夹具设计心得体会

推荐第1篇：夹具设计心得体会

心得体会

两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．

通过这次夹具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次输出轴夹具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了输出轴夹具设计等课程所学的内容，掌握输出轴夹具设计的方法和步骤，掌握输出轴夹具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。

在这次设计过程中，体现出自己单独设计夹具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。 在此感谢我们的老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样.这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。

同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。

由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。

十、设计心得

本次的《机械制造工艺》课程设计让我又重新温习了书本上的内容，我明白了不论什么时候不管干什么事总是离不开书本，不管什么时候从书上我们总可以找得到我们想要的东西。书上的东西永远是基础的，而基础正是向更深的领域迈进，没有这个基础我们永远都不会享受到成功的喜悦。这次的设计我基本上是满意的，因为这是我和本组同学共同完成的这次设计。在此之前我总是莫名其妙感到茫然，不知道从何下手。或者是产生了干脆抄袭别人的想法，但是这一次彭老师制定的这个计划，每个星期都要询问我们的进度，这样子我感觉从一定程度上避免了同学不自己动脑的坏习惯，虽然杜绝不掉，但是我相信经过这次的课程设计后会有更多的同学愿意自主的完成自己的作业和老师分给他们的任务。而不再愿意抄袭别人的，至少我不会了。通过这次的课程设计使我明白了一个良好的设计思路往往可以省掉一大半的时间，所以我感觉今后不论设计什么，一定要在设计思路上下工夫，哪怕前期很慢很慢，但是一旦有了思路那么后期的制作就会势如破竹，会节省很大一部分的时间的。所以我建议同学们以后一定要在这方面下工夫。还有在绘制各种零件图或毛坯图的时候，一定要细心不能马虎一点，因为这些图都比较烦琐，所以必须一步一步来，不可贪图方便。

本次的课程设计，老师要求得很严格，但是老师为了辅导我们不懂的问题不厌其烦的把我们不懂的问题讲了一遍又一遍，真的很感谢老师为我们这么的尽心和尽责。我们一定不会辜负老师的期望，一定会努力的学好每一门知识，不能有骄傲和自满的情绪。更加努力的完善和充实自己，为自己的美好明天努力奋斗。

在最后仍然要再次谢谢老师对我们辛勤的辅导，我们一定不会辜负您的期望，请您放心。

老师您辛苦了！谢谢您！

推荐第2篇：夹具设计心得体会

心得体会

两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．

通过这次夹具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次输出轴夹具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了输出轴夹具设计等课程所学的内容，掌握输出轴夹具设计的方法和步骤，掌握输出轴夹具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。

在这次设计过程中，体现出自己单独设计夹具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。 在此感谢我们的老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样.这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。

同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。

由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。

十、设计心得

本次的《机械制造工艺》课程设计让我又重新温习了书本上的内容，我明白了不论什么时候不管干什么事总是离不开书本，不管什么时候从书上我们总可以找得到我们想要的东西。书上的东西永远是基础的，而基础正是向更深的领域迈进，没有这个基础我们永远都不会享受到成功的喜悦。这次的设计我基本上是满意的，因为这是我和本组同学共同完成的这次设计。在此之前我总是莫名其妙感到茫然，不知道从何下手。或者是产生了干脆抄袭别人的想法，但是这一次彭老师制定的这个计划，每个星期都要询问我们的进度，这样子我感觉从一定程度上避免了同学不自己动脑的坏习惯，虽然杜绝不掉，但是我相信经过这次的课程设计后会有更多的同学愿意自主的完成自己的作业和老师分给他们的任务。而不再愿意抄袭别人的，至少我不会了。通过这次的课程设计使我明白了一个良好的设计思路往往可以省掉一大半的时间，所以我感觉今后不论设计什么，一定要在设计思路上下工夫，哪怕前期很慢很慢，但是一旦有了思路那么后期的制作就会势如破竹，会节省很大一部分的时间的。所以我建议同学们以后一定要在这方面下工夫。还有在绘制各种零件图或毛坯图的时候，一定要细心不能马虎一点，因为这些图都比较烦琐，所以必须一步一步来，不可贪图方便。

本次的课程设计，老师要求得很严格，但是老师为了辅导我们不懂的问题不厌其烦的把我们不懂的问题讲了一遍又一遍，真的很感谢老师为我们这么的尽心和尽责。我们一定不会辜负老师的期望，一定会努力的学好每一门知识，不能有骄傲和自满的情绪。更加努力的完善和充实自己，为自己的美好明天努力奋斗。

在最后仍然要再次谢谢老师对我们辛勤的辅导，我们一定不会辜负您的期望，请您放心。

老师您辛苦了！谢谢您！

推荐第3篇：夹具设计实例

课程设计的目的 《机床夹具》课程设计是在学完了专业基础课程后进行的一个实践性教学环节。其目的是：

1、培养学生综合应用《机械制造工艺与机床夹具》课程及其它有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实际密切结合，能够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，进一步提高结构设计能力。

2、培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关资料文献的能力。

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。

4、培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。

二、课程设计的要求与内容 本次设计按学号顺序（或者自由组合）分组进行，每人一组，每组一个题目。要求每组根据提供的零件工序图，设计一种专用夹

推荐第4篇：法兰盘夹具设计.

目录

一、序言 .......................................................................................................................2

二、零件分析 ...............................................................................................................2

1零件的作用 .........................................................................................................2 2零件的工艺分析 .................................................................................................2

三、工艺规程设计 .......................................................................................................3

1确定毛坯的制造形式 .........................................................................................3 2基面的选择 .........................................................................................................3 3制定工艺路线 .....................................................................................................3 4毛坯尺寸的确定与机械加工余量 .....................................................................5 5确定各道工序的切削用量及基本工时 .............................................................5

四、夹具的设计 .........................................................................................................14 1问题的提出 .......................................................................................................14 2夹具设计 ...........................................................................................................14

五、三维建模..............................................................................................................16

五、设计总结 .............................................................................................................21

六、参考文献 .............................................................................................................22

0

一、序言

机械制造装备课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我的大学生活中占有重要的地位。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：

1、能熟练运用机械制造课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2、提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。

3、学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

此次设计的是CA6140车床法兰盘及夹具设计。首先，对工件进行分析得出工艺路线；再着重进行夹具的设计，其中包括定位的设计、夹紧力的设计，夹紧和定位原件的选择。

由于能力所限，设计尚存在许多不足之处，恳请老师予以指教。

二、零件分析

1、零件的作用

题目所给的零件是法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠该法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。

2、零件的工艺分析

法兰盘零件，要求钻孔Ф6和Ф4，保证尺寸280.3，进行夹具设计，生产批量为中批量生产。以零件心轴和一端面定位，夹紧另外一端面。用快换钻套保证孔Ф6和Ф4的位置，即尺寸280.3。

1

三、工艺规程设计

1、确定毛坯的制造形式

零件材料是HT200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，采用方法为砂模机器造型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。

2、基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择

按照有关粗基准的选择原则（如果必须首先保证工件上欲加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面为粗基准），现选择Φ45外表面B为粗基准，利用三爪自定心卡盘加持最右端外圆Φ45，并且使卡盘端面紧靠右端面，这样可以消除所有六个自由度，达到完全定位。

（2）精基准的选择。主要应考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

3、制定工艺路线

制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还应当考虑经济效果，以便降低生产成本。

（1） 工艺路线方案一

工序1粗车 Ф100mm柱体左右端面及外圆外圆留有余量。以右端Ф45 mm为粗基准。

工序2钻、扩、粗铰、精铰 20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。 工序3粗车Ф45，Ф90的外圆，粗车各端面，粗车Ф90的倒角，粗车3x2的槽，R5的圆角。以Ф20为精基准。

工序4 半精车Ф90外圆及各端面，车槽3×2，R5的圆角。 工序5半精车Φ100左右端面及外圆，精车Ф100的左端面。 工序6粗铣Ф90的左端面；粗铣、精铣 90柱体右侧面。

2 工序7钻 4×Φ9孔。 工序8 钻Φ4孔，铰Φ 6孔。

工序9磨削Φ100的右端面，Φ90外圆及左右端面，Φ45外圆。 工序10 磨削外圆面 Φ100，Φ 90 。

工序11刻字刻线。 工序12镀铬。 工序13 检测入库。

(2 )工艺路线方案二

工序1钻、扩、铰Φ20的孔，以右端Φ45的外圆为粗基准。

工序2粗车Φ100外圆，B面，Φ90外圆及右侧面，3x2槽，Φ45外圆。粗车零件左右端面

工序3粗车零件左右端面，并倒Φ20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。 工序4半精车Φ100外圆，Φ90外圆。 工序5半精车零件左端面。

工序6精车Φ100外圆，并倒Φ100，Φ90的倒角。 工序7精车零件右端面。

工序8粗铣Ф90的左端面；粗铣、精铣 90柱体右侧面。 工序9 钻 4×Φ9孔。 工序10钻Φ4孔，铰Φ 6孔。

工序11磨削Φ90外圆及右侧Φ45外圆。 工序12抛光B面。 工序13刻字画线。 工序14镀铬。 工序15检测入库。 (3)工艺方案的比较与分析

上述两种工艺方案的特点在于：方案二考虑以Φ20孔为精加工基准，而方案一则是从右端面开始加工到左端面，然后再钻孔 Φ20mm，这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。因此决定选择方案二作为加工工艺路线比较合理。

3

4、毛坯尺寸的确定与机械加工余量

由于本零件材料为灰铸铁，由《工艺手册得》，毛坯为双侧加工，MA为G，加工精度为8到10级，这里选取9级。则，由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得：

零件沿轴线方向的加工余量为：2x2.5mm=5mm Ф100径向加工余量为6mm，轴向加工余量为2x2.5mm=5mm Ф90径向加工余量为2x2.5mm=5mm，轴向加工余量为2x2.5mm=5mm Ф45径向加工余量为2x2.5mm=5mm 由《机械零件工艺性手册》表：2-64得：Ф100，Ф90柱体圆角为：R=2mm；右端Ф45的圆角为：R=4mm；

5、确定各道工序的切削用量及基本工时

工序1 ：钻，扩，铰Ф20孔 加工条件：

工件材料：HT200 硬度170—241HB，取190HB，机器砂型铸造。 加工要求：钻，扩，铰Ф20孔 机床：Z3040型摇臂钻床 (1)钻 Ф18孔

1）刀具选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用 18高速钢锥柄标准花钻。

2）切削用量选择：查《切削用量手册》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L 手册》取V =13m/min，vdwnw1000=18m/min。

车床进给量取f =0.76mm/r。查《切削用量简明

1000vnsdw=230r/min，按机床选取n =238r/m,故3)计算基本工时：T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。 (2)扩Ф19.8 孔

1）刀具选择：选用 19.8高速钢锥柄扩孔钻。

2）确定切削用量：查《切削用量简明手册》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L 车床进给量取f =0.92mm/r。扩孔时的切削速度，

4 由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：vc扩=（1/2~1/3）vc钻 查《切削用量简明手册》取VC =0.29m/s=17.4m/min，Vc=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min，ns1000vdw=93~140r/min，按机床选取n =136r/m,故vdwnw1000=8.5m/min 。

3)计算基本工时：T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。其中L=91，L1=14,L2=2。

(3)铰Ф20

1）刀具选择：20高速钢锥柄机用铰刀

2）确定切削用量：背吃刀量ap=0.12。由《切削用量简明手册》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取zvf=1.68由《切削用量简明手册》表

w2.30得

yvcdT.axf=7.9m/min，ns1000vd=125.8 r/min按机床选取nw =136 mvvcv0pr/min。所以实际切削速度vdwnw1000=8.54m/min。

3)计算基本工时：T=(L+L1+L2)/(f*n) =0.44min

工序2 ：粗车Ф100外圆、车B面，车Ф90外圆及右侧面、3x2槽、Ф45外圆。

加工条件：

机床选择：CA6140车床

刀具1：刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，r010o 060 kr600

s50 kr\'8o \'05o e0.51

刀具2：刀片材料为高速钢，成型车刀，刀杆尺寸30x45 刀具3：刀片才；材料高速钢，切断车刀，刀杆尺寸16x25

（1）粗车Ф100外圆

1）选择刀具：选择刀具1 1)确定背吃刀量a 粗车的余量为1.5mm，一次走刀完成，即a =1.5mm。 2)确定进给量：查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a =1.5mm，则进给量为0.6~0.9 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取

5 横向进给量取f =0.86mm/r。选择磨钝标准及耐用度：根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。焊接车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度V ：根据《切削用量简明手册》vccvTm.axpfvyv=57.46 m/min，ns1000vdw=172 r/min。按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与172r/min相近似的机床转速n =200r/min,则实际切削速度V = 66.6m/min。

4）计算基本工时：按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=0.149min。

（2）粗车 Ф90外圆

1）选择刀具：用刀具2 2）确定背吃刀量：粗车外圆ap=1.1mm。

3)确定进给量：由《切削用量简明手册》HT200，刀杆尺寸16 x25，,工件直径为Ф90mm，则f=0.6~0.9 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.86mm/r。由《切削用量简明手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。

4)确定切削速度Vc：根据《切削用量简明手册》表1.27，vccvm/min

Tmv.axpyf=44

vns1000vdw=147.6 r/min，按CA6140车床转速 选择与157.5r/min相近似的机床转速n =160r/min,则实际切削速度V =47.728 m/min。 5)计算基本工时：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min。

(3)粗车Ф45 外圆 选择刀具1 1）确定切削深度：粗车外圆，一次走刀，则ap=1.1mm。

2)确定进给量：由《切削用量手册》，HT200，刀杆尺寸16x 25，ap=1.1,工件直径为Ф45mm，则f=0.4~0.5mm/r。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.45mm/r。

3)确定切削速度Vc：根据《切削用量手册》表1.27查取：xfvcT.amvyvcvp=62.7 m/min。

ns1000vdw=399 r/min按CA6140车床说明书，选择与399r/min相近似的机床转速n =400r/min,则实际切削速度V = 62.8m/min。

6 4)计算基本工时：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =0.286min。

(4)成型车刀加工B面

1）确定切削深度：一次走刀，则ap=2.5mm。T=120min 2)确定进给量：f=0.035~0.070mm/r。取f =0.050mm/r。

3)确定切削速度Vc：根据《切削用量手册》表1.27查取：vccTvmxvyv=40.602 m/min.apfns1000vdw=121.987 r/min，按CA6140车床说明书，选择与121.987r/min相近似的机床转速n =125r/min,则实际切削速度V =41.605m/min。

4)计算基本工时：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =11.04min。

(5)车Ф90右端面及3x2槽

1)确定切削深度：一次走刀，则ap=2.5mm。

2)确定进给量：由《切削用量手册》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。根据CA6140机床说明书（见《工艺手册》表1.31）取f=0.86 mm/r。

3)确定切削速度Vc：根据《切削用量手册》表1.27查取：vccTvmxvyv=13.965 m/min，.apfns1000vd=46.815 r/min。按CA6140车床说

w明书，选择与46.815r/min相近似的机床转速n =50r/min,则实际切削速度。V = 15.072m/min。

4)计算基本工时：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =1.419min。

工序3粗车零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角 加工条件：

机床选择：CA6140车床

刀具1：刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，r010o 060 kr600

s5

0kr\'8o \'05o e0.51

(1)粗车零件左端面，即粗车Ф 100左端面

7 1）确定切削用量ap =1.1mm。

2)确定进给量：查《切削用量简明手册》：取进给量为0.6——0.9 mm/r。再根据CA6140车床说明书（见《机械制造工艺设计简明手册》表1.31查取）进给量取f =0.86mm/r。根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。焊接车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度Vc ：根据《切削用量简明手册》表1.27vccvTmv.axpfyv=49.56 m/min

ns1000vdw=149 r/min。按CA6140说明书，选择与149r/min相近似 的机床转速n =160r/min,则实际切削速度V =53m/min。

4）计算基本工时：按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T= 0.385min。

(2)粗车零件右端面

1）确定切削用量ap =2.5mm。

2)确定进给量：查《切削用量简明手册》：取进给量为0.4～0.5 mm/r。再根据CA6140车床说明书（见《机械制造工艺设计简明手册》表1.31查取）进给量取f =0.45mm/r。根据《切削用量简明手册》，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。焊接车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度V ：根据《切削用量简明手册》表1.27m/min 1000vvccvTmv.axpfyv=14 nsdw=89r/min按CA6140说明书，选择与89r/min相近似的机床转速n =100r/min,则实际切削速度V =15.7m/min。

4）计算基本工时：按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T= 0.674min

工序4半精车Ф100外圆、B面，Ф90外圆、Ф45外圆 机床选择：CA6140车床

刀具1：刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，r10 6 kr60

0o000s50 kr8o 5 \'o0e0.51 刀尖圆弧半径0.5mm。

(1)半精车Ф100外圆 用刀具1

8 1)确定背吃刀量：半车的余量为0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。 2)确定进给量：查《切削用量简明手册》表1.6：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.25~0.40 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.30mm/r。车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度Vc ：根据《切削用量简明手册》表1.27vccvTmv.axpfyv=103.071 m/min

ns1000vdw=309.971 r/min。按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与309.871r/min相近似 的机床转速n =320r/min,则实际切削速度V = 106.509m/min。

4）计算基本工时：按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=0.2.6min

(2)半精车 Ф90外圆 选择刀具：用刀具1。 1）确定背吃刀量： 半精车外圆ap=1.4mm。

2) 确定进给量：由《切削用量简明手册》表1.6，HT200，刀杆尺寸16 x25，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm,工件直径为Ф90mm，则f=0.25~0.40 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.30mm/r，车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度Vc：根据《切削用量简明手册》表1.27，yvcT.axf=103.071m/minn1000vd=353.719 r/min。按CA6140车床转速 mvvcvpsw选择与353.719r/min相近似的机床转速n =400r/min,则实际切削速度V =116.557 m/min。

4)计算基本工时：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.115min。

(3)半精车Ф45 外圆 选择刀具1 1）确定切削深度：粗车外圆，一次走刀，则ap=1.4mm。

2)确定进给量：由《切削用量手册》，HT200，刀杆尺寸16x 25，ap=1.1,工件直径为Ф45mm，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm，则f=0.25~0.40mm/r。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.30mm/r。

3)确定切削速度V：根据《切削用量手册》表1.27查取：

9 yvcT.axf=103.071 m/minnmvvcvps1000vdw=686.719r/min按CA6140车床说明书，选择与686.719r/min相近似的机床转速n =710r/min,则实际切削速度V = 107.457m/min。

4)计算基本工时：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =0.246min。

工序5 半精车零件左端面，即Ф100左端面 加工条件：

机床选择：CA6140车床

刀具1：刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，r10 06 kr60

o000s5 0 kr\'8o 5 \'o0e0.51 刀尖圆弧半径0.5mm。

(1) 半精车Ф100左端面

1)确定背吃刀量：半精车的余量为0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。 2)确定进给量：查《切削用量简明手册》表1.6：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.25~0.40 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.30mm/r。车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度V ：根据《切削用量简明手册》表1.27，vccvTmv.axpyf=103.071 m/min。nvs1000vdw=316.235 r/min。按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与316.235r/min相近似 的机床转速n =320r/min,则实际切削速度V = 106.509m/min。

4）计算基本工时：按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=1.158min。

工序6 精车Ф100外圆，并倒Ф90，Ф100的倒角

1)确定背吃刀量a； 半车的余量为0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。 2)确定进给量：查《切削用量简明手册》表1.6：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度为1.6，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.10~0.15 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f

10 =0.12mm/r。车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度V ：根据《切削用量简明手册》表1.27，vccvTmv.axpyf=142.020 m/minnvs1000vdw=452.292 r/min按CA6140车床转速

的（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与452.292r/min相近似 机床转速n =450r/min,则实际切削速度V = 141.3m/min。

4）计算基本工时：按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=0.315min。

工序7精车零件左端面，即Ф100左端面

1)确定背吃刀量：半车的余量为0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。 2)确定进给量：查《切削用量简明手册》表1.6：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度为1.6，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.10~0.15 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.12mm/r。车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度V： 根据《切削用量简明手册》表1.27，yvcT.axf=142.020 m/min，ns1000vmvvcvpd=452.292 r/min按CA6140车床转速

w（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与452.292r/min相近似 机床转速n =450r/min,则实际切削速度V = 141.3m/min。

的4）计算基本工时：按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=2.00min。

工序8粗铣Ф90左右侧面，精铣Ф90右侧面 加工条件：

机床的选择：X62W，功率7.5KW，装夹系统刚性好；

刀具的选择：铣刀材料为YG6，由ap=8，ae=11～21mm，根据《工艺手册》表3.1—28，铣刀选择为80～110mm；由《切削手册》表6---7选择刀具如下：粗铣刀为粗齿圆柱形铣刀d1000012，40，L80，d40，r15，

o0oo~45oo，Z=10；精铣刀为细齿圆柱形铣刀d30~35oo1000，L80，d40，r015，012，

o，Z=14，圆柱铣刀寿命为180min。

11 (1)粗铣左侧面，粗铣刀具

1）切削用量：ap=8，ae=11mm ，一次完成

2）确定进给量： 由《切削手册》表3.5当机床X62W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取fz=0.14-0.24mm/z,取fz=0.24mm/z。

3）确定切削速度cv0vVc： 由《切削手册》表

sw3,27，yqpvcdtaxfauz=119.619m/minn1000vd=380.952r/min根据X61W机mpvvpzev床说明书(见《切削手册》表4.2-39)取主轴转速n =475r/min.则实际切削速度为Vc =149.15m/min当n =475r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度fm=fz×z×n机=0.24×10×475=1140mm/min.，X62W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取fm=950mm/min 4）计算基本工时：T=(L+L1)/fm=(38+5)/950=0.0453 min。

(2) 粗铣右侧面，粗铣刀具

1）切削用量：ap=8，ae=10mm，俩次完成。

2）确定进给量： 由《切削手册》表3.5当机床X62W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取3)确定切削速度

fz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

3,27，

Vc ：由《切削手册》表vcdcvqv0ptaxfauzmpvyvpzev=160.952m/min

ns1000vdw=512.586r/min，根据X61W机床说明书(见《切削手册》表4.2-39)取主轴转速n =600r/min.则实际切削速度为Vc =188.4m/min，当n =600r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度fm=fz×z×n机=0.24×10×600=1440mm/min.，X62W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取fm=950mm/min。

4）计算基本工时：T=(L+L1)/fm=(48.2+5+38)/950=0.096 min。 (3)精铣右侧面 精铣刀具

1）切削用量： ap=8，ae=1mm ，一次完成

2）确定进给量： 由《切削手册》表3.5当机床X62W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取

fz=0.14-0.24mm/z,取

Vc:

fz=0.24mm/z。

3）确定切削速度由《切削手册》表

12 3,27,vccvdq0vptaxfauzmpvyvpzev=404.312m/min,n1000vsdw=1287.618r/min根据X61W机床说明书(见《切削手册》表4.2-39)取主轴转速n =1180r/min.则实际切削速度为Vc 370.52m/min，当n =1180r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度fm=fz×z×n机=0.24×14×1180=2832mm/min.，X62W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取fm=1180mm/min。

4）计算基本工时：T=(L+L1)/fm=(48.2+5)/1180=0.0451min。

工序9钻4×Ф9孔

1)刀具选择：选用Ф9高速钢,锥柄标准麻花钻。选用Z525型摇臂钻床。 2）确定切削用量：4个孔共走四次刀。由《切削用量手册》f=0.47—0.57mm/r,由钻床取 f =0.40mm/r.由《切削用量手册》，取V查=0.36m/s=21.6m/min，则n=764.331 r/min由钻床说明书，取n机=850r/min,故 。

3）计算基本工时：其中L1=8，L2=0，L=84，T= 4x0.047min=0.188min。

工序10钻Ф 4mm孔，Ф铰6mm孔 机床选择：选用Z525型摇臂钻床。 (1)钻Ф 4mm孔

1)刀具选择：由《工艺手册》选用 高速钢锥柄标准花钻。

2)确定切削用量：查《切削用量手册》f=0.18～0.22mm/r,由钻床取f=0.22mm/r.由《切削用量手册》取V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m，由Z525钻床取n =1700r/min.，故Vc=21m/min。

3)基本工时：L1=10，L2=0，L=12.5，T= 0.07min。 (2)铰 Ф6孔

1）刀具选择：6高速钢锥柄机用铰刀，刀具磨钝标准为0.4—0.6,耐用度T=60min。

2）确定切削用量：加工余量为2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手册》f=0.27—0.33mm/r，由《工艺手册》f=0.26mm/r。

(3)确定切削速度：计算切削速度vc(cvdTafm0pzvxvyv其中KV=1，)kv ，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3，V = 0.21m/s=12.8m/min，n = 679r/min，取

13 n =670，V =8.415 m/min。

3）基本工时：其中L1=10，L2=2，L=7，T= 0.109min。

工序11 磨削Ф90外圆以及零件右端Ф45外圆

1)选择砂轮：WA46KV6P350x40x12。

2)切削用量的选择：砂轮转速n砂=1500 r/min，v砂=27.5m/s。轴向进给量fa=0.5B=20mm，工件速度Vw=10m/min，径向进给量fr=0.015mm/（双行程） 3)切削工时：加工Ф90外圆 圆

t12LbzbK1000vffar=0.819min，加工Ф45外t 12LbzbK1000vffar=1.606min。

工序12抛光B面 工序13刻线、刻字 工序14镀铬 工序15检测入库

四、夹具的设计 1问题的提出

本夹具用来钻Ф4和Ф6的孔，有一定的公差要求，但同时应考虑提高生产率；因此设计时，对本夹具有一定的形位要求，还应装夹方便。本夹具使用在Z525型摇臂钻床上，选用螺旋夹紧。

2、夹具设计

(1)定位和夹紧方案的选择：

由法兰盘零件的特征，采用一销一端面的定位方式，因此用一心轴和一端面的方式定位法兰盘，经过定位后的法兰盘已经限制了五个自由度，在零件的Ф100平面用螺旋夹紧方式夹紧。

（2）切削力及夹紧力计算 1) 切削力的计算：

14 轴向力：其中：

zF.yF.(N)F9.81cFd0fkF。

cF42.7d0

4f0.22

kF0.9

zF1.0

yF0.8 则：F449.3N8 2扭矩:

zM.yM.M9.81cM.d0fkmM，

其中：c0.021

zM2.0

yM0.8kM0.87

则：M0.884N*m 2）夹紧力的计算：

由《机床夹具设计手册》表1-2-20，查得：当D=32，d=8，e=1.7，Ⅲ型，得夹紧力为W0=3680（N）

3）切削力与夹紧力比较

由夹具结构知，轴向力与夹紧力垂直，欲使夹具安全工作，夹紧力产生的摩擦力必须大于轴向力。一般钢铁接触面的摩擦系数为：0.1～0.15。此处取小值0.1。则F总=2f=2×368=736>449.238所以安全。由于钻头直径为Ф4，所以产生的扭矩非常小，夹具可安全工作。

五、三维建模

4.1夹具体三维建

15 模的最后效果

4.2钻模板三维建模的最后效果

16

4.3定位套三维建模的最后效果

4.4加长快换钻套三维建模的最后效果

17

4.5支承钉三维建模的最后效果

4.6六角螺杆三维建模的最后效果

18

4.7夹具总装备三维建模的最后效果

4.8夹具总装备爆炸后三维建模的最后效果

19

20

推荐第5篇：法兰盘夹具设计

目 录

一、序言……………………………………………………………………2

二、设计任务………………………………………………………………3

三、计算生产纲领、确定生产类型………………………………………3

四、零件的分析……………………………………………………………3

五、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状 4

六、工艺规程设计………………………………………………………….4

1、定位基准的选择…………………………………………………… 4

2、工件表面加工方法的选择……………………………………………5

3、制定工艺路线………………………………………………………… 7

4、确定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸,设计、绘制毛坯图…………9

5、确定切削用量、基本工时(机动时间) ……………………………….12

七、夹具设计……………………………………………………………… 45

1、设计要求……………………………………………………..45

2、夹具设计的有关计算…………………………………………..45

3、夹具结构设计及操作简要说明……………………………….46

八、参考文献……………………………………………………………….47

（一）序言 机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于任晓智老师的悉心指导，还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢任晓智老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。 本说明书主要是CA6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明,由于本身及小组成员能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢~！ 材料成型及控制工程041班 黄文海 2007.7.18

（二）零件作用及设计任务 CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。 分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计机床专用夹具总装图中某个主要零件的零件图。

（三） 计算生产纲领、确定生产类型 设计题目给定的零件是CA6140车床法兰盘（0404）零件，该零件年产量为4000件，设其备品率 为4%，机械加工废品率 为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ +)=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年) 法兰盘的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。

（四） 零件的分析 第一节 零件的作用 题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的 100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为 mm上部为 的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部 的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。 第二节 零件的工艺分析 法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： 一 以 45 外圆为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 外圆，端面及倒角； 外圆，过度倒圆； 内孔及其左端倒角。 二 以 外圆为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 端面， 外圆，端面，倒角；切槽3×2； 内孔的右端倒角。 三 以 的孔为中心加工表面 这一组加工表面包括： 外圆，端面； 外圆，端面，侧面； 外圆； 外圆，过度圆角；4— 孔和同轴的 孔。 它们之间有一定的位置要求，主要是：

（一） 左端面与 孔中心轴的跳动度为 ；

（二） 右端面与 孔中心轴线的跳动度为 ；

（三） 的外圆与 孔的圆跳动公差为 。 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

（五）确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 零件材料是HT200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。

（六） 工艺规程设计 第一节 基准的选择 定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 一 粗基准的选择 因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不 加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以法兰盘右端 45的外圆及 90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 45外圆可同时削除 五个自由度，再以 90的右端面定位可削除 自由度。 二 主要就考虑基准重合问题 当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。 这在以后还要专门计算，此处不再计算。 第二节 工件表面加工方法的选择 本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—

6、表1.4—

7、表1.4—8等，其加工方法选择如下： 一． 外圆面：公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为 , 采用粗车→半精车→磨削的加工方法。 二． 20内孔：公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为 ，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。 三． 外圆面：公差等级为IT13~IT14，表面粗糙度为 ，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。 四． 90外圆：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。 五． 100外圆面：公差等级为IT11，表面粗糙度为 ，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。 六． 右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。 七． 90突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。 八． 90突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。 九． 100突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。 十．槽3×2：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。 十一.100突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。 十二.90突台距离轴线34mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣→精铣. 十三.90突台距离轴线24mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削. 十四.4— 9孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。 十五.4的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。 十六.6的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻→铰。 第三节 制定工艺路线 制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。 一 工艺路线方案一 (一)工序Ⅰ 粗车 100柱体左端面。 (二)工序Ⅱ 钻、扩、粗铰、精铰 20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。 (三)工序Ⅲ 粗车 100柱体右端面，粗车 90柱体左端面，半精车 100左、右端面、90左端面，精车 100左端面、90左端面，粗车外圆 45、100、90，半精车外圆 45、90、100、，车 100柱体的倒角，车 45 柱体的过度倒圆。 (四)工序Ⅳ 粗车、半精车、精车 90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆 外圆及倒角。 (五)工序Ⅴ 精车Φ100左端面、Φ90右端面 (六)工序Ⅵ 粗铣、精铣 90柱体的两侧面。 (七)工序Ⅶ 钻 4孔，铰 6孔。 (八)工序Ⅷ 钻 4—9孔。 (九)工序Ⅸ 磨削B面，即 外圆面、100右端面、90左端面。 (十)工序Ⅹ 磨削外圆面 100， 90、。 (十一)工序Ⅺ 磨削 90突台距离轴线24mm的侧平面。 (十二)工序Ⅻ 刻字刻线。 (十三)工序ⅩⅢ 镀铬。 (十四)工序XIV 检测入库。 二 工艺路线方案二 (一)工序Ⅰ 车 柱体的右端面，粗车 90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆 ，车右端倒角。 (二)工序Ⅱ 粗车 100柱体左、右端面，粗车 90柱体左端面，半精车 100左、右端面、90左端面，粗车外圆 45、100、90，半精车外圆 45、100、90，车 100柱体的倒角，车 45 柱体的过度倒圆。 (三)工序Ⅲ 精车 100左端面， 90右端面。 (四)工序Ⅳ 钻、扩、粗铰、精铰孔 20mm至图样尺寸并车孔左端的倒角。 (五)工序Ⅴ 粗铣、精铣 90柱体的两侧面。 (六)工序Ⅵ 钻 4孔，铰 6孔。 (七)工序Ⅶ 钻 4—9孔。 (八)工序Ⅷ 磨削外圆面 100， 90， 。 (九)工序Ⅸ 磨削B面，即 外圆面、100右端面、90左端面。 (十)工序Ⅹ 刻字刻线。 (十一)工序Ⅺ 镀铬。 (十二)工序Ⅻ 检测入库。 三 工艺方案的比较与分析 上述两种工艺方案的特点在于：方案一是从左端面加工到右侧，以 的外圆作为粗基准加工左端面及 20mm的孔又以孔为精基准加工，而方案二则是从右端面开始加工到左端面，然后再钻孔 20mm，这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。因此决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。 各加工表面的工艺路线、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度 工序（或工步）经工序（或工序（或工

济精度 加工表工序（或工工步）名步）基本尺面 步）余量 公差等称 寸 公差

级 右端面 粗车 3

表面粗

工序（或工步）

糙度

尺寸及其偏差

（ ）

6.3 毛坯 精车 3 0.8

41 41.8 42.8

IT7 IT9 IT11

1.6

0.025 41 Φ90突半精车 1.0 台右端 粗车 1.2 0.062 41.8 0.031 3.2 0.160 42.8 0.08 6.3 毛坯 3 粗车 2Z=9 槽3×2 毛坯 2Z=9 磨削 2Z=0.3 Φ半精车 2Z=1.0 45 外圆 粗车 2Z=3.7 毛坯 2Z=5 铰 2Z=0.2 内孔Φ扩 2Z=1.8 20 钻 2Z=18 毛坯 实心 精车 Z=0.8 Φ100半精车 0.7 左端面 粗车 1.5 毛坯 3 磨削 2Z=0.4 Φ100外圆 半精车 2Z=1.1 粗车 2Z=3.5

44 —— 41 IT13 50 —— 45 IT6 45.3 IT9 46.3 IT11 50 —— 20 IT8 19.8 IT10 18 IT12

91 IT8 91.8 IT9 92.5 IT11 94 —— 100 IT8 100.4 IT11 101.5

IT11

2.2 44 1.1 0.39 41 2.0

50 1.0

0.017 Φ45 0.062 Φ45.3 0.160 Φ46.3 2.0

Φ50 1.0

0.045 Φ20 0.084 Φ19.8 0.18 Φ18

0.054 91 0.087 91.8 0.22 92.5 0.11 2.2

94 1.1

0.054 Φ100 0.22 Φ100.4 0.22

Φ101.5

6.3

0.8 3.2 6.3

1.6 6.3 12.5

1.6 3.2

6.3

0.8 3.2 6.3 毛坯 2Z=5 105 —— 2 Φ105 1.0

磨削 Z=0.4 Φ100半精车 Z=1.1 右端面 粗车 Z=4 毛坯 Z=3 磨削 2Z=0.3 Φ半精车 2Z=1.0 45 外圆 粗车 2Z=3.7 毛坯 2Z=5 磨削 Z=0.4 Φ90突半精车 Z=1.1 台左端 粗车 Z=1.5 毛坯 Z=3 磨削 2Z=0.4 Φ90外半精车 2Z=1.1 圆 粗车 2Z=3.5 毛坯 2Z=5 铰 2Z=0.1 Φ4孔 钻 2Z=3.9 毛坯 实心 铰 2Z=0.2 Φ6孔

钻 2Z=1.8 41 IT7 41.4 IT9 42.5 IT11 44

45 IT7 45.3 IT9 46.3 IT11 50

8 IT8 8.4 IT9 9.5 IT11 11

90 IT8 90.4 IT9 91.5 IT11 95

4 IT10 3.9 IT11

6 IT10 5.8

IT11

0.017 41 0.062 41.4 0.16 42.5 2.0

44 1.0

0.017 Φ45 0.062 Φ45.3 0.160 Φ46.3 2.0

Φ50 1.0

0.022 8 0.036 8.4 0.09 9.5 0.2

0.054 Φ90 0.087 Φ90.4 0.22 Φ91.5 2.0

Φ95 1.0

0.048 Φ4 0.075 Φ3.9

0.048 Φ6 0.075 Φ5.8

0.4 3.2 6.3

0.4 3.2 6.3

0.4 3.2 6.3

0.8 3.2 6.3

6.3 12.5

3.2 12.5 毛坯

Φ90精铣 2Z=4 1.0 31.0 32 0.4

2Z=9 实心

4 58 59 90 24

9

IT11 IT9 IT12 IT13 IT8

IT13

0.075 Φ4 0.074 58 0.3 0.54 0.33

0.22

59 90 24

Φ9

12.5 3.2 12.5

0.4 6.3 12.5 （左）两粗铣 侧面

毛坯

Φ90右磨削 侧面 4-Φ9孔 毛坯 钻 毛坯

第四节 确定切削用量及基本工时 一．工序Ⅰ 粗车 100左端面 （1）选择刀具 选用93 偏头端面车刀，参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L转塔式车床，中心高度210mm。选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角 =10 ，后角 =8，主偏角93 。,副偏角k =10 ,刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角 =－10 。 （2）确定切削用量 （a)确定背吃刀量a (即切深a ) 粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a =4.5mm。 （b)确定进给量 查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16、工件直径100mm、切削深度a =4.5mm，则进给量为0.7~1.0。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4－2－3查取横向进给量取f =0.73mm/r。 (c)选择磨钝标准及耐用度 根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。焊接车刀耐用度T=60mm。 (d)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200（182~199HBS），a=4.5mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》表1.28，查得切削速度的修正系数为：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 V = V K K K K KSV K =1.05 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 =44m/min n = = =140r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与140r/min相近似 的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V = = ==42.7m/min。 (e)校验机床功率 车削时功率P 可由《切削用量简明手册》表1.25查得：在上述各条件下切削功率P=1.7~2.0，取2.0。由于实际车削过程使用条件改变，根据《切削用量简明手册》表1.29-2，切削功率修正系数为：Kkrpc =KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0。则： P = P × Kkrpc×Krop=1.87KW 根据C365L车床当n =136r/min时，车床主轴允许功率PE=7.36KW。因P

1、f =0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.02 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=75.2 n = = =239r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与239r/min相近似 的机床转速n =238r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 100 238/1000=74.7m/min。 （3）计算基本工时： L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=100,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =（100－45）/2+4+0+0=31.5mm T=L×i/(f×n)=31.5/(0.24×238)=0.55min。 (五) 半精车 90左端面 （1）选择刀具：与粗车 100左端面同一把。 （2）确定切削用量： （a）确定背吃刀量： 加工余量为z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。 （b）确定进给量： 由《机械制造工艺设计简明手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10 ，刀尖半径0.5，则进给量为0.1~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。 （c）确定切削速度VC： 根据《切削用量手册》表1.11查取：VC=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f =0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.02 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=75.2 n = = =266r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与266r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 90 322/1000=91.0m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =1.1mm，f =0.24, n =322r/min, V =91.0m/min。 （3）计算基本工时： L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =（90－45）/2+4+0+0=26.5mm T=L×i/(f×n)=26.5×1/(0.24×322)=0.34min。 (六) 精车 100左端面 （1）选择刀具：与半精车 100左端面同一把。 （2）确定切削用量 (a)确定背吃刀量 加工余量为0.8mm，一次走刀完成，则asp=0.8mm。 （b）确定进给量 查《机械制造工艺手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r (c)确定切削速度VC 查《切削用量手册》表1.11，取VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=79.3 n = =1000×79.3÷(3.14×100)=252r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与252r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = = =101.1m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =0.8mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 (3)计算基本工时： L= +L1+L2+L3,由于车削实际端面d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，则 L=100 2+4+2+0=61mm.T= =61×1÷(0.23×322)=0.756min (七) 粗车 100外圆 （1）选择刀具： 90 焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90 ，前角10 ，后角6 ，副偏角8 ，刃倾角－10 ，刀尖圆弧直径0.5mm。 （2）确定切削用量 （a）确定背吃刀量 粗车外圆，加工余量为5+3.5=8.5mm,两次走刀，则asp=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》HT200，刀杆尺寸16 25，as 3,工件直径为100mm，则f=0.8~1.2。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.76。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 由《切削用量手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。 (d)确定切削速度VC： 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：VC=1.33(由182~199HBS、asp=2.

1、f =0.76mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K = 1.33 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=49.5 n = = =157.6r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与157.5r/min相近似 的机床转速n =183r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 100 183/1000=57.5m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =2.1mm，f =0.76, n =183r/min, V =57.5m/min。 (3)计算基本工时： T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =(9+3+3+0)×2/(0.76×183)=0.22min。 其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2 (八) 粗车 90外圆 （1）选择刀具：与粗车 100外圆同一把。 (2）确定切削用量 （a）确定背吃刀量 粗车外圆，加工余量为5+3.5=8.5mm,两次走刀，则asp=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》HT200，刀杆尺寸16 25，as 3,工件直径为100mm，则f=0.8~1.2。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.76。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 由《切削用量简明手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。 (d)确定切削速度VC 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：VC=1.33 (由182~199HBS、asp=2.1、f =0.76mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =1.33 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=49.5 n = = =157.6r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与157.5r/min相近似 的机床转速n =183r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 100 183/1000=57.5m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =2.1mm，f =0.76, n =183r/min, V =57.5m/min。 (3)计算基本工时： T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) 其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2 （4）确定切削用量 （a）确定背吃刀量 粗车外圆，加工余量为5+3.5=8.5mm,两次走刀，则asp=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量 由《切削用量手册》HT200，刀杆尺寸16 25，as 3,工件直径为90mm，则f=0.8~1.2mm/r。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.76mm/r。 (c)确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表12查取：VC=1.33m/s(由182~199HBS、asp=2.1mm、f =0.76mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变 查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =1.33 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=49.5 n =1000× V / =1000×49.5/3.14×100=157.6r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与157.5r/min相近似 的机床转速n =183r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 90 183/1000=51.7m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =2.1mm，f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。 (3)计算基本工时： T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =(8+3+3+0)×2/(0.76×183)=0.20min。 其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2 (九) 粗车 45 外圆 （1）选择刀具：与粗车 100外圆同一把。 （2）确定切削用量 （a）确定背吃刀量 粗车外圆，加工余量为5+3.6=8.6mm,两次走刀，则asp=8.6/2×2=2.15mm。 (b)确定进给量 由《切削用量手册》HT200，刀杆尺寸16 25，as 3,工件直径为90mm，则f=0.4~0.55mm/r。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.52mm/r。 (c)确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表12查取：VC=1.33m/s(由182~199HBS、asp=2.15mm、f =0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =1.33 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=49.5 n =1000× V / =1000×49.5/3.14×45=350r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与350r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 45 322/1000=45.5m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =2.15mm，f =0.52mm/r, n =322r/min, V =45.5m/min。 (3)计算基本工时： T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =(33－5－5+0)×2/(0.52×322)=0.27min。 其中L=33，L1=－5，L2=－5，L3=0，i=2 (十) 半精车 100外圆 （1）选择刀具： 90 焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90 ，前角10 ，后角6 ，副偏角8 ，刃倾角0 ，刀尖圆弧直径0.5mm。 (2）确定切削用量 （a）确定背吃刀量 半精车外圆，加工余量为1.1mm,一次走刀，则asp=1.1/2=0.55mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r。再由《简明手册》表4—1—2查取f=0.28mm/r。 （c）选择刀具磨钝标准及耐用度：后刀面磨钝标准为0.8~1.0,耐用度为T=60min。 (d)确定切削速度VC 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f=0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=79.3 n =1000× V / =1000×79.3/3.14×100=252r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与252r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 100 322/1000=101.1m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =0.55mm，f =0.28mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 (3)计算基本工时： T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =(9+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.17min。 其中L=33，L1=－5，L2=－5，L3=0，i=2 (十一) 半精车 90外圆 （1）选择刀具：与半精车 100外圆同一把。 （2）确定切削用量 （a）确定背吃刀量 半精车外圆，加工余量为1.1mm,一次走刀，则asp=1.1/2=0.55mm。 (b) 确定进给量 由《切削用量手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r。再由《简明手册》表4—1—2查取f=0.28mm/r。 (c) 确定切削速度VC： 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f=0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=79.3 n =1000× V / =1000×79.3/3.14×90=280r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与280r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 90 322/1000=91m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =0.55mm，f =0.28mm/r, n =322r/min, V =91m/min。 (3)计算基本工时： T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =(8+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.16min。 其中L=33，L1=－5，L2=－5，L3=0，i=2 (十二) 倒角（ 100） （1）选择刀具：用工步1的端面车刀。 （2）切削用量: 背吃刀量asp=1.5,手动进给，一次走刀。 V =80m/min, n =1000× V / =1000×80/3.14×100 =254.7r/min 按C365L说明书：n =238r/min, V = n /1000=3.14×238×100/1000=74.7 (3) 基本工时：由工人操控，大约为0.03min。 (十三) 倒角（ 90） （1）选择刀具：用工步1的端面车刀。 （2）切削用量: 背吃刀量asp=1.5,手动进给，一次走刀。 V =80m/min, n =1000× V / =1000×80/3.14×90=283r/min 按C365L说明书：n =238r/min, V = n /1000=3.14×238×90/1000=67 (3) 基本工时：由工人操控，大约为0.03min。 (十四) 车过渡圆 (1)刀具选择 YG6硬质合金成形车刀R=5mm。 （2）确定切削用量 （a）确定背吃刀量：asp=z=5mm,一次走完成。 （b）确定进给量：手动进给。 （c）确定切削速度VC ，则 ， 按C365L车床转速见《切削用量简明手册》选择与424.6相近转速得 =430r/mm,则实际切削速度为 （3）计算基本工时 T≦0.05min,即工人最慢加工速度。 四 工序Ⅳ 工序Ⅳ加工条件：HT200,屈服强度为200MPa，151—229Hbs (一) 粗车￠90右端面 (1)选择刀具：同上 (2)确定切削用量： a确定背吃刀深度 粗车加工余量为3+1.2=4.2mm,可以一次走刀完成，则 =4.2mm。 b 确定进给量f 根据《切削手册》切深 =4.2mm,属于3—5mm，则进给量f为0.1—1.0mm/r,再根据C365L及其〈机械工艺〉f机=0.73mm/r. c 选择车刀磨钝标准及耐用度：根据《切削手册》表10，取车刀后面最大磨损量为0.8--1.0,焊接刀耐用度T=60min。 d 确定切削速度Vc 材料，直径90， =4.2mm,f机=0.73mm查Vc=1.18m/s.修正系数：KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0, 则Vc =1.18×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=43.93m/min, 则n查=1000 Vc / d=1000×43.93/90 =155.45r/min.按C365L与〈工艺手册〉选择与155.45r/min相近n机=136r/min,则实际切削速度Vc机= nd/1000=38.4m/min (3)计算基本工时： t=[(d-d1)/2+l1+l2+l3]/fn=[(90-45)/2+0+4+0]/0.73/136=0.267min.(二) 半精车 90左端面 （1）选择刀具：与粗车 90右端面同一把。 （2）确定切削用量 （a）确定背吃刀量 加工余量为z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。 （b）确定进给量 由《机械制造工艺手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10 ，刀尖半径0.5，则进给量为0.1~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺简明手册》表4.2—3查取横向进量f=0.24mm/r。 （c）确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表12查取：VC=2.02(由182~199HBS、asp=1.

1、f =0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.02 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=75.2 n = = =266r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与266r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 90 322/1000=91.0m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =1.1mm，f =0.24, n =322r/min, V =91.0m/min。 （3）计算基本工时： L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =（90－45）/2+4+0+0=26.5mm T=L×i/(f×n)=26.5×1/(0.24×322)=0.34min。 (三) 精车 90右端面 （1）刀具选择：与半精车 100左端面同一把。 （2）确定切削用量 (a)确定背吃刀量 加工余量为0.8mm，一次走刀完成，则asp=0.8mm。 （b）确定进给量 查《机械制造工艺手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r (c)确定切削速度VC 查《切削用量手册》表12，取VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=79.3 n = =1000×79.3÷(3.14×90)=280r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与252r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = = =91m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =0.8mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =91m/min。 (3)计算基本工时： L= +L1+L2+L3,由于车削实际端面d=90,d1=45,L1=4,L2=0,L3=0，则 L=（90－45）÷2+4+0+0=21.5mm.T= =21.5×1÷(0.23×322)=0.29min (四) 车3×2退刀槽 (1)选择刀具：选择90°切槽刀，车床C365L转塔式车床高210mm,故刀杆尺寸16×25mm,刀片厚度取3mm,选用YG6刀具材料，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°，后角8°，主偏角90°，副偏角3°，刀尖圆弧半径0.2--0.5取0.5mm,刃倾角0°。 (2)确定切削用量： a确定背吃刀深度 : =z=3.6mm,一次走刀完成。 b 确定进给量f: 根据《切削手册》切深 =3mm,属于〈=3mm,f=0.4—0.5mm/r.按〈工艺手册〉中C365L车床取f机=0.41mm/r.c 选择车刀磨钝标准及耐用度：根据《切削手册》表10，取车刀后面最大磨损量为0.8--1.0,焊接刀耐用度T=60min。 d 确定切削速度Vc: 根据〈切削手册〉，YG6,182—199, =4mm,f=0.41mm/r,Vc=1.50m/s, 修正系数：KTv=1.0,Kmv=0.89,Ksv=0.85,Ktv=1.0,Kkrv=1.0, 则Vc =1.50×60×1.0×0.89×0.85×0.73× 1.0=55.78m/min, Nc查=1000 Vc / d=1000×55.78/50 =355r/min,按C365L车床转速（见《工艺手册》表）选择与355相近的转速n机=322r/min,则实际切削速度为V机= dn机/1000= ×50×322/1000=50.6 m/min,最后决定切削用量为 =30mm,f=0.41,n机=322r/min,Vc机=50.6m/min.(3)计算基本工时： t=[(d-d1)/2+l1+l2+l3]/fn=[(45-4)/2+4+0+0]/0.41/322=0.045min。 (五) 粗车￠45 外圆 (1)选择刀具：同粗车￠100外圆车刀 (2)确定切削用量 a 粗车外圆加工余量3.7+5=8.7mm，两次走刀，asp=8.7/4=2.175mm.b 确定进给量： 由《切削手册》材料HT200刀杆16×25，工件直径45，切深2.175mm,则 f为0.4—0.5mm,由《工艺手册》f机=0.52mm/r.c 确定切削速度Vc:查《切削手册》表12，YG6硬质合金加工HT200（182—199HBS）,asp=2.175mm,f=0.52有Vc=1.33m/s,修正系数： Vc =Vc’=1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min, n查=1000×Vc / d=1000×49.5/45 =350r/min,取标准n机=322r/min, 则Vc机= n机d/1000= ×322×45/1000=45.5m/min.综上： =2.175mm,f机=0.52mm/r,n机=322r/min,V机=45.5m/min。 (3)计算工时 T=(l+l1+l2+l3)/fn×i=(33-5-5+0)/0.52/322×2=0.27min.(六) 半精车￠45 外圆 (1)选择刀具：用半精车￠100外圆车刀。 (2)确定切削用量 a确定背吃刀 半精车外圆双边加工余量为：1.0mm,一次走刀成,asp=1.0/2=0.5mm. b 确定进给量f 查《机械工艺》f取0.2—0.3mm,由表4-1-2，f=0.28mm.c 确定切削速度Vc 查《切削手册》表12取2.13m/s,修正系数同上： Vc =Vc’=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85,n查=1000×Vc / d=1000×79.3/45=561.2r/min取车床转速为550r/min,则实际切削速度Vc机= n机d/1000=×550×45/1000=77。7m/min,综上：asp=0.5mm,f机=0.28,n机 =550r/min,Vc机=77.7m/min.(3)计算工时 t=(l+l1+l2+l3)/fn×i=(9+3+3+0)/0.28/550=0.097min.五 工序Ⅴ (一) 粗车￠45 右端面 (1)选择刀具 选用93°偏头端面车刀，车床用C365L转塔式车床，中心高210mm，故刀杆尺寸为16×25mm，刀片厚度取5mm，选用YG6的刀具材料，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°，后角8°，主偏角93°，副偏角10°，刀尖圆弧半径0.5,刃倾角-10°。 (2)确定切削用量 a 确定背吃刀深度 粗车加工余量为7mm.由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm,所以分两次走刀完成，则 取3.5mm。 b 确定进给量f: 根据《切削手册》加工材料HT200车刀刀杆尺寸16×25工件直径45mm，切削深度3.5mm，属3—5mm，则进给量为0.45--0.75mm/r,再根据C365L车床及《机械工艺》查取横向进给量f机=0.54mm/r。 c 选择车刀磨钝标准及耐用度： 根据《切削手册》表10，取车刀后面最大磨损量为0.8--1.0,焊接刀耐用度T=60min。d 确定切削速度Vc，根据《切削手册》表12当用YG6硬质加工HT200，180—199HBS =3.5mm，f机=0.54mm/r查出Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使用条件改变，根据《切削手册》表切削速度修正系数：KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv= =1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0, 则Vc=1.33×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.520m/min, n查=1000Vc / d=1000×49.52/45 =350.47r/min,按C365L车床转速（〈简明手册〉表4.2-2）选择与350.47相近转速为322r/min,则实际切削速度Vc机= n机d/1000=45.7m/min (3)计算基本工时 由〈机械工艺〉查得：L=(d-d1)/2+l1+l2+l3,其中d1=0,l3=0,l2=2,l1=4,则L=50/2+4+2=31mm, 所以t=L/fn×i=31/0.45/322×2=0.428min.(二) 倒角（内孔右侧） （１）刀具选择：用粗车 １００外圆左端面的端面车刀。 （２）确定切削用量 背吃刀量asp=1.0mm,手动一次走刀。 Ｖ ＝３０， n ＝１０００*Ｖ ／（ d）＝１０００*３０／（３.14*20）=477.7r/min 由机床说明书，n ＝４３０r/min VC = d n /1000=3.14*430*20/1000=27m/min (三) 倒角（￠45 右侧） (1)用端面车刀加工余量7，背吃刀量 =3.5,手动进给，两次走刀。V给为Vc =60m/min,n给=1000×Vc / d=1000×60/45 =424.6r/min,按取n机=430r/min,则Vc机= n机d/1000=×430×45/1000=60.76m/min (2)计算基本工时：由工人操控，大约为0.10min. 六 工序Ⅵ (一) 粗铣两侧面 （1）刀具选择 根据《工艺手册》表3.1及铣刀样本手册，选两把镶片圆锯齿铣刀，外径160mm,内径32mm,L=3mm,Z=40 （2）切削用量 =L=3mm （3）由《切削手册》表3.5当机床X61W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取f=0.14-0.24mm/r,取f机=0.14mm/r。 （4）选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据《切削手册》表3.7,铣刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm,由《切削手册》表3.8,铣刀直径d0=160mm,则硬质合金盘铣刀T=150min.（5）确定切削速度Vc 由《切削手册》表3,13,当取Vc=130m/min n查=1000Vc/ d0=1000×130÷ ÷160=258.6r/min. 根据X61W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取主轴转速n机=255r/min.则实际切削速度为Vc= n机d0÷1000= ×255×160÷1000=128m/min 当n机=255r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fz×z×n机=0.14×40×255=1428mm/min.X61W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取Vf=980mm/min （6）计算基本工时 L=2√34 =48m L1= =38mm L2=5 T=(L+L1+L2)/fm=(48.2+38+5)/960=0.09 min (二) 精铣两侧面 (1)工序要求 证表面粗糙度Ra=3.2,单边加工余量z=0.55mm,选X63卧式铣床,使用专用夹具.选择刀具:由《工艺手册》表5.45及铣刀杆手册,选两把高钢镶齿三面刃铣刀,同时铣削两面,铣刀外径d0=160mm,D=40mm,L=20mm,Z=22(由《切削手册》表4.1, 4.2) (2)确定铣削深度 由于单边加工余量Z=0.55mm,余量不大,故一次走刀完成,则 =0.55mm.(3)确定每齿进给量fz 由《切削手册》表3.3在X63铣床功率为10kw(《切削手册》表3.25),工艺系统刚性为低,用高速钢成形盘铣刀加工时,选每齿进给量fz=0.08mm/z (4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度 根据《切削手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.2mm,由《切削手册》表3.8铣刀直径d0=160mm,则T=150min (5)确定切削速度Vc 由《切削手册》表3.11,取Vc=30,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, Vc =30×0.9×1.0×0.8=21.6m/min nc查=1000×Vc / d0=1000×21.6/160 =43r/min 查X63机床说明书(见《工艺手册》表4.2-39)选取主轴转速n机=47.5r/min.则实际切削速度为Vc = n机d0/1000= ×47.5×160/1000=23.87m/min,当n机=47.5r/min时,工作台每分进给量fm=Vf=fz×z×n机=0.08×22×47.5=83.6mm/min 由X63机床说明书(《见工艺手册》表4.2-40)选取铣床工作台进给量fm=75mm/min (6)计算基本工时 L=l+l1+l2=91 T=L/fm=91÷75=1.2min 七 工序Ⅶ (一)钻 孔 选用Z525型摇臂钻床。 （1）刀具选择： 由《工艺手册》选用 高速钢锥柄标准花钻。 （2）确定切削用量： 查《切削用量手册》f=0.18～0.22mm/r,由钻床取f=0.20mm/r.由《切削用量手册》取V =0.46m/s=27.6m/min =197r/m 由Z35钻床取n =1700r/min.故VC = = =21m/min.(3)基本工时： T= 其中L1=10，L2=0，L=12.5 T= =0.07min (二) 铰 6孔 （1）刀具选择： 6高速钢锥柄机用铰刀，刀具磨钝标准为0.4—0.6,耐用度T=60min。 （2）确定切削用量： （a）加工余量为2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手册》f=0.27—0.33mm/r，由《工艺手册》f=0.26mm/r。 (b)确定切削速度： 计算切削速度V = ，其中KV=1，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3 V = 0.21m/s=12.8m/min n = = =679r/min 取n =670 V = （3）基本工时： 其中L1=10，L2=2，L=7 T= 八 工序Ⅷ 钻 4× (一)刀具选择 选用 9高速钢,锥柄标准麻花钻。

（二）确定切削用量 4个孔共走四次刀。由《切削用量手册》f=0.47—0.57mm/r,由钻床取 =0.40mm/r.由《切削用量手册》，取V查=0.36m/s=21.6m/min， 由钻床说明书，取n机=850r/min,故 =

（三）计算基本工时： 其中L1=8，L2=0，L=8 T= 九 工序Ⅸ 磨削外圆 选用M131W万能磨床,使用专用磨床夹具 保证 (一) 磨削外圆 100 （1）选择砂轮 查《机械制造工艺设计手册》表3.2-1，表3.2-2，表4.2-30得砂轮选择结果为：A46KV6P 300×50×230。查《金属工艺人员手册》砂轮耐用度为1800s。 （2）确定切削用量 砂轮转速 =2670r/min(查《机械制造工艺设计手册》表4.2-30)，则 VCS= 切入磨时 (k1=1.25,k2=1.28查《金属工艺人员手册》表14—133) （3）计算基本工时 T= (二) 磨削 90外圆 （1）选择砂轮 选用磨削 100外圆同一砂轮。 （2）确定切削用量 VCS= 切入磨时fr (3) 计算基本工时 T= (三) 磨削 45 外圆 （1）选择砂轮 选用磨削 100外圆同一砂轮。 （2）确定切削用量 VCS= 切入磨时fr (3) 计算基本工时： T= 十 工序Ⅹ 磨削B面即：磨削 45 同时靠磨两端面 选用M114W万能外圆磨床，使用专用夹具，选用纵向进给法。 查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-30

（一）砂轮选择 A46KVP 250×20×75，耐用度为2400s。

（二）确定切削用量 工件转速V=20--40 取V=40m/min,n= 查《金属工艺人员切削手册》表14—128得： mm/r, ， =6.3mm/r (三)计算基本工时 T= 十一 工序Ⅺ 90突台距离轴线24mm的侧平面 选用机床：卧轴矩台平面磨床M7112并使用专用夹具。MM7112功率为1.5kw,工作台纵向移动速度2.5~18m/min (一) 选择砂轮 查《工艺手册》表3.2-

1、3.2-

2、3.2-

5、3.2-

6、3.2-7得： 砂轮标志代号： (二) 确定砂轮速度 查《关于手册》表4.2-32得： (三) 工件速度 查《工艺设计实训教程》表1.2-25得： 取 (四) 轴向进给速度 （即磨削进给量f） 查《工艺设计实训教程》表1.2-25: =（0.5~0.8） B=（0.5~0.8） 20=10~16 取： =10 (五) 径向进给量 （磨削深度） 查《工艺设计实训教程》表1.2-25得： =0.01~0.025 则取：径向进给量 =0.01 ，走刀4次 (六) 确定基本工时 , L=l+20=38+20=58mm T=4 =4 0.035=0.14min 十二 工序Ⅻ 刻线、刻字 十三 工序ⅩⅢ 镀铬 十四 工序XIV 检测入库

（七）夹具设计 经小组人员讨论，决定设计第Ⅶ道工序钻4× 孔的专用夹具，本夹具将用于Z525摇臂钻床。 第一节 设计要求 本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，面精度不是主要考试的问题。 第二节 夹具设计的有关计算 一 定位基准的选择 由零件图可以知道，4× mm孔与零件中心孔轴线有尺寸要求，孔分布在中心孔轴线同心圆 68mm上，可以用中心短销定位。限制2个自由度，夹具的底板限制3个自由度，由于钻孔沿轴向自由度不需要限制，另外，对于 90突台铣削的两侧面与轴线有尺寸要求，分别为20mm和12mm,可以在钻模板设计一侧板限制该面转动，保证尺寸。然后利用钻模板和夹具夹紧零件。 二 切削力及夹紧力计算 刀具： mm高速锥柄麻花钻 轴向力Ff= 当加工条件改变时，取KMF=1.3 ，所以 转矩 夹紧力主要克服切削的转矩： 三 定位误差分析 (一) 定位元件尺寸公差的确定 夹具的主要定位元件为短定位销。所以该定位销的尺寸公差现规定为本零件 在工作时相配的尺寸公差相同，所以定位误差为： (二) 零件规定孔 mm在轴线 68mm圆周上，左边孔距离轴线 ，右边孔距离轴线 ，已知孔位置主要由夹具体定位 误差、夹具体与钻模板的配合误差、钻模板以及夹具体的制造误差组成。 夹具体的制造误差为：对定位孔轴线平行度为：0.02，则 夹具体与钻模板配合误差，有 ＜ 故误差不超过允许误差。 第三节 夹具结构设计及操作简要说明 在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定4个钻套，在一次装夹中可以加工4个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力主法平衡。利用钻模板夹紧 90突台。 装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由短销定位，最后用定位销定好位置把钻模板合上，把菱形螺母锁上。这样就可以钻削了。 本夹具装配图和零件图，见附图。

（八） 参考文献

1、《现代制造工艺设计方法》。段明扬主编2007年1月。 广西师范大学出版社

2、《现代机械制造工艺设计实训教程》。段明扬主编 2007年1月。 广西师范大学出版社

3、《机械制造工艺设计简明手册》。李益民主编1999年10月 机械工业出版社

4、《切削用量简明手册》。艾兴等编2000年3月 机械工业出版社

5、《机床夹具设计手册》。王光斗等主编2000年11月 上海科学技术出版社

6、《金属机械加工工艺人员手册》。上海科技出版社

7、《机床夹具设计原理》。龚定安等主编

8、《机械制造技术基础》。华楚生 主编2000年4月 重庆大学出版社 由于没有公式编辑器，因此说明书中公式无法显示，望谅解~！《机械制造技术基础》课程设计是机械类学生必修设计，法兰盘设计也是毕业设计的参选题目之一。现全部内容奉献，供大家作设计参考，版权归本人所有！引用请标明出处！~由于水平能力有限，设计过程中难免错误与不足之处，欢迎有识之士给予指出，谢谢~！

推荐第6篇：夹具设计论文

专用夹具设计 课题 论 文

学

校：合肥财经学院

班 级：

机电一体化2012级

学 生： 刘浏

学号：201213250134

指导教师：王厚民老师

提交日期： 2014 年 10 月 7日

1

摘要

机械制造过程及检测，检验中，都要使用大量的夹具。夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。

关键词：专用夹具；立式铣床；槽、斜度；

目录

绪论

1.1课题研究内容

1.2夹具发展现状及发展方向 1.3研究目的及意义

2 夹具的分类及设计原则

2.1夹具概念

2.3机床夹具的分类

2.3铣床专用夹具设计原则

3.定位方案

3.2加紧方案

3.3对刀方案

3.4夹具体与定位键

4铣槽组合夹具

4.1槽系列组合夹具概念

4.2 组合夹具原件的分类和编号 4.3夹具设计

5 总结

参考文献

3

1绪 论

1.1本课题研究的内容

本课题主要是根据国内目前的机械制造行业的技术力量，结合现实工作中普通立式铣床在加工多样化的批量产品中所遇到的困难与不足，进行研究、分析，并寻找最优良的铣床专业夹具。

1.2夹具发展现状及发展方向 1.2.1夹具发展现状

夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 据有关部门统计表明，目前的中、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业夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数以千计的专用夹具；另一方面，在多品种生产企业中，每隔2-3年就要更新50%--80%左右的专用夹具，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、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出新的要求：

1、能迅速、方便的促进新产品的投产，以缩短生产周期，降低生产成本；

2、能装夹一组具有相似特征的工件；3、能适用于精密加工的高精密机床夹具；

4 1.2.2现代机床夹具发展方向

现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。

（1）标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148～T2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。

（2）精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1\"；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。

（3）高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。

5 1.3研究的目的及意义

夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。优良的专用机床夹具在保证工件各项加工精度要求、改善工人劳动条件、提高劳动生产率、降低生产成本、扩大机床工艺范围、有效的安全生产、缩短新产品试制周期等方面有着显著的经济效益。槽类、孔类工件是常见的工程结构，提高槽类、孔类工件铣床夹具设计能力对加工行业具有重要的现实意义。

一个优良的机床专用夹具必须具备以下几个主要特征： （1）保证工件加工精度

对于专用夹具本身来讲，要确保工件的加工精度，首先要正确地选择定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行精度分析；另外还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，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应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作简单、方便，缩短加工辅助时间，有效的提高生产效率。 （3）工艺性好

专用夹具的结构应力求简单、合理，便于加工、检验、装配及维修等。

6 专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配来保证时，夹具应设计成可以调整或修配的结构。

2 夹具的分类及设计原则 2.1夹具概念

在机械制造工业中，为了达到保证产品质量，改善劳动条件，提高劳动生产条件提高劳动生产率及降低劳动成本的目的，在工艺过程中，除机床等设备外，还大量使用着各种工艺装备。它包括：夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。因此，广义的说，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。不同的夹具，其结构形式、工作情况、设计原则都不同。但就其数量和在生产中所占的地位来说，应以“机床夹具”为首。 所谓机床夹具，就是机床上所使用的一种辅助设备，用它来准确的确定工件与刀具的准确位置，即将工件的定位及加紧，以完成加工所需的相对运动。所以机床夹具是用以使工件准确定位和夹紧的机床附加装置。

2.2机床夹具的分类 2.2.1 机床夹具的分类

机床夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。 第一，按夹具的通用特性分类

7 按这一分类方法，常用的夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。它反映夹具在不同生产类型中的通用特性，因此是选择夹具的主要依据。

（1）通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，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、电磁吸盘等。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范围内的各种工件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。

（2）专用夹具 专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。

（3）可调夹具 可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛应用。

（4）组合夹具 组合夹具是一种模块化的夹具，并已商品化。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具，夹

8 具用毕即可拆卸，留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有可减少专用夹具数量等优点；因此组合夹具在单件、中小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。

2.3铣床专用夹具的设计原则

（1）由于铣削过程不是连续切削，且加工余量较大，所以不但所需的切削力较大，而且切削力的大小及方向随时都可能在变化， 致使在铣削过程中产生振动。因此铣床夹具要有足够的夹紧力，夹具结构要有足够的刚性。

（2） 为了提高铣床夹具的刚性，工件待加工的表面应尽量不超出工作台，在确保夹具有足够排屑空间的前提下，尽最降低夹具的高度，一般夹具高与宽之比为 1：1.25。

（3）对于以铸、锻件毛坯面定位的铣夹具，应以毛坯图作为设计夹具的依据，以免对工件毛坯余量尺寸和形状误差、分型面或浇 冒口等问题因考虑不周而影响夹具的合理性和可靠性。

3 拔叉部件铣直槽夹具设计

9

图3-1所示拔叉零件，

要求设计铣槽工序用的铣床夹具。根据工艺规程，在铣槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽宽14H11mm，槽深7mm，槽的中心平面与Ф26H7孔轴线的垂直度公差为0.08mm，槽侧面与E面的距离12 ±0.2mm，槽底面与B面平行。

3.1定位方案 3.1.1六点定位原理

当工件在不受任何条件约束时，其位置是任意的不确定的。设工件为一理想的钢体，并以一个空间直角坐标作为参照来观察钢体的位置变动。由理论力学可知，在空间处于自由状态的钢体，具有六个自由度，即沿着X、Y、Z三个坐标轴的移动和绕着这三个坐标轴的转动，如图3-1拔叉零件图所示。用X、Y、Z分别表示沿三个坐标轴的移动和绕着这三个坐标轴转动的自由度。 六个自由度是工件在空间位置不确定的最高程度。定位的任务，就是要限制工件的自由度。在夹具中，用分别适当的与工件接触的六个支撑点，来限制工件六个自由度的原理，称为六点定位原理。

3.1.2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

10 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）

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。

3.1.3确定要限制的自由度

按照加工要求，铣通槽时应限制五个自由度，即沿x轴移动的自由度不需要限制，但若在此方向设置一止推支撑，则可起到承受部分铣削力的作用，故可采用完全定位。

3.1.4定位方案选择

有三中定位方案可供选择：

方案I：工件已E面作为主要定位面，用支承板1和短销2（与工件Ф26H7孔配合）限制工件五个自由度，另设置一防转挡销实现六点定位。为了提高工件的装夹刚度，在C处加一辅助支承。

11 方案II：工件以Ф26H7孔作为主要定位基面，用长销3和支承钉4限制工件五个自由度，另设置一防转挡销实现六点定位。在C处也加一支承。

方案III：工件以Ф26H7孔为主要定位基面，用长销3和长条支承板5限制两个自由度，限制工件六个自由度，其中绕z轴转动的自由度被重复限制了，另设置一防挡销。在C处也加一辅助支承。

比较以上三种方案，方案I中工件绕x轴转动的自由度由E面限制，定位基准与设计基准不重合，不利于保证槽的中心平面与Ф26H7孔轴线的垂直度。方案II中虽然定位基准与设计基准重合，槽的中心平面与Ф26H7孔轴线的垂直度要求保证，但这种定位方式不利于工件的夹紧。由于辅助支承是在工件夹紧后才起作用，而施加夹紧力P时，支承钉4的面积太小，工件极易歪斜变形，夹紧也不可靠。方案III中虽是过定位，但若在工件加工工艺方案中，安排Ф26H7孔与E面在一次装夹中加工，使Ф26H7孔与E面有较高的垂直度，则过定位的影响甚小。在对工件施加夹紧力P时，工件的变形也很小，且定位基准与设计基准重合。综上所述，方案III较好。

计算定位误差: 除槽宽14H11由铣刀保证外，本夹具要保证槽侧面与E面的距离及槽的中心平面与Ф25H7孔轴线的垂直度，其它要求未注公差，因此只需计算上述两项加工要求的定位误：

12 3.2夹紧方案

根据工件夹紧的原则，除施加夹紧力外，还应在靠近加工面处增加一夹紧力，用螺母与开口垫圈夹压在工件圆柱的左端面，而对着支撑板的夹紧机构可采用钩形压板，使结构紧凑，操作方便。 3.3对刀方案

加工槽的铣刀需两个方向对刀，故应采用直角对刀块。 3.4夹具体与定位键

为保证工件在工作台上安装稳定，应按照夹具体的高宽比不大于1.25的原则确定其宽度，并在两端设置耳座，以便固定。 为了使夹具在机床工作台的位置准确及保证槽的中心平面与Ф26H7孔轴线垂直度要求，夹具体底面应设置定位键，定位键的侧面应与长销的轴心线垂直。

13 4 铣槽组合夹具 4.1槽系列组合夹具概念

组合夹具的应用范围十分的广泛。它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单件小批生产等场合，在批量生产也可以利用组合夹具代替临时短缺的专用夹具，以满足生产要求。用组合夹具元件可以组装成各类机床夹具。数控机床和柔性制造单元的出现，更加推动了组合夹具技术的进步，扩大了组合夹具的应用范围。

使用组合夹具，工件轮廓尺寸在一定范围内不受形状的限制。我国的槽系列组合夹具可以满足普通机械制造厂的大部分零件的加工，其中6mm、8mm槽系列组合夹具主要适用于仪表制造行业的小型零件的加工。适用于各系列组合夹具的工件范围见表4.1。

表4-1 各系列组合夹具的适用范围

组合夹具元件的系列

可加工工件的最大外轮廓尺寸（mm） 6mm系列，8mm系列

500×250×250 12mm系列

1500×1000×500 16mm系列

2500×2500×1000 应当指出，由于组合夹具有很大的机动性和灵活性，表4-1中所介绍的可加工工件的最大轮廓尺寸，仅是一般情况下的参考数据，通过熟练的组合技术，可用小尺寸系列的元件组装成更大尺寸工件的组合夹具。此外，不同系列的组合夹具元件还可以通过过渡

14 元件共同组装在一套组合夹具上，以达到缩小组合夹具尺寸和减轻组合夹具重量的目的。

4.2组合夹具元件的分类和编号

我国目前生产和使用的组合夹具多是槽系列的组合夹具，其元件间以键和键槽定位。用孔和圆销定位的组合夹具称为孔系列组合夹具，目前生产中亦有应用。下面主要介绍槽系列组合夹具元件。

根据连接螺栓直径、支承截面尺寸和定位键槽尺寸，槽系列组合夹具分为三种：

1.16mm槽系列组合夹具，又称大型组合夹具，用“D”表示。2.12mm槽系列组合夹具，又称中型组合夹具，用“Z”表示

3 .8mm和6mm槽系列组合夹具，又称小型夹具，用“X”表示。

组合夹具元件的分类，主要根据元件的结构、形状和用途而划分的。按其用途不同，可分为八大类，参见表4.2。另有一类是组合夹具组装工具和辅具。分别用表4-2表示。 4.3夹具设计

毛坯为铸造件，且对毛坯的结构工艺有一定的要求，其材料是HT200，生产类型为中批量生产，具体要求如下：

1).铸件的壁厚要均匀，不应有较大的截面变化。 2).铸件的选材要合理，以便于铸造。

15 3).要设计合理的起模斜度，便于起模。 4).铸件要有圆角，不得出现尖角棱角等。

基面选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择的正确与合理是加工质质量得到保证，生产率得以提高。

16 6 总结

基于以上工作所建立的基于机床夹具的设计，可以给机床夹具设人员在对夹具进行设计时作为参考，避开繁琐的建模工作，从而大大提高设计人员的工作效率，减少设计人员的工作量和劳动强度，缩短夹具的设计和开发周期，减少夹具设计中的成本费用，加快产品的更新速度。同时应用人机交互方法可以避免不必要的疏忽和错误，能在短时间内寻求最优设计结果，从而加快了设计速度，提高到了设计质量。

由于设计时间有限，该设计中的疏忽和缺陷在所难免，夹具设计中依然存在许多漏洞和不足之处，因此，在以后还需对该设计进行必要的修补和完善工作，望广大同行多多批评、指正。

17 参考文献

[1] 杨 杰.基于WEB的夹具系统设计[J].煤矿机械，2004 [2] 马贤智.夹具与附具标准应用手册[M].北京:机械工业出版社，1996.[3] 许生蛟.组合夹具图册.上册.北京:机械工业出版社，1996，12.[6] [4] 王光斗，王春福.机床夹具设计手册.第三版.上海:上海科学技术出版社，2005 [5] 李德信，任建亭，等.Solid WorksV18基础篇.北京:化学工业出版社，2007

18

19

推荐第7篇：夹具设计心得

计算机辅助工艺工装设计实训报告

班级：10机制2 姓名：徐明

橙黄橘绿，鸟儿南飞，冷风萧瑟都在昭示着秋天已到来。树叶是枯黄的，阳光是金黄的，秋天正用黄的暖响应着收获的喜悦吧！

为期四周的夹具设计生活弹指一挥间已经划上句号，在这期间我体会到了身为一名“工程师”的酸甜苦辣，留给我的印象不仅是酷暑下火炉般的cad机房，更多的是思考怎样才能利用定位原理来设计出机床夹具的结构——各种定位元件的运用、销与孔严谨配合、夹紧机构的巧妙工作原理、零件表面工艺的精细、工艺安排??每一项思考都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，机械制造的深度与广度是我们现在远不能企及的。 然后我考虑的是究竟应该了解哪些东西，怎样去了解。在制造厂零件的绘图、加工工艺理论和具体加工实现是我应该了解的重点。

机床零件加工实习的第一周，指导老师都事先料想会无从下手，所以我们制造专业经验丰富的老师们事先给我们准备了《机械零件手册》、《机械加工工艺手册》和《机床夹具设计手册》在实训指导书的指引下，周一，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，找出了主要加工面、设计基准和主要工艺问题，学会了查毛坯余量表；周二，我们选择定位基准和加工方法，拟定工艺路线，选择设备工装学会灵活运用定位基准选择原则和加工方法选择原则，学会理论联系实际：学会灵活运用工艺路线拟定和原则设备与工装选择原则，学会理论联系实际；学会查阅标准、手册等资料。周三，我们编制零件控制计划，进行分析。学会了编写零件控制计划和方法；周四，我们进行了位方案设计。学会运用定位原理进行定位方案分析，熟悉夹具零部件标准，正确选择与运用，分析与计算定位误差；周五，我们进行了加紧方案的设计。学会了灵活运用确定加紧力方向与作用点的原则，理论联系实际，进行加紧力分析与计算，熟悉夹具零部件标准，学会正确选择运用。 第

二、三周，我们到cad机房上课，在这两周时间里，我们用solidworks绘制数模、用autocad画零件图、工序内容设计和编制作业指导书。在这两个星期里，我们较为熟练的运用autocad软件的建模功能绘制了数模夹具；熟悉自上而下和自下而上的设计方法，还用solidworks软件绘制了工程图，定制了夹具的技术要求，如查阅了技术标准、手册等资料。合理的选择材料。确定表面粗糙度、尺寸公差和行为公车等技术要求、正确的标注等。 当我们一件一件设计夹具零部件逐渐露出基本形状时，我们都越来越喜欢这个富有创造力的专业，大家都变得活跃起来了。就这样，一个个不同形状、功能的机床夹具被我们设计出来了，再加上崔老师的讲解，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

。

在设计过程中应深人实际，进行调查研究，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。应当掌握下面的一些资料： (1)工件图纸；详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面是技术要求，该零件在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。 (2)工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面 状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。

(3)生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。 在本次毕业设计的夹具要求是中小批量生产的夹具设计。 (4)制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。工厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。 夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减

轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。

了解夹具总体设计的要求： 1）夹具应满足零件加工工序的精度要求。特别对于精加工工序， 应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。 2）夹具应达到加工生产率的要求。特别对于大批量生产中使用的 夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。 3）夹具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可设置必要的 防护装置、挡屑板以及各种安全器具。

4）能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。 5）要适当提高夹具元件的通用化和标准程度。选用标准化元件， 特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，从而降低夹具成本。 6）必须具有良好的结构工艺性，以便夹具的制造、使用和维修。 3.1 夹具的夹紧装置和定位装置 夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。 仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。 一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。 考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。 螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。 螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的

通过这次完整的毕业设计，我们系统地回顾和复习了大学四年所学的相关专业知识，同时也深刻体会到学习的重要性并领会到设计也是一种学习的方式。在设计的过程中，我们综合运用了系统的设计方法和相关设计软件（如autocad），且应用熟悉相关设计资料（包括手册、标准和规范等）以及进行经验估算等方面有了一定程度的提高，深刻的感受到计算机和工具书及手册在设计中带来的便利和帮助。

忆往昔峥嵘岁月稠，还看今朝马不停蹄，展未来前程似锦！篇二：机床夹具设计课程教学心得

机床夹具设计课程教学心得

作者：冯海鸥 梁云 来源：《职业·下旬》2011年第09期

机床夹具设计是机械类专业的一门重要专业课，具有较强的实践应用性。对于职业学校的中技生来说，由于感性知识少，理解能力又欠缺，因而掌握起来有相当的难度。高技生理解能力强一些，相对学起来更容易些。经过几年的教学实践，我们对此门课程的教学有以下心得。

一、提高学生的学习兴趣

第一次上课的时候要进行很好的引导，让学生讨论什么是夹具，在实习中接触过哪些夹具。机床夹具课程主要讲解的是专业夹具，同学们对此了解得很少。为了提高教学质量，应带学生去生产车间现场观摩学习，重点观看利用专用夹具进行的生产加工过程，让学生认识专业夹具的作用，相对于通用夹具提高加工精度和生产效率，减少工人劳动强度以及扩大机床功能。如果条件不允许，也可以播放相关录像，让学生有所了解。

二、基本理论教学突出应用性

机床夹具设计课程内容较多，基本理论和计算较分散，而课时有限。

对一般性的知识，如力源装置、分度装置等应简单讲，着重讲夹具的定位装置、夹紧装置、专业夹具设计等内容。如讲授定位装置，除学生应弄清各定位组件的适用场合、选择原则及非特定组件的设计外，应着重讲授各定位方式下定位误差产生的原因和计算方法。对夹紧装置，重点讲授各种夹紧机构的设计要点及结构尺寸的确定方法，且运用恰当的实例加以剖析。对专业夹具设计，重点讲授根据工件的特点、结构、使用要求等，运用定位与夹紧的基本原理与方法，进行专用夹具的设计分析。如在讲授专业夹具设计时，详细讲解车削夹具的设计原理、方法、程序、参数选择及其合理工艺结构，然后启发学生运用定位与夹紧的基本原理与方法，去分析其他的铣、镗、钻等机床夹具。这样，可使学生在较少时间内掌握必要的知识和设计技巧。

三、运用拆装实物、模型进行教学

在讲授机床夹具设计课程时，可运用实物演示并讲清工件是如何在夹具上定位夹紧的，使学生直接看到夹具的定位组件、机构及工件在其上的定位、夹紧的整个动作过程，搞清夹具的结构和作用及其使用状态，从而达到预期的教学效果。同时，通过实物、模型进行教学，学生对夹具的整体结构也有感性认识，并能很快将所学的理论知识与实际应用相结合，从而提高分析问题和解决问题的能力。

四、课程设计与工艺课程设计结合

夹具课程设计是机床夹具设计教学过程中的一个重要环节。将夹具课程设计与工艺课程设计同步进行，在工艺课程设计之后，从学生设计的工艺卡上确定学生的夹具设计课题，并从课题、设计要求等方面要求每个学生各不相同。一般以中等复杂程度的夹具为标准，促使学生独立思考完成夹具设计，避免学生相互抄袭。完成后，再由指导老师进行审核，指出存在的问题及解决的方法。最后，让学生完成夹具设计的全部过程，从而使学生提高设计能力。

五、培养查阅图册、手册的能力

夹具设计的很大一部分工作量是查阅有关设计手册、图册，运用模拟法确定设计方案及有关参数。故在教学和课程设计过程中，应有意识引导学生多查阅有关图册和设计手册，让学生分析具有典型及实用意义的夹具图例，弄清图例中的定位与夹紧组件等的结构、表达方式，熟悉有关标准的定位组件、夹紧组件、导向组件的结构，使学生在今后实际工作中能熟练运用手册、图册，提高自己的设计速度，从而提高综合应用能力。

六、现代教育技术与传统教学手段相结合，增强教学效果

重视现代教育技术与手段对教学的积极作用。通过课件、动画制作手段可以丰富课堂内容，让学生更有兴趣学习夹具的结构。另外，可以将复杂的图样放大投影讲解，这样就可以解决在黑板上画得不清楚而且浪费时间的问题。而且课程设计的图样，三维效果也需要利用相关软件绘制，才能达到预期的效果。鉴于多媒体教学的局限性，譬如容易引起视觉疲劳、较难活跃课堂气氛等，也常采用板书方式，使学生对推理过程更清晰。另外，肢体语言给学生的启示将更有助于加深学生对教师所讲解知识的印象。

机床夹具设计是一门实践性和应用性很强的课程，具有相当的灵活性。该门课程要求学生牢固掌握定位组件、夹紧组件、误差分析以及结构设计的基础理论。只有真正地掌握了这些基础理论，才能设计出结构合理、符合生产要求的合格夹具，为学生走向工作岗位打下坚实的专业基础。

（作者单位：江西省赣州技师学院）篇三：夹具设计实训报告

夹具设计实训研修报告 专业：机电一体化

学号：12025904 班级：机电12302班 姓名：李新

目录

设计任务书3 前言???4 设计思想?8

1、钻床夹具设计过程???9 1.1 工件本工序的加工要求分析?10 1.2 确定夹具的类型??11 1.3 拟定夹具的定位方案和选择定位元件?11 1.4 确定夹具的夹紧方案12 1.5 确定夹具引导元件?12 1.6 夹具的精度分析与计算???13 1.7夹紧机构设计与夹紧计算??14 1.7.1夹紧机构设计???14 1.7.2夹紧计算15 1.8 夹具操作过程明??16

2、绘制夹具总图?16

3、绘制夹具零件图17

4、小结?17

5、设计心得体会?18

6、参考文献???21 附图 钻床夹具三维装配图

钻床夹具课程设计任务书

题目：设计“挡环”零件的钻床夹具 设计内容：

1、挡环零件图 1张

2、钻床夹具装配图1张

3、钻床夹具零件图3张

4、钻床夹具三维图3张

5、课程设计说明书 1份 2014年12月 25 日

前言

1、主要技术指标

1）保证工件的加工精度

专用夹具应有合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，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生产纲领相适应。应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效夹紧装置，以缩短辅助时间，提高生产效率。 3）工艺性好

专用夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的生产属于中批量生产。 4）使用性好

专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。 5）经济性好篇四：机械零件加工工艺和夹具设计总结

机械零件的加工工艺和夹具设计总结

通过本次的设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、机床夹具的设计与分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。

在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。

在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在工件的夹紧上我选择了勾头压板压紧，定位选择了一面两销，它们有各自的优点和不足，但都广泛运用在生产中。然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。 在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。由于我的知识能力水品有限，这个设计还不是很完善。但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。篇五：工装夹具设计经验之谈

郑州瓢虫自动设备： 测试夹具设计一般结构单一，给人的感觉结构不是很复杂，尤其现在气动测试工装的大行其道，使其原有的机械结构大大简化，但是如果设计过程中不加以详细考虑必然会出现不必要的麻烦，

一、忽略了被加工件的毛坯余量。设计时按照标准机加图纸布置夹具支撑和卡压点，造成毛坯尺寸过大，产生干涉。所以在设计之前一定要准备毛坯图。留出足够的空间。

二、忽略了夹具的排屑畅通性。设计时由于机床的加工空间的有限性，夹具往往被设计的空间比 较紧凑，这时往往就会忽略在加工过程产生的铁屑在夹具死角处存积，包括切屑液的流出不畅，给以后加工带来很多麻烦。所以在实际之初就应考虑加工过程中出现的问题，毕竟夹具是以提高效率，方便操作为本的。

三、忽略了夹具的整体敞开性。忽略敞开性，造成操作者装卡困难，费时费力，设计大忌。

四、忽略夹具设计的基本理论原则。每套夹具都要经历无数次的夹紧，松开动作，所以可能在开始都能达到用户要求，但是加具应该有它的精度保持性，所以不要设计一些有悖原理的东西。即使侥幸当下可以，也不会有长久的持续性。一个好的设计应该经的起时间的锤炼的。

五、忽略油路的清洁性。夹具油路的污染，压力油的污染，会使液压元件很快损坏，造成动作失灵。后果可能很严重。

六、忽略定位元件的可更换性。定位元件磨损严重，所以应考虑更换快捷和方便。最好不要设计成较大的零件。夹具设计经验的积累很重要，有时设计是一回事，在实际应用中又是一回事，所以好的设计是一个不断积累和总结的过程。

推荐第8篇：ca6140法兰盘夹具设计

机械制造装备设计

课程设计说明书

题目

CA6140法兰盘夹具设计

系

机械与运载学院

专业

机械设计制造及其自动化

班级

姓名

学号

指导教师

完成日期 年 月 日

沈阳理工大学应用技术学院

I

沈阳理工大学应用技术学院课程设计任务书

班级： 姓名： 学号：

课程名称: 机械制造装备设计 题 目：法兰盘夹具设计 专 业：机械设计制造及其自动化 主要内容及要求：

1、根据所给的零件草图，画出零件工作图。

2、完成法兰盘工件的4个孔的钻床的专用夹具总装配工作图。

3、完成专用夹具部分零件工作图。

4、编写设计计算说明书。

5、总工作量要求：总图量为：0图纸1张；设计计算说明书15页。 主要参考资料：夹具设计手册、夹具设计图册、机械零件设计手册。 进度安排：

1、1-2天完成工件工作图绘制及夹具设计方案。

2、3-6天完成夹具总装配图设计。

3、7-10天完成专用夹具部分零件图及设计计算说明书编写。

课程设计指导教师：

张 福

2012 年 6月 8日 教 研 室 主 任：

赵艳红

2012 年6月 8日

# II

《机械制造装备设计》课程设计计划书

一、课程设计目的

1、本课程设计是《机械制造装备设计》课程的延续，通过设计实践，进一步掌握机械制造装备设计的一般方法。

2、培养学生综合运用机械制图、机械设计基础、金属材料及热处理、机械制造结构工艺等相关知识，培养工程设计的能力。

3、培养学生使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。

4、提高学生技术总结及编制技术文件的能力。

5、为毕业设计打下良好的基础。

二、课程设计题目

法兰盘夹具设计

三、课程设计的内容与基本要求

（一）内容

1、完成法兰盘工件的4个孔钻床专用夹具总装配图。

2、完成4个孔钻床专用夹具部分零件工作图。

3、编写设计计算说明书。

#

4、总工作量要求：总图量为：0图纸1张；设计计算说明书15页。

（二）基本要求

1、课程设计必须独立的进行，每人必须完成总工作量要求。

2、根据设计题目，完成规定的设计内容和工作量要求。

3、正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。

4、设计计算说明书力求用工程术语，简明扼要，计算合理、准确，表达清晰，文字通顺简练，字迹工整。

四、进度安排

1、1-2天完成零件工作图绘制及夹具设计方案。

2、3-6天完成夹具总装配图设计。

3、7-10天完成专用夹具部分零件图及设计计算说明书。

课程设计指导教师： 张 福 2012 年 6月 8日

教研室主任： 赵艳红 2012 年6月 8 日

III

目录

         前言 ..........................................................................................................................................6 1.零件的分析 ...........................................................................................................................7

1.1零件的作用 ........................................................................................................................7  1.11零件的工艺分析 ..............................................................................................................7

2.夹具设计 .............................................................................................................................11 2.1设计要求 ..........................................................................................................................11 2.2定位误差分析： ..............................................................................................................11 2.3钻削力的计算： ..............................................................................................................11 2.4夹紧力计算： ..................................................................................................................12 2.5夹具结构设计及操作简要说明 ......................................................................................12  2.5.1 底座 .......................................................................................................................12  2.5.2 固定导向件 ...........................................................................错误！未定义书签。  2.5.3 钻套、衬套的选择 ...............................................................................................13  2.5.4夹紧机构 ................................................................................................................13 结束语 ....................................................................................................错误！未定义书签。 致

谢 ....................................................................................................................................15 参考文献 ................................................................................................................................16   

IV

摘 要

本次设计了一套法兰盘的专用夹具设计。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析，对工序进行对比，通过选定某一工序设计专用夹具，选择定位基准、定位方法和定位元件，进行定位误差分析。

在文档中第一部分，主要叙述了专用夹具设计基本要求和特点，对零件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，对夹具设计，对夹具设计计算。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。

本次设计阐述了专用夹具结构设计及工作过程。本夹具性能可靠，运行平稳，提高生产效率，降低劳动强度和生产成本。

关键字：夹具设计；基本要求；工艺分析；

V 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

前 言

夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应一能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本底，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

一个优良是机床必须满足下列基本要求：

（1）保证工件的加工精度 保证加工精度的关键，首先在于正确的选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中的其它零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求

（2）提高生产率 专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。

（3）工艺性能好 专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。

专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。

（4）使用性能好 专用夹具的操作应简单、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用是前提下，应尽可能采用气动液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量而引起工艺系统变形。

（5）经济性好 专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 6 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

1.零件的分析 1.1零件的作用

题目是所给的零件是CA6140车床的法兰盘。为盘类零件，用于卧式车床CA6140上。车床变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，以保证主轴三个轴孔同心，使齿轮正确啮合，主要作用是表明刻度，实现纵向进给。

1.11零件的工艺分析

CA6140车床共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：

0.120045450.340.017（1）以φ100为基准面加工表面，这一组加工表面包括： ，0.017 的右端面。

0450.017 端面为基准， 先用16的钻头钻孔，然后再用铰刀铰孔由于孔（2）以0045450.017有跳动的要求，所以要以.以0.017 端面为基准。 与000.1245451000.0170.60.

34、90外圆，并导1.545，（3）以 端面为基准，车、145。

0.045200（4）以孔为基准，精车所有外圆面，使其达到要求。

由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。

设计题目给定的零件是CA6140车床法兰盘零件，该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=4000×(1+4%+1%)=4200(件/年)

7 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

法兰盘的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。

零件材料为HT200。年产量为中批量，而且零件加工的轮廓尺寸不大，在考虑生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

因为法兰盘可归类为轴类零件，按照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以法兰盘右端45的外圆及90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧45外圆可同时限制4个自由度，再以90的右端面定位可限制1个自由度，达到完全定位。

主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再计算。

本零件的加工面有个圆、内孔端面车槽等，材料为HT200。参考《机械制造工艺设计简明手册》，其加工方法选择如下：

0（1）45表面粗糙度为0.8，采用粗车半精0.017外圆面:公差等级为IT6～IT8，车磨削的加工的方法。

（2）φ20内孔：公差等级为IT7 ～IT8,表面粗糙度为1.6，采用钻扩绞精绞的加工方法，倒角用45°车刀加工。

（3）φ450公差等级为IT13～IT14,表面粗糙度为0.4，采用粗车半0.6外圆面：精车磨削的加工的方法。

（4）φ90外圆面：未表注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为0.4，采用粗车半精车磨削的加工的方法。

（5）槽3×2：未表注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13,表面粗糙度为3.2，采用的加工方法为粗车。

（6）φ100突台右端面：未表注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为0.4，采用粗车半精车磨削的加工方法。

（7）φ90突台距离轴线34mm的平面：未表注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为3.2，采用粗铣精铣的加工方法。

8 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

（8）φ90突台距离轴线24mm的平面：未表注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为0.4，采用粗铣精铣磨削的加工方法。

（9）4×φ9孔：未标注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为3.2，采用的加工方法为钻绞。

（10）φ4的孔：未标注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为12.5，采用的加工方法为钻削。

（11）φ6的孔：未标注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为3.2，采用的加工方法为钻绞。

制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

工序一 铸造毛坯。

工序二 时效处理，刷油漆。

00.12工序三 车端面及外圆450.017，以1000.34为粗基准，选用CA6140机床。 00.045工序四 以45通孔，先用钻16的钻头钻孔，再0.017外圆面为基准，钻2000.045铰孔达到20的尺寸。 000.121.545，和工序五 以450.017外圆面为基准，粗车1000.

34、90外圆，并导145。

0.12745，和145 工序六 以1000.34外圆面为基准，并倒0.0450.120工序七 以20内孔为基准精车10000.34左端面和90右端面和450.017保证跳动在0.03内,并车32槽。

工序八 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。 工序九 以刚铣的平面定位,,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24 工序十 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻4的通孔,再扩到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。

0.045工序十一 以20孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。 0工序十二再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度。 工序十三 刻字刻线。 工序十四 镀锘。 工序十五 检测入库。

9 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

工序一 铸造毛坯。

工序二 时效处理，刷油漆。

00.12工序三 车端面及外圆45，以100为粗基准，选用CA6140机床。 0.0170.3400.12工序四 以45外圆面为基准，粗车100、90外圆，并导1.545，和0.0170.34145。

00.045工序五 以45外圆面为基准，钻20通孔，先用钻16的钻头钻孔，再0.01700.04500.12铰孔达到20的尺寸。以45外圆面为基准，粗车100、90外圆，并导00.0170.341.545，和145。

0.12工序六 以100外圆面为基准，并导745，和145。 0.340.0450.120工序七 20内孔为基准精车100左端面和90右端面和45保证跳00.340.017动在0.03内,并车32槽。

工序八 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。 工序九 以刚铣的平面定位,,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24。 工序十 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻4的通孔,再扩到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。

0.045工序十一 以20孔为基准面,利用专用夹具,钻4×9孔。 0工序十二 用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度。 工序十三 刻字刻线。 工序十四 镀锘。 工序十五 检测入库。

0虽然工序都是十三步，但第一个方案更为合理，450.017外圆和Φ90的端面有跳0动要就高 ，而且精度要求高，所以多次加工450.017表面是精度、粗糙度的要求和有跳动的要求是必须的，因此第一个方案更合理。

选择第一个方案。

CA6140车床法兰盘，零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生产类型大批量，铸造毛坯。

10 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

2.夹具设计

2.1设计要求

为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与指导老师协商，决定设计在第10工序—钻4×φ9的孔的钻床夹具。本夹具将用于Z5125立钻床，刀具为φ8.4麻花钻和φ9绞刀。此道工序主要考虑的是如何提高劳动生产率，降低劳动强度。

2.2定位误差分析：

（1）定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定

0位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即200.045。

（2）由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为0.4m，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为1.6m定位尺寸公差的确定。

（3）工件的孔尺寸要求不高，同轴度的误差主要有钻套和衬套的不同同轴度引起的,衬套的同轴度小于0.005，钻套的同轴度小于0.005而零件要求的最大同轴度为0.01定位尺寸公差的确定。夹具的主要定位元件是一根定位短轴一个定位块，公差现

0定与本零件在工作时与其相配的轴的尺寸与公差配合,即200.045，

定位轴与零件的最大间隙为

max=0.05-0=0.05mm 而零件要求的最小偏差为

min=0.045-0=0.045mm 因此最大间隙满足精度要求.

2.3钻削力的计算：

PX419DS0.8kp

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8 0.6200HBkp1901900.61.03

D8.4、S10.

25、S20.125

px1419DS0.8kp4198.40.250.81.031195.8Npx2419DS0.8kp41990.1250.81.03735.9N

沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

在计算切削力时，要考虑安全系数，安全系数Ｋ＝K1K2K3K4 式中 K1——基本安全系数，K1=1.5 K2 —— 加工性质系数，K2=1.1 K3 —— 刀具钝化系数，K3=1.1 K4 —— 断续切削系数, K4=1.1 于是 F1=KPx1=1.5×1.1×1.1×1.1×1195.8N=2387N 2.4夹紧力计算：

气缸选用φ100mm,当压缩空气单位压力为p＝0.4MPa时，气缸推力为3900N。 因此N气已大于所需的2387N的夹紧力，故本夹具可安全工作。 2.5夹具结构设计及操作简要说明 2.5.1 底座

底座使用HT200的铸造成型，进行时效处理，消除内应力，具有较好的抗压强度，刚度和抗振性。在四角有U型槽，与T型螺钉配合使用，将夹具固定在工作台上。

2.5.2固定导向件

固定导向件由45钢的钢板和型材焊接而成，退后处理，保证尺寸的稳定性，且在装配后修正尺寸，保证夹具的精度。焊接件制造方便，生产周期短，成本低。

12 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

2.5.3 钻套、衬套的选择

因为为中批量生产，为了便于更换磨损的钻套，所以选择使用标准可换钻套，

F7H7材料为T10A。查机械手册，钻套与衬套之间采用配合，衬套与钻模之间采用

n6m6配合。当钻套磨损一定后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉能防止钻套加工时转动及退刀时脱出。

2.5.4夹紧机构

夹紧使用气动推动移动轴，使工件上移，工件的φ90圆的上表面与导向件相接触， 13 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

并夹紧。由于工件所需的夹紧力并不大，所以直接夹紧未采用其他的机构。

如前所述，在设计夹具时，为了提高劳动生产效率，应首先着眼于机动夹紧方式。而且考虑到环保，所以选用气动源夹紧。气动反应速度快，环保，但工作压力小，所以气缸体积大。本工序为钻铰加工，由于夹紧方向为垂直向上，要克服零件和移动轴所受重力，可以在适当的提高压缩空气的工作压力（由0.4MPa增至0.5MPa）,以增加气缸推力。

14 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

结束语

为期两周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，课程设计作为《机械制造装备设计》课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。

本次课程设计主要经历的阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；

通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。

总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。

由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师批评指正 致谢

感谢张福教授在两周课设过程中对我的指导，这次课设让我学会了很多的东西明白了以前许多不懂和很模糊的地方，让我知道做学问要认真和务实这样才能学好知识，课设的成果当然要感谢老师的耐心指导以及同学的帮助，使我受益匪浅，至此，我向他们至以深切的感谢。谢谢你们的真诚指导。

15 沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书

参考文献

［1］《切削加工简明实用手册》 黄如林主编 化学工业出版社，2004 ［2］《机械制造技术基础课程设计》指南崇凯主编 化学工业出版社，2006.12 ［3］《互换性与测量技术陈于萍》高晓康主编 北京高等教育出版社，2005.［4］《切削用量简明手册》艾兴，肖诗纲主编 机械工业出版社，2002

推荐第9篇：钻孔夹具设计说明书

钻床夹具设计说明书1

设计内容：

1、加工工件图

2、钻床夹具装配图1张

3、钻床夹具零件3张

4、课程设计说明书 1份 前言：

1、主要技术指标 1）保证工件的加工精度

专用夹具应有合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，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生产纲领相适应。应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效夹紧装置，以缩短辅助时间，提高生产效率。 3）工艺性好

专用夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的生产属于中批量生产。 4）使用性好

专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。 5）经济性好

2

除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的 经济效益。

2、设计方案、设计方法、设计手段

（一）研究原始资料

在明确夹具设计任务后，应对以下几方面的原始资料进行研究。

1、研究加工工件图样

了解该工件的结构形状、尺寸、材料、热处理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技术要求。

2、熟悉工艺文件，明确以下内容

（1）毛坯的种类、形状、加工余量及其精度。

（2）工件的加工工艺过程、工序图、本工序所处的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基准面的状况。 （3）本工序所使用的机床、刀具及其它辅具的规格。 （4）本工序所采用的切削量。

（二）拟订夹具的结构方案

拟订夹具的结构方案包括以下几个内容 1）确定夹具的类型

各类机床夹具均有多种不同的类型、钻床夹具有固定式、翻转式、盖板式和滑板式等，应根据工件的型状、尺寸、加工要求及重量确定为固定式。

2）确定工件的定位方案，设计定位装置

3

根据六点定位原则，通过分析工序图确定工件以椎孔定位，定位元件为心轴。

3）确定工件的夹紧方式，设计夹紧装置

常用的夹紧机构有斜楔夹紧、螺旋夹紧、偏心夹紧、铰链夹紧等。根据工件的结构，加工方法其因素确定为螺旋夹紧。 4）确定引导元件（钻套的类型及结构尺寸）

钻套的类型有固定式钻套、可换式钻套、快换式钻套、特殊式钻套，根据工件加工量确定为可换式钻套。 5）夹具精度分析与计算 6）绘制夹具总图

3、主要工作程序

1)零件本工序的加工要求分析 2)确定夹具类型

3)拟定定位方案和选择定位元件 4)确定夹紧方案

5)确定引导元件(钻套的类型及结构尺寸) 6)夹具精度分析与计算 7)绘制夹具总图 8)绘制夹具零件图样 9）编写设计说明书 设计思想

4

本工序是为一空心轴零件加工 1 个φ8H8的小孔,所设计的一套钻床专用夹具。主要技术指标能保证工件的加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。

我们在设计专用夹具时为了能满足工件的加工精度要求，考虑了合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，并进行了必要的精度分析。由于是中批量生产，采用了固定式钻床夹具，提高了生产效率。在工艺性方面使这种夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。在使用性方面这种夹具的操作简便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要时可设置排屑结构。通过对钻床夹具设计的制作，进一步巩固和所学基本知识并使所学知识得到综合运用。学会查阅和收集技术资料，提高运用计算机辅助设计的能力，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。

设计思想：以定位轴为主定位，以固定式套筒为辅助定位。 此次需要完成的题目如下：

如下图所示，设计加工挡环上φ8H8小孔的钻床夹具。图中其他各表面均已加工完毕。

1、钻床夹具设计过程

1.1 零件本工序的加工要求分析 钻φ8H8孔，本工序前已加工的表面有：

(1) φ28孔及其端面；

(2) 外径φ42两端面。

本工序使用机床为 Z5125立钻。刀具为通用标准工具。

5

1.2 确定夹具类型

本工序所加工一个孔 (φ8H8)，位于距工件左端面25的轴表面上，孔径较小，工件重量轻、轮廓尺寸以及生产量为中批量生产等原因，采用固定式钻模。

1.3 拟定定位方案和选择定位元件 (1) 定位方案

根据工件结构特点，其定位方案如下：

①以工件的一端为定位面，以心轴定位，限制5个自由度。这一定为方案设计基准与定位基准重合，所以初步选定。 (2) 选择定位元件

选择带台阶面的定位心轴，作为以φ10H7孔及其端面的定位元件。定位副配合取φ8H8/f7。 (3)定位误差计算

10加工φ8H8孔时孔距尺寸24-00..05mm的定位误差计算

由于基准重合，故ΔB=0； 不存在基准位移误差，故ΔD=0 。

10由此可知此定位方案能满足尺寸24-00..05的定位要求。

1.4 确定夹紧方案

参考夹具资料，以定位轴为主定位，以固定式套筒为辅助定位，采用 M18螺母、端盖、垫圈和定位轴在φ28H7孔右端面夹紧工件。 1.5 确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 ) 6

由于生产量为中批量生产故选用可换钻套。主要尺寸由《机床夹具零、部件》国家标准 GB/T2263 — 80、GB/T2265 — 80选取。钻孔时钻套内径为φ9 mm。外径为φ15mm 。中间衬套内径为φ15 mm。中间衬套外径为φ22 mm。钻套端面至加工面的距离取 8mm。麻花钻选用φ9mm 。引导元件至定位元件间的位置尺寸为29± 0.02 mm。钻套轴线对基面的垂直度允差为 0.02mm。 1.6 夹具精度分析与计算

10所设计夹具需保证的加工要求有：尺寸 24-00..05mm；孔 φ8轴线对 φ14 轴线间垂直度公差0.1 mm等二项，精度分别验算如下：

10(1)尺寸 24-00..05mm的精度校核

A、定位误差ΔD，有前计算，已知ΔD=0；

B、钻套与中间衬套间的最大配合间隙ΔT1= 0.027mm；

C、定位轴的定位端面至衬套中心距离（26mm）其尺寸公差按工件相应尺寸公差的三分之一取为ΔJ1=0.03 mm； D、麻花钻与钻套内孔的间隙 X 2= 0.04mm；

E、钻套外径与中间衬套内径间的最大配合间隙ΔI= 0.027mm； F、钻头在钻套孔中的倾斜误差： X1=（B+S+H/2）×X2 ÷H 由于B=5 mm，S=8 mm，H=15 mm。 所以X1=（5+8+9）×0.04÷18=0.059 G、钻套中间衬套内外表面轴度公差e1=e2=0.02 mm； 按概率法相加

7

ΔT=［（2ΔJ1）2+ e12+ e22+Δ12+ X12］ =0.104 mm ΔD+ΔT=0.104 mm＜0.15 mm

10因而该夹具能保证尺寸24-00..05 mm的加工要求。

(2)孔φ8轴线对φ14轴线间垂直度公差0.1 mm精度校核 钻套孔轴线对夹具底座间垂直度误差ΔT=0.02 mm 因此此夹具能保证两孔轴线的垂直度要求。 1.7夹紧机构设计与夹紧计算 1.7.1夹紧机构设计

根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示： 夹紧计算

1）F9.81CFd0ZffKF

查表可得CF=42.7、xf=1.0、yf=0.

7、.KFZ=.0.9 因此Fz=.595N CMYMM9.81CMd0fKM

查表可得CM=0.0

21、xM=2.0、yM=0.8、.KM=.0.87 因此 扭M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K×F\' 其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系数 1.3 K2——加工性质系数1.1 K3——刀具钝化系数1.15 K4——断续刀削系数1.2

8

所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用滑动压板夹紧结构 而且不需要进行强度.校核.。 1.8操作过程

扭松螺母将工件装到定位轴上，装上端盖扭紧螺母，则工件被固定。扭松螺母，拆下端盖，则可取下工件。 2.绘制夹具总图

根据已完成的夹具结构草图，进一步修改结构，完善视图后，绘制正式夹具总装图。如下所示:

3.绘制夹具零件图 如下所示：

9

图1.夹具体

图2.定位销轴

10

图3.钻模板

4.小结

短短的一个星期里，从白纸到完成模具总装图，零件图，设计说明书，学到很多原本学到的但不是很懂的知识，了解了一些设计的和过程。通过这次模具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次模具设计工作的实际训练从而培养和提高我们独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冲裁模具设计的方法和步骤，掌握模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。

11

参考文献

[1] 李华.机械制造技术.高等教育出版社,2007 [2] 薛彦成.公差配合与技术测量,1992 [3] 莫章金.周跃生.AutoCAD2002工程绘图与训练,2007 [4] 隋明阳.机械设计基础,2002 [5]王先逵.《机械制造工艺学》，

2003

推荐第10篇：连接壳体夹具设计

专业课程综合设计

题 目 院(系)别 专 业 级 别 学 号 姓 名 指导老师

连接壳体夹具设计

机电及自动化学院 机械工程及自动化

2011级 1111111002

2015年01月

课程设计

目 录

第一章 夹具设计任务 .............................................1 1.1 零件结构分析及零件图 .......................................1 1.1.1 零件的作用 .............................................2 1.1.2 零件的工艺分析 .........................................2 1.2 钻6孔工序的重点技术要求分析 ...............................2 1.2.1工序分析 ...............................................2 1.2.2 基本要求 ...............................................3 第二章 6孔夹具设计方案的确定 ...................................4 2.1 设计方案 ...................................................4 2.2 定位面及定位元件的选择 .....................................5 2.3 夹紧面及夹紧元件的选择 .....................................5 2.4 钻套的选择 .................................................5 2.5 钻模板的确定 ...............................................6 2.6 夹具体的确定 ...............................................6 2.7 其他零件的选择 .............................................7 第三章 主要计算说明 .............................................9 3.1 钻削力的计算 ...............................................9 3.2 夹紧力的计算 ...............................................9 第四章 夹具定位误差计算 ........................................12 4.1 定位误差ΔP ..............................................12 4.2 对刀误差ΔT ..............................................12 4.3 夹具在机床上的安装误差ΔA .................................12 4.4夹具误差ΔE ...............................................13 4.5加工方法误差ΔG ...........................................13 小结 参考文献 附录

课程设计

第一章 夹具设计任务

1.1 零件结构分析及零件图

连接壳体的零件图如图1.1所示

图1.1 连接壳体零件图

连接壳体的三维效果图如图1.2所示

1

课程设计

图1.2 连接壳体三维图

1.1.1 零件的作用

零件为连接壳体，在机器中起连接作用，保护轴类零件；零件通过Φ70圆盘上的三个Φ12的孔和连杆上Φ6的孔来连接两个不同零件，而其壳体起到保护在内的轴不受损伤的作用，以及减少其振动，使工作时机器运转平稳。 1.1.2 零件的工艺分析

生产批量为大批量生产，由生产批量可得到相关信息为：毛坯精度中等，加工余量中等；加工机床部分采用通用机床，部分采用专用机床，按零件分类，部分布置成流水线，部分布置成机群式；广泛采用专用夹具，可调夹具；按零件产量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具；部分采用划线找正装夹，广泛采用通用或专用夹具装夹；有较详细的工艺规程，用工艺卡管理生产。

由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力和要求耐磨的零件。

1.2 钻6孔工序的重点技术要求分析

1.2.1工序分析

本次夹具设计所对应的工序为加工6孔，要求先用4的钻头钻通孔，在用6的钻头加工出6孔。

2

课程设计

该孔的加工工序处于工件处于工件加工工艺过程的后期阶段，其它可以选作定位基准的表面基本上均已加工完成。本工序需保证的尺寸为孔轴线到30内孔轴线的尺寸。 1.2.2 基本要求

（1）选择合适的定位元件、夹紧元件、导向元件以及对刀元件； （2）掌握夹具设计的基本方法和步骤；

（3）根据工序卡对夹具体进行设计，并将各部件进行装配以获得专用夹具的装配图；

（4）掌握各部件的设计原则，尽量采用标准件，提高夹具的通用性和经济性；

（5）掌握尺寸链、夹紧力和切削力的计算。

3

课程设计

第二章 6孔夹具设计方案的确定

6孔选用立式钻床加工，连接壳体

4、由于加工要求主轴转速为545r/min，所以选用Z525钻床进行加工，为保证设计要求，并根据连接壳体的加工批量要求而知应选用专用夹具。

2.1 设计方案

定位方法如图2.1所示。通过心轴与连接壳体30内孔的过盈配合可以限制4个自由度，分别为Y和Z的移动和转动,通过平面对30端面的定位可以限制X的移动，由于30端面为已加工表面，形位精度可以达到要求，再通过削边销对7孔的定位来限制绕X的转动。

图2.1 定位方法

4

课程设计

2.2 定位面及定位元件的选择

图2.2 心轴

由于所要加工的孔对连接壳体主轴线有尺寸要求，所以选择孔30作为定位面，选择心轴作为定位元件。另外，为保证钻孔的位置，在绕X轴的转动方向上加定位销辅助定位。心轴如图2.2所示。

2.3 夹紧面及夹紧元件的选择

由于加工过程中工件要限制六个自由度，所以选择孔30和孔12两端面作为夹紧面，心轴一端与夹具体以过盈配合形式连接，另一端用带肩螺母锁紧。

2.4 钻套的选择

钻套的作用是确定钻头、铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工过程中发生偏斜。

根据使用的不同，钻套可以分为固定式、可换式、快换式等多种结构形式。由于加工过程中需要使用不同直径的刀具，故选择可换钻套。

5

课程设计

2.5 钻模板的确定

根据加工需要，选择固定式钻模板，如图2.3所示。

图2.3 钻模板

2.6 夹具体的确定

夹具体的作用是将定位及夹具装置连接成一体，并能正确安装在机床上，而且在零件的加工过程中，，夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。切削过程中产生的切屑有一部分还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑其结构应便于排屑。由于铸造夹具体能够铸出各种复杂形状，工艺性好，并且具有较好的抗压强度、刚度和抗振性，所以夹具体的材料一般采用 铸铁，这里选择HT200，夹具体如图2.4所示。

6

课程设计

图2.4 夹具体

2.7 其他零件的选择

为了节省零件的加工时间，减少夹具的成本，在同样的情况下采用国标零件，减少因为专用零件的开发要花费很多时间以及成本：螺母、垫圈、螺钉、螺栓、定位销等零件采用国标零件。

综上所诉，设计夹具总装配图如图2.5所示。其中： 定位销与夹具体连接部分之间的配合为过盈配合； 套筒与夹具体连接部分之间的配合为过盈配合； 心轴与工件之间的配合为间隙配合。

综上所述，夹具装配图可设计成如下图2.5所示。

7

课程设计

图2.5 夹具装配图

8

课程设计

第三章 主要计算说明

3.1 钻削力的计算

刀具：选用不易磨损的硬质合金麻花钻YG8。

根据《金属切削机床夹具设计手册》可知FfCFfdMc120dzMczFffyFfKFf以及fyMcKMc

式中，C——切削系数 K——修正系数 d——孔径 f——进给量 钻4孔：

钻削进给力为FfCFfdzFffyFfKFf

42041.20.20.751662.97N

zMc转矩为Mc120dfyMcKMc

2.20.8 12040.21669.10Nmm

钻6孔：

钻削进给力为FfCFfdzFffyFfKFf

1.20.75 42060.11641.26N

转矩为Mc120dzMcf2.2yMcKMc

12060.10.81979.75Nmm

则钻削力对零件的力矩为FfL=641.260.06=38.48Nm，而HT200的抗弯刚度为1-3，经计算可知该钻削力不会使零件产生变形。

3.2 夹紧力的计算

计算夹紧力是一个很复杂的问题，一般只能粗略地估算。因为在加工过程中，

9

课程设计

工件受到切削力、重力、冲击力、离心力和惯性力等的作用，从理论上讲，夹紧力的作用效果必须与上述作用力（矩）相平衡。但是在不同条件下，上述作用力在平衡系中对工件所起的作用是各不相同的。为了简化夹紧力的计算，通常假设工艺系统是刚性的，切削过程是稳定的。在这些假设条件下根据切削力实验计算公式求出切削力，然后找出加工过程中最不利的瞬时状态，按静力学原理求出夹紧力的大小。夹紧力计算公式为

FjKF计

式中 Fj——在最不利条件下由静力平衡计算出的夹紧力

F计——实际需要的夹紧力 K——安全系数，一般取K=1.5-3 所以钻削过程中，在最不利条件下由静力平衡计算出的夹紧力

Fj=2×641.26N=1282.52N 在许多情况下，并不是由夹具的定位支承机构或夹紧机构本身直接承受工件所受切削力，而是由工件在紧急状态下，工件与定位支承机构及夹紧机构之间所产生的摩擦力来防止工件产生平移或转动，因此在确定夹紧力时，需要考虑各种接触表面之间的摩擦系数。

摩擦系数主要取决于工件和支承件，压板之间的接触形式：

fff1——工件和支承件之间的摩擦系数； ——工件和压板之间的摩擦系数；

2查表得

1=0.2，f2=0.7 在加工过程中，由于工艺的不同，工件材质和加工余量的不同以及刀具钝化等因素的影响，欲准确地确定所需夹紧力是很困难的。因此，为了夹紧可靠，必须将计算所得的切削力乘以安全系数作为实际所需的夹紧力。

安全系数：K=K1×K2×K3×K4 式中， K1——基本安全系数

K2——加工状态系数

K3——刀具钝化系数

10

课程设计

K4——切削特点系数 查得

K1=1.2，K2=1.2，K3=1.2，K4=1 K=1.2×1.2×1.2×1=1.728 夹紧机构所能提供的夹紧力为

WKFJ1.7281282.52>= 1282.52N 2462.44NFjKf1f20.20.7切削力小于夹紧力，所以该夹紧装置可用。

11

课程设计

第四章 夹具定位误差计算

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、夹具在机床上的安装误差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。

4.1 定位误差ΔP 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，且定位心轴和工件内孔都有制造误差，而且为了便于工件套在心轴上，还应留有配合间隙，故安装后孔和轴的中心必然不重合，会产生基准位移误差。

由于心轴垂直放置，则工件孔与心轴可能在任意边接触，此时 ΔP=Δjw=ΔD+Δd+Δ=0.015+0.013=0.028mm 式中，ΔD——孔的尺寸公差

Δd——轴的尺寸公差

Δ——最小间隙

4.2 对刀误差ΔT 因为刀具相对于对刀或导向装置不精确造成的加工误差，称为对刀误差。本工序中麻花钻是采用模板进行导向，钻孔时导向误差计算公式为：

LKd3d2Kdd1mep(dd)hb

122l即得导向误差T0.0220.04mm 4.3 夹具在机床上的安装误差ΔA 因为夹具在机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水A=0.02mm

Δ垂A=0mm

12

课程设计

4.4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=0.04mm。

4.5加工方法误差ΔG 因机床精度，刀具精度，刀具与机床的位置精度，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，又不便于计算，所以常根据经验为它留出工件公差的1/3。计算时可设ΔG=3。

KK——工件位置公差取0.20 ΔG=3 =1/3×0.20=0.067mm K因此工件总加工误差

ptaeg22222

0.02820.0720.0220.0420.0672

=0.110 由于该工序要求的加工精度不高，所以此套夹具满足精度要求。

13

课程设计

小结

课程设计是我们专业课程知识综合运用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程。“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深地体会到这句千古名言的含义。

通过整个完整的设计过程，我首先对已学过的专业知识进行了一个全面的复习，对于加工工艺的过程也有一个更深的了解。然后就是懂得了如何根据所给的零件去设计一个完整的夹具。夹具的设计是一次将各科目的知识进行综合运用的实践，通过本次设计，在专业知识方面有了一定的进步，在如何利用各种资源查询各类标准，参考同类夹具的设计理念和设计方法，提高所设计专用夹具的可行性、经济性等方面有了长足的进步；综合考虑上次工艺课程设计，通过夹具设计对上次工艺进行了一定的修改，使得工件的加工工艺编排更加合理。本次夹具设计是一次难得的实践机会，不仅巩固了已学知识，并且在如何做好设计，如何利用资源，如何修改设计方案等方面有了一定的提高。感觉颇深的是机械加工工艺的严谨性，每一个数据都比较严格和有相应的规范与出处，以及每一个步骤都不是孤立的，要有全局意识才能做好设计。但是由于自己相关专业知识知贫乏，当中可能会出现一些问题，希望老师谅解，并多多批评和指正。

14

课程设计

参考文献

[1]《机床夹具设计手册[M]》杨黎明主编 国防工业出版社.1996.[2]《现代机床夹具设计[M]》吴拓编著

化学工业出版社.2009.[3]《机床夹具设计指导书》

机械工业出版社

[4]《互换性与测量技术基础[M]》李军编著 华中科技大学出版社.2008.[5]《机械制造工艺学》

王先逵主编

机械工业出版社

[6]《机床夹具设计手册[M]》 王光斗，王春福 上海科学技术出版社， [7]《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》

吴拓主编

机械工业出版社 [8]《机械加工工艺设计手册》

张耀宸主编

航空工业出版社

[9]《金属切削机床夹具设计手册》 上海柴油机厂工艺设备研究所编 机械工业出版社

15

课程设计

附录

1、工序卡 2、夹具装配图

3、夹具零件图（钻模板） 4、夹具零件图（夹具体）

5、夹具零件图（心轴）

第11篇：夹具设计文献综述

ZQ350减速器传动轴键槽铣夹具设计文献综述

机械电子工程专业机械A1321班 李雪 指导老师：张玉英

前言

夹具最早出现在18世纪后期，随着人们生活水平的提高，科学的不断发展进步，从辅助工具慢慢发展为门类齐全的加工装备的夹具，在机械加工焊接，热处理，装配中有着不可取代的地位，在机械加工过程中，为了保证加工精度，固定工件，使之占在正确位置以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具。其组成包括定位元件、夹紧装置、夹具与机床之间的连接元件、对刀或导向元件、其他装置或元件、夹具体。使用机床夹具可以保证工件的加工精度，减少辅助工时，大幅提高生产效率，还能扩大机床使用范围，实现“一机多能”。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响着机械加工的质量、生产效率和成本。夹具不仅用于金属切削加工，还可以应用在检验、装配、焊接零件、生产线制造等过程中，是机械加工过程中必不可少的工艺装备。机床夹具设计的效率和质量对产品的上市时间和质量的影响很大，在产品生产制造中具有重要的意义，各个企业都在不断地增加人力和物力来加快其设计和生产速度。 机床夹具的功能

（1）保证加工精度工件加工过程通过机床夹具进行定位、加紧，以保证加工表面稳定的位置精度。

（2）缩短辅助时间，提高生产率夹具的使用，可以减少划线、找正、对刀等辅助时间，多件，多工位的夹具及气动、液动的夹紧装置能进一步减少辅助时间，提高生产率。

（3）扩大了机床的使用范围有的机床夹具实质上对机床进行了局部改造，扩大了原来机床的功能和使用范围。

（4）降低了对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 夹具的发展历程,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,使得加工过程进一步提高效率和趋于完善.这一阶段使用夹具旨在提高生产率。

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。

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，夹具是实现工艺的手段之一。 夹具分类

随着机械制造业的不断发展，机床夹具的种类日趋繁多，常可按照应用范围、使用机床、夹具动力源来分类。 （1）按夹具的应用范围分类

根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调整夹具和组合夹具等。 第一，通用夹具。通用夹具的结构、尺寸已经标准化，无需特殊调整就可用来加工一定范围内的不同工件，具有一定的通用性。常用的通用夹具包括：万能分度头、机用虎钳、三爪自定心卡盘、顶尖、中心架和磁力工作台等。但该类夹具的精度较低，在装夹、找正和夹紧过程中，要求工人的技术必须熟练，而且对于结构和工艺较复杂的工件较难装夹。

第二，专用夹具。专用夹具是专为某一工件的某道工序设计制造的夹具。专用夹具只用于某种零件装夹，因此无需考虑通用性，可做成整体结构以提高夹具精度。专用夹具的设计制造一般需要1～2个月，设计周期较长、投资较大，但生产率和加工精度较高，所以常用在产品相对稳定、批量较大的生产中。

第三，可调整夹具。通过调整或更换个别零部件，能适用多种工件加工的夹具，称为可调整夹具。可调整夹具是针对通用夹具和专用夹具的不足而发展起来的一类新型夹具。它与专用夹具的根本区别在于，它适用于不同工件的安装。可调整夹具分为两部分：基本部分和可调整部分。基本部分是不变的，但可调整部分可根据加工对象的改变，作相应的调整或调换

第四，组合夹具。组合夹具由一套预先制造好的的标准元件及部件组装而成，一般是为某一工件的某一工序组装的。夹具用完可拆卸，清洗后留待组装新的夹具。因此，它把专用夹具的设计、制造、使用、报废的过程变为组装、拆散、清洗入库、再组装的循环利用过程。这样可用几个小时的组装周期代替几个月的设计制造周期，从而可缩短生产准备周期，并且元件能重复多次使用，节省了工时和材料，特别适用于新产品试制和多品种小批量生产。 （2）按使用机床分类

夹具按使用机床不同，可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具以及其他机床夹具等。 （3）按夹具动力源分类

按夹具动力源分类，可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具以及真空夹具等。 国内外机床夹具发展现状

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、（FMS）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。 夹具是机械加工中不可缺少的部件，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、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

高精

随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距离精度高达±5μm，夹具支承面的垂直度达到0.01㎜/300㎜，平行度高达0.01㎜/500㎜。德国demmeler（戴美乐）公司制造的4m长，2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为±0.03㎜；精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内；夹具重复安装的定位精度高达±5μm；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达2~5μm。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。

高效

为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控用词夹具，夹紧和松开工件只用12秒，夹具结构简单，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。

模块组合

夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发点的基点。省工、省时、节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具设计优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真道具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断改进和完善夹具系统。组合家具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。

通用、经济

夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。

夹具设计中采用高精、高效、模块、组合、通用经济方向发展的思路，在组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，充分利用现代信息和网络媒体，引进技术，争取合资与合作，与时俱进地创新和发展夹具技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。

现代机床夹具发展方向

纵观夹具的发展历史以及提升夹具品质的技术发展，过去常用的工艺规程已慢慢地适应不了现代市场的要求，全球化市场进程的加快促使夹具硬件必将朝着以下几方面发展：

标准化对现有夹具的零部件，各类型的夹具结构及专用夹具的零部件实行统一的标准化、系列化、通用化，是原来单件生产的夹具，转变为专业化的生产，以降低成本，保证质量，缩短产品的生产周期。 柔性化加强专用夹具与同一类零件加工的夹具之间的可调性；加强专用夹具的重复利用，实行组合化后，减少因工艺的不同造成的夹具的报废情况。

精密化机械产品的不断精密使得高精度机床的大量涌现，势必要求机床夹具跟随时代发展步伐实现精密化。

高效自动化未获得良好的效益，机械加工在不断的提高生产率、降低成本、改善劳动强度，同样要求着机床夹具的发展要满足自动流水线的生产要求，中小批量的产品生产同样需要考虑适合自身程度的高效自动化。 研究目的及意义

随着市场竞争的日趋激烈，数控机床夹具如何快速适应产品变化并充分发挥数控加工设备的加工效能，成为企业关注的重要问题。

众所周知，工装夹具是工艺装备的重要组成部分，是工艺过程中最活跃的因素之一，并直接影响产品的质量、生产效率及加工成本[1]。随着科学技术的不断步，数控加工设备已经飞速发展起来，与之相适应的数控机床夹具也在不断发展变化。国内数控加工设备已具有相当规模，数控加工在生产中已占有较大的比重并将继续扩大，而与之对应的数控机床夹具却并未受到足够的重视。国内企业对传统工装夹具历来比较重视，但对数控机床夹具的应用却缺乏足够的认识和规划。由于缺乏选用数控机床夹具系统的考虑，因而出现了在先进的加工设备上采用相对落后的通用夹具或专用夹具的情况，以至于不能充分发挥此类设备的效能。如何提高夹具的快速反应能力，以充分发挥数控机床和加工中心的加工效能，是目前夹具设计所面临的课题[2]。 总结

夹具设计中采用高精、高效、模块、组合、通用经济方向发展的思路，在组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，充分利用现代信息和网络媒体，引进技术，争取合资与合作，与时俱进地创新和发展夹具技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。

参考文献

[1]孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M]北京：冶金工业出版社，2010.[2]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，2009.[3] 张亚明等.机床夹具的分类与构成[J].科技资讯，2008.

[4]王凤鲜.浅谈组合夹具的重要作用[J].科技情报开发与经济.2008,(13).[5]卢克超.周利平.计算机辅助专用夹具CAD系统开发和研究[J].数控机床市场.2006,(7).[6]张伟.浅论机床夹具的类型和加工特点[J].中国新技术新产品，2011（14）.[7]隋聚艳.夹具的发展及其趋势分析[J].现代商贸工业，2009（19）.[8]王启平.机械制造工艺学[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999.[9]王启平.机床夹具设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1996.02 [10]陈杰，范文学，李林喜，等.浅谈卧式加工中心专用夹具（胎具）的设计[J].机电工程技术，2011（11）.[11] 张滢滢，刘春雨.关于机床夹具的发展前景的探讨[J].科技创新导报，2011（26）.[12]邹家华.国内外机床夹具及其发展趁势――机床研究所所长邹家华在全国先进工具经验交流会上的报告[J].机械加工，1965（1）.[13] 刘志伟，张伟文，李会玲,机床夹具设计案例教学的研究[J].现代制造技术与装备，2013（6）.[14]杨晓君，杨楚民.《机床夹具设计》网络教学系统的设计与开发[J].机械研究与应用，2002，15 (2): 48～49.[15]王光斗，王春福等.机床夹具设计手册[M].上海：上海科学技术出版社，2001.01 [16]龚定安，高化等.机床夹具设计[M].西安：西安交通大学出版社，1992.03 [17] 韩洪涛等.机械制造技术[M].化学工业出版社，2003.07 [18]潘尚峰，赵广木，杨向东等.数控加工设备上的夹具的快速准备[J].机械工艺师，1998( 6) : 26 – 27.[19] 黄剑波.数控机床夹具的发展[J].电子机械工程。2011(10)，27(5)：34-36.

第12篇：铣键槽夹具设计

一 序

言 ..................................................................................................................................2 二 生产过程与机械加工工艺过程 ......................................................................................................3 三

二、夹具设计任务 ..........................................................................................................................4 四

三、夹具设计方案确定 ..................................................................................................................6 五

四、定位误差的分析与计算 ..........................................................................................................8 六

五、夹具的装配要求 ......................................................................................................................9 七

六、夹具使用说明 ..........................................................................................................................9 八 谢词................................................................................................................错误！未定义书签。

序 言

机械制造工艺装备设计是一个非常重要的学习环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。

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。

一、生产过程与机械加工工艺过程

生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：

1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。

3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。 1.2机械加工工艺规程的种类

机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。

机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。 机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。

3 1.3制订机械加工工艺规程的原始资料

制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：

1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。

2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。

3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。

4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。

二、夹具设计任务

1、产品零件图

2、产品的重点技术要求分析

产品叫输出轴，为锻件，本工序铣削一个键槽，其长度为80mm，宽度为14mm，深度为5.5mm，设计其专用夹具。

在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。

槽的位置包括如下两方面要求：

1、加工槽的宽度为14mm，且两个侧面相对于中心面A对称度为0.02mm；

2、加工槽的深度为5.5±0.8mm。

三、夹具设计方案确定

根据加工槽两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工槽宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个不定度全部限制。

工件相对中心面对称，要实现加工槽两侧面相对中心面对称的要求，根据基准重合选择A、C2个面作为定位基准，限制了4个自由度，为了不使工件左右移动，用顶尖限制其一个自由度，采用不完全定位即可。

如下图3.1所示：

图3.1 1、基准面的选择、夹具体方式的确定 选用A、C以及端面作为基准。 2、定位方式及元件选择 用V形块及其顶尖实现定位。

3、加紧方式及元件选择

夹紧方式采用手动夹紧，采用压块与螺杆螺母配合夹紧，如图3.2所示

图3.2 计算切削力

刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=80mm.Z=18 Fz9.81Cf.afyF.aeuf.z.Kfznf

Cf30,Xf1.0,yF0.65,uF0.83,wF0,qF0.83ap16mm,ae8mm,af0.15,KFZ0.67.FZ

9.8130160.150.6580.8318Kfz800.83

=2448N 校核定位销：

FAFr2

W2248112104

0.60MPa[45]

根据公式：

QL)d0/2rtg2tg(1可知直径为10mm的螺杆和m10的螺母能满足夹紧力的要求。

7 夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。螺母提供的夹紧力足以夹紧，故无须验算。

4、装配方案

我们要保证的第一个精度是槽的宽度14mm关于工件厚度方向上的对称中心的对称性为0.02，第二个精度为槽的深度即尺寸5.5mm。所以对导引元件初步设计方案为一个圆柱。+

5、夹具结构图 夹具结构如3.3图所示

图3.3

四、定位误差的分析与计算

工件在夹具中定位产生的定位误差，其值应控制在工件相对尺寸

11或位置公差的3～5，为此需对每一项工序加工要求逐一进行分析。

对加工槽两侧面对中心面B对称度进行分析： 由于加工槽的工序基准和定位基准重合，所以△B=0 8 △ B=0 d=0-(-0.021)=0.021 △Y=0.707x0.021=0.01 △ D=0+△Y=0.01＜0.02 故满足定位误差。

五、夹具的装配要求

铣床夹具依靠夹具体底面和定向键侧面与机床工作台上平面及T型槽相连接，以保证定位元件对工作台和导轨具有正确的相对位置。为了减小安装时的偏斜角的误差，安装定向键时应当使它们靠向T型槽的同一侧。

六、夹具使用说明

对此夹具各个零件的装配关系见6.1图

图6.1 各个螺母拿来固定及定位元件，只要把压紧螺母、压块卸下，即可把工件套上去，当工件套上去后，先装入压块，再用压紧螺母进行夹紧。这时铣刀在导引装置的引导下对待加工工件进行加工，并且在导引装

9 置的作用下完成铣床对工件的铣槽工序。

本夹具操作简单，省时省力，装卸工件时只需靠压板紧定螺栓的松紧即可轻松实现。

10

参考文献

《机械制造基础》 任家隆 机械工业出版社 《机械设计基础》 纪名刚 高等教育出版社 机械制造工艺与夹具》 兰建设 机械工业出版社

11

第13篇：机械 夹具设计总结

小结

就快要毕业了.我们进行了在校期间最后一个课程设计,本次课程设计分两块.前两周为机械加工工艺路线的确定,后两周是零件加工夹具的设计.本来时间是比较充裕的,可是由于放假等因素,时间被压缩到两个礼拜,所以给我们的时间很紧,我们不得不加班加点的去做这次设计,当所有的任务做完的时候,我才发现原来我还有这么大的潜力,可以用两个礼拜的时间完成4个礼拜的任务.

不过时间虽然短了点,但我们的任务却没有减少,我们也是按照要求完成了所有的设计.本次课程设计主要内容是罗拉座夹具的设计及工艺的安排,这对我们是比较困难的.因为我们专业的偏向是电脑设计这块,而夹具和工艺是纯粹的机械.刚开始拿到题目的时候我也吓了一跳.指导书上图纸好象很模糊.有些关键尺寸标注和发下来的另一张图纸有出入,没办法,我们一切按照指导书上来.参照罗拉座的图纸,我们发现一共需要加工的面是A,B,C,D,E,F,G,U,以及两个关键孔,和一些罗纹孔.考虑罗拉座主要的精度要求都在孔上,也就是定位要求非常准确,所以在安排工艺路线的时候我就把孔放在了比较前面,待A,B两个面加工完成后边先加工这两个孔,以后加工其它的几个面就可以用\"两孔一面\"的定位方式来加工.

而我所分配的夹具设计是两个关键孔的加工,由于我的工艺将这两个孔的加工顺序放在A,B两个面加工后加工的,所以不能使用C面来定位,所以我用30孔与边上距离为20这个尺寸来定位,且在保证45度和两个孔之间的尺寸的前提下,计算出另一个孔的位置,采用分开式钻模,方便每次工件的装夹.这个夹具可能简单了点,但是我觉得还是能够保证尺寸要求的,

总的说来,虽然在这次设计中自己学到了很多的东西,取得一定的成绩,但同时也存在一定的不足和缺陷,我想这都是这次设计的价值所在,以后的日子以后自己应该更加努力认真,以冷静沉着的心态去办好每一件事情!

第14篇：法兰盘夹具设计说明书

法兰盘夹具设计

说明书

班级：

姓名：

题目：

设计法兰盘4*Φ9mm孔的夹具 任务：

（1） 绘制零件图1张 A4纸

（2） 绘制夹具零件图1张 A2纸

（3） 课程设计说明书1份

原始资料：

该零件图样一张；材料为铸铁，产量为中批量生产。

分组要求：

全班同学共39人，分为10个小组，每组4名同学，每组同学在提供 备选题中选择一种零件。 设计要求：

工艺规程可行，参数选择正确，设计计算准确，文字语句通顺，视图绘制规整。 设计时间：

一周

零件图

目录

一 设计目的

二 加工工艺分析

三 定位方案和定位元件的设计

四 确定夹紧方式和设计夹紧装置

五 整体结构设计

六 确定夹具总图的技术要求

一 设计目的

1.通过完成支架通槽加工夹具的设计，将具有查找文献和标准的能力；且对机械生产实际中夹具的设计有进一步的了解和自身能力提高。

2.

通过CAD画图，学生能够将以前的机械制图和专业知识有机结合，是一项综合能力的提升。

3.

课程设计是在学完了机械制造装备设计和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造装备设计中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题。初步具备了设计一个中等复杂程度零件（气门摇杆轴支座）的夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册，图表等技术资料及编写技术文件技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。

由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指导。

二 加工工艺分析

基面的选择

工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。

在本工序中除保证孔本身的尺寸精度和表面粗糙度要求外，还需要保证以下的位置精度：

左右Φ9孔圆心到圆柱的轴线的水平距离分别为12mm、20mm；

该工件刚度较好，4*Φ9孔的加工精度要求不高，且本工序前，工件上的各端面和各孔均已经过加工，故为定位基准的选择提供了有利条件。

三 定位方案和定位元件的设计

工件的定位必须解决两个问题：即根据加工技术要求限制工件的自由度；使定位误差控制在允许的范围内。 1.工件的定位原理

在制定工件的工艺规程时，已经初步考虑了加工工艺基准问题，有时还绘制了工序简图。设计来具时原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定位基准，均应符合六点定位原理。

六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。这里要清楚每个点都必须起到限制一个运动自由度的作用，而绝不能用一个以上的点来限制三个自由度。因此，这六个点绝不能随意布置。 2.完全定位和不完全定位

根据工件加工表面的位置要求，有时需要将工件的六个自由度全部限制，称为完全定位。有时需要限制的自由度少于六个，称为不完全定位。

3.欠定位与过定位

根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，这就称为定位的正常情况，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。 根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有完全被限制，或某自由度被两个或两个以上的约束重复限制，称之为非正常情况，前者又称为欠定位，它不能保证位置精度，是绝对不允许的。后者称为过定位，加工中一般是不允许的，它不能保证正确的位置精度，但在特殊场合下，如果应用得当，过定位不仅是允许的，而且会成为对加工有利的因素。

4 定位误差分析

1） 定位元件尺寸公差的确定

夹具的主要定位元件为短定位销。所以该定位销的尺寸公差现规定为本零件 在工作时相配的尺寸公差相同，所以定位误差为：

2）零件规定孔4×Φ9mm在轴线 68mm圆周上，左边孔距离轴线20mm，右边孔距离轴线12mm，已知孔位置主要由夹具体定位误差、夹具体与钻模板的配合误差、钻模板以及夹具体的制造误差组成。

夹具体的制造误差为：对定位孔轴线平行度为：0.02，则夹具体与钻模板配合误差，则经过具体计算，故误差不超过允许误差。

3） 夹具结构设计及操作简要说明

在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定4个钻套，在一次装夹中可以加工4个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力主法平衡。利用钻模板夹紧Φ90突台。

装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由短销定位，最后用定

位销定好位置把钻模板合上，把菱形螺母锁上。这样就可以钻削了。 5.根据以上原则，工件的定位有下列两个方案。

第一方案：以Φ20孔和一端侧面为定位基准，以限制工件的自由度，在本工序前，该工件已经经过精加工，其平行度已经得到保证，优点是工件安装稳定，但结构复杂。

第二方案：以Φ20孔和销孔Φ4孔为定位基准，优点是工件安装稳定，结构简单。

从保证加工要求和夹具结构的复杂性两方面来分析比较，应以第一方案来设计定位装置。

为实现第一种定位方案，所使用的定位元件又有下列两种可能性： １） ２） 用心轴，支承板，此方案误差较大，不好操作。

用心轴，菱形销，此方案定位误差小，操作简单，故选此方案设计夹具。

四 确定夹紧方式和设计夹紧装置

1.夹紧的目的

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，会产生变形或位移，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重要的问题。

2.夹紧机构设计时，一般应满足以下主要原则

1）夹紧时不能破坏工件在定位元件上所获得的位置。

2）夹紧力应保证工件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。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构必须保证自锁，机动夹紧机构应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。 ５）夹紧机构操作必须安全、省力、方便，符合工人操作习惯。

６）夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。

3.夹紧点选择的原则

1）尽可能使夹紧点和支承点对应，使夹紧力作用在支承上，这样会减少夹紧变形，凡有定位支承的地方，对应处都应选择为夹紧点并施以适当的夹紧力，以免在加工过程中工作离开定位元件。

２）夹紧点选择应尽量靠近加工表面，且选择在不致引起过大夹紧变形的位置。

４．对夹紧机构的设计要求

１）可浮动 ２）可联动 ３）可增力 ４）可自锁

根据以上原则和要求，应该使夹紧力落在刚性较好的部位，因该工件的刚性较好，且使用螺母拧紧。因此不需要另外施加夹紧力。

五 整体结构设计

一.1）钻床夹具结构的选择

在设计钻床夹具时，首先需要考虑的问题是根据工件的形状、尺寸、质量和加工要求、工件的生产批量、工厂的工艺装备技术状况等具体条件，来选定夹具的结构类型。然后再进一步解决保证和提高被加工孔的位置精度问题。

2）钻床夹具的特点和主要类型

各类钻床和组合机床邓设备上进行钻、扩、铰孔的夹具，统称为钻床夹具。由于在钻孔时不便于用试钻发法把刀具调整到规定的位置、采用划线加工则精度低，生产效率低，故当生产批量较大时，常使用专用钻床夹具（钻床夹具习惯是上称钻模）在钻床夹具上，一般都装有距定位元件一定距离的钻套，通过它引导刀具就可以保证被加工孔的坐标位置，并防止钻头在切入后的偏斜。

3)钻套和钻模板的设计

钻套的作用是确定被加工工件的位置，引导钻头、扩孔或绞刀并防止在加工过程中发生偏斜。钻模板与夹具体接连，它是保证钻床夹具精度的重要零件。按钻模板在夹具体上链接方式可以分为一下几种。

1.固定式钻模板 固定式钻模板靠螺钉和销钉固定在夹具体上，在装配后镗钻套底孔，保证钻套底孔的位置精度要求。因此，固定式钻模板精度高，但装卸工件不方便。

2.铰链式钻模板 钻模板采用铰链与夹具体链接，可以方便的打开，便于装卸工件、清理切削，对于钻孔后需要攻螺纹尤为合适。但钻套位置精度较低，结构也较复杂。

3.可卸式钻模板 可卸受的钻模板以俩孔在家具提上的组圆销和菱形销定位，并用铰链螺栓将模板和工件一起夹紧，加工完毕需将钻模板卸下工件。其工件原理与盖板式钻床夹具相似。使用这类钻米版时，装卸模板费时费力，钻套的位置精度较低，故一般多在其他形式的钻模板不便于装卸工件时采用，当工件有几个加工面时，为便于装卸工件，可将其中的一个或俩个工作面的钻模板做成可卸式的。

4.活动式钻模板

在一些情况下，钻模板往往不能像上述钻床夹具一样设置在夹具上，而是将它连接在主轴箱上，并随主轴箱而运动，这种钻模板称为活动钻模板。

5.

二、由零件结构图（如下图）尺寸设计夹具各部件的结构尺寸

1）底座

底座使用HT200的铸造成型，进行时效处理，消除内应力，具有较好的抗压强度，刚度和抗振性。在四角有U型槽，与T型螺钉配合使用，将夹具固定在工作台上。

2） 固定导向件

固定导向件由45钢的钢板和型材焊接而成，退后处理，保证尺寸的稳定性，且在装配后修正尺寸，保证夹具的精度。焊接件制造方便，生产周期短，成本低。

3）钻套、衬套的选择

因为为中批量生产，为了便于更换磨损的钻套，所以选择使用标准可换钻套，材料

为T10A。查机械手册，钻套与衬套之间采用用H7n6F7m6配合，衬套与钻模之间采配合。当钻套磨损一定后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉能防止钻套加工时转动及退刀时脱出。

4） 钻模板

5） 开口垫圈的结构如图所示：

六 确定夹具总图的技术要求

１． 夹具总图上应标注的技术要求

１） ２） ３） 夹具外形的最大轮廓尺寸

定位副的配合公差及定位支承间的位置精度

引导副的配合公差带、引导元件间的位置精度及其一个引导元件对定位元件的位置精度 ４） 夹具（指定位元件）对机床装夹面间（即夹具安装面）的相互位置公差 ５） 其他结合副的公差带及相互位置精度

２． 机床夹具技术要求允差值的确定

在确定时可分两种情况考虑： １） ２） 直接与工序位置精度有关的夹具公差 这种情况一般可按下列原则估算夹具公差：

夹具上的线性尺寸公差及角度公差Tj=(1/5——1/2)Tc。

夹具工作表面相互间的距离尺寸公差及相互位置公差Tj=(1/3——1/2)Tc；

当加工尺寸为未注公差尺寸时，夹具的线性尺寸公差取0.10mm。

３） 与加工要求无直接关系的夹具公差

设计感想

通过这次夹具设计，我在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次法兰盘夹具设计，巩固与扩

充了法兰盘孔夹具设计等课程所学的内容，掌握气法兰盘孔夹具设计的方法和步骤，掌握法兰盘孔的夹具设计的基本模具，了解了夹具的基本结构，提高了绘图能力，熟悉了规范和标准，同时独立思考的能力也有了提高。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．

一周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。

在这次设计过程中，体现出自己单独设计夹具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。

在此感谢我们的老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我们工作、学习中的榜样.这次模具设计离不开老师的细心指导。

同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。

由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。

参考文献

【1】 李余庆，孟广耀.机械制造装备设计.机械工业出版社，第二版.——北京： 2008.【2】 王 栋，李大磊.机械制造工艺学课程设计指导书.机械工业出版社，——北京：2010.【3】 吴 拓，现代机床夹具设计.化学工业出版社.-——北京： 2009.

第15篇：铣槽夹具设计

4 专用夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工零件时，需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计加工槽夹具一套

4.1 铣槽夹具设计

4.1.1 研究原始质料

利用本夹具主要用来铣槽，该槽侧面对φ45外圆的中心线要满足尺寸要求以及垂直度要求。在铣此槽时，平面已加工结束，可以作为精基准用。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。

4.1.2 定位基准的选择

由零件图可知：槽两侧面面对φ45外圆的中心线有尺寸要求及垂直度要求，其设计基准为φ45外圆的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用φ45外圆的找中心线，这种定位在结构上简单易操作。

采用V型块定心定位的方式，保证槽加工的技术要求。同时，应加一圆柱销固定好花V型块，防止带动工件在X方向上的旋转自由度。

4.1.3夹具方案的设计选择

根据任务书要求，铣槽时要保证槽宽尺寸要求，槽两侧面粗糙度3.2，底面粗糙度6.3，且要保证底面与中心尺寸47mm，以及槽两侧面与φ45圆中心的垂直度误差不大于0.08mm，现设计夹具方案有：

方案一：采用压板用螺栓联接，利用汽缸夹紧，这种夹紧方式夹紧力可靠，辅助时间短，工人劳动强度小，但是成本高。

方案二：采用压紧螺栓利用手动夹紧，这种夹紧方式夹紧力小，但成本低。

本次设计零件为大批量生产，要求成本低，且在加工过程中夹紧力要求不高，因此夹具夹紧方案选用方案二，利用螺栓手动夹紧

4.1.4 切削力及夹紧分析计算

刀具材料：W18Cr4V（高速钢镶齿三面刃槽刀）

刀具有关几何参数：0100~150 080~120 n50~80 150~250 D63mm

Z8 af0.25mm/z ap2.0mm

由参考文献[13]表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式：

.10.721.10.9FCCpa1fDBzKP pz查参考文献[13]表1210得：Cp510 对于灰铸铁：Kp(HB0.55) 190取HB175 ， 即Kp0.96

所以 FC5102.01.10.250.72631.1600.980.96640.69(N) 由参考文献[3]表1-2可得：

垂直切削力 ：FCN0.9FC576.62(N)（对称铣削） 背向力：FP0.55FC352.38(N)

根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：

WKKF 安全系数K可按下式计算：

KK0K1K2K3K4K5K6

式中：K0~K6为各种因素的安全系数，见参考文献[13]表121可得：

K1.21.21.01.21.31.01.02.25

所以 WKKFC640.692.251441.55(N)

WKKFCN576.722.251297.62(N)

WKKFP352.382.25792.86(N)

由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。

单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：

W0QLtg1ztg(2)式中参数由《机床夹具设计手册》可查得：

0 219 2950

其中：L120(mm) Q25(N) 螺旋夹紧力：W01923.08(N) 易得：W0WK

经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。

4.1.5 误差分析与计算

0.11该夹具以V型块定心，定心元件中心线与槽侧面规定的垂直度偏差0.08mm，槽的公差为0mm。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。

jwg

与机床夹具有关的加工误差j，一般可用下式表示：

jWZDADWjjjM 由参考文献[13]可得：

⑴平面定位V型块定心的定位误差 ：DW0

⑵ 夹紧误差 ：jj(ymaxymin)cos

其中接触变形位移值：

kNy(kRaZRaZHBc1)(Z)n0.004mm jjycos0.0036mm

HB19.62l⑶ 磨损造成的加工误差：jM通常不超过0.005mm ⑷ 夹具相对刀具位置误差：DA取0.01mm 误差总和：jw0.0522mm0.11mm

从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。

4.1.6 夹具设计及操作的简要说明

如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。

此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，心轴可采用可换的。以便随时根据情况进行调整。

第16篇：铣键槽夹具设计

5.1生产过程与机械加工工艺过程

生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：

1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。

3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。 1.2机械加工工艺规程的种类

机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。

机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。 机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。 1.3制订机械加工工艺规程的原始资料

制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：

1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量

1 标准以及产品的生产纲领。

2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。

3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。

4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。

5.2夹具设计任务

1、产品零件图

2、产品的重点技术要求分析

2 产品叫输出轴，为锻件，本工序铣削一个键槽，宽度为14mm，深度为3.5mm，设计其专用夹具。

在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。

槽的位置包括如下两方面要求：

1、加工槽的宽度为14mm，且两个侧面相对于中心面A对称度为0.02mm；

2、加工槽的深度为3.5±0.8mm。

5.3夹具设计方案确定

根据加工槽两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工槽宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个不定度全部限制。

工件相对中心面对称，要实现加工槽两侧面相对中心面对称的要求，根据基准重合选择A、C2个面作为定位基准，限制了4个自由度，为了不使工件左右移动，用顶尖限制其一个自由度，采用不完全定位即可。

如下图5.3.1所示：

1、基准面的选择、夹具体方式的确定 选用A、C以及端面作为基准。 2、定位方式及元件选择 用V形块及其顶尖实现定位。 3、加紧方式及元件选择

夹紧方式采用手动夹紧，采用压块与螺杆螺母配合夹紧，如图3.2所示

计算切削力

校核定位销：

WQLtg(1)d0/2rtg2根据公式：可知直径为10mm的螺杆和m10的螺母能满足夹紧力的要求。

夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。螺母提供的夹紧力足以夹紧，故无须验算。

4、装配方案

我们要保证的第一个精度是槽的宽度14mm关于工件厚度方向上的对称中心的对称性为0.02，第二个精度为槽的深度即尺寸5.5mm。所以对导引元件初步设计方案为一个圆柱。+

5、夹具结构图 夹具结构如5.3.2图所示

5 5.4 定位误差的分析与计算

工件在夹具中定位产生的定位误差，其值应控制在工件相对尺寸11或位置公差的3～5，为此需对每一项工序加工要求逐一进行分析。

对加工槽两侧面对中心面B对称度进行分析： 由于加工槽的工序基准和定位基准重合，所以△B=0 △ B= d=0-(-0.021)=0.021 ，△Y=0.7x0.021=0.01。 △ D=0+△Y=0.01＜0.02 ，故满足定位误差。

5.5

夹具的装配要求

铣床夹具依靠夹具体底面和定向键侧面与机床工作台上平面及T型槽相连接，以保证定位元件对工作台和导轨具有正确的相对位置。为了减小安装时的偏斜角的误差，安装定向键时应当使它们靠向T型槽的同一侧。

5.6 夹具使用说明

对此夹具各个零件的装配关系见.5.6.1图

各个螺母拿来固定及定位元件，只要把压紧螺母、压块卸下，即可把工件套上去，当工件套上去后，先装入压块，再用压紧螺母进行夹紧。这时铣刀在导引装置的引导下对待加工工件进行加工，并且在导引装置的作用下完成铣床对工件的铣槽工序。

本夹具操作简单，省时省力，装卸工件时只需靠压板紧定螺栓的松紧即可轻松实现。

第17篇：机械工装夹具设计

机械工装夹具设计 课程设计说明书

题 目： 杠杆臂的夹具设计 二级学院： 机电工程学院 专 业： 数控技术 班 级： 数控1501

指导教师： 何延钢

湖南汽车工程职业学院机电工程学院

2017年3 月30 日

目 录

序言.........................................................................................一（夹具设计）...............................................................

1.1任务说明...............................................................

1.2夹具设计目的 ........................................................

1.3定位基准的选择................................ 1.4定位元件的选择................................. 1.5定位分析及定位方案确........................... 1.6钻模板及钻套的设计............................. 1.7夹紧装置设计................................... 1.8夹具体设计..................................... 1.9夹具设计及操作的简要说明.......................二（课程设计心得体会）............................. 三（参考文献）.................................

序言

机床夹具设计课程是我们在大学里的基础，这门课程是在很多专业课之后上的，这是我们进行毕业设计之前对各种课程一次深入的学习。

我希望能通过这次课程设计对自己的设计方面有一定的提高，对

自己的思维能力有一个锻炼，从锻炼中分析自己的问题，解决自己的问题能力。

1夹具设计 1.1任务说明

设计一个完整的直接为10孔、和13孔的夹具

1.2夹具设计目的

根据零件的大小设计一套好的夹具，会让量产更快，生产跟方便。

1.3定位基准的选择

加工杠杆臂上两个相互垂直的φ10mm和φ13mm孔。

1.4定位元件的选择

可调支承钉：限定Z方向的转动

用一辅助支承来提高工件的安装刚度和定位的稳定性

1.5定位分析及定位方案确

根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm的孔为定位基准，这样可以避免基准不重合误差，同时可以限定可以限定四个自由度。再用一个螺母限定零件的上下窜动的自由度和用一个支撑钉限定零件沿Φ22mm中心线转动的自由度就可以实现完全定位。

1.6钻模板及钻套的设计

孔φ10mm和φ13mm，一次钻孔就可达到要求，因此采用固定式钻套。

根据工件和夹具体的结板，固定式钻模板虽然有时装卸工件不便，但它结构简单、制造方便、定位精度高。

1.7夹紧装置设计

根加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面较远，为提高刚性，故采用辅助定据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增位元件来固定，该设计采用了螺旋辅助支承。

1.8夹具体设计

1.9夹具设计及操作的简要说明

以一个直径为10的孔和13的孔设计一套夹具，先设计两个钻模板，在设计一个定位原件，在设计一个夹具体，然后进行装配。设计出一个完整的杠杆臂的夹具设计。

2课程设计心得体会

本次的《机械制造工艺》课程设计让我又才重新学会一门新的内容，

我学会了很多夹具设计的基础，没有这个基础我永远都不回忆成功的喜悦。这次的设计我基本上是满意的，因为这是我在此之前我总是莫名其妙感到茫然，不知道从何下手。或者是产生了干脆抄袭别人的想法，但是这一次何老师制定的这个计划，每一天都有布置的任务， 这样子我感觉从一定程度上避免了同学不自己动脑的坏习惯，虽然杜绝不掉，但是我相信经过这次的课程设计后会有更多的同学愿意自主的完成自己的作业和老师分给我们的任务。而不再愿意抄袭别人的。 通过这次的课程设计使我明白了一个良好的设计思路往往可以省掉一大半的时间，所以我感觉今后不论设计什么，一定要在设计思路上下工夫，哪怕前期很慢很慢，但是一旦有了思路那么后期的制作就会势如破竹，会节省很大一部分的时间的。所以我建议同学们以后一定要在这方面下工夫。还有在绘制各种零件图或毛坯图的时候，一定要细心不能马虎一点，因为这些图都比较烦琐，所以必须一步一步来，不可贪图方便。本次的课程设计，老师要求得很严格，但是老师为了辅导我们不懂的问题不厌其烦的把我们不懂的问题讲了一遍又一遍，真的很感谢老师为我们这么的尽心和尽责。我们一定不会辜负老师的期望，一定会努力的学好每一门知识，不能有骄傲和自满的情绪。更加努力的完善和充实自己，为自己的美好明天努力奋斗。在最后仍然要再次谢谢老师对我们辛勤的辅导，我们一定不会辜负您的期望，请您放心。

老师您辛苦了！谢谢您！

参考文献

[1]：范崇洛主编 机械加工工艺学 东南大学出版社 2009年 [2]：胡兆国主编 机械加工基础 西南交大出版社、2007年 [3]：傅水根主编 机械制造工艺学基础 清华大学出版社 2011年 [4]：冯辛安主编 机械制造装备设计 机械工业出版设 2004年 [5]：王春福主编 机床夹具设计手册 上海科学技术出版社 2000年

第18篇：夹具设计课程设计任务书

机械制造工艺学课程设计

夹具设计任务书

一、题目：轴套类零件锥面槽加工工序专用机床夹具设计

二、应提交的内容：

1、夹具装配总图

夹具装配总图应能够清楚地表示夹具的工作原理和结构，各元件之间的相互位置关系和外轮廓尺寸。基本步骤如下：

a、参考草图，设计布局。先用双点划线勾出工件轮廓； b、依定位元件、导向元件、夹紧装置、分度装置、其它机构及夹具体的顺序画出夹具结构；

c、标出尺寸、公差及技术要求。

2、夹具零件图

绘制所有非标准零件。

3、课程设计说明书

设计说明书包括： a、目录

b、设计任务书 c、前言 d、设计思想及不同方案的比较

e、零件加工工艺规程，精确到每次走刀的加工余量

0.01f、根据所确定的工艺方案，分析30.01尺寸公差的合理性

g、定位分析与定位误差计算，定位误差分析内容：1）分析槽深度尺寸的

0.015定位误差（径向+轴向）；2）技术要求槽中心线穿过500.015圆柱轴心，试分析该位置要求的定位误差。

h、对刀装置设计 i、分度装置设计

j、夹紧机构设计及夹紧力计算 k、夹具操作动作说明 l、设计心得体会 m、参考文献

三、原始资料及要求

1、生产纲领：年产5000件；

2、零件图（见下图）

3、每次加工一个零件。所有表面均为加工表面。开槽工序在所有其它表面的加工完成之后。

图1：零件图

说明：

1、回转轴套类零件。锥面上均布3个槽。

2、锥面可以按照120º顶角加工，槽亦做相应处理。

3、考虑到加工成本，图中所有

公差、粗糙度要求在实际加工中可不必满足。

第19篇：法兰盘夹具设计说明书

目录

一 序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 二 零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2.1 零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2.2 零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 三 工艺设计规程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 3.1 确定毛坯的制造形式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 3.2 基面的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 3.3 制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 四 夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 4.1 问题的提出„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 4.2 夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 五 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6

夹具设计课程设计说明书

一、序言

机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大学的大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学个课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的练习，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计尚有不足之处，恳请各位老师给予指教。

二、零件的分析

（一） 零件的作用

题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1）， 法兰盘是车床上起联 接作用的重要零件。

（二） 零件的工艺分析

法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Ø20 0-0.12

0

+0.045

为中心，包括

两个Ø100 0.34mm的端面，尺寸为Ø45-0.017mm的圆柱面，两个Ø90mm的端面及上面的4个Ø9mm的透孔，Ø45-0.6mm的外圆柱面及上面的Ø6mm的销孔，Ø90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面。

这组加工表面是以Ø20 0

+0.045 0

为中心,其余加工面都与它有位置关系,所以应该先加工Ø20mm的孔，再加工Ø100 0.34mm的端面，然后再加工其他的端面和孔。

-0.12

— 1 —

郝志军：法兰盘夹具设计

三、工艺设计规程

（一） 确定毛坯的制造形式

零件材料为HT200，年产量为1000件，为中批量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故 采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。

（二） 基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 1）粗基准的选择

选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取Ø45mm外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。 2）精基准的选择

主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。

（三） 制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 一.工艺路线方案一

— 2 —

夹具设计课程设计说明书

工序 1 粗车、半精车、精车Ø100 0.34mm的端面；粗车Ø100 0.34mm的外圆柱面和B面；钻、扩、粗铰Ø20mm的孔；车Ø20mm内孔的倒角

工序 2 粗车、半精车、精车Ø45-0.017mm的端面；粗车、半精车、精车Ø45-0.017mm的外圆柱面；粗车、半精车、精车Ø90mm的端面；粗车Ø90mm的外圆柱面；车Ø20mm内孔的倒角；对Ø45mm的圆柱面倒角；车3×2的退刀槽

工序 3 半精车、精车Ø100 0.34mm的外圆柱面和B面，倒Ø45mm两端的过度圆弧；车Ø 100mm、Ø 90mm外圆柱面上的倒角

工序 4 粗铣、半精铣、精铣Ø90mm外圆柱面上平行于轴线的两个平面 工序 5 钻Ø4mm孔，钻铰Ø6mm的销孔 工序 6 钻4-Ø9mm透孔

工序 7 磨Ø100mm、Ø45mm的外圆柱面

工序 8 磨Ø90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面 工序 9 抛光B面

工序 10 划线刻字

工序 11 Ø100mm外圆无光镀铬 工序 12 检查入库 二 .工艺方案二

工序 1 粗车Ø100mm端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Ø 90mm的外圆柱面 工序 2 粗车Ø 45mm端面及外圆柱面，粗车Ø 90mm的端面 工序 3 钻、扩、粗绞Ø 20mm的孔

工序 4 粗铣Ø 90mm圆柱面上的两个平面

工序 5 半精车Ø 100mm的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Ø 90mm的外圆柱面，车Ø 100mm、Ø 90mm外圆柱面上的倒角，车Ø45两端过渡圆弧，车Ø 20mm孔的左端倒角

工序 6 半精车Ø 45mm的端面及外圆柱面，半精车Ø 90mm的端面，车3×2退刀槽，车Ø 45mm圆柱面两端的倒角，车Ø 20mm 内孔的右端倒角

工序 7 精车Ø 100mm的端面及外圆，精车B面

— 3 —

-0.12

0

0

-0.12

-0.12

郝志军：法兰盘夹具设计

工序 8 精车Ø 45mm的外圆，精车Ø 90mm的端面 工序 9 精绞Ø 20mm的孔

工序 10 精铣Ø 90mm圆柱面上的两个平面 工序 11 钻Ø 4mm孔，钻、绞Ø 6mm孔 工序 12 钻、绞 4- Ø 9mm的孔

工序 13 磨Ø 100mm、Ø 45mm的外圆柱面 工序 14 磨B面

工序 15 磨Ø 90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面 工序 16 刻线刻字 工序 17 镀铬 工序 18 检测入库 三.工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：方案一 采用先车削端面并且钻孔，保证了孔和端面的精度，并且可以提高效率，而方案二采用两次车削端面，粗基准外圆柱面重复使用，不能保证精度，而且过程繁琐。因此选用方案一作为加工工艺方案。由于各端面及外圆柱面都与Ø20mm轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用Ø20mm孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如下: 工序 1 粗车、半精车、精车Ø100 0.34mm的端面；粗车Ø100 0.34mm的外圆柱面和B面；钻、扩、粗铰Ø20mm的孔；车Ø20mm内孔的倒角

工序 2 粗车、半精车、精车Ø45-0.017mm的端面和外圆柱面；粗车、半精车、精车Ø90mm的端面；粗车Ø90mm的外圆柱面；车Ø20mm内孔的倒角；对Ø45mm的圆柱面倒角；车3×2的退刀槽

工序 3 半精车、精车Ø100 0.34mm的外圆柱面和B面，倒Ø45mm两端的过度圆弧；车Ø 100mm、Ø 90mm外圆柱面上的倒角

工序 4 粗铣、半精铣、精铣Ø90mm外圆柱面上平行于轴线的两个平面 工序 5 钻Ø4mm孔，钻铰Ø6mm的销孔 工序 6 钻4-Ø9mm透孔

工序 7 磨Ø100mm、Ø45mm的外圆柱面

— 4 —

-0.12

0 -0.12

-0.12

夹具设计课程设计说明书

工序 8 磨Ø90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面 工序 9 抛光B面

工序 10 划线刻字

工序 11 Ø100mm外圆无光镀铬 工序 12 检查入库

以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。

四、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与老师协商，决定设计第4道工序——铣削Ø90mm上的两个平面的卧式铣床夹 具。本夹具将用于X63卧式铣床。

（一）问题的提出

本夹具主要是来铣削Ø90mm法兰上的两个平面。在铣这两个平面时，只需考虑其与Ø20孔和Ø100端面的垂直。因为在加工完这两个平面后还要对其抛光。所以在本道工序中不仅要考虑提高劳动生产率，而且要考虑加工精度。

（二）夹具设计

1.定位基准的选择

工件以Ø100端面和Ø20 0

2.工件的夹紧

由于设计的是手动夹紧，一方面要考虑工件的安装与拆卸，另一方面还要实现夹紧力基本相同，所以考虑使用双压板夹紧。

铣床夹具装配图见附图附图2。

+0.045

孔为定位基准，在支承板和定位销上实现五点定位。

— 5 —

郝志军：法兰盘夹具设计

参考文献

[1] 黄健求.机械制造技术基础.北京：机械工业出版社，2005.[2] 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，2006.[3] 周静卿，张淑娟，赵凤芹.机械制图与计算机绘图.北京：中国农业大学出版社，2005.[4] 侯书林，朱海.机械制造基础.北京：北京大学出版社，2006.[5] 李旦，邵向东，王杰.机床专用夹具图册.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.

— 6 —

第20篇：铣断夹具设计

摘 要

题目给定的零件是CA6140拨叉它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。宽度为30+0.0120mm的面，寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为30+0.0120mm的面的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。

CA6140拨叉共有两组加工表面。1.以花键孔的中心线为基准的加工面。这一组面包括Ø26+0.230mm的六齿方花键孔、Ø2

3+0.28

0花键底孔两端的2X15到角和距中心线为22mm的

0平面。2.以工件右端面为基准的6+0.030 mm的花键经上述分析可知， 对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。 关键词：铣床；夹具；CA6140车床；拔叉

1

目 录

摘要……………………………………………………………………………………………1 目录……………………………………………………………………………………………2 引言……………………………………………………………………………………………3 1 零件的分析…………………………………………………………………………………3 1.1 零件的作用………………………………………………………………………………3 1.2 零件的工艺分析…………………………………………………………………………4 2 工艺规程设计………………………………………………………………………………4 2.1 确定毛坯的制造形成……………………………………………………………………4 2.2 基准的选择………………………………………………………………………………4 2.3 制定工艺路线……………………………………………………………………………4 2.3.1 工序……………………………………………………………………………………4 2.3.2 计算切削用量…………………………………………………………………………5 2.3.3 钻孔、扩孔、倒角……………………………………………………………………6 2.3.4 拉花键孔………………………………………………………………………………7 2.3.5 粗铣，精铣B面………………………………………………………………………8 2.3.6 铣削8+0.030mm槽………………………………………………………………………9 2.3.7 铣宽为180+0.12mm槽………………………………………………………………10 3 夹具设计…………………………………………………………………………………11 3.1 夹具设计………………………………………………………………………………11 结束语………………………………………………………………………………………12 致谢…………………………………………………………………………………………13 参考文献……………………………………………………………………………………14

铣断夹具设计

引言

通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。

在些次设计中主要是设计CA6140拨叉的铣床夹具。给定的零件是CA6140拨叉它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。宽度为30+0.0120mm的面寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为30+0.0120mm的面的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。

在此期间查阅了大量的书籍，对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！

机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：

1.能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

2.通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。

3.课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。

1 零件的分析

1.1 零件的作用：题目给定的零件是CA6140拨叉它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。宽度为30+0.0120mm的面寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得

3 不到很高的位置精度。所以，宽度为30+0.0120mm的面的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。

1.2 零件的工艺分析：

CA6140拨叉共有两组加工表面。

1.以花键孔的中心线为基准的加工面。这一组面包括Ø26+0.230mm的六齿方花键孔、Ø23+0.280花键底孔两端的2X15到角和距中心线为22mm的平面。

02.以工件右端面为基准的6+0.030 mm的花键经上述分析可知， 对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。

2 工艺规程设计

2.1 确定毛坯的制造形成

零件材料HT200考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查《金属机械加工工艺人员手册》表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3±0.8mm。毛坯零件图如下图：

2.2 基准的选择

1.粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。

2.精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。2.3 制定工艺路线 2.3.1 工序

1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。以Ф40mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。

2.粗、精车B/C面。3.拉花键。以A面为基准。

4.以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。 5.开档，以花键的中心线为基准。 6.钻配作孔、螺纹孔。

4 7.机械加工余量。

CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kgσb =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。

根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：

1.A面的加工余量：

A面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除； 2.矩形花键底孔。

要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ23 0+0.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》表3-59确定孔加工余量的分配。

钻孔Φ20mm 扩孔Φ21mm 拉花键

花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 2Ζ=1mm 3.B面的加工余量。

此工序分2个工步：① 粗铣B面；② 精铣B面。 精加工余量为0.2mm 粗铣加工余量为2.8mm 2.3.2 计算切削用量

（1）已知长度方向的加工余量为3±0.8mm 。实际端面的最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差IT12级 取-0.46mm（入体方向）

（2）进给量、根据《切削简明手册》（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm³25mm,ａｅ≤3mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B面的存在所以直径取Φ60mm）。

ƒ=0.6-0.8 mm/r。

按C3163－1车床说明书 取ƒ=0.6mm/n。

由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85，所以实际进给量f=0.6³0.8=0.48mm/ｒ

按C3163－1车床说明书ƒ＝0.53mm/r

5 （3）计算切削速度。按《切削简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）

刀具材料YG6 V=Cv/(Tm²ap xv²f yv) ²kv 其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28 kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81 ∴Vc =158/( 600.2²20.15²0.53 0.4) ²1.15²0.8²0.8²0.81²0.97 =46.9(m/min) （4）确定机床主轴转速ns=1000vc/dw=229.8（r/min）

按C3163－1车床说明书 n＝200 r/min，所以实际切削速度V=40.8m/min。 2.3.3 钻孔、扩孔、倒角 （1）钻孔 钻头的选择：

钻头几何形状为：双锥修磨具刃

钻头参数：ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°，Ψ=55°,b=2mm，=4mm。

根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48 ① 按机床进给强度决定进给量：根据表2.9 ,当σb＝210MPa，ｄ0＝20.5mm可确定f=0.75。

按C3163-1车床说明书取 f=0.62mm/n。

② 决定钻头磨钝标准及寿命 表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min。

③ 切削速度 由《切削用量简明手册》，表2.15得 Ｖ=21m/min。

n=1000V/D=334.4，由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min取280n/min。取n=280m/min.实际Ｖ=17 m/min。

④ 基本工时，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) ，入切量及超切量由表2.29.查出Ψ+△=10mm，所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)。

（2）扩孔

刀具直径do=21mm；刀具几何参数同上。

6 由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上 Tm=0.32。 倒角刀具15°锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。

（3）倒角

刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 按《切削用量简明手册》表 1.24。以查出 当σ

ｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ, Ｖｃ≤41ｍ／min Ｐｃ＝3.4kw 按C3163-1车床说明书,主电机功率Ｐ＝11km，可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求。

钻削功率检验按《切削用量简明手册》表 2.21。当ｄｏ＝21mm，ｆ＝0.64mm，查得转矩Ｍ＝61.8 N.M。

《切削用量简明手册》由表2.32，得功率公式 ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km 按C3163-1车床说明书,主电机功率Ｐ＝11km，可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要。

2.3.4 拉花键孔

单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为0.06mm, 拉削速度： v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工时：t=Zblηk/1000vfzZ 式中：Zb 单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L 拉削表面长度，80mm；

η 考虑校准部分的长度系数，取1.2； k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀单面齿升；

Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p； P 拉刀齿距。

P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm ∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7

7 ∴其本工时 Tm=1.5³80³1.2³1.4/1000³3.6³0.06³7=0.13(min) 2.3.5 粗铣，精铣B面

加工要求：粗铣B面，精铣B面，Ra=3.2ｕｍ。 用标准镶齿圆柱铣刀粗铣，加工余量3mm 机床 ：Ｘ62W 加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm 1.粗铣

① 选择刀具

根据《切削用量简明手册》表3.1，铣削宽度

ae≤5mm

时。直径为do=50mm 故齿数Ｚ＝８，由于采用标准镶齿圆柱铣刀，铣刀几何参数（表3.2）rn=10°ao=16°。

② 切削用量

留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac＝2.8±0.8mm，由于加工表面精度要求Ra=3.2um。根据表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书，所以每转进给量ｆ＝0.6mm/r。

③ 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据《切削用量简明手册》表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm，刀具寿命 T=120min。

④ 决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定 Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8mm, fz=f/z=0.0750.1mm/z Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据X62W型铣床说明书选n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选Vf=80mm/min 实际fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z ⑤ 机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.20 当 ，Vc=71m/min，ae=2.8mm

8 ap=41mm，fz=0.08，Kmpc=1.4kw。

切削功率的修正系数：故Pct＜0.8,根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为Pcm=7.5³0.75=5.63kw，故Pcc＜Pcm 因此所决定的切削用量可以采用。

ae=2.8mm，Vf=80m/minn=160r/min，Vc=25.1m/min，fz=0.0625mmm/z。 ⑥ 基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5，

Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min），L1+△=14mm。 2.精铣

① 选择刀具：刀具与上道工步是同一把刀。 ② 切削用量

精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度 ae＝0.2mm，ｆ＝0.6。

③ 决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根据X62W型铣床说明书选n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z ④ 基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm 2.3.6 铣削8+0.030mm槽

1.加工工件尺寸：8+0.030mm, 长度L=40mm 2.加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却

3.机床：X62W ① 选择刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以铣刀精度为精密级K8 铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15° ao=12° an=6°Z=16 ② 选择切削量

由于槽的深度为8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm 由《切削用量简明手册》表3.3确定f=0.15-0.3mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z ③ 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中。

④ 决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由《切削用量简明手册》3.27的公式

9 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)²Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)²Kv =82.86m/min n=1000³Vc/do=1000³82.86/3.14³63=418.87r/min 根据X62W型铣床说明书选nc=375r/min 实际速度Vc=donc/1000=74.2m/min 选Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根据X62W型铣床说明书选选Vf=110mm/min fzc=110/375³16=0.018mm/z ⑤ 机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.28 公式

圆周力fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapfzxfyFaeVFZ/doqFnWF)KFC =30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2³103=15.9N•M Pc=FcVc/1000=1.18km 根据X62W型铣床说明书，功率足够。

⑥ 基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm 2.3.7 铣宽为180+0.12mm槽

加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm 由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm，

① 选择刀具

铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15° ao=12°an=6°Z=24 ② 选择铣削用量

由于槽的宽度为18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm 由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.5mm/r

10 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z ③ 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中。

④ 确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由《切削用量简明手册》3.27的公式

Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)²Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)²Kv =98.6m/min n=1000³Vc/do=1000³98.6/3.14³100=314r/min 根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min 实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据X62W型铣床说明书选选Vf=150mm/min fzc=150/300³24=0.020mm/z ⑤ 基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)•i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走两次)

3 夹具设计 3.1 夹具设计 1.定位基准的选择

由零件图可知，其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面（A）为定位基准。因此选用工件以加工右端面（A）和花键心轴的中心线为主定位基准。

2.定位误差分析

由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。

3．夹具设计及操作说明

如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,

11 以便装卸,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于铣削加工。结果，本夹具总体的感觉还比较紧凑。

夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以有利于铣削加工。

结束语：通过课程设计熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。

课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。

致 谢

在论文的撰写和资料搜集期间，前人的资料对我提供了莫大的帮助，这里表示感谢。值此即将完成学业之际，我要衷心地感谢我的老师在学习和生活中给予我谆谆教诲和悉心的关怀。在论文的选题、研究以及撰写过程中，自始至终得到了导师的精心指导和热情帮助，其中无不凝聚着导师的心血和汗水。导师严谨求实和一丝不苟的学风、扎实勤勉和孜孜不倦的工作态度时刻激励着我努力学习，并将鞭策我在未来的工作中锐意进取、奋发努力。导师的指导将使我终生受益。

本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。

通过此次设计，使我基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。

总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。

衷心感谢对我的毕业设计进行评审的各位老师，感谢对论文的指导和提出的宝贵意见！

最后，向所有关心和帮助过我的人们致以衷心的感谢！

参考文献

[1] 孟宪栋，刘彤安.《机床夹具图册》.机械工业出版社，2007.7.[2]赵家齐.《机械制造工艺学课程设计指导书》.北京机械工业出版社.1994.[3]艾兴 肖诗纲.《切削用量简明手册》.机械工业出版社.2004.2.1.[4]李益民.《机械制造工艺设计简明手册》.机械工业出版社.2003.1.20.[5]王先逵.《机械制造工艺学》.机械工业出版社.2008.8.1.

《夹具设计心得体会.doc》

将本文的Word文档下载到电脑，方便收藏和打印

推荐度：

点击下载文档