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毕业设计（论文）指导教师评阅意见表专业机械设计制造及其自动化班级1101姓名吴浩题目A型零件的加工用工装夹具设计指导教师评语签字： 年 月 日毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表专业机械设计制造及其自动化班级1101姓名吴浩题目A型零件的加工用工装夹具设计评阅人评语 签字： 年 月 日毕业设计(论文)答辩记录专业班级: 机械1101 学 号： 311202116 姓 名: 吴浩答辩内容记录: 记录人：沈 阳 化 工 大 学 科 亚 学 院本科生毕业设计成绩考核评价表毕业设计名 称A型零件的加工用工装夹具设计专 业 机械设计制造及其自动化班级1101 姓名吴浩 评价人权重评价点得分指导教师10图纸完备、整洁，设计说明书的撰写质量5分析、计算、论证的综合能力5能综合运用所学知识和专业知识，独立工作能力强5毕业实习表现、进度表书写情况评阅人10设计的有重大改进或独特见解，有一定应用价值5设计的难度和工作量，结合本专业情况5计算、图纸、公式、符号、单位是否符合工程设计规范5说明书的条理性、语言、书写、图表水平答辩小组10设计规格符合要求及答辩规范程度10答辩挂图准备情况10答辩中思维敏捷，知识面宽厚程度10回答问题的正确性，有无错误10是否有创新意识，设计是否有新意教师、评阅人和答辩小组按以上各条的相应评价点给出得分，合计总分数。在总成绩分数中，90-100分为优秀，80-89分为良好，70-79为中等，60-69为及格，不足60分为不及格，列入本表右侧成绩栏中。注意：有严重抄袭现象的学生成绩应定为不及格，有抄袭现象但不严重的学生成绩应降档处理。指导教师、评阅人及答辩小组对此应切实注意，如有不可解决的分歧，可交于院系答辩委员会裁定。合计分数成绩答辩小组： 年 月 日沈阳化工大学科亚学院毕业设计（论文）答辩成绩评定沈阳化工大学科亚学院毕业设计（论文）答辩委员会于 2015 年 6 月 2 日 审查了 机械与交通工程系 专业 吴浩 的毕业设计（论文）。设计（论文）题目： A型零件的加工用工装夹具设计 设计（论文）专题部分： 钻床夹具的设计，夹具体的装配图 设计（论文）共 27 页，设计图纸 7 张指导教师： 邱国俊 评 阅 人： 毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩： 学院答辩委员会主任委员（签章）年 月 日沈阳化工大学科亚学院毕业论文文献综述A型零件的加工用工装夹具设计文献综述姓名：吴浩 班级：机制1101 指导老师：邱国俊 摘要 迄今为止,夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具量本身已高度标准化,用户只需要按品种、规格选用采购。而模具和夹具则和产品息息相关,产品一有变化就需重新制作,通常是属于专用性质的工具,模具已发展成为独立的行业;夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。 组合夹具不仅具有标准化、模块化、组合化等当代先进设计思想,又符合节约资源的原则,更适合绿色制造的环境保护原理。所以是今后夹具技术的一个重要发展方向。正文机械制造业是一个古老而永远充满生命力的行业。随着现代工业的发展，对机械产品的要求越来越高，机械制造工艺也在日新月异地发展。自新中国成立以来，我国的制造技术与制造业得到了长足发展，一个具有相当规模和一定技术基础的机械工业体系基本形成。改革开放二十多年来，我国制造业充分利用国内国外两方面的技术资源，有计划地推进企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平及经济效益发生了显著变化，为推动国民经济的发展做出了很大的贡献。尽管我国制造业的综合技术水平有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在阶段性差距。进入二十一世纪，我国发展经济的主导产业仍然是制造业，特别是在我国加入世贸组织后，世界的制造中心就从发达国家迁移到了亚洲，我国有廉价的劳动力和广大的消费市场，因此，我国工业要想发展，就需要有相应的技术和设备来支持。机械工业是国民经济的装备工业；是科学技术物化的基础；是高新技术产业化的载体；是国防建设的基础；是实现经济快速增长的重要支柱；也是为提高人民生活质量、提供消费类机电产品的供应工业。它对国民经济运行的质量和效益、产业结构的调整和优化具有极其重要的作用机床夹具的作用： （1）保证加工精度，稳定产品质量。用夹具装夹工件，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。 （2）提高劳动生产率。使用夹具装夹工件，能显著提高生产效率，主要表现在三个方面；第一是方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时；第二是工件在夹具中装夹后提高了刚性，可选用较大切削用量；第三是设计、应用多件或多工位夹具，并采用高效夹紧机构。 （3）扩大机床工艺范围，实现“一机多能”。在通用机床上采用专用夹具可以扩大机床的工艺范围，充分发挥机床的潜力，达到一机多用的目的。例如，使用专用夹具可以在普通车床上很方便地加工小型壳体类工件，甚至在车床上拉出油槽，减少了昂贵的专用机床，降低了成本。这对中小型工厂尤其重要，如果没有卧式铣镗订和专用设备，可设计一夹具在车床上加工。夹具安装在车床的床鞍上，通过夹具使工件的内孔与车床主轴同轴，镗杆右端由尾座支承，左端用三爪自定心卡盘夹紧并带动旋转。 （4）降低对工人的技术要求，减轻工人劳动强度。由于夹具上设置有fn-y门的定位元件以及拨动、液-压、电磁等夹紧机构，一方面降低了对工人的技术要求、减轻了工人的劳动强度；另一方面也保证了夹紧工件的可靠性，并能实现与机床的互锁，避免发生事故，保证了操作者和机床设备的安全。 （5）降低生产成本。在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显地降低了生产成本。虽然增加了夹具的设计和制造成本，但此部分成本分摊在一批工件上，每个工件增加的成本是极少的，而且工件指越大，使用夹具所取得的经济效益就越显著。 （6）在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。在自动化生产或流水线生产中，当某些工序所需工时特别长时，可以采用多工们或高效夹具等提高生产效率，平衡生产节拍。 总结本论题设计对钻床夹具有了一定的研究，在整个设计过程中定位方案的确定与夹紧装置如何夹紧是两个重点同时也是两个难点。本篇论文的主要任务是设计一套钻床夹具，在零件的侧端面上加工一个孔，为了使钻孔的位置精确，必须要对零件进行装夹、定位、夹紧。 钻侧端面的孔用既定的设计夹具加工即可，芯轴同零件的中心孔连接，芯轴同时与框架连接，使用u型夹板便于装夹与拆卸，大大的缩减了装夹与拆卸的时间，提高的机械加工效率。使用固定螺钉固定座与螺钉实现对零件的定位，限制零件的周向转动，定位精度高，满足零件的加工需求。参考文献1 赵丽;三维组合夹具图库管理系统的研究与开发D;河北工业大学;2004年 2 唐耀红;面向大规模定制的计算机辅助夹具设计系统的研究D;天津大学;2004年 3 刘保臣;基于SolidWorks的夹具实例库研究与开发D;哈尔滨理工大学;2008年 4 宋建青;精度自适应的孔系组合夹具自动组装理论方法D;杭州电子科技大学;2011年 5 魏群;计算机辅助夹具结构设计关键技术研究D;山东科技大学;2008年 6 李欣;可重构夹具系统构建与创新设计D;苏州大学;2011年 7 麻建东,刘璇;三维组合夹具元件库的建立J;北京轻工业学院学报;2001年02期 8 刘静,沈晓红;先进制造技术在计算机辅助夹具设计中的应用J;北京工商大学学报(自然科学版);2004年02期 9 吴吉平,熊勇刚;Auto CAD二次开发及在包装机械中的应用J;包装工程;2002年02期 10：Gell Maurice Materials Science and Engineering，1995，A204：24625111：X. Chen, J.W. Hutchinson, M.Y. He, A.G. Evans, Acta Mater. 51 (2003)沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文题 目： A型零件的加工用工装夹具设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 1101 学生姓名： 吴 浩 指导教师： 邱国俊 窗体顶端窗体底端论文提交日期： 2015 年 6 月 1 日论文答辩日期： 2015 年 6 月 5 日毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化专业 1101班 学生：吴浩毕业设计（论文）题目：A型零件的加工用工装夹具设计毕业设计（论文）内容： 夹具的发展历程及其分类，A型零件的装配图及其夹具零件图，设计图纸A1装配图一份，零件图6份毕业设计（论文）专题部分： 摘要，绪论，机床夹具及其功用，钻床夹具的总体设计，参考文献，装备图以及零件图。起止时间：指导教师： 签字 年 月 日摘要 夹具是机械加工不可缺少的辅助工具，由机床制造技术带动的高速，高精度，复合，智能，环保的引发而来的方向。夹具设计制造技术正向着精密、高效、通用、经济的方向发展。 本论文的设计任务是加工零件端侧面的一个空。鉴于该零件生产的生产量比较大，精度要求较高，故而需要设计一套专用的钻床夹具，以达到零件的精度要求。由于夹具的利用率高，经济性能好，使用成组和少数的夹具，能低落生产成本;与夹紧装置，减少停机时间，提高生产效率。从而提高工作效率使用夹具实际生产经营带来一定影响。从而夹具的知识和学习，它是在今天尤为重要。 设计钻床夹具，先仔细分析零件加工的技术要求，使用的基本原则和夹具的设计方法，开发夹具设计;在满足精度条件下，合理的安装，定位，夹紧;进一步思考零件间结合牢固的方法，如螺钉，螺母，销等。被设计来实现各部分之间的相对运动的机构;根据每个部件的要求，选取合适的材料。 完成钻床夹具的有关设计后，用SolidWorks进行三维二维图形的绘画，开始画装配图，其次从装配图上拆画零件图，再次标注有关尺寸公差及技术要求，最后进行论文的撰写、整理、修改完成该毕业设计。关键词:精密; SolidWorks ;夹具 Abstract Grips are indispensable parts machining, high-speed, high-precision, complex, intelligent, environmentally friendly technology development direction driven by the machine manufacturer. Fixture technology is going to high-precision, high efficiency, modules, portfolio, general economic direction.In this paper, design task is an empty end side of the machined part. Because the part is a large volume, high precision drilling requirements. Because of the utilization of the fixture, the economy is nice, use a small amount of components and fixtures, low support costs; and a clamping device could reduce downtime and improve production efficiency. Thereby increasing the efficiency of using a jig actual production to some extent. Thereby clamp knowledge and learning, it is especially important today.Design drilling jig, first carefully analyzing a part of the technical requirements, the basic of the principles and the fixture design methods is used to develop the fixture design; in meeting the precision condition, reasonable installation, positioning, clamping; further consideration between between parts and screws , connecting nut, pin, etc. in a fixed manner, it is designed to achieve structural relative motion between the parts; and according to the requirements of each component, select to the appropriate materials.After completion of drilling jig written all designed with SolidWorks drawing two-dimensional graphics, first drawing assembly drawings, part drawings and paintings removed from the assembly drawing, mark the relevant dimensions and technical requirements, the final papers, organize, edit the Graduation.Keywords: Precise; solidworks; tool fixture 目 录 第一章绪论 1 1.1 机床夹具的现状 1 1.2 机床夹具的发展方向 1 第二章机床夹具概论 3 2.1 机床夹具及其功用 3 2.1.1 概念 3 2.1.2 机床夹具的主要功能 3 2.2 夹具装夹工件的方法及特点 3 2.3 机床夹具的分类和组成 4 2.3.1 按夹具的通用特性分类 4 2.3.2 夹具的特点 5 2.3.3 夹具的设计要点 6 2.3.4 机床夹具的组成 6 2.4 工件定位的基本原理 7 2.4.1 自由度的概念 7 2.4.2 六点定位原则 7 2.4.3 工件定位中的几种情况 8 第三章钻床夹具的总体设计 10 3.1 设计任务 10 3.2 夹具的设计步骤 11 3.2.1 明确设计任务与查找设计材料 11 3.2.2 夹具结构方案的拟定与夹具草图的绘制 11 3.2.3绘制夹具装配总图 11 3.3钻床夹具的设计 11 3.3.1夹具体零件图及其功能概述 12 3.3.2 对定位元件的基本要求 16 3.3.3 夹紧 16 3.4 夹具体的要求 17 参考文献 19 致谢 20沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章绪论第一章绪论1.1 机床夹具的现状机床夹具是应用在机械生产制造的过程中，是用来夹紧被加工零件的工具，让夹具在空间中拥有正确位置，用来加工或检测且确保达到加工要求的机床附属机构，简称为夹具。夹具最早出现在18世纪后期。伴着科学技术的日新月异，夹具已然由辅助工具变为种类齐全的工艺辅助用具1。数据统计资料库阐明，当前的工件品种，生产的品种产品约占工件总生产量的85。现代化的生产要求企业生产需要定期更换品种，以满足需求和市场竞争的商品。然而，一般来说，很多公司仍然习惯使用传统的夹具，一般工厂的夹具，大约有几千甚至上万元套专用夹具;另一方面，在企业生产产品中，每3至5年就会更新大约50至80的夹具，其磨损量大概为10到20，为了适应科学技术的快速发展，咱们换取了近年来大批海内私家需求的夹具，不仅造成了加工的成本高，还造成了浪费原料，为了减少这种情况，咱们可以用数控机床柔性制造技术2。这些年来，数控机床技术、加工中心技术、成组技术、柔性制造系统技术（FMS）的广泛运用，对机床夹具提出了新的当下需求：(1) 能够迅速，快捷地配备到新产品生产，以减少生产周期，削减成本；(2) 能装夹一组具有相似性特征的工件；(3) 能应用于高精度机床的夹具的加工；(4) 它应用于各类当今机械行业的技术，新的夹具技术；(5) 高效的夹紧机构用液压系统当作动力源，目的是减少劳动强度，提升生产效率；(6) 提升机床夹具的标准化程度。1.2 机床夹具的发方向 现代机床夹具的未来发展方向其特征表现为：标准化、精密化、高效化、柔性化和模块化等五个方面3。 （1）标准化 标准化和通用化两种夹具是存在联系的。当前，我国有固定装夹零部件的国家标准：GB/ T2351T2413-61以及各类通用夹具，组合夹具标准。标准化夹具利于加工生产，可以帮助企业减少生产周期，降低生产总成本。 （2）精密化 随着越多越精密的机械产品，它被固定在夹具的精度也对应的增加。精密夹具种类繁多，某些夹具精度可达0.1“。高精度的精密转动的自定心卡盘，高达为5m的定心精度。 （3）高效化 高效的工件夹具，主要用于大幅降低时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻劳动强度。通用高效的夹具仍旧广泛应用，工装夹具拥有高速设备和其余种类的夹紧力。仍然运用于车床高速三爪自定心卡盘能够确保9000r/ min的条件下检测速度下;比如：利用电动铣削工件夹持的夹紧装置，其效率可提升5倍紧固夹紧工件，使切割速度提高很多。目前，除生产线，自动线，自动化夹具外，数控机床夹具，尤其是在当今各种自动装夹工件在加工中心自动更换的情况下，数控机床，充分发挥效率特性。 （4）柔性化 具备的相似的柔性的夹具，通常是通过调整夹具实现完成的，具有过程变量的特性。过程变量是：工件工艺特点，工件生产量，工件形状和工件尺寸。新种具有柔性的夹具功能包括：组合夹具，通用可调夹具，夹具组，组合夹具，夹具数控。 （5）模块化 模块化设计节约时间和精力，凸显出种种先进的夹具体系的优势，为计算机辅助设计与夹具装配奠定厚实基础，运用CAD技术，建立元件库，典型的夹具资料库和档案馆，优化夹具设计，实行三维实体装配。仿真加工过程的应用，帮助客户提供实际可行方案，分析市场，不断完善更新的夹紧系统。1沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章机床夹具概论第二章机床夹具概论2.1 机床夹具及其功用2.1.1 概念 机床夹具是应用在机械生产制造的过程中，是用来夹紧被加工零件的工具，让夹具在空间中拥有正确位置，用来加工或检测且确保达到加工要求的机床附属机构，简称为夹具。2.1.2 机床夹具的主要功能 在机械加工的过程中，需用夹具装夹好所要加工的零件。将工件牢固好，在机床上精准定位零件同刀具之间正确的位置关系，这一过程称为定位。将工件夹紧，便对零件施与不同程度的夹紧力，让其在精准的在合适位置把零件牢靠地夹紧，这个过程称为夹紧。从定位到夹紧系列操作流程叫作装夹。机床夹具的首要功用是实现工件的装夹功能。零件装夹是否牢固，直接影响零件精度是否合格。2.2 夹具装夹工件的方法及特点 零件装夹有找正装夹和夹具装夹两类。 找正装夹方法时常是在零件的相关表面与特定划出的线痕作为找正的参考线，用划针或着指示针进行找正，把零件准确定位，夹紧进行安装。此类安装方法简便，不用独立设备，精度低，生产效率不高，所以常用在单件、小批量生产。 夹具夹具夹持方法是通过定位工件夹紧，以确保相对于工具的工件的正确位置，该夹具具有以下特征4： （1）把工件准确无误地固定在机床夹具上，定位需要通过精准基准面和定位元件相接上。省去了对工件的对准即可被夹紧。 （2）由于机床上的夹具先前已被调整位置（也是在进一步对准的过程中），因此，相对于加工工件通过夹具将具有正确的位置。 （3）夹具上的对刀机构，是确保工件表面相对于夹具正确位置的。 （4）装夹完全不受工人的技术水平，可以更简单且稳定地保证准确性。 （5）装夹迅速快捷，可降低劳动强度、大大减少辅助时间。 （6）能扩大到机床的工艺范围。如在钻孔的主体应用上，夹具可设计为这类工作的机床上的。2.3 机床夹具的分类和组成 机床夹具的类型太多，外形也是截然不同。为了达到设计、制造和管理的目的，通常按照某一属性进行归类。2.3.1 按夹具的通用特性分类 目前我国使用的夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具五大类5。 （1）通用夹具 通用夹具指结构，尺寸已标准化，它具有通用夹具的特点。其特点是适应性强，没有调整或调整个别部分就能在一定形状和尺寸范围内被夹紧。这种固定装置已经商品化。由于三爪自定心卡盘，四爪卡盘无关，台虎钳，万能分度头，顶部，中心架，电磁吸盘。采用这种夹具，会减少生产周期，降低的夹具品种，随之就减少了生产成本的投入。其缺点是，夹具不精度高，生产效率低和形状复杂的工件夹紧困难，它是适用于单和小批量生产。 （2）专用夹具专用夹具主要应用于满足单个零件的某工艺的加工要求特意设计和制造的夹具。其优点是适应性强。适用于固定产品、生产量大中，可获得相当高的生产率和加工精度。 （3）可调夹具 夹具的某一元件需换取或着更新，已应用于许多类工件的夹具，称为可调夹具。它还可细分通用可调夹具和成组夹具两类。 (4) 组合夹具 组合夹具是标准夹具元件（或特定部分），其可循环使用连接易装夹和拆卸夹紧。依据零件的工艺要求快速处理装夹成一类特殊的夹具，夹具被使用后，它可以轻易地被拆卸。主要应用于单件，中，小批量的生产中，是一种非常经济实用的夹具 (5) 自动线夹具 自动线夹具通常为两大种类，一种是固定式夹具，它类似于专用夹具。还有一种是随行夹具，固定装置的过程是与工件一起平动，零件沿加工工艺路线自动从一个工位到下一个工位。2.3.2 夹具的特点 (1) 保证工件的加工精度机床夹具必须有合理的定位方针，适合的尺寸，公差和技术指导，还有精确的精度分析报告，保证机械加工零件满足精度要求。 (2) 提高生产效 机床夹具与程序性生产具有繁杂性，为了适应相应工作，应依据所选的工件夹紧装置高效地生产出不同的繁杂程度的零件，以减少辅助时间，以提升生产效率。 (3) 工艺性好机构简易的专用夹具，结构合理，易于加工组装，检测及其维护。生产批量小通常是专用夹具的特点。 (4) 使用性好机床夹具的技术含量不高，省时省力，安全性能高，排屑具有便捷特点，关键需要时可增加排屑结构。 (5) 经济型好思虑到机床夹具自身具有标准化、简易度高、成本低廉的特点，生产方针也应依据夹具的方案讨论有效的经济解析，以提升经济效益。2.3.3 夹具的设计要点确定加工零件方案，在考虑加工侧面孔的方法时，需全面分析以下因素6： （1）考虑侧面孔加工的精度和质量要求时，要依据表面的技术要求，择取合理的加工方案。 （2）根据所择取生产的零件，它可以在专用的，高效率的设备中被应用;在单件小批生产可以使用普通的设备和一般的工作方法。 （3）要考虑被加工材料性质。 （4）考量生产企业的具体实况，当前也要考虑一些不断更新的加工方法和设备，推广新的高新技术，不断企业生产水平。 （5）此外，还要思考其他外来要素，例如零件外形和质量，加工表面的物理和机械性能的特别规定都要考虑。2.3.4 机床夹具的组成尽管机床夹具的种类诸多，但是其工作原理大体上是相差无几的。谈论到各类夹具，把功用相同的结构或元件归为一类，由此归纳出夹具通常有的以下几个组成部分。这些组成部分既有区别又有关联。 （1）定位支承元件 定位支承元件的功用是确认零件在机床夹具准确位置并提供支撑力的元件，是夹具的首要功能元件中的之一。定位支承元件定位是否精准直接决定零件的精度是否合格。 (2) 夹紧装置 夹紧元件是夹紧工件夹牢的作用，并在这个过程中，以保证工件的正确位置不变。(3) 连接定向元件该种元件将夹具与机床衔接并保证夹具对机床主轴、工作台以及机床轨道的相对位置。 (4) 对刀元件或导向元件 该元件的功用是保证零件加工面与刀具间有精准位置。确认刀具在加工之前精准位置的元件称为对刀元件，确认刀具的位置并指引刀具机械加工的元件称为导向元件。 (5) 夹具体 夹紧夹具是用于设备的基础框架，安装每个夹紧构件的，以便形成一个整体。常使的夹具结构有铸造结构，锻造结构，焊接结构和组装结构。 以上组成部分中，定位元件、夹紧装置、连接定向元件、对刀元件、夹具体都是夹具的重要组成成分。2.4 工件定位的基本原理2.4.1 六点定位原则要让自由刚体在空间有唯一确定的位置，就要对相应的六个点进行约束，依次限定刚体的六个自由度。关于零件的定位，零件就是自由刚体。如果工件的六个自由度都加以限制了，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。故，工件的定位本质即是限定它的自由度7。在解析工件定位时，时常是用某一支承点或某一个面约束工件的自由。用一组合理的六个点来作支撑，约束工件的六个自由度，如此便可让工件的位置在夹具上被完全限定，这就是六点定位原则。以下是关于六点定位原则的注意事项： 从抽象的定位支持到点定位的元素。在夹具的实际结构中，定位成为可能，具体体现在支撑点不一定是同一个点或销顶部的特定定位元件的支持，而常见的表面或线代替。 定位点与工件定位表面不应接触，就可达到限制自由度的作用。在分析定位支持点定位动作，不考虑影响。零件一个自由度被约束，其意是零件的一个方位被确定在空间的某一方向位置，并非指零件被夹紧力定住偏离支承位置不可移动。在外力作用下工件移动不单靠夹紧装置来完成。2.4.2 工件定位中的几种情况 不完全定位依照零件差异性的机械制造要求，一般无需约束所有零件的自由度，这种位置称为不完全定位。作为贯通孔的车床，依据非硬性限定性加工两个自由度，以三爪自定心卡盘保持限剩下四个自由度，就可有四个点定位的效果。另一个例子是在工件磨削的平面，工件的厚度和平行度，只需要刚好限制三个自由度，采用电磁砂轮机可以在一个三点定位来实现。由此可以看出，度在定位自由度的数量应该通过的处理要求的处理可以是被限制，不影响自由的精度也不能无限制。应用非完全定位，有利于简化的定位设备，不完全定位一度广泛的应用。 欠定位 依照零件差异性的机械制造要求，约束限定不完整或是欠缺的称为自由度欠定位。零件夹具的定位方案，是不能有欠定位的现象的。假如工件缺少一侧的两个支承点，那这个部分的大小和两侧面的平行度难以保证，大大的影响了加工精度。 过定位某个零件的自由度被夹具两个及多个定位元件重复约束的现象，称为过定位。在实际定位过程然后将错误，这个随机定位误差引起的不稳定，严重者可引起干扰的定位，所以你应该尽量避免和消除定位干涉。除去过度定位的现象，有两种方式：一是变换定位元件结构，通常可以采用改变定位元件面的接触长度;或改变与定位元件的尺寸，配合间隙增大;二是限制工件定位基准和定位元素的间隙大小8。2.4.3 定位基准的基本概念 关于工件定位基准选取问题的研究和分析是至关重要的。定位基准被用作在加工基准的位置。在一般境况中，零作定位基准一经被优取，工件定位方案大体上也确定了。定位方案的合理性，决定零件的精度。当工件的定位，作为定位参考点和线，经常由一个特定表面反射出该表面的被称为定位基本。例如，有两个顶端夹紧轴，两个中心孔的轴线位于基。但它反映了定位基准是轴的轴线。根据自由度被限制度的定位基准的数，其可概括为： 主要定位基准面 平面一般有三个支承点，限定工件的三个方向法的自由度。 双导向定位基准面 限制工件四个自由度的圆柱面，称为双导向定位基准面。 止推定位基准面 限制工件一个移动自由度的表面，称为止推定位基准面。 8沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章钻床夹具的总体设计第三章钻床夹具的总体设计3.1 设计任务 本论文的主要设计任务是关于钻床的夹具，在零件端侧面上加工一个孔，为了使钻孔的位置精确，必须对零件进行加工定位，提高加工精度，让其满足使用要求。专用夹具的设计，加工方便，省时省力，便于装夹与拆卸。被加工零件如下图： 如图所示，被加工零端面上有一个20与40的同心孔，在其侧面垂直有两个30与60的同心孔，需要加工其端侧面一个7.5的孔。被加工零件安装到夹具上应对左端面同心孔用一个芯轴进行定位，因为在钻端面上的侧孔时，可能发生零件的左右移动，所以采用芯轴定位，因为设计的是钻床夹具，所以定位芯轴与框架为一个整体，满足以中心圆孔60中心线为定位基准的要求；在钻零件侧壁上水平孔时，在此过程中需要一个夹紧装置将夹具体整体连接一起，刀具通过采用钻套进行钻孔，达到设计要求。3.2 夹具的设计步骤3.2.1 明确设计任务与查找设计材料 在夹具设计的第一步是研究部分的生产计划被加工零件图，流程图，流程规划和工件进行工艺分析的任务书设计的前提下，已知的。其主要内容是了解工件材料的特性;确定步骤，处理要求，定位基准和夹紧面和使用机床，切削工具，测量工具的加工表面。 根据设计方案在网上图书馆提取相关的材料，如机床，夹具，公差和一些标准件资料，各种夹具类型，夹具设计手册，有必要收集类似某些夹具设计图和熟悉夹具生产厂商的技术水平，以供参考使用。3.2.2绘制夹具装配总图 夹具的总装配图根据国家要求标准绘画。绘图比例采用1:1。总图要把夹具的工作原理、各种的结构关系相互位置都要表达清晰。 夹具总图的绘制次序如下： (1) 用双点划线轮廓的工件定位基面，各种视图上夹紧表面和表面绘制过程中的地方。在一般的看法，该工作可以看作是一个透明体，不遮挡后部夹具线 (2) 按次序绘制出定位装置、夹紧装置、对刀导向装置、夹具体、连接元件和安装基准参考面。 (3) 标注零件间的尺寸、公差和技术要求。 (4) 编制夹具明细表及标题栏3.3钻床夹具的设计 钻床夹具装配图如下： 钻床夹具装配图的主视图，采用的夹具体，框架，螺栓，燕尾槽，u型夹板，芯轴，芯轴固定垫片，钻套，夹紧垫片，固定螺钉固定座，螺钉。为了实现框架与零件的快速装卸，我们使用u型夹板，在装夹的时候我们只需拧开或是拧紧螺帽就能实现零件与盖板之间的快速装卸。固定螺钉固定座与螺钉的使用是为了保证加工孔能够与钻床刀具加工的正确位置，同时也是为了限制零件在平面的旋转。框架与燕尾槽是通过两端带有螺纹的螺柱链接，燕尾槽通过两端的螺栓与工作台固定。钻套与框架应用过盈配合，一是为了刀具在加工零件的时候减少误差，避免刀具在加工的时候切削力过大，影响加工精度；二是可以减少刀具的磨损。夹紧垫片压在钻套上，进一步保障钻套夹紧。3.3.1夹具体零件图及其功能概述 (1) 芯轴 芯轴的适用于连接框架与零件的夹具，其中芯轴与框架采用过盈配合，芯轴与零件采用过渡配合。芯轴的设计应根据零件的具体尺寸进行加工制造，芯轴应有轴肩以限制零件在芯轴上的轴向自由度，芯轴与框架采用过盈配合是以确保两个连接件紧固连接，保证加工精度。芯轴的零件图如下： （2） 钻套 钻套的使用是保证被加工孔的位置精度，钻套是钻具中一种主要的原件，有了钻套，加工以前的划线与找正工作就可以省去，在很大程度上提高了工作效率，同时也保证了加工精度。在设计钻套时候，要充分考虑钻套与框架之间的配合间隙，这间隙必须要确保刀具的正常工作及其被加工的零件的加工精度，在此之上，我们还要应充分考虑到刀具在加工过程中产生热量导致膨胀的问题。钻套的使用过程中存在引偏的情况，我们在加工多的时候要充分考虑这种情况，在此基础上，我们将使用压紧垫片确保钻套偏离其正确位置，同时给予钻套夹紧力。钻套的零件图如下： （3） 加紧垫片 加紧垫片是压在钻套上，以保证钻套的正确位置以及给予钻套一定的加紧力，加紧垫片与框架通过销钉连接，销钉最佳采用过盈配合。压紧垫片设计成如图这样是为了方便拆卸与装夹，在保证零件的加工精度上起到了很大的重要作用，加紧垫片不仅可以防松还可以进一步加紧钻套，在夹具的生产应用中有着重要的作用。加紧垫片的零件如下图： （4） u型夹板 U型夹板在夹具的加工工艺中存在着大量的应用，它的便利处在于u型夹板夹具本身加工简单，在实际的生产中成本造价低，另外一个重要的优点是u型夹板夹具在机械装夹方面非常简单且易于装夹，同时也方便与零件的拆卸。在现代的工艺机械加工过程中u型夹板越来越广泛，同时其变化也是千万种，根据实际的情况设计不同的类型，在实现加紧功能以及装夹方便的情况下，我们还需考虑u型夹板是否干涉到零件，夹具体的尺寸都应合理。U型夹板的零件图如下：（5） 固定螺钉固定座 固定螺钉固定座是燕尾槽通过两个螺栓连接在一起的。在固定螺钉固定座上有一个中心圆孔，圆孔中有螺纹，有螺钉与螺纹连接，其中螺钉的另一端顶在零件上，以保证限制零件的周向转动，同时也起到一定的定位作用，保证加工精度。固定螺钉固定座的一个倾斜面需要与被加工零件端面平行，以保证被加工零件加工位置能够精准。在加工螺钉时，螺钉的与零件接触的端面要求加工精度高，螺钉的尺寸要根据固定螺钉固定座以及零件的尺寸进行加工，以免装夹配合出现误差。固定螺钉固定座的零件图如下： （6）燕尾槽 燕尾槽是通过螺栓连接固定在工作台上的，同时燕尾槽还与框架连接，中间通过销钉连接。在燕尾槽和框架上加工有螺纹孔。使用燕尾槽是为了方便装夹与拆卸，同时也能更好的保证加工孔位置正对两个螺栓之间，这样设计的目的在于加工零件的时候可以保证刀具钻削力在整个结构整体的中心，可以提高零件的加工精度，更加有利于力的传递。同时两个螺栓的位置也可以作为零件加工位置定位的粗基准。燕尾槽的零件结构图如下： 3.3.2 对定位元件的基本要求 （1）足够的精度因为零件的定位是采用定位副的接触（或配合）完成的，那么定位部件的位置精度的上限基准面决定工件的定位精度，所以，芯轴要有的足够的精度，来满足加工要求。 （2）足够的强度和刚度定位元件不单是起到限制工件的自由度的作用，还有起到承受夹紧力和切削力的作用，因此，钻套和压紧垫片要有足够的强度和刚度，以避免加工过程中变形或损坏。 （3）耐磨性好工件的装夹与拆卸会消耗磨缺定位元件的定位基面，导致定位精度出现偏差。定位精度误差太大的时候，定位件务必要调换，夹具也不可再使用。为了增长定位元件的寿命，减少元件的更换周期，定位元件要有非常好耐磨性能。 （4）工艺性好定位元件的结构要简单，合理，易于加工，装配和更换。3.3.3 夹紧 对夹紧装置的基本要求：(1) 不能变动零件的正确位置。 (2) 夹紧力的安排要合理。必须保证工件的位置在整个过程中平稳，还要求工件夹紧时不会因夹紧力过大而产生变形。稳定的夹紧力可以减少装夹误差。 (3) 该夹紧装置的复杂性要适应工件的生产程序。较大的生产量，从而允许更复杂的设计，夹持装置的效率就越高。在夹紧工件的过程中，夹紧力的效果将决定加工零件的精度和生产率的高低。故设计夹紧装置必须遵照下面的原则： 工件不移动原则 夹紧过程中，不能改变工件定位后所在空间的精准位置。 工件不变形原则 夹紧力的大小应是合理也是必然存在的，为保证夹紧力的可靠，需要求工件的夹紧力不会产生变形，从而影响精度。 安全可靠原则 夹紧力传导机构一定要有足够的行程，手动夹紧必须有自锁性能，以保证夹紧。 经济实用原则 自动化和繁杂化的夹紧装置应有及时调节生产方案，在安保生产效率的基础下，其结构要求简易且易于制造维修，同时工艺性能要好；操作简便，省时省力。若使动力装置产生的夹紧力精准地发挥到工件上，就需要合理的传输机构。手动夹具的夹紧机构还要求拥有非常高的自锁性能，能够确保人为作用力的作用撤除后，仍能牢靠地夹紧工件。3.4 夹具体的要求 (1) 有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，比如夹具定位元件的表面、安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面（与机床相连接的表面）等，必须要有合适的尺寸和形状公差标准，其中除应具备相应的位置精度9。 (2) 有足够的强度和刚度在机械零件加工过程中，夹具体要承受非常大的切削力和夹紧力。为确保夹具体发生形变和位置变动，夹具体必