夹具设计说明书

目录

前言 (3)

设计任务书 (4)

设计思想与不同方案对比 (5)

定位分析和定位误差计算 (10)

对刀及导引装置设计 (13)

夹紧机构设计与夹紧力计算 (14)

夹具操作动作说明 (15)

设计心得体会 (15)

参考文献书目 (17)

前言

机械制造装备课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。

其目的在于：

1．培养学生综合运用机械设计基础及其他课程的理论知识和生产实际知识去分析、解决工程实际问题的能力，通过课程设计训练可以巩固和加深有关机械课程设计方面的理论知识；

2．学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤，培养独立设计的能力，为后续的专业课程设计及毕业设计打好基础、做好准备；

3．使学生具有查询规范手册、图册和有关设计资料的能力。

在工艺规程中，零件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，还要用机床夹具。机床夹具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、重力等的作用而破坏定位，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等。机床夹具在生产中应用十分广泛。

专业数控技术班级3092 姓名薛本霖学号1401093115 设计题目钻孔Φ18H7专用夹具指导老师汪炳森

设计条件零件简图（含材料、质量及毛坯种类）、大批量生产

质量材料毛坯种类

0.45㎏45 模锻件

设计要求1、用计算机绘制总装图一张（A2图）、指定零件图一张（A3图）；

2、设计说明书一份（包括零件图分析、定位方案确定、定位误差确定、定位误差

计算等内容）；

3、设计时间：7天。

审核

批准

年月日

机床夹具课程设计任务书

设计思想与不同方案对比

1.钻床夹具设计：

（1）设计前的准备工作

①明确工件的年生产纲领：是夹具总体方案确定的依据之一，决定了夹具的复杂程度和自动化程度。如在小批量生产中，常采用固定式钻模，固定式钻模是指加工中钻模板相对于工件和机床的位置保持不变的钻模，在大批量生产时，一般选择机动、多工件、自动化程度高的方案，结构也随之复杂，成本也提高较多。

②熟悉工件零件图和工序图：零件图给出了工件的尺寸、形状

和位置、表面粗糙度等精度的总体要求，工序图则给出了夹具所

在工序的零件的工序基准、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案，这是夹具设计的直接依据。

已知待加工工件如任务书中的图所示，孔的直径为Ф18，圆

柱高为150mm，外圆Ф130mm，里孔Ф90，设计钻孔Ф18的孔夹具。

③加工方法：了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额。这些是在考虑夹具总体方案、

操作、估算夹紧力等方面必不可少的。

根据零件图可知，本道工序的内容是钻1个Ф18的孔。

（2）总体方案的确定

①定位方案

工序图只是给出了原理方案，此时应仔细分析本工序的工序

内容以及加工精度要求，按照六点定位原理和本工序的加工精度

要求，确定具体的定位方案和定位元件。

要拟定几种具体方案进行比较，选择或组合最佳方案。根据

工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或者

定位组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元

件的磨损就越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，

方便了机床夹具的维修和维护。

方案一：根据本次夹具设计的零件，设计定位方案为销和开口垫圈组合定位，可以限制5个自由度。装配图如下所示：

方案二：根据任务书上的要求，加工零件要限制5个自由度，用1

个定位销和1个光面压块组合定位，将定位销从工件的内孔夹住零件，用光面压块、螺母套和六角头压紧螺钉组合成夹紧元件。装配图如下所示：

方案对比：

方案一：结构简单，但在加工零件时操作会繁琐，而且所用的材料的造价会较高，从而造成成本的大大提高，此方案操作过程中如钻头进度过大时会损坏定位销，技术要求高。

方案二：结构简单，操作容易，夹紧和卸下工件的时间比方案一来得快，成本低，在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护，技术要求低，适合大批量生产。

综上所述，选用技术要求低，操作容易，成本低的方案二。

②选择导向装置

导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、

镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准

选择，为提高加工效率，选择快速导向套加工工件。如下图所示：

③夹具体

用来安装和固定定位元件，夹紧机构和钻模板的实体。具体大小根据整个机构的大小而调整，要保证机构的稳定、水平，所以形位公差会有较严格的要求。

④绘制夹具装配图

（1）装配图应按国家标准尽可能按1：1绘制，这样图样会有良好的直观性。主视图应按操作实际位置布置，三视图要能完整清楚表示出夹具的工作原理和结构。

（2）视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面等），画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。（3）按照夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。

（4）画出夹具体及其他联接用的元件（联接体、螺钉等），将夹具