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车床 拨叉上 螺纹 罗纹 底孔 加工 钻床 夹具 设计

资源描述：

文档包括:
说明书一份,39页,24000字左右.
任务书一份.
开题报告一份.
进度表一份.
翻译一份.

图纸共8张:
A0-装配图.dwg
A1-夹具体零件图.dwg
A3-挡销.dwg
A3-定位心轴.dwg
A3-工件图.dwg
A3-偏心轮.dwg
A3-支撑座.dwg
A3-钻模板.dwg

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 04班 学生 周宏霄 一、毕业设计 (论文 )课题 车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具 的设计 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）、 被加工零件的工序图 （ 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 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）金属切削机床 上、下册 顾熙棠等主编 上海科技出版社； （ 4）组合机床设计手册 机械工业出版社； （ 5）组合机床设计图册 机械工业出版社； （ 6）机电传动与控制 邓星钟等 华中理工大学出版社； （ 7）新编机械设计手册 徐灏 机械工业出版社； 系主任 批准日期 （ 8） 机械可靠性设计 刘惟信主编 机械工业出版社； （ 9） 机械设计手册 机械工业出版社； （ 10） 机床 夹 具设计 龚定安等 西安交通大学出版社 （ 11） 机床 夹 具设计 李庆寿 机械工业出版社 （ 12） 单独驱动的回转分度工作台 组合机床（ 1985） 7 总 137 期 （ 13） 机床设计 图册 华东五高校编 华东科技大学 出版社 （ 14） 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 毕业设计（论文） 开题报告 题目 车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具的设计 of 学院 茂名学院 年级 2004 级 专业 机械设计制造及自动化 学号 04024020240 姓名 周宏霄 指导教师 王安民（教授） 2008 年 3 月 25 日 毕业设计（论文）开题报告 题目 车床拨 叉上螺纹底孔加工钻床夹具的设计 时间 2008 年 3月 17日至 2008年 6 月 10 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着重培养同学们的设计、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，使同学们综合运用所 学的知识解决工程实际问题。 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，需要对零件进行加工工艺设计和机床夹具设计。 设计(论文)的基本条件及设计(论文)依据 已知条件：车床拨叉 零件图 和钻削工序图各 1 张， 中批生产。 设计工艺过程 的主要依据 (1) 根据加工对象的尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度、技术要求、工件材料、毛坯类型、热处理与表面保护等要求来设计工艺过程。 (2) 根据给定的生产量大小来确定工艺过程。 (3) 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工艺过程。 本课题的主要内容、 重点解决的问题 主要内容 及要求 : (1)查阅设计资料和进行参观补习； (2)夹具的方案设计； (3)夹具总装配图设计； (4)夹具主要零件图的绘制； (5)夹具可行性分析； (6)编写设计计算说明书； (7)外文翻译（不少于 5000 字符）； (8)准备和参加答辩。 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 . 本课题欲达到的目的 或预期研究的结果 其主要目的： 1） 、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； 2） 、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 ； 3） 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 ； 4） 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 519计 题 目 资料收集、写开题报告 工艺过程规划 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 指 导 教 师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 I 摘 要 本课题是车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具设计，而车床拨叉它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 本设计中，根据拨叉尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度、技术要求、工件材料、毛坯类型、热处理与表面保护等要求来设计。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，设计 ，钻床，螺纹底孔 ； he he of in so of in of on of of to of of or or of or or r as of to of to 科技译文 3 目录 摘 要 . I . 一章 绪论 . 错误 !未定义书签。 景 . 错误 !未定义书签。 具的特点 . 错误 !未定义书签。 究夹具的目的和意义 . 错误 !未定义书签。 文构成及研究内容 . 错误 !未定义书签。 文构成 . 错误 !未定义书签。 本设计的主要内容及要求 . 错误 !未定义书签。 第二章 机床夹具概述 . 错误 !未定义书签。 具的现状及生产对其提出新的要求 . 错误 !未定义书签。 具的国内外现状和发展趋势 . 错误 !未定义书签。 代夹具的发展发向 . 错误 !未定义书签。 密化 . 错误 !未定义书签。 效化 . 错误 !未定义书签。 性化 . 错误 !未定义书签。 准化 . 错误 !未定义书签。 床夹具及其功用 . 错误 !未定义书签。 床夹具 . 错误 !未定义书签。 床夹具的功能 . 错误 !未定义书签。 床夹具在机械加工中 的作用 . 错误 !未定义书签。 床夹具组成和分类 . 错误 !未定义书签。 床夹具的基本组成部分 . 错误 !未定义书签。 床夹具的其他组成部分 . 错误 !未定义书签。 床夹具的分类 . 错误 !未定义书签。 夹具的通用特性分类 . 错误 !未定义书签。 夹具使用的机床分类 . 错误 !未定义书签。 床夹具设计特点 . 错误 !未定义书签。 第三章 夹具设计 . 错误 !未定义书签。 夹具设计概述 . 错误 !未定义书签。 4 床夹具设计的基本要求和步骤 . 错误 !未定义书签。 床夹具的分类和组成 . 错误 !未定义书签。 件安装与获得加工精度的方法 . 错误 !未定义书签。 件在夹具中的定位原理 . 错误 !未定义书签。 见定位方式及定位元件 . 错误 !未定义书签。 件在夹具中的夹紧原理 . 错误 !未定义书签。 定刀具位置及钻套的选择 . 错误 !未定义书签。 具总图的绘制及标注 . 错误 !未定义书签。 床夹具总图上尺寸的标注 . 错误 !未定义书签。 床夹具总图上技术条件的标注 . 错误 !未定义书签。 床夹具调刀尺寸的标注 . 错误 !未定义书签。 夹具设计 . 错误 !未定义书签。 问题的提出 . 错误 !未定义书签。 位方案设计 . 错误 !未定义书签。 定位元件设计 . 错误 !未定义书签。 削力与夹紧力计算 . 错误 !未定义书签。 定位误差计算 . 错误 !未定义书签。 导向方案选择 . 错误 !未定义书签。 导向元件设计 . 错误 !未定义书签。 导向误差计算 . 错误 !未定义书签。 紧装置的设计 . 错误 !未定义书签。 计夹具体 . 错误 !未定义书签。 具工作原理 . 错误 !未定义书签。 具在安装和操作时应注意的事项 . 错误 !未定义书签。 夹具的安装 . 错误 !未定义书签。 具在操作时应注意的事项 . 错误 !未定义书 签。 夹具可行性分析 . 错误 !未定义书签。 具的经济效益分析 . 错误 !未定义书签。 具的可行性 . 错误 !未定义书签。 第四章 总结 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 科技译文 . 错误 !未定义书签。 科技译文 5 科技译文 科技译文 N 3D 0089. G. 0089 is an of a a In a of on a D It is a a of an on of on to 1. is an of a a as is of to a of is a of as of a of do an 996 1994 to D to a of It to is et al an in a to et 995. is in it as a to It 996. It an to 6. of of of to be to In we a is a of D 996. We It 1900 et 1990 to D a of be In to of as or to be as of of : n a of on ), so of in as as be by as : to 技译文 In of so as to at in a on a a) to of an at b). is a by of of is a of In we on An of in to be a a In it a of to is on on we as as s is a of we to is by in AD is in to an of as as of on is of In of is We a on by of we as on by to on in a of a a of a an To on we of of on in in a of or is a of to a a n is is we to of it is to a of is in as it to be We on to We of to by as we a of to is to as or by a a of of is to 2 he to AD of a of a 3 he in is to of we is by a in we is in an of to a on of to of At is A is a of of It is in on 4 he in to of is of It is by on of is in of is is to is at of as we We of 980. If is a of to s be or on of s If a m . m of of C Cm 1of is we by of We at a to be to m=m m we a of to P P C d m n dn n m 12 1 1 0,d(m,n) is m (n, d0 is a 技译文 of is as of on on ). n m d ( m , n ) = 7 : on on s a of in if 00 in of be as by to 00 00000 0 08 8 1 6 1 61 61 6 1 688 8 881 68 87 47 4 7 44 9 4 94 94 91 6 61 6 6 1 6 64 94 9: by he on P m n m n( , ) ( , ) 1 142 is a to by is a (m,n) is at m n. on is A is of 6 et 1995. As to in of 5 a of to to in an of is 3). is at is is to a is If of a or no is is to on of do a as is no be a as in is by of a is of an is of in at 6 n we of is et et 19? It a by i 1 of s is If no of If a is If a of we of . of up a as as of no on in on a of at a is in of of as or be by on of of or a 技译文 it by of to be 7 D). It is to at to be if a is in a of is To we a at to in no (is a we of to In of 7. he in on It be in a a to on of be by a in It be to a is be in of of or be to to to to An is to to is to a of “ “ “ “ “ a in of it n of is it to be be by or to so is We as in to In be as a to of in is it is as a be by to in Redundan 茂 名 学 院 毕业设计说明书 题 目 车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具的设计 英文并列题目 of 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 学生 周宏霄 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 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 04班 学生 周宏霄 一、毕业设计 (论文 )课题 车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具 的设计 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）、 被加工零件的工序图 （ 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 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）金属切削机床 上、下册 顾熙棠等主编 上海科技出版社； （ 4）组合机床设计手册 机械工业出版社； （ 5）组合机床设计图册 机械工业出版社； （ 6）机电传动与控制 邓星钟等 华中理工大学出版社； （ 7）新编机械设计手册 徐灏 机械工业出版社； （ 8） 机械可靠性设计 刘惟信主编 机械工业出版社； 系主任 批准日期 （ 9） 机械设计手册 机械工业出版社； （ 10） 机床 夹 具设计 龚定安等 西安交通大学出版社 （ 11） 机床 夹 具设计 李庆寿 机械工业出版社 （ 12） 单独驱动的回转分度工作 台 组合机床（ 1985） 7 总 137 期 （ 13） 机床设计 图册 华东五高校编 华东科技大学 出版社 （ 14） 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 接受设计论文任务开始执行日期 2008 年 1 月 7 日 学生签名 I 摘 要 本课题是车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具设计，而车床拨叉它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 本设计中，根据拨叉尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度、技术要求、工件材料、毛坯类型、热处理与表面保护等要求来设计。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，设计 ，钻床，螺纹底孔 ； he he of in so of in of on of of to of of or or of or or r as of to of to i 目录 摘 要 . I . 一章 绪论 . 1 景 . 1 具的特点 . 1 究夹具的目的和意义 . 4 文构成及研究内容 . 4 文构成 . 4 本设计的主要内容及要求 . 5 第二章 机床夹具概述 . 6 具的现状及生产对其提出 新的要求 . 6 具的国内外现状和发展趋势 . 6 代夹具的发展发向 . 7 密化 . 7 效化 . 7 性化 . 7 准化 . 7 床夹具及其功用 . 8 床夹具 . 8 床夹具的功能 . 8 床夹具在机械加工中的作用 . 8 床夹具组成和分类 . 9 床夹具的基本组成部分 . 9 床夹具的其他组成部分 . 9 床夹具的分类 . 10 夹具的通用特性分类 . 10 夹具使 用的机床分类 . 11 床夹具设计特点 . 11 第三章 夹具设计 . 12 夹具设计概述 . 12 机床夹具设计的基本要求和步骤 . 12 床夹具的分类和组成 . 13 件安装与获得加工精度的方法 . 13 件在夹具中的定位原理 . 14 见定位方式及定位元件 . 14 件在夹具中的夹紧原理 . 15 定刀具位置及钻套的选择 . 16 具总图的绘制及标注 . 18 床夹具总图上尺寸的标注 . 19 床夹具总图上技术条件的标注 . 19 床夹具调刀尺寸的标注 . 20 夹具设计 . 21 问题的提出 . 21 位方案设计 . 22 定位元件设计 . 23 削力与夹紧力计算 . 23 定位误差计算 . 23 导向方案选择 . 24 导向元件设计 . 24 导向误差计算 . 24 紧装置的设计 . 24 计夹具体 . 25 具工作原理 . 25 具在安装和操作时应注意的事项 . 25 夹具的安装 . 25 具在操作时应注意的事项 . 26 夹具可行性分析 . 26 具的经济效益分析 . 26 具的可行性 . 27 第四章 总结 . 28 致谢 . 29 参考文献 . 30 科技译文 . 错误 !未定义书签。 第一章 绪论 1 第一章 绪论 景 夹具最早出现在 1787 年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期，机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手 艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。 具的特点 在机床上加工工件时 ,我们可以看到两种不同的情况 :一种是用划针或指示表等量具 ,按工件的某一表面 ,或者按工件表面上所划的线进行找正 ,使工件在机床 上处于所需要的正确位置 ,然后夹紧工件进行加工 ;另一种是把工件安装字夹具上进行加工。为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面 ,一般都按工件的结构形状 ,加工方法和生产批量的不同 ,采用各种不同的装置将工件准确 ,方便的而可靠地安装在机床上 ,然后进行加工 床夹具”。在实际的生产中 ,例如活塞 ,连杆的生产线上 ,几乎每道工序中都采用了夹具。十分明显 ,如果不采用夹具 ,不但工件的加工精度难以保证 ,而且加工生产率也会大大降低 ,有时甚至会造成无法加 工的情况。除了机床加工时需要使用夹具外 ,有时在检验 ,装配等的工序中也要用到夹具 ,因之在这种场合中用到的夹具可分别称为“检验夹具”和“装配夹具”。 机床夹具通常是指装夹工件用的装置 :至于装夹各种刀具用的装置 ,则一般称为“辅助工具 ” 。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围 ,一般可分为通用夹具 ,专用夹具和可调整式夹具等。 通用夹具是在普通机床上一般都附有通用夹具 ,如车床上的卡盘 ,铣床上的回转工作台 ,分度头 ,顶尖座等。它们都一标准化了 ,具有一定的通用性 ,可以用来安装一定形状尺寸范围内的 各种工件而不需要进行特殊的调整。但是 ,在实际生产中 ,通用夹具常常不能够满足各种零件加工的需要 ;或者因为生产率低而必须把通用夹具进行适当的改进 ;或者由于工件的形状 ,加工的要求等的不同须专门设计制造一种专用夹具 ,以解决生产实际的需要。 专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的 ,其功用主茂名学院本科毕业设计：车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具的设计 2 要有下列几个方面 :例如与其他表面间的距离精度 ,平行度 ,同轴度等。对于外行比较复杂 ,位置精度要求比较高的工件 ,使用通用夹具进行加工往往难以达到精度要求。 从而 提高了劳动生产率。进行某一工序所需要的时间 ,其中主要包括加工工件所需要的机动时间和装卸工件等所需要的辅助时间两部分。采用专用夹具后 ,安装工件和转换工位的工作都可以大为简化 ,不再需要画线和找正 ,缩短了工序的辅助时间并且节省了画线这个工序 ,从而提高了劳动生产率 使同时加工的几个工件的机动时间将与加工一个工件的机动时间相同。采用回转式多工位连续加工夹具 ,可以在进行切削加工某个工件的同时 ,进行其它工件的装卸工作 ,从而使辅助时间与机动时间相重合。总之 ,随着专用夹具的采用和进一步 改善 ,可以有效地缩短工序时间 ,满足生产不断发展的需要。 如在普通车床上附加镗模夹具后 ,便可以代替镗床工作 ;装上专用夹具后可以车削成型表面等 ,以充分发挥通用机床的作用。 保障安全生产。根据生产需要 ,采用一些气动 ,液压或其它机械化 ,自动化程度较高的专用夹具 ,对于减轻工人的劳动强度 ,保障生产安全和产品的稳质高产都有很大作用。加工大型工件时 ,例如加工车床床身上 ,下两面上的螺孔 ,需要把床身工件翻转几次进行加工 ,劳动强度大而且不安全。采用电动回转式钻床家具后 ,就能 够达到提高生产效率 ,减轻劳动强度 ,保障生产安全的目的。 专用夹具在生产上起着很大的作用 ,那么是不是在任何场合都要设计和采用呢 !这个问题就是具体问题具体的分析。上面说的关于专用夹具在生产中的作用 ,只是事物的一个方面。另一方面 ,由于夹具的设计 ,制造和所用的材料等须消耗一定的费用 ,增加了产品的成本。因之 ,在什么情况下采用什么样的夹具才是经济合算的 ,这是一个大问题 ,特别对于重大的 ,设计制造工作量大的专用夹具需与工人师傅等三结合共同研究解决。事物总是一分为二的 ,专用夹具也存在缺点 ,即专用夹具的专用性和产品多样性的矛盾 。由于专用夹具只适用于一个工件加工的某一个工序 ,因而随着产品品种的不断增多 ,夹具数量也不断上升 ,造成存放和管理上的困难 ;而当某产品不再进行生产时 ,原来的夹具一般都无法重新利用 ,造成浪费 专用夹具的设计生产时间周期长 ,与生产的迅速发展也有矛盾。但是在当前成批生产的机械工厂中 ,多数还是采用通用机床加上专用夹具进行工件的机械加工。 可调整夹具是为了扩大夹具的使用范围 ,弥补专用夹具只适用与一个工件的某一特定工序的缺点 ,正在逐步推广使用可调整式的夹具。可调整式夹具一般可分为标准化夹具 ,成组夹具和组合夹具等。 标准化夹具就是利用本厂已规格化了的部分或全部标准零件装配成的专用夹具。专用夹具中的大件 ,如夹具体 ,以及定位元件 ,夹紧件和机械夹紧用的气缸部件等 ,经过标准化 ,尺寸规格化后有利于工厂成批准备配件 ,成批加工 ,这样可使夹具的设计 ,制造工作加快 ,节省费用。另外 ,当产品更改 ,夹具不再使用时可以拆开 ,把标准零件保存起来 ,备以后使用。 多品种 ,小批量生产的机第一章 绪论 3 械加工车间中 ,往往可以采用成组加工法。采用成组加工法 ,是把多种产品的零件按加工所用的机床和刀具 ,夹具等工艺装备的共性分组 ,同一组的零件能在同一台 机床上用共同的工艺装备和调整方法进行加工。例如分成轴类 ,套类 ,盘类 ,齿轮 ,杠杆 ,支架类等各种零件。成组夹具就是根据一组安装方法相类似的零件而设计的 ,只要稍作调整或更换夹具上的某些定位 ,夹紧件 ,就可以从加工某一工件转为加工另一工件。 组合夹具是有一套专门设计制造 ,便于组装和拆卸的有各种不同的形状 ,不同尺寸规格并且有完全互换性和耐磨性的标准元件和合件所组成。利用这些元件和合件 ,根据加工工件的需要可以组装成车 ,磨 ,铣 ,刨 ,钻 ,镗等工序用的各种不同的机床夹具。夹具使用完毕 ,可以方便的拆开 ,洗净元件存放起 来 ,留待以后组装新夹具时再用。因之组合夹具是具有高度标准化和系列化元件的新型工艺装备。关于组合夹具的问题 ,其设计原理基本相同。 在实际生产中应用的夹具很多 ,分类方法也有很多种。通常还可按使用夹具的工序不同分为车床夹具 ,铣床夹具等 ;还可以根据在机床上运动的特点归并成以下几类 ,(1)车床类夹具 :包括车床 ,内外圆磨床 ,螺纹磨床用夹具 ,其特点是夹具与工件一起作旋转运动。 (2)铣床类夹具 :包括铣床 ,刨床 ,平面磨床等机床用夹具 ,其特点是 夹具固定字工作台上 ,只作纵向或横向往复运动或回转运动。 (3)钻 ,镗床类夹具 :用于 在钻床上钻 ,扩 ,铰等工序或在镗孔工序 ,其实就是夹具固定在机床上 ,刀具通过夹具上的导向装置进行送进运动。 上述的各种夹具都是固定在机床上的 ,但是在自动线加工中 ,有的夹具带着工件由生产线的输送装置 ,挨着每台机床逐步向前输送 ,这类夹具通常称为“随行夹具 ” 。自动线上的随行夹具除了完成工件的定位 ,支承和夹紧外 ,还带着工件沿自动线的加工机床进行定位 (相对于每台机床的刀具位置 ),夹紧 ,待加工完了再自动送至下一台机床加工 ,以便通过自动线的各台机床 ,完成工件的全部工序加工。随行夹具主要适用于采用组合机床自动线加工 ,但又无良好 的输送基面和定位基面的工件 ,以便将这种畸形工件先装夹于基面完整的随行夹具上 ,然后在通过自动线进行加工。对一些有色金属等软件性材料的工件 ,虽然具有良好的输送基面 ,但为了保护工件的基面不受划伤 ,有时也采用随行夹具。通用可调夹具 ,若产品中有若干零件具有相似性 ,有选用通用可调整夹具的可能 ,应进一步探索 ,应用下面三方面分析判断 (1)工件结构要素的相似性 ,主要是被加工表面形式和部位的相似 ,工序内容和技术要求基本相似 ;能有相似或相同的定位基准和定位方式。 (2)有可能采用功能相同的定位方式和夹紧方式 (包括夹紧动力源 )。 (3)工件尺寸要素相似 ,如定位基准和外廓尺寸的近似程度 ,看能否使用 ,可调夹具结构紧凑 ,布局协调的夹具。 综上所述 ,机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展 ,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 茂名学院本科毕业设计：车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具的设计 4 究夹具的目的和意义 随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业逐渐向成熟化发展。在整个机械工业中，设计在其中占有的地位日益显现出来。工业设计主要包括三个方面的内容。第一是产品 设计 ,第二是与产品有关的视觉传达设计，如产品的包装 、商业广告等平面设计。第三是由产品设计扩展的环境设计如产品的展示与陈列，商品橱窗设计以及室内设计等。 产品设计作为工业设计的核心，它涉及的面广，从人们的衣食住行，到社会的各行各业，产品设计无时不有，无时不在 。产品设计的对象既包括一般的日用生活制品，也包括工业生产 的机 床，加工工具； 既包括家用小电器产品，也包括专业的仪器，仪表；既包括私有的自行车，摩托车，也包括大型的汽车，飞机等交通工具； “ 从口红到宇宙飞船 ” 都是属于 产品的设计的范畴，本论文主要针对加工工具设计 ，在一定范围内又称“ 加工辅助设计 ” ，即机床夹具体的设计 。 机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。而深入生产实际调查研究中，应当掌握下面的一些资料： (1)工件图纸；详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面是技术要求，该件在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。 (2)工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面状况，基准 面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。 (3)生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。 (4)制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。工厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。 夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。 文构成及研究内容 文构成 论文是由绪论、正文、结论三个部分构成，在结论中叙述课题的研究背景 、夹具特点、 目的和意义。正文主要对夹具进行概述及对 本课题的相关数据进行计算，核算。最后在结论中叙述对课题计算研究所取得的结论。 第一章 绪论 5 本设计的 主要内容 及 要求 (1)查阅设计资料和进行参观补习； (2)夹具的方案设计； (3)夹具总装配图设计； (4)夹具主要零件图的绘制； (5)夹具可行性分析； (6)编写设计计算说明书； (7)外文翻译（不少于 5000字符）； (8)准备和参加答辩。 茂名学院本科毕业设计：车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具的设计 6 第 二 章 机床夹具概述 具的现状 及 生产对其提出新的要求 现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工件已占工件种类数的 85%左右。然而目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有只能感等生产的能力工厂中约拥有 1300015000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔 4年就要更新80%左右的专用夹 具，而夹具的实际磨损量只有 15%左右，特别最近年来柔性制造系统（ 数控机床（ 加工中心（ 成组加工（ 新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。 综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求； （ 1）、能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期； （ 2）、能装夹一组相似性特征的工件； （ 3）、适用于精密加工的高精度的机床； （ 4）、适用于各种现代化制造技术的新型技术； （ 5）、采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率。 具的国内外现状和发展趋势 工业设计是人类社会发展和科学技术进步的产物，从英国莫里斯的 “ 工艺美术运动 ” ，到德国的包豪斯设计革命以及美国的广泛传播与推广，工业设计经过了酝酿，探索，形成，发展百余年的历史沧桑。时至今日，工业设计已成为一门独立的专业学科，并且有一套完整的研究体系。 1980年国际工业设计协会理事会（ 工业作了明确定义： “ 就批量生产的工业产品而言，凭借训练，技术知识，经验及视觉感受，而预示材料 、 结构 、 构造 、 形态 、 色彩 、 表面加工，装饰以新的品质和规格，叫做工业设计。根据当时的具体情况，工业设计师应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进行工作，而且需要工业 设计师对包装 、 宣传 、 展示，市场开发等问题的解决付出自己的技术知识和经验以及视觉评价能力时，这也属于工业设计的范畴 ” 。 材料 、 结构 、 工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“ 功能 ” 作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的 “ 功能 ” 。 任何设计都是时代的产物，它的不 同的面貌，不同的特征反映着不同历史时期的科第二章 机床夹具概述 7 学技术水平。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 代夹具的发展发向 现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面： 密化 随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负 于精密车削的高精度三爪 卡盘，其定心精度为 5如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆读可达 效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了 5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速 9000r/切削速度大幅度提高。 性化 夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适 应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。 准化 夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成：舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夹具的标准化阶 段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准： 249269合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，这类夹具的标准化，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 茂名学院本科毕业设计：车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具的设计 8 床夹具及其功用 床夹具 夹具是一种装夹工件的一种工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工，热处理装配，焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床工 件是使用的夹具称为机床夹具，在现代生产过程中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度，劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具的设计在企业产品设计和制造以及生产技术装备中占有极其主要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工件。 床夹具的功能 在机床上应用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 机床夹具的主要功能是装夹工件，使工件装夹中的定位和夹紧。 （ 1） 确定工件在夹具中占有正确的位置的过程，定位是通过工件定位基准而与夹具定位元件 的定位面接触成配合实现的正的定位可以保证加工面的尺寸和位置的精度要求。 （ 2） 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不错的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用若不将其固定，则工件会松动、脱离，因此夹紧为工件提高了安全和可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀与导向。 1）、对刀 调整刀具切削相对工件或夹具的正确位置如铣床夹具中饿对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 2）、导向 如铣床夹具中的钻模板与钻套，能迅 速的确定钻头的位置，并引导其进行钻削，导向元件制成模板形成故钻床夹具长称为钻模、镗床夹具（镗模）也是具有导向的功能的。 床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有一些六个方面，然而在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求，生产成本个工人操作方面的要求以达到预期的效果。 第二章 机床夹具概述 9 （ 1）、保证加工精度 用夹具装夹工件时，能稳定的保证加工精度，并减少对其他工作条件的依赖性，故在精密加工中广泛的使用该夹具，并且它还是全面质量管理的一个 重要环节。 （ 2）、提高劳动生产率 使用夹具是否能使工件迅速的定位很夹紧并能够显著的缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。 （ 3）、改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、液压等装夹工件时，可家少工人的劳动强度保证生产安全。 （ 4）、保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具可确保生产周期，生产强度等工艺秩序。例如：夹具设计也是工程技术人员解决高难度零件的主要手段之一。 （ 5）、降低生产成本 在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作 ，故可明显降低生产成本。 （ 6）、扩大机床工艺范围 这是生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施，如车床上的拉削，钻孔加工等，也可用夹具装夹的加工较复杂的成型面。 床夹具组成和分类 床夹具的基本组成部分 虽然各类机床夹具的结构有所不同但按主要功能加以分析。机床夹具的基本组成部分是定位元件，夹紧装置和夹具体三个部分，这也好似夹具体的主要内容。 定位元件是夹具的主要功能元件之一 ，通常当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就确定了。 夹具的主要元件之一，一般铰链压板、螺钉、夹紧装置等。 通常夹具作为铸件的结构、锻件结构、焊接结构，形状有回转体形和底座等多种定位元件，夹紧装置等分布在夹具体不同的位置上。 床 夹具的其他组成部分 为满足夹具的 其他功能要求，各种夹具好要设计其他的元件个装置。 根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装。连接常有的两种方式：一种是安装在茂名学院本科毕业设计：车床拨叉上螺纹底孔加工钻床夹具的设计 10 机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上，连接元件用于确定夹具本身在机床上的位置。 对刀装置常见在铣床夹具中，用以对 刀块 调铣刀对刀前的位置，对刀时，铣刀不能与对刀块直接相连，以免碰伤铣刀的切削刃和对刀块工作表面。 导向装置钻模板、钻套、镗模的镗模支架。镗套，它们能确定刀具的位置，并引导刀具进行切削。 根据加工的需要，有些夹具分别采用分度装夹，靠模装置上下料加工工艺机器人等。 床夹具的分类 夹具的通用特性分类 这是一种基本的分类方法，主要反应夹具在不同生产类型中的通用特性，故也是选择夹具主要依据。目前，我国常用的夹具有通用夹具、专用夹具和自动化生产夹具等五大 类。 （ 1）、通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，具有一定通用性的夹具、如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。其特点是使用性强，不需调整或稍加调整就可以装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件，这类夹具以商品化，且成为机床附件，采用这种夹具可减少生产周期，减少夹具品种从而降低生产成本，其缺点是夹具的精度不高，生产效率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故使用与单件小批量生产中。 （ 2）、专用夹具 专用夹具是针对一个工序的要求而专门设计和制造夹具，其特 点是针对性极强，没有通用性，在产品相对稳定批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较长，随着现代多品种中小批量的发展专用夹具在专用性和经济性等方面已多生许多问题。 （ 3）、可调夹具 可调夹具是针对通用