1、目錄1 夾 具設計簡介 11. 1零件 在工藝 規程 11. 2機床 夾具的 功能 11. 3機床 夾具應 滿足 的要求 21. 4設計 已知條 件 22 夾具的結構設計 3 2 . 1 設 計 機 床 夾 具 前 的 準 備 工 作 32. 2 確定 機床夾 具的 結構方案 4 2. 3 繪制夾具裝配圖 4 2. 4 繪制夾具零件圖 5 3 夾 具 精 度 的 驗 算 73. 1 定位誤 差的 分析與 計算 7 4 課 設說明 84. 1 設計 方案的 論證 9 4. 2 設計 方法手 段與 結果 94.3 形成的論點 104.4 儀器設備 114.5 結論 12 5 致謝與感想 125.1

2、 致謝 135.2 感想 13 6 參考文獻 146.1 參考圖書 14沈陽理工大學課設說明書1 夾具設計簡介1.1 零件在工藝規程規程制定之后，就要按工藝規程順序進行加工，加工中除了需要機床，刀具，量具 外，成批生產是還要用機床夾具。它們是機床和工件之間的聯系裝置，使工件相對于機 床或刀具獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以 機床夾具設計是裝備設計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一。1.2 機床夾具的功能1.2.1 保證加工精度工件通過機床夾具進行安裝，包含了兩層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲 得正確的位置， 稱為定位 ; 二是通過家駿技工是

3、工件的既定位置在加工過程中保持不變， 稱為夾緊、這樣，就可以保證工件加工表面的位置精度，且精度穩定。1.2.2 提高生產率使用夾具來安裝工件，可以減少劃線，找正，對刀等輔助時間，采用多件，多工位 夾具，以及氣動，液壓動力基金裝置，可以進一步減少輔助時間，提高生產率。1.2.3 擴大加床的使用范圍有些機床夾具是指上是對機床進行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍。 如在車床床鞍上暗訪鏜模夾具，就可以進行箱體零件的孔系加工。1.2.4 減輕工人的勞動強度，保證生產安全。1.3 機床夾具應滿足的要求。1.3.1 保證加工精度沈陽理工大學課設說明書這是必須做到的最基本要求，其關鍵是正確的定位，夾緊

4、和導向方案，夾具制造的 技術要求，定位誤差的分析和驗算。1.3.2 夾具的總體方案應與年生產綱領相適應 在大批量生產時，盡量采用快速，高效的定位，夾緊機構和動力裝置，提高自動化 程度，符合生產節拍要求，在中，小批量生產時，夾具應有一定的可調性，一適應多品 種工件的加工。1.3.3 安全，方便，減輕勞動強度機床夾具要有工作安全性考慮， 必要時加保護裝置、 要符合工人的操作位置和習慣， 要有合適的工件裝卸位置和空間，時工人操作方便、大批量生產和加工笨重時，更需要 減輕工人的勞動強度、1.3.4 排屑順暢機床夾具中積累切屑會影響到工件的定位精度， 切屑的熱量時工件和夾具產生熱變 形，影響加工精度，清

5、理切屑將增加輔助時間，降低生產率。因此夾具設計中要給予排 屑問題充分的重視。1.3.5 機床夾具應有良好的強度，剛度和結構工藝性 加床夾具設計時，要方便制造，檢查測，調整和裝配有利于提高夾具的制造精度。1.4 設計已知條件本次課設是要為此圖中的銑 18 槽的夾具，最終實現將工件定位，更加精確和方便的完 成工作。沈陽理工大學課設說明書2 夾具的結構設計2.1 設計機床夾具前的準備工作2.1.1 明確工件的生產要求工件的年生產量是確定機床夾具總體方案的重要依據之一。 如工件的年生產量很大， 可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設計方案，采用此方案時，機床夾具 的結構較復雜，制造成本較高；如

6、工件的年生產量不大，可采用單件加工，手動夾緊的 設計方案，以減小機床夾具的結構復雜程度及夾具的制作成本。2.1.2 充分理解工件的零件圖和工序圖 零件圖標出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，他決定了工件在 機床夾具中的放置方法，是設計機床夾具總體結構的依據。工序圖給出了零件本工序的 工序基準、以加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準、已加工 表面、決定了機床夾具的定位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位 方案的選擇依據六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要頂六個自由 度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是選擇機床，刀具的依據。確定夾緊

7、機構要 依據零件的外形尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構不能與沈陽理工大學課設說明書刀具的運動軌跡相沖突。2.2 確定機床夾具的結構方案2.2.1 選擇定位原件根據工序圖給出的定位原理方案，按有關標準正確選擇定位元件或定位元件的組 合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位 元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。2.2.2 選擇夾緊機構（ 1） 夾緊力的方向：夾緊力的要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能是工件有脫離定位 表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產生變形。（ 2） 夾緊力的作用點：夾緊力的作用點應該選擇

8、在定位元件支撐點的作用范圍內，以及工件剛度高的位 置。確保工件的定位準確、不變形。（3）選擇夾緊機構：在確定夾緊力的方向、作用點的同時，要確定相應的夾緊機構。確定夾緊機構要注 意以下幾方面的問題： 安全性 夾緊機構應具備足夠的強度和加緊力，以防止意外傷及夾具操作人員。 手動夾緊機構的操作力不應過大，以減輕操作人員的勞動強度。 夾緊機構的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。 手動夾緊機構應操作靈活、方便。（4）夾緊力的大?。荷蜿柪砉ご髮W課設說明書夾緊力的大小一般按靜力平衡條件計算，計算出夾緊力為理論夾緊力。為保證工件 裝夾安全可靠，實際夾緊力應等于理論夾緊力乘以系數K，一般 K=1.52.5 。

9、各種典型夾緊機構的計算方法可參閱機床夾具手冊 。2.2.3 機床夾具的總體形式 ： 機床夾具的總體形式一般應根據工件的形狀、大小、加工內容及選用機床等因素來 確定。（1）選擇導向裝置： 導向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導向套、鏜套、對刀裝置、對定 裝置等，這些裝置均已標準化，可按標準選擇。（2）確定聯接體： 聯接體是將裝置與夾具體聯接的工件，設計時主要考慮聯接體的剛性，合理布置聯 接體的位置，給定位元件、加緊機構留出空間。（3）確定夾具體：夾具體一般是設計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀） ，保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構和聯接體，并于機床可靠聯接。2.3 繪制

10、夾具裝配圖（1）裝配圖應按照國家標準盡可能 1：1 地繪制，三視圖要完整清晰的表示出夾具的 主要結構及夾具的工作原理。（2）視工件為透明體，用雙點畫線畫出主要部分（如輪廓，定位面夾緊面和加工表沈陽理工大學課設說明書面）。畫出定位元件、夾緊機構、導向裝置的位置（3）按照夾緊狀態畫出夾緊元件和夾緊機構。（ 4）畫出夾具體及其他聯接用的元件（聯接體、螺釘等） ，將夾具各組成元件聯成一 體。（5）標注必要的尺寸、配合、公差等 夾具的外形尺寸，所設計夾具的最大長、寬、高尺寸。 夾具與機床的聯系尺寸，即夾具在機床上的定位、國定尺寸。如車床夾具的莫氏硬 度、銑床夾具的對定裝置等。 夾具與刀具的聯系尺寸，如用

11、對刀塊對刀時塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的 尺寸即公差。 夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類。 各定位元件之間，定位元件與導向元件之間，各導向元件之間應標注裝配后的位置 尺寸和形位公差。（6）標注技術條件。定位元件的定位面間相互位置精度。定位元件的定位表面與夾具安裝基面的位置精度。 定位表面與導向元件間的位置精度。導向元件工作面間的位置精度。（7）對零件編號，填寫標題欄和零件明細表。每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產活動中，生產沈陽理工大學課設說明書部件按零件編號生產、查找工作。 完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設計者、比例等。 完整填寫明細表

12、，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填 寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。2.4 繪制夾具零件圖 ： 對裝配圖中需加工的零件圖均應繪制零件圖，零件圖應按制圖標準繪制。視圖盡可 能與裝配圖上的位置一致。（1）零件圖盡可能按 1：1 繪制。（2）零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術要求應根據裝配圖上的配合種類、位置精 度、技術要求而定。（3）零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應標注完整3 夾具精度的驗算3.1 定位誤差的分析與計算3.1.1 定位誤差（1）工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的 大小，它是由三部分

13、因素產生的；（2）夾具帶著工件安裝在機床上，相對機床主軸（或刀具）或運動導軌的位置誤差， 也稱對定誤差。（3）加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統的受力，受熱變形，切削振動等原 因引起的誤差。沈陽理工大學課設說明書其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。3.1.2 產生定位誤差的原因（1）平面定位情形，夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反應 到被加工表面的位置上去，所產生的定位誤差稱之為基準轉換誤差。（2）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。（3）導向元件，對刀元件與定位元件間的位置誤差。（4）夾緊力使工件或夾具產生變形，產生位置誤差。（5

14、）夾具在機床上的安裝誤差。（6）定位元件與定位元件間的位置誤差。沈陽理工大學課設說明書4 課設說明4.1 設計方案論證（1）首先根據已知工件的需要，選擇加工機床，應選用鉆床加工比較合理，因此加工 方向式垂直與水平面的。（2）然后工件主要定位部分為右端面的兩個直徑為 12 的孔，這樣我設想用 V型塊夾緊 在大小端面的交接處（大于軸頸的大端面大端面緊貼在 V 型塊的端面），這樣可以多限 制二個自由度，加上 V 型塊本身能定位的四個自由度，這樣由于工件的形狀使得一個V型塊就共限制了六個自由度， 正好滿足六點定位原理， 所以這里就是選擇 V 型塊的優點。（3）最后將 V型塊先固定在一塊底板上， 利用內

15、六角螺釘和定位銷定位和夾緊， V 型塊 把工件定位后，可利用移動壓板來對工件進行夾緊，工件的夾緊力的方向應該垂直與工 件的軸線方向，作用點為軸的切點。4.2 設計方法手段與結果（1）首先對工件的加工要進行分析，已知工件為大端面的階梯軸，在大端面上銑處30的槽，根據工件的形狀和加工要求，我認為采用立式銑床比較合理。（2）然后，根據六點定位原理，選用 V 型塊夾緊在大小端面的交接處（大于軸頸的大 端面大端面緊貼在 V 型塊的端面），這樣可以多限制二個自由度，加上 V型塊本身能定 位的四個自由度，這樣由于工件的形狀使得一個 V 型塊就共限制了六個自由度，正好滿 足六點定位原理，由于限制了六方自由度，

16、所以只需要將工件夾緊就可以進行加工了， 在垂直方向上進行夾緊，可以利用移動壓板，進行夾緊，因為移動壓板簡單使用，而且 不影響加工過程，所以最總選擇移動壓板進行夾緊。（3）最后，對整個夾緊方案分析得出，定位約合六點定位原理，夾緊工件穩定，所以沈陽理工大學課設說明書此夾具設計可行。4.3 形成的論點(1) 在設計過程中，我開始只利用了一個 V 型塊進行定位，但在后來的分析中我發現， 工件的軸的長度遠大于我所用的 V 型塊的長度，所以我決定選用二個 V 型塊并排擺放， 共同定位元件(2) 設計過程中我采用了一個移動壓板，因為 V 型塊已經限制了六個自由度，只需要 對工件進行夾緊就可以滿足要求，這樣我

17、在后來的設計中又加入了一個移動壓板。(3) V型塊有 120度，90度， 60度三種，但我選用了 90度的 V型塊，因為 90度的 V 型塊精度和穩定性居中，應用最多。4.4 儀器設備1)墊圈 2個材料： 20 鋼或 45鋼2)移動壓板 2個材料： 45 鋼標準如下圖：3)內六角螺釘 4個材料：鋼件4)雙頭螺柱 2個材料：鋼件5)雙頭螺母 2個材料：鋼件標準如下圖：6)墊板 1個材料： 45 鋼7)定位銷 2個材料：鋼件10沈陽理工大學課設說明書徑）4040186179464520819116.67M62.5565022122214184520818848502210221299M836660

18、602514271710101461070281230171110M1048880301636231270321430151.5612801635201412M125101010018453015120362255432580183515616100402244241816M166121212025543618160453074542351002242181020120502552302220M2071515160307248252005535926840移動壓板標準螺紋規格 DM3M4M5M6M8M10M12(M14)M16(M18)M20(M22)M24(M27)M30M36damax356791113151720222426293239dwmin5679121517202325283132384351emin68911182023273033374045516111沈陽理工大學課設說明書14smax67810131618212427303436414655cmax0011111111111111m(max)六 角 螺 母23557811131516181922242631薄 螺 母2233456789101112141518技術要求材料機械性能等級螺