夹具说明书

夹具说明书西南科技大学城市学院课程设计说明书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。

目录前言 (1)第1章夹具的发展 (2)第2章夹具的设计 (3)2.1夹具制造的前景 (4)2.1.1制造背景与意义 (4)2.2 夹具的设计零件的分析 (4)2.2.1零件的作用 (4)2.2.2零件的材料 (5)2.2.3零件的生产类型 (5)2.2.4基面的选择 (5)2.2.5零件加工分析 (6)2.3. 总体方案的确定 (7)2．3．1确定定位方案 (7)2.3.2选择定位元件 (11)2.4夹紧装置的设计 (12)2.4.1夹紧机构 (12)2.4.2切削力及夹紧力计算 (12)2.3.4 定向键与对刀装置设计 (14)2.4. 绘制夹具装配图 (16)第3章夹具零件图上的尺寸和技术条件 (17)3.1 夹具零件图上标注的尺寸 (17)3.2 夹具零件图上应标注的技术要求 (17)设计心得 (19)参考文献 (19)第1章夹具的发展概况夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。

也就是说工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

20世纪中、后期，机械加工的主要特点是：不断提高机床的加工速度和精度，减少对手工技艺的依赖；提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度；利用数控机床、加工中心、成组技术等，发展柔性加工系统，使中小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平。

任务的加工设备,而任务单的开工时间则根据定单下达日期、任务单计划入库日期、相关的工艺信息以及各加工单元的当前加工计划来统一决定。

在编制出理论计划以后,就形成了对各加工单元的负荷。

接着,要在各加工设备上进行加工能力与工作负荷的平衡,制订派工计划和相关物料准备计划等。

同时,根据物料、工装等条件及各加工单元的反馈信息,制订出正式作业计划,并开始派工。

计划下达后,在实际生产过程中,还要不断根据各个参数的变化,进行实时的调度,确保主生产计划的顺利实现现行的传统生产管理系统中,生产决策层与车间执行层,计划层、调度层与控制层是独立分开的,信息采集大多只能通过人工录入的方式进行,车间生产信息的反馈周期较长。

造成在生产调度与控制过程中缺乏必要的现场信息,不能及时根据实际生产情况的变化进行重新调度,更谈不上实时修订生产计划了。

并且当实际生产情况无法实现原有生产计划时,传统的生产管理系统也往往不能及时发现这些问题并加以解决,最终导致企业产品的交货期延误。

随着市场竞争日渐激烈,制造企业受到了前所未有的挑战。

为快速适应内、外部环境的快速变化,利用APS和MES等先进的企业生产管理模式和先进信息系统,充分利用企业的制造资源,优化企业车间生产的计划和调度算法,通过改变企业传统的生产模式来提高生产率,进而快速响应客户需求,是提高企业竞争力的重要手段。

第2章夹具设计2 . 1夹具制造的前景2.1.1制造背景与意义机械制造离不开金属切削机床，而机床夹具则是保证机械加工质量、提高生产效率、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不可或缺的重要工艺装备之一。

机床夹具被广泛用于制造业中，大量专用机床夹具的使用为大批量生产提供了必要条件。

夹具的制造在机械加工工艺中有着很重要的意义，从其作用和地位两方面可以得知。

一：机床夹具在机械加工中起着十分重要的作用，归纳起来，主要表现在以下几个方面。

1. 缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本。

2. 保证加工精度稳定加工质量。

3. 降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。

4. 扩大机床的工艺范围，实行一机多能。

5. 在自动化生产和流水线生产中便于平衡生产节拍。

二：机床夹具在工艺系统中的地位：夹具不同于其他环节，他在工艺系统中有着特殊地位，夹具的整体刚度对工件加工的动态误差产生着非常特殊的影响。

当夹具的整体刚度远大于其他环节，工件加工的动态误差基本上只取决于夹具的制造精度和安装精度。

因此设计夹具时，对夹具的整体刚度应给予足够重视。

如因工艺系统其他环节的刚度不足而引起较大的系统动态误差时，也可以采取修正夹具定位元件的方法进行补偿。

这就是夹具的能动作用。

2 . 2 夹具的设计零件的分析2.2.1零件的作用题目所给的零件是杠杆零件，零件的结构比较复杂，尺寸较小，形状比较复杂。

主要作用一是传递扭矩；二是起着固定的作用；三是起着连接作用。

图2-1 零件图2.2.2零件的材料考虑到杠杆要受到扭矩的作用，而零件的尺寸有比较小，因此应选用材料为模锻件。

因为不传递力与功率，主要起固定和定位作用，所以不需要特别的工艺处理。

故可采用模锻成型。

这从提高生产效率、保证加工精度上考虑也是应该的2.2.3零件的生产类型零件的生产类型为中批量生产。

因此需要设计专用夹具来提高生产效率。

2.2.4基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面的选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

2.2.5零件加工分析1. Ø11mm 孔两端面的加工余量（加工余量的计算长度为mm 05.040-）（1）按照《机械加工工艺手册》表2.2—2.5。

取加工精度2F ，件复杂系数为3S ，锻件重量较轻，则Ø11mm 孔外端面的单边加工余量为2.0-3.0mm ，现取Z=2.5mm 。

锻件的公差按《机械加工工艺手册》表2.2—14，材质系数取1M ，锻件复杂系数取3S ，则锻件的偏差为0 5。

0-40mm 。

（2）铣削公差：规定本工序的加工精度为IT11，因此可知本工序加工公差为-0.16mm 。

符合零件要求的公差4005.0-mm ，不需要安排精加工。

2．铣Ø11mm 孔两端面工艺（1）此零件为模锻件,根据《机械加工工艺手册》选用高速钢三面刃铣刀。

取0d =160mm齿数Z=16（2）铣削用量及相关参数 a)确定铣削深度p α：根据上述的计算可知p α=2.5mm ，故在一次走刀内可完成加工，所以p α=2.5mm 。

b)确定进每齿进给量f α：选取X51W 铣床加工本道工序。

根据《机械加工工艺手册》表9.4—1查得f α=0.12mm/齿。

c)确定铣削速度V 及铣削功率m P ：查《机械加工工艺手册》得：V=21m/min ； m P =1.49kwd)计算刀具转速s n 及进给量v f ：min)/(8.4116021100010000r d V n s =⨯==ππmin)/(808.411612.0mm zn f s f v =⨯⨯==αe)根据X6130铣床说明书，取：m in /45r n R =min /80mm f f v vR ==2.3. 总体方案的确定2．3．1确定定位方案(1)定位原理在机床上加工工件时，要使工件的各个被加工面的尺寸及位置精度满足工件图或者工艺文件所规定的要求，就必须在切削加工前使工件在机床夹具中占有一个确定的位置，使其相对于刀具的切削运动具有正确的位置，这个确定工件位置的过程我们称为定位。

这是定位方案设计的主要任务。

(2)定位基准为了保证工件上各个加工表面之间或者对其它加工表面的位置精度，工件在机械加工时，必须安放在机床板的一个固定位置上。

任何一个零件都是由若干几何表面所组成，这些表面之间根据零件设计的技术要求，广泛存在距离尺寸和角度位置的要求。

工艺文件中所谓的基准，就是指零件图上某些点、线、面的位置，可以用它们来确定某些点、线、面的位置。

根据这些基准的作用和性质，可以分为设计基准和工艺基准两类。

设计基准通常指零件图样上标注尺寸的起点。

工艺基准又分为工序基准、定位基准、测量基准等。

通常希望将设计基准和工艺基准统一，但是实际上，由于制造上的困难而难以实现，这就引起误差。

定位基准的选择是否合理，将直接影响到夹具结果的复杂程度以及工件的加工精度。

因此，在选择定位基准时应进行多种方案的分析比较。

选择定位基准时，应重点考虑如何减少误差，提高精度，也要考虑安装的方便性、准确性和可靠性。

定位基准的选择分为粗基准和精基准的选择两种，下面分别介绍。

a)粗基准的选择。

粗基准是用没有加工的表面作为定位基准，选择粗基准时应考虑以下原则：1) 保证加工表面与不加工表面之间的相对要求，应选择不加工表面作为粗基准，特别是选择与加工表面有紧密联系的表面作为粗基准。

2) 若加工表面较多，选择粗基准时，应合理分配各加工表面的加工余量。

3) 选择作为粗加工基准的表面，应平整、光洁，以便定位准确，夹紧可靠。

4) 因为粗基准的定位误差较大，一般粗基准只能使用一次。

b)精基准的选择。

精基准是己经加工过的表面作为定位基准。

一般应遵循下列原则：1) 选择零件的设计基准作为精基准，也就是“基准重合”原则，这样可以避免因基准不重合而引起的基准不重合误差。

2) 能选用统一的定位基准加工各个表面，以保证各个表面对基准的位置精度，这就是“基准统一”原则。

3) 获得均匀的加工余量或使加工表面间有较高的位置精度，有时可以采取互为基准反复加工的原则：4) 有的精加工工序要求加工余量小，或垂直度要求高，为了保证加工质量和提高生产率，应选择加工面本身作为定位基准。