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法兰盘钻3-φ12H8孔和3-φ18G7孔夹具设计【CAD图纸和说明书】

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-法兰盘 1-钻3-φ12H8孔和3-φ18G7孔

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分度对定机构（A3）.dwg

分度盘（A3）.dwg

夹具总装配图(A0).dwg

心轴(A3).dwg

长销(A3).dwg

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关键词：: 法兰盘 12 十二 h8 以及 18 g7 夹具设计 cad 图纸说明书仿单

资源描述：

摘要

本课题是法兰盘卧、斜轴回转分度钻床夹具设计，许多功能完全相同而结构工艺性不同的零件，它们的加工方法与制造成本有着很大的差别，应仔细审查零件的结构工艺性，定位基准选择、加工方法选择。根据零件主要表面的技术要求、生产类型、材料的性能、零件的结构、形状尺寸、毛坯尺寸、毛坯情况、生产计划安排及现有的对比，确定其最佳夹具加工方案。

本设计中，根据法兰盘尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度、技术要求、工件材料、等要求来设计夹具过程。根据给定的生产量大小来确定夹具类型过程。根据现有生产条件，充分发挥现场技术条件手段和技术力量的潜力来设计夹具过程。机床夹具的总体设计包括从方案制定到总装配图的设计的全部过程。包括确定工件的定位，选择或设计定位元件，计算定位误差；确定刀具的导引和对刀方式，选取或色痕迹导引元件或对刀元件；确定工件的夹紧方式，选择或设计夹紧机构或装置，计算夹紧力；确定夹具体及其他装置的结构类型等。

通过合理的设计，在保证零件加工质量前提下,提高生产效率,降低消耗,以取得较好的经济效益和社会效益。

关键词：夹具，法兰盘，回转分度定位

Abstract

The topic is Plectrum Technology Analysis and fixture design,.Many functionally identical nature and structure of different parts, their processing methods and the cost of manufacturing is very different, we should carefully examine parts of the structure, positioning baseline options, the processing method of choice. According to the major surface parts to the technical requirements, product type, material properties, components, the structure, shape and size, the rough size, Blank, production plans and the current contrast, we found that the best processing program.

The design, based on tolerance Plectrum size, shape and position tolerances, surface roughness, technical requirements, workpiece material, rough type, heat treatment and surface protection requirements of the design process. According to the output size to determine the process. According to the unit's first production conditions, and give full play to the scene technical means and technologies for the potential of the design process. Its object processing process analysis of the technology components of the structure analysis to determine the type of production and forms of organization. Blank design process to determine line, positioning benchmark choice. The fixture design, including programming from the general assembly to the design of the entire process. Including the identification of the workpiece positioning, choice or design positioning components, calculated positioning error; Tool to determine the right guidance and knives, Color selection or guidance components or traces of knife components; determine the workpiece clamping, choice or design or clamping devices, Clamping calculation; identify specific folder and other devices, and other types of structures.

Through rational design, quality assurance parts processing premise, improve production efficiency and reduce consumption, in order to obtain a better economic and social benefits.

Keyworks: Fixture,Flange, Rotary-Pisition.

摘要I

AbstractII

第一章绪论1

第二章　机床夹具设计概述2

2.1 夹具设计概念2

2.2 机床夹具设计说明2

2.2.1 机床夹具设计的基本要求和步骤2

2.2.2 机床夹具的分类和组成3

2.2.3 工件安装与获得加工精度的方法3

2.2.4 工件在夹具中的定位原理3

2.2.5 常见定位方式及定位元件4

2.2.6 工件在夹具中的加紧原理4

2.2.7 确定刀具位置及钻套的选择5

2.2.8 夹具总图的绘制及标注7

2.2.9 机床夹具总图上尺寸的标注8

2.2.10 机床夹具总图上技术条件的标注9

2.2.11 机床夹具调刀尺寸的标注9

2.2.12 夹具定位误差分析与计算10

第三章机床的夹具设计12

3.1 研究原始资料,确定夹具的设计方案12

3.11 夹具设计前所需的资料12

3.12 分析工件并确定定位方案12

3.2 确定夹具总装配图的设计13

3.2.1 钻模的分类与选择13

3.2.2 钻模板的分类与选择13

3.2.3 钻套的选择与设计14

3.2.4夹具体定位元件的确定15

3.2.5工件定位元件的确定16

3.2.6 回转分度装置及定位误差的计算20

3.2.7 对定分度装置机构22

3.2.8 定位器原理22

3.2.9 其它零部件23

3.2.10 夹具体26

3.3 机床夹具的总装配与原理27

第四章夹具的经济效益分析29

第五章小结30

致谢31

参考文献32

科技译文33

第一章绪论

机床夹具是机械制造工艺系统重要的组成部分，其实现工件定位和夹紧；使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置；以保证工件的加工精度。其质量的高低直接影响到零件制造的质量、工人的劳动强度、产品成本和生产率。如何设计与制造高质量、低消耗和性能稳定的夹具，是现代机械制造生产的重要条件，也是保证机械零件质量的关键因素。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。通过机床夹具的设计，提高设计、计算、分析问题和解决问题的能力，综合运用计算机绘图能力、表达技术问题的能力以及开拓创新的能力等。通过本夹紧机构的设计进而掌握一般机床夹具的一般方法、步骤和技巧，从而达到掌握一般机械的设计方法和技巧，综合运用所学的知识来解决工程实际问题。

该机床夹具毕业设计是学完了《机械制造工艺学》《机床夹具设计》《金属切屑机床》等主要专业课程，并进行参观实习后进行的一个实践性环节，综合运用所学的基础理论知识、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题。

通过本夹紧机构的设计，能巩固、扩大和强化所达到的理论知识与技能，提高自己设计、计算、绘图、编写技术文件的能力、学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系实际，严肃认真的工作作风和独立工作能力，为以后从事技术工作打下一个良好的基础。

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内容简介：: 茂名学院毕业设计（论文）任务书机电工程系机械设计制造及其自动化专业机电 04 2 班学生廖志华一、毕业设计 (论文 )课题法兰盘斜孔和径向孔加工回转分度钻床夹具设计二、毕业设计 (论文 )工作自 2008 年 3 月 17 日起至 2008 年 6 月 15 日止三、毕业设计 (论文 )进行地点茂名学院机电工程学院四、毕业设计 (论文 )的内容要求（一）、已知条件（ 1）、被加工的零件的零件图（ 2）、成批生产（二）、主要内容及要求（ 1）、按要求写出开题报告（ 2）、结合课题到工厂进行毕业实习（ 3）、收集国内外有关情报资料，查阅文献资料 15 篇以上（ 4）、翻译不少于 5000 字的英语科技文献（ 5）、研究形成总体方案（ 6）、设计绘制出夹具的总装工作图（ 7）、绘制出主要零件图（ 8）、按学校规定格式编写出不少于 20000 字的设计计算说明书（含文献综述）（ 9）、准备和参加毕业答辩。（三）、主要参考资料：（ 1）机床夹具图册 P1819 孟宪栋等主编机械工业出版社（ 2）巧改机床陈榕林张磊编著中国农业机械化出版社（ 3）金属切屑机床上、下册顾熙赏等主编上海科技出版社（ 4）组合机床设计手册机械工业出版社（ 5）机电传动与控制邓星钟等华中理工大学出版社（ 6）新编机械设计手册徐生机械工业出版社（ 7）机械可靠性设计刘信主编机械工业出版社（ 8）机械设计手册机械工业出版社系主任批准日期 nts （ 9）机床夹具设计龚定安等西安交通大学出版社（ 10）机床夹具设计李庆寿机械工业出版社（ 11）机床设计图册华东五高校编华东科技大学出版社（ 12）机电一体化系统设计手册杨黎明主编国防工业出版社教研室负责人指导教师王安民（教授）接受设计论文任务开始执行日期 2008 年 3 月 17 日学生签名廖志华 nts 茂名学院毕业设计说明书题目：法兰盘斜孔和径向孔加工卧、斜轴回转分度钻床夹具的设计英文并列题目 : The Design of the Rotary-Drilling Fixture of the Horizontal and Inclined Shaft about Flange of the Slanting-Holes and Radial Holes Machining 学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机电 04-2 班学生廖志华指导教师（职称）王安民 (教授 ) 完成时间 2008 年 3 月 17 日至 2008 年 6 月 15 日 nts毕业设计（论文）开题报告题目法兰盘斜孔和径向孔加工卧、斜轴回转分度钻床夹具的设计 The Design of the Rotary-Drilling Fixture of the Horizontal and Inclined Shaft about Flange of the Slanting-Holes and Horizontal Radial Holes Machining 学院茂名学院年级 2004 级专业机械设计制造及自动化学号 04024020214 姓名廖志华指导教师王安民 (教授 ) 2008 年 3 月 17 日 nts毕业设计（论文）开题报告题目法兰盘斜孔和径向孔加工卧、斜轴回转分度钻床夹具的设计时间 2008年 3月 17日至 2008 年 6 月 15 日本课题的目的意义（含国内外的研究现状分析）机床夹具是机械制造工艺系统重要的组成部分，其实现工件定位和夹紧；使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置；以保证工件的加工精度。其质量的高低直接影响到零件制造的质量、工人的劳动强度、产品成本和生产率。通过机床夹具的设计，提高设计、计算、分析问题和解决问题的能力，综合运用计算机绘图能力、表达技术问题的能力以及开拓创新的能力等。通过本夹紧机构的设计进而掌握一般机床夹具的一般方法、步骤和技巧，从而达到掌握一般机械的设计方法和技巧，综合运用所学的知识来解决工程实际问题。机床夹具是用以装夹工件和引导刀具的附加装置。主要用于金属切削加工，在机床与工件、刀具之间起桥梁作用，是工艺系统中的一个重要环节。它可准确地确定工件与刀具、机床的相对位置，确保加工质量；它可以提高生产效率，确保劳动强度；它可以扩大或改变机床的使用范围等。因此，机床夹具是保证机械加工工艺过程正常进行的技术硬件之一。综上所诉，需要对零件进行夹具设计。设计(论文)的基本条件及设计(论文)依据零件图 1 张，材料为 45 钢设计夹具的主要依据 (1) 根据给定的生产量大小来确定夹具类型。 (2) 根据本单位的先有生产条件，注意充分发挥现场技术条件手段和技术力量的潜力来设计夹具。本课题的主要内容、重点解决的问题主要内容 : (1)设计该零件钻孔的专用夹具 (2)绘制毛坯图 1 张 (3)绘制装配图 1 张及零件图若干张 (4)完成设计说明书一份 ,书写格式符合茂名学院本科生毕业设计格式规范 (5)完成外文翻译一份 ,内容与毕业设计相关 ,且不少于5000 字符重点解决问题 :在保证零件加工质量前提下 ,提高生产效率 ,降低消耗 ,以取得较好的经济效益和社会效益 . nts本课题欲达到的目的或预期研究的结果毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。其主要目的：一、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。二、培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。三、培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。四、培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。计划进度时间工作内容备注 2008.3.202008.4.6 2008.4.72008.4.20 2008.4.212008.5.4 2008.5 52008.5.18 2008.5 212008.6.8 课题资料收集、写开题报告夹具的方案设计工序设计与夹具方案的确定夹具设计与绘制装配图及零件图毕业论文的撰写整理及排版打印 nts指导教师意见指导教师签名：年月日 nts先进制造与自动化技术的发展 1 我国制造业面临的挑战世纪之交，世界的政治、经济和技术发生了前所未有的巨大变化，经济全球化正在形成。信息技术对制造业产生了极其深刻和全面的影响，使制造业的发展打上了明显的信息化烙印。经济全球化和信息化使制造业的竞争环境、发展模式及运行效率与活动空间等发生了深刻变化，这些变化对我国制造业提出了严峻的挑战，同时也为实现我国制造业的跨越式发展提供了有利条件和机遇。 1.1 制造业竞争环境的变化随着经济全球化进程的加快，出现了新的国际分工格局：发达国家主要发展知识密集型的高新技术产业和服务业，而把劳动和资源密集型的产业向发展中国家转移。经济全球化的浪潮和我国加入 WTO，使我国正在逐步成为世界的重要制造基地。跨国公司纷纷在我国投资建立企业和技术中心，国外产品大举进入中国。这使产品的市场竞争更加激烈，也使得我国制造企业必须直接同跨国公司在技术、资源、人才等方面进行正面竞争。面对如此严峻的挑战，我国制造业只能背水一战，加快技术升级的步伐，提高企业综合竞争能力。 1.2 制造业发展模式的变化信息化提高了生产要素的信息属性，促使企业竞争模式从自然资源和人力的竞争转向创新能力和创造高附加值产品的竞争；信息化使得知识的重要性凸显，人才成为竞争优势的重要因素；信息化促使企业管理由金字塔型结构向扁平型结构转变。经营思想由粗放型向集约型转变，出现了各种先进制造模式，如并行工程、敏捷制造、网络化制造和虚拟制造等，为我国企业向先进制造模式转变、提升我国制造企业的水平和能力提供了可以借鉴的模式。 1.3 制造企业运行效率与活动空间的变化信息化促进了国际金融市场的快速发展，不仅保障了跨国经济活动的正常运行，而且提高了资金在全球的流动速度；信息化可以大大缩短产品上市时间，提高产品质量，降低生产消耗和交易成本，提高资源利用率，从而大幅度提高制造企业的效率；信息化使企业在规模、经济实力和创新能力等方面得到了空前的发展，跨国公司的力量进一步加强；信息化和经济全球化打破了国界的阻隔，跨国经营日益普遍，国际贸易高速增长，国际投资日趋活跃，为企业发展创造了广阔空间。我国的制造业在国民经济中占有重要的地位，在工业化的进程中又同时面；临着信息化的艰巨任务。中共中央提出的“用信息化带动制造业现代化，用高新技术改造制造业，以实现制造业跨越发展”战略，为我国发展先进制造与自动化技术指明了方向。 2 我国制造业存在的主要差距由于我国工业化进程起步较晚，与国际先进水平相比，我国的制造业和制造技术还nts存在着阶段性差距。为了迎接经济全球化和信息化的挑战，迫切需要解决以下几方面的问题。 a产品创新能力较差，开发周期较长。我国机械制造业的新产品贡献率约为 18.09（ 20O0 年），而美国已经达到 52左右（ 1995 年）。我国大中型企业生产的 2 000 多种主导产品的平均生命周期为 10 5 年，是美国同类产品生命周期的 3 5 倍。我国有 8O以上的企业生产能力利用不足或严重不足，但同时每年还要进口数以千亿美元国内短缺的产品。 b制造工艺装备落后，成套能力不强。我国大多数企业目前还采用较落后的制造工艺与技术装备进行生产，优质高效低耗工艺的普及率不足 10，数控机床、精密设备不足 5，配有国产数控系统的中档数控机床不超过 25，高档数控机床的 90以上依赖进口；我国在大型成套装备技术方面严重落后， 100的光纤制造装备、 85的集成电路（ IC）制造装备、 80的石化装备、 70的轿车工业装备都依赖进口。 C生产自动化和优化水平不高，资源综合利用率低。我国平均劳动生产率为 0 263万美元，而美国、日本和印度分别为 9.37 万美元、 10.47 万美元和 0.34 万美元；我国的能源综合利用率仅为 32左右，比国外的先进水平低 IO 多个百分点；我国每万元国民生产总值的能耗比发达国家高 4 倍多，主要产品单位能耗比发达国家高 30 90，工业排放的污染物超过发达国家 1O 倍以上。 d企业管理粗放，协作能力较差，国际市场开拓能力弱。我国多数企业缺少现代化管理的概念、方法和手段，众多的企业尚处于经验管理阶段，企业机构臃肿，富裕人员一般多达 3O 4O。我国机械工业的专业化水平仅为 15 30，而美国、西欧诸国、日本企业的专业化水平已经达到 75 95 ，小而全、大而全的“庄园式企业”缺乏快速响应市场需求的能力。经过 20 多年的努力，我国出口商品占世界市场份额从0.5提高到目前的 3 5，但是根据近 3 年的统计数据分析，高附加值和高技术含量的出口商品仅占我国出口商品总量的 10左右。 e战略必争装备和竞争前核心技术的开发相对薄弱。战略必争装备涉及国家安全和经济命脉，对国民经济有重大影响。竞争前核心技术在未来的国际竞争中有可能开拓新的广阔市场或成为新的重大关键技术。例如：用于海洋资源开发的水下作业装备，用于高精尖设备制造的超精密加工装备，面向 IT 等产业的集成电路制造关键装备，对未来许多行业将产生重大影响的微机电系统（ MEMS）以及集高技术于一身的仿人形机器人等。由于国外的技术封锁，这些装备和技术是花钱也很难买到的，必须靠自己的力量加以解决。综上所述，我国的制造业和制造技术还不能很好满足国民经济发展和参与国际竞争的需要。不解决上述问题，中国的制造业就不能在激烈的竞争中生存和发展。为了使我国制造业在国内、国际市场竞争中立于不败之地，为了尽快形成我国自主创新和跨越发展的先进制造技术体系，积极发展和应用先进制造与自动化技术刻不容缓，势在必行。 nts3 先进制造与自动化技术发展现状世界各国十分重视发展先进制造与自动化技术，许多跨国公司应用先进制造与自动化技术实现了设计、制造后理和经营的一体化，加强了在国际市场的垄断地位。例如，美国波音公司在波音 777 客机的研制中，由于使用了先进的产品开发设计技术，使开发周期从过去的 8 9 年缩短到 4 5 年，缩短了 40以上。成本降低 25，出错返工率降低 75，用户满意度也大幅度提高。美国通用汽车公司应用现代集成制造系统技术，将轿车的开发周期由原来的 48 个月缩短到了 24 个月，碰撞试验的次数由原来的几百次降到几十次，应用电子商务技术降低销售成本 10；美国 Exxon Mobil 石油公司应用先进的综合自动化技术后，使企业的效益提高 5 8，劳动生产率提高例15；机器人技术与自动化工艺装备的核心技术一直受到世界各国的重视，面向未来服务的水下机器人、微机器人。医用机器人、仿人形机器人等特种机器人，面向国防、航空、航天等方面的超精密加工装备，面向基础设施建设的智能化大型工程机械，面向制造业的高精度、高效率、低成本和高柔性基础制造装备等已成为目前的研究开发重点。先进制造与自动化技术已经成为带动制造业发展的重要推动力。为了占领先进制造与自动化技术的制高点，许多国家提出了跨世纪的研究计划。例如，美国政府提出了美国国家关键技术、先进制造技术计划、敏捷制造与制造技术计划和下一代制造（ NGM）等计划；在欧共体的尤里卡计划（ EURE KA）、信息技术研究发展战略计划（ ESPRIT）和第五届框架研究计划中，与先进制造技术有关的项目占有相当大的比重；德国政府提出了制造 2000 计划、微系统 2000 计划和面向未来的生产等计划；日本的智能制造系统计划、极限作业机器人研究计划、微机器研究计划和仿人形机器人研究计划；英国的国家纳米技术计划（ NION）；韩国的高级先进技术国家计划（ G7 计划）等。这些国家均将先进制造与自动化技术列为重要研究内容。通过政府、企业、大学和科研院所的合作实施，这些计划大大促进了先进制造与自动化技术的发展。近 10 多年来，我国有关部门有计划地部署了一系列国家级重点科技项目，有效地促进了我国先进制造与自动化技术的研究与应用推广，如。科技部组织实施的 863 计划的 CIMS 主题、智能机器人主题，“九五”国家科技攻关计划的 CAD 应用工程、精密制造技术开发与应用、数控技术与装备、现场总线控制技术开发与应用、工业机器人应用、激光技术应用等重点项目；总装备部（原国防科工委）在“九五”期间，组织实施了我国武器装备先进制造技术的发展项目；航空。航天、兵器和机械等许多行业和部门在“九五”期间组织实施了行业先进制造技术项目；国家计委、经贸委等部委在用高技术改造传统产业方面也推行了一系列计划。上述计划和项目极大地推动了我国先进制造与自动化技术的发展。综观各国先进制造与自动化技术计划的制定和实施情况可以看到，先进制造和自动化技术的发展有其深刻的国际经济竞争背景。这些先进制造与自动化技术计划提出时，nts即以提高本国制造业的国际竞争能力、促进经济增长和提高国家综合实力为目标，既注重技术的超前性，更重视来自产业界的实际需求；在关键技术的选择上注重系统集成技术与工艺装备研究开发并重，通过系统技术、信息技术和自动化技术的引入，提高制造企业的竞争能力；同时也可以看到，各国在发展先进制造与自动化技术的过程中，政府通过若干计划的实施起到了关键的引导和调控作用，并形成了一套有效的研究开发及推广应用的管理机制和创新机制。 4 先进制造与自动化技术重大发展方向目前制造业正在从以机器为特征的传统技术时代向着以信息为特征的系统技术时代迈进，进入了一个能够增强企业在不可预见的多变环境中生存能力的全球化敏捷制造阶段。合理开发利用资源、保护生态环境、实现经济一社会相互协调的可持续发展战略和绿色制造成为全社会的共识。今后 15 年制造技术的发展将超过以往的 75 年。当前先进制造与自动化技术发展的主要特点是产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、生产装备的数字化和机器人的与人和谐化。 4.1 产品设计制造和企业管理的信息化信息技术在制造业中的广泛应用，促进了产品设计制造和企业管理信息化程度的提高，改变了现代制造企业的产品设计、产品制造和管理模式。以并行工程、虚拟制造为代表的信息技术的应用提高了创新产品的设计制造水平，以敏捷制造、动态联盟、企业电子商务为代表的企业管理技术的应用促进了新型制造企业的迅速发展，形成了新型的跨国企业和基于供应链的战略企业联盟。 4 2 生产过程控制的智能化生产过程的控制是典型的复杂大系统问题，提高生产过程的控制水平和生产效率是工业界急待解决的具有挑战性的问题，采用智能化方法进行生产过程控制是一个有前途的发展方向。采用智能化技术可以解决生产过程控制中存在的强耦合、非线性和不确定性问题，从而显著提高生产效率和产品质量。研制开发智能化的生产过程控制设备也是发展高新技术产业的重要基础。 4 3 生产装备的数字化信息技术的广泛采用，提高了生产装备的数字化程度，从而显著提高了产品的高技术附加值。生产装备的数字化不仅增强了产品的功能和集成能力，提高了产品的市场竞争力和经济效益，还显著提高了产品的可操作性、可维护性，降低了产品的运行和维护成本。发展高度数字化的生产装备是制造企业赢得市场竞争的主要手段之一。 4 4 机器人的与人和谐化机器人集当代众多高技术于一身，特别强调人机和谐共存。人机和谐共存是机器人进入人类未来工作和生活的基础，已经成为公认的 21 世纪前沿高技术。目前重点研究的特种机器人有仿人形机器人、水下机器人、医用机器人、服务机器人、网络机器人、军用机器人、农林与农副产品加工机器人等等，在航空、航天、能源、交通、海洋、生nts物、医疗、服务、农业、军事和娱乐等领域具有非常广阔的应用前景。 5 先进制造与自动化技术领域拟解决的问题 “十五” 863 计划先进制造与自动化技术领域针对我国国民经济建设的主战场的重大需求，瞄准国际先进制造与自动化技术前沿，拟有重点地选择能够主导 21 世纪初期我国制造业发展和升级的关键技术和装备，促进形成我国先进制造与自动化技术产业的群体优势，提升我国制造业综合竞争能力，实现制造业的跨跃式发展；拟有重点地选择若干涉及国家安全的战略必争装备和竞争前核心技术，实现局部领域的突破和跨越式发展，打破国外的技术封锁，在国际相关高技术领域占有一席之地。 5.1 制造业信息化工程关键技术的研究开发和集成应用面对经济全球化和信息化对我国制造业的挑战和机遇，为了增强我国制造业的综合竞争能力，“十五”期间，本领域拟在科技部开展的“制造业信息化工程”专项行动中发挥关键作用。重点解决制造业信息化急需的关键技术及支撑系统平台，主要包括：基于三维产品模型的 CAD CAE/CAPP/CAM/PDM 系统，流程工业 MES PCS 系统，基于中国先进管理模式的 ERP 和电子商务系统，支持整体解决方案的 PLM 系统，支持制造协同、资源共享与集成服务的区域制造网络系统等。通过支持技术产品的开发和典型示范应用，促进相关软件产品的产业化，为制造业信息化工程提供技术支撑。 5 2 战略必争装备和竞争前核心技术的研究开发 “十五”期间，本领域拟选择若干迫切需要解决的战略必争技术与装备和竞争前核心技术进行重点开发，主要包括：开发拥有自主知识产权的 7 000m 深海载人潜器，提供深海勘察作业技术装备，为使我国赢得“蓝色圈地运动”的主动权做出贡献；突破数据库管理系统（ DBM）关键技术，形成自主产权的、能与主流产品相抗衡的 DBM 核心系统与应用套件，为我国信息化工程和信息安全提供支撑；掌握一批微机电系统（ MEM）的关键技术，取得自主知识产权，并开发出若干 MEMS 器件及微系统，为 MEMS 在未来形成产业打下良好的基础；突破伤人形机器人系统中的关键技术，研制具有自主知识产权的国际先进水平的仿人形机器人，奠定仿人形机器人应用的基础，促进人工智能、传感等技术的发展。 5 3 基础制造装备与成套装备的研究开发 “十五”期间，本领域拟重点选择若干基础制造装备和成套装备进行开发，实现产业化，主要包括：以中档精切类数控机床装备的产业化作为切人点，掌握数控装备关键技术，塑造中国数控机床品牌，提高市场占有率；根据国防工业的具体需求，设计制造高精尖精密加工装备，打破国外封锁；通过整机带动相关的机床设计技术，系统与伺服、高附加值关键部件以及配套工具的技术创新，全面提升国家基础制造装备的核心竞争力；支持典型的成套工程机械产品的信息化、智能化研究开发和示范应用，促进我国工程机械产品的升级换代，提高国际竞争力；研制适应我国典型土层的 6 3m 全断面隧道掘进机，进行实际应用，掌握自主知识产权的全断面隧道掘进机关nts键技术，制定相关的标准和规范体系，提高国产全断面隧道掘进机的市场占有率。 5 4 先进制造与自动化前沿创新技术的研究 “十五”期间，本领域拟支持一批以原始创新和取得具有自主知识产权为目的的前沿创新技术课题研究。拟在数字化设计与制造、过程自动化、企业管理与电子商务、现代集成制造系统平台、制造工艺与装备、特种机器人、基础部件与系统等 7 个方面推进前沿创新技术的研究，为先进制造与自动化技术的可持续发展与创新跨越奠定技术基础。 6 先进制造与自动化技术领域总体战略目标与布 6.1 总体战略目标总体战略目标包括： (1)面向国民经济建设主战场和先进制造与自动化技术发展前沿，结合重大工程和产品，积极推进具有椰沿性。前瞻性和战晗性的高技术研究，形成有原始创新的理论方法、有知识产权的成果和技术储备，取得发明专利、专利受理和软件著作权登记 500 项以上； (2)力争在制造业信息化、深海载人潜器微机电系统（ MEMS）、数据库管理系统（ EBMS）。仿人形特种机器人、智能化工程机械和全断面隧道掘进机（盾构）等对提升我国制造业竞争力有重大影响的共性技术与装备以及战略必争装备和竞争前核心技术方面研发出一批具有自主知识产权的创新产品： (3)在重点行业、典型区域、试点省市和骨干企业进行集成示范应用，产生显著的经济效益，提高我国制造业竞争力；(4)仿委立先进制造与自动化技术战略研究体系、咨询服务体系和研究开发基地，培养一批高水平拔尖人才，全面实施人才战略、专利战略与标准战略。 6.2 战略布局 a先进制造与自动化技术领域由现代集成制造系统技术和机器人技术 2 个主题组成。现代集成制造系统技术主题的主要任务是：突破一批战略性、前沿性和前瞻性的现代集成制造技术，开发一批具有自主知识产权的应用软件系统，以若干重大行业和典型区域的集成应用为突破口，推进制造业信息化工程。机器人技术主题的主要任务是：研究开发具有战略性、前沿性和前瞻性的机器人和自动化工艺装备中的核心技术，在深海载人潜器、微机电系统和特种机器人等方面取得突破，为我国的可持续发展做出贡献，促进中高档数控装备和大型工程机械等关键基础装备的产业化，提高制造企业的生产能力和市场竞争力。 b先进制造与自动化技术领域的研究发展工作在内容上可分成前沿创新技术研究、产品研发与产业化、集成应用示范 Xi 程 3 个层次。前沿创新技术研究以探索技术前沿为主要目标，鼓励原始创新，取得具有自主知识产权的技术成果；产品研发与产业化以关键产品的研发与产业化为重要目标，开发一批对提高我国企业竞争力有重大作用的技术和装备，以及战略必争装备和竞争前核心技术；集成应用示范工程面向我国重点行业和典型区域，利用先进制造与自动化技术领域研发的关键技术和产品，实施重大集成应用，取得显著的经济效益和社会效益。 nts C先进制造与自动化技术领域的发展战略目标充分体现了“创新跨越，精简聚焦”的精神。在 2O01 年 8 月第一次战略目标论证会后，先进制造与自动化技术领域先后召开了 2 次有地方、部门。行业及领域、主题专家参加的战略目标研讨会，逐步明确了先进制造与自动化技术领域以信息化带动工业化，推进制造业信息化的工作主线，并将先进制造与自动化技术领域的主要工作内容整合到科技部“制造业信息化关键技术研究及应用示范工程”（简称“制造业信息化工程”）重大专项中。制造业信息化工程将通过信息技术、自动化技术、现代管理技术等与制造技术相结合，带动产品的设计制造方法和工具创新、企业管理模式的创新、企业间协作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、生产装备的数字化、社会服务和咨询的网络化，实现用信息技术改造我国传统产业和以信息化带动工业化，促进提升我国制造业的综合竞争能力。 d先进制造与自动化技术领域将根据国际先进制造与自动化技术的最新发展动向和国家的实际需求，动态地调整领域的布局和研究内容。为此先进制造与自动化技术领域将发展战略研究作为一项长期的任务来抓，组织专门的战略研究小组，不断调整先进制造与自动化技术领域规划，本领域的布局和课题的设置更切合实际。 nts 茂名学院毕业设计说明书题目：法兰盘斜孔和径向孔加工卧、斜轴回转分度钻床夹具的设计英文并列题目 : The Design of the Rotary-Drilling Fixture of the Horizontal and Inclined Shaft about Flange of the Slanting-Holes and Radial Holes Machining 学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机电 04-2 班学生廖志华指导教师（职称）王安民 (教授 ) 完成时间 2008 年 3 月 17 日至 2008 年 6 月 15 日 nts 茂名学院毕业设计（论文）任务书机电工程系机械设计制造及其自动化专业机电 04 2 班学生廖志华一、毕业设计 (论文 )课题法兰盘斜孔和径向孔加工回转分度钻床夹具设计二、毕业设计 (论文 )工作自 2008年 3 月 17日起至 2008 年 6 月 20 日止三、毕业设计 (论文 )进行地点茂名学院机电工程学院四、毕业设计 (论文 )的内容要求（一）、已知条件（ 1）、被加工的零件的零件图（ 2）、成批生产（二）、主要内容及要求（ 1）、按要求写出开题报告（ 2）、结合课题到工厂进行毕业实习（ 3）、收集国内外有关情报资料，查阅文献资料 15篇以上（ 4）、翻译不少于 5000字的英语科技文献（ 5）、研究形成总体方案（ 6）、设计绘制出夹具的总装工作图（ 7）、绘制出主要零件图（ 8）、按学校规定格式编写出不少于 20000 字的设计计算说明书（含文献综述）（ 9）、准备和参加毕业答辩。（三）、主要参考资料：（ 1）机床夹具图册 P1819 孟宪栋等主编机械工业出版社（ 2）巧改机床陈榕林张磊编著中国农业机械化出版社（ 3）金属切屑机床上、下册顾熙赏等主编上海科技出版社（ 4）组合机床设计手册机械工业出版社（ 5）机电传动与控制邓星钟等华中理工大学出版社（ 6）新编机械设计手册徐生机械工业出版社（ 7）机械可靠性设计刘信主编机械工业出版社（ 8）机械设计手册机械工业出版社系主任批准日期 nts （ 9）机床夹具设计龚定安等西安交通大学出版社（ 10）机床夹具设计李庆寿机械工业出版社（ 11）机床设计图册华东五高校编华东科技大学出版社（ 12）机电一体化系统设计手册杨黎明主编国防工业出版社教研室负责人指导教师王安民（教授）接受设计论文任务开始执行日期 2008 年 1 月 7 日学生签名 nts 摘要本课题是法兰盘卧、斜轴回转分度钻床夹具设计，许多功能完全相同而结构工艺性不同的零件，它们的加工方法与制造成本有着很大的差别，应仔细审查零件的结构工艺性，定位基准选择、加工方法选择。根据零件主要表面的技术要求、生产类型、材料的性能、零件的结构、形状尺寸、毛坯尺寸、毛坯情况、生产计划安排及现有的对比，确定其最佳夹具加工方案。本设计中，根据法兰盘尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度、技术要求、工件材料、等要求来设计夹具过程。根据给定的生产量大小来确定夹具类型过程。根据现有生产条件，充分发挥现场技术条件手段和技术力量的潜力来设计夹具过程。机床夹具的总体设计包括从方案制定到总装配图的设计的全部过程。包括确定工件的定位，选择或设计定位元件，计算定位误差；确定刀具的导引和对刀方式，选取或色痕迹导引元件或对刀元件；确定工件的夹紧方式，选择或设计夹紧机构或装置，计算夹紧力；确定夹具体及其他装置的结构类型等。通过合理的设计，在保证零件加工质量前提下 ,提高生产效率 ,降低消耗 ,以取得较好的经济效益和社会效益。关键词：夹具，法兰盘，回转分度定位nts Abstract The topic is Plectrum Technology Analysis and fixture design,.Many functionally identical nature and structure of different parts, their processing methods and the cost of manufacturing is very different, we should carefully examine parts of the structure, positioning baseline options, the processing method of choice. According to the major surface parts to the technical requirements, product type, material properties, components, the structure, shape and size, the rough size, Blank, production plans and the current contrast, we found that the best processing program. The design, based on tolerance Plectrum size, shape and position tolerances, surface roughness, technical requirements, workpiece material, rough type, heat treatment and surface protection requirements of the design process. According to the output size to determine the process. According to the units first production conditions, and give full play to the scene technical means and technologies for the potential of the design process. Its object processing process analysis of the technology components of the structure analysis to determine the type of production and forms of organization. Blank design process to determine line, positioning benchmark choice. The fixture design, including programming from the general assembly to the design of the entire process. Including the identification of the workpiece positioning, choice or design positioning components, calculated positioning error; Tool to determine the right guidance and knives, Color selection or guidance components or traces of knife components; determine the workpiece clamping, choice or design or clamping devices, Clamping calculation; identify specific folder and other devices, and other types of structures. Through rational design, quality assurance parts processing premise, improve production efficiency and reduce consumption, in order to obtain a better economic and social benefits. Keyworks: Fixture,Flange, Rotary-Pisition. nts i 目录摘要 . I ABSTRACT . II 第一章绪论 . 1 第二章机床夹具设计概述 . 2 2.1 夹具设计概念 . 2 2.2 机床夹具设计说明 . 2 2.2.1 机床夹具设计的基本要求和步骤 . 2 2.2.2 机床夹具的分类和组成 . 3 2.2.3 工件安装与获得加工精度的方法 . 3 2.2.4 工件在夹具中的定位原理 . 3 2.2.5 常见定位方式及定位元件 . 4 2.2.6 工件在夹具中的加紧原理 . 4 2.2.7 确定刀具位置及钻套的选择 . 5 2.2.8 夹具总图的绘制及标注 . 7 2.2.9 机床夹具总图上尺寸的标注 . 8 2.2.10 机床夹具总图上技术条件的标注 . 9 2.2.11 机床夹具调刀尺寸的标注 . 9 2.2.12 夹具定位误差分析与计算 . 10 第三章机床的夹具设计 . 12 3.1 研究原始资料 ,确定夹具的设计方案 . 12 3.11 夹具设计前所需的资料 . 12 3.12 分析工件并确定定位方案 . 12 3.2 确定夹具总装配图的设计 . 13 3.2.1 钻模的分类与选择 . 13 3.2.2 钻模板的分类与选择 . 13 3.2.3 钻套的选择与设计 . 14 3.2.4夹具体定位元件的确定 . 15 3.2.5工件定位元件的确定 . 16 3.2.6 回转分度装置及定位误差的计算 . 20 3.2.7 对定分度装置机构 . 22 3.2.8 定位器原理 . 23 3.2.9 其它零部件 . 23 3.2.10 夹具体 . 27 nts ii 3.3 机床夹具的总装配与原理 . 28 第四章夹具的经济效益分析 . 29 第五章小结 . 30 致谢 . 31 参考文献 . 32 科技译文 . 33 nts第一章绪论 1 第一章绪论机床夹具是机械制造工艺系统重要的组成部分，其实现工件定位和夹紧；使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置；以保证工件的加工精度。其质量的高低直接影响到零件制造的质量、工人的劳动强度、产品成本和生产率。如何设计与制造高质量、低消耗和性能稳定的夹具，是现代机械制造生产的重要条件，也是保证机械零件质量的关键因素。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。通过机床夹具的设计，提高设计、计算、分析问题和解决问题的能力，综合运用计算机绘图能力、表达技术问题的能力以及开拓创新的能力等。通过本夹紧机构的设计进而掌握一般机床夹具的一般方法、步骤和技巧，从而达到掌握一般机械的设计方法和技巧，综合运用所学的知识来解决工程实际问题。该机床夹具毕业设计是学完了机械制造工艺学机床夹具设计金属切屑机床等主要专业课程，并进行参观实习后进行的一个实践性环节，综合运用所学的基础理论知识、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题。通过本夹紧机构的设计，能巩固、扩大和强化所达到的理论知识与技能，提高自己设计、计算、绘图、编写技术文件的能力、学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系实际，严肃认真的工作作风和独立工作能力，为以后从事技术工作打下一个良好的基础。 nts第二章机床夹具概述 2 第二章机床夹具设计概述 2.1 夹具设计概念机床夹具是用以装夹工件和引导刀具的附加装置。主要用于金属切削加工，在机床与工件、刀具之间起桥梁作用，是工艺系统中的一个重要环节。它可准确地确定工件与刀具、机床的相对位置，确保加工质量；它可以提高生产效率，降低劳动强度；它可以扩大或改变机床的使用范围等。因此，机床夹具是保证机械加工工艺过程正常进行的技术硬件之一。 2.2 机床夹具设计说明 2.2.1 机床夹具设计的基本要求和步骤机床夹具设计的基本原则是在保证加工质量的前提下，创造好的劳动条件和高的生产率，低的生产成本，高的经济性。为达到这一基本原则，需考虑一下要求：（ 1）机床夹具的专用性和复杂程度要与工件的生产纲领相适应。大批量上可采用高效的定位和加紧机构。小批量生产则采用结构简单的定位和加紧机构，并尽量选用通用夹具。（ 2）机床夹具应满足工件加工工序的技术要求。其关键在于正确定位方法，定位元件以及定位误差的分析计算。（ 3）机床夹具的结构应尽量简单，并具有良好的结构工艺性，并具有防尘、防屑、排屑的良好结构及必需的润滑系统。（ 4）机床夹具即操作方便，又要省力安全。（ 5）机床夹具应能提高劳动生产率，降低工件的制造成本。机床夹具设计时，应综合上述各项要求，提出几种设计方案进行综合分析和比较，以期达到质量好、效率好、成本低的综合经济效果。总的来说，应满足其下的基本要求：（ 1）稳定地保证工件的加工精度。专用夹具要有合理的定位、夹紧方案，选择适当的尺寸公差及其技术要求，必要时还要进行精度分析。（ 2）提高生产率并降低成本。根据工件生产批量的大小，设计不同复杂的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产。夹具设计时要力求结构简单，尽量采用标准原件，以缩短设计和制造周期，降低夹具制造成本，提高经济性。（ 3）具有良好的使用性。尽量使专用夹具操作方便、省力、安全可靠，必要时要设计和配备安全防护装置。（ 4）具有良好的结构工艺性。专用夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。机床夹具设计的步骤可以分为四个阶段：（ 1）研究原始资料，明确设计任务首先应分析研究工件的结构特点、材料、生产批量和本工序加工的技术要求以及与前后的联系，然后收集有关机床方面和刀具方面的资料；必要时收集国内外有关设计和制造同类型夹具的资料，作为设计的参考。（ 2）考虑和确定夹具的结构方案，绘制结构草图 nts第二章机床夹具概述 3 确定工件的定位方案，包括定位原理、方法、原件和装置；确定工件的夹紧方案和设计夹紧机构；确定夹具的其他组成部分，如分度装置、微调机构、对刀块或引导元件等；考虑各种机构、元件的布局，确定夹具体和总体结构。（ 3）绘制夹具总图夹具总图应遵循国家标准绘制，图形大小的比率应尽量采取 1:1,所绘的夹具总图有良好的直观性。总图应按夹紧机构处在夹紧工作状态下绘制，视图应尽量少，但必须能够清楚地表示出夹具的工作原理和构造，表示各种机构或元件之间的位置关系等。主视图应去操作者实际工作时的位置，以作为装配夹具时的依据并供使用时参考。最后总装图上各部分的尺寸，制订技术条件及编写零件明细表。（ 4）绘制夹具零件图夹具中的非标准零件都必须绘制零件图。在确定这些零件的尺寸、公差或技术条件时，应注意使其满足夹具总图的要求。 2.2.2 机床夹具的分类和组成 (1) 机床夹具的分类机床夹具的种类和形式十分繁多，按照机床夹具的使用范围，大致可分为四类。 a.通用夹具 b. 专用夹具 c. 组合夹具 d.通用可调夹具和成组夹具 . (2) 机床夹具的组成机床夹具主要是由以下几个部分组成： a.定位元件 b.夹紧装置 c. 对刀元件 d. 导引元件 e.其它装置 f.连接元件和连接表面 g.夹具体。 2.2.3 工件安装与获得加工精度的方法 (1)机械加工时确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程称为定位。在工件定位后用夹紧力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作称为夹紧。安装就是定位和夹紧过程的总和。由于工件的加工批量、加工精度要求以及结构尺寸的不同，工件在安装中的定位方式也不同。工件在机床上的安装方法有三种： a.直接找正定位安装法， b.划线找正定位安装法， c 夹具定位安装法 (2)工件获得尺寸精度的方法 a.试切法 b.定尺寸刀具法 c.调整法 d.自动控制法 (3)工件获得形状精度的方法 a 轨迹法 b 成形法 c 展成法 2.2.4 工件在夹具中的定位原理 (1)工件定位的基本原理工件定位的实质就是要使工件在夹具中占有某个正确的位置。这样的定位方法，可以转化为空间直角坐标系中决定刚体坐标的问题来分析。自由刚体在空间直角坐标系中具有六个自由度，即沿三个相互垂直的坐标轴的移动自由度和绕三个坐标轴的转动自由度。在夹具中，自由度可以理解为工件位置上的不确定。假如能使工件在夹具中的六个nts第二章机床夹具概述 4 坐标参数保持不变，即限制工件具有的六个运动自由度，则就可以做到使工件以定位面与夹具定位元件的定位工作面保持接触或配合，允许二者在保持接触或配合的前提下发生相对滑动，但不允许脱离接触或配合，脱离接触或配合，就丧失了定位作用。工件在夹具中完成定位以后，为保持定位位置，防止工件受力后运动，工件还必须进行夹紧。工件夹紧后不能运动也并不意味着工件在夹具中的六个自由度被限制，因此要正确区分定位与夹紧的概念。 (2)工件在夹具中定位的几种根据夹具定位元件限制工件运动自由度的不同，工件在夹具中的定位，由下列几种情况： a. 完全定位 b. 不完全定位 c. 欠定位 d.重复定位。 2.2.5 常见定位方式及定位元件工件的定位方式定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式，主要取决于工件的加工要求、工件定位基准和外力的作用状况等因素。根据工件的定位要求，工件在夹具中的定位方式通常分为两大类：单个典型表面定位方式和组合定位方式。 (1)单个典型表面的定位及定位元件典型表面是指平面、内外圆柱面、内外圆锥面等单一几何表面，它们是组成各种不同复杂形状工件的基本单元。平面定位方式是常见的工件定位方式，其定位基准为平面，根据定位基准是否经过加工而有粗基准和精基准之分。圆孔定位方式中工件的定位基准是圆柱，相应定位元件的定位工作面是外圆面的相互配合或接触实现定位。常用的定位元件有：圆柱定位心轴，圆柱定位销和锥销。外圆定位作为定位基准定位时，常用的定位方式有圆柱定位， V 形块定位、支承板定位和内锥套定位。圆锥孔定位方式有长圆锥孔和短圆锥孔定位两种情况。长圆锥心轴定位长圆锥孔，限制工件五个方向的自由度；短圆锥心轴定位圆锥孔，一般为顶尖定位顶尖孔，限制工件三个方向的自由度。 (2)组合定位方式及定位元件由单个典型表面作不同组合来对工件相应得几个定位面进行定位，以达到工件在夹具中的定位要求，这种定位称组合定位。 2.2.6 工件在夹具中的加紧原理工件定位以后必须通过夹紧力把工件固定，就需要一个产生加紧力的基本装置。夹紧装置一般由力源装置、中间递力机构和夹紧元件三部分组成。 (1)力的夹紧力的三要素原则三要素包括：夹紧力的作用点、方向和大小。正确施加夹紧力就是要确定夹紧力的三要素。合理选择夹紧力的作用点：夹紧力的作用点应该用在工件刚性较好的部位，以免因夹紧力引起工件变形。夹紧力的作用点应正对定位元件或位于定位元件所形成的稳定受力区内，以免因夹紧力引起工件的移动和翻转。夹紧力的作用点应尽可能靠近加工部位，这样可以减小切削力对夹紧力的作用力矩，从而减小工件加工时的变形和振动。夹紧力尽量避免直接作用在精加工的表面上，以免造成压痕。必须作用在精加工表面上时，一定要在夹紧元件上垫上比洞见材料软的垫块，或者设法增大夹紧元件与工件的接触面nts第二章机床夹具概述 5 积。合理选取夹紧力的方向：主要夹紧力的作用方向应指向主要定位基准面。工件在夹具中的定位基准面通常可分为：主要定位面；导向定位面；止推定位面或防转定位面。主要定位面的分布面积较大，限制了工件三个方向自由度，它决定工件定位的稳定性。因此主要夹紧力的作用方向应指向主要定位基准面。夹紧力的作用方向尽可能有利于减小夹紧力。夹紧力，切削力，和工件重力三力方向一致，所需夹紧力为最小。三力方向不一致，所需夹紧力较大，特别是夹紧力与切削力和重力方向相反，所需加紧里为最大，一般要尽量避免这种情况。夹紧力的方向应有助于定位，而不应破坏定位。在夹紧力的作用下，工件不应离开定位元件的定位工作面，确保主要定位面与定位元件定位工作面的可靠接触，要有一定的压力使工件定位基准压向各定位元件的定位工作面。准确计算夹紧力的大小，保持夹紧力在加工过程中的稳定夹紧力的大小影响夹具使用的安全性和可靠性，因此必须有足够的夹紧力。但夹紧力又不能过大，过大的夹紧力会使工件及夹具产生过大的夹紧变形，影响加工精度。夹紧力的大小是根据切削力计算公式，计算出可能产生的最大切削力，并找出切削力对夹紧系统的作用影响为最大的状态，按静力平衡条件计算出所需夹紧力，最后乘以一定的安全系数作为实际采用的夹紧力。 (2)基本夹紧机构基本夹紧机构是夹紧装置中的一个和重要的组成部分，一切外加的作用力都必须通过夹紧机构转化为实际夹紧力。常见的基本夹紧机构有以下几种： a.斜楔夹紧机构是利用其斜面所产生的压力来夹紧工件。斜楔夹紧机构具有增力作用。当外加一个较小的夹紧作用力可得到一个比外加力大几倍的夹紧力，而且但外加力一定时，斜楔的斜角越小，增力越大 .斜楔夹紧机构具有改变夹紧作用力方向的特点。当外加一个作用力则斜楔产生一个与外加力方向垂直的力。斜楔夹紧机构的加紧行程很小。 b.螺旋夹紧机构是利用螺旋直接夹紧工件，或者与其他元件或机构组合来夹紧工件，是应用最广的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构具有以下结构特点：螺旋夹紧机构的夹紧力急增力比大；螺旋夹紧机构的自锁性能良好；螺旋夹紧机构的夹紧行程范围大 .c.圆偏心夹紧机构的作用原理，当圆偏心回转时，就相当把曲线楔逐渐楔入在基圆。 d.对中定心夹紧机构是一种同时实现对工件定心定位和夹紧作用的夹紧机动原理实现定心夹紧。这类夹紧机构的对中定心夹紧元件的移动范围较大，能适应不同定位面尺寸的工件，有较大的通用性构。该夹紧机构在夹紧过程中能使工件相对某一轴线或对称面保持对称性或对中性，即实现定心夹紧。对中定心夹紧机构的工作原理有两基本类型： a.对中定心夹紧元件以均匀等速移。对中定心夹紧元件以均匀弹性变形原理实现定心夹紧。 2.2.7 确定刀具位置及钻套的选择 (1)确定刀具位置的元件主要是各种钻套。钻套又称为导套，它的作用是确定刀具的位置和方向，即引导刀具进入正确的加工位置，并防止刀具在加工过程中发生偏斜，提高刀具的刚性，防止加工过程中的振动，从而保证工件的加工质量。由此可见，钻套的选用和设计正确与否，直接影响工件的加工质量。钻套是钻具的一种主要元件，因为钻头的引导作用是通过钻套来实现的。有了钻套，加工前工件就不必进行划线和找正，因而可以提高生产率，并容易保证工件加工表面的精度。钻套可用来引导各种加工孔用的刀具，如钻头、中心钻、扩孔钻、划钻、绞刀、丝锥及复合钻头及复合划钻等。其作用是确定刀具的位置和预防刀具引偏。概括起来说，钻套是为了达到下列几个目的的面采用的： nts第二章机床夹具概述 6 a.保证被加工孔的位置精度。钻套组要是用来保证被加工孔的位置精度。但当孔的位置精度要求很高，用钻头的刃带引导不能保证时，应设计专用引导部分。 b.避免刀具损坏。例如在斜面上钻孔时，如果钻套引导，则在钻孔时很容易使钻头折断。 c.提高加工表面的光洁度和几何精度。这个作用主要是对刀具的前引导装置来说的。当刀具的前部于以扶持后，可以防止刀具的偏移，并能使加工过程更加稳定，防止震动，有利于提高加工表面的光洁度和几何精度。同时，也可以减少对原始尺寸的误差。在钻床上加工是这一点尤为重要，因此此时即使刀杆的刚度很好，但钻床主轴的外伸量较大，以及间隙的存在，都能成为刀具工作不稳定的原因。 d.保证可靠的完成钻孔后的第二步工作，如铰孔、攻丝、锥坑、柱坑、划圆槽、划平面等。当进行这些加工时，有了钻套的引导，可以更有利于工件的精度和光洁度。 (2)钻套的选择一般常用的钻套已经标准化了，如果标准钻套不能满足工序的要求或钻具结构的要求，则应设计专用钻套。钻套设计主要指钻套引导部分长度 H 的确定；钻套底部与工件表面的距离 h 的确定；钻套内径的基本尺寸和公差的确定；钻套孔中心线位置尺寸和公差的确定及钻套材料和热处理的选择等。钻套按结构形式和使用情况分为四种：固定钻套固定钻套分为无肩钻套和带肩钻套两种形式。这种钻套的外圆用 H7/r6 或 H7/n6的过盈配合压入钻模板或夹具体的底孔内。可换钻套可换钻套用 H7/g5 或 H7/g6 的间隙配合压入衬套孔内，衬套外圆与钻模板底孔的配合采用 H7/n6 或 H7/r6 的过盈配合。为了防止钻套随刀具转动或被切削顶出，常用螺钉固紧。可换钻套用于大批量生产中，由于钻套外圆与衬套内孔采用间隙配合的关系，其加工精度不如固定式钻套快换钻套快换钻套更换迅速，只要将钻套逆时针转动一下，即可从钻模板中取出。他与衬套的配合采用 H7/g6 或 H6/g5 的间隙配合。适用于在一个工序中使用几种刀具（指钻，扩，铰）依次连续加工的情况。特种钻套当工件的结构形状或工序加工条件均不允许采用上述几种标准钻套时，就应视具体情况设计各种形式的特种钻套，先分述于下：钻套内孔进口处应作成圆角，内孔下端有时也作成圆角，以有利于导屑，钻套的外径应选得使钻套壁不要太薄。钻套壁厚与其直径有关，最薄的壁厚当 D 为 2-4mm 时。可达 0.7mm。钻套的寿命与使用和维护的情况有关，也于工件的精度要求有关，钻套和刀具之间的间隙，会引起被加工孔的位置误差，故当钻套的磨损超过一定限度时，必须更换钻套。更换时必须压出钻套并重新修正座孔，此时，新钻套的外径应根具扩大后的孔座来配制，这将使修理时间加长。因本零件是大批量生产，但是在铰孔是所用夹具不同，所以仍采用固定钻套。 (3)钻套的材料与热处理。钻套的材料一般为 T10A、 T12A、 CrMn 或 20 号钢渗碳淬火。通常当内径 d 10 毫米时，采用 CrMn 钢，热处理至 HRC58 63；当 d=10 21 毫米时，用法 T10A、 T12A钢热处理至 HRC63 64；当 d 21 毫米时，用 20 号钢，渗碳深度 0.8 1.2 毫米。淬火至 HRC60 64。 (4)钻套的高度。钻套的高度对被加工孔轴线的位置度和钻套的磨损情况，都有显著的影响。当钻套较高时，会加剧刀具和钻套的磨损；当高度过低时，又会降低引导精度，所以根据工作的具体条件，正确选择钻套的高度是一个比较重要的问题。在一般情况下，钻套的高度可按照钻套的标准选取。下表所示为钻套标准的高度尺寸，可供设计时参考。表 1 1 钻套标准高度钻套内径钻套高度钻套内径钻套高度nts第二章机床夹具概述 7 d(mm) H(mm) d(mm) H(mm) 0.5 1 但在某些情况下，还应考虑下列因素来确定钻套的高度。 1)内径小的钻套其高度 H 与孔 d 之比可取的大一些，反之可取小一些。在表中就反映了这一特点。 2)当被加工的精度及位置精度较高时，钻套的高度应取得大一些；反之，可取得小些。 3)引导绞刀用的钻套，其高度除应满足导向精度外，还需与绞刀的引导部分相协调。一般铰套的高度应取的应取的比钻套大一些。 4)钻斜孔用的钻套，其引导部分应比普通钻套长些为宜。 5)当被加工孔的深度较深时，钻套引导部分的长度应取的大一些；反之，可取的小一些。由此可知，钻套的高度与孔径、加工精度和孔深都有关系。另外，还与工件材料、钻头的本身刚度以及工件表面的形状有关。在高强度的材料上钻孔，在粗糙表面上钻孔或钻头的刚度较低时，宜用较长的钻套。在选用时，必须根据具体的情况，灵活运用。 (5)钻套的内径。钻套内径 d 应按钻头或其他孔加工刀具的引导部分来确定。钻套的内径与刀具间的配合间隙过大的话，直接影响工件上被加工孔的位置精度，间隙过小的话，又会加剧刀具与钻套的磨损。因此，钻套内径的基本尺寸应等于所引导刀具的最大极限尺寸。钻套与刀具配合间隙的大小，也直接影响被加工孔的精度，因此，按不同的加工要求，它的孔径可与刀具成以下配合： 1)加工 9 级精度以下的孔时，钻套孔径的名义尺寸等于刀具的最大尺寸，其公差可按基轴 G7 或 F8。 2)加工精度要求较高的孔时，钻套孔径可用 H7 或 H6 公差。 (6)钻套底部至工件表面间的距离 h。正确选择钻套底部至工件表面间的距离 h，对保证加工质量和提高生产效率均有重要意义。钻削钢料时，如果 h 过小，带状切削不能及时排出，因而堵塞在工件与钻套之间，当切削过多时，会将钻套顶出，划伤工件表面，甚至折断钻头。但 h 过大的话，会使刀具的引偏量过大，降低加工精度。 2.2.8 夹具总图的绘制及标注 (1)夹具总图的绘制当选定结构，绘出草图之后，即可正式绘制总图。图纸是工程的语言，必须表达准确、清晰。在草图中所设想的设计意图，往往需要通过正式绘图才能加以完善，所以制总图时要认真、仔细，切忌草率从事。绘制夹具总图，必须符合国家制图标准。主要图应按工作位置画出，图形尽量按比例，否则容易引起错觉。现将绘制夹具总图的一般规定和要求分别叙述如下。 a.夹具总图上应表示的内容 1)工件轮廓图，特别是定位基准部分和加工面 (用假象线绘出 )。必要时还需画出刀具和有关辅助工具的轮廓图用假想线绘 )。 nts第二章机床夹具概述 8 2)夹具结构的投影图和必要的结构图。 3)夹具总图上标注的主要尺寸和技术条件。 4)有关制造、使用、调整、维修等方面的特殊要求和说明，以及联用图号等。 5)夹具零件号。 6)标题栏。其形式各厂有所不同，按厂规办理。 b.绘制总图的程序及要求 1)未开始动手之前，先初步考虑以下结构的布置，按预想的结构大小选取幅面，以能花下全部总图为原则，如总图太大，可以分几张总图。 2)选择投影面，通常按工件在加工时操作者正对的面为投影面。以次来布置视图。视图数目按夹具结构情况而定。 3)按所处的加工位置，画出工件轮廓图。首先画出定位基准，在画工件外轮廓及加工部位。如工件图上的投影面与夹具面上的投影面不同时，则要经过投影改造。在确定安装工件的空间或考虑夹具上活动件的位置时，有了工件轮廓，就可以只管地看出是否会发生干涉问题。在初加工工序中工件的轮廓，按毛胚图绘制，并保留适当的余地。 4)按工序单 (卡 )上的定位简图，画出有关定位元件。 5)按考虑的夹紧方案，画出夹紧装置。通过画夹紧装置，就可以把原设想的夹紧方案具体化，此时应注意尽量选用标准件。画图时，最好几个投影结合起来同时画。 6)画出刀具引导装置。按按工序卡上的定位简图即可画出这一装置。 7)画出夹具本体及其他的零件。 8)注上夹具零件号。零件要顺次标注。标注总图上的主要尺寸及技术条件。 9)填写标题栏。 10)画完总图，应自行复查一遍，检查有无考虑不到的问题。 2.2.9 机床夹具总图上尺寸的标注机床夹具总图上应标注的尺寸有：夹具外轮廓尺寸 A；工件与定位元件间的联系尺寸 B；刀具与定位元件的联系尺寸 C；夹具与机床的连接尺寸 D；夹具零部件的主要配合尺寸 E 共五类。 (1)夹具外形轮廓尺寸 A：指夹具在长、宽、高三个方向上的外形最大极限尺寸。另外还包括可移动部分的运动件在空间可达到的极限尺寸。此类尺寸的作用在于避免夹具与机床或刀具发生干涉。 (2)工件与定位元件间的联系尺寸 B：主要指工件定位面与定位元件定位工作面的配合尺寸和定位元件的位置尺寸。依据工件在本道工序的加工的加工技术要求，并经计算后进行标注。此类尺寸的作用定位精度，满足加工要求，是计算定位误差的依据。 (3)刀具与定位元件的联系尺寸 C：主要指对刀元件，导引元件与定位元件的位置尺寸；导引元件之间的位置尺寸及导引元件之间的位置尺寸及导引元件与刀具（或镗杆）导向部分的配合尺寸，作用在于保证对刀精度及刀具的精度。 (4)夹具与机床的连接尺寸 D：主要指夹具与机床轴端的连接尺寸或夹具定位键、 U型槽与机床工作台 T 型槽的连接尺寸，作用在于保证夹具在机床上的安装精度。 (5)夹具零部件的主要配合尺寸 E：夹具零部件有配合要求的表面，应该配合性质和配合精度标注配合尺寸，以保证夹具装配后能满足规定的使用要求。 nts第二章机床夹具概述 9 2.2.1

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