端盖钻模的夹具的设计

第一篇：端盖钻模的夹具的设计

外筒衬套工艺及钻模铣床夹具设计

本科毕业设计论文

题 目 外筒衬套工艺及钻模铣床夹具设计

专业名称

机械设计制造及其自动化

学生姓名

贾邵波

指导教师

邓修瑾

毕业时间

2014年6月

毕业设计论文任务书

一、题目

外筒衬套工艺及钻模铣床夹具设计

二、指导思想和目的要求

毕业设计(论文)是培养学生自学能力、综合应用能力、独立工作能力的重要教学实践环节。

在毕业设计中，学生应独立承担一部分比较完整的工程技术设计任务。要求学生发挥主观能动性，积极性和创造性，在毕业设计中着重培养独立工作能力和分析解决问题的能力，严谨踏实的工作作风，理论联系实际，以严谨认真的科学态度，进行有创造性的工作，认真、按时完成任务。

三、主要技术指标

1、零件图一张;

2、毛坯图一张;

3、工艺规程一本;

4、工艺装备(夹具1-2套);

5、说明书一份

四、进度和要求

1、分析并绘制零件图

2周

2、绘制毛坯图

1周

3、设计工艺路线及编制工艺规程

5周

4、设计工艺装备

4周

5、编写说明书(论文)

2周

五、主要参考书及参考资料

1、闫光明主编 《 现代制造工艺基础 》 西北工业大学出版社 2007

2、哈工大李益民主编 《机械制造工艺设计简明手册》 机械工业出版社，1994

I

摘 要

本次毕业设计的主要任务是对外筒衬套零件的加工工艺规程及某些工序的专用夹具设计。外筒衬套零件是飞机液压助力器执行机构中的主要部件之一。它在产品中一端与液压助力器外筒组件连接，中间孔与活塞外圆配合，起到一端的支撑作用。

本文共有四大章，第一章对外筒衬套零件进行了详细的工艺分析;第二章详细介绍了零件工艺规程的编制，包括工艺路线和工序的设计;第三章对某些工序的专用夹具的设计方法及步骤进行了详细的说明;第四章对毕业设计的整体设计过程进行总结概括。

关键词：外筒衬套，工艺分析，工艺规程，专用夹具

II

ABSTRACT

This graduation design is to set of spare parts of the process planning and processes the special fixture design. This part is the executing agency for the help of the major components. It is one of the end of the hydraulic help with the component connection, the middle of a vast and round and up to the end of the supporting role. This passage include of four chapters, the first chapter carried out a detailed process analysis; second chapter introduces the components of the preparation process planning, including process routes and process design; third chapter on some special fixture design process methods and steps described in detail; the fourth chapter of the graduate design summed up the overall design process.

KEY WORD: Outer tube bushing, Process planning , Process analysis, The special fixture，Sum

III

目 录

前 言............................................................... 2 第1章 零件的分析................................................. 3 1.1零件的作用................................................... 3 1.2零件的工艺分析............................................... 4 1.2.1结构工艺分析 ........................................... 4 1.2.2材料加工性 ............................................. 5 第2章 工艺规程设计................................................ 6 2.1工艺路线设计................................................. 6 2.1.1确定毛坯的尺寸 ......................................... 6 2.1.2主要表面的加工方法 ..................................... 6 2.1.3加工阶段划分 ........................................... 6 2.1.4基准选择 ............................................... 6 2.1.5工序集中与分散 ........................ 错误!未定义书签。 2.1.6制订工艺路线 .......................... 错误!未定义书签。 2.2工序设计.................................... 错误!未定义书签。

2.2.1工序尺寸、机械加工余量的确定 .......... 错误!未定义书签。 2.2.2机床及工艺装备的选择 .................. 错误!未定义书签。

第3章 夹具设计................................... 错误!未定义书签。

3.1钻模铣床夹具设计............................ 错误!未定义书签。

3.1.1拟定夹具方案 .......................... 错误!未定义书签。 3.1.2自由度分析................................ 错误!未定义书签。

3.1.3绘制夹具总图 ........................................... 8 3.1.4绘制夹具零件图 ......................................... 8 3.1.5 夹具精度分析........................................... 9 致 谢.............................................................. 12 参 考 文 献........................................................ 13 毕业设计小结....................................................... 14

前 言

这次毕业设计是我们专业在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及相关的专业课之后进行的。外筒衬套零件的工艺及夹具设计是属于工艺类的毕业设计，它是我们在大学期间的最后一门课，也是我们步入社会参加工作或者继续学习深造的重要过渡环节。通过这次毕业设计，我们将理论与实践相结合，训练了我们分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作、深造学习奠定了一定的专业技术基础。因此，它在我们四年的大学生活中占有非常重要的地位。

对我来说，我希望能通过这次毕业设计对自己进行一次检测，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，并对零件的加工工艺及夹具设计有了比较深入的了解，在以后的学习中能够理论结合实践，解决实际问题。

由于能力所限，这次毕业设计难免有不足之处，恳请各位老师给予指教。

2

第1章

零件的分析

1.1零件的作用

题目所给定的零件是飞机液压助力器执行机构中的主要部件之一。它在产品中一端与液压助力器外筒组件连接，中间孔与活塞外圆配合，起到一端的支撑作用。从整体上来看，飞机液压助力器是安装在飞机副翼操纵机构中或方向舵操纵系统中，用于不可逆的液压助力器操纵。当飞机液压系统损坏或压力下降时，液压助力器外筒左右两腔沟通，即助力器当一拉杆使用，以实现人力应急操纵。每架飞机上装有两台液压助力器。分别操纵左右副翼或方向舵。

3

1.2零件的工艺分析

1.2.1结构工艺分析

图1-1 零件图

外筒衬套构形并不复杂，但从整体构形看刚性差、壁薄，最小壁厚只有

0.100.100.0301.975mm.其主要表面有：内孔Φ26和Φ32.350，外圆 0.008，两槽Φ32.5504

柱面Φ37.500.017及其端面T，Φ47.5外圆端面K.非主要表面为：2个Φ8的螺纹孔。且该零件尺寸精度与位置精度高，因此，在设计工艺过程时，首先要解决变形对精度的影响问题。这里特别强调要注意温度产生变形和内应力产生变形对精度的影响问题。如上图1-1

0零件轴向主要设计基准为Φ37.500.017外圆端面T且外圆柱面Φ37.50.017和Φ47.5外圆端面K它们要在最后工序进行磨削。因此，涉及到多尺寸保证问题。在确定工序的尺寸，公差时要经过尺寸链计算，基准选择和工序安排也要考虑这一问题。

0.030Φ37.500.017外圆表面A对Φ260.008内孔表面B的跳动量0.01，Φ47.5外圆0端面K对Φ37.500.017外圆表面A的跳动量0.01，Φ37.50.017外圆端面T对Φ0.100.03037.50Φ32.550两槽表面C、D对Φ260.017外圆表面A的跳动量0.03，0.008内孔表面B的跳动量0.05。采用互为基准给予保证。

零件主要表面的加工精度为IT6-IT10，表面粗糙度Ra=1.6,Ra=0.8,Ra=0.4，Ra=0.2;非主要表面粗糙度为Ra=6.3,Ra=3.2。零件主要表面要求较低的粗糙度是为提高工件抗疲劳强度。位置关系精度要求较高，相互之间的跳动量允差为0.01～0.05。 1.2.2材料加工性

QAl9-4材料是一种含铁的铝青铜，有较高的强度和减摩性，良好的耐腐性，且热态下压力加工性良好，因此切削加工无特别困难。

5

第2章 工艺规程设计

2.1工艺路线设计

2.1.1确定毛坯的尺寸

零件材料为QAl9-4。从零件图纸知此零件的最大尺寸: Φ47.5×28。当零件外径为Φ47～Φ48，长度≦200mm时，查实用机械加工工艺手册(第2版)表6-5知：外径(材料)为50mm,单端面加工余量1.5。所以毛坯长度尺寸为28+2×1.5。

即毛坯尺寸：Φ50×31 2.1.2主要表面的加工方法

37.500.017外圆表面A加工精度为IT6级，表面粗糙度为0.4，最终加工方法

0.100.100.030为磨削。Φ26两槽表面C和Φ32.350D的加工精0.008内孔表面B及Φ32.550度分别为：IT

7、IT

10、IT10,粗糙度分别为：Ra=0.2、 Ra =0.

8、Ra=1.6,最终加工方法应选用研磨，而准备工序应为粗镗，半精镗。Φ47.5外圆端面K精度要求较低，但表面粗糙度Ra为0.8，因此也选用磨削。

非主要表面2×Φ8，应选用铣削。2×M4-2应选用攻螺纹。 2.1.3加工阶段划分

由于该加工精度高，因此，必须划分加工阶段。该零件某些表面精度达IT6,粗糙度Ra=0.4,所以整个工艺路线划分为四各阶段，即粗加工、半精加工、精加工、光整加工阶段。 2.1.4基准选择

(1)粗基准选择应当满足以下要求：

6

⑴.粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择

7

铣床夹具装配图

3.1.3绘制夹具总图

当夹具的结构方案确定后，就可以正式绘制夹具总图。绘图比例按1：1(直观性好)。主要视图必须按照加工时的工位状态表示，而主视图，尽可能选取与操作者正对着的位置。被加工的工件要用双点化线绘出。 3.1.4绘制夹具零件图

夹具总图设计完成后，还要绘制夹具中非标准件的零件图，并对其提出相应

8

的技术要求。所设计的零件图要求结构工艺性良好，以便于制造、检验和装配。 3.1.5 夹具精度分析

在夹具结构方案确定及总图设计完成之后，还应该对夹具精度进行分析和计算，以确保设计的夹具能满足工件的加工要求。

在夹具结构方案确定及总图设计完成之后，还应该对夹具精度进行分析和计算，以确保设计的夹具能满足工件的加工要求。 1.影响精度的因素(造成误差的原因)

在加工工序所规定的精度要求中，与夹具密切相关的是被加工表面的位置精度——位置尺寸和相互位置关系的要求。影响该位置精度的因素可分为δ加工

定基

δ

安装

，δ三部分，夹具设计者应充分考虑估算各部分的误差，使其综合影响不致超过工序所允许的限度。 δ定基 是指由于定位基准与原始基准(亦称工序基准)不重合而引起的原始尺寸(工序尺寸)的误差，它的大小已由工艺规程所确定，夹具设计者对它无法直接控制，如果要减少或消除δ

定基

，则可建议修改工艺规程，另选定基准，最好采用基准重合的原则。在25工序里基准重合，所以定基误差为零 δ安装是指与工件在夹具上以及夹具在机床上安装的有关误差，它包括以下因素： (1)工件在夹具上定位所产生的定位误差δ

定位

，夹具设计者可以通过合理选择定位方法和定位件，将其限制在规定的范围内。

(2)工件因夹紧而产生的误差，是指在夹紧力作用下，因夹具和工件的变形而引起的原始基准或加工表面在原始尺寸方向上的位移。在成批生产中，如果这一变形量比较稳定，则可通过调整刀具与工件之间的位置等措施，将它基本消除。

(3)夹具在机床上的安装误差δ

夹安

，是指由于夹具在机床上的位置不正确

夹安而引起的原始基准的原始尺寸方向上的最大位移。造成δ的主要因素有二：其一是夹具安装面与定位件之间的位置误差，这可在夹具总图上作出规定;其二是夹具安装面与机床配合间隙所引起的误差或安装找正时的误差。δ

夹安

的数值一般

夹安都很小。在安装夹具中可以采用仔细校正或精修定位面等办法来减小δ。

9

δ加工是指在加工中由于工艺系统变形、磨损以及调整不准确等而造成的原始尺寸的误差，它包括下列因素： (1)与机床有关的误差δ度或垂直度误差等。 (2)与刀具有关的误差δ以及刀具的磨损等。

(3)与调整有关的误差δ

调整

刀具机床

。如车床主轴的跳动、主轴轴线对溜板导轨的平行

。如刀具的形状误差、刀柄与切削部分的不同轴线

。如定距装刀的误差、钻套轴线对定位件的位置误差等(这项可在夹具总图中予以限定)。

(4)与变形有关的误差δ形。

以上诸因素都是造成被加工表面位置误差的原因，它们在原始尺寸方向上的总和应小于该尺寸的公差δ，即应满足不等式

δ≥δ

定基变形

。这取决于工件、刀具和机床受力变形和热变

+δ

定位

+δ夹安+δ

加工

+δ

夹紧

此式称为计算不等式，各符号分别代表各误差在原始尺寸方向上的最大值。当原始尺寸不只一个时，应分别计算。当然，这些误差也不会都按最大值出现，在校核计算中，应该按上述因素分析后，对总误差的合成宜按概率法计算，使其小于工件的允差δ。 2.精度分析

(1)由于工序基准与设计基准重合、定位基准不重合误差jb=0 (2)夹具安装误差：由于跟机床间为平面定位，取A=0 (3)加工过程中工艺系统变形、磨损以及调整不准确等造成的原始尺寸的误差

此处很小所以δ加工=0.015 (4)由于定位件与安装面的平行度误差为0.02，所以=0.02 故而满足 (5)因为加紧力所引起的变形方向对该原始尺寸无影响，则夹紧所致的误差

δ夹紧为零

δ≥δ定基+δ定位+δ夹安+δ加工+δ夹紧，即0.05≥0+0.02+0+0+0.015 所以夹具精度合适。此夹具可以保证工件加工的相关精度要求、

10

图3-8 钻模铣床总装图

1—底座 2—心轴 3—钻模板 4—螺钉 5—钻套 6—钻套 7—螺帽 8-垫圈 9-轴套 10-销子 11-螺母

11

致 谢

本设计的完成是在我们的导师邓修瑾老师的细心指导下进行的。在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中，花费了邓老师很多的宝贵时间和精力，在此向导师表示衷心地感谢!导师严谨的治学态度，开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生!

还要感谢和我同一设计小组的几位同学，是你们在我平时设计中和我一起探讨问题，并指出我设计上的误区，使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去，没有你们的帮助我不可能这样顺利地结稿，在此表示深深的谢意。

12

参 考 文 献

[1]阎光明，侯忠滨，张云鹏. 现代制造工艺基础. 西安:西北工业大学出版社,2007. [2]郭纪林，余桂英. 机械制图. 北京:清华大学出版社,2006. [3]韩进宏，王长春. 互换性与测量技术基础. 北京:中国林业出版社北京大学出版社,2007. [4]邓文英，郭晓鹏. 金属工艺学(第五版).北京:高等教育出版社,2008. [5]施平. 机械工程专业英语教程. 北京:电子工业出版社,2007. [6]濮良贵，纪名刚. 机械设计(第八版).北京:高等教育出版社,2008. [7]陈宏钧. 实用机械加工工艺手册(第2版). 北京:机械工业出版社,2005. [8]中国机床总公司. 全国机床产品供货目录(上册). 北京:机械工业出版社,2008. [9]王先逵. 机械加工工艺手册(第2版). 北京:机械工业出版社,2007. [10]陈宏钧. 实用金属切削手册. 北京:机械工业出版社,2007. [11]方昆凡. 公差与配合实用手册. 北京:机械工业出版社,2006. [12]王健石. 机床夹具和辅具速查手册. 北京:机械工业出版社,2007. [13]张建中，朱瑛，于超. 机械制造工艺学(第2版).北京：国防工业出版社，2009. [14]薛源顺. 机床夹具设计. 北京:机械工业出版社,2003. [15]吴拓. 现代机床夹具设计. 北京：化学工业出版社,2007.

13

毕业设计小结

以《外筒衬套工艺及铣床夹具设计》作为本次设计的题目，对此研究查阅了大量的资料。首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理性质成为具有所需的一定精度、粗糙度等的零件。为了能具体确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定机械加工工艺规程，作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用。

我们必须仔细了解零件的结构，认真分析零件图，增强我们对零件的认识和了解，通过对零件图的绘制，增加我们的绘图能力和运用auto CAD软件的能力。制定工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位分析等。在整个设计中非常重要的，通过这些设计，不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定，而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定，必须与工厂实际的机床相适应。这对以前学习过的知识的复习，也是以后工作的铺垫。在这个设计的过程中，我们还必须考虑工件的安装和夹紧，安装的正确与否直接影响工件的加工精度安装是否方便和迅速，又会影响辅助时间的长短，从而影响生产效率，夹具对保证加工精度、提高生产效率和减轻劳动量有很大作用。这是整个设计的重点，也是一个难点。

近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域。其加工机理的理论研究极其困难，通常很难加工用简单的解析式来表达。近年来虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有些距离。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭借经验选取，还很难实现最优化和自动化。目前中国制造业的发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零件的周期较长。随着我国制造业的发展和各种零件的需求的与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装

14

备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精密、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展。

15

第二篇：夹具设计的心得感想

1.导引方式及导向支架

镗杆的引导方式分为单、双支承引导。

单支承时，镗杆与机床主轴采用刚性连接，主轴回转精度影响镗孔精度，故适于小孔和短孔的加工。

双支承时，镗杆和机床主轴采用浮动联接。所镗孔的位置精度取决于镗模两导向孔的位置精度，而与机床主轴精度无关。

镗模导向支架主要用来安装镗套和承受切削力。因要求其有足够的刚性及稳定性，故在结构上一般应有较大的安装基面和必要的加强筋;而且支架上不允许安装夹紧机构来承受夹紧反力，以免支架变形而破坏精度。

2.镗套

镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度。常用的镗套有：

(1)固定式镗套 固定式镗套外形尺寸小，结构简单，导向精度高，但镗杆在镗套内一边回转，一边作轴向移动，镗套易磨损，故只适用于低速镗孔。

(2)回转式镗套 随镗杆一起转动，与镗杆之间只有相对移动而无相对转动的镗套。这种镗套大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而“卡死”。因此，它适合于高速镗孔。

3.镗杆和浮动接头

镗杆是镗模中一个重要部分。镗杆直径d及长度主要是根据所镗孔的直径d及刀具截面尺寸b×b来确定(参考表11.1之值选取)。镗杆直径d应尽可能大，其双导引部分的l/d≤10为宜;而悬伸部分的l/d≤4～5，以使其有足够的刚度来保证加工精度。

用于固定镗套的镗杆引进结构有整体式和镶条式两种。

当双支承镗模镗孔时，镗杆与机床主轴通过浮动接头而浮动连接。

第三篇：关于铣床夹具设计的探究

摘要：与当前实际生产相互结合，只使用通用失具无法进行正常生产，使用通用夫具和装夫工件造成生产效率不高，生产质量不高不的问题，需要添加划线生产工序，所以，可设计出专业性铣床夹具，制定针对夹具的对刀，夫紧和定位方案，通过对夹具定位键加工设计的分析与研究，表明生产及工艺需求能够得到充分满足。

关键词：铣床;夹具;改良;设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.016

利用铣刀在工件上面对各类机床进行加工，叫做铣床。夹具在实际生产过程中，主要作用是定位工件，确保加工工件处在刀具和机床间的正确位置，可靠的夹紧此工件。

1 夹具和铣床的定义

利用铣刀在工件上面对各类机床进行加工，叫做铣床。一般铣刀的运动为旋转运动，而进给运动是指铣刀及工件的移动和配合。能够进行各类面的加工，包括类成型面，沟槽和斜面，平面及垂直面等等。在机械制造过程中，利用夹具固定住加工对象，在正确的位置固定好，这种附加装置用来检测或者加工称为夹具。夹具在实际生产过程中，主要作用是定位工件，确保加工工件处在刀具和机床间的正确位置，可靠的夹紧此工件。

2 铣床上夹具起到的作用

在机床的制造过程中，夹具的作用是对加工产品进行固定的，在正确的位置固定住加工产品，这种机床附加装置用于接受或者加工叫做夹具。在实际生产过程中，正确定位工件是夹具的主要作用，在加工工件时，为了找到正确的刀具和机床位置，并且牢靠地夹紧工件。在加工机床工业零件过程中，一定要把加工工件用夹具固定装好。在机床上把工件装好，测量出刀具和工件间的相对位置叫做定位。夹紧对应的工件，向工件施加相应的作用力，在规定好的位置上固定住工件，此过程叫做夹紧。装夹是指从定位到夹紧的全部过程。完成是铣床夹具的主要功能。工件的加工品质会受到工件装夹情况和装夹固定的影响。

3 设计关键

为使在机床上的铣床夹具安装更加牢固可靠，使断续切削造成的松动或者振动被减轻，夹具体不但需要足够的强度和坚固度，与宽度和高度的比例也非常匹配，通常可达到H/B≤1―1.20，把夹具重心降低下来，让工作台面最大限度的接近加工工件表面。再者，还应该对加强筋及耳座进行合理调整。如果夹具的整体宽度值过长，在同侧夹具位置，可以设置两个和铣床工作台T形槽间等距的耳座;在夹具体与重型铣床夹具两端还需要对吊环或者吊装孔进行设置，使它更方便搬移。在整体设计机床方面，需要重点关注下述几方面：

(1)夹具的定位键也称为定向键的设计定向键，有两个可安装在同一直线上，位于底面夹具的纵向槽里面，具有较远的距离以及较高的导向精确度，在夹具体上用螺钉紧固，利用铣床工作台上形槽和定向键之间的配合寻找正确的机床夹具位置;另外，还能够使夹紧螺栓负荷减轻，与此同时还可以承受一部分切削扭矩，夹具自身的稳定性更强，所以，也会经常应用某些专业性钻镗床夹具和一些平面夹具。定向键包括圆形和矩形两个种类。重型夹具尽量不采用定向键来确定定向精度，而需要在夹具体上对窄长面进行加工，进一步确定好夹具的正确安装位置。

(2)设计对刀装置。塞尺及刀块共同组成了对刀装置，作用是对刀具和夹具的相对位置予以确定。加工表面的形状决定了对刀装置的结构。通常使用螺钉和销钉对夹具体进行固定，所设计的位置不会防碍到工件的装卸工作，也更方便应用对刀和塞尺。在应用对刀的时候，应该把塞尺加入到刀块及刀具之间，刀刃由于刀具直接接触刀块而受到损坏，或者造成了较大磨损。塞尺包括两个种类，即圆柱形塞尺与平塞尺，主要的直径及厚度可达到四至六毫米左右，H6是它的制造公差。目前塞尺及刀块都实现的标准化设置，在使用和加工过程中，可在夹具总图上对明塞尺寸进行标注，并且标注定位元件与刀块工作表面的具体位置。在设置对刀装置时，应该明确对刀位置为切入工件的一个端角。

(3)活动式铣床夹具设计活动式夹具：构成包括底板和上下滑块，丝杠和压板，以及V形铁等等。功能相同的有左V形铁与右V形铁结构，能够支撑起整体架构。定位键位于V形铁处，定位在机床工作台位置，在工作台上利用T形螺栓固定。利用压板把转轴在V形铁上用螺栓固定住。有六个盲孔均匀分布在转轴的圆周方向上，可以把手柄插进去，保证转动自如。使用连接板四和螺钉相互连接固定于转同二的端面上，把底板和连接板相互固定连接，组成整体结构。

在底板上面把丝杠上下两面的固定板都固定住。通过丝杠上固定板的十个台阶孔与台阶完美匹配，合并两个固定板，就可以约束丝杠向轴向位置移动，通过两块压板对上下滑动块进行限制，在底部位置的槽内来回移动。任何滑块都配置两个孔，分别为光孔和梯形螺纹，丝杠被充许通过，此项设计是螺旋式定心夹紧装置，方便调整定位的精度较高。工作台和梯形滑块及铰链叉座相互连接起来。

4 设计过程中需要重点关注的相关问题

因为切削力，切削量较大，与此同时，又属于多刃式连续切削方式，在加工过程中会出现振动问题，所以，设计铣床夹具的时候要注意以下几点，要适度调整夹紧力，如果夹紧力不够强，在加工过程中，就有可能由于工件的移动造成夹具出现变形，加工品质较低;应该准确可靠地安装夹具，在加工和安装过程中，应该要求对刀装置和定向键更加准确;夹具更加管理，具有较强的刚度，要有合理的设计结构。通常会在悬臂状态下应用车床夹具，为确保加工过程更加稳定;夹具结构要求更加紧凑简单，并且安全轻便，要尽可能使悬伸长度短些。在接近主轴前支承位置设计重心。为确保其安全性，可以把它设计为圆形状态，所有元件要求不能伸在直径的外侧;所设计的夹具结构还应该更加方便切屑，测量和安装，方便清理和清除。

参考文献：

[1]尹相昶.试论数控铣床与加工中心夹具设计[J].科教新报(教育科研)，2011(22).

[2]于舰，荣桂姗.铣床专用夹具设计[J].知识经济，2011(02).

作者简介：侯开耀(1994-)，男，西安人，本科，研究方向：机械制造及其自动化。

第四篇：轴类零件的加工及夹具的设计

加工支承套零件的夹具设计 目录 1 课题介绍 1 1.1 课题背景及发展趋势 1 1.2 课题的作用与意义 2 1.3 夹具的组成 3 1.4 铣床夹具的结构特点 4 1.5 课题的任务 5 2 铣床夹具设计 6 2.1 定位方案 6 2.2 夹紧方案 7 2.3 夹具体与定位键 7 2.4 夹具总图上的尺寸、公差和技术要求 8 2.5 加工精度分析 9 3 小结 12 参考文献 13

1 课题介绍

在机械制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工，检测的装置都可统称为“夹具”。广义地说，夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。夹具以其数量和在生产中的地位来说，“机床夹具”最重要。机床夹具为机床的一种辅助设备，用它来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的附加装置。

机床夹具设计的基本要求有保证工件的加工精度，提高生产率，工艺性好，使用性好，经济性好。

1.1 课题背景及发展趋势

夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善;第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备

在机械制造业中，为了适应新品种不断发展的要求，夹具设计有朝着下列方向发展的趋势： 1. 发展通用夹具新品种

通用夹具是使用最广泛的一种夹具，发展通用夹具以代替某些专用夹具。内容包括以下： 1) 发展高精度通用夹具 2) 广泛采用高效率通用夹具

3) 发展适用于各种类型零件工艺特征的专用夹具 2. 发展调整式夹具

调整式夹具经过部分零件的更换和重新调整组合，即可适应不同工件的加工。适用程度介于通用和专用之间。主要有两种类型： 1) 通用可调式夹具 2) 调整式夹具

3. 推广和发展组合夹具及拼拆夹具 1) 组合夹具

组合夹具式有一套预先制好的各种不同形状、不同规格尺寸、具有互换性和耐磨性的标准元件与合件所组成。 2) 拼拆夹具

与组合夹具有相同之处，有一系列可多次利用的标准零件与基础零件，但又采用了部分具有一定专用性的部件，其夹紧部件多采用液压传动装置。 4. 加强专用夹具的标准化和规格化

加强夹具元件的标准化和规格化，不但能加速生产准备周期，而且也可使夹具的生产由单件转为成批，降低夹具制造成本。因此，可节省劳动力，缩短生产准备周期。 5. 专用夹具中采用高精度、高效率的夹具

主要满足高生产率的加工要求，使之有可能采用采用平行或平行先后的加工方法，采用多件的加工方法，以及尽可能缩短或重合辅助时间的方法来压缩单件工时，提高生产率。 6. 大力推广和使用机械化及自动化夹具

生产机械化及自动化是技术革命的中心内容，大力

第五篇：分析车身焊接夹具的设计规律论文

在我国的汽车研制以及生产过程中，焊装过程、总装过程以及涂装过程都是其中非常关键的核心内容。在汽车焊接装配的过程中，为了有效地保障车身的焊接质量，要对焊接夹具的质量进行有效的控制以及把关。作为焊接装配的重要组成部分，焊接夹具的质量直接关系到汽车车身的具体形状以及精度和尺寸。因此在汽车设计过程中我们要对汽车焊接夹具的设计以及生产质量给予足够的重视。只有在汽车制造过程中有效地控制汽车夹具的质量和精度，才能够保障汽车车身的制造质量，保障车身的最终精度要求和汽车的生产周期的控制。

1 我国汽车行业中汽车车身的主要结构特点

在汽车车身制作过程中，我们通常采用的结构是由内外覆盖件以及骨架件部分构成的。车身覆盖件的钢板厚度通常控制在0.8mm到1.2mm，骨架件的钢板厚度控制在1.2mm 到2.5mm，在设计以及制作过程中上述的部件厚度是一个非常严峻的挑战。

1.1 汽车车身的结构较为复杂，对于汽车车身的绘制以及造型有很大的难度

汽车车身构件都是薄板冲压件，这些相关的零件多是拉延而成的多维曲面体，结构比较复杂，在装焊成组件或壳体的时候，还需要考虑到车身造型，同时由于组件或壳体刚性的限制，给设计中的图纸绘制和三维造型带来难度。

1.2 汽车车身没有很强的刚性，对于车身的形状保持以及固定有很大的难度

薄板的加工工艺是冲压，这种制造方法会造成产品刚性不足，和普通机械加工件对比刚性相差较大，这种过于柔韧的冲压件不利于固定和保持形状，因此设计焊接夹具必须保证工序件焊装的要求，同时也需要保证整体焊接精度，满足装配的基本要求，这给焊接工作也带来了困难。

1.3 在汽车车身的设计过程中利用三维特征会出现焊接尺寸标准的问题

汽车车身的焊接具有非常强的三维空间特征，而且三维跨度非常大，这给焊接夹具设计中的尺寸标注带来了一定的困难。为保证夹具能符合要求，必须对车身进行空间坐标标注，为夹具的空间尺寸特征提供必要的参数。三维坐标标注非常困难，相应的精度要求也更高。根据实际生产经验，部分焊接夹具的失误就源自三维坐标的标定失误。

2 汽车车身在焊装过程中焊接夹具的主要特点

2.1 汽车车身焊接夹具的主要结构特点

汽车焊接夹具的主要特点有两个，首先是汽车焊接夹具的体积非常大，其次是汽车焊接夹具的结构较为复杂。在实际的设计以及生产过程中为了便于车身加工以及装配，同时也有利于后期的使用维修等，我们通常采用焊接夹具分解的方式来进行设计以及生产。汽车焊接夹具在装配过程中主要有三个基准装配点。首先是左围板基准;其次是右围板基准，最后是底板基准。我们要在相关的平面上进行坐标线的设定，基准槽的设定，只有按照相应的坐标线基准以及基准槽进行装配作业以及检测，同时还要将每一个相关的分体部件组合起来，才是一个合格、达标的车身焊接夹具，才能够在生产装配过程中进行使用。

2.2 汽车车身焊接夹具的主要定位特点

在汽车焊接夹具中，定位元件的外形大多数是不规则的，因此在汽车焊接夹具中，标准件的使用少之又少，基本没有应用的空间和条件。在焊接夹具的使用过程中，定位是一个非常重要的加工环节，我们要将被焊接的部件进行夹具定位，这样能够有效地保证各个部件之间不出现干涉情况。关于定位问题在设计过程中要求充分利用和挖掘各个元件在工作过程中的配合关系，在实际的使用过程中我们通常采用定位支撑进行定位。需要强调的一点是，如果在车身装配的过程中对施工要求不高，可以在操作过程中不使用焊接夹具。

2.3 汽车车身焊接夹具的主要夹紧特点

在生产过程中，车身冲压经常采用电阻焊接的方式。在点焊加压的方向和加工件受力方向一致，同时保证焊接压力不导致焊接件变形，在工件的定位基准以及装配位置不受焊接压力影响的情况下，我们可以忽略夹紧机构在加工过程中的作用。焊接的过程主要是针对两个相邻工件，这样就说明夹紧点在加工过程中较多。这种情况下，电阻焊的焊接工艺应用会很大程度上提升焊接加工的加工效率，有利于装卸时间的减少。在针对薄板进行夹紧操作的过程中，重点就是要准确地找到支撑点，这是由于冲压件在受力的作用下，夹紧参数会出现变化，因此焊接夹具的夹紧要保障工件在加工过程中不出现变形问题。焊接夹具的夹紧器材的材质，我们通常使用碳钢材质以及不锈钢材质。这些材质的夹紧效果在实际的生产过程中较为明显、可靠。

3 汽车车身焊接夹具的主要设计规律

3.1 在焊接夹具的设计过程中要对精度进行有效的控制

在焊接夹具的设计过程中我们要对焊接夹具的精度进行有效的控制，主要分为了两个方面。首先是要保障焊接夹具的精度标准在设计过程中得到有效的落实;其次是要保障设计提出的精度要求在装配过程中能够有效的实现。

3.2 在焊接夹具的设计过程中要遵循设计过程的六点定则

焊接夹具的设计六点定则主要就是要对六个方向的自由度进行有效的控制，我们在设计过程中要通过相邻件的相互制约以及夹紧的定位来有效地控制运动自由度。在设计过程中要保障夹具的精度范围在产品的装配精度要求内。在定位面的选择上要尽量选择多面定位，保障焊接夹具的精度达到标准要求。

3.3 在焊接夹具的设计过程中要对分块定位给予足够的重视

在车身焊接夹具的设计过程中要充分的考量车身分块定位问题，设计过程中遵循的设计原则主要有三点。首先是焊接装配过程中要保障底板加强梁加工以及位置精度;其次是要对车身的前后两个风窗口的装配尺寸精度进行设计保障以及要求;最后是要对车身门洞的装配尺寸进行设计保障。

3.4 在焊接夹具的设计过程中要对结构的夹紧设计给予足够的重视

在汽车车身的夹具特征中，有两个相同的特征，其中之一就是结构特点，另外一个是夹紧特征。我们在设计过程中必须要合理地利用上述两个特征进行设计，这样才能够提升我们在设计过程中的工作效率。