组合机床研究所组合机床设计(第一册)北京：机械工业出版社，1975

4、任家隆，李菊丽，张冰蔚主编.机械制造技术基础[M].北京：高等教育出版社，2009.

5、孙桓，陈作模.机械原理[M] .北京：高等教育出版社.2006 .

6、邱宣怀.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2007 .

7、崔正昀.机械设计基础[M].天津：天津大学出版社.2000 .

8、徐灏.机械设计手册[M1] .北京：机械工业出版社.1991 9

9、张金生等.机械制造工艺与夹具设计指导[M].北京：机械工业出版社，1995. 湖北工业大学毕业设计(论文) X 注：此表前四项由学生填写后交指导教师签署意见，否则不得开题。 FIXTURE Mechanical manufacturing process to fix the processing object, occupy the correct position to make, to accept the construction or testing device. Also known as the fixture. Broadly speaking, in the process of any process, used to rapidly, conveniently, safe piece of equipment installed, can be called the fixture. Such as welding, inspection jig, fixture, machine tool fixture. The fixture is most common, often referred to as the fixture. In machining a workpiece on a machine tool, in order to make the surface of the workpiece to achieve drawing size, geometry and other surface the mutual positioning accuracy and other technical requirements, must be installed before processing the workpiece ( positioning ), to ( clamping). Fixture positioning element ( usually 4.论文(设计)的进程安排： 1 熟悉课题和查找相关资料，完成开题报告初稿 2 完成工艺规程的各种参数的计算和工艺规程说明书初稿 3 绘制主要零件图 4 撰写论文 5 整理技术文件，并打印学位论文 6 准备答辩 5.指导教师意见及建议：是否同意开题：指导教师签字：年月日湖北工业大学毕业设计(论文) XI by determining the workpiece fixture in the correct position, the clamping device ), the knife guide element (determining the tool and workpiece relative position or direction guiding tool ), dividing device ( so that the workpiece in a mounting can complete multiple station processing, a rotary indexing device and moves in a straight line dividing device two class ), a connecting element and a specific folder ( clamp base ). 译文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。参考文献 [1] Machine Tool Metalworking John L.Feirer ,1973. [2] Handbook of Machine Tools Manfred weck ,1984 . [3] Haffman E G. Jig and Fixture Design.America, VNR Co.,1980. [4] Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME,1982.

第二篇：SolidWorks 2003组合夹具元件参数化设计 符号图库

SolidWorks符号图库

SolidWork是具有强大的三维造型能力的三维机械设计软件，但在具体的运用中，经常出现多种符号不符合国家制图标准要求以及常用符号没有定义的情况，从而影响了工程制图的效率。本文作者对自定义符号的实现基础和途径进行了具体的介绍，供读者学习和参考。

SolidWorks是当前比较流行的三维机械设计软件，该软件提供了比较强大的三维造型能力，易学易用，能满足大部分机械行业的应用要求。就国内目前的CAD、CAM应用水平而言，机械设计最终的表达还主要依赖二维工程图。二维工程图是工程师的语言，为了使二维工程图在使用、理解上不产生混乱和歧义，国家制图标准对各种线条、文字和符号等都有严格的规范。SolidWorks作为一款国外软件，其对于工程图样国家标准的支持不是很好，其中之一是工程图标注中的多种符号没有使用粗实线，不符合国家制图标准要求，同时有些常用符号没有定义。遇到这种情况只有用绘图命令手工绘制各种符号，这种方法不但影响了工程图的出图速度和质量，而且因这些所谓的符号与标注文本脱离，在工程图调整过程中会脱离原所需位置，使工程图修改很不方便。笔者通过对该软件符号定义的探索，发现软件的符号库完全可以自定义，通过自定义，完全可以定义国家标准的各种符号。

一、实现基础

该软件的符号库定义保存于..langchinese_simplifiedgtol.sym文件中，软件每次启动系统自动加载该符号库。该文件为纯文本文件，其内容分两部分：第一部分为语法介绍，第二部分为使用以上语法定义的各类符号。语法介绍包含5种基本的绘图命令：直线LINE(x1,y1,x2,y2)，圆CIRCLE(x,y,r)，圆弧ARC(x,y,r,a1,a2)，文字TEXT(x1,y1,x2,y2,t)，填充三角POLY(x1,y1,x2,y2,x3,y3)，所有(x,y)取值范围为(0，1)，角度值单位为度。第二部分定义的各类符号，具体格式为：“#”后跟符号内部和外部类名，“*”后跟具体内部和外部符号名。其中内部名称作为软件内部索引值，不能重复。外部名称则显示在软件“符号输入选择提示栏”供使用者选择。符号绘制的各种命令在符号名之后，每条指令占一行。符号类名和符号名都可以自定义。软件中已有的各种符号正是通过以上5种命令绘制出来的。用户只要遵守以上规则，就可自己建立各种自定义符号。

二、实现途径

有两种基本的方法可以实现自定义符号。首先，可以使用直线、圆、圆弧、三角绘图命令来绘制所需的符号，例如：斜度符号“∠”为三端点为(0,0)(1,1)(1,0)的两交角直线，命令为A,LINE .0,.0,1.,1.和A,LINE .0,.0,1.,.0。不过很遗憾，因为使用这些命令所绘的符号线型均为细线，只能满足部分特殊要求，您如果不嫌麻烦，可以将一条粗线用多条间距很近的细线代替，也能实现粗线的效果。其次，可以使用TEXT命令实现各种有线型要求的符号。基本原理为首先使用Windows自带的True Type 造字程序(图1所示)绘制自定义符号，粗线笔画要粗，保存后退出。随后依次选择“附件→系统工具→字符映射表(图2所示)”就可以看见你刚才绘制的符号，选中它后复制，将其粘贴到符号库定义文件中的自定义符号的TEXT命令的字符位置，完成后保存为Gtol.sym。再次启动SolidWorks，你自定义的符号就会出现在备选框中(图3所示)。选自定义符号插入工程图后打印，直到满意为止。以后你就能自由使用你定义的符号了。图4是笔者自定义的几个符号插入工程图的效果。

SolidWorks 2003组合夹具元件参数化设计

一、基本设计原理

所谓参数化设计是指参数化模型的尺寸用对应的关系表示，而不需用确定的数值，变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，也就是采用参数化模型，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现元件的精确造型。

二、设计方法和过程

以最常用的长方形基础板(Z1110)为例来说明参数化造型的过程，图1所示为其基本结构，该组元件共有22件，即22个规格，首先选择该型号中规格最大的Z111090进行建模。

1.设计样件：在构形过程中，必须标出各个部分的尺寸。尺寸可以是设计尺寸，也可为任意尺寸。用添加几何关系的功能，保证侧T型槽中心与基础体的高度的中心重合。

2.重新命名特征：在绘制三维图形时、系统自动为一个特征命名，为了使每个特征直观、易懂，最好为元件中的特征起一个有意义的名称，这样既可避免设计时元件本身各个特征间产生混淆，也利于他人调用、编辑系列零件。例如将通用名称“基体—拉伸”该为“基础体”

(1)单击“Feature Manager”设计树中的“基体—拉伸”，弹出快捷菜单。

(2)单击快捷菜单中的“属性”选项，弹出特征属性对话框。

(3)在对话框的“名称”框中输入新的名称“基础体”，单击“确定”。也可非连续单击设计树中“基体—拉伸”使名称框变为可编辑状态，输入新名称即可。

按此法将其他部分重要特征重新命名，比如：将“切除—拉伸1”改为“横T型槽”;将“阵列(线性)2”改为“纵T型槽阵列”;将“阵列(线性)3”改为“M12螺纹孔阵列”;将“镜向4”改为“侧边T型槽镜向”等等。

3.将元件保存为“长方形基础板.sldprt”。

4.显示尺寸：在F“eather Manager”设计树选项中右键单击“注解”文件夹，选择“显示特征尺寸”选项;若要在模型中间同时显示尺寸名称和尺寸值，可单击“工具”下拉菜单中的“选项”，在系统选项标签下，单击“一般”，然后选择“显示尺寸名称”复选框，单击“确定”。

5.重新命名尺寸：更改一些尺寸的名称，实现用尺寸的名称来识别系列元件中各个不同的实体部分，并以此名称作为系列零件设计表中的标题。

改变横T型槽阵列的数量名称方法：用左键双击特征树中的横T型槽阵列，在三维实体图中出现阵列数量和名称，用右键单击阵列数量，弹出快捷菜单，取“属性”选项;在尺寸属性对话框中，在名称框中输入一个新的名称 “槽数”,单击“确定”按纽。

6.同法改变其它尺寸名称：将“纵T型槽阵列的数量名称”(D1)改为“槽数”;将“底面凹槽阵列的数量名称”(D3)也改为“槽数”等等。

7.插入新的系列零件设计表

上述工作完成后，即可建立新的系列零件设计表。

(1)单击“插入”下拉菜单中的“新建系列零件设计表”，弹出新建系列零件设计表对话框。随之，一个嵌入的Excel工作表出现在窗口中。单元格A1标示工作表为系列零件设计表，模型名称为“长方形基础板”，单元格A3为第一个新配置的默认名称“第一实例”。

(2)在第二行中，输入想控制的参数名称(即尺寸名称)，输入方法为保持合适的工作表单元格为激活状态，在图形区域中双击某个尺寸，则尺寸名称和当前参数值被写入单元格中。继续以这种方法增加参数时，相邻的单元格会自动被激活，将每个参数添加到标题行中，当前数值显示在第三行中，可以迅速地向表中增加某些类型的参数。

(3)可改变A3单元格中的配置名称(可以用产品名称或型号代替，本例为Z111090)。

(4)在Excel工作表单元格中输入参数值，创建的系列零件设计表 8.显示配置

单击窗口底部的“Configuration Manager”标签，在窗口的左窗格中显示已有的配置名称。双击某一个配置名称，即可显示该配置的零件。

9.长方形基础板系列实体模型中的3个规格Z111070、Z11107

5、Z111080的驱动模型

三、结论 采用SolidWorks 2003软件进行系列化组夹元件的参数化设计，其设计方法编辑，修改等很容易实现。从上述过程可以清楚地看出，参数化设计与传统设计相比，最大的特点是它储存了设计整个过程，使工程技术人员可以通过变动某些约束参数而不必改动元件设计的全过程来更新设计。成为进行初始设计、元件模型的编辑修改以及多种方案设计和比较的有效手段。

第三篇：数控加工夹具简介 数控车床、铣床、加工中心夹具

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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。

除以上通用夹具外，数控机床夹具主要采用拼装夹具、组合夹具、可调夹具和数控夹具。

第四篇：铣床夹具设计

安徽机电职业技术学院

Anhui Technical College Of Mechanical and Electrical Engineering 机床夹具毕业设计任务书

设计题目：汽车摇臂加工工艺及铣夹具设计 设计内容：

1、产品零件图

2、产品毛坯图

3、夹具设计装配图

4、夹具设计零件图

5、课程设计说明书

系 部 机械工程系 专 业 机械设计与制造 班 级 机制3111班 学 号 1201113061 序 号 01 姓 名 于立国 指导教师 鲍光明 日 期 2013/11/8

序言

机床夹具课程设计一般安排在完成了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后。这是进行毕业设计之前的一次综合性复习及理论联系实际的实践训练，对我们的大学生活及以后进入社会参加工作具有重要意义。从中有效地锻炼了我们提出问题、分析问题、解决问题的能力。

我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础装备。

本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，本论文为钻床专用夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体的设计及加工精度等方面的分析。

本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益 。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优为重要起来。

由于能力有限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。

目 录

设计任务书

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 毕业设计说明书正文 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2

序言

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 毕业设计分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4

一、毕业设计的要求............................................................................ 5

二、设计题目 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5

三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计 „„„„„„„„„„„„„„„„ 5

四、铣床夹具特点 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6

五、钻床专用夹具的设计原则 „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6

六、应用定位原理几种情况 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8

一、零件的作用

………………………………………………………………………………8

二、零件的工艺分析……………………………………………………………………………9

三、毛坯的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 10

四、零件的制造工艺 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 11

五、加工设备及工艺设备的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„12

六、确定切削用量

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13

专用夹具的设计

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14

一、确定夹具的结构

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 15

(一)确立定位方案，选择定位元件

„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16

(二)确定导向装置„„ „ „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17

(三)确定夹紧机构 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18 课程设计心得体会 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 26

参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27

课程设计分析

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知识，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：

汽车摇臂加工工艺及铣夹具设计

三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计：

工件在夹具中定位后一般应夹紧，使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏。由于工件在加工过程中受切削力、惯性力、夹紧力等的作用，会形成变形或位移，从而影响工件的加工质量。所以，工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题。夹紧机构设计时一般应满足以下六个主要原则： 1夹紧时不能破坏工件在定位元件上所获得的位置。 ○2夹紧力应保持工件的位置在整个加工过程中不变或不产生不○允许的振动。

3使工件不产生过大的变形和表面损伤。 ○4夹紧机构必须可靠。 ○5夹紧机构操作必须安全、省力、方便、符合工人操作习惯。 ○

四、铣床夹具特点：

在机械加工中，各类铣床应用是比较广泛的，所以设计铣床夹具的工作量也较大。在设计铣床夹具时，应充分注意铣平面的特点：铣平面时工件硬定位准确。

五、铣床专用夹具的设计原则：

(1)保证工件的加工精度

专用夹具要有合理的定位方案，合理的尺寸，公差和设计要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 (2)提高生产效率

专用夹具的复杂程度要与工件的加工纲领相适应，应根据工件生产批量大小选用不同复杂程度装置的高效夹紧装置，以缩短辅助时间，以提高生产效率。 (3)工艺性好

专用夹具的结构要简单，合理，便于加工，装配，检验和维修。

(4)经济性好

除考虑专用夹具本身结构简单，标准化程度高外，还要考虑夹具的成本和经济问题。

六、应用定位原理几种情况：

(1)完全定位

工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完全定位。

(2)部分定位

工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。

在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。

(3)过定位(重复定位)

几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。 ①一般情况下，应该避免使用过定位。

通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件(或定位件)产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。

②过定位亦可合理应用

虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。

工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床(夹具)有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。

零件分析

一：零件的作用

排气门摇臂的作用是配合凸轮轴适时的打开门，完成发动机的进气和排气。

二：零件的工艺分析

1， 尺寸分析

加工孔φ28是配合尺寸，要保证φ28孔的精度。 2，形位精度

保证φ28孔垂直度的误差小于0.05。

3， 表面粗糙度

孔的粗糙度为3.2,M10孔上表面粗糙度为6.2 三：毛坯的确定

(一) 毛坯的选择 汽车的排气门摇臂为铸件，材料为铝合金。

(二) 毛坯的尺寸和精度

根据零件图计算出毛坯轮廓尺寸为：高22.5mm，外圆弧R20.5mm。查表的：铸件公差为 CT8～12，根据要求取CT8.

(三) 毛坯图

四：零件的制造工艺

(一)粗基准的选择原则

1.选择加工余量小的，较准确，表面质量好的，面积比较大的平面为粗基准。

2.合理的分配个加工面的余量。 3.要避免粗基准的重复使用。

(二)精基准的选择原则

1.基准重合原则

尽量选择设计基准作为定位基准，这样可以没有基准不重合误差。 2.基准统一原则

减少夹具类型和夹具数量，或者为了进行自动化生产，在零件的加工过程中，对于多个加工工序通常选择基准统一原则。 3.互为基准原则

对于精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面为自身基准。

4.对某些技术要求很高的表面，在精加工时，为了保证加工精度，要求加工表面余量很少且均匀，这时常以加工表面本身定位待夹紧后将定位元件移去在进行加工。

所选的精基准应该保证定位准确，夹紧可靠，夹具简单，操作方便。 根据上述定位基准的选择原则，分析本零件得，孔φ28为设计基准，精度高且易装配。根据基准重合原则，加工后φ28上表面为精准。根据工件要求，φ28外表面为粗基准。

(三)加工工艺顺序的原则

1.先基面后其它

前一道工序为后一道工序准备好定位基准，因此第一道工序总是先把精基准加工出来。 2.先主后次 先加工主要表面(如装配基面，工作基面)，后加工次要表面(如键槽，螺纹孔)，但要放在最终精加工和光整前。 3.先粗后精

主要的粗表面和精表面要分开，按粗加工→半精加工→精加工的顺序安排工序。 4.先面后孔

由于平面定位比较稳定，装夹方便，一般零件多选平面为基准，因此，先加工平面然后加工孔。但如果零件平面小，不方便定位，则可以先加工孔。

(四)加工工艺过程

综合上述考虑的工序安排原则，确定排气门摇臂零件的工艺路线为： 工序一：铸造毛坯

工序二：清砂，检验有无缺损。

工序三：以φ28外表面为基准，扩孔→粗铰孔→精铰孔，并倒角。 工序四：以φ28外表面为基准，车φ28两个端面。

工序五：以φ28孔为定位基准夹紧工件，在R20圆弧下面加一个弹簧销，粗铣m10的上表面。

工序六：以粗铣后m10的上表面为基准，粗铣m10的下表面，然后精铣m10的上表面，在精铣m10的下表面。

工序七：以加工后m10上表面和φ28孔为基准，钻φ8的孔。 工序八:以φ28内表面为基准，粗铣B.C面，然后精铣B.C面。 工序九：以φ8的下表面为基准偏4°和φ28孔为基准，钻φ2.5的内孔。

工序十：钳工去毛刺，清洗。 工序十一：检验。

五.加工设备及工艺设备的选择

机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，直接影响工件的加工精度，还影响工件的加工效率和成本。

(一)机床的选择

因为本零件准要加工φ8的孔，所以选择台式钻床。

(二)夹具的选择

本零件的生产类型为大批量生产，为了提高效率，所以选择专用夹具。

(三)机械加工工序

工序一：铰φ28的孔 。车φ28两个端面。 工序二：铣M10的上平面，加工余量为0.5。 工序三：钻φ8的孔，攻螺纹至M10。 工序四：铣R20的圆弧，加工余量为0.5。 工序五：倒角φ28的孔

(四)加工零件图.

六.确定切削用量

切削用量：本工序为铣平面，所以刀具选择立铣刀，刀具直径为φ8，不使用切削液。 1.背吃刀量 单边余量为4mm。 2.进给量

根据<机械设计基础>得，进给量f为0.05～0.06mm/s.

专用夹具的设计

夹具体是整个夹具的基础和骨架。夹具体的形状和尺寸主要取决于工件的外轮廓尺寸和各类元件与装置的布置情况以及加工性质。其形状和尺寸很多都是非标准的。

夹具体设计时应满足以下一些基本要求:有足够的强度和刚度;减轻重量、便于操作;要有良好的结构工艺性和使用性;尺寸稳定，有一定的精度;排屑方便;在机床上安装稳定、可靠;吊装方便、使用安全。

一. 确定夹具的结构

(一)确定定位方案，选择定位元件

根据我们选择的加工工序和观察零件，根据图中零件所需要的位置尺寸，以及精度要求，来确定夹具方案。

本工序主要铣φ18.5的上表面，成批量生产，所以要用对刀块进行对刀，保证工件与对刀块的距离恒定，便于加工。定位元件选择长定心轴。

(二)确定导向装置

本工序φ18.5上表面的精度不高，采用一次装夹铣床加工，因此夹具采用对刀块进行对刀导向。

(三)确定夹紧机构

本次机械加工工艺中，确定排气门摇臂生产类型为大批量生产，在此工序中为螺旋夹紧机构夹紧元件，在长心轴的一段做成螺杆，在装夹工件时，先将工件定位孔装入有螺纹的螺杆上，以实现定位，然后 在工件与螺母之间加一个垫圈片，最后拧紧螺母挤压工件。

夹具设计心得与体会

汽车摇臂铣床夹具设计生活弹指一挥间已经画上句号，在这期间我体验到了自己设计酸甜苦辣。留给我印象的不仅是酷夏下实训楼的炎热，更多的是如何利用定位原理来设计出机床夹具的结构、定位元件的应用、销与孔得严谨配合、夹紧机构的巧妙工作原理、零件表面工艺的精细等等。每一项思考使我的知识面有了很大的提高。我想，一个小小的机床专用夹具的结构就是如此复杂，要考虑得如此周全，那么车床、数控车床等机械设备的结构和工艺岂不是叹为观止，所以机械制造与制造的深度与广度是我们现在远不能企及的。机床专用夹具设计实习的第一周，我们有点无从下手，所以我们制造专业经验丰富的李钦生老师们让我们参考《机床夹具设计指导

书》和《机床夹具图册》，在实训知道书的指引下我们做了零件工艺分析，选择毛坯、确定毛坯形状、尺寸。我们熟悉了被加工零件结构、特点和加工要求。经过了一周的时间我们开始下料，去实训楼加工我们的工件。在指导老师的帮助下我们顺利完成了机床夹具设计。

两周的时间过去了一个个不同形状、功能的机床夹具被我们设计出来了，此时我深刻体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的内涵——再详细的纸上谈兵也不能保证实践时的得心应手。

参考文献

[1] 陈旭东.机床夹具设计.清华大学出版社

[2]吴拓. 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导. 机械工业出版社 [3] 徐娟.机械图样识读与绘制. 中国科学技术大学出版社 [4] 郑修本.机械制造工艺学.机械工业出版社

[5] 谢正义.机械产品几何量检测. 中国科学技术大学出版社 [6]徐春林.工艺装备三维设计与制造.中国科学技术大学出版社 [7]孟宪栋，刘彤安. 机床夹具图册. 机械工业出版社

[8] 亓四华. 工程材料及成型技术基础. 中国科学技术大学出版社 [9] 王亚芹. 机械设计与应用. 中国科学技术大学出版社 [10] 司乃钧，许小村. 机械制造技术基础. 高等教育出版社

第五篇：夹具

前言

轴承座的用途

轴承座的作用：轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致(比如电机运转方向)，并且保持平衡。

因为此零件为大批量生产，为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动法强度，需做一种专用夹具，省去加工中繁琐的工序。我们已经学习了机械制造工艺和夹具，对夹具设计有了初步的了解。对于一种批量较大的产品可设计制造一种专业夹具，操作迅速方便，减少了工人的劳动量，可获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。

由于所学知识有限，设计能力有限，在设计中难免会有许多错误和不足，恳请老师给予批评指正。

目

录

摘要………………………………………………………………… 1

一、夹具设计任务及要求

1.1 轴承座的重要技术要求……………………………………… 1 1.2 精度及批量分析……………………………………………… 1

二、夹具设计方案的确定………………………………………… 2 2.1 零件工艺分析………………………………………………… 3 2.2 基准面的选择………………………………………………… 3 2.3 定位原理及定位方案的选择及实现………………………… 3 2.4夹紧方式及元器件的选择…………………………………… 4 2.5 夹具总方案…………………………………………………… 6

三、定位误差及夹紧分析与计算………………………………… 7 3.1 影响加工精度的因素………………………………………… 7 3.2 保证加工精度………………………………………………… 8 3.3 夹紧力的数值计算…………………………………………… 8

四、夹具装配图…………………………………………………… 10 感谢………………………………………………………………… 11 参考文献…………………………………………………………… 1

2 摘要

本设计的内容是设计粗铣15 +0.05的平面夹具，零件材料为HT200。选用的铣刀为YG6硬质合金端铣刀。

一、夹具设计任务及要求 1.轴承座上平面的重要技术要求：

15+0.05的上平面与Φ30的孔平行度公差为0.03mm; 15+0.05的上平面与Φ30的孔位置度公差为0.01mm; 15+0.05的上平面平面度公差为0.008mm; 15+0.05的上平面的粗超度为1.6;

1 2.精度及批量分析

(1)本工序有一定位置精度要求，属于批量生产，使用夹具加工是适当的。 (2)考虑到生产批量不是很大，因而夹具结构应尽可能的简单，以减少夹具的制造成本。

二、夹具设计方案的确定 2.1工艺分析

在粗铣铣上底面时，该面相对于底面的尺寸精度和本身表面粗糙度不是很高，由立式铣床直接加工就可以达到要求，其中该面的表面精度由刀具的保证，面的位置精度由设计的夹具来保证。

由于两半平面的平面度要求比较高，公差为0.008，所以为保证这要求，一地面为定位面。而对于15mm的上平面的基准主要是Φ30的孔的中心线，所以也要以其为基准，以消除误差!总体要求如下：

2.2.基准面的选择(夹具体方式的确定)

夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体时应满足以下基本要求。

具有足够的强度和刚度。

2 结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。

安装稳定牢靠。

结构的工艺性好，便于制造、装配和检验 尺寸要稳定且具有一定精度。 清理方便。

达到零件所须的技术要求

故本方案的基准面轴承座底面为基准面。

2.3 定位原理及定位方案的选择及实现

1.工件的定位原理

自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位;工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。 根据零件的技术要求：定位方案确定为两面一孔定位。

2.定位方案的选择及实现

由分析知，零件的定位方案有如下两种：

方案一：采用轴承座底面限制3个自由度，左前端面侧限制两个自由度及Φ30mm孔定位一个自由度;

方案二：采用轴承座底面限制3个自由度，左前端面侧限制两个自由度及左侧面限制一个自由度

比较两种定位方案：方案一的定位中用到设计基准Φ30mm的孔，能减少加工误差，而且夹紧比较方便，可靠。方案二的定位没有用到设计基准Φ30mm的孔，造成基准不重合误差，而且因为切削力主要垂直向下的，所以方案二没有很好的利用左前端面来定位，夹紧。方案二的夹紧需要另外设计，比较浪费材料!所以，选择方案一，比较合理。

具体定位方案如下：

3

3.定位原件的选择

根据定位及夹紧的要求，Φ30mm孔选择菱形销限制1个自由度;下表面选择两个支撑板，限制2个自由度;左端面选择一个支撑钉，联合菱形销限制2个自由度。

2.4.夹紧方式及元器件的选择

1.夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大笑的确定。

对夹紧机构的基本要求如下：

夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。 夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量 夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。 结构力求简单，便于制造和维修。

2.在本次设计的零件中，考虑到是粗铣，只要是收到向下的切削力，所以当用下平面起支撑和定位作用，所以应该用两个支撑板来定位，支撑!

如下：

4 ：

3.由于Φ30mm的孔采用菱形销来定位，限制一个只有度，而切削力的方向主要是向下，所以在Φ30mm孔的位置设计一个圆形压板来起固定和压紧作用，方便，牢固!具体如下：

5 4.左端面限制两个自由度，因为其水平方向的切削力不是很大，所以在左端面设计一定位销，配合Φ30mm的孔的菱形销限制3个自由度。具体如下：

2.5 夹具总体定位及夹紧方案

6

三、定位误差与夹紧分析及计算 3.1影响加工精度的因素

一批工件依次在夹具中进行定位时，由于工序基准的变动对加工表面尺寸所造成的极限值之差称为定位误差。产生定位误差的原因是工序基准与定位基准不相重合或工序基准自身在位置上发生偏移或位移所引起的。

用夹具装夹工件进行机械加工时，其工艺系统中影响工件加工精度的因素很多，与夹具有关的因素有：定位误差ΔP、对刀误差ΔT、夹具在铣床上的安装误差ΔA和夹具误差ΔE，在机械加工工艺系统中，影响加工精度的其它因素综合称为加工方法误差ΔG。上述各项误差均导致刀具相对工件的位置不精确而形成总的加工误差∑Δ。

a.定位误差ΔD ①第一类误差

第一类误差是指工件在夹具上定位时所产生的那部分定位误差。

基准不重合误差是由于定位基准和工序基准不重合而产生的那部分定位误差。在本设计中，由于定位基准和工序基准是重合的，所以基准不重合误差为0。

②第二类误差

第二类误差是定位元件对夹具基准面的尺寸误差及位置度所产生的那一部分定位误差。

零件图规定上面与下底面的距离为15mm.夹具夹紧后,定位误差取决于下底面的制造误差.所以误差为：

Δp=0.02x0.015=0.03 b.夹具在铣床上的安装误差ΔA 因为夹具在铣床上的安装不精确而造成的加工误差，称为夹具的安装误差。 一般取：

Δ Δ水A=0mm =0.2mm 垂Ac.夹具误差ΔE 因夹具上定位元件，对刀或导向元件及安装基面三者之间(包括导向元件与导向元件之间)的位置不精确而造成的加工误差，称为夹具误差，夹具误差大小取决于夹具零件的加工精度的夹具装配时的调整和修配精度。

一般取ΔE=0.02mm d.加工方法误差ΔG

7 因铣床精度，刀具精度，刀具与铣床的位置精度，工艺系统受力变形和受热变形等因素造成的加工误差，统称为加工方法误差，因该项误差影响因素很多，

k1又不便于计算，所以常根据经验为它留出工件公差的3。计算时可设ΔG=3。

k——工件位置公差取0.008 kΔG=310.0080.002mm3

3.2. 保证加工精度

工件在夹具中加工时，总加工误差∑Δ为上述各项误差之和。由于上述误差均为独立随机误差，应用概率法加，因此，保证工件加工精度条件是：

p2a2e2g2

0.0320.220.0220.00220.203 即工件总加工误差∑Δ应不大于工件的加工尺寸公差，由以上得知，本夹具完全可以保证加工精度。

为保证夹具有一定的使用寿命，防止夹具因磨损而过早报废，在分析计算工件加工精度时需留出一定精度储备量Jc，因此将上式改为：

 ≤k-Jc → Jc=k- (3-7)

当Jc≥0时夹具能满足加工要求，根据以上

Jck=-=0.30-0.203=0.097≥0 所以夹具完全可以满足加工要求。

3.4 夹紧力的数值计算

刀具：YG6硬质合金端铣刀，查《切削手册》表3.28可知：

F圆周力：

XFYFuFCFapfzaeZd0qFnWF 其中：

8 CF54.5,ap4.5,XF0.9,fZ0.18,YF0.74,ae28,uF1.0,d0100,qF1.0,n255,WF0,Z10

54.54.50.90.180.74281.010F166.1(N)1.00100255

F1.1F182.7(N) 水平分力：H垂直分力：FV0.3F49.8(N)

KK1K2K3K4 在计算切削力时，必须安全系数考虑在内。 安全系数: 其中：K11.5,K21.1,K31.1,K41.1

FKFH(1.51.11.11.1)182.7364.8(N)

实际需要加紧力为：

KFH364.8Fjia729.6(N)f1f20.5ff(其中1和1为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数，

f1f20.25)

由于采用压板夹紧机构，夹紧力一般都比较大，并且切削力方向主要作用在支撑面上，所以该夹紧机构一定可以保证工作。

4 夹具装配图

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致谢

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，它广泛用于大量生产中，它不但提高了生产率而且也提高加工精度，改善劳动条件。

通过这次课程设计，我个人对夹具有了更进一步的了解，夹具要保证加工出的产品有较高的精度，就必须要求其自身有较高的精度，定位元件拥有高精度的同时还需要有一定的刚度和强度，以保证在加工过程中自身不会变形和一定的寿命。夹紧机构要求有一定的刚度和强度，以确保在一定的力的作用下夹紧元件不会先于工件发生变形、损坏。夹具体是夹具的主体部分，是与铣床相接的部位、也是支撑夹紧元件、工件的主要部分：要求其有一定的强度和刚度、稳定性，又考虑到经济性一般采用HT200作为夹具体。

而且对夹具的维护保养，及夹具在设计中应该注意的问题有了更进一步的了解，自己的能力在这次课程设计中也得到了提升。在设计的过程中又一次把所学的知识做了一次综合式的复习，为接下来要做的毕业设计做好了很好的准备工作;同时在设计中也发现自己的很多不足之处：缺乏实际的经验，有些实物没有见过很难想像，只能通过找相应的参考资料，然后再通过想象把他们综合到一起，再通过实例对比，进行设计。因此在夹具设计中存在有很多的不足之处，还恳请老师您予以指导和指正。同时，也感谢老师在设计过程中的谆谆教导，使自己及时改正错误方案，收益良多!

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参考文献

1.《机械制图》第五版，大连理工大学工程画教研室编。 2.沈莲主编《机械工程材料》机械工业出版社，北京，2007 3.《机械设计》第八版，西北工业大学机械原理及机械零件教研室编。 4.《机床夹具设计手册》第三版，王光斗，王春福主编。

5.《机械制造工艺设计手册》，哈尔滨工业大学机械知道工艺及自动化教研室王绍俊主编。

6.《简明机床夹具设计手册》，化学工业出版社，吴拓编著。 7.王先逵主编《机械制造工艺学》机械工业出版社，北京，2006。

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