钻床夹具毕业设计论文说明书

钻床夹具毕业设计论文说明书（精选6篇）

钻床夹具毕业设计论文说明书 篇1

前言

机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械设计制造及其自动化专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于：

(1)学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。

(2)为了开阔视野，掌握制造技术最新发展，开阔专业视野，培养复合型人才，促进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制造技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械设计方面的理论知识。

(3)使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。

零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破坏，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在生产中应用十分广泛。

第1章 夹具的发展概况

机床夹具实在金属切削中用以准确地确定工件位置，并将其牢固地加紧，以接受加工的工艺装备。

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。

1、机床夹具的现状

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

2、现代机床夹具的发展方向

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。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。

（4）柔性化 指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。

第2章 夹具设计

2.1 夹具的功用

（1）稳定地保证工件的加工精度

用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置由夹具保证，不受工人技术水平的影响，因此可使一批工件的加工精度保持一致。

（2）提高生产率

使用夹具装夹工件方便、快捷，工件不需要划线、找正，可显著地减少辅助工时；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效的夹紧机构，进一步提高劳动生产率。

（3）扩大机床的使用范围

有些机床夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上安放镗模家具，就可以进行箱体零件的孔系加工。

（4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。

2.2 夹具的设计

2.2.1.设计前的准备工作

（1）明确工件的年生产纲领

它是夹具总体方案确定的依据之一，决定了夹具的复杂程度和自动化程度。

根据零件的工序要求，为单件小批量生产，从经济性和实用性综合考虑，采用手动夹具即可满足加工要求。

（2）熟悉工件零件图和工序图

已知待加工件如下图2-1所示，零件材料为HT200，加工B向2-Ф8通孔。（前工序已将各尺寸加工完成）

（3）了解工艺规程中本工序的加工内容

机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额、同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体反感、操作、估算加紧力等方面必不可少的。

2.2.2加工方法

本工序是转2-Ф8的通孔，选择的机床是摇臂转床，采用手动夹紧机构。

12.52A358612.5?55?35H80.0***410R601756.3B2XM8 7H120R96020B412.5C1114R65070±0.1190±0.230 图2-1 工件视图

2.3.总体方案的确定

2.3.1定位方案

工序图只是给出了原理方案，此时应根据仔细分析本工序的工序内容及加工精度要求，按照六点定位原理和本工序的加工精度要求，确定具体的定位方案和定位原件。

根据本工序的加工内容，在摇臂钻床上已A面和孔Ф

35、Ф12钻2-Ф8通孔，采用一面两孔的定位方案。Ф35H8孔定位元件是短圆柱销，限制两个自由度，Ф12H8孔定位元件是菱形销限制一个自由度，与Ф35H8孔配合限制一个自由度，A面的定位元件是大平面限制三个自由度，符合六点定位原理的要求。如下图2-2所示：

12.515

图2-2 一面两孔定位

1-菱形销 2大平面 3短圆柱销

2.3.2选择定位元件，设计定位方案

为了更好的选择定位元件应注意以下问题：

1.定位元件（机构）设计和布置应保证工件定位稳定，并有足够的刚度。2.定位元件的材料和技术条件应确保定位精度的稳定性和使用的持久性。

3.多数定位元件已标准化，选择标准件或标准结构可简化夹具的设计制造成本。

2-3短圆柱销

2-4菱形销

2.3.3.夹紧方案的设计和压紧装置的选择

在机械加工工程中，工件的定位和夹紧是相互联系的两个工作过程。工件定位后，必须采用一定的装置把工件压紧在定位元件上。从而使工件在加工过程中，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而发生位置变化或产生振动。

因此为了确定比较合理的夹紧方案，按如下步骤设计夹紧方案。

（1）根据工件形状、大小、加工要求、定位装置的结构和布置情况，确定加紧点和作用方向。

（2）分析工件的受力情况，确定夹紧力的大小。

（3）按所需夹紧力，并根据生产批量，选择或设计夹紧装置。

结合加工零件的具体情况，在分析考虑以上分析的基础上确定本加工零件的夹紧方案如2-5图所示：

图2-5 夹紧方案示意图

夹紧置除了要求能将工件夹紧压牢之外，还对工件的加工质量、生产效率、生产成本及操作工人的劳动强度等均有较大的影响。因此，在设计夹紧装置时应满足以下要求：

（1）夹紧过程中，必须保证定位的准确可靠，即不破坏原有的定位。

（2）夹紧力要适当，既要保证工件在整个加工过程中位置稳定不变，振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。

（3）夹紧装置的目的自动化和复杂程度应与生产类型相适应，在保证生产效率的前提下，其结构要力求简单，工艺性好，便于制造和维修。

（4）夹紧装置应具有良好的自锁性能。（5）夹紧装置得到操作应当方便，安全，迅速。

根据以上对夹紧机构的要求和钻床夹具的主要技术要求，本设计采用的夹紧机构比较简单，如图2-6所示。

2-6 快速螺旋夹紧机构

2.3.4 导正装置的选择

刀具的导向是为了保证孔的位置精度，增加钻头的支撑以提高其刚度，减少刀具的变形，保证孔加工的位置精度，常用的几种钻套如下图所示。

图2-7固定钻套（A型）图2-8可换钻套 图2-9快换钻套

图示钻套均已标准化，设计时可以查夹具设计手册。本次设计由于加工方式只有钻一道工序，属于单件小批量生产，故选用A型固定钻套，可直接压入钻

模中，过盈配合，定位精度高，结构简单。如下图2-10所示

图2-10 固定钻套 2.3.5钻模板设计

钻模板是供安装钻套用的。要求有一定的强度和刚度，以防止由于变形而影响钻套的位置精度和导向精度。按其与夹具体的连接方式不同，可分多种形式。根据生产纲领要求，本工序采用固定式钻模板，固定在夹具体上不可移动，因此加工孔氏可获得较高的位置精度。钻模板如下图2-11所示：

2-11 转模板 2.3.6.夹具体的设计

夹具体是整个夹具的基体和骨架，组成夹具的各个零件、机构等都要安装在上面。通过对夹具上各组成件的分布情况、零件形状、尺寸以及加

工性质的考虑，采用铸造夹具体，铸造夹具体的优点是可铸出复杂形状，工艺性好，并具有较好的抗压强度、刚度和抗振型。夹具体如2-12图

夹具体应满足以下几点计算要求： 1)应有足够的强度和刚度； 2)力求结构简单及装卸工件方便 ； 3)结构工艺形好； 4)排屑切屑要方便； 5)在机床上安装稳定可靠； 6)具有适当的精度和尺寸稳定性 根据以上要求所设计的夹具体如下图所示：

2-12 夹具体

第3章 夹具装配图上的尺寸和技术条件

夹具装配图上应标注必要的尺寸和技术要求，主要目的是为了检验本工序零件加工表面的形状，位置和尺寸精度在夹具中是否可以达到，为了设计夹具零件图，也为了夹具装配和装配精度的检测。

3.1.夹具装配图上标注的尺寸

（1）夹具总体外形轮廓尺寸，总长425mm，总宽246mm，总高326mm。

（2）夹具与钻模套导向的配合关系，如夹具与钻模套所需的配合Φ15H7/n6。

（3）各定位元件之间，定位元件与工件之间，与家具体之间装配后的位置尺寸及公差，如圆柱销与孔配合为Φ35H7/n6，菱形销与孔配合为Φ12H7/r6。

（4）上述联系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相应公差的1/3-1/5,最常用的是1/3，此次采用的是1/3。

如两个孔φ12之间尺寸是70±0.11，孔φ12到φ35H8的尺寸为90±0.2，则可以选择菱形销的中心线到专用长销的尺寸为162±0.1。

3.2.夹具装配图上应标注的技术要求

夹具装配图上应标注的技术要求包括：相关元件表面间的位置精度，主要表面形状精度等。

（1）钳工配做销；

（2）定位大平面与夹具体基准平面间的垂直度为0.05mm；（3）钻模孔与夹具体基准平面间的垂直度为0.05mm；（4）圆柱销的轴线与定位大平面间的平行度为0.02mm。夹具总装配图如3-1所示：

3-1夹具装配图

第4章 夹具零件图上的尺寸和技术条件 零件图上应标注必要的尺寸和技术要求，标注的主要目的是保证夹具体各个零件之间的尺寸要求和安装配合后的精度要求，也是为了各夹具零件加工后进行安装配合能满足制造工件的要求，本设计所画夹具零件图为夹具体。

4.1 夹具零件图上标注的尺寸

(1)夹具体的外形尺寸，总长为425m，总宽246mm，总高42mm。

(2)夹具体上各螺纹孔之间的位置尺寸要求，定位销的配做精度要求。

4.2 夹具零件图上应标注的技术要求

(1)零件图中必须用规定的代号、数字和文字简明地表示出在制造和检验时所应达到的技术要求。

(2)夹具体零件图需要标注必要的表面粗糙度、形位公差、极限配合等技术要求，以满足加工精度。夹具体零件示意图如图4-1所示

图4-1 夹具体零件示意图

第5章 设计论证

5.1 设计方案论证

（1）根据所给工件的需要，选择加工机床，选用立式钻床加工比较合理。

（2）然后工件主要定位部分为两个φ8的孔，工序要求以A面和φ35，φ12孔进行定位。根据提供的要求一面两孔，用一面两销定位，正好满足六点定位原理且结构简单，所以这里就是选择一面两销的优点。

（3）最后将专用长销先固定在平面上，以平面、长销和菱形销进行定位。一面两销把工件定位后，可利用螺旋夹紧机构来对工件进行夹紧，工件的夹紧力的方向应和工件待加工孔的轴线方向垂直，并保证该轴线和夹具体底面有一定的平行度要求。

5.2 设计方法与结果

（1）根据加工要求，钻两φ8孔，选用摇臂钻床。

（2）工序要求以A面和φ35，φ12孔进行定位。根据提供的要求一面两孔，用一面两销定位。大平面限制三个自由度，圆柱销限制两个自由度，菱形销限制一个自由度，工件完全定位，符合六点定位要求。

（3）工件定位后，利用快速螺旋夹紧机构进行夹紧，夹紧简单而迅速，满足操作要求

课程设计心得

通过这次课程设计实训，使我对机械装备课程有了更进一步的了解。装备在现在工业中有着重要的作用，当然，我们现在对机械设计只不过时一个初步的了解，这门课程还有更多的知识等着我们去学习，在这两周短暂的课程设计里，我学会了一些机械设计的最基本的理论，同时也对机械装备产生了浓厚的兴趣。在这次课程设计过程中，我发现自己还有很多不足之处，在设计和计算过程中也出现了各种各样的错误，在同学和老师的帮助下也都尽量改正了，虽然还存在或多或少的问题，这也是我今后努力的方向，我会继续努力学习，来丰富自己的知识。

在这段时间的不懈努力下，我了解了在课程设计中应注意的问题： 注意与工艺规程的衔接，夹具设计应和工序设计统一。所需设计的夹具绝大多数用于零件加工的某一特定工序。在工艺设计环节中，对该工序的设计已要求设计其定位与夹紧方案，因此夹具设计的具体内容应与工序设计保持一致，不能相互冲突。

设计时要有整体观念。夹具设计有其自身的特点：定位、夹紧等各种装置在设计前是分开考虑的，设计后期通过夹具体的设计将各种元件联系为一个整体。

设计中应学习正确运用标准与规范对于国家标准的规范要严格要求和执行。夹具设计过程中选择各种功能元件时应注意尽可能选用标准件，减少非标准件的设计制造工作量，降低夹具成本。

致谢

在老师和同学的共同努力下，完成了夹具课程设计。我们花费的时间很长，因为这是同学第一次进行这样的课程设计。虽然过程中我们遇到了遇到困难，但是在张老师的指点下，同学们都的十分的努力。我们这次终于把我们所学的知识运用到现实中来了，这对同学们加深对课本知识的理解很有好处。同学学会了对于不同的待工件设计不同的夹具，对于夹具的各种标准件都学会了如何查标准件手册、如何使用它们。这些都是因为老师的帮助，我们才能完成的。在这里真心感谢张老师。

经过前段时间的辛辛苦苦，我受益匪浅。这次课程设计把我们所学的专业知识有机的结合在了一起，并在现实生活现实得以应用。这让我们加深对课本知识的理解的同时，又让我们学会并掌握夹具，专用夹具设计的一般基本方法和步骤。培养独立设计和思考能力，为后续的专业课程毕业设计打好基础，做好准备，并为以后的工作打下坚实的基础，收获确实不小。

这次课程设计让我对机械装备设计有了进一步的了解，并对机床夹具有所了解。并收获了很多，给即将踏入工作岗位我们一次很好的锻炼机会。在此我要特别感谢院系领导给我们这次机会，再次感谢张老师在百忙之中给我课程设计导，衷心地说一句 “老师您辛苦了”。

参考文献

[1] 《机床夹具图册》

孙已德

编著

机械工业出版社 [2] 《机床夹具设计》

肖继德 陈宁平

主编

机械工业出版社 [3] 《现代机床夹具设计》 吴 拓

编著

化学工业出版社

[4] 《机床夹具设计手册》 徐弘本

主编

辽宁科学技术出版社 [5] 《机床夹具图册》 孟宪栋

主编

机械工业出版社 [6] 《机床夹具设计》

[7] 《机械制造装备设计》

王启平

主编 赵雪松 任小中 于 华 编著 17

哈尔滨工业出版社 华中科技大学出版社

钻床夹具毕业设计论文说明书 篇2

组合机床夹具的结构和性能, 对组合机床的配置方案选择有很大的影响。所以夹具设计是整个组合机床设计的重要部分之一。

1 夹具设计和工艺规程

1.1 零件的分析

根据图1知:螺纹孔的位置精度为±0.20mm。为了保证加工精度, 钻螺纹底孔位置精度应比螺纹底孔的位置精度提高±0.15mm。三面中, 若以小面为后面, 则左面要求加工螺纹底孔13个, 其中6.7 (M8) 孔6个 (盲孔4个) , 8.5 (M10) 孔6个 (盲孔) , 10.2 (M12) 孔1个 (盲孔) , 右面要求加工螺纹底孔16个和四个固定孔, 其中6.7 (M8) 孔16个 (盲孔) , 13孔4个, 后面要求加工螺纹底孔10个, 其中6.7 (M8) 孔8个, 8.5 (M10) 孔2个 (盲孔) , 共计三面43孔, 要求同时加工。

1.2 确定毛坯制造形式

被加工零件毛坯为铸铁件, 材料为HT200, 硬度为HB150-200。工件的自大轮廓尺寸为:长522±0.25mm, 高176±0.1mm, 宽300mm, 机体外形近似为长方体。工件壁厚均均匀, 刚性较好。由于加工为钻削, 切削力较稳定, 加工孔直径较小, 不会引起工件变形。钻削时产生的切削热对加工精度也不会产生影响。

1.3 定位基准及夹紧点的选择

正确选择定位基准是确保加工精度的重要条件。本道工序是在机体的六个面精铣加工之后进行的, 定位基准采用“三面定位”的方式。工件的底面与夹具支承面接触定位, 可消除z轴移动, x、y轴转动三个自由度, 由于接触面较大, 定位稳定可靠, 是主要定位基面, 以右面为导向定位基准面, 可消除x轴移动和z轴转动两个自由度, 以小面作为止推定位面可消除y轴移动自由度, 通过三面定位消除了工件的六个自由度, 使工件获得完全定位。夹紧力的方向是由上而下。由于夹紧力较大, 故采用四个夹紧点, 以使夹紧力分布均匀, 使夹紧点均匀布置在箱体的外壁上, 直接对准夹具支承面, 减少了工件的夹紧变形, 有利于保证加工精度。

1.4 定位方案和定位元件

本夹具的定位方案为“三面定位”。为了保证留有一定的排屑空间, 选用60mm的支承板, 材料为20Cr, 且工作面渗碳淬火, 硬度为HRC59.为了防止夹紧变形, 将两条支承板布置在夹紧点的正下方, 工件的箱壁处。

侧定位板, 也选用20Cr钢制造, 同时在工作面渗碳淬火, 硬度为HRC59, 左右两侧定位板的工作间距为301mm, 即在工件的两侧共留有1mm的间隙, 使导向准确。

后止推定位块选用45钢, 淬火硬度HRC48-50。各定位元件在装配时需要调整修配, 在左侧安装一个凸轮压紧机构, 可使横向定位可靠;前端面装端面压板, 保证纵向定位可靠, 同时可承担一部分由后主轴箱产生的切削轴向力, 以减小压紧力。

1.5 夹紧机构的选择

在综合比较各种机动夹紧方式后, 决定选用液压夹紧方式。因为液压夹紧具有操作简便、动作平稳、易于集中控制、程序控制和实现工序自动化、工作压力高 (一般为30-50bar) 、油缸结构尺寸小、元件便于标准化等优点。而且本机床为液压驱动, 配有液压站, 采用液压夹紧系统可不比另外配置动力源。且使夹具结构简单、紧凑。初步选定夹紧机构为在夹具的上盖内布置两个液压油缸直接联接两个浮动压板, 自上而下进行夹紧工作。

1.6 夹紧力计算

本机床夹紧点选择在定位支承面上, 并在工件刚性最好的部位, 即工件的外壁, 可保证工件夹紧变形最小。

由前面的分析可知, 夹紧力和切削力的方向互相垂直, 切削力是靠夹紧力所产生的摩擦力来消除的, 虽然工件较重, 且工件重力与夹紧力同向, 也可以抵消一部分切削力, 但所需的夹紧力还是较大的。

在计算所需夹紧力之前, 先将各面的切削力合成, 求出其合力的大小及合力的位置, 以便确定夹紧力。

左边合力。坐标取自定位面, 以水平方向为x轴, 垂直方向为y轴, 各力分别为[P1 (x1, y1) ]:767 (25, 21) ;767 (115, 21) ;1133 (258, 21) ;1133 (346, 18) ;1133 (490, 18) ;1133 (490, 18) ;1133 (490, 155) ;1133 (346, 155) ;1133 (258, 155) ;767 (115, 155) ;767 (25, 155) ;767 (15, 88) ;767 (125, 88) ;1493 (258, 78) 。

合力的大小为:ΣP=12893 (N) 。合力的坐标位置为 (x, y) :

左面合力在水平方向上偏离工件中心的距离为:522/2-247.1=13.9mm, 在垂直方向上偏离工件中心的距离为:88-86.3=1.7mm。

右面合力 (计算同前) 。合力的大小为:ΣP=19992N。坐标位置为: (212.8, 88)

右面合力在水平方向上偏离工件中心的距离为:522/2-212.8=48.2mm, 在垂直方向上偏离工件中心的距离为:176/2-88=0 (即位于工件中心)

后面合力 (计算同前) 。合力的大小为:ΣP=8402N。坐标位置为: (193, 86)

后面合力在水平方向上偏离工件中心的距离为:300/2-193=43mm, 在垂直方向上偏离工件中心的距离为:176/2-86=2mm

由于切削力均未作用在工件中心, 因此工件在切削力的作用下产生平移、移动和颠覆的趋势, 所以应按这三种情况分别计算所需夹紧力, 然后将计算结果加以比较, 并取较大的夹紧值。

克服工件平移所需的夹紧力:由于工件多面同时受力, 因此应按可能出现的最坏情况来计算所需的夹紧力。根据三面的切削力值, 分析当开始加工时, 由于各滑台的进给阻力不等以及液压系统工作不完全同步等原因, 各动力箱不可能同时切削工件, 左、右主轴箱同时工作时切削力相互抵消了一部分, 但当右主轴箱和后主轴箱同时工作时产生的切削力最大, 即所需夹紧力最大, 此时需要的夹紧力为54214N。

克服工件转动所需的夹紧力为4302N。

由于支承板夹紧点均匀分布在箱体外壁, 且切削力基本位于工件中心, 故产生的颠覆力矩很小, 可忽略不计。

以上分析结果确定夹紧力为54214N。

摘要：本文设计的是一台钻柴油机机体三面43孔的组合钻床。设计专用夹具, 使43个钻头同时加工, 可以大量提高生产效率, 满足生产需求。专用夹具具有夹紧可靠、定位准确的优点, 孔的钻削位置精度可达±0.15mm, 完全可以满足工件加工要求。

关键词：组合钻床,专用夹具,设计

参考文献

[1]王先逵.机械制造工艺学 (上下册) [M].北京:清华大学出版社, 1989.

[2]任家隆, 李菊丽, 张冰蔚.机械制造技术基础[M].北京:高等教育出版社, 2009.

[3]李德庆, 吴锡英.计算辅助制造[M].北京:清华大学出版社, 1992.

[4]赵志修.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社, 1985.

钻床夹具毕业设计论文说明书 篇3

一、Z3040摇臂钻床的电气控制线路及控制原理

图1为Z3040摇臂钻床的电气控制线路图,其控制过程简述如下:

1.主电路分析

控制的电动机共有四台。

Z3040摇臂钻床主运动和进给运动共用一台主电动机M1。加工螺纹时要求主轴能正反向旋转,主轴正反转是采用机械方法来实现的,所以M1只需单向旋转,主电动机功率为3kW,用SBl、SB2实现启动和停止控制,用热继电器FRl作过载保护。

摇臂的升降由升降电动机M2拖动,要求电动机能正反向旋转,M2功率为1.1kW。SB3、SB4分别为摇臂上升和下降按钮,由KM2、KM3控制电动机M2正反转以实现摇臂的升降移动。

立柱、主轴箱与摇臂的夹紧与松开是采用电动机M3带动液压泵,通过夹紧机构实现的。其夹紧与松开是通过控制电动机的正反转送出不同流向的压力油推动活塞带动菱形块动作来实现的。所以,液压泵电动机M3要求能正反向旋转,由KM4、KM5实现正反转控制,M3功率为0.6kW,用热继电器FR2作过载保护。

冷却泵电动机M4只需单向旋转,其功率为0.125kW,由旋转开关SA1直接控制单向旋转。

2.控制电路分析

(1)主轴电动机M1的控制。按启动按钮SB2→接触器KM1吸合并自锁→主轴电动机M1启动运行,同时指示灯HL3显亮。按停止按钮SB1→KM1释放→M1停止,同时指示灯HL3熄灭。

(2)摇臂升降控制。按下上升点动按钮SB3→时间继电器KT线圈得电→KM4、YV同时线圈得电,液压泵电动机M3启动,摇臂松开→SQ2动作,KM2得电、KM4断电→摇臂上升→摇臂上升到位后,松开按钮SB3→KM2和KT同时断电释放→M2停止,摇臂停止上升→由于KT线圈失电,经1~3秒延时,其延时闭合的常闭触点复位→KM5吸合→液压泵电动机反转→压力油经分配阀体进入摇臂的“夹紧油腔”摇臂夹紧。同时,活塞杆通过弹簧片使SQ3的动断触点断开→KM5断电释放→液压泵电动机停止,最终完成摇臂的“松开—上升—夹紧”的整套动作。摇臂的下降由SB4控制KM3,启动M2反转来实现,与摇臂上升过程类似。

其中,摇臂的松开及夹紧到位分别由行程开关SQ2及SQ3的动作发出信号。摇臂升降的上下限位保护分别由SQ1及SQ5实现。KT为断电延时型时间继电器,其作用是在摇臂升降到位后,延时1~3秒再启动M3将摇臂夹紧。

(3)立柱和主轴箱的夹紧与松开控制。SB5和SB6分别为松开与夹紧控制按钮,由它们点动KM4、KM5,去控制M3的正、反转,由于SB5、SB6的动断触点(5-21-22)串联在YV线圈支路中。所以在操作SB5、SB6点动M3的过程中,电磁阀YV断电,液压泵供出的压力油进入主轴箱和立柱的松开、夹紧油腔,而不进入摇臂松开夹紧油腔,进而推动松、紧机构实现主轴箱和立柱的松开、夹紧,同时“松开/夹紧指示灯”HL1或HL2亮。

二、PLC改造Z3040摇臂钻床的设计过程

1.准备好所需的工具、仪表及器材

2.列出输入/输出元件的地址分配

根据图1所示的Z3040摇臂钻床继电器控制线路,找出Z3040摇臂钻床PLC控制系统的输入/输出信号。其中13个输入信号,9个输出信号。照明灯不通过PLC而由外电路直接控制,以节约PLC的端子数。编程元件的地址分配表见表1。

3.画出主电路图及I/O接线图

根据I/O分配结果,考虑将来的发展需要和维护的要求,留有一定的余量,选FX2N-32MR型可编程序控制器实现Z3040摇臂钻床继电器控制线路的改造。绘制主电路和I/O接线图(见图2),在端子接线图中,热继器仍采用常闭触头作输入,停止按钮改用常开触头作输入,使编程简单,输出增加接触器触头的联锁,防止短路事故的发生,接触器和电磁阀用交流220V电源供电,信号灯采用交流6.3V电源供电。增加了急停按钮,提高系统的安全性。

4.画出梯形图

根据Z3040摇臂钻床控制线路的控制要求,其梯形图如图2所示,说明如下:

(1)时间继电器瞬动触点和断电延时触点的处理。本设计的难点在于时间继电器KT的取代。图1中,时间继电器KT有一对瞬动触点和两对断电延时动作的触点,而FX2N-32MR可编程序控制器没有断电延时的定时器触点。对于瞬动触点的处理,可用—个内部继电器来取代,如图3梯形图中的M0,按SB3(X2)、SB4(X3),接通M0。而断电延时动作的触点,是松开SB3或SB4时才开始计时的,那么可以让M0的常闭点去控制内部定时器T0,而为了避免一开始,未按SB3或SB4时,T0也计时,该程序中巧妙地应用了内部继电器M1,M1则可以当作断电延时继电器使用。

(2)停止按钮、行程开关等常闭触点的处理。在继电器控制线路中,停止按钮、行程开关、热继电器等触点都是用常闭点,根据所画的I/O接线图,除热继电器外常闭触点都改为常开点。这样,相应的触点在梯形图中是常闭点,如图3中的X0、X1等。如果这类触点像继电器控制那样仍用常闭点,则在梯形图中的输入点就应用常开点。这样,一旦接通电源,相应的输入点就接通,有输入,常开点闭合。也就是说,这类触点我们在梯形图中看到的是常开的,但它却是闭合的,这样不合乎逻辑思维。

5.程序输入

(1)在断电状态下,连接好PC/PPI电缆。

(2)打开PLC的前盖,将运行模式的选择开关拨到STOP位置,此时PLC处于停止状态,可以进行程序编写。

(3)在作为编程器的PC上,运行MELSOFT系列GX-Developer编程软件。

(4)用菜单命令[工程]-[创新工程],生成一个新项目;或者用菜单命令[工程]-[打开工程],打开一个已有的项目,或者用菜单命令[工程]-[另存工程为],修改项目的名称。

(5)用菜单命令[工程]-[改变PLC类型],重新设置PLC的型号。

(6)用菜单命令[在线]-[传输设置],设置通信参数。

(7)编写Z3040摇臂钻床PLC程序。

6.系统调试

(1)用菜单命令[在线]-[PLC写入],下载程序文件到PLC。

(2)将PLC运行模式的选择开关拨到RUN位置,使PLC进入运行方式。

(3)按下启动按钮SB2,观察电动机M1是否启动,如果能,则说明主轴电动机程序正确。

(4)按下启动按钮SB作按钮SB4。

(6)按下SB5,观察KM4线圈得电,YV线圈不得电,如果能说明立柱和主轴箱松开程序正确。接下SB6,观察KM5线圈得电,YV线圈不得电,如果能,则说明立柱和主轴箱夹紧程序也正确。观察指示灯HL1、HL2灯是否满足要求。

机床夹具设计课程设计说明书 篇4

摘要

机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后进行一次预备训练。此课程设计的目的：（1）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。（2）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。（3）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

此次是对一种大批量生产的拨叉类零件进行钻孔。所设计的夹具必须保证这个通孔的各种尺寸精度，并且以最经济、最省时省力的方法来设计此套夹具。通过对定位误差的分析，确定出采用大端面小心轴定位，夹紧装置采用螺旋压板夹紧机构。

对于我本人来说，希望能通过本次课程设计学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力。

关键字:夹具设计、制图、机械

I

《 机床夹具课程设计 》说明书

目录

摘要..................................................................................................................I 1 设计任务.............................................................................................................1 2 零件的定位.........................................................................................................2

2.1 零件的工艺和精度分析.................................................................................................2

2.2 定位目的及原理.............................................................................................................2 2.3 工件定位的基本原理.....................................................................................................3 2.4 定位方案.........................................................................................................................3 2.5 定位元件的选择.............................................................................................................3 2.6 定位误差.........................................................................................................................4 零件的夹紧装置.................................................................................................5

3.1 夹紧方式的选择.............................................................................................................5 3.2 工件拆装.........................................................................................................................5 3.3 夹具体设计.....................................................................................................................6

4钻床导向装置......................................................................................................7

4.1 夹具结构形式.................................................................................................................7 4.3 导向装置.........................................................................................................................7

总

结...................................................................................................................9 参考文献...............................................................................................................10

《 机床夹具课程设计 》说明书 设计任务

对下图零件钻φ11H7的通孔这道工序进行夹具设计。能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具。

图1-1夹具设计零件图

《 机床夹具课程设计 》说明书 零件的定位

2.1 零件的工艺和精度分析

（1）零件的工艺分析：制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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。

工艺路线：

工序Ⅰ：铣削 铣上表面A面； 工序Ⅱ：铣削 铣下表面B面；

工序Ⅲ：钻削 钻、扩、铰φ23，钻φ6合φ11孔；（本套夹具适合于该工序）

工序Ⅳ：铣削 粗铣、半精铣12mm通槽； 工序V：检查；

（2）零件的精度分析：孔尺寸φ11H7，公差等级为7级 2.2 定位目的及原理

图2-1 工件定位图

工件在夹具中的定位问题，是夹具设计中首先要解决的主要问题，在确定定位方案后，定位基准的选择是一个关键问题，在实际生产中，由于定位基准和定位元件存在制造误差、装配误差、磨损误差等。从而使同批工件在夹具中所占据的位置不同，这种位置变化从而导致加工要素产生误差。

工件在加工前，必须首先使它在机床上相对刀具占有正确的加工位置称为定位。它包括工件在夹具中的定位，夹具在机床上的夹紧、刀具在夹具中的对刀与导引、整个工艺系统的调整等组成环节

工件的定位包括三项基本任务。

《 机床夹具课程设计 》说明书

(1)从理论上进行分析，如何使同一批工件在夹具中占据一致的正确位置。(2)

设计合理的定位方案，选择合适的定位元件。(3)

保证有足够的定位精度。2.3 工件定位的基本原理

在分析工件定位时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，从而使工件在家具中的位置完全确定，即六点定位原理。如图2-1所示是一个梯形且两端为圆弧的工件，欲在该工

件上钻一个通孔。为保证加工尺寸φ11H7，需要限制工件x、y、z、x、y这五个自由度，属于不完全定位。（加工的通孔）2.4 定位方案

工件定位时，作为定位基准的点和线，往往由一些具体的表面来体现，这种表面成为定位基面。定位基面（基准）的分类：

(1)主要定位基面。是限制工件三个自由度的定位基面。一般选择工件上比较大的表面作为主要定位基面。

(2)导向定位基面。是指限制工件的两个自由度的定位基面。一般选择工件上窄长的表面基面，而且两支承点距离应尽量远些。

(3)双导向定位基面。是限制工件的四个自由度的圆柱面。(4)止推定位基面。限制工件的一个移动自由度的定位基面。(5)放转动定位基面。限制一个转动自由度的定位基面。

工件的定位是通过定位基面进行的，因此定位基面的几何形状、尺寸及表面状况在很大的程度上决定着定位方法及所用定位元件选择。

(1)遵循基准重合原则，避免基准不符误差。

(2)尽量用精加工过的表面作为定位基准，以保证有足够的定位精度。(3)应使工件安装稳定，使在加工过程中切削力或夹紧力而引起的变形最小。(4)遵守基准统一原则以减少设计和制造夹具的时间和费用。(5)应使工件定位方便，夹紧可靠，便于操作，夹具结构简单。根据零件及定位元件的特点，故用定位基准为φ23H8孔的轴线和下表面。2.5 定位元件的选择

工件定位方法及其定位元件选择包括定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等，主要决定于工件的加工要求、工件的定位基准和外力作用状况等因素。定位元件的结构形式 1 工件以平面定位

1）平头支撑钉（A型），主要用于精基准定位；球头支撑钉（B型）与粗基准面接触良好，主要用于粗基准；齿纹支撑钉（C型）可防止工件滑动，常用于工件侧面定位。单个为定位一个自由度，三个定位三个自由度。

《 机床夹具课程设计 》说明书

2）光面支撑板（A型），结构简单，便于制造，但沉头孔不易清除干净，在一般作侧面或顶面支撑；带斜槽的支撑板（B型）切削容易清除，一般作为底面支撑。一组支撑板定位三个自由度 2 工件以圆孔定位：

基准，长定位销定位三个自由度，短定位销定位两个自由度。

2）定位心轴定位加工外圆和端面等。长心轴限制工件四个自由度，短心轴限制工件的两个自由度。

3）圆锥销是与工件孔缘接触定位，限制工件三个自由度。3工件以外圆柱表面定位

1）V型块与工件的接触面较长时限制工件的四个自由度。而与工件接触面较短时限制工件的两个自由度。

2）定位套定心精度不高，只适合精定位基面。其内孔轴线为县委基准，内孔面为限位基面

根据零件及定位元件的特点，故采用窄V型块和一组带斜槽支撑板定位。2.6 定位误差

夹具上与工件加工尺寸直接有关的且精度较高的部位，在夹具制造时常用调法来保证夹具精度。夹具的调装包括夹具各组件、元件相对于夹具体的调整装配和夹具相对于机床的调装两方面内容，其调装精度程度决定夹具最终安装误差的大小。

造成定位误差的原因有两个：一是由于定位基准和工序基准（设计基准）不重合，由此产生的基准不重合误差ΔB（或称基准不符误差）；二是由于定位付制造误差造成的定位基准与限位基准不重合，产生基准位移误差ΔY

孔φ11H7定位误差ΔD的分析

工件设计基准与定位基准重合,因此基准不重合误差ΔB=0。由于工件定位基面（外圆柱表明）的直径误差，形成了工件轴心的基准位移误差ΔY，因此基准位移误差

ΔY=

1）定位销主要用于直径在50mm一下的中小孔定位。以孔的轴线作为定位

Tdα2Sin20-(-0.05)0.03535

2Sin45因此尺寸定位误差为ΔD=ΔB+ΔY=0.035mm<1/3T=0.133mm，定位合理

《 机床夹具课程设计 》说明书 零件的夹紧装置

3.1 夹紧方式的选择

设计的过程中采用螺旋夹紧机构，因为工件是在立式钻床上进行加工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此需要在工件的一侧用万能调节压板夹紧，为了方便装拆工件，另一端用螺钉螺母夹紧。基本夹紧机构：

a斜锲夹紧机构

结构特点：斜楔的自锁条件与升角有关；斜楔具有改变加紧作用力方向的特点；斜楔具有增力的作用；结构简单通常用于机械夹紧或组合夹紧机构中，且工件的进度较高。

b螺旋夹紧机构

螺旋夹紧机构机构简单，制造方便，增力较大，夹紧行程不受限制，所以在手动夹紧机构中广泛应用。本次课程设计选用此夹紧方案，夹紧工件为万能调节压板。

c偏心夹紧机构 偏心夹紧机构优点是制造方便，夹紧迅速；缺点是夹紧力较小，自锁性能不好，夹紧行程教小，一边用在切削力不大，无振动的场合，且对夹紧尺寸要求较严的场合。

对装夹装置的基本要求：

① 保证定位准确可靠，不能破坏原有的定位。② 夹紧力的大小要可靠适当。

③ 在保证装夹的前提下机构力求简单，工艺性好，便于制造和维修。④ 具有良好的自锁性能。⑤ 操作方便安全省力。

设计的过程中采用螺旋夹紧机构，因为工件是在立式钻床上进行加工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此需要在工件的一侧用万能调节压板夹紧，为了方便装拆工件，另一端用螺钉螺母夹紧 3.2 工件拆装

V形块定位时，在另一个面上使用弹簧及螺钉连接V形块，装夹工件时，通过弹簧的压力使工件便于装卸，通过螺钉及螺母组合来夹紧，从而便于装卸工件。

在钻床上进行孔所用夹具称为钻床夹具简称钻模。钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生产中，已

《 机床夹具课程设计 》说明书

3.3 夹具体设计

采用铸造夹具体，其工艺性好，可铸造出各种复杂形状，具有较好的抗压强度、刚度和抗震性。夹具底面四边应凸出，使夹具体的安装基面与机床的工作面接触良好。夹具在机床工作台安装，夹具的重心应尽量低，重心越高则支撑面应越大。

《 机床夹具课程设计 》说明书

4钻床导向装置

4.1 夹具结构形式

在钻床上进行孔所用夹具称为钻床夹具简称钻模。钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生产中，已广泛采用钻模来进行加工。钻模的结构形式很多，按工件的结构形状，大小和钻模的结构特点，钻模可分为以下几种：固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和滑柱式。

a固定式钻模，这类钻模在加工过程中固定不动，夹具体上设有安放紧固螺钉或便于夹压的部位，这类钻模主要用于立式钻床加工单孔，或在摇臂钻床上加工平行孔系。

b回转式钻模，用于加工工件上同一圆周上平行孔系或加工分布在同一圆周上的径向孔系。回转式钻模的基本形式有立轴、卧轴和倾斜轴三种。工件一次装夹中，靠钻模依次回转加工各孔，因此这类钻模必须有分度装置。回转式钻模使用方便、结构紧凑，在成批生产中广泛使用。一般为缩短夹具设计和制造周期，提高工艺装备的利用率，夹具的回转分度部分多采用标准回转工作台。

c移动式钻模，这类夹具用于钻中小型工件同一表面的多个孔。

d翻转式钻模是一种没有固定回转轴的回转钻模。在使用过程中，需要用手进行翻转，因此夹具连同工件的重量不能太重，一般限于 ≤8～10kg。主要适用于加工小型工件上分布几个方向的孔，这样可减少工件的装夹次数，提高工件上各孔之间的位置精度。

e盖板式钻模没有夹具体，只有一块钻模板，在钻模板上除了装钻套外，还有定位元件和夹紧装置。加工时，钻模板盖在工件上定位、夹紧即可。盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设在钻模板上，钻模板在工件上装夹，因此结构简单、制造方便、成本低廉、加工孔的位置精度较高。常用于床身、箱体等大型工件上的小孔加工，对于中小批量生产，凡需钻、扩、铰后立即进行倒角、锪平面、攻丝等工步时，使用盖板式钻模也非常方便。加工小孔的盖板式钻模，因切削力矩小，可不设夹紧装置。

f滑柱式钻模是带有升降台的通用可调夹具，在生产中应用较广。滑柱式钻模的平台上可根据需要安装定位装置，钻模板上可设置钻套、夹紧元件及定位元件等。根据以上钻模各自特点，本次选用固定式钻模。4.3 导向装置

1、钻套基本类型：按钻套的结构和使用情况，可分为固定式、可换式、快换式和特殊钻套，前三种钻套均已标准化，可根据需要选用，必要时也可自行设

《 机床夹具课程设计 》说明书

计。本次选择固定式钻套。

2、钻套高度和排屑间隙：

1）.钻套高度H 钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度H越大，刀具的导向性越好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取H =(1~1.5)d。孔径小、精度要求高时，H取较大值H=1.5×7=10.5mm

2.）排屑间隙h 钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙。h值应适当选取，h值太小时，切屑难以自由排出，使加工表面损坏;h值太大时，会降低钻套对钻头的导向作用，影响加工精度。加工铸铁时，h =(0.3~0.7)d;加工钢时，h=(0.7~1.5)d。由于此工件材料为灰口铸铁HT200，h=(0.3~0.7)d=(2.1~4.9)

3、钻套内孔的基本尺寸及公差配合

钻套内孔（导向孔）直径的基本尺寸应为所用刀具的最大极限尺寸，并采用基轴制间隙配合。

《 机床夹具课程设计 》说明书

总

结

经过为期两周的设计，本次夹具设计已经完成。这次设计不但巩固了已学知识，也是对个人能力的一次提高，从零件分析到工艺编制到夹具设计，从设计到加工，真正从头到尾思考了一个完整零件的加工，使自己分析问题的能力得到进一步提高，设计中不但要考虑方法，也要考虑设计后用于实践的成本，以及适用性，因此设计也要和实际相联系，源于实践，处于理论，用于实践。课程设计让我学到了很多知识。书本上的东西毕竟是理论，就像切削三要素的设定，书本上查来的数据跟实际加工的是有差距的，只有不断的实践，才能证明数据的合理性，通过课程设计，也进一步提高了理论联系实际的能力，让我懂得了机械这门工科的实际意义，更加深入的了解机械制造这门课程，让我学到了学习的快乐，同时更让我认识了自身能力的欠缺与不足，在以后的学习工作中，进一步提高自己。最后，感谢老师和同学在这次设计中的给予我的帮助与指导

《 机床夹具课程设计 》说明书

参考文献

夹具课程设计说明书完整版 篇5

洛阳理工学院

课程设计说明书

课 程 名 称 机械制造装配设计

设 计 课 程 钻床夹具设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 B120234 姓 名 朱文换

学 号 B2023402

2014年01月03日 洛阳理工学院

课 程 设 计 任 务 书

机械械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业 学生姓名 朱文换 班级 B120234 学号 B12023402 课程名称： 机械制造装配设计 设计题目： 钻床夹具设计

课程设计内容与要求：

设计内容：

1、钻床夹具装配图一张

2、夹具体零件图一张

3、产品零件图一张

4、课程设计说明书一份

设计要求：

1、设计（装配图按夹具要求设计，相关的配合尺寸要标明，在说明书中要有夹具定位计算，夹紧等方案的选择）。

2、零件图要符合工程图的根据要求，图纸的标题要有材料。

设计（论文）开始日期 2013 年 12月23日 设计（论文）完成日期 2014年 01月03日

指导老师: 张洪涛 洛阳理工学院

课 程 设 计 评 语

机械械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业 学生姓名 朱文换 班级 B120234 学号 B12023402 课程名称： 机械制造装配设计 设计题目： 钻床夹具设计

课程设计片篇幅：

图 纸 共 3 张

说明书 共 17 页

指导老师评语：

年 月 日 指导老师： 洛阳理工学院

目 录

序 言----------------------------

4一、专用夹具设计-----------5

1、设计前的准备工作---5（1）、明确工件的年生产纲领----------------------5（2）、熟悉工件零件图和工序图-------------------5（3）、加工方法---------6

2、总体方案的确定------6（1）、定位方案的选择、比较、确定-------------6（2）、定位精度分析---7（3）、夹紧机构的选择7（4）、导向装置的确定8（5）、夹具体------------9

3、绘制夹具装配图---11（1）、制图比例的选择----------------------------11（2）、定位、夹紧、导向，夹具体绘制-------11

二、夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件-------12

1、夹具装配图上标注的尺寸----------------------12

2、夹具装配图上应标的公差配合-----------------12

3、夹具装配图上应标注的技术要求--------------12

三、夹具零件图上应标注的尺寸和技术条件------13

1、夹具零件图上标注的尺寸----------------------13

2、夹具零件图上应标注的技术条件和技术要求------------------------------13

四、方案设计论证--------14

1、设计思路-----------14

2、设计方法与结果--14

五、设计心得--------------15

六、致谢--------------------16

七、参考文献--------------17 3 洛阳理工学院

序言

机械制造工艺学课程设计是在我们学习了技术基础课和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课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在大学的学习中占有十分重要的地位。本次课程设计以钻床夹具为设计题目，更是考虑到夹具在现代生产中的广泛应用。

钻床夹具（简称夹具）是在机械加工中使用的一种工艺装备，他的主要功能是对别加工工件的定位和夹紧。通过定位，使个加工工件在夹具中占有同一个正确的加工位置；通过夹紧克服加工中存在的各种作用力，使这一正确的位置的到保障，从而使加工过程得意顺利进行。因此，工艺人员的一项日常工作就是设计专用夹具。

夹具作为机械制造业举足轻重的工艺装备，主要表现在能够保证机械加工质量、提高生产效率、降低生产成本、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化和流水线生产。夹具一般由定位装置、夹紧装置、夹具体及其它装置或元件所组成。它在实际生产中的作用也仍旧是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。在机床上加工工业零件时，必须用夹具装好固定所要加工工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已规定好的位置上可靠地固定，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。其主要功能就是完成工件的装夹固定工作。工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。所以，对于夹具的设计练习对于现代生产设计是十分必要的。

关键词： 装备

夹紧

设计

制图 洛阳理工学院

一、专用夹具设计

1、设计准备工作

（1）、明确工件的年生产纲领

它是夹具总体方案确定的依据之一，它决定了夹具的复杂程度和自动化程度。由于本次设计为小批量生产，所以夹具设计自动化要求不高，因而采用立式钻床钻削加工。

（2）、熟悉工件零件图和工序图

工件图应该无遗漏地给出制造零件所需的全部信息，包括几何形状、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度要求、材料和热处理要求、其他特殊技术要求等。

该工件的工件图如图1-1所示：

图1-1 零件图

已知该工件的材料为HT200，加工C面上的孔(其它工序已经加工完成)。

洛阳理工学院（3）、加工方法

了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体方案、操作、估算夹紧力等方面必不可少的。根据加工要求，本道工序的内容是钻C面上的孔，采用立式钻床钻削加工。

2、总体方案的确定

（1）、定位方案的选择、比较、确定

根据本工序的工序内容及加工精度要求，按照六点定位原理和本工序的加工精度要求，拟定几种具体的定位方案和定位元件，并选出最佳方案。

按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。本次设计虽然为小批量生产，但也需要考虑夹具零件的互换性。所以暂定如下两种定位方案：

第一方案：采用一面两销且取甲面为定位面，Φ30H7孔用短圆柱销定位，Φ15孔用固定圆柱销定位，很明显出现了“过定位”，不符合定位要求。第二方案：定位方式仍为一面两销，甲面用大平面，但Φ30H7孔采用固定短圆柱销定位，侧面Φ15孔用浮动菱形销定位，限制工件六个自由度度。综上所述，这次设计采用第二种方案，限制工件六个自由度。（2）、定位精度分析

由于工件的中心距允许偏差为39±0.2mm，而允许误差由三部分组成，其中定位误差为其中之一，另外有对刀误差，安装误差，根据机械设计相关要求，定位误差不能超过允许误差的1/3，所以，首先分析能引起定位误差的因素： 1)、工件定位孔Φ30H7与短圆柱销Φ30k6之间的配合为过渡配合，它们之间产生的定位误差很小，可以忽略不计。

2)、定位销固定板上的定位孔Φ20H7与短定位销Φ20k6之间的配合为过盈配合，它们之间产生的定位误差很小，也可以忽略不计。

洛阳理工学院 3）、菱形销Φ15H7与工件孔Φ15h6之间的间隙虽然会对工件造成转动方向的影响，但是转动轴心与加工孔轴心方向一致，所以即使有误差，也不会影响工件的钻削加工精度，所以此项也可忽略不计。

4）、夹紧固定板与夹具底座之间以螺钉销钉连接，两接触面均为3.2的粗糙度，故夹紧固定板与夹具底座之间的误差很小，亦可忽略不计。

5）、B面定位销固定板与夹具底座之间以螺钉销钉连接，两接触面均为3.2的粗糙度，故B面定位销固定板与夹具底座之间的误差很小，亦可忽略不计。综上所述，满足加工精度要求。（3）、夹紧机构的选择、比较、确定

1）、夹紧力的方向：

夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。所以，本次夹紧力选择垂直于工件定位面。2）、夹紧力的作用点：

夹紧力的作用点应选择在定位元件支承点的作用范围内，以及工作刚度高的位置。确保工件定位准确、不变形。所以，本次加进了的作用点选择在工件上与定位面平行，切间距适中的面上，具体位置见如下图：

图1-2 夹紧力的作用点位置

洛阳理工学院 3）、选择夹紧机构：

在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：

①安全性 夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止以外伤及夹具操作人员。②手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。③夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。④手动夹紧机构应操作灵活、方便。

确定夹紧力的方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，估算夹紧力大小，要选择和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较，确定后，正式设计时也可能在具体结构上作一些修改。夹紧方案选择了对称联动夹紧机构。如下图所示：

图1-3 对称联动夹紧机构 洛阳理工学院（4）、导向装置的确定

导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择，为提高加工效率，便于替换，选择快换导向套加工工件。如下图所示：

图1-4 快换钻套

（5）、夹具体

夹具体是夹具的基础体，它将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体，并通过它将夹具安装到机床上。它的结构形状及尺寸大小，取决于加工工件的特点、尺寸大小，各种元件的结构和布局，夹具于机床的连接方式，切削力、重力等大小的影响。

夹具体应满足以下几点计算要求：

1、应有足够的强度和刚度。

2、力求结构 洛阳理工学院 简单及装卸工件方便。

3、结构工艺形好。

4、排屑切屑要方便。

5、在机床上安装稳定可靠。

6、具有适当的精度和尺寸稳定性。

夹具体毛坯可以分为四类：

1、铸造夹具体。铸造夹具体如图1-5（a）所示。

2、焊接夹具体。焊接夹具体如图1-5（b）所示。

3、锻造夹具体。锻造夹具体如图1-5（c）所示。

4、装配夹具体。装配夹具体如图1-5（d）所示。

（a）

（b）

（c）

（d）

图1-5 夹具体毛坯的类型

所选夹具体零件示意图如图1-6所示：

图1-6 夹具体 洛阳理工学院

3、绘制夹具装配图（1）、制图比例的选择

根据夹具整体结构，考虑到夹具的总体尺寸，选择制图比例为1:1，绘图时需要把工件视为透明体，用双点划线画出轮廓，同时画出定位面、夹紧面和加工表面，其他无关表面可以省略。（2）、定位、夹紧、导向，夹具体

画出定位元件和导向元件，按夹紧状态画出夹紧元件或机构，必要时可用双 点划线画出松开位置时的夹紧元件的轮廓，画出夹具体，其他元件或机构，以及上述各元件与夹具体的联结，使夹具形成一体，标注必要的尺寸，配合和技术条件。

装配图示意图如图1-7所示：

图1-7 夹具体装配图 洛阳理工学院

二、夹具装配图上应标注的尺寸，公差配合和技术条件

1、夹具装配图上标注的尺寸

1）夹具外形轮廓尺寸，长、宽、高分别是256mm、192mm、192mm。

2）夹具体的侧面到加工面的中心距离是98±0.2mm。

2、装配图上应标的公差配合

钻套与衬套之间的配合是过渡配合Φ25H7/h6，衬套与钻模板之间的配合是过盈配合Φ35H7/r6，菱形销与套筒之间的配合是过渡配合Φ15H7/h6，短圆柱销与工件之间的配合是过渡配合Φ30H7/k6。

3、装配图上应标的技术要求

1）、压块相对于A面的平行公差在全长上不大于0.04mm； 2）、钻套的中心线相对A面的垂直度在全长上不大于0.04mm； 3）、菱形块轴向对于定位孔轴向的同轴度在全长上不大于0.04mm； 4）、零件

2、零件5和零件19由钳工配做加工完成。洛阳理工学院

三、夹具零件图上应标注的尺寸和技术条件

1、夹具体零件图上应标注的尺寸

1）、零件图中应正确、完整、清晰、合理地注出制造夹具体零件所需的全部尺寸，夹具体的长、宽、高分别是256mm、192mm、192mm。

2）、标注的尺寸应满足设计和加工工艺的要求；

2、夹具体零件图上应标注的技术条件和技术要求

1）、零件图中必须用规定的代号、数字和文字简明地表示出在制造和检验时所应达到的技术要求；

2）、此设计中：夹具体上表面相对甲基准面的平行度是0.04mm，侧面与大平面接触的面相对甲基准面的垂直度是0.04mm。

3)、夹具体零件图应标注的技术要求

(1)、铸件经时效处理，未标注圆角为R3~R5；

(2)、铸件不应有砂眼和气孔，孔和底面不应有疏松等铸造缺陷。夹具体零件示意图如图3-1所示：

技术要求1.铸件经时效处理，未注圆角R3~R52.铸件不应有砂眼、气孔，孔和底面不应有疏松等铸造缺陷

图3-1 夹具体零件图 洛阳理工学院

四、方案设计论证

1、设计思路

1）、根据待加工工件的需要，选择加工机床，应选用立式钻床钻削加工比较合理。

2）、因为工件主要定位部分为Φ30mm和Φ15mm的圆孔，所以可以用一面两销定位，满足六点定位原理。

3）、将定位元件先固定夹具体上，然后利用一面两销把工件定位后，可利用对称联动机构来对工件进行夹紧，工件的夹紧力的方向垂直与工件的轴线方向。

2、设计方法与结果

1）、对工件的加工要进行分析，已知工件上钻C面上的孔，根据工件的形状和加工要求和零件的生产纲领，此处采用立式钻床比较合理。

2）、根据六点定位原理，选用一个短圆柱销、一个菱形销以及一个大平面定位，正好满足六点定位原理，由于限制了六个自由度，所以只需要将工件夹紧就可以进行加工了，在垂直方向上进行夹紧，考虑到操作方便的问题，此次夹紧选用对称联动机构夹紧。

对整个定位、夹紧方案综合分析得出：定位方案符合六点定位原理，夹紧方案夹紧稳定，所以此夹具设计可行。洛阳理工学院

设计心得

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、从事职业工作前的一个必不可少的过程。在老师和同学的共同努力下，使我在有限的时间内完成了夹具课程设计。通过这次的课程设计，使我养成了认真、谨慎、遇到困难冷静的态度。课程设计的过程中遇到同学们通过查资料也解决不了的东西，但是在老师的细心指点下，同学们都能迎刃而解。通过这次课程设计把我们所学的理论知识运用到实际中来，使我对理论知识有了更深层次的了解，理论联系实际使我所学到的理论知识更加牢靠，同学们学会了对于不同的待工件设计不同的夹具，对于夹具的各种标准件都学会了如何查标准件手册、如何使用它们以及怎样合理的选择方案。通过这次的课程设计，让我学到了许多的知识，从工件图到产品的最终的应用的整个流程，从查资料到最终方案的确定，要经过夹具体的选择，定位的选择，和加紧装置的确定，以及误差的确定到精度的要求，每一步都要自己经过大量的查阅资料，遇到困难的时候，老师和同学认真细心的给我讲解，使我轻松了许多，也学会了团结友善的处世态度。洛阳理工学院

致谢

本课程设计是在老师的指导下完成的，衷心感谢老师的悉心指导以及在生活上给予的关心和帮助。张老师以渊博的学识、高度的责任感使我不仅在学术上受益匪浅，而且言传身教，以其高尚的人格教导了我做人的道理。在此课程设计完成之际，谨向张老师表示最衷心的感谢！

同时，我深深感谢我们机械工程系的领导和老师以及传授我知识和学习方法的外系老师，我在思维方法、学习态度和工作作风方面得到的进步都受益于您们的指导和影响；对我能顺利完成课程设计给予了很大的帮助。

在张老师的耐心指导下，我的课程设计收获了很多，把我四年所学的东西进行了一个大整合。实践联系理论及实际中会遇到的问题，都给我们指了出来。从而使我的课程设计不断的优化。

经过本次的课程设计，我学会好多书本上面没有的知识。这次的设计在张老师的耐心的指导下，使我的设计更加与实际相结合，最后再次衷心的感谢张老师在本次设计中给予的指导和帮助!

洛阳理工学院

参考文献

1.赵雪松 《机械制造装备设计》 武汉：华中科技大学出版社，2011.1 2.孙恒 《机械原理》 北京：高等教育出版社，2000.8 3.吴拓 《简明机床夹具设计手册》 北京：化学工业出版社，2010.4 4.李名望 《机床夹具设计实例教程》 北京：化学工业出版社，2009.9 5.陈立德6.王先逵7.喻子建8.张玉 9.成大先10.高小康

《机械制造装备设计课程设计》《机械制造工艺学》 《机械设计习题与解析分析》 《几何量公差与测量技术》 《机械设计手册》 《互换性与测量技术》

钻床夹具毕业设计论文说明书 篇6

目录

前言..................................................错误！未定义书签。1.产前准备............................................错误！未定义书签。1.1年生产纲领.........................................错误！未定义书签。1.2生产条件............................................................3 1.3零件工艺分析.......................................错误！未定义书签。2.夹具结构设计.........................................................5 2.1定位机构............................................................5 2.2夹紧机构............................................................6 2.3机床夹具的总体设计图................................................8 2.4 绘制夹具装配图.....................................................9 3.定位误差设计........................................................11 3.1误差分析...........................................................11 3.1.1定位误差.........................................................11 3.1.2产生定位误差的原因...............................................11 结论..................................................................13 致谢..................................................................14 参考文献..............................................................15

河南理工大学

前言

机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。

机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计。

在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。

机床夹具的作用可归纳为以下四个方面：

1.保证加工精度

机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。

2.提高生产效率

机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。3.减少劳动强度

采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。

4.扩大机床的工艺范围

利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。

机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于：

1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。

2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。

3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。

我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。

河南理工大学

1.产前准备

1.1年生产纲领

工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。如5万件以上夹具复杂用全自动化的设备，2000件小批量生产用手动设备。

1.2生产条件

1、卧式铣床：X6012、X60（6H80Γ）、X60W（6H80）、X602、X61（6H81Γ）、X6H81、X6030、X6130、X2、（6H82Γ）、X62W（6H82）、X6232、X6232A、X63、（6H83Γ）X63W、6H83Y、6H83、B1-169A、6H81A、FU2A、4FWA、FA5H、FA5U。

2、立式铣床：X50、X51（6H11）、X52、X52k（6H12）、X53、X53k（6H13）、X53T（FA5V）、X5430A、X50T、X5350、XS5040、X518、6П

10、F1-250、F2-250、FA4AV、652、VF222、FSS、FB40V、6H13П，FYA41M、4MK-V、UF/05-135、6A54。

3、数控立式铣床：XsK5040Ⅲ。

4、万能工具铣：x8119（678M）、x8126（679）、x8140、680。（1）台式铣床：小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。

（2）悬臂式铣床：铣头装在悬臂上的铣床，床身水平布置，悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动，铣头沿悬臂导轨移动。

（3）滑枕式铣床：主轴装在滑枕上的铣床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动，滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。

（4）龙门式铣床：床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上，可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动，工作台可沿床身导轨纵向移动。用于大件加工。

（5）平面铣床：用于铣削平面和成型面的铣床，床身水平布置，通常工作台沿床身导轨纵向移动，主轴可轴向移动。它结构简单，生产效率高。

（6）仿形铣床：对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。

河南理工大学

1.3零件工艺分析

本次课设是要为左支撑座设计一个的夹具完成Φ36的镗削加工，最终实现将工件定位，更加精确和方便的完成镗削工作，并保证能夹紧工件，夹紧力要适中，不要使工件变形，又能保证工件所要求的加工精度。

图1-3-1

零件图标出了工件的尺寸、形状和位置总体要求，它决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据,本工件放置方法应如图1-3-1所示。工序图给出了零件本工序的工序基准、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案，如选用平面定位；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。

河南理工大学

2.夹具结构设计

2.1定位机构

图2-1-1定位平面

在夹具设计中，若定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。

根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。

设计夹具是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为基准，均应符合六点定位原理。

由于该零件的加工是镗Φ36孔并以下表面作为定位面，属面定位类型，因此本次设计采用的定位机构主要以支撑钉为主。三个支承钉组成的大平面限制三个自由度，两个支承钉限制两个自由度，一个支承钉限制一个自由度。装夹工件时，通过旋转螺母使压板移动压紧工件。

河南理工大学

2.2夹紧机构

图2-2-1工件放置方式

1.夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。.夹紧力的方向的确定：

1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。

2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。

3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。.夹紧力的作用点的选择：

1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。

2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。

3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和

河南理工大学

抗振性。

4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。

4.选择夹紧机构：

设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则： 1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。

3)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 4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、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。选用压板机构来对被加工工件进行夹紧。

图2-2-2夹紧机构

河南理工大学

2.3夹具体的总体设计图:

图2-3-1总体图

河南理工大学

2.4绘制夹具装配图

1.装配图按2:1的比例绘制，用局部剖视图和半剖视图完整清楚地表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理。

2.视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。3.按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。

4.画出夹具体及其它联接用的元件（联接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。

此机床夹具要用到的零件如下：（1）夹具体

（2）支承钉

（3）镗套

（4）六角螺母

（5）螺柱

（6）垫圈

（7）压板

（8）圆柱销

河南理工大学

（9）紧定螺钉

5.标注必要的尺寸、配合、公差等

(1)夹具的外形轮廓尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。

(2)夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。

(3)夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。

(4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。

(5)各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。

6.夹具装备图上应标注的技术要求(1)定位元件的定位面间相互位置精度。

(2)定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。(3)定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。(4)各导向元件的工作面间的相互位置精度。

(5)夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。

对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。7.对零件编号，填写标题栏和零件明细表：

每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。

完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。

完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。8.机床夹具应满足的基本要求包括下面几方面：

1)保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。

2)夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产

河南理工大学

时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。

3)安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。

4)排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。

5)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。

3.定位误差设计

3.1误差分析

3.1.1定位误差

工件的加工误差，是指工件加工后在尺寸，形状和位置三个方面偏离理想工件的大小，它是由三部分因素产生的： 1）工件在夹具中的定位、夹紧误差。

2）夹具带着工件安装在机床上，夹具相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误差，也称对定误差。

3）加工过程中误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。

其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。

3.1.2产生定位误差的原因 1.基准不重合来带的定位误差：

夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去，所产生定位误差称之为基准转换误差。2.间隙引起的定位误差

在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。

河南理工大学

3.与夹具有关的因素产生的定位误差

1）定位基准面与定位元件表面的形状误差。

2）导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差，以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。

3）夹具在机床上的安装误差，即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差。

4）夹紧力使工件与定位元件间的位置误差，以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。

河南理工大学

结论

为期两周的专用夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，在老师的指导下，顺利完成了这次课程设计，专用夹具课程设计作为机械装备制造课程的重要环节，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。

首先，我觉得老师给我们的课程设计是十分必要的，这不仅可以提起我们对这门课的学习兴趣，同时还可以在专业上用实践锻炼一下我们，使我们不但不在对所学专业感到陌生，而且还可以培养大家的积极性。

其次，我觉得应该培养我们同学之间精神，虽然我们的题目不尽相同，但是在设计的过程中，我们都互相鼓励，互相帮助着，更好的发挥我们的特长。

回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正融入今后的工作中，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。

此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。

河南理工大学

致谢

通过本次课题设计，我在赵老师的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，装备制造领域这对我今后进一步学习装备制造、结构设计方面的知识有极大的帮助。

首先我要感谢我的老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助，这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题，让我能把系统做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。

其次，我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计和结构方面的难题。同时也感谢老师和同学们为我提供良好的做设计的环境。

最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，在此，忠心感谢赵老师的精心讲解和认真答疑，以及同学们的耐心指导和支持。

河南理工大学

参考文献

[1] 作者：吴宗泽，罗圣国，书名《机械设计课程设计手册》，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止页：37～46。

[2] 作者：李庆余，书名《机械制造装备设计》，出版者：机械工业出版社，出版年：2008年，版次：2版

[3] 作者：张海华，书名《机械制造装备设计指导书》，出版者：机械工程系，引用部分起止页：44～46页。