组合机床夹具设计说明书

目录

1.绪论 (1)

1.1机床夹具的概念与功用 (1)

1.2机床夹具的分类 (1)

1.3机床夹具发展的现状及发展方向 (2)

1.4组合机床夹具的优势及类型 (3)

1.4.1组合机床夹具的优势 (3)

1.4.2组合机床夹具的类 (5)

1.5设计方案的提出 (5)

2.工序图的分析 (6)

2.1泵体的结构特点 (6)

2.2泵体的工艺分析 (6)

2.3泵体加工的工序安排 (8)

3.工件在夹具中的定位 (8)

3.1工件定位的基本原理 (8)

3.2工件定位方案的确定 (9)

3.2.1定位基准的选择 (9)

3.2.2定位支承元件的选用与设计 (9)

3.3一面两孔方案的设计 (10)

3.3.1支承板的选用 (10)

3.3.2伸缩式定位销的设计 (11)

3.4定位误差的计算 (12)

4.工件在夹具中的夹紧 (13)

4.1夹紧力的确定 (14)

4.2夹紧装置的设计 (15)

4.2.1夹紧装置动力源的选择 (15)

4.2.2常用夹紧机构的选择 (16)

5. 刀具导向装置 (17)

5.1刀具导向装置的分类 (17)

5.2固定式导套的设计 (17)

6.总图设计 (19)

7.结论 (19)

参考文献 (21)

致 (22)

附录 (23)

1.绪论

夹具是指在机械制造过程中用以定位夹紧工件、确定工件与机床和刀具的相对位置，以提高加工精度和效率的装置。随着科学技术的发展，在现代机械制造业中，由于大量的加工操作需要装夹，因此，夹具在制造过程的工艺设备（刀具、夹具、检测设备及模具的选择和设计[1]）中起着举足轻重的作用。其主要应用于有机加工、焊接、装配和检验过程中，直接影响加工质量、生产效率和制造成本。

1.1机床夹具的概念与功用

机床夹具[2]是零件在机床上加工时，用以装夹工件（和引导刀具）的一种工艺装备。其装夹过程包括定位（工件在夹具中的定位和夹具在机床中的定位）和夹紧，前者用以保证工件在机床上获得准确的位置，后者用以保证工件在加工过程中能承受各种力的作用而始终保证这一准确位置不变。

机床夹具在机械加工中起着十分重要的作用，归纳起来，主要表现在以下几个方面：

①缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本

②保证加工精度，稳定加工质量

③降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证生产安全

④扩大机床的工艺围，实现“一机多能”

⑤在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍

1.2机床夹具的分类

机床夹具的种类很多，分类方法千差万别，既可按使用的机床分类，也可按所使用的动力源分类，但为了设计、制造和管理的方便，应用最多的是按夹具的应用围分类。按此分类方法，常用的夹具有通用夹具、专用夹具可调夹具、组合机床夹具和自动线夹具五大

类[3]。

⑴通用夹具

通用夹具是指结构、尺寸已标准化，且具有一定通用性的夹具，如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架等。其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状围的各种工件。这类夹具一般由专业工厂生产，并作为机床的附件提供给用户，由于其加工精度不高，生产率较低，故主要用于单件和中小批生产、装夹形状比较简单和加工精度要求不太高的工件[4]。

⑵专用夹具

专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点，可以保证较高的加工精度和生产效率，但生产准备周期较长。当产品或零件的工艺过程变更时，此类夹具将由于无法继续使用而报废，故其只适用于产品固定和工艺过程稳定的大批量生产中。

⑶可调夹具

可调夹具是指对不同类型和尺寸的工件，调整或更换原来夹具上的个别定位和夹紧元件便可使用的夹具。它一般分为通用可调夹具和成组可调夹具两种。前者通用围大，适用性广，加工对象不太固定；后者是专门为成组工艺中的某组零件设计的，调整围仅限于本组的工件。多用于多品种、小批量生产中。

⑷组合机床夹具

组合机床夹具[5]是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，具有各种不同形状、不同规格尺寸的标准元件和合件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成的各种装用夹具。这类夹具由专业厂家制造，具有灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用的特点，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。

⑸自动线夹具

自动线夹具一般分为固定式夹具和随行夹具两种，其中固定式夹具与专用夹具相似，随行夹具在使用中随着工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。

1.3机床夹具发展的现状及发展方向

随着科学技术的不断进步，最早出现于18世纪后期的夹具已经从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。

国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3～4年就要更新50～80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10～20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（Flexible Manufacture System）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：

①能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。

②能装夹一组具有相似性特征的工件。

③能适用于精密加工的高精度机床夹具。

④能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。

⑤采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率。

⑥提高机床夹具的标准化程度。