电机座液压夹紧粗镗工艺夹具设计

摘要

二十一世纪的制造业面临着顾客需求驱动、不可预测、快速多变和来自全球不断增加的市场竞争，而且竞争不断加剧。市场的不断变化要求制造系统加工的产品品种能够快速变换以满足市场需求。近来的制造业发展表明，夹具能比较好的满足上述要求并符合我国国情。作为制造系统重要组成部分的夹具设计部分，制造系统对其提出了新的要求。夹具在机械加工起着重要的作用，它直接影响着机械加工的质量，生产效率和成本，因此夹具设计是机械工艺准备和施工中的一项重要工作。

这篇毕业设计主要阐述的是一套关于电机座液压夹紧粗镗夹具的设计方法，这种夹具主要应用于电机座的粗镗工序，通过这个夹具可以保证电机座粗镗后的加工要求和达到提高生产效率的目的。

在说明书中，首先明确了设计任务并对夹具作了相关的阐述，接着根据电机座的加工工序提出了镗床夹具的设计方法和理论，并依据这些方法和理论对夹具进行设计和校核、验算。最后对夹具中某些典型或重要的零件进行了介绍和校核。这种设计方法代表了镗模的一般设计过程，对其他夹具的设计工作也有一定的价值。

关键词：夹具、电机座、工序

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Abstract

Manufacturing companies in the 21s' century will face unpredictable, high-frequency market changes driven by global competition. The continuous changes of market require a rapid change of product varieties in order to meet the market demands. Recent surveys have showed that fixture are the cornerstones of this new manufacturing paradigm. Fixture is also suitable to our country. After reconfiguration manufacturing system puts new requirements on fixture design, an important component of the traditional manufacturing system. Fixture is very important equipment in process of machine manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. So fixture designing is also a base portion in machine process.

This paper of graduation mainly presents a systematic approach for the design of Electrical Block hydraulic upholding tool rough noise of drums .this upholding tool are mainly used in the working procedure of Electrical Block hydraulic rough noise of drums . It can accomplished the purpose what this fixture can be satisfy after Electrical Block hydraulic upholding tool rough noise of drums produce demand and approach to improve production efficiency.

First ,we define the design of assignment and represent something about fixture. The next ,Accordingly to the processing of workpiece of motor cabinet ,we extract the method and way of boring lathe of fixture. And then ,we practice into design the fixture according to the method and way .After this design ,we take some canonical workpiece for example to check the strength.. The method of this fixture represent the process of canonical fixture. Of course ,the design of our fixture also can guide the design of fixture.

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目录

前言 (1)

第1章毕业设计的目的和任务 (2)

1 毕业设计的目的 (2)

2 毕业设计的任务 (2)

第2章夹具方案设计

1 夹具的概述及作用 (4)

1.1 夹具的概念 (4)

1.2 夹具的作用 (5)

2 夹具设计的一般步骤

2.1 设计前的准备工作 (6)

2.2 拟定夹具结构方案、绘制工件工序图 (7)

2.3 确定夹具的结构方案 (8)

2.4 夹具体的设计 (13)

3 绘制夹具结构草图

3.1 布置图面 (15)

3.2 设计定位夹紧元件 (16)

3.3 夹具的精度计算 (18)

3.4 夹紧力（矩）的验算 (19)

3.5 绘制夹具总图 (28)

3.6 尺寸标注与公差配合 (29)

3.7 液压传动原理 (32)

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3.8 夹具总体设计中须注意的问题 (33)

第3章典型零件介绍 (44)

总结 (48)

致谢 (49)

参考文献 (50)

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前言

四年的大学生活马上就要结束了，我们也进入了大学生活的最后一个阶段——毕业设计。毕业设计是对我们四年来所学知识的大总结和测验我们对所学知识的掌握，也是向我们今后即将从事的工作的正常过渡。设计的正确程度也标志着我们四年来对所学知识的掌握和熟练运用程度。

四年来，在我院老师及领导的精心关怀和指导下，我学习了机械设计制造与设备专业的有关知识，同时也了解了一些相关学科的基本情况，为毕业设计打下了坚实的基础。

我们这次设计的题目是《电机座液压夹紧夹具》。我所设计的部分主要是夹具部分主要是夹具方面，对液压涉及的比较少，只是在典型零件介绍中简要提了一下。图书馆中对这一方面的资料还是又不少相关资料，但是重复很多而且计算很少。通过整个设计过程，让我懂得了只有阅读大量的有关知识，触类旁通，精密构思与计算，仅仅靠所学的知识是远远不能解决设计过程中所遇到的难题，通过实习和在院先进制造研究所的观察和分析，对电机座的加工工艺有了一个初步了解。综合以上各种材料，得出了现在比较满意的结果。在XXX老师的辛勤指导下和同组同学的帮助下，我的这次设计取得了基本成功。

本次设计可以说是对所学知识的综合运用，也是第一次单独面对这样庞大的设计工作。鉴于本人水平有限，经验不足，设计中难免有不足之处，请各位老师同学批评指正。

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第 1 章毕业设计的目的和任务

1 毕业设计的目的

通过本次毕业设计，我们能够达到以下目的：

1.1 培养我们综合运用和巩固扩展所学知识，提高理论联系实际的能力；

1.2 培养我们收集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的能力；1.3 使我们更加熟练的运用AUTOCAD、Word 等计算机办公软件，提高计算机辅助设计的能力；

1.4 训练和提高机械设计的基本理论和技能

1.5 培养独立思考，独立工作的能力；

1.6 培养我们的团队合作意识。

2 毕业设计的任务

在XXX老师的带领下，我们进行了一段毕业设计前的准备，比如查询资料，进行必要的毕业实习，然后结合自己所掌握的资料提出设计任务并进行设计。夹具作用就是在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷热工艺过程中，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产效率。

2.1 设计条件

1、准确定位所加工的工件，完全限定工件所应被限制的自由度。

2、正确夹紧工件，确定工件的位置，保证零件和产品的质量。

3、能够顺利加工出工序所要求的工件。

4、所设计的夹具要结构简单，便于装卸，检修。

5、能够提高加工效率，减轻劳动强度。

6、达到充分发挥和扩大机床的工艺性能。

2.2 设计内容

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1、设计方案的选择与计算

2、总体结构的设计，成套图纸及说明书。

2.3 设计关键

1、仔细分析工件的加工工艺过程

2、设计与工件工序相对应的夹具

3、保证成品工件符合工序的要求

2.4 设计要求

1.能保证工件的加工要求

保证加工质量是必须首先满足的要求。保证加工质量的关键，就在于正确选定定位基准、定位方法和定位元件。必要时需进行误差分析计算。也要注意夹具中其他影响加工质量的部件结构。

2.能提高生产效率，降低成本

应尽量采用各种快速高效的结构，缩短辅助时间，提高生产率。同时尽可能采用标准元件与标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具制造成本。

3.操作方便、省力和安全

在客观条件许可且又经济的前提下，尽可能的采用气动、液压和气液等机械化夹具装置，以减轻操作者的劳动强度。

4.便于排屑

排屑问题是夹具设计中的一个重要问题。因为切屑积聚在夹具中，会破坏工件正确可靠地定位;切屑带来的大量热量会引起热变形，影响加工质量；清扫切屑又要花费一部分辅助时间。切屑积聚严重时，还会损坏刀具或造成工伤事故。

5.有良好的工艺性

所设计的夹具应便于制造、检验、调整、维修等。

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第2章夹具方案设计

夹具设计是工艺准备工作的重要工作之一。夹具设计的质量，直接影响工件的质量、生产率和加工成本。有时甚至决定了所设计的夹具是否有使用价值。在生产实践中，由于某些因素考虑不周到，设计和制造出来的夹具就不能使用的例子并不少见。因而应充分应用夹具设计的基本原理和知识，正确掌握夹具设计的基本方法，才能设计出先进合理和实用的夹具。

1 夹具的概述及作用

1.1 夹具的概念

在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象，使之占有正确的位置，以便接受施工的一种工艺装备，通称夹具。因此，无论是在机械加工、装配、检验，还是在焊接、热处理等冷、热工艺中，以及运输工作中都大量采用夹具。但在机械加工中应用最为广泛的是金属切削机床上使用的夹具。我们通称为夹具。

夹具在机床上用以准确、迅速地安装工件活刀具，从而保证工件与刀具间的正确位置的一种工艺装备。由此可知，机床夹具总的看来可以分为两大类。一类是用以安装工件的，一般通称为夹具。另一类是用以安装刀具的，一般通称辅具。如车床上的卡盘和镗床上的镗模等属于前一类；即快换钻夹头，刀杆托架及靠模装置等属于后一类。

夹具是由各种不同作用的元件组成。根据这些元件再夹具中所起的作用大体上分以下几类：

1.定位元件——起定位作用的元件，夹具中定位元件组合称为定位装置。

2.夹紧元件——起夹紧作用的元件，夹具中夹紧作用的组合称之为夹紧装置。

3.自动定心元件或装置——可同时起定位与夹紧作用的元件或元件的组合。

4.引导元件——引导刀具并确定刀具对夹具的相对位置的元件。

5.夹具体——用以连接夹具上所有元件和装置，使其成为一个夹具整体的零

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件。

6.分度元件或装置——用于改变工件与刀具的相对位置以获得多个工位的元件或元件组合。

7.靠模元件或装置——用来加工型面的元件或元件的组合。

8.动力元件或装置——在非手动夹具中用来产生动力部分的装置。

9.其它元件——包括与机床连接用的零件、各种连接件、特殊元件以及其它辅助元件等。

并非所有夹具都包括上述各类元件，但定位件、夹紧件和夹具体却是各类夹具中不可缺少的组成部分。在我们这个夹具设计中出现的就是这种情况，只有定位件、夹紧元件和夹具体，而没有引导元件等装置，采用的是自动定心元件装置。这样可同时起定位与夹紧元件或元件组合。

1.2 夹具的作用

机床夹具在保证产品优质、高产、低成本，充分发挥现有设备的潜力，便于工人掌握复杂或精密零件加工技术，减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大的作用。机床夹具的设计和使用是促进生产迅速反展的重要工艺之一。因此，一切机械制造行业的广大工人和工程技术人员，历来都把机床夹具的改进、研制和开发，作为革新中的主要课题之一。机床夹具的作用可以归纳为如下几个方面：

1.夹具是保证和稳定产品质量，实行全面质量管理的重要手段。

2.可以提高生产成本，降低产品成本。

3.夹具可扩大机床的工艺范围，做到一机多能。

4.夹具在特种零件的加工中起着特殊的作用。

5.机床夹具在新产品的试制过程中，对缩短试制周期起着重要的作用。

6.平衡各工序时间，以便组织流水生产。

7.使操作方便、安全，减轻工人的劳动强度。

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2 夹具设计的一般步骤

一般来说，夹具设计的过程，可分为四个阶段：设计前的准备工作;拟定夹具结构方案和绘制夹具结构方案草图；绘制夹具总装配图；绘制夹具零件图。

2.1 设计前的准备工作

在设计夹具之前，一般要搜集和分析下述资料：

1. 产品零件图；了解零件的作用、形状、结构特点、材料及毛坯的制造的方法和余量，分析尺寸精度、加工表面光洁度、形状和位置精度等技术要求。

2. 详细分析加工工艺过程及本工序在整个工艺过程中的顺序、加工方法和要求；了解本工序的加工余量和切削用量。对于工件的定位基准面、夹紧力的方向和作用点，如果在工艺设计中已初步确定，在设计夹具时，还应该从设计夹具的角度出发，进一步分析定位夹紧的可能性、可靠性、夹具结构的复杂性、工件安装的方便性和操作的安全性等因素。如果由于工艺分析时所给的条件，使夹具设计发生困难，可与工艺人员协调解决，寻求合理的定位和装夹等方案。

3. 了解使用该夹具的机床的主要规格、性能特点，机床运动情况，功率和刚度，以及在机床上安装夹具部分的结构和配合尺寸。

4. 了解所用切削工具的结构、尺寸、运动和夹具的配合方式。

5. 了解工件的年产量、每次投产的批量和生产率要求，以便决定每次安装工件数量和选择相应的夹紧机构，以及确定夹具的自动化程度。

6. 熟悉夹具零部件的标准资料。以前我国主要使用机械工业通用标准“夹具零件及部件”（JB185-60~JB272-60），以及经过修改补充的第一机械工业机床研究所与几个工厂联合提出的“机床夹具零部件”参考标准（JJ001~JJ147）,此外，还有组合机床设计参考图册等。最近，国家标准总局与批发了“机床夹具零件及部件”国家标准——GB2148~2259—80及GB2262~2269—80，要求从一九八一年十月一日起实施。

7. 了解国内外先进夹具的结构资料及典型的夹具图册。

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