机床夹具课程设计

理工学院

目录

第1章概述 (2)

1.1 夹具的功用和分类 (2)

1.1.1 夹具的功用 (2)

1.1.2 夹具的分类 (2)

1.1.3 夹具的组成 (2)

第2章零件的加工要求 (3)

2.1 零件的加工要求 (3)

2.1.1 设计要求 (3)

2.2 待加工工件图 (3)

2.2.1 工件图 (3)

第3章工件的定位分析和结构设计 (4)

3.1 工件定位的基本原理 (4)

3.1.1 定位元件的要求 (4)

3.1.2 定位基本原理 (4)

3.2 常用定位元件及选用 (4)

3.2.1 常用定位元件 (4)

3.2.2 定位元件的选用 (4)

3.3 定位方案的确定分析及选择 (5)

第4章夹紧装置的组成 (8)

4.1 夹紧装置 (8)

4.1.1 夹紧要则 (8)

4.1.2 夹紧机构的分类及要求 (8)

4.2 夹紧方案的确定 (8)

4.2.1夹紧机构的选择 (8)

4.2.2夹紧机构 (9)

第5章夹具相关部件设计 (10)

5.1 夹具体设计 (10)

5.2 支撑板 (11)

5.3 压紧装置 (11)

5.4 导向装置 (12)

5.5 气压缸 (12)

5.6 钻模板 (13)

谢辞 (14)

感想 (15)

参考文献 (16)

第1章概述

1.1 夹具的功用和分类

1.1.1 夹具的功用

机床夹具是在机床上用以准确，迅速地安装工件或刀具，从而保证工件与刀具间正确相对位置的一种工艺装备。使用夹具可以有效地保证工件的加工质量，提高劳动生产率，扩大机床的工艺范围和减轻劳动强度；因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。

1.1.2 夹具的分类

夹具有多种分类方法，一般使用范围和特点可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调夹具，或按所使用的机床分为车床夹具、钻床夹具、镗床夹具等。

1.1.3 夹具的组成

通常，夹具的组成部分如下：

（1）定位装置

定位装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置。常用的定位元件有支承钉、定位销、V型块等。

（2）夹紧装置

夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢、保证工件在定位是所占据的位置，在加工过程中不因受外力（切屑力、重力、惯性力等）和动力装置（气缸、液压缸等）组成。

（3）对刀、引导装置

对刀、引导装置的作用是确定刀具相对于夹具的位置，或引导刀具进行加工。常用的对刀、引导元件有对刀块、钻套等。

（4）其他原件及装置

根据夹具特殊功能需要而设置一些元件或装置。如分度装置、靠模装置、连接件、操作建议及其他辅助元件等。

第2章零件的加工要求

2.1 零件的加工要求

2.1.1 设计要求

此设计主要运用所设计的钻床夹具以A、B面和Φ20H9孔定位完成对图2-1工件2-Φ10H8钻削加工。

2.2 待加工工件图

2.2.1 工件图

图2-1 工件三视图

第3章工件的定位分析和结构设计

3.1 工件定位的基本原理

3.1.1 定位元件的要求

1. 限位基面应有足够的精度。

2. 限位基面应有较好的耐磨性。

3.支承元件应有足够的强度和刚度。

4. 定位元件应有较好的工艺性。

5. 定位元件应便于清除切屑。

3.1.2 定位基本原理

1.为了保证工件被加工表面的技术要求，必须使工件相对于刀具和机床处于正确的加工位置。在使用夹具的情况下，就要使机床、刀具和工件之间保持正确的加工位置。

2.工件在直角坐标系中有六个自由度，夹具用合理分布的六个支撑点限制工件的六个自由度，即用一个支撑点限制工件的一个自由度的方法，是工件在夹具中的位置完全正确。

3.2 常用定位元件及选用

3.2.1 常用定位元件

工件在夹具中要想获得正确位置，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。

1. 用于平面定位的定位元件包括固定支承（支承钉和支承板），自位支承，可调支承和辅助支承。

2. 用于外圆柱面定位的定位元件包括v形架，定位套和半圆定位座等。

3. 用于孔定位的定位元件包括定位销（圆柱定位销和圆锥定位销），圆柱心轴和小锥度心轴。

3.2.2 定位元件的选用

此设计中定位元件采用支撑板及定位销，以底面及侧面对工件进行定位，平面型支承板结构简单，适用于作侧面和顶面定位。当工件定位面较大时，常用几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点，限制来两个自由度；两个支承板组合，相当于一个平面，可以限制三个自由度。削边销限制一个自由度。为装卸方便，通常定位销是可动，而且可以伸缩。即加工前能使之进入工件

孔中定位，加工完后能从孔中退出。这样可以很方便地将工件（或随行夹具）推入或推出夹具（或自动线的机床夹具）。如图3-1所示：

图3-1 定位元件

3.3 定位方案的确定分析及选择

方案一：用支撑板的侧边作为基准，限制2个自由度，分别是y 、z ；以Φ20孔的轴线为基准，使用一短削边销，限制x 方向自由度，分别为；底平面为基准，采用支撑板定位，限制3个自由度，分别为x 、y 、z 。如图3-2所示：

图3-2 方案一定位方式