机床夹具设计绪论
机械制造工艺与机床夹具设计毕业论文
零件的工艺编制是否合理，直接关系到零件的加工能否达到质量要求；合理的工艺编制就能使各工序科学地衔接，实现优质、高产低消耗，使生产均衡、顺利地进行。同时，机床夹具在机械制造中也占有重要的地位，合理的夹具设计能可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。可见这两者在机械制造行业中是至关重要的环节。本次设计的是减速箱箱体上100孔的加工工艺及夹具设计，该孔精度要求较高，采有用镗床加工。在编制加工工艺时，要考虑到孔的各项精度以及形状与位置公差等。
（1）能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。
（2）能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。
4.6夹紧力的计算27
4.7定位误差 的计算29
4.7夹具的使用30
第五章结论31
参考文献32
致谢33
第一章 绪论
夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备，分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点：
（4）426 196的平面度要求0.025且与底面的平行度为0.03。
由上面分析可知，1.先以底座上表面定位加工出下表面，再以下表面加工出与之具
有相互位置关系或定位关系的各加工表面；2.采用专用夹具加工出一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。从而满足各加工表面间位置要求。
机床夹具设计毕业论文
毕业论文设计题目：机床夹具设计专业：机械制造与自动化年级：姓名：目录前言 (1)第1章机床夹具概述 (2)第2章工件的定位及定位元件 (4)2.1 工件在夹具中的定位 (4)2.2 定位误差分析 (5)第3章工件的夹紧和夹紧装置 (6)3.1 夹紧装置的组成 (6)3.2 夹紧力的确定 (6)第4章夹具体及分度装置 (8)4.1 夹具体 (8)4.2 分度装置 (8)第5章阀体零件工艺分析 (10)5.1 零件的功用、材料和性能 (10)5.2 形体分析 (10)5.3 技术要求分析 (11)5.4 零件的加工工艺性分析 (12)5.5 安排加工工艺路线 (12)第6章阀体零件的车床夹具设计 (14)6.1 车床夹具的主要类型 (14)6.2车床夹具的设计要点 (14)6.3阀体零件的车床专用夹具的加工误差分析 (16)6.4阀体零件的车床夹具的加工误差分析 (17)第7章阀体零件的钻床夹具设计 (18)7.1钻床夹具的主要类型 (18)7.2钻模的设计要点 (19)7.3阀体零件的钻床专用夹具的总体设计 (19)参考文献 (22)结束语 (23)摘要机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。
生产的发展和产品的更新换代的加速，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺灯提出了要求。
制造业中广泛应用的夹具，是产品制造各工艺阶段中十分重要的工艺装备之一，生产中锁使用的夹具的质量、工作效率，及夹具使用的可靠性都对产品的加工质量及生产效率有着决定性的影响。
首先对夹具的概念进行了解，在进行机床夹具的设计，从定位到误差分析，再到确保加工精度，然后计算出夹紧力，确定夹紧点位数等细节计算。
此次课程设计涉及的知识面有夹具设计、零件安装、加工工艺、数值计算、刀具的性能、测量技术、CAD制图外还涉及到金属材料、公差配合及加工设备等多方面的知识。
夹具设计绪论
夹具设计绪论
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。
单车轴时，镗杆与机床主轴使用刚性相连接，主轴调头精度影响镗孔精度，故适合小
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以加装镗套和忍受切削力。
因建议其存有足够多的刚性及稳定性，故在结构上通常理应很大的加装基面和必要的加强筋;而且支架上不容许加装包住机构去
忍受包住反力，以免支架变形而毁坏精度。
2.镗套
镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度。
常用的镗套存有：
(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)回转式镗套随其镗杆一起旋转，与镗杆之间只有相对移动而并无相对旋转的镗套。
这种镗套大大减少了磨损，也不能因摩擦咳嗽而“卡死”。
因此，它适合于高速镗孔。
3.镗杆和浮动接头
镗杆就是镗模中一个关键部分。
镗杆直径d及长度主要就是根据所镗孔的直径d及刀
具横截面尺寸b×b去确认(参照表中11.1之值挑选出)。
镗杆直径d应当尽可能小，其双
制导部分的l/d≤10为宜;而悬伸部分的l/d≤4～5，以使其存有足够多的刚度去确保加工精度。
用于固定镗套的镗杆引进结构有整体式和镶条式两种。
当双车轴镗模镗孔时，镗杆与机床主轴通过浮动接点而浮动相连接。
六章机床夹具设计-
90
0 －
0.1
1、如图钻直径为12孔，试分析工序尺寸90的定位误差。
2、如图铣平面保证h，已知两圆的同轴度 0.1，其它已知条件见图，试分析工序尺寸
h的定位误差。
3、图示钻孔，已知条件和加工要求见图示， 试分析a)、b)、c）三种定位方案中，工 序尺寸L的定位误差
4H 0 7/g640 0 0 .02 /－ － 50 0 ..0 00 29 5
（二）夹紧力的作用点（选择原则）
1、所选作用点，应保证定位稳定，不破坏定 位
2、应尽量减小夹紧变形 措施：增大受力面积，合理布置作用点
3、作用点尽量靠近切削部位，也可设辅助支承
三、夹紧机构设计
常用夹紧机构：斜楔、螺旋、圆偏心、定心对 中、联动夹紧机构。
（一）斜楔夹紧机构 1、作用原理
2、结构特点 （1）自锁性：外力消失后，机构在摩擦力
确定菱形销宽度直径及其公差
按表6－1选取菱形销的宽度；按式6－ 2计算最小间隙；计算菱形销直径的基本 尺寸，公差取h6或h7
第三节 工件的夹紧
一、夹紧装置的设计要求 1、夹紧力不应破坏定位； 2、足以抵抗加工中的各种力和振动； 3、工件不应发生过度变形； 4、有足够的夹紧行程； 5、具有自锁性； 6、结构简单、易于操作。
二、夹紧力的确定： 大小、方向、作用点
（一）夹紧力的方向
1、夹紧力的方向应有助于工件定位，不能破 坏定位，一般要求夹紧力垂直于主要定位面
主要定位基准面面积大、精度高、限制自 由度数目多，二者垂直，有利于准确定位。
多向施力与一力多用：
２、夹紧力的方向应尽量与工件刚度大的 方向一致
３、夹紧力的方向应尽量与切削力、工件重力 方向一致，以减小夹紧力
机床夹具设计绪论
绪论
2）本课程的主要内容
第1章主要介绍的内容是：工件定位的原理，常用 定位方式、定位元件的设计，典型定位方式的 定位误差的分析和计算。
第2章主要介绍的内容是：夹紧力确定的基本原则， 基本夹紧机构、联动夹紧机构、定心夹紧机构 的设计和选用，夹具动力装置的应用。 这两章是教学的重点内容。
绪论
第3章主要介绍的内容是：分度装置的结构和分度 对定机构的设计。 第4～7章主要讲解了立式钻床、卧式车床、万能卧 式铣床、卧式镗床上所用夹具的结构特点和设 计要点。 第8章在归纳一般夹具设计的共同规律的基础上， 阐述了专用夹具的设计方法和步骤，并重点说 明在夹具总图上尺寸、公差配合、技术要求的 标注和夹具制造保证精度的方法。 第9章主要介绍了通用可调夹具、成组夹具、组合 夹具、随行夹具、自动线夹具和数控机床夹具 的结构特点。
绪论
3）夹具体 夹具体是夹具的基体骨架， 通过它将夹具的所有元件连 接成一个整体，如图0.13 。
图0-13 后盖钻床夹具 图0.12 后盖零件钻径向孔的工序图
1-钻套；2-钻模板；3-夹具体；4-支承板；5-圆柱销； 6-开口垫圈；7-螺母；8-螺杆；9-菱形销
绪论
2. 机床夹具的其他组成部分 1）连接元件：确定夹具在机床上位置的元件。 （根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装 连接常有两种形式：一种是安装在机床工作台 上，另一种是安装在机床主轴上。） 2）对刀或导向装置：确定刀具相对于定位元件 的正确位置。 3）其它装置或元件：夹具中因特殊需要而设置 的装置或元件（如分度装置、靠模装置、上下 料装置、工业机器人、顶出器和平衡块等）
(1)保证加工精度
用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减 少对其他生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使 用夹具。另外，它还是全面质量管理的一个重要环节。
机床夹具设计概述(pdf 165页)
MMT
3.2.1 常用定位方法与定位元件
辅助支承——在工件完成定位后才参与支承，它不起定位
作用，而只起支承作用，常用于在加工过程中加强被加工部位 的刚度。
a）
b）
c）
辅助支承
1－支承 2－螺母 3－弹簧 4－手柄
23
MMT
3.2.1 常用定位方法与定位元件
工件以圆柱孔定位
心轴
心轴
过盈配合 刚性心轴 间隙配合
3(塞尺)
180 AA
160 AA--AA
φ15.3-0.-00.40130
φ 20H7n6
φ 10H7n6 157±0.02
AA
1
45°±5′
45°±5′
连杆铣槽夹具装配图
1－菱形销 2－对刀块 3－定向键 4－夹具底板 5－圆柱销 6－工件
7－弹簧 8－螺栓 9－螺母 10－压板 11－止动销
6
本章建议学时10～12。
2
MMT
机械制造技术基础
第3章 机床夹具设计 Fixture Design
3.1 机床夹具概述 Introduction to Jig and
Fixture
3
MMT
3.1.1 机床夹具及其组成
夹具的组成
3
1
1）定位元件及装置
2）夹紧元件及装置
1
3）对刀及导向元件
4）连接元件
15
MMT
套筒零件钻铰径向孔组合夹具分解
16
MMT
a）组合钻模（分度式）
b）组合镗模
c）支架焊接组合夹具
组合夹具实例
17
MMT
加工轴瓦盖自动线随行铣夹具
1、9－支承板 2－压板 3－钩形压板 4－可调支钉 5－丝杠 6－螺母 7－楔块 8－柱销 18
夹具课程设计教学资料
夹具课程设计机制工艺课程设计说明书设计题目：壳体的机械加工的工艺规程及典型夹具设计专业班级：机械电子工程机器人班学生姓名：学生学号：14902121指导教师：黑龙江大学机械制造技术基础课程设计任务书设计题目：壳体的机械加工的工艺规程及典型夹具设计设计内容：1. 绘制零件图和毛坯图各一张。
2. 编制零件的加工工艺过程，并填写加工工艺过程卡及工序卡一套。
3. 涉及指定工序的夹具，绘制夹具装配总图一套。
4. 绘制夹具的非标零件图一张。
5. 编写设计说明书一份。
指导教师:年月曰目录第一章绪论 ...........................§ 1.1课程设计的目的 ........§ 1.2课程设计的题目 ........§ 1.3课程设计的内容 ........§ 1.4课程设计的进度表 ......第二章零件设计与工艺分析 .............§ 2.1零件的作用 ............§ 2.2确定毛坯种类及加工方式§ 2.3零件的工艺性分析……§ 2.4机械加工工艺过程卡片…§ 2.5机械加工工序卡片 ......§ 2.6机械加工余量 ..........第三章工艺规程设计.................§ 3.1加工方案的选择 ........§ 3.2制定工艺路线 ..........§ 3.3定位基准的选择与分析…§ 3.3.1粗基准的选择§ 3.3.2精基准的选择第四章壳体钻孔夹具设计...............§ 4.1夹具分析 .................§ 4.2夹具设计 .................§ 4.2.1定位方案及元件的分析与设计§ 4.2.2夹紧方案设计.............§ 4.2.3钻套设计.................§ 4.2.4夹具体整体设计...........§ 4.3夹具图 ................... 第五章设计心得体会 ..................... 参考文献 ...............................第一章：机制工艺课程设计概述1.1课程设计的目的机制工艺课程设计是在学完了该门课程之后的一个重要的实践教学环节，机制工艺课程设计是对学生未来从事机械制造工艺工作的一次基本训练。
第二章机床夹具设计 共235页PPT文档
的不定度，才可满足该工序的加工精度要求 。
24
二、根据加工精度要求，确定工件必须限制 的自由度数目
【例1 】在球面上加工平面：如下图
应限制
Z 3.2
φS
Y
X
25
【例2 】球面上加工不通孔：如图2-8 应限制
图2-8
26
【例3 】铣平面，如图2-9 应限制
z h±△h x
y 图2-9 铣平面
27
【例4 】车光轴，如图2-10 应限制
x 图2-10 车光轴
z y φD
28
【例5 】铣沟槽 b由铣刀保证，如图2-11
应限制
b：由刀具保证
L：
h：
29
【例6 】铣不通槽 如图2-12 应限制
30
（三）定位元件限制工件自由度
64
部分定位可能有两种情况：
1）由于工件结构特点，不必限制所有自由度
不必限制绕自身回转轴线或球心的自由度！
65
2）由于加工精度要求，不必限制所有自由度
66
3、欠定位
B
Z Y
X
B
a）
b）
欠定位示例
67
4、过定位
1）如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺 寸、位置精度均较高，则过定位是允许的。因为合 理的过定位不仅不会影响加工精度，还会起到加强 工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。
Z、X、Y
短銷限制工件二个自由度：X
、Y
挡銷限制工件一个自由度：Z
故 定位性质：为完全定位。
62
2、部分定位（不完全定位）
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绪论
南通职业大学机械工程系 数控技术教研室
绪论
为了加工出符合规定技术要求的表面， 必须在加工前将工件装夹在机床上或夹具中。 工件的装夹包括定位和夹紧两个过程。 工件在夹具中定位的任务是：使同一工 序中的所有工件都能在夹具中占据正确的位 置。一批工件在夹具上定位时，各个工件在 夹具中占据的位置不可能完全一致，但各个 工件的位置变动量必须控制在加工要求所允 许的范围之内。
(1)保证加工精度
用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减 少对其他生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使 用夹具。另外，它还是全面质量管理的一个重要环节。
(2) 提高劳动生产率
使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著 地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。
绪论
0.1 机床夹具在机械加工中的作用
绪论
2）本课程的主要内容
第1章主要介绍的内容是：工件定位的原理，常用 定位方式、定位元件的设计，典型定位方式的 定位误差的分析和计算。
第2章主要介绍的内容是：夹紧力确定的基本原则， 基本夹紧机构、联动夹紧机构、定心夹紧机构 的设计和选用，夹具动力装置的应用。 这两章是教学的重点内容。
绪论
第3章主要介绍的内容是：分度装置的结构和分度 对定机构的设计。 第4～7章主要讲解了立式钻床、卧式车床、万能卧 式铣床、卧式镗床上所用夹具的结构特点和设 计要点。 第8章在归纳一般夹具设计的共同规律的基础上， 阐述了专用夹具的设计方法和步骤，并重点说 明在夹具总图上尺寸、公差配合、技术要求的 标注和夹具制造保证精度的方法。 第9章主要介绍了通用可调夹具、成组夹具、组合 夹具、随行夹具、自动线夹具和数控机床夹具 的结构特点。
在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调 度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员 解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。
(6) 扩大机床工艺范围
这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造 措施。要镗削图0.7所示机体中的阶梯孔，如果没有卧式 铣镗床和专用设备，可设计一夹具在车床上加工，其加 工情况如图0.8所示。
绪论
图0.7 机体镗孔工序图
图0.8 在车床上镗机体中的阶梯孔示意图 1—三爪自定心卡盘 ；2—镗杆；3—夹具；4—床鞍 ；5—尾座
绪论
0.1 机床夹具在机械加工中的作用
图0.1 异形杠杆简图
l—铰链压板； 2—V形块； 3—夹具体； 4—支架； 5—螺钉； 6—可调V形块； 7—螺杆
图0.2 车床夹具
绪论
3）夹具体 夹具体是夹具的基体骨架， 通过它将夹具的所有元件连 接成一个整体，如图0.13 。
图0-13 后盖钻床夹具 图0.12 后盖零件钻径向孔的工序图
1-钻套；2-钻模板；3-夹具体；4-支承板；5-圆柱销； 6-开口垫圈；7-螺母；8-螺杆；9-菱形销
绪论
2. 机床夹具的其他组成部分 1）连接元件：确定夹具在机床上位置的元件。 （根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装 连接常有两种形式：一种是安装在机床工作台 上，另一种是安装在机床主轴上。） 2）对刀或导向装置：确定刀具相对于定位元件 的正确位置。 3）其它装置或元件：夹具中因特殊需要而设置 的装置或元件（如分度装置、靠模装置、上下 料装置、工业机器人、顶出器和平衡块等）
绪论
将工件定位后的位置固定下来，称为 夹紧。 工件夹紧的任务是：使工件在切削力、 离心力、惯性力和重力的作用下不离开 已经占据的正确位置，以保证机械加工 的正常进行。
本章要点
本章要点:
1、机床夹具的功用 2、机床夹具的分类 3、机床夹具的组成 4、课程的任务和主要内容
绪论
0.1 机床夹具在机械加工中的作用
绪论
0.2 机床夹具的分类 按使用范围和特点分：通用夹具、专用夹 具、组合夹具、可调夹具、拼装夹具等。 按使用的机床分：车床夹具、铣床夹具、 钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数 控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行 夹具等。 按夹紧的动力源分：手动夹具、气动夹具、 液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具、真 空夹具等。
夹具组成
绪论
0.4 本课程的任务和主要内容 1）本课程的任务
(1) 掌握机床夹具的基础理论知识以及设计计算方法， 能对机床夹具进行结构和精度分析。 (2) 会查阅有关夹具设计的标准、手册、图册等资料。 (3) 掌握机床夹具设计的方法，具有设计一定复杂程 度夹具的能力。 (4) 掌握现代机床夹具设计的有关知识。
绪论
绪论
通用夹具举例：
图0.10 机床用平口虎钳
图0.9 卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘结构 四爪卡盘 图0.11 万能分度头
1—手柄；2—分度盘；3—顶尖；4—主轴；5—回转体；6—基座；7—侧轴；8—分度叉
绪论
0.3 机床夹具的组成 1. 机床夹具的基本组成部分 虽然各类机床夹具的结构有所不同，但按 主要功能进行分析，机床夹具的基本组成部分 有三个，分别是定位元件、夹紧装置和夹具体。 这也是夹具设计的主要内容。 1) 定位元件 定位元件是夹具的主要功能元件之一， 它的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。 2）夹紧装置:夹紧装置的作用是将工件压紧 夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用时 不离开已经占据的正确位置。
绪论
0.1 机床夹具在机械加工中的作用
图0.3 盖板简图 图0.4 钻床夹具 l—钻模板；2—钻套；3—压板；4—圆柱销； 5—夹具体；6-—挡销；7—菱形销
绪论
0.1 机床夹具在机械加工中的作用
图0.5 活塞套零件简图 图0.6 铣床夹具 1—螺钉；2、4—滑柱；3—介质(液性塑料)；5—框架；6—拉杆；7—定位轴； 8—钩； 9—压板；10—对刀块；11—键；12—夹具体；13—弹簧；14—定位销
(3) 改善工人的劳动条件
用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、 液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全 生产。 (4) 降低生产成本 在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高 和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低 生产成本。
绪论
0.1 机床夹具在机械加工中的作用
(5) 保证工艺纪律