2016年机床夹具课程设计(一)
机床夹具课程设计
3.导向元件和支承元件的设计：介绍导轨、导向柱、支承板等元件的设计要点和作用；
4.夹具的自动化和智能化：探讨现代机床夹具中应用的自动化和智能化技术，如数控夹具、机器人夹具等；
5.夹具设计中的力学分析：分析夹紧力、切削力对夹具的影响，介绍如何进行力学计算和校核；
本节课将深入探讨以下内容：
1.夹具设计中的创新思维：激发学生思考如何将创新理念融入夹具设计中，提高夹具的实用性和功能性；
-创新设计案例解析；
-设计思维训练与在夹具设计中的应用，如降低能耗、减少废弃物等；
-绿色设计原则与方法；
-环保材料的选择与应用。
3.夹具设计的人机工程学考虑：探讨如何从人机工程学角度出发，提高夹具的操作便利性和舒适性；
4.夹具设计的优化方法：掌握夹具设计中使用的优化方法，如遗传算法、模拟退火等，以实现设计方案的优化；
-优化算法的原理与应用；
-设计优化案例分析与实操。
5.夹具设计的实验验证：讲解如何通过实验验证夹具设计的有效性，包括实验设计、数据收集与分析；
-实验方案制定与实施；
-实验结果评价与设计改进。
6.夹具设计的项目管理：介绍项目管理在夹具设计中的应用，包括项目规划、进度控制、风险管理等；
-模块化设计方法与实例。
2.夹具设计的有限元分析：介绍有限元分析在夹具设计中的应用，用于评估夹具的强度、刚度及稳定性；
-有限元分析基本原理；
-分析软件的使用与操作。
3.夹具设计的可靠性评估：学习如何对夹具设计进行可靠性分析，确保夹具在实际应用中的稳定性和耐用性；
-可靠性评估方法与指标；
-提高可靠性的设计策略。
机床专用夹具课程设计
机床专用夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机床专用夹具的基本概念、分类及工作原理，理解其在机械加工中的重要作用。
2. 使学生了解机床专用夹具的选用原则，能结合实际加工需求选择合适的夹具。
3. 引导学生掌握机床专用夹具的主要参数及其对加工精度和效率的影响。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行机床专用夹具设计的能力，提高其创新意识和实践操作技能。
2. 使学生具备分析和解决机床专用夹具使用过程中出现问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床专用夹具设计及机械加工领域的兴趣，激发其学习热情和求知欲。
2. 增强学生的团队合作意识，培养其在设计过程中勇于尝试、善于沟通的良好品质。
3. 引导学生认识到机床专用夹具在提高生产效率和加工质量方面的重要性，树立正确的工程观念。
课程性质：本课程为机械专业高年级的专业课程，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和技能，具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：结合课程性质、学生特点和实际工程需求，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养其创新精神和实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于机床专用夹具设计，为今后从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 机床专用夹具概述- 夹具的定义、作用及分类- 机床专用夹具的发展趋势2. 机床专用夹具的工作原理与选用原则- 夹具的工作原理及性能要求- 夹具的选用原则及注意事项3. 机床专用夹具主要参数及其影响- 夹具的主要参数及其定义- 参数对加工精度和效率的影响分析4. 机床专用夹具设计方法与步骤- 设计方法及设计原则- 设计步骤及注意事项5. 机床专用夹具的实践应用与案例分析- 实际加工中夹具的应用案例- 案例分析，总结经验教训教学大纲安排：第1周：机床专用夹具概述第2周：机床专用夹具的工作原理与选用原则第3周：机床专用夹具主要参数及其影响第4周：机床专用夹具设计方法与步骤第5周：机床专用夹具的实践应用与案例分析教材章节对应：第1章：机床夹具概述第2章：机床夹具的选用与设计第3章：机床夹具的参数优化第4章：机床夹具设计实例教学内容紧密结合课程目标，注重理论与实践相结合，以科学性和系统性为原则，引导学生掌握机床专用夹具的相关知识，为实际工程应用奠定基础。
机床夹具的课程设计
机床夹具的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解机床夹具的基本概念、分类及作用；2. 掌握机床夹具的组成、结构及其工作原理；3. 了解机床夹具在机械加工过程中的应用及选用原则。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析机床夹具的适用范围及优缺点；2. 提高学生运用机床夹具进行工件加工的操作能力；3. 培养学生通过查阅资料、开展讨论等方式，解决机床夹具使用过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床夹具在制造业中重要性的认识，激发学生学习兴趣；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，养成良好的操作习惯；3. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为机械制造及自动化专业的一门专业课程，旨在使学生掌握机床夹具的相关知识，提高操作技能。
学生处于本科阶段，具有一定的机械基础知识和动手能力。
教学要求注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力为主。
课程目标分解：1. 知识目标：通过课堂讲授、自主学习等方式，使学生掌握机床夹具的基本知识；2. 技能目标：通过实验、实训等环节，提高学生的实际操作能力；3. 情感态度价值观目标：通过小组讨论、案例分析等教学方法，培养学生的专业兴趣和团队协作能力。
二、教学内容1. 机床夹具概述- 机床夹具的定义、分类及作用- 机床夹具的发展历程及趋势2. 机床夹具的组成与结构- 夹具的主体结构及其功能- 常用夹具元件的类型及作用- 夹具的连接与调整方式3. 机床夹具的工作原理- 夹紧力产生及传递机制- 工件在夹具中的定位与导向- 夹具对加工精度的影响4. 机床夹具的应用与选用- 夹具在各类机床上的应用实例- 夹具选用的原则与方法- 夹具使用中的注意事项5. 机床夹具实训- 实训项目一：认识常见机床夹具及元件- 实训项目二：机床夹具的拆装与调整- 实训项目三：机床夹具的使用操作教学大纲安排：第一周：机床夹具概述第二周：机床夹具的组成与结构第三周：机床夹具的工作原理第四周：机床夹具的应用与选用第五周：机床夹具实训（含三个实训项目）教学内容与教材关联性：本教学内容与教材《机械制造工艺与设备》中关于机床夹具的章节内容密切相关，涵盖了机床夹具的基本概念、结构、工作原理、应用及实训等方面，确保了教学内容的科学性和系统性。
机床夹具设计课程设计
摘要机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。
它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后进行一次预备训练。
此课程设计的目的：（1）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。
（2）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。
（3）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能此次是对一种大批量生产的拨叉类零件进行铣槽。
所设计的夹具必须保证这个通槽的各种尺寸精度，并且以最经济、最省时省力的方法来设计此套夹具。
通过对定位误差的分析，确定出采用大端面小心轴定位，夹紧装置采用螺旋压板夹紧机构。
对于我本人来说，希望能通过本次课程设计学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力。
目录摘要 (I)1设计任务 (1)2 零件的装夹 (2)2.1零件的工艺和精度分析 (2)2.2 定位设计 (2)2.3对刀引导装置 (3)2.4夹紧方案 (3)2.5 夹具体设计 (3)3夹具加工精度分析 (4)3.1 定位精度 (4)3.2 对刀精度 (4)3.3安装精度 (4)3.4夹具精度 (4)总结 (5)参考文献 (6)1设计任务对下图零件铣宽为12mm，长为28mm的通槽这道工序进行夹具设计能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具。
2 零件的装夹2.1零件的工艺和精度分析（1）零件的工艺分析：制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
课程设计之夹具设计1
第一节工件在夹具中的定位
(三)工件以外圆为定位基面时常用的定位元件 工件以外圆为定位基面时，一般常用V形块、半圆定位块、定位 套及自动定心机构等作为定位元件。 1.固定式V形块 固定式V形块的几种结构形式如图2-8所示 2.活动式V形块(浮动V形块) 活动式V形块的几种形式如图2-9所示。 3.定位套 定位套的三种形式如图2-10所示。 4.半圆孔 半圆孔定位装置如图2-11所示，当工件尺寸较大，用圆柱孔定位 安装不便时，可将圆柱孔改成两半。下半孔用作定位，上半孔用于压 紧工件短半圆孔定位限制两个自由度，长半圆孔定位限制四个自由度。
机电学部
黄惠麟
第一章机床夹具概述
第一节机床夹具的分类与组成 第二节机床夹具设计方法
第一节机床夹具的分类与组成
一、机床夹具的分类
(一)按夹具的应用范围分类 1.通用夹具 通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具。例 如，车床用的三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘，铣床用的平口钳及分 度头等。 2.专用夹具 专用机床夹具是为某一零件在某一道工序上的装夹而专门设计和 制造的夹具。 3.组合夹具 组合夹具是在夹具的元件和部件完全标准化的基础上，牛l一对 不同工件的某一道工序的加工要求，按照组合化的原理，用预先制造 好的标准元件和合件迅速拼装而成的专用夹具，使用完毕后再拆散成 元件和合件，以便不断重复使用。
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第二节定位误差分析与计算
(1)只有在调整法加工一批工件时才计算定位误差。 (2)在一道工序内，不同的工序尺寸有不同的定位误差，应分别计算。 (3)定位误差数值大小为该批工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的 最大偏移量。 (4) △jb是因定位基准与工序基准不重合而引起的，其大小为这两个基 准之间的尺寸误差之和△jb不常存在，也完全可以消除 ⑤当定位副形成包容与被包容关系时，因其制造不准确使得工序基准 在工序尺寸方向上有一变动范围，这就是△db 。 △db不可消除只可减 小
机床夹具设计课程设计指导书
机床夹具设计课程设计指导书一、课程目标知识目标：1. 掌握机床夹具设计的基本原理，理解各类机床夹具的构造、工作原理及其应用场合。
2. 学会运用相关公式和标准对机床夹具进行设计计算，具备选用合适夹具的能力。
3. 了解机床夹具设计中的工艺要求，掌握夹具设计中涉及的工程材料、公差配合等知识。
技能目标：1. 能够运用CAD软件绘制机床夹具的二维和三维图纸，具备一定的工程图样表达能力。
2. 培养动手操作能力，能够根据设计图纸组装和调试机床夹具，解决实际生产中的问题。
3. 提高团队协作和沟通能力，学会与他人共同分析和解决机床夹具设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床夹具设计专业的兴趣，激发学习热情，形成良好的学习习惯。
2. 增强学生的工程意识，认识到机床夹具设计在生产中的重要地位，培养责任感和使命感。
3. 引导学生树立正确的价值观，强调安全生产、节能环保和可持续发展等理念。
本课程针对高年级学生，在掌握一定基础知识的基础上，注重培养学生的实践能力和创新精神。
课程性质为实践性、综合性，教学要求注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与讨论、动手实践，提高分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生具备机床夹具设计的基本能力，为今后的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 机床夹具概述：机床夹具的定义、分类及作用；各类机床夹具的适用范围及优缺点对比。
教材章节：第一章《机床夹具概述》2. 机床夹具设计原理：夹具设计的基本原则、设计步骤；夹紧力计算、定位误差分析。
教材章节：第二章《机床夹具设计原理》3. 常用机床夹具结构：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具的结构特点及设计要点。
教材章节：第三章《常用机床夹具结构》4. 机床夹具设计计算：涉及到的力学、材料力学、公差配合等基础知识；夹具设计计算实例。
教材章节：第四章《机床夹具设计计算》5. 机床夹具的CAD设计：CAD软件的应用、机床夹具二维和三维图纸的绘制方法。
机床夹具设计教案
授课内容：第一章机床夹具概述第一节机床夹具及其功用一、概念机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。
其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。
二、机床夹具的功能主要功能：使工件定位和夹紧。
特殊功能：对刀和导向。
三、机床夹具的作用1、保证加工精度2、提高劳动生产率3、改善劳动条件4、降低生产成本5、保证工艺纪律6、扩大机床工艺范围第二节机床夹具的组成定位元件夹紧装置夹具体连接元件对刀与导向装置其它元件及装置一、基本组成部分1、定位元件：是夹具的主要功能元件之一。
2、夹紧装置：也是主要功能元件之一。
3、夹具体：是夹具的基体骨架。
二、其它组成部分1、连接元件：是夹具在机床上安装连接形式，有安装在工作台上和安装在机床主轴上的。
2、对刀与导向装置：是确定刀具的位置。
3、其它元件及装置：如分度装置、靠模装置、上下料装置、工来机器人、顶出器和平衡块等。
第三节机床夹具的分类及设计要求一、分类：1、按通用特性分类(1) 通用夹具(2) 专用夹具(3) 可调夹具(4) 组合夹具(5) 自动化生产用夹具2、按夹具使用的机床分类车床夹具、铣床夹具、刨床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床夹具等。
3、根据产生加紧力的动力源分类手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。
二、设计要求(1) 保证工件的加工精度要求，(2) 保证工人的操作方便、安全(3) 达到加工的生产率要求。
(4) 满足夹具一定的使用寿命和经济性要求课程小结：了解夹具的作用，学习夹具的分类，针对不同的场合设计不同的夹具结构即夹具设计具有针对性。
课后思考：对于薄壁零件在设计夹具时应注意哪些事项？授课内容：第二章工件的定位第一节工件定位的基本原理1.概述为满足加工精度要求机床夹具应保证：工件在夹具中占有正确位置；夹具在机床上的正确位置；刀具相对夹具的正确位置。
基本概念：（一）工件在夹具中定位的任务主要任务：使同一批工件在夹具中占据正确的位置。
机床夹具设计课程设计
机床夹具设计课程设计
一、课程目标：
1、掌握机床夹具设计的相关理论知识及设计过程；
2、掌握机床夹具的结构特点及其对应材料的选择及合理布局；
3、熟悉机床夹具调试常用工具及方法；
4、了解机床夹具的安全性要求；
5、通过相应的计算与设计，获得机床夹具的合理优化。
二、教学内容：
1、机床夹具的分类及其特点：
a)机床夹具的基本类型；
b)机床夹具基本结构特点；
c)理论分析及应用；
d)机床夹具材料的选择；
2、机床夹具结构设计：
a)机床夹具结构的分析；
b)各结构件完成工作的要求；
c)结构件尺寸的设计；
d)材料的选择；
3、机床夹具调试方法：
a)机床夹具的安装；
b)机床夹具的检查及调整；
c)机床夹具的调试；
d)机床夹具调试常用工具及方法；
4、机床夹具设计与优化：
a)机床夹具的可行性分析；
b)机床夹具完成工作的能力分析；
c)机床夹具构型优化；
d)机床夹具安全性要求；
三、学习要求：
1、理解机床夹具的基本结构特点及其对应材料的选择及合理布局；
2、熟悉机床夹具调试常用工具及方法；
3、掌握机床夹具安全性要求；
4、掌握基本机床夹具设计与优化的理论及方法；。
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设计方法与步骤
（工艺规程编制部分）
准备工作阶段 工艺路线拟定阶段 工序设计阶段 最终确定阶段
C6140车床对开合螺母下座 工艺规程编制
一、分析加工零件的工艺性（原始资料分析） 1、了解、分析产品的装配图和零件图
（1）部件的组成 （2）零、部件的作用 （3）性能要求 （4）主要技术要求与分析
2、审查零件的结构工艺性 3、 由零件的生产纲领决定生产类型
对开合螺母机构工作原理
丝杠
上座
上半螺母
偏心槽
控制盘
下半螺母
下座
控制销
（2）零、部件的作用
两半螺母分别镶在上下螺母座上，并由 前述各零件组成对开合螺母机构。 起：接通或断开加工时所需复合运动的
进给传动链的作用； 起：由旋转运动变为直线运动的作用； 起：传递运动和动力的作用。
（3）性能要求
上下螺母动作同步的要求 螺母与丝杠的同轴度要求 两螺母相对丝杠轴心的径向位置可调要 求（两半螺母相互分离程度可调） 两半螺母对合时与丝杠中心线的对称度 要求对齐并在允许的公差范围内。
毛坯确定步骤
根据零件图所标出的零件材料，可知该 零件为铸铁HT15-33（旧标准标注）， 按现行标准标注应为：HT200 毛坯制造方法：铸造；根据零件生产纲 领和生产类型，查手册可知应采用沙模 铸造、机器制模 毛坯精度等级：由手册查取为：2级
毛坯浇注方式：两箱铸造侧面浇注
浇口
（顶面浇注）
侧面浇注
泥芯
分型面
（底面浇注）
画毛坯图
根据毛坯精度等级考虑在加工表面加放机械加工 余量；
毛坯余量是在零件图基础上加放； 各加工表面余量从手册中按对应精度等级查取； 加放余量的尺寸应标注毛坯公差（双向对称）， 从手册中按对应精度等级查取； 注意：1）预铸孔余量，不管浇注位置如何，均在 查表时选用顶面浇注的加工余量；2）不加工表面 不加放余量，也不标注公差；3）查表时，表中的 公称尺寸是零件图上对应的实际尺寸。
毛坯图示例
108±0.8
68
81.2
120
图中:双点划线表示零件主要轮廓;红线示意加放余量部位 应注意：68、120、108、81.2、18这些尺寸是怎样得到的？
三、工艺规程制定
工作内容与基本步骤： 草拟工艺路线（工艺流程图的方式） 定位基准选择与分析（粗精基准选择，一
1、专用角度平板检查导轨C-C、B-B平面刮研精度25×25mm2内，不 少于10点； 2、未注明铸造圆角为R3； 3、铸件不得有砂眼、缩孔、裂纹等缺陷。
28 M1 0 6. 3
1. 6 8
34
34
Ø52H7 R15
R10 R5
25 120
零件名称：C6140-A对开合螺母下座 零件材料：HT200 件数：1
零件年生产纲领：500件/年 应完成： 1、开合螺母（下）座工艺卡（ 1套**） 2、夹具装配图 A1（841x1189） 3、课程设计说明书（A4纸打印）
课程设计说明书 结 构
课程设计任务书 课程设计目录 课程设计各项 附录 参考文献[不包含教材类]
具体要求
目录：目录采用四号字，其中每章 题目用黑体字，每节题目用宋体字， 并注明各章节起始页码，题目和页 码间用“……”相连；英文采用四号 字，““Times New Roman”字 型。其中每章题目要加黑，其它与 中文目录相同。
2、审查零件的结构工艺性
零件的类型：中型支架类（切开后属叉架类）； 具有燕尾结构，是零件的主要设计基准之一； Ø52H7孔具有薄壁； Ø52H7孔两端面处相对燕尾有凸台（作用）； 调节螺钉孔M10底孔为深孔，且螺钉应保证和上 螺母座接触面具有良好接触；
由以上分析加工时是否便于进刀、退刀；是否 便于装夹及减少装夹次数等。
对开合螺母机构工作原理图
1.5x45º
105 -1.4
95p6
57 -1.2 49
60
50 25
17.5 24
1. 6
( 32 )
0.03 A 2-E 1.5x45º
18+0.25 33±0.05
1. 6 10
C
55° C 1.6
1 13
1
B
2-Ø12H7
75.2
B
0.05 C
0.05 B
技术要求
3、 由零件的生产纲领决定生产类型
生产纲领是企业在计划期内应当生产 的产品产量和进度计划。零件在计划期内 一年的生产纲领包含了备品、废品在内的 生产数量。
按中型机械，根据零件年生产纲领， 生产类型为成批生产中的中批生产范围。
二、毛坯的选择
确定毛坯的材料、制造方法、精度等级、 分型面与泥芯、浇注位置 影响毛坯选择的因素： 1）零件生产纲领的大小； 2）工件结构形状和尺寸； 3）零件的机械性能要求； 4）本厂现有生产条件。
主要技术条件分析说明
主要技术条件的选择及分析是指： 定性分析加工精度要求较高的表面 之尺寸精度、相互位置精度、表面 粗糙度等；能分析出若达不到要求， 将会对机构的工作性能要求产生何 种影响，以此做为今后工艺安排的 依据之一。
（4）主要技术要求与分析
[确定各加工表面符号以便于分析]
Ø52H7孔轴心线对C面平行度要求的分析； Ø52H7孔轴心线对两B面垂直度要求的分析； E面对Ø52H7孔轴心线的端面跳动要求的分 析； B1与B2面平行度要求的分析； Ø12H7孔对C面垂直度要求的分析；
17.5 24
( 32 )
0.03 A
2-E
1.5x45º
18+0.25 33±0.05
C
55°
C
1 13
1
B
Ø12H7
75.2
0.05 C
0.05 B B
（1）部件的组成
两半螺母 [2件] 上、下螺母座 [各1件] 拨销 [2件] 双离心拨盘 [1件] 转轴 [1件] 手柄 [1件] 镶条与调节螺钉 [各1件]
1.5x45º
105 -1.4
95p6
57 -1.2 49
60
50 25
17.5 24
( 32 )
0.03 A
2-E
1.5x45º
18+0.25 33±0.05
C
55° C
1 13
1
B
Ø12H7
Hale Waihona Puke 75.20.05 C
0.05 B B
1.5x45º
105 -1.4
95p6
57 -1.2 49
60
50 25
2016年机床夹具设计 课程设计（一）
北京交通大学海滨学院 机械与电气工程系
C6140车床对开合螺母座工艺 规程与工装设计
C6140车床对开合螺母下座工艺规程编制 钻2-Ø12H7孔钻模（钻床夹具）设计
设计要求与设计任务
任务： 1、C6140车床对开合螺母下座工艺规程 2、钻2-Ø12H7孔钻模（钻床夹具）设计