支承座镗孔夹具设计

三江学院夹具课程设计说明书题目：支承座镗孔夹具设计目录绪论 (1)第一章机床夹具概述 (2)1.1工件的装夹方法 (2)1.2机床夹具的工作原理和在机械加工过程中的作用 (2)1.3夹具的分类和组成 (3)第二章夹具设计 (5)2.1设计思路 (5)2.2零件加工工艺过程分析 (5)2.3定位分析 (7)2.4夹紧分析 (9)2.5夹具体结构分析 (10)2.6夹具装配图绘制 (11)2.7夹具零件图绘制 (11)结束语 (12)致谢 (13)参考文献 (14)绪论机床夹具是机械加工系统的重要组成部分，同时也是机械加工工艺系统的重要组成部分。

为了保证工件的加工精度和生产率的提高，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，完成这一功能的辅助装置称为机床夹具。

机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产率、生产成本以及工人的劳动强度等。

所以机床夹具设计是机械加工工艺准备中的一项重要工作。

机床夹具作为机床对工件加工中的辅助装置，其设计质量的好坏对零件的加工质量、效率以及工人的劳动强度均有直接的影响，因此在进行夹具设计时，必须使加工质量、生产率、劳动强度和经济性等几方面达到统一，其中保证加工质量是最基本的要求。

但是，在实际生产过程中会有所侧重，如对位置精度要求很高的加工，往往是保证加工精度，对于位置精度要求不高而使加工批量较大的情况，则着重于提高加工工件的工作效率。

总之，在考虑上述几方面要求时，应在满足加工要求的前提下，根据具体情况处理好生产率与劳动条件、生产率与经济性的关系。

夹具设计的基本步骤可以概括为：1、研究原始资料，明确设计任务。

2、确定夹具的结构方案，绘制结构草图。

确定夹具的结构方案，可以考虑以下问题：1）根据六点定位原理确定工件的定位方式，并设计相应的定位装置。

2）确定刀具的引导方法，并设计引导原件和对刀装置。

3）确定工件的夹紧方案并设计夹紧装置。

4）确定其他元件或装置的结构形式，如定向键、分度装置等。

5）考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构。

6）对夹具的总体结构，考虑几个方案，经过综合分析比较，从中选取较合理的方案。

3、绘制夹具总图。

4、确定并标注有关尺寸和夹具技术要求。

5、绘制夹具零件图。

在夹具设计图样全部绘制完毕后，设计工作并没有结束，因为所设计的夹具还应用于实验来检验一下，在试用后有时可能要把设计作必要的修改。

因此设计人员应关心夹具的制造和装配过程，参与鉴定工作，并了解使用过程，以便发现问题及时改进，使之达到正确设计的要求，只有夹具经过使用验证合格后，才能算完成设计任务。

这里，以镗支承座的孔为例，介绍我在本次课程设计中的设计、修改过程。

第一章机床夹具概述1.1工件的装夹方法在机床上进行加工时，必须先把工件安装在准确的加工位置上，并将其可靠固定，以确保工件在加工过程中不发生位置变化，才能保证加工出的表面达到规定的加工要求（尺寸、形状和位置精度），这个过程叫装夹。

简言之，确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程叫定位；在工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作叫夹紧。

装夹就是定位和夹紧过程的总和。

工件在机床上的装夹方法主要有两种：1、找正装夹法1）方法：找正装夹法即根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧的装夹方法。

2）特点：a)这类装夹方法劳动强度大、生产效率低、要求工人技术等级高；b)定位精度低，由于常常需要增加划线工序，所以增加了生产成本；c)只需要使用通用性很好的机床附件和工具，因此能适用于加工各种不同零件的各种表面，特别适合于单件、小批量生产。

2、夹具装夹法1）方法：夹具装夹法即通过安装在机床上的夹具对工件的定位和夹紧，最后确定工件加工时应具有准确位置的装夹方法。

2）特点：避免了找正法划线定位而浪费的工时，还可以避免加工后的工件的加工误差分散范围扩大，夹装方便。

1.2机床夹具的工作原理和在机械加工过程中的作用1.2.1机床夹具的工作原理夹具工作原理如下：1、使工件在夹具中占有正确的加工位置。

2、夹具对于机床应先保证有准确的相对位置，而夹具结构又保证定位元件的定位工作面对夹具与机床相连接的表面之间的相对准确位置，这就保证了夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的几何位置，也就达到了工件加工面对定位基准的相互位置精度要求。

3、使刀具相对有关的定位元件的定位工作面调整到准确位置，这就保证了刀具在工件上加工出的表面对工件定位基准的位置尺寸。

1.2.2夹具的作用夹具是机械加工中不可缺少的一种工艺装备，应用十分广泛。

它的作用有：1）保证稳定可靠地达到各项加工精度要求。

2）缩短加工工时，提高劳动生产率。

3）降低生产成本。

4）减轻工人劳动强度。

5）可由较低技术水平等级的工人进行加工。

6）能扩大机床工艺范围。

1.3夹具的分类与组成1.3.1夹具的分类机床夹具的种类很多，可按夹具的应用范围分类，也可按所使用的动力源进行分类。

1、按夹具的应用范围分类1）通用夹具通用夹具是指在一般通用机床上所附有的一些使用性能较广泛的夹具，如车、磨床上的三爪和四爪卡盘、顶针和鸡心夹头，铣、刨床上的平口钳、分度头和回转工作台等。

它们在使用上有很大的通用性，往往无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。

这类夹具一般已经标准化，并由专业工厂生产作为机床附件供用户使用。

通用夹具主要用于单件和中、小批量生产、装夹形状比较简单和加工精度要求不太高的工件。

2）专用夹具专用夹具是指专门为某一种工件的某一工序设计的夹具。

此类夹具一般不考虑通用性，以便使夹具设计得结构简单、紧凑、操作迅速和维修方便。

专用夹具通常由使用厂根据工件的加工要求自行设计与制造，生产准备周期较长。

当生产的产品或零件工艺过程变更时，往往无法继续使用，故此类夹具只适用于在产品固定和工艺过程稳定的大批量生产中使用。

3）成组夹具在生产中，有时由于加工批量较小，为每种零件都分别设计专用夹具很不经济，而使用通用夹具又往往不能满足加工精度和生产率的要求，故而采用成组加工工艺，并根据组内的典型代表零件设计成组夹具。

这类夹具在使用时，只需对夹具上的部分定位、夹紧元件等进行调整或更换，就可用于组内不同工件的加工。

4）组合夹具组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。

由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批量生产。

5）随行夹具随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。

该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。

2、按所使用的动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，电动夹具，磁力夹具，真空夹具，切削力、离心力夹具等。

1.3.2夹具的组成1、定位元件在夹具中确定工件位置的元件。

以定位工作面与工件的定位基准面相接触、配合或对准，使工件在夹具中占有准确位置，起到定位作用。

2、夹紧装置在夹具中由动力装置、中间传力机构和加紧元件组成的装置，用以保持工件在夹具中已确定的位置，并承受加工过程中各种力的作用而不发生任何变化。

3、对刀及引导元件在夹具中，用来确定夹具相对刀具的位置或引导刀具的方向。

4、夹具体在夹具中，用于连接上述各元件及装置使其成为一个整体的基础零件。

除用于连接夹具上的各种元件和装置外，还用于夹具与机床有关部位进行连接。

5、其他元件及装置有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床还要有定位键等。

第二章夹具设计2.1设计思路1、分析零件图，了解零件材料和技术要求，继而确定加工工艺过程，填写工艺卡片。

2、根据零件图及加工工艺确定定位夹紧方案，选定方案为：支承板、支承钉、活动V形块、活动压板。

3、根据既定方案布置定位元件。

4、根据既定方案布置夹紧元件。

5、根据定位和夹紧元件设计夹具体，并绘制装配草图。

6、绘制总装配图。

7、绘制各夹具零件图。

8、整理资料，完成课程设计任务说明书。

2.2零件加工工艺过程分析本次夹具课程设计所要设计夹具的零件为支承座，工件的二维零件图和三维实体图如下图所示。

已知待加工零件材料为HT200，经铸造得到毛坯。

根据零件图得要求，拟定加工工艺路线。

要保证零件尺寸公差和平行度公差要求，安排的工艺路线大致为先铣底面，然后铣左右端面，再镗孔，钻小孔，最后去毛刺和表面涂漆，工艺过程卡片如下表所示。

零件工艺过程本次夹具设计任务是在普通车床上镗出025.0032+φ的孔，现其他工序已经完成，根据要求，从下一节开始阐述具体的夹具设计内容。

2.3定位分析2.3.1定位原理定位的目的是使工件在夹具中相对于机床、刀具占有确定的正确位置，并且应用夹具定位工件，还能使同一批工件在夹具中的加工位置一致性好。

在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。

工件定位方案的确定是夹具设计中首要解决的问题。

任一刚体在空间都有六个自由度，即x 、y 、z 三个坐标轴的移动自由度x 、y 、z 以及绕此三个坐标轴的转动自由度x 、y 、z 。

要使工件完全定位，就必须限制工件在空间的六个自由度，这就是工件的“六点定位原理”。

2.3.2常见的定位方式和定位元件工件的定位表面有各种形式，如平面、外圆、内孔等。

对于这些表面，总是采用一定结构的定位元件，以保证定位元件的定位面和工件定位基准面相互接触或配合，实现工件的定位。

一般来说，定位元件的设计应满足下列要求：1、要有与工件相适应的精度。

2、要有足够的刚度，不允许受力后发生变形。

3、要有耐磨性，以便在使用中保持精度。

一般多采用低碳钢渗碳淬火或中碳钢淬火，硬度为58~62HRC。

下面介绍典型表面的定位方法和定位元件。

1、工件以平面定位在机械加工中，利用工件上的一个或几个平面作为定位基面来定位工件的方式，称为平面定位。

所用的定位元件称为基本支承，包括固定支承、可调支承和自位支承。

固定支承是指高度尺寸固定，不能调整的支承，包括固定支承钉和固定支承板。

可调支承是指顶端位置可在一定范围内调整的支承。

自位支承是指支承本身的位置在定位过程中，能自动适应工件定位基准面位置变化的一类支承，无论哪一种自位支承，都只相当于一个定位支承点，限制工件的一个自由度。

2、工件以圆孔定位有些工件，如套筒、法兰盘、拨叉等以孔为定位基准，此时采用的定位元件有定位销、定位心轴等。

3、工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位在生产中很常见，如轴套类零件等。

常用的定位元件有V形块、定位套、半圆定位座等。

2.3.3零件定位分析由零件图建立三坐标，根据加工可以知道，零件只能沿着x轴移动，所以就必须限定其他五个自由度。

首先，大平面可以实现3点定位，即限制绕x轴的转动，限制绕y轴的转动，限制沿z轴的移动。