机床夹具设计课程设计说明书(含内容和排版简要说明)

1、摘 要通过机床夹具设计课的课堂学习，我们初步掌握了夹具设计基本理论知识。本课程设计即为了给我们创造一个运用课堂理论知识，解决较复杂问题的平台，锻炼我们综合利用所学知识的能力，初步接触一下“设计”的味道。课程设计的主要内容和要求主要是完成所给两个零件所需工序的夹具设计（钻模夹具和铣床夹具）。根据设计任务书完成根据给定条件分析零件的工序基准，确定定位方案；确定定位元件，布置引导元件；夹紧装置，并根据加工精度要求，合理设计分度装置，最终设计出夹具体，并进行尺寸标注。关键字： 机床夹具设计 定位元件 夹紧装置 定位误差目 录摘 要i1设计任务12 零件的装夹32.1零件的工艺和精度分析32.2 定位设

2、计32.3对刀引导装置52.4夹紧方案62.5 分度对定机构设计63夹具加工精度分析63.1 定位精度63.2 对刀精度63.3安装精度63.4夹具精度7总 结8参考文献91设计任务本次设计夹具分为钻床夹具和铣床夹具两个内容具体如下：钻床夹具如图1-1所示，本工序需钻m10螺纹底孔8.4mm，孔15.81f8、槽mm和拨叉mm在前面工序已完成。工件材料为45钢，毛坯为锻件。成批生产，所用设备为z525立式钻床。设计8.4mm孔夹具。图 1-1 拨叉钻孔工序图铣床夹具设计如图1-2所示，需在零件上铣宽12mm的槽，孔11h7、15.81f8在前面工序已经完成。工件材料为铸钢zg310-570(g

3、b/t 11352-1989),成批生产,所用设备为x62w,设计铣12mm夹具。图 1-2 铣槽工序图图 1-3菱形销2 零件的装夹2.1零件的工艺和加工精度分析拨叉零件（零件一）毛坯材料为锻件形状不规则，基本工序：铣15.81f孔的左右端面，钻15.81f8孔并铰孔保证粗糙度和位置度，右端忽沉孔；铣mm槽，铣mm槽。钻8.4mm孔、攻10mm螺纹孔；检验。本次夹具设计为钻8.4mm孔设计夹具有一定对称度和位置度要求。第二个零件（零件二）毛坯材料为铸钢，基本加工工序：铣削零件的左右平面保证mm；钻24h8孔，扩孔、铰孔，同样钻11h7孔，并扩孔铰孔达到要求，保证两孔r、r位置精度；铣12mm

4、槽，有对称度要求。6销孔配作要求。2.2 定位设计零件一：为保证8.4mm孔对基准孔15.81f8垂直并对孔中心线的对称度要求，应当限制工件的三个自由度；为保证孔8.4mm处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制自由度；为保证孔对槽的位置尺寸mm，还应该限制自由度。孔位通孔移动不限制，因此，本夹具限制5个自由度。定位方案：工件上孔15.81f8精加工过，作为主要定位基准可满足基准重合，采用心轴定位可限制四个自由度。心轴水平放置并保证与钻床主轴垂直共面，可保证所钻孔与基准孔之间的垂直度对称对要求，由于成批生产，精度要求不是很高，采用间隙配合，定位精度取决于孔与心轴的间隙配合误差。为限制的转动在拨

5、叉槽口mm为定位基准。槽口两侧面放置一菱形销，采用配合为51h8g6。为限制的移动以mm的两侧面为定位基准，考虑到拨叉的结构，采用有对称斜面的偏心轮定位，定位的同时并进行夹紧。定位间隙可消除。定位元件：孔15.81f8采用中间对应孔8.4mm的位置钻11mm排屑孔的心轴，配合采用f8/h7。菱形销为标准件选用直径51mmb型固定式菱形销。（心轴直径d35mm，用t8a钢制造，热处理硬度为5864hrc，定位销>16mm,20钢渗碳深0.81.2mm淬火5358hrc）。定位误差分析：在y方向上，加工8.4mm孔，定位基准为孔轴线，工序基准是槽的对称平面，基准不重合，存在基准不重合误差，定

6、位尺寸为。b=0.2mmy=0 d=y+b=0.2mm (1-1)加工尺寸公差t=0.2，d<×0.2 定位方案满足工件本工序加工要求。对于x方向上，采用心轴定位，定位基准工序基准同为心轴轴线，基准重合，孔15.81f8（）公差t=0.027,轴15.81h7（），公差t=0.018.b=0 y=(d+d+xmin)/2 (1-2) =（0.018+0.027+0.016）/2=0.0305mmd=y+b=0.0305mm加工孔对称度为0.2mm，d<×0.2 所以，定位方案满足工件本工序加工要求。零件二：为保证12mm槽的关于基准a的对称度要求，应限制，为保证

7、槽深mm应限制自由度，在方向上不限制，所以本工序限制5个自由度。定位方案：工件孔11h7已经精加工配合精度要求高且表面粗糙度高，选作定位基准，采用销定位，限制了工件的两个个自由度，另一孔24h8采用短菱形销定位限制工件（削边方向应垂直于销与心轴的连心线）。在一侧端面定位时，由于工件端面面加工精度不高，所以两销采用阶梯面同时限制工件，不至于产生过定位现象。心轴水平放置，两销中心线与主轴平行。中批生产，且精度要求不高，采用间隙配合。定位元件：孔11h7采用直径11mm短圆柱销定位,圆柱销为非标准件,需在a型固定式圆柱销的基础上增加一直径30mm阶梯环面（图 1-3），孔与心轴间隙配合，采用h7/f

8、6。菱形销与孔24h8同样采用间隙配合，采用h8/f7。菱形销为非标准件,需在b型可换式菱形销的基础上增加一直径40mm阶梯环面，两阶梯面在机床主轴方向共面。（定位菱形销>16mm,20钢渗碳深0.81.2mm淬火5358hrc，圆柱销淬火5358hrc）定位误差分析：尺寸mm，其工序基准为零件圆弧表面母线，定位基准为11f6短销轴线，基准不重合，孔11h7（）,短销 11f6（）b=0.08mmy=(d+d+xmin)/2=（0.021+0.011+0.016）/2 =0.024mmd=y+b=0.104mm加工尺寸公差t=0.4，d<×0.4，定位方案满足工件本工序加

9、工要求对于槽12mm有对称度要求，定位基准为工件的右端面，工序基准为工件x方向的对称平面，基准不重合。b=0.06/2=0.03mmy=0d=y+b=0.03mm加工槽对称度为0.1mm，d<×0.1 所以，定位方案满足工件本工序加工要求。2.3对刀引导装置零件一：采用钻套定位，由于本工序是为下面攻丝钻孔，且在工序集中一起，所以采用快换钻钻套，（钻套孔径d26mm，用t10a钢制造，热处理硬度为5864hrc）。零件二：采用直角对刀块对刀，同时能对xz方向进行对刀，使用对刀块对刀时，在刀具和对刀块之间用塞尺进行调整，以免损坏切削刃或造成对刀块过早磨损。2.4夹紧方案 零件一：在

10、槽14.2mm处采用对称斜面的偏心轮进行定位夹紧，当偏心轮转动时，使斜面与槽贴紧，使工件在心轴方向被固定，定位同时起到夹紧的作用。钻孔切削力不大，故工作可靠。零件二;采用螺旋压板夹紧机构对工件的左端面进行夹紧。2.5夹具体设计零件一：考虑到拨叉的结构及定位夹紧方案，夹具体结构采用铸造件，心轴与夹具体使用过度配合，销钉为过度来配合（用限位螺钉紧固）。采用铰链式可翻转式钻模板，且钻模板用支撑钉保证钻模板的位置。零件二：夹具体结构比较简单，使用型材类材料。心轴、销钉与夹具体使用过度配合，销钉用限位螺钉紧固。3夹具加工精度分析3.1 定位精度对于零件一影响工件定位精度的尺寸公差包括：工件内孔与心轴的配

11、合尺寸15.81f8h7和挡销的尺寸。零件二影响工件定位精度的尺寸公差包括:大孔与心轴的配合尺寸24h8f7,小孔与菱形销的配合尺寸11h7f6，以及两个销的阶梯面的位置度。3.2 对刀精度对于零件一对刀误差主要钻头与钻套间的间隙，会引起钻头的位移或倾斜，造成加工误差。对于零件二对刀误差主要是对刀是的人为误差。3.3安装精度零件一体积比较小为移动式夹具，无安装精度。零件二影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差为定位键与铣床工作台t形槽的配合尺寸。3.4夹具精度零件一：影响夹具精度的尺寸和公差为定位心轴与安装平面的平行度，影响对称度02 mm的夹具误差为菱形销对定位心轴的对称度。影响的夹具误差为定

12、位面到导向孔轴线的尺寸公差。及导向孔对安装基面的垂直度。零件二：影响尺寸精度的夹具误差为两销的位置尺寸公差。影响对称度0.1mm的夹具误差为对刀块的位置误差。总 结本次夹具设计关于第一个拨叉夹具设计主要特点是使用对称斜面的偏心轮进行定位夹紧，定位夹紧同时进行提高了加工效率，并且使用快换的钻套可以同时进行两步工序，保证了加工孔的精度，并提高了效率，同时对于夹具体的材料选用铸铁，节约了成本。本夹具主要还有一下缺点需要今后进行改正，心轴定位处的排屑不好，在加工完成后把工件从心轴取出是容易划伤已经精加工过的内孔，同时使用翻转式钻模，精度不高，磨损严重。有待以后改正。第二个铣床计夹具特点是限制工件沿销移

13、动时采用了阶梯式销定位，在保证夹紧同时减少了定位元件的数量，防止了工件的过定位发生。使用了精加工过的孔定位提高了槽的加工精度。缺点是夹紧部位处的强度较低容易影响加工精度。有待以后改正。参考文献1 李存霞、姬瑞海机床夹具设计与应用【m】第3版北京：清华大学出版社，2011p226-p2282 李存霞、姬瑞海机床夹具设计与应用【m】第3版北京：清华大学出版社，2011p50-p583 周兆元、李翔英编.互换性与测量技术基础【m】第3版北京：机械工业出版社，20114 李存霞、姬瑞海机床夹具设计与应用【m】第3版北京：清华大学出版社，2011p40出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分

14、，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故