机床夹具设计课程设计

机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计

专业：机械设计制造及其自动化

班级：13机械一班

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学号：

指导老师：***

2017年 1月

目录

一、机床夹具课程设计任务书 (1)

二、机床夹具课程设计说明书 (2)

1.对加工件进行工艺分析 (2)

2.定位方案设计 (2)

3.导引方案设计 (4)

4.夹紧方案设计 (5)

5.夹具体设计 (6)

6.其它装置设计 (6)

7.技术条件制定 (6)

8.夹具工作原理(操作)简介 (6)

9.设计心得 (7)

三、参考文献 (8)

四、附录 (9)

一、机床夹具课程设计任务书

二、机床夹具课程设计说明书

1、对加工件进行工艺分析：

零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。

在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求：

加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度0.1mm；

加工槽的深度为30±0.2mm。

2、定位方案设计：

根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个自由度全部限制。

工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。

方案一：孔O2及O1为第二和第三定位基准，通过固定圆柱销及V形块实现定位；

方案一

方案二：选择孔O1及O2为第二和第三定位基准，通过固定式圆柱销及菱形销实现定位。

经分析，第一种方案以圆柱和V形块组合定位时，要受到外圆加工精度的影响，由于外圆表面系毛坯铸件不能保证工件的精度要求，加上V形块比较薄

且夹住工件一边，不易夹紧。所以采用第二种方案，即以孔O1及O2为第二和第三定位基准，对两孔采用固定式圆柱销及菱形销定位，此方案实现了工件的完全定位，无重复定位，方案可取。

2.1、计算定位误差：

圆柱销与菱形销之间的中心距2/Ld d L δ±

圆柱销的直径的基本尺寸应等于与之配合的工件孔的最小极限尺寸，其公差带一般取g6或h7。

故圆柱销尺寸取φ10g69mm(φ10005.0014.0-

-）mm

菱形销的圆弧部分直径尺寸为Φ26046.0057.0-

-mm ，b=5mm,B=d-4=22mm 。

工件在夹具中定位产生的定位误差，其值应控制在工件相对尺寸或位置公差的31～5

1，为此需对每一项工序加工要求逐一进行分析。 2.1.1、对加工孔深尺寸A 进行分析

（1）基准不重合误差

加工孔的深度尺寸的工序基准为工件小孔外圆面的上母线，定位基准为圆柱销中心线，定位基准与工序基准不重合。外圆R 08.0014-mm,则

B ∆=0.08mm

（2）基准位移误差

加工孔的深度尺寸与两定位孔连心线平行，孔的直径为φ22H7mm ，销的直

径为φ22005.0014.0-

-mm ，根据《机床夹具设计》表1-7

==∆max 1X Y 0.015+0.014=0.029mm

D ∆=B ∆+Y ∆ =0.08+0.029=0.109mm

因D ∆值小于工序尺寸公差值（0.4mm ）的3

1，故能满足工序加工要求。 2.1.2、对加工孔两侧面对中心面A 对称度进行分析

(1)基准不重合误差

加工孔的位置精度—对称度的工序基准是中心面A ，定位基准为第一基面，加工零件厚度26±0.03mm,则

B ∆=0.03mm

（2）基准位移误差

加工孔的位置精度—对称度的工序基准是中心面A ，而定位基准为第一基准平面，这里忽略基准的位移误差。

D ∆=B ∆+Y ∆=0+0.03=0.03mm

因D ∆值小于工序位置精度要求的公差值（0.1mm ）的3

1，故能满足工序加工要求。

3、导引方案设计：

对此方案，我们采用每加工一批工件，只安装调整一次夹具，通过试切数个工件来对刀的，此种方案对导引方案的要求很高。

我们要保证的第一个精度是孔的宽度12mm 关于工件厚度方向上的对称中心的对称性如，第二个精度为槽的深度即尺寸30±0.2mm 。

所以对导引元件初步设计方案为一个方形的块，用于安装在夹具体上。正确的安装方法见夹具装配图。对刀时，铣刀不能与对刀快的工作表面直接接触，以避免损坏切削刃或造成对刀快过早磨损，应通过塞尺矫正相对位置。

4、夹紧方案设计：

对此工件的铣削加工，我们所采用的是一面和

两个定位销的原理，而且我们拟定采用的是手动夹

紧，为了节约成本，我们采用一个压块，一个螺母

对其压紧，夹紧方案的初步确定如右图所示（局部

图）： 根据工件上大孔的尺寸、菱形销、螺杆的尺寸大小，我们选用M10的压紧螺母，对压块的尺寸我

们拟定为厚度5mm ，直径为30mm 。

计算切削力

刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=80mm. Z=18

=2448N

校核定位销：2F F A r σ

π== 根据公式：2

012/)(ϕϕαtg r d tg L Q W '+''+•=可知直径为10mm 的螺杆和M10的螺母能满足夹紧力的要求。