超长管管端加工夹具设计

合集下载

管状零件内涨夹具设计说明书讲解

专业课程综合设计说明书题目管状零件内涨夹具设计院(系)别机电及自动化学院专业机械电子2班级别2010级学号1011113042姓名肖晓杰指导老师郑亚青老师华侨大学机电及自动化学院2014年1月目录第1章、设计任务介绍 (2)1.1零件的工艺分析 (3)1.2零件生产类型 (3)1.3夹具设计任务简述 (3)第2章、夹具设计 (3)2.1方案选择 (4)2.2定位误差分析与计算 (5)2.3夹具的夹紧力分析 (7)2.4夹具体各个非标零件的确定 (9)2.5各个非标零件表面粗糙度值、形位公差和尺寸公差的确定 (12)第3章、夹具在机床上的安装与调整过程分析 (12)第4章、夹具设计的注意事项 (13)第5章、夹具优缺点 (13)第6章、设计小结 (14)参考文献 (15)第1章、设计任务介绍1.1零件的工艺分析下图为某工厂需要生产的管状工件。

该工件毛坯沿轴线方向整个外圆表面在数控车床上一次加工完成；该工件上∅90、∅95、∅98、∅100等4处有规定长度的直径部位，表面粗糙度应达到0．8um，需上磨床磨削；中段及尾段各有25 mm及15 mm 长的两段螺纹有待加工；最后有一段57 mm长的花键需要加工。

这些部位均有同轴度要求。

1.2零件生产类型工件毛坯为模锻成型，沿轴线方向整个外圆表面在型号CK6140数控车床上一次加工完成。

为满足成批生产，针对该工件的加工工艺需设计一套夹具来保证工件的加工质量，同时又能提高生产效率。

1.3夹具设计任务简述夹具是工艺装备的主要组成部分，很大程度上影响着机械产品的质量、生产率及生产成本。

机械行业国内外市场竞争的日趋激烈，以及数控机床和加工中心的普遍使用，快速工装准备显得尤为关键。

使用夹具可以提高工件的加工精度并保证零件的互换性，提高劳动生产率；同时可以降低劳动强度，改善工人的劳动条件；使用夹具还可以扩大现有机床的应用范围，充分利用现有的设备资源。

由于市场的竞争越来越激烈，产品推向市场的周期越来越短，产品更新换代的速度越来越快，因此必须在最短的时间内设计并制造出结构简单、夹紧点固定、夹紧力可靠、能减少工人劳动强度和人为因素的不稳定性的夹具。

机械加工专用夹具设计

机械加工专用夹具设计机械加工专用夹具是用于固定和定位工件，以便进行机械加工操作的装置。

它们在工业制造中起着至关重要的作用，可以提高加工效率，保证加工质量，并减少人力资源的使用。

在设计机械加工专用夹具时，需要考虑到工件的材料、形状、尺寸以及所需加工的操作等因素。

下面将对机械加工专用夹具的设计进行详细的介绍。

首先，在设计机械加工专用夹具时，需要对工件的材料进行分析。

根据工件的材料特性，如硬度、刚度、热膨胀系数等，选择夹具材料和制造工艺。

例如，对于具有较高硬度的工件，可以选择使用硬质合金或高速钢制作夹具，以确保其刚性和耐磨性。

其次，在设计机械加工专用夹具时，需要考虑工件的形状和尺寸。

根据工件的具体形状和尺寸，设计夹具的结构和形式。

夹具的设计应尽量简化，以减少制造成本和操作复杂性。

另外，为了提高夹具的使用寿命，应预留一定的余量，以适应不同尺寸和形状的工件。

另外，在设计机械加工专用夹具时，需要考虑工件的加工操作。

根据工件的加工要求，设计夹具的定位方式和固定方式。

夹具的定位精度和稳定性对加工质量有重要影响。

通常，夹具的定位精度应在允许范围内，以确保加工精度。

夹具的固定方式应能够稳定地固定工件，并能够承受加工过程中的切削力和振动力。

此外，在设计机械加工专用夹具时，还应考虑夹具的制造工艺和装配方式。

夹具的制造应采用适当的工艺，以确保夹具的质量和可靠性。

夹具的装配应简单、方便，以提高工作效率和减少故障率。

此外，应配备适当的检查装置和调整装置，以便于夹具的使用和维护。

最后，在设计机械加工专用夹具时，还应考虑夹具的安全性和人体工学。

夹具的设计应符合相关的安全标准，并采取必要的保护措施，以防止操作人员受伤。

夹具的操作部位应设计合理，以方便操作人员进行操作和调整。

综上所述，机械加工专用夹具的设计应综合考虑多个因素，如工件的材料、形状、尺寸、加工操作等。

合理的夹具设计可以极大地提高加工效率和加工质量。

需要注意的是，在设计中需要充分考虑工件的特性和要求，并采用合适的夹具材料和制造工艺。

专用夹具设计方法和步骤

1、明确设计任务，收集设计资料
2、拟订夹具结构方案，绘制夹具草图
（1）确定工件的定位方案，设计定位装置，并对夹紧力进行估算，以确保夹紧可靠
（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置
（3）确定刀具的引导方式，选择或设计引导元件或对刀元件
（4）确定其他元件或装置的结构形式，如定位键、分度装置等
（5）确定夹具的总体结构及夹具在机床上的安装方式。

对夹具的总体结构最好能拟订出几个不同的方案，画出草图，经过分析比较，选择最佳方案
3、绘制夹具总图
（1）选择操作者工作时正对的位置为主视图
（2）用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面以及加工表面画在各视图相应的位置上，待加工面上的加工余量可用网纹线表示。

在夹具总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面的线条
（3）依次画出定位、夹紧、导向元件或装置的具体结构，再画出夹具体，将各元件或装置连成一个整体
（4）在总图上标注尺寸（包括轮廓尺寸、联系尺寸、重要的配合尺寸等）、公差和技术要求
（5）绘制夹具零件图。

在夹具中的非标准零件都要绘制零件图，并按总图要求确定零件的尺寸、公差及技术条件
三、夹具总图技术要求的制订
1、夹具总图上应标注的尺寸和公差
（1）夹具外形的最大轮廓尺寸
（2）影响定位精度的尺寸
（3）影响对刀精度的尺寸和公差
（4）影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差
（5）影响夹具精度的尺寸和公差
（6）其他装配尺寸及公差
2、夹具总图上公差值的确定
（1）与加工尺寸有直接对应关系的夹具公差δJ （2）其他装配尺寸的配合性质及公差等级
3、夹具总图上应标注
4、的技术要求。

管接头类零件的成组夹具设计

管接头类零件的成组夹具设计摘要本课题的设计任务是设计一套管接头类零件的成组夹具。

针对这一组结构相似、尺寸组相近的零件，由于该零件属于大批量生产，尺寸精度要求高，所以设计一套成组夹具，以提高加工效率和保证零件的加工质量。

本论文涉及是车床成组夹具的设计与建模。

首先分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行工件的定位，采用V形块和U形调整件；夹紧采用定心对准机构，其中用双螺母T形丝杠传动；设计一个可以调整和更换的U形调整件来应对该尺寸组的工件加工要求；夹具基体的结构形式设计；在完成夹具草图后，进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理的结构实现各零部件间的相对运动；根据各零件的使用要求，选择相应的材料。

得到一套多种型号产品的加工试制，完全能满足产品的加工需求的夹具。

并采用SolidWorks和CAD软件完成车床成组夹具的建模与图纸绘制。

关键词：管接头类零件；成组夹具；夹紧；调整件AbstractThe design task of this task is to design a group fixture for sleeve joint parts. For this group of similar structure and size of similar parts, because this is a part of mass production, high precision, so the design of a fixture, to improve processing efficiency and ensure the machining quality.This paper deals with the design and modeling of group jigs for lathes. The first requirement analysis parts processing technology, using the basic principle and method of fixture design, the proposed design scheme of fixture; in the condition of satisfying the processing precision, the reasonable positioning of the workpiece by the V block and U shape adjustment; the clamping centering alignment mechanism, which used double T shaped nut screw transmission; design can adjust and replace the U shape adjustment to deal with the request of the workpiece size; structure design of fixture matrix; in the sketch completed fixture, to further consider the fixed mode between parts of the connection and screw, nut, pin etc., design reasonable structure to achieve relative motion between each part; according to the requirements of each parts, select the appropriate materials. Get a set of various types of products processing, trial production, can fully meet the processing requirements of the fixture. And SolidWorks and CAD software are used to complete the modeling and drawing of the Group Fixture of lathe.Key words：Pipe fittings;Group Fixture;Clamp;Adjusting piece目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1 夹具概念 (2)1.2 夹具的主要功能 (2)1.3 夹具的分类 (2)1.3.1按夹具的通用特性分类 (2)1.3.2按夹具的动力源分类 (3)1.4 夹具的组成 (3)2 总体设计 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计步骤 (5)2.2.1 零件分析与分组 (5)2.2.2 成组夹具的结构设计 (5)2.3 夹具的整体设计 (7)3 工件装夹与夹具设计原理 (7)3.1 工件装夹 (7)3.2 定位方案和定位元件 (7)3.2.1 定位元件的要求 (7)3.2.2 定位方案的选择 (8)3.2.3 定位元件的设计 (9)3.3 夹紧机构的方案设计 (11)3.3.1 对夹紧装置的基本要求： (11)3.3.2 夹紧机构的选择 (11)3.3.3 夹紧力w的计算 (12)3.3.4 实际所需夹紧力的计算 (13)3.3.5 切削力计算 (15)3.4 夹紧元件的设计 (17)3.4.1 丝杠的设计选择 (18)3.4.2 丝杠轴的设计 (19)3.4.3 丝杠螺母的尺寸设计 (20)3.4.3 轴承和轴承座的选用 (21)3.4.4 螺母座的设计 (22)3.4.5 钳口板的设计 (23)3.5 调整件部分的设计说明 (23)3.5.1调整件结构设计 (23)3.5.2 调整件的调整方法 (23)3.5.3 调整件的压紧方式设计 (24)3.6 夹具的使用方法 (24)4 夹具体及夹具零件的设计 (24)4.1 夹具体的要求 (24)4.2 夹具体毛坯的类型 (25)4.3 夹具体结构设计 (26)5 夹具误差的计算 (27)5.1 角度尺寸公差 (27)5.2 定位误差 (27)5.3 工件在夹具上加工的精度分析 (27)5.4 夹具误差的计算 (28)5.4.1 定位误差 (28)5.4.2 对刀误差∆ (30)T5.4.3 夹具安装误差∆ (31)A5.4.4 夹具误差∆ (31)J∆ (31)5.4.5 加工方法误差G5.4.6 保证加工精度的条件 (32)6 总结 (32)谢辞 (34)参考文献 (35)引言机床夹具的现状：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。

夹具设计与精度控制

夹具设计与精度控制夹具设计与精度控制夹具是一种用于固定工件并保持其位置稳定的装置，广泛应用于各种制造工艺中。

夹具的设计和精度控制是确保工件加工质量的关键因素之一。

本文将以“step by step”的思路介绍夹具设计和精度控制的过程。

第一步，明确需求：在进行夹具设计之前，首先需要明确加工工件的特点和要求。

例如，工件的形状、尺寸、加工方式等都会影响夹具的设计。

同时，还要考虑到工件加工过程中可能出现的振动、变形等因素，以确定夹具需要具备的稳定性和刚性。

第二步，制定设计方案：根据需求确定夹具的类型和结构。

夹具可以分为机械夹具、液压夹具、气动夹具等，根据加工工艺的不同选择合适的夹具类型。

然后根据工件的形状和尺寸设计夹具的结构，考虑到夹具的操作性、可靠性和维修方便性等因素。

第三步，进行力学分析：对夹具进行力学分析，以确定夹具在工作状态下的受力情况。

通过力学分析可以计算夹具在加工过程中受到的载荷大小和方向，以便选择合适的材料和结构来保证夹具的稳定性和刚性。

第四步，选择合适的材料：根据夹具的受力情况和加工工艺的要求，选择合适的材料来制造夹具。

夹具需要具备足够的刚性和耐磨性，以保证工件在加工过程中的稳定性和精度。

常用的夹具材料有铸铁、钢材等，根据具体情况选择合适的材料。

第五步，进行精度控制：在夹具设计完成后，需要进行精度控制以确保夹具的性能满足加工要求。

通过使用测量仪器对夹具进行测试和调整，可以确定夹具的精度和稳定性，并对不合格的夹具进行修改或调整。

第六步，进行实际应用测试：在夹具设计和精度控制完成后，需要进行实际应用测试以验证夹具的性能。

通过将夹具应用于实际的加工工艺中，观察工件加工的精度和稳定性，以确保夹具的设计和精度控制达到预期效果。

综上所述，夹具的设计和精度控制是一个“step by step”的过程，需要从明确需求开始，逐步制定设计方案，进行力学分析和材料选择，然后进行精度控制和实际应用测试。

通过科学的方法和严格的控制，可以设计出满足加工要求的夹具，并保证加工过程中的稳定性和精度。

大型车床上超长棒料的专用夹具设计

为使定位基准得到更好的保证，将夹具体与弹簧胀套做成一体，只要加工胀套时。保证
与主轴短锥配合的内锥和与工件撑紧定位的胀套外圆的同轴度，装配时，再保证夹具体与主
夹持范围相对短，悬伸长度长，加上工件自身重
（）夹具应消除回转的不平衡现象，以减少２
主轴轴承的不正常磨损，避免由于产生振动而影
响工件的加工质量及刀具的使用寿命。
（）夹具旋转的惯性力不应使夹紧力有减少３
靠，且持续、稳定，满足零件的
图１方栗１夹具结构：
加工要求。
３２在方案１基础上改进完善的．
方案２
将夹具体套在主轴１４短外锥上，通过主轴：头法兰上的螺孔将夹具体修紧，再利用修紧螺母
Ａｂｓｒｃ：Ｆｏｕｉｇｏｈｅｓｅｉｌｆｘｕｅｅｉｎｕｓｄｆｒｔｒｉｇｍａｈｎｎｖｒｅｇｈａｄｔｉｌｅｒｐｅｅ，ｔｉａｅｄｔａｔｃｓｎｎｔｐｃａｔｒｓｄｓｇｅｏｕｎｎｃｉｉｇｏｅｌｎｔｎｈｎｗａｌｄｗｏｋｉｃｓｈｓｐｐｒｍａｅａｉｄｔｉｄａａｙｉｎｉｃｓｉｎｏｈｅｏｎｆｆｔｒｅｉｎ，ｓｃｓｈｗｏｅｕｅｔｅｇｐｅｃｎｅｔｃｕａｙ，ｔｒｎｒｃ — ｅａｌｎｌｓｓａｄｄｓｕｓｏｎｔｅｋｙｐｉｔｏｘｕｅｄｓｇｅｉｕｈａｏｔｎｓｒｈｒｐｒＳｏｎｃｃｒｃｉａｕｎｉｇｐｅｉｓｏｉｎ，ｇｉｐｎｅｉｂｌｙ，ａｄｈｗｏｅｓｒｈｃｕａｙｏｈａｔ— ｃｉｉｇ，ｅｃｒｉｇｒｌｉｔｐａｉｎｏｔｎｕｅｔｅａｃｒｃｆｅｐｒｓｍａｈｎｎｔｔ．

超长管管端加工夹具设计

超长管管端加工夹具设计张雎军【摘要】详细分析了长管子在制造加工中所遇到的难题,有针对性地解决了机床和夹具的设计及应用问题,提出了管子的找正办法,提高了产品质量和效率.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】4页(P116-119)【关键词】长管;侧头;夹具【作者】张雎军【作者单位】汉川数控机床股份公司,陕西汉中723003【正文语种】中文【中图分类】TG751.3长管端球头类零件在机床上直接加工比较困难，其加工通常采用手动方法在机床上进行，效率低，精度较差。

因此设计了该类零件工装卡具，并采用先进的测量方法，使现有的机床设备在保持原有技术性能和用途的基础上完成管头的加工。

本文对长管端头加工、装卡、检测进行论述，论述的管子长度在10 m以上，两个端头有形状尺寸要求，需要对端头进行加工，如图1所示。

加工要求:(1)找正内孔，找正位置距端头100 mm外;(2)加工内孔φ60 mm，加工长度100 mm;(3)加工φ70 mm、R10 mm及135°斜面。

工艺难点:(1)这种管子加工前是毛坯面，内孔和外圆误差很大;(2)内孔找正面和加工面不一致，内孔加工后和轴线一致，不能偏心，否则会造成管子互相连接时的难度增加和产生废品。

通过以上分析，考虑到管子的长度和直径的变化，该产品有不同的规格，要同时满足加工要求，机床选择数控铣镗床;装卡采用液压夹紧同时能够调整的方式;测量采用雷尼绍测头，自动找出工件中心。

1 机床介绍机床采用单立柱、横床身、侧挂箱的布局形式，X轴为工作台沿着上滑座纵向运动，Y轴为主轴箱沿着立柱上下运动，Z轴为下滑座沿着床身横向运动。

机床选用SINUMERIK 828D系统，三轴使用SIEMENS交流伺服电动机(X、Y、Z轴转矩为27 N·m)，主轴采用SIEMENS交流伺服主轴电动机(17/20.5 kW)，镗轴伸缩伺服电动机(18.8 N·m)。

加工夹具设计总结

加工夹具设计总结一、引言加工夹具是用于加工过程中固定和定位工件的专用工具。

它在加工过程中起到了至关重要的作用。

本文将对加工夹具的设计进行总结和分析，旨在总结设计的经验和教训，并提出改进的建议。

二、加工夹具设计的关键因素在设计加工夹具时，需要考虑以下关键因素：2.1 工件特点不同类型的工件有不同的形状、尺寸和材质特点，因此在加工夹具的设计中，需要充分了解工件的特点。

例如，对于较小的工件，夹具需要提供足够的支撑和固定力，以确保工件在加工过程中不会移动或变形。

而对于复杂形状的工件，夹具需要设计合适的定位装置，以确保工件的几何位置和形状的精度。

2.2 加工工艺加工夹具的设计还需要考虑加工工艺。

不同的加工工艺需要不同的夹具设计。

例如，对于铣削工艺，夹具需要提供合适的刀具通道和冷却液通道。

而对于钻孔工艺，夹具需要提供合适的定位装置和夹紧力，以确保工件在钻孔过程中的稳定性。

2.3 设计要求和限制在设计加工夹具时，还需要考虑设计要求和限制。

例如，夹具的重量和体积需要符合加工设备的要求，夹具的材料需要具备足够的强度和刚度，以承受加工过程中的力和振动。

此外，还需要考虑夹具的易用性和维护性，以提高生产效率和降低维护成本。

三、加工夹具设计的经验总结在加工夹具的设计过程中，我们积累了一些经验和教训，主要包括以下几个方面：3.1 提前进行工艺分析在设计加工夹具之前，我们需要提前进行工艺分析，了解加工过程中工件的形状、尺寸和材质特点，以及所采用的加工工艺。

只有充分了解这些信息，才能更好地设计加工夹具，确保工件在加工过程中的稳定性和精度。

3.2 多样性与标准化的平衡在加工夹具的设计中，我们需要在多样性和标准化之间寻找平衡。

夹具的标准化可以提高生产效率和降低成本，但对于特殊形状或尺寸的工件，需要设计定制的夹具。

因此，在设计夹具时，需要充分考虑多样性和标准化的需求，选择合适的设计方案。

3.3 优化结构设计在加工夹具的设计中，优化结构设计是关键。

直角管接头加工工艺及车削M22X1.5夹具设计

XX大学课程设计论文直角管接头加工工艺及车削M22X1.5夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要直角管接头零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。

在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差目录摘要 (II)目录 (III)第1章序言 (5)第2章零件的分析 (6)2.1零件的形状 (6)2.2零件的工艺分析 (6)第3章工艺规程设计 (7)3.1 确定毛坯的制造形式 (7)3.2 基面的选择 (7)3.3 制定工艺路线 (8)3.3.1 工艺路线方案一 (8)3.3.2 工艺路线方案二 (9)3.3.3 工艺方案的比较与分析 (9)3.4 选择加工设备和工艺装备 (10)3.4.1 机床选用 (10)3.4.2 选择刀具 (10)3.4.3 选择量具 (10)3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (10)3.6确定切削用量及基本工时 (11)第4章加工Φ28孔夹具设计 (22)4.1 车床夹具设计要求说明 (22)4.2车床夹具的设计要点 (23)4.3 定位机构 (24)4.4夹紧机构 (25)4.5零件的车床夹具的加工误差分析 (26)4.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构 (27)4.6 零件的车床专用夹具简单使用说明 (28)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第1章序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。