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1、目錄 第一章 夾具的組成 1 1.1夾具的功用 1 1.2夾具的組成 1 第二章 零件的加工 3 2.1零件的加工工序 3 2.2生產(chǎn)綱領和零件重量 3 2.3加工零件使用的機床和刀具 4 第三章 夾具方案設計 5 3.1定位方案 5 3.2夾緊方案 5 3.3連接方案 7 3.4夾具體 8 第四章 具體結構設計 9 4.1定位元件的確定 9 4.2夾緊元件的確定 9 4.3定對導向元件的確定 9 4.4連接元件的確定 10 第五章 小結 12 參考文獻 13 11 第一章 夾具的組成 機械加工過程中，通常采用夾具來安裝工件，以確

2、定工件和切削刀具的相對位置，并把工件可靠地夾緊。在機床上，一般都附有通用夾具，如車床上的三爪定心卡盤、四爪單動卡盤等。這些通用夾具具有一定的通用性，可以用來安裝一定尺寸和一定外形的各種工件，因而在各種機械制造廠，特別是在工件品種多而批量不大的工件和機修車間應用的非常廣泛。 但是，在實際生產(chǎn)中，常常發(fā)現(xiàn)僅使用通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求，用通用夾具裝夾工件生產(chǎn)效率低，勞動強度大，加工質量不高。而且往往需要增加劃線工序。因此，必須設計制造一種專用夾具，以滿足零件生產(chǎn)中具體工序的加工要求。 1.1夾具的功用 （1） 保證被加工表面的位置精度； （2） 縮短工序時間，提高勞動生產(chǎn)率； （3） 擴

3、大機床工藝范圍； （4） 降低對工人技術等級要求和減輕工人勞動強度。 1.2夾具的組成 （5） 定位元件 定位元件保證工件在夾具中處于正確的位置。 （6） 夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外 力(切削力等)作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。 （7） 對刀或導向裝置 對刀或導向裝置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。 （8） 連接元件 件連接元件是確定夾具在機床上正確位置的元件。夾具體可兼作連接元件。車床夾具上的過渡盤、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。 （9） 夾具體 夾具體是機床夾具的基礎件，用于支承和連接夾具的各種元件和裝置 （10

4、） 其他 根據(jù)工序要求的不同，有時機床夾具上還需要配置其他元件或裝置，如分度裝置，安全保護裝置，防止工件錯裝裝置，定出工件裝置，吊裝元件等。 （11） 以上各組成部分中，定位元件，夾緊元件，夾具體是夾具的基本組成部分。 第二章 零件的加工 2.1零件的加工條件分析 本零件是銑床進給機構中的杠桿，其材料為HT200。 1） 零件的外形 杠桿的中間部分是外徑為Φ40mm，內(nèi)徑為Φ25H9mm，且高為54mm的圓柱孔。在正視圖中其左上和右下方各有外徑為Φ30mm，內(nèi)徑為Φ8H7mm的且高為15mm的圓柱孔，且其由肋板連接在一起。凸臺的上邊面與中間的大圓

5、柱孔上表面平行其高度為25mm。 加工要求： 本課程設計所設計的加工要求為鉆、擴、鉸兩個Φ8孔到Ra1.6mm。 生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型： 生產(chǎn)綱領是在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度的計劃。其計劃期限通常為一年。 由零件分析可知該零件的重量小于100kg，又因為其產(chǎn)量為8000件，屬于大批量生產(chǎn)類型。 所選用的機床和刀具 因為本課程設計所加工的只是杠桿的上下面，故選擇了鉆床，并且考慮到零件的具體情況，機床為立式鉆床。 零件的材料為鑄鐵，所以所選用鉆頭的材料為高速鋼。 工作行程 工作行程，也稱走刀，它是切切削工具以加工進給速度，相對所完成的一次進給運

6、動的工步部分。因為本課程設計工序為精加工，加工余量小，刀具的一個工作行程就可完成。 2.2零件的加工工序 1） 零件的簡圖如下： 2） 其工序為： 10：鉆Φ8孔（I）到Φ6.8mm； 20：擴Φ8孔（I）到Φ7.8mm； 30：鉸Φ8孔（I）到Φ8mm； 40：翻轉； 50：鉆Φ8孔（J）到Φ6.8mm； 60：擴Φ8孔（J）到Φ7.8mm； 70：鉸Φ8孔（J）到Φ8mm。 第三章 夾具方案設計 3.1定位方案 3.1.1定位的概念 對工件進行機械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機床占據(jù)正確的位置，并使這個位置

7、在加工過程中不會受外力的影響而變動。所以在加工前，就要將工件裝夾好。 3.2.2定位原理 六點定位原則 工件在夾具中定位的任務，就是通過定位元件限制工件的自由度，以滿足工件的加工精度要求。如果工件的六個自由度都被限制，工件在空間的位置也就完全被確定下來。因此，定位實質上就是限制工件的自由度（消除影響加工精度的自由度）。 3.2.3工件定位時的注意事項 ①定位支撐點是由定位元件抽象而來的。 ②定位支撐點與工件定位基準面必須始終保持緊密貼合，不得脫離，否則支撐點就失去了限制自由度的作用。 ③分析定位支撐點的定位作用，不考慮力的影響。 ④工件在定位時，凡是影響工件加工精度的自由度均

8、應加以限制。 ⑤支撐點的分布必須合理。 3.2.4工件定位情況分析 a完全定位。它是指工件的六個自由度都被限制了的定位。 b不完全定位。它是指工件被限制的自由度數(shù)少于六個，但仍能保證加工要求的定位。 c欠定位。工件在夾具中定位時，若實際定位支撐點所限制的自由度個數(shù)少于工序加工要求應予限制的自由度個數(shù)，則工件定位不足，稱為欠定位。 d過定位。兩個或兩個以上的定位元件重復限制同一個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。 綜上所述：加工Φ8mm孔到Ra1.6mm定位方案如下： 以A面作為定位基準，用支撐釘定位Φ8孔外側端面，消除了X方向平動和Z方向的轉動，以Φ40圓的下表面為定位基準，消除了

9、Z方向的平動、X方向的旋轉和Y方向的旋轉，以Φ25圓內(nèi)表面作基準，消除了Y方向的平動。 3.2夾緊方案 3.2.1夾緊的定義 將定位之后的位置確定下來，稱為夾緊。工件的夾緊任務是使工件在切削力、離心力、慣性力和重力等力的作用下不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置，以保證加工的正常進行。 3.2.2 對夾緊裝置的基本要求 ①夾緊力不應破壞工件定位時所獲得的正確位置。 ②夾緊力應保證加工過程中工件在夾具上位置不發(fā)生變化，同時也不能使工件的夾緊變形和受過允許的范圍。 ③夾緊后應保證在加工過程中工件不會發(fā)送不允許的震動。 ④夾緊哦那工作應簡便迅速，能減輕勞動強度，縮短輔助時間。 ⑤結構力求緊

10、湊，制造維修簡便。 ⑥使用安全可靠。 3.2.3夾緊力分析 夾緊力的方向選擇： ①夾緊力應朝向主要定位基面。 ②夾緊力W應力求與切削力F、工件重力G同方向。 ③夾緊力的方向應是工件剛性較好的放向。 綜上所述，本零件的定位元件主要在基面。夾緊力的方向朝下。即符合夾緊力的朝向定位基面，又符合夾緊力與重力G同下。 夾緊力的作用點： ①作用點應落在夾具支承上或幾個支承件所組成平面內(nèi) ②防止工件變形 ③作用點應盡量靠近加工工件 3.2.4加緊方案的確定 根據(jù)本課程設計的具體零件和定位方案的分析，采用定位元件作為其夾緊元件，具體為對Φ25mm孔內(nèi)圓柱面定位的長帶螺紋軸和對Φ

11、8mm孔下圓柱面定位可調(diào)帶孔支撐。將可調(diào)帶孔支撐旋進夾具基體上，把長帶螺紋軸通過中間Φ25mm孔兩端旋緊螺母夾緊，螺母與帶孔的工件之間要加入帶缺口的墊圈，有利于人工夾緊和取放工件（如下圖所示），滿足了夾緊裝置以上的各種要求和原則。 3.3連接方案 定位元件與夾具體的連接： 本課程設計的定位元件有支撐釘、長帶螺紋軸、可調(diào)帶孔支撐。支撐釘可根據(jù)所選的型號，選擇恰當?shù)穆葆斉c夾具體相連。長帶螺紋軸可根據(jù)所繪零件圖制作，要求與零件Φ25mm孔內(nèi)圓柱面呈間隙配合?？烧{(diào)帶孔支撐按所繪零件圖對已有可調(diào)支撐適當加工，以滿足加工要求，即，其內(nèi)孔直徑略大于8mm。 定位和導向裝置與夾具體的連接：

12、　本課程設計的定位和導向裝置是對刀塊，可根據(jù)自行設計的對刀塊選擇恰當?shù)穆葆斉c夾具體連接。 夾具裝置與夾具體的連接： 　參考定位元件與夾具體的連接。 夾具體與機床的連接： 　本課程設計的夾具體通過用螺栓緊固在鉆床上的T形槽中，并用定位元件來確定夾具體與鉆床的相對位置，其中定位鍵和夾具體是緊配合，和Ｔ形槽是松配合。 3.4夾具體 夾具體是夾具的基礎件，用于支承和連接和連接夾具的各種元件和裝置，并與機床有關零件部分連接，使之組成一個整體。夾具體分為鑄造夾具體、型材夾具體和焊接夾具體與鍛造夾具體。 焊接夾具體由鋼板、型材焊接而成。這種夾具體制造方便，其熱應力大、易變力，需要經(jīng)過退火處理才

13、能保證其尺寸穩(wěn)定性。考慮本課程設計工件的尺寸、外形等實際情況，選用鑄造夾具體，其材料為ＨＴ２００，以確保其抗振性和穩(wěn)定性。 第四章 具體結構設計 4.1定位元件的確定 由以上對定位方案的分析，選用支撐釘和長定位軸來消除了X方向轉動、Y方向上的平動和轉動以及Z方向的平動。根據(jù)零件的具體形狀和尺寸，選用如圖所示軸體： 按要求加工，與零件Φ25mm孔內(nèi)圓柱面呈間隙配合。并加工如下圖所示可調(diào)帶孔支撐釘： 要求其內(nèi)孔直徑略大于8mm。 同時選用JB/T8029.1-1999中A型支撐釘，如圖所示即可滿足消除X方向平動和Z方向的轉動的要求。此外還要定位鉆孔位置，查表

14、JB/T8018.2-1999,根據(jù)零件的尺寸選擇B型鉆模板，包含兩個沉頭孔和兩個定位銷。所以鉆套處有兩個鉆套--鉆套Φ8和Φ8H7。此鉆模板長為155mm，寬為100mm,厚度為15mm。由此鉆模板簡圖如下： 4.2夾緊元件的確定 由上分析可知，夾緊元件是活動的帶缺口的墊圈，根據(jù)工件的形狀和尺寸，查表JB/T8018.4-1999,選擇A型帶缺口的墊圈，材料：20鋼。其半徑為15 mm，缺口寬為11mm，厚度為7mm,夾緊時在螺母的作用下，墊圈作用于Φ40圓柱上表面，完成夾緊，其缺口便于拆換。其簡圖如下： 本課程設計對定位和導向裝置的確定就是對對到裝置的確定。鉆

15、床中的對刀裝置設計即對鉆套的設計。對鉆套是確定鉆套相對于工件的位置和方向的裝置，裝置分為兩種。有圓柱形鉆套，可直接嵌入鉆模；還有T形鉆套，方便拆換即加工精度更高。 對本課程設計來說，要加工的工序為鉆、擴、鉸孔，所以選擇T形鉆套。查閱表格，選擇鉆套GB/T2240-80和GB/T2240-22,鉆孔時用GB/T2240-80，擴、鉸孔時用GB/T2240-22.其簡圖如下： 4.3連接元件的確定 可調(diào)有孔支撐釘與夾具體的連接： 由上可知JB/8029.1-1999，A型可調(diào)有孔支撐釘上有螺紋，其尺寸為M22.5mm,據(jù)此可以查閱《機械設計課程設計手冊》，選擇開槽盤頭螺釘，GB/

16、T67-2000,螺紋規(guī)格為M22.5mm，螺距P=1.5m，長L取35mm。 可調(diào)支撐釘與夾具體的連接： 　由上可知GB6184-86,B型可調(diào)支撐釘，其尺寸為M10mm,另有兩個鎖緊螺母，其尺寸為M10mm,極限偏差極限為H7，據(jù)此查表可知，選擇的連接元件是開槽盤頭螺釘，GB/T119.1-2000的圓柱銷，公稱直徑d=8mm,長度L取20mm. 鉆模板與夾具體的連接： 由上可知JB/T8018.4-1999，鉆模板有沉頭孔通過的螺釘和夾具體連接，查閱手冊，選取開槽盤頭螺釘GB/T6 -2000，螺紋規(guī)格為M8，螺距為1.25mm，長取25mm。 第五章 小結

17、 一周的課程設計就快結束，本作品也接近尾聲，回想整個設計過程感覺收獲滿滿的，我們終于走出了課本能夠真正的自己動手設計充分的實現(xiàn)了理論與現(xiàn)實相結合，感覺很不容易但還是成功的完成了任務。本次設計要非常感謝老師大力支持和熱心的幫助，您的幫助我們看在眼里記在心里，在此對老師說聲您辛苦了。 機械制造工藝與機床夾具課程設計是機械制造工藝與機床夾具課程教學的一個不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我全面地綜合運用本課程及其有關先修課程的理論和實踐知識進行加工工藝及夾具結構設計的一次重要實踐。培養(yǎng)了自己編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設計的能力，為以后搞好畢業(yè)設計和去工廠從事工藝與夾具設計做了一些必要的準備。通過本課程

18、設計自己的收獲如下： 1 培養(yǎng)了自己綜合運用機械制造工藝學及相關專業(yè)課程（工程材料與熱處理、機械設計、互換性與測量技術、金屬切削加工及裝備等）的理論知識，結合金工實習、生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力 2 根據(jù)被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會了擬訂夾具設計方案，完成夾具結構設計。 3 使自己提高了應用有關手冊、標準、圖表等技術資料的能力，掌握了從事工藝設計的方法和步驟。 4 進一步培養(yǎng)了自己機械制圖、設計計算、結構設計和編寫技術文件等的基本技能。。 5 培

19、養(yǎng)了自己解決工藝問題的能力，為今后進行畢業(yè)設計和去工廠從事工藝與夾具設計打下了良好的基礎。 所以，非常感謝學校能夠給我們提供這樣的機會，在這樣的條件下我想我們的動手能力會越來越強，但由于本人的能力有限本次設計終會有一些不足之處希望老師給與修改點評，再次表示感謝。 參考文獻 1、《機械制造技術課程設計指導書》 郭彩芬 編 2、《機械制造技術》 郭彩芬、王偉麟 編 3、標準件快速查手冊軟件版 盧臨科 編