拨叉专用夹具设计说明书

拨叉专用夹具设计说明书（共6篇）

拨叉专用夹具设计说明书 篇1

课程设计

机械制造工艺学课程设计

拨叉钻孔的专用夹具设计

班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师：

机电及自动化学院 2015年 01 月 26 日

课程设计

目录

前 言...................................................................................................................................................................1 设计任务...............................................................................................................................................................2 1零件的工艺分析................................................................................................................................................3 1.1设计题目................................................................................................................................................3 1.2零件的使用要求基本分析....................................................................................................................3 1.3零件的工序特点....................................................................................................................................3 2.定位方案选择...................................................................................................................................................4 2.1定位方案分析........................................................................................................................................4 2.1.1定位方案a.................................................................................................................................4 2.1.2定位方案b.................................................................................................................................4 2.2定位方案确定.........................................................................................................................................5 3.夹紧方案选择...................................................................................................................................................5 3.1夹紧方案a.............................................................................................................................................6 3.2夹紧方案b.............................................................................................................................................6 3.3夹紧方案确定........................................................................................................................................6 4夹具具体结构....................................................................................................................................................6 4.1定位元件................................................................................................................................................6 4.2夹紧机构................................................................................................................................................7 4.3导向机构................................................................................................................................................7 4.3.1钻模体机构................................................................................................................................7 4.3.2.钻套的选择...............................................................................................................................8 4.3.3钻套高度的选择........................................................................................................................8 4.3.4排屑间隙....................................................................................................................................9 5.定位误差...........................................................................................................................................................9 5.1定位误差分析........................................................................................................................................9 5.2定位误差计算........................................................................................................................................9 6夹紧力计算......................................................................................................................................................10 6.1切削力计算..........................................................................................................................................10 6.2实际所需夹紧力计算..........................................................................................................................10 6.3夹紧力校核..........................................................................................................................................11 7夹具精度分析与计算......................................................................................................................................12 8夹具总装..........................................................................................................................................................12 总结.....................................................................................................................................................................14 参考文献.............................................................................................................................................................15

课程设计

前 言

机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了实习的基础上进行的一个教学环节。也是大学本科里的最后一次课程设计。这次设计为了使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺夹具问题。让我们初步具备设计一个中等复杂程度零件的机械加工工艺所需的夹具设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术及编写技术文件等技能的一次实践机会，形成规范解决问题的理念。设计是一项复杂细致的工作，本次设计更主要是为了通过解决在设计过程中常遇到一些困难和问题，积累了一些经验和教训，发挥自己的主观能动性，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。

当然由于水平有限，说明书中难免出现一些错误和不妥指出，还希望老师不吝指出。

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设计任务

本次课程设计的任务是设计拨叉钻孔的专用夹具的设计，目的是通过课程设计，学会综合运用过去所学过的相关课程的知识，经受一次理论联系实际的综合训练，熟悉专用夹具设计的原则、步骤和方法，具备夹具设计的基本能力。

设计要求：

1.设计课题:拨叉钻孔的专用夹具设计

2.生产纲领：中批量生产

上交材料：

1.课程设计说明书

一份 2.零件图 一张 3.工序卡

一张 4.夹具装配图

一张 5.非标件零件图 两份

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1零件的工艺分析

1.1设计题目

根据工序6（对Ф15的孔进行钻孔）设计一套专用夹具。

1.2零件的使用要求基本分析

本次设计的专用夹具相应的零件是中批量生产的拨叉。拨叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和表面的精度要求较高，上下表面、圆弧表面都有粗糙度要求，零件精度要求较高，加工精度要求较高。其中，Ф15孔与底面的垂直度和上下端面的平行度要求较高，有精度要求，因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。

1.3零件的工序特点

加工该工序使用的是钻床Z535，加工工序6前，工件已经加工了上下端面、前后端面、左右端面，即零件各面均可用于直接定位。如图1.1所示：

图1.1 拨叉零件图

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2.定位方案选择

在夹具设计中，工件在夹具中定位的主要工作内容包括：根据工件的表面结构特征和工序要求，确定工件需要限定的自由度；确定定位方式，即确定工作上的定位表面及其与之相对应的定位元件；分析工件各表面定位方式组合后限定自由度的情况，对欠定位的进行定位方案修改，对不必要的过程定位自由度采取消除措施。拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。

根据工序6特点，钻Ф15的通孔，限制6个自由度。

2.1定位方案分析 2.1.1定位方案a

使用下底面限制3个自由度，再用V形块和挡板限制另外的3个自由度。下底面限制了Z轴的移动、绕X轴的转动和绕Y轴的转动，V形块和侧面挡板限了制X轴的移动、Y轴的移动和Z轴的转动。刚好限制的6个自由度没有出现过定位或者欠定位。

分析可知，该定位方案满足要求。

2.1.2定位方案b 使用一面一销和V形块进行定位，下底面限制了Z轴的移动、绕X轴的转动和绕Y轴的转动，定位销限制了绕Z轴的转动，V形块限制X轴的移动、Y轴的移动。也是刚好限制了6个自由度没出现过定位和欠定位。

分析可知，该定位方案满足要求。

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2.2定位方案确定

工序6为钻15的孔，使用方案b的短定位销不仅零件不好拆卸，而且设计基准与定位基准不重合，会增大定位误差，很难保证左右端面与孔中心线的对称要求，而方案a既简单又容易拆卸，也能使设计基准与定位基准重合，减小定位误差，故方案a更合理。

3.夹紧方案选择

在夹紧机构设计时，一般根据工件的结构、尺寸、生产类型和工序内容等选择合适的夹紧机构，并尽可能采用标准的零部件，使夹具的制造周期短、成本低。夹紧力源通常根据批量生产类型确定，由于装配支撑块生产类型为中批量生产，且工件尺寸较小，切削力不大，所以夹紧力源可采用手动的夹紧装置。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。

（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。1).作用方向应垂直于工件的主要定位基准，以保证加工精度； 2).作用方向应与工件刚度最大的方向一致，以减少工件的夹紧变形； 3).作用方向应尽量与工件的切削力、重力等的作用方向一致，以减小夹紧力； 综合上述，选择夹紧力的作用点在Φ27孔的左端面。

（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。夹紧力的作用点的设计原则

1).应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承平面内，以避免破坏定位或造成 较大的夹紧变形；

2).应落在工件刚性较好的部位上；

3).应尽可能靠近加工面，以提高工件加工部位的刚度和抗振性。

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3.1夹紧方案a 使用螺旋压板夹紧机构对拨叉的左端面进行夹紧。

螺旋压板夹紧机构实现对工件的夹紧，采用标准的夹紧螺钉，螺旋升角很小，自锁性能好，压板又是标准件有利于实现夹紧工件，减少夹具的减少制造周期。能够达到对工件的夹紧要求。

3.2夹紧方案b

使用单螺旋夹紧机构对拨叉的前端面进行夹紧。

单螺旋夹紧机构采用螺纹自锁原理实现对工件的夹紧，能够达到对工件的夹紧要求。

3.3夹紧方案确定

比较方案a和方案b，使用方案b缺点：夹紧动作慢、工件装卸费时，且机构相对复杂，对于定位比较麻烦，而方案a不仅操作简单，机构也更加简单，零件的拆卸快，误差小，所以选择方案a更加合理。如图3.1所示：

图3.1 夹紧机构示意图

压紧机构由压板和自锁螺栓组成，既能实现自锁又能有较大的夹紧力，便于拆卸和装夹。

4夹具具体结构

4.1定位元件

工件以平面定位的定位元件有底板、侧面挡板、和V形块。其中V形块可自动对心。底板与工件配合要求地面平面度要好和与下底面的平行度和粗糙度要求高，侧面挡板限制其绕Z轴转动也是与工件接触要有一定的粗糙度要求。

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4.2夹紧机构

单螺旋夹紧机构：采用方案a进行夹紧如图4.1所示：

图4.1 单螺旋夹紧机构图

由螺钉和压板组成，自锁性好，承受的压力大。

4.3导向机构 4.3.1钻模体机构

用来装配钻套和与夹具体的配合，钻模体与钻套的配合是

H7钻模体下底面与夹具体n6基体配合所以平面度要求比较高，上表面又要与孔保持垂直度要求一般保持在Ф0.02左右，对于拨叉零件去Ф0.02保证其精度，钻模体与底板的配合连接靠螺栓锁紧和定位销定位保证其上平面与底板平行。如图4.2所示：

图4.2 钻模体示意图

用于与钻套的配合，有特定的公差配合保证其加工精度。

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4.3.2.钻套的选择

钻床夹具的导向元件为固定钻套,它的作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置,并在加工中对钻头等加工刀具进行引导,保证被加工孔的位置精度和防止刀具在加工中发生偏斜。

固定钻套适用范围：

1中批量生产用的钻模应采用外径直接压入钻模的固定钻套。2对于下列情况应采用带肩固定钻套

（1）利用钻套端面左基面

（2）钻模板较薄

（3）要防止细碎切屑进入孔内 可换钻套的适用范围：

1钻套磨损后更换方便，适用大批量生产

2适用在钻套外径很大，以致不容易压入钻模或因钻模壁较薄压入钻套容易产生变形时采用。

对于本次夹具设计是属于中批量生产，且钻套的外径才Ф22mm，适用固定钻套，钻套选择外径Ф22mm，内径Ф14mm，高度16mm,带肩的固定钻套，与钻模体采用图4.3所示：

H7配合。如n6

图4.3 钻套示意图

4.3.3钻套高度的选择

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=(1～2.5)D，孔径小、精度要求高时，H取较大值，所以H=(1×23～2.5×25)mm=(23～62.5)mm。

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查文献《机械制造技术基础课程设计指南》表5-181可取固定钻套的高度H=16mm。

4.3.4排屑间隙

排屑间隙h值应适当选取，h值太小时，切屑难以自由排出，使加工表面被损坏；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=(0.3～0.4)D 即h=(0.3～0.4)D=（0.3×23～0.4×25）mm=（6.9～10）mm。查文献【2】《机械制造技术基础课程设计指南》表5-181，可取排屑间隙h=10mm。

5.定位误差

定位误差包括两个部分，一是由于工件的定位基准与工序基准或设计基准不重合而引起的定位基准变动量，称为基准不重合误差；二是由于工件上的定位基准和定位元件上的定位工作表面的制造不准确（包括配合间隙）而引起的定位基准位置的变动量，称为基准位移误差。

5.1定位误差分析

由于该夹具使用下底面作为基准限制3个自由度、V形块右限制2个自由度、侧面挡板限制一个自由度，从而完全定位，所以设计基准与定位基准重合，即该定位方式下，各定位基准的基准不重合误差为零，所以主要计算基准的位移误差。

5.2定位误差计算

一般情况下，定位误差应满足：

△dw≤(1/3~1/5)该工序6是钻15孔，主要是V形块定位的误差计算。根据参考文献[5]第8页，表1-6可知： 定位误差计算公式（90度V形块）：

△D.W(A)D2sin20.71D=0.00923mm

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△D.W(B)D2sin2(11)0.21D=0.00273mm

△D.W(C)D2sin(121)1.21D=0.015mm 经分析可知其误差都小于0.1。即：该定位方案所以满足要求。

6夹紧力计算

6.1切削力计算

钻15孔时选用：钻床Z535，刀具用高速钢。由参考文献[2]第34页公式（2-1）可知:切削力公式为：

Mf0.21D2f0.8Kp

其中：

HB0.6Kp()，f0.1mm/r

190

灰铁硬度取190HBW 即：Mf0.12x142x0.10.8x16.5Nm

6.2实际所需夹紧力计算

根据参考资料[1]第299页，表6.22可知：

KMsinWK21Rsin2

2R式中，根据参考资料[4]第478页表3-19，取30.12,40.12,90 总的安全系数K可按下式决定：

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KK0K1K2K3K4K5K6

式中：K0——基本安全系数，一般取1.0；

K1——加工状态系数，粗加工取1.2，精加工取1.0；

K2——刀具钝化系数，一般取1.0-1.9；可参考参考资料[4]表3-20选取； K3——切削特点系数，连续取1.0，断续取1.2；

K4——夹紧动力稳定性系数，手动夹紧取1.3，机动夹紧取1.0；

K5——手动加紧手柄位置系数，若手柄位置操作方便，手柄偏转角度范围小，取1.0；若手柄位置操作不方便，手柄偏转角度范围大，取1.2。

K6——仅在有力矩企图使工件回转时，才应考虑支撑面接触情况系数。

K的值约为：

K1.01.21.31.01.31.01.02.028

所以：

WKKMfsin22R22.0286.50.7071000 0.12150.7070.12153021N1Rsin由计算可知所需实际夹紧力适中，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用单螺旋夹紧机构。

6.3夹紧力校核

根据参考文献[4]第488页表3-26可得： 带手柄螺钉M16可用夹紧力为：Q=7900N 由Q>WK可知，该单螺旋夹紧机构满足夹紧要求，即该机构工作是可靠的。

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7夹具精度分析与计算

为保证夹具设计的正确性，首先要在设计图样上对夹具的精度进行分析。用夹具装夹工件进行加工时，其工序误差可用误差不等式：

2D2A2TK 式中：△D———定位误差，mm；

△A———安装误差，mm；

△T———调整误差，mm；

δK———工件工序尺寸公差，mm 定位误差 D0.05（设计定位元件已计算）

安装误差 定位心轴与夹具底面的垂直度公差为0.01mm，即安装误差A0.01mm 调整误差 钻套与钻模体之间的尺寸公差为0.024mm，即调整误差T0.024mm。

12222D2A20.050.010.0240.056K T3（K0.43mm;0.15mm）

因而该夹具能保证Ф15的基本尺寸公差和位置度0.15mm的加工要求。

8夹具总装

专用夹具包含了：（1）夹具体（2）夹紧机构（3)拨叉(4)M5螺栓(5)定位销(6)钻模体(7)钻套(8)V形块(9)沉头螺钉(10）圆柱螺钉组成；由V形块、底面和挡板进行定位，V形块利用螺栓与夹具体连接锁紧，可自动对心。钻模板利用2根定位销进行定位，再利用一对螺钉锁紧连接，可拆卸，定位好，钻套采用固定钻套与钻模版直接固定保证其垂直度，夹紧机构采用手动式螺栓锁紧，便于拆卸和装夹。对于夹具体与钻床T形台的连接采用一对螺栓锁紧。操作时只需拧松夹紧机构进行装夹，拆卸也是靠夹紧机构进行松开。从而取出工件。如图8.1所示：

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图8.1 总装示意图

夹具装配图标注尺寸、配合及技术要求

1）确定定位元件间的尺寸，两定位销距离72mm。

2）根据加工孔的加工要求，位置度公差为零件相应尺寸0.1的公差值的1/3。3）钻套中心线与夹具底面的垂直度公差为Ф0.02mm。4）定位销轴线与底面的垂直度公差为Ф0.02mm。5）定位平面与夹具体地面平行度公差为0.01mm。

6）标注关键件的配合尺寸如图，15H7H7，6。n6m6

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总结

此次设计是对拨叉零件的加工工序6的专用夹具设计，即：对于φ15孔钻，选用全约束的定位方式，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。通过这次课程设计，使我对零件制造中的加工工艺和夹具设计都有了更进一步的认识，也加深了对大学所学基础知识的学习和理解。课程设计是理论联系实际的最有效方法。在具体设计过程中，必须考虑到方方面面的问题，在理论上正确无误的设计，在实际中往往存在各种问题。这样，在设计时就必须考虑所设计的机构是否合理，在实际运用中能否正常工作，而不仅仅考虑理论上的可行性，课程设计使我学会了从实际出发设计加工零件的工艺规程。在本次设计中，经济因素也是非常重要的，应以最经济的加工方式，达到最符合要求的工艺技术要求，从而实现以最低的成本完成最合理的加工。

总的来说，这次的课程设计使我获益良多，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过这次课程设计，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我想说：设计确实有些辛苦，但苦中也有乐；设计确实很累，但当我们研究出数据制成成果时，心中也不免产生兴奋……

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。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。

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参考文献

[1]尹成湖，李保章，杜金萍主编.机械制造技术基础课程设计.高等教育出版社，2009.3 [2]卢秉恒主编.机械制造技术基础.机械工业出版社，2007.12 [3]王大康，卢颂峰主编.机械设计课程设计.北京工业大学出版社，2010.3 [4]浦林祥主编.金属切削机床夹具设计手册.机械工业出版社，1995 [5]曹岩主编.机床夹具手册与三维图库.化学工业出版社，2010.3 [6]李柱主编.互换性与测量技术.高等教育出版社，2004.12 [7]沈莲主编.机械工程材料.机械工业出版社，2007.8

拨叉专用夹具设计说明书 篇2

在机械制造行业中,加工典型零件的企业占有相当的比例,如:主轴、丝杆、齿轮、连杆、曲轴、活塞、拨叉等这类零件,而这些典型零件的制造难度、加工工艺比一般零件要大,尤其是其夹具的设计有一定的困难。随着新设备、新材料、新工艺、新技术的推出,给机械制造业的发展带来新的压力和挑战。本文以制造车床拨叉为例(如图1所示),对拨叉的机械加工、工艺规程制订、某一工序夹具的设计进行论述。

1 拨叉的工艺性分析

(1) 拨叉的用途

拨叉是一种辅助零件,它位于车床变速机构中,主要作用是换档,使主轴回转运动,通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。

(2) 工作环境

拨叉类零件是一些外形不很规则的中小型零件。如机床拨叉、发动机连杆、铰链杠杆、棘爪等。拨叉类零件在各类机器中一般都是传力构件的组成,工作中大多承受较大的冲击载荷,受力情况比较复杂。

(3) 制造工艺

在确定拨叉的工艺过程时必须注意定位基准的选择,以减少定位误差。如图1,拨叉的装配基准为基准孔(28H8),它是拨叉上精度要求最高的加工表面,其他主要加工面和它都有一定的相互位置关系。因此,选择该孔为主要精基准,既能消除基准不符误差,使大多数加工表面的位置精度要求得到保证;又能使工件的装夹比较稳定。

2 加工工艺的编排

(1) 毛坯的选择及绘制

为保证拨叉零件正常工作,要求选用的材料必须具有足够的抗疲劳强度等力学性能,结构刚度好。材料一般采用45钢并经调质处理,以提高其强度及抗冲击能力,少数受力不大的拨叉也可采用铸铁铸造。本拨叉零件根据需要采用HT200灰铸铁铸造。

为了提高制造的效率,优化夹具结构,在毛坯铸造时,可将毛坯铸成反向对称结构,待加工完毕后,中间切开,即为两个拨叉零件(如图2所示)。在选定毛坯和确定了毛坯的机械加工余量后,便可绘制毛坯图。

(2) 拨叉的结构尺寸具体分析

加工拨叉的定位基准:由图2分析,B面是加工A面的粗基准,A面是加工B面的精基准,以精加工后的A面、B面为精基准,以未加工的K面及H面夹紧加工E1及E2孔,就能保证E1及E2孔相对R55圆心的位置尺寸114,从而保证为下一步加工R68台阶孔、R55孔的相对位置精度及后序工序的加工打好基础。

(3) 加工时,基准的选择[1]

拨叉的粗基准的选择:相互位置;便于装夹;大平面,两小孔外缘。

拨叉的精基准的选择:统一基准;基准重合;便于装夹;互为基准。即大平面及两个ϕ28H8孔作为精基准。

(4) 加工工序的安排

1)基准先行;2)先粗后精;3)先面后孔;4)先主后次。

(5) 拨叉加工的工艺过程[2]

拨叉加工工艺如表1所示。

3 加工方案选择[3]

3.1 方案一

(1)以B面为粗基准,限制3个自由度,在K面设2个挡销限制2个自由度,在H面设1个挡销限制1个自由度,在筋板面锁紧。加工A面,在立铣上,加工A面至表面粗糙度达到6.3μm。

(2)以A面为粗基准,限制3个自由度,在K面设2个挡销限制2个自由度,在H面设1个挡销限制1个自由度,在筋板面锁紧。加工B面,在立铣上,加工B面至表面粗糙度达到6.3μm。

(3)以B面为精基准,限制3个自由度,在K面设2个挡销限制2个自由度,在H面设1个挡销限制1个自由度,在筋板面锁紧。加工E1、E2孔,在立钻上,加工E1、E2孔至表面粗糙度达到1.6μm。

(4)以B面为精基准,限制3个自由度,E1孔有一个圆柱定位销限制2个自由度,E2孔有一个削边定位销限制1个自由度,锁紧A面。在卧式车床上镗W面至表面粗糙度达到6.3μm,车D面、C面至1.6μm;在卧式铣床上铣G面、S面、F面至表面粗糙度达到1.6μm。

(5)以B面为精基准,限制3个自由度,E1孔有一个圆柱定位销限制2个自由度,E2孔有一个削边定位销限制1个自由度,锁紧A面。在卧式铣床上铣断Q面至表面粗糙度达到12.5μm。

(6)去毛刺、清洗。

(7)检查。

3.2 方案二

(1)以B面为粗基准,限制3个自由度,在K面设1个V型铁限制2个自由度,在H面设1个V型铁限制1个自由度,并且H面的V型铁可锁紧。加工A面,在立铣上,加工A面至表面粗糙度达到6.3μm。

(2)以A面为粗基准,限制3个自由度,在K面设1个V型铁限制2个自由度,在H面设1个V型铁限制1个自由度,并且H面的V型铁可锁紧。加工B面,在立铣上,加工B面至表面粗糙度达到6.3μm。

(3)以B面为精基准,限制3个自由度,在K面设1个V型铁限制2个自由度,在H面设1个V型铁限制1个自由度,并且H面的V型铁可锁紧。加工E1、E2孔,在立钻上,加工E1、E2孔至表面粗糙度达到1.6μm。

方案二的工序(4)、(5)、(6)、(7)与方案一相同。

4 加工工艺路线方案分析

分析:在第二方案中的第一、二工序中,不设三个定位销,而是用两个V型铁,并且销紧装置在V型铁上有销紧螺钉及弹簧,从而省去了第一方案中的好几个加工件,安装、夹紧、定位方便,简洁,省时,省工。由比较来看,选择了方案二的安排。

5 夹具设计[4]

为了提高劳动生产率,保证加工质量降低劳动强度,需设计专用夹具。本文设计的是第1道工序,即铣削A、B面专用夹具。本夹具将用于XA6140A立式铣床,刀具材料为YG8,镶齿套式面铣刀。

5.1 夹具的整体设计思想

(1)本道工序夹具设计思路是:1)能保证拨叉的加工要求;2)能提高生产效率,降低成本;3)操作方便,安全;4)便于排屑;5)有良好的工艺性。

(2)根据拨叉的年生产纲领(3000个/每年),属中批量生产。因此,夹具的自动化程度不需要很高,而夹具的结构也力求简单,以降低夹具制造成本。

(3)根据拨叉的零件图(或毛坯图),工序I主要是铣削A、B面,从尺寸精度和表面粗糙度要求来看,精度并不是很高,而且通过两次装夹,每次装夹两个工步(粗铣、半精铣)即可对拨叉A、B面铣削完毕。由于毛坯铣削完A面后,需翻转180°对B面进行铣削,由于拨叉的结构并非完全对称,如果铣削完A面后,直接翻转180°对B面进行铣削,则拨叉的H、K面将产生位置差,给装夹带来了困难,这是夹具设计的重难点。

(4)从工艺过程中可以看出,本道工序主要采用立式铣床、铣刀对拨叉进行铣削,最大加工余量6mm,最大速度V=118m/min,最大转速n=375r/min。所以在夹具设计时应充分考虑工人的操作方便程度。

(5)为了提高生产效率,缩短辅助时间,夹具尽可能采用标准元件与标准结构。

5.2 定位夹紧方案的确定

(1) 定位方案的确定

根据第一道工序的加工方案和加工精度要求,结合六点定位原理,可初步确定两种定位方案和三个定位元件。

1)以一个平面与底面B接触,限制了3个自由度,在K面设2个挡销限制2个自由度,在H面设1个挡销限制1个自由度,在筋板面锁紧。定位元件为挡销。

2)以一个平面与底面B接触,限制了3个自由度,在K面设1个V型铁限制2个自由度,在H面设1个V型铁限制1个自由度。定位元件为V型块。

当加工A面时,以B面作为粗基准,或加工B面时,以A面作为粗基准,都以平面作为夹具的定位元件。定位元件为夹具体的上平面。

综上分析:在第2)方案中,不设三个定位销,而是用两个V型铁,并且销紧装置在V型铁上有销紧螺钉及弹簧,从而省去了第一方案中的好几个加工件,安装、夹紧、定位方便,简洁,省时,省工,由比较来看,以平面定位方式,选择方案2)为本工序定位方案。

(2) 夹紧方案的确定

由于工件生产批量不大,宜用简单的手动夹紧装置。钢套的轴向刚度比径向的刚度好,因此应该指向限位台阶面。根据具体情况采用螺旋夹紧机构。

根据拨叉的结构,拨叉在夹紧时除了以其平面定位外,拨叉两端(K、H)可用V形块进行定位,一端是固定的V形块,另一端是活动V形块,活动V形块与螺旋夹紧机构连接,对拨叉进行定位和夹紧,根据产量实际情况,选择采用手动螺旋压板夹紧机构。

5.3 夹具体的设计[5]

夹具体是整个夹具的基础零件。它的形状和尺寸取决于夹具上各组成元件的分布情况、拔叉的形状、尺寸及加工要求等。本例夹具体毛坯主要采用铸造,如图3所示。

5.4 夹具的装配设计

设计夹具装配图时(如图4),主要考虑夹具的结构与拨叉之间的关系,采用视图尽量少,主视图反映操作者实际工作的位置。拨叉轮廓外形采用双点划线绘制,本工序加工面的余量用网纹线表示,并将拨叉视为透明体,绘出夹具的其它部分。在装配图中,主要采用标准零部件,以减少夹具的制造工作量。

6 工艺设计的整体评估

在机械加工工艺的设计过程中,为从经济角度出发,在满足生产纲领和零件各项技术要求的前提下,为了提高生产效率、降低生产成本,还应从以下几方面考虑:

生产设备的选用尽量采用通用机床和通用夹具。对于大批量生产,为了提高生产效率则要采用专用机床和专用夹具。

在选好机床后,应按机床工作台的尺寸尽量设计专用夹具,使机床一次可同时加工多个工件,以提高生产率。

在设计中,机床上最好采用机动装置,减少手动机构,尽量从减小劳动强度、提高生产率角度着手。

7 结束语

由于拨叉零件在机器中的作用各不相同,因此它们在结构、外型和精度要求上都有较大的差异。但它们有共同的特点:外形不太规则、不易定位、刚性较差、易变形;尺寸精度、形状精度、位置精度及表面粗糙度要求很高。因此,在工艺编排、夹具的设计上有较大的差别,尽管如此,只要应用现代机械制造工艺技术,再复杂的零件也能迎刃而解。目前,该拨叉零件已经正式投产,产生一定经济效益。

参考文献

[1]张福润,徐鸿本,刘延林.机械制造技术基础[M].武汉:华中科技大学出版社,2000.

[2]邓文英,宋力宏.金属工艺学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3]李洪.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,1990.

[4]李庆寿.机械制造工艺装备设计适用手册[M].银川:宁夏人民出版社,1991.

拨叉专用夹具设计说明书 篇3

关键词：连杆零件；机械加工工艺规程；专用夹具及其设计

1.引言

近年来，我国机械制造业随着科学技术的不断进步，得到了飞快的发展，也取得了较好的成效。机械制造是制造具有操作功能的零件和产品，其产品和零件在生活生产中可以直接被人们所使用，在社会中占据着举足轻重的地位，为国家的生活生产活动作出了巨大的贡献。连杆零件经常运用于我们的生活中，是活塞式压缩机、发动机重要的零件之一，其力学性能较好，使得机器在运行过程中，有足够的强度和刚度，能保证机器运行的效率。本文就连杆零件的机械加工工艺的规程和专用夹具的设计进行讨论分析。

2.连杆零件的机械加工工艺规程

2.1机械加工工艺规程设计

一般来讲，连杆零件的机械加工工艺规程包括：分析零件工艺性、选择毛坯的制造方法、选择基面的水位和高程的起始面、制定相关的工艺制造路线、确定各工艺的制造设备、刀具和夹具等、确定工序的切削用量，最后完整的填写工艺文件。这些步骤和环节紧紧相扣，缺一不可，为工艺生产奠定了坚实的基础。

2.2连杆的工艺性分析及生产类型的确定

连杆是机构中两端分别与主动和从动构件衔接，达到传递运动和力的目的，连杆工作的条件要求连杆具有较高的力学性能。这就对连杆机械加工工艺有了严格的要求。在连杆机械工艺性方面，应从其焊接性能、成型性能、铸造性能、热处理性等方面考虑，以保证连杆的强度、硬度、刚度和韧度，同时，还应该注意反映连杆进度的参数，如连杆大小头孔中心距尺寸进度、连杆大小头孔平行度等。由于连杆使用的比较广泛，生产类型一般为大批生产，因此在生产中，可以根据生产类型和生产条件，采用先进的制造方法，对此进行机械制造。

2.3拟定连杆工艺路线

连杆的工艺路线是描述机械制造中的操作顺利的技术。一般来说，连杆的机械制造的一项集很多工序为一体的制造工艺，为了完成连杆制造，需要进行一串的连续动作。制定出科学完善的工艺路线，对机械制造的有序进行有着重要的意义。对于连杆工艺路线，可拟定设计为：铸造—时效处理—铣上下2端面—铣下面侧面—钻孔—镗孔—钻孔—沟槽—铣宽槽—质检—入库。制造工艺却不是一层不变的，企业可根据自身的实际特点，对其中的环节进行增加、减少、交换和改变等。

2.4加工余量、工序尺寸和公差的确定

连杆机械制造工序的加工余量应该选择最小的加工余量，其目的是为了缩短加工时间，降低制造成本。加工余量必须保证能达到规定标准的精度和表面粗糙度。当然，加工连杆零件的尺寸越大，加工余量就越大，切削力、内应力引起的形变也会随之增大。因此，在选择加工余量和工序尺寸时，可以引入工序尺寸公差来进行经济加工精度范围的判断，以保证选择最佳的连杆零件的加工余量和工序尺寸。

2.5切削用量、时间定额的计算

切削用量是连杆零件机械制造过程中所采用的切削速度、切削深度和进给量等参数。可利用公式：vf=f.n=ɑf·z·n（n为工件或刀具的转速（转/分）或每分钟行程数（双行程/分）；z为多齿刀具的齿数），对其参数进行计算。针对时间定额的计算，可以根据粗铣槽底面和两侧面、半精铣槽底面和两侧面的时间计算公式：tj=（1+1a+1b）/fmz计算出基本时间。当然，每道工序时间还包括布置时间、休息与生理需要时间等，由于连杆零件机械生产类型为大量生产，其时间可以忽略不计。

3.连杆零件机械制造工序专用夹具的设计

3.1定位方案及定位误差分析

定位基准的选择应该尽量符合基准重合原则，但是对于工件槽深的要求来说，选择所加工槽相对的另一端面为定位基准，不重合的误差为ΔB，ΔB为两端面间的尺寸公差0.1mm，加工的槽深公差为0.4mm。槽角度位置为45±30’，工序要求的是大孔中心为基准，与两孔连线为45±30’。这样的定位方案，完全符合基准重合，使其定位精度比较高。

3.2夹紧机构

设计加紧机构时，应该充分考虑动作迅速可靠，加紧点接近被加工部位，提高生产效率，保证加工质量。因此，可以采用两个手动螺旋压板，夹紧点选择在大孔端面，同时把防转销设置在压板外侧，使其使用方便，进一步满足加工需求。

3.3对刀及夹具的安装方案的确定

在夹具设计安装方案时，可以拟定夹具机构方案或者绘制夹具草图，这对于设计定位装置，确定工具安装位置有很大的作用。由于槽的加工要保证刀具方向的位置，为了快速准确的对刀，必须使用直角对刀块。夹具在安装时，采用一对定位键定向，用螺母加紧两端耳座的T形螺栓，以保证对刀块的方向和工作台纵向方向一致，进一步提高槽深进度，使得加工质量得到保证。

3.4夹具体

夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，让其能占有正确的位置，以接受施工或者检测。夹具体一般夹具上较为复杂的元件，不仅要考虑安置在夹具中所需要的各种元件，还要考虑工件的装卸和机床的固定较为方便。因此在设计夹具体的时候，应该满足一些基本要求：1）重量较轻，便于操作；2）有良好的强度、刚度等力学性能；3）应吊装方便，安全使用；4）结构和尺寸都较为稳定，有一定的精度；5）排屑方面，保证机器性能。

3.5方案综合评价和总结

在连杆零件专用夹具设计方案进行综合评价，该夹具结构比较简单，操作方面，不仅可以提高加工效率，还可以保证加工质量。采用手动加紧装置，直角对刀块可以使夹具在连杆零件加工前很好的对刀；同时，两对定位键可以使整个夹具在机床工作台有正确的安装位置，装卸比较方便，保证了加工精度，提高生产效率，扩大机床使用范围，减少成本投入，进一步提高了加工质量，达到了加工的目的。

4.总结

总而言之，连杆零件设计加工，包括了加工工艺规程和夹具设计。因为连杆工作条件要求比较高，在连杆的设计时，应该选择合适的机械定位基准，分析连杆的工艺性，拟定工艺制造路线，较准确的确定加工余量和切削用量；对夹具进行专业的设计，严格的考虑夹具定位的误差，进一步提高加工精度，减少成本，降低劳动力，确保连杆零件制造的质量。（作者单位：重庆市凯喆机械配件厂）

参考文献：

[1]贾会会.数控加工工艺规程与夹具设计的问题研究[J].机电产品开发与创新，2012，05：175-177.

[2]徐晋之.“钻床夹具设计”零件的机械加工工艺过程及工艺装备[J].科技传播，2013，03：169+120.

[3]许自英.车床专用夹具设计的分析与加工[J].硅谷，2012，12：130-131.

拨叉专用夹具设计说明书 篇4

机械制造基础课程设计

设计题目：设计“CA6140车床拨叉”零件03的机械加工工艺及18H11槽粗精铣夹具

班

级：

学

生： 指导教师：

2010.9.24

课程设计说明书

目录

一 序言……………………………………..4 二 设计题目………………………………..4 三 设计要求……………………………….4 四 设计内容………………………………..4 五 零件分析………………………………..5

（一）零件的作用……………………………5

（二）零件的工艺分析………………………6 六 工艺规程设计…………………………..7

（一）确定毛坯的制造形式…………………7

（二）基面的选择……………………………7

（三）制定工艺路线………………………….7

（四）机械加工余量工序尺寸及

毛坯的确定………………………………9

（五）确定切削用量及基本工时……………10 七 夹具设计………………………………..18

（一）问题的提出………………………….18

铣床夹具设计说明书 篇5

铣床夹具设计说明书

专 业: 数 控 技 术 班 级: 指导教师: 姓 名: 学 号:

2011年6月21日

铣床夹具设计说明书

概述：在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。通过机床夹具设计，不仅可以培养综合运用已学知识的能力而且可以得到工程设计的初步训练。

一、课程设计的要求：

1.运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际只是，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。

2.培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤

3.学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧、加工方法选择以及合理安排工艺路线，保证零件的加工质量。

4.进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。

二、设计题目：

《机械制造工艺与机床夹具》课本P381题5-4

三、被加工零件的结构特点及制定工序的加工要求

1.结构特点

被加工零件为轴套类零件；零件图如课本P381题图5-4所示；零件的主要加工面为Φ20、Φ

6、Φ10的孔，Φ30外圆面及端面，铣28H11槽，其他各面均以加工好，仅需加工28H11槽，所以该零件结构定义为简单，夹具设计选用经济实用型方案。

2.研究工艺过程，分析该工序所加工的部位，加工要求，定位夹紧部分和前后工序的关系等。

该夹具所对应加工内容为铣28H11槽。在此之前，其他各面皆已加工完毕。故可以利用已加工的表面进行定位。

四、设计方案的讨论

1．初定夹具结构方案: 1）工件定位方案及定位装置

定位方案及装置：三面一销定位，利用V形块限制4个自由度，Φ6孔内放菱形销限制1个自由度，再利用底面限制一个自由度，完全定位。

2）工件夹紧方案及夹紧装置 夹紧方案及装置：因为在铣床上进行加工，加工力较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此，需在工件与定位V形块相对应的另一侧进行夹紧以防工件松动，夹紧装置为直接安装在夹具体上的六角头压紧螺栓与一滑块联结滑块上安装一夹紧V形块。

3）其他装置及原件的结构形式

该工序加工机床为铣床，除需要将夹具体固定在工作台上以外还需要对刀装置。工序中采用铣刀铣槽，所以对刀块选择直角对刀块对铣刀进行对刀。

4）夹具体的结构形式及夹具与机床的连接方式

夹具体为铸造件，主要工作面为与机床工作台垂直的平面，该面主要用来固定定位销、V形块及六角头压紧螺钉；底平面用来与铣床工作台进行连接。铣床工作台相对于操作者来说为左右方向水平放置，走刀方向与工作台方向一致，因此，两定位键为左右布置，距离尽量加大，两个座耳因为要承受较大的力所以也要左右布置。

2.审查方案与改进设计

夹具设计要求除能完成既定的定位夹紧任务以外还要考虑到操作者的操作方便与否，因此夹具也要求人性化设计。

1）考虑到多数操作者都习惯右手用力，因此，将定位V形块安装在工件左侧，六角头压紧螺钉与滑块及夹紧V形块则安装在工件右侧方便操作者直接夹紧。2）而为了能够承受较大力矩，六角头压紧螺钉的位置应尽量靠近工件上方尺寸较大的位置，这就要求夹具体的垂直高度不能太大也不能太小。

3）根据加工要求，对刀块放置在加工面左侧或右侧稍低于加工面的位置最为理想。但考虑到夹具体的高度及安装问题，对刀块只能安装在夹具体地板上工件一侧的部位，对好刀之后再将刀具上移到与被加工面等高的位置进行铣削加工。

五、设计小结

通过此次的学习不仅使我对课本内容有了更深入的认识，而且激发了我思考问题的潜力、培养了我分析问题的能力。对灵活运用工具手册解决问题的能力有了明显地提高。

此次课程设计让我能够更加直观地认识工艺设计的流程。以往我在课本上学到的只是理论，并没有感性的认识。将所学到的书本知识运用到设计环节中是我通过本次实践学习获得的最大收获。通过此次设计我基本掌握了一个中等复杂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。

由于自己的能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正。

主要参考资料:

1、《机床夹具设计手册》 辽宁科学技术出版社 徐鸿本

2、《机械设计课程设计》 浙江大学出版社

3、《机床夹具设计》 哈尔滨工业大学出版社 王启平

拨叉专用夹具设计说明书 篇6

业： 08机制 级： 二班 号： 姓 名：

2012年3月1 1 / 9 目录

序言 ……………………………………………………………………………… 3零件工艺分析 ……………………………………………………………… 4工艺规程分析 ………………………………………………………………… 4 夹具设计 ………………………………………………………………………… 设计小结…………………………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………………………… / 9 688 序言

该课程设计能培养我们综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论

知识，学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及 结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和 准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进 行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是：

（1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合 金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。

（2）培养学生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，进一步提高结构设计能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。

（5）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。

同时要求我们CAD制图，锻炼了我们运用计算机解决实际问题的能力，让 我们更好的融入到信息时代。

课程设计内容和要求：学生根据设计任务分组进行设计，按照所给机构进行 分析，确定各零部件设计方案、设计出其中的重要工序的专用夹具或模具，并绘

制相应机械设计图。具体内容如下：

1）对机构进行结构分析，确定由哪些零件组成，并对各零件进行测绘； 2）明确零件在整个机构上的作用、零件的材质、要求，分析零件结构的工 艺性，完成总装配图及各零件的设计图。

3）拟定工艺方案，确定毛坯种类及制造方法。

4）拟定零件的模具加工或机械加工工艺过程，设计重要工序中的一种专用 夹具或模具，绘制装配图或大件零件图。

5）撰写设计说明书1份。一份完整的说明书一般包括以下一些项目：(1)目录。

(2)绪论或前言。/ 9(3)对机构的整体分析，各零部件分析说明

(4)对零件的工艺分析，如关键表面的技术要求分析等。

(5)工艺设计，如毛坯选择与说明，工艺路线的确定，工序顺序的安排，加工设备与工艺装备的选择等；

(6)模具或夹具设计，如设计思想，夹具操作动作说明等。(7)设计总结或心得体会。(8)参考文献书目。

一、零件工艺分析

该零件有俩组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分析如下：

1、选择顶部为粗基准加工底面，后以加工后底面为精基准铣四个孔上方的端面，后钻四个孔。

2、以底面为基准加工四个直径为11mm的孔。

该零件材料为HT200，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件，毛坯由铸造而成，精度等级比较低。由以上分析可知，对于这俩组加工表面而言，可先加工底面，然后借助专用夹具加工另一组表面，并保证它们之间的位置精度要求。

二、工艺规程设计

需用到X6132型万能卧式升降铣床和数控立式铣床对该零件进行加工。灰铸铁毛坯预留表面层厚度为1~4mm。

铣刀选用硬质合金圆柱铣刀加工，该铣刀材料为YG8.钻头为锥柄麻花钻 材料为硬质合金YG8.工艺路线：

工序一 粗铣底面 工序二 精铣底面

工序三 铣四个底孔上端面

工序四 钻四个直径为11mm的底孔 工序五 扩四个直径为11mm的底孔

底面毛坯余量为4mm，气体加工表面留3mm加工余量。/ 9 工序一 粗铣底面

机床为X6132型万能卧式升降铣床，铣刀为硬质合金圆柱铣刀 YG8 铣刀直径80mm

1、切削深度 3mm

2、每齿进给量 0.25mm/r

3、查相关手册得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序二 精铣底面

1、切削深度 1mm

2、每齿进给量 0.25mm/r

3、查相关手册得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序三 铣四个底孔上端面

机床为数控立式铣床，铣刀为立铣刀 铣刀直径20mm

1、切削深度 3mm

2、每齿进给量0.25mm/r

3、查相关手册得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序四 钻四个直径为11mm的底孔

机床为数控立式铣床，钻头为锥柄麻花钻 材料为硬质合金YG8 为10mm 标准为GB1428-85

1、进给量 查相关手册得f=0.30~0.36mm/r 取f为0.34mm/r

2、切削速度 v=0.45m/s

3、主轴转速 n=1000v/3.14d=14.3r/s 工序五 扩四个直径为11mm的底孔

机床为数控立式铣床，钻头为锥柄麻花钻 材料为硬质合金YG8 为11mm 标准为GB1428-85

1、进给量 查相关手册得f=（1.2~1.8）f=0.36~0.65mm/r 取f为0.5mm/r

2、切削速度 v=(0.25~0.33)v=0.15~0.225m/s 取v=0.2m/s 5 / 9

钻头直径钻头直径

3、主轴转速 n=1000v/3.14d=5.79r/s

三、夹具设计

1、专用工装夹具及其在生产中的应用

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。

专用夹具的主要作用有以下几个方面：

（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小 制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性

（2）减少了加工时繁琐的操作，获得较高的生产率和加工精度

2、夹具设计的基本要求：

（1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。

（2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

（3）、夹具体应具有良好的加工精度和尺寸稳定性。对于夹具体上用来安装定位元件、对刀（或导向元件）的工作表面，应提出相应的尺寸、几何公差以及粗糙度的具体要求，并作相应的热处理或时效处理。

（4）、有良好的结构工艺性和使用性。家具体上部加工的毛面与工件表面之间应保证有一定的空隙，以免安装时产生干涉，空隙大小可按以下经验数据选取:夹具体是毛面，弓箭也是毛面，去8~15mm；夹具体是毛面，而工件是光面时，取4~10mm。

（5）、力求结构简单，装卸方便。在保证强度和刚度的前提下，极可能体积小、重量轻、以便于操作。（6）、排屑方便。

（7）、夹具在机床上安装要稳定、可靠。

3、基准面的选择（夹具体方式的确定）/ 9 夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。夹具体毛坯制造方法的选择 综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；夹具体的外形尺寸 在绘制夹具

总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。

4、定位方式及元器件选择

1）、定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置，在保证加工要求的情况下，限制足够的自由度。

2）、工件的定位原理：自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位，过定位容易位置变动，夹紧时造成工件或定位元件的变形，影响工件的定位精度，过定位也属于不合理设计。①、以工件的圆柱外表面为基准进行定位，采用俩个V形块定位器，采用支撑钉定位圆柱端面，限定X轴移动。以定位销定位零件的绕X轴旋转，以此限定工件的六个自由度，以达到工件的完全定位。再用固定手柄压紧螺钉进行夹紧。则专用夹具设计完成，可以放到机床上进行加工。

5、夹紧方式及元器件选择

夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。对夹紧机构的基本要求如下：

①、夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全②、夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量 ③、夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。④、结构力求简单，便于制造和维修。7 / 9 所以选用固定手柄压紧螺钉进行夹紧！

6、注意事项：

⑴、在工件夹紧时不要用力过大，以免损坏螺杆

⑵、及时清理钻屑，保证安装平面的清洁 ⑶、加工完成后清去滑块导槽里的钻屑

⑷、安放工件时要注意不要砸到基准平面，而影响加工精度

⑸、每隔一段时间在使用时都要检查一下对刀块是否达到精度要求

四、本次课程设计小结、体会及建议

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，它广泛用于大量生产中；它不但提高了生产率而且也提高加工精度，改善劳动条件。

通过这次课程设计，我个人对夹具有了更进一步的了解：夹具要保加工出的产品有较高的精度，就必须要求其自身有较高的精度，定位元件拥有高精度的同时也要有一定的刚度和强度，以保证在加工过程中自身不会变形和有一定的寿命。夹紧机构要求有一定的刚度和强度，以确保在一定的力的作用下夹紧元件不会先于工件发生变形、损坏。夹具体是夹具的主体部分，是与机床相接的部位、也是支撑夹紧元件、工件的主要部分；要求其有一定的强度和刚度、稳定性，又考虑到经济性，一般都采用HT200作为夹具体。

而且我对夹具的维护保养，及夹具在设计中应该注意的问题有了更进一步的了解，自己的能力在这次课程设计中也得到了提升。在设计的过程中又一次把所学的知识做了一次综合式的复习，为接下来要做的毕业设计做了很好的准备工作；同时在设计中也发现自己的很多不足之处：缺乏实际的经验，有些实物没有见过很难想象，只能通过找相应的参考资料，然后再通过想象把他们综合到一起，再通过实例对比，进行设计。因此在夹具设计中存在有许多的不足之处，还恳请老师您予以指导和指正。

五、参考文献

1、《简明机械加工工艺手册》 上海科学技术出版社 8 / 9

2、《夹具设计手册》 机械工业出版社

3、《画法几何及机械制图》 陕西科学技术出版社

4、《机械制造基础》 高等教育出版社