轴承盖的夹具设计

1目 录前言.3第 1 章 分析后主轴承盖的技术资料.4第 2 章 确定轴承盖的生产类型.5第 3 章 确定盖类零件的毛坯类型及制造方法.6第 4 章 选择盖类零件的基准和加工装备.7第 5 章 拟定盖类零件的工艺路线.8第 6 章 设计盖类零件的加工工序.11第 7 章 填写盖类零件的机械加工工艺文件.17第 8 章 夹具的功能.26第 9 章 机床夹具的类型.27第 10 章 夹具的总体方案设计.28第 11 章 夹具设计的步骤.30第 12 章 夹具零部件的结构选择.32第 13 章 夹具精度的分析计算及校核.39结 论.43致谢.44参考文献.452前 言随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，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。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。3第一章 分析后主轴承盖的技术资料一，后主轴承盖的功用主要用于轴承的安装，固定，润滑 保护作用，有特殊作用的还用于连接其他零件。二， 盖类零件的材料一般采用铸铁，碳钢。由于后主轴承盖的要求不高所以采用 HT250，在 30 标准样式抗拉强度在 250MPa。三， 确定后轴承盖的关键加工便面4第二章 确定轴承盖的生产类型一， 产品的生产纲领（1）产品的生产纲领是指企业在一年的计划期内应当生产的产品产量和进度计划。（2）零件的生产纲领按下式计算；N=Qn（1+a） （1+b）（3）由于本产品已经给定是小批量生产所以要按小批量的生产工艺二， 确定生产类型及工艺特征后主轴承盖属于中型机械类零件，根据生产纲领及零件类型，由（北京理工大学出版社）的附表 2及加工工作的各种生产类型的生产纲领及工艺特点课查出轴承盖的生产类型是小批量，工艺特征间下表。生产纲领 生产类型 工艺特征待定 小批量（1）毛坯采用自由锻，但是这次采用铸造，精度低余量大。（2）加工设备采用通用机床（3）工艺装备采用通用夹具或组合夹具，通用刀具，通用量具，标准附件（4）工艺文件须编制简单的加工工艺过程卡片（5）加工采用划线，试切等方法保证尺寸，生产效率低要求操作工人技术熟练5第三章 确定盖类零件的毛坯类型及制造方法一， 选择轴承盖的毛坯类型及制造方法根据盖类零件的制造材料 HT250，由 （北京理工大学出版社）的附表 5常用毛坯类型可以确定毛坯看了一采用铸造。二， 绘制轴承盖的毛坯简图1 确定毛坯的余量由 （北京理工大学出版社）的附表 6铸件的机械加工余量顶面侧面底面的一级的加工余量是 6.04.5mm 二级的是 7.05.0mm 三级的是 8.06.0mm 都选择6.0mm。2 绘制毛坯简图第四章 选择盖类零件的基准和加工装备6一， 盖类零件的精基准的选择（1）零件已加工的表面作为定位基准，这种基准称为精基准。合理的选择定位基准是保证零件加工精度的关键。（2）选择精基准应县根据零件关键表面的加工精度，同时还要考虑所选基准的装夹是否安全可靠，操作方便。（3）选定基准所用的夹具结构是否简单（4）精基准的原则 基准重合原则基准统一原则自为基准原则（5）选择基准时不能同时遵循各个原则应根据具体情况具体分析，以保证关键表面为主，兼顾次要表面的加工精度。二， 盖类零件的粗基准的选择（1）以毛坯表面作为定位基准，称为粗基准。（2）粗基准选择要考虑以下原则：选用粗基准必须便于加工精基准，以尽快获得精基准。粗基准选择需面积大平整光洁。当有多个不加工表面时，应选择与加工表面位置较高的表面作为粗基准。三， 盖类零件的加工装备选择工艺装备采用加工中心，立式车床，铣床，通用夹具，专用夹具，通用刀具，通用量具（游标卡尺，量块等） 。第五章 拟定盖类零件的工艺路线一， 盖类零件的表面加工方法71， 车削加工车削加工是盖类零件的主要加工方法。根据生产批量的不同毛坯的类型，制造精度以及最终精度不同，课采用粗车半精车，精车等不同的加工段。对于中小型的铸件课采用粗车，经粗车后精度可以达到 IT10IT12，表面粗糙度可以达到12.5m25m，粗车可以去掉毛坯的大部分加工余量。对于经过粗车的工件，采用半精车课达到 IT9IT10 的精度，表面粗糙度 Ra 的值可以达到6.3m12.5m。对于中等精度的表面，半精车可以成为最终加工工序。对于经过半精车的工件，精车可以成为最终加工工序或成为光整工序的预加工，精车后工件表面可达到 IT7IT8 级精度，表面粗糙度 Ra 的值可以达到 1.6m3.2m。2， 盖类的键槽加工方法键槽是盖类零件的常见结构。键槽一般都在零件表面精车或粗磨之后，精加工之前进行。如果安排在精加工之前铣键槽，在精车是由于断续切削长生震荡，既形象加工质量又容易损坏刀具。另一方面，铣键槽的尺寸也较难控制，如果安排在主要表面的精加工之后，则会破坏主要表面的已用精度。二， 加工阶段的划分1, 加工阶段按加工性质和作用的不同课划分为粗加工半精加工，精加工三个阶段。2， 划分加工阶段的作用（1）避免加工残余应力释放过程中引起工件的变形。（2）避免粗加工是交大的夹紧力和切削力所引起的变形对精加工的影响。（3）及时发现毛坯的缺陷避免不必要地损失。（4）便于精密机床长期保持精度。（5）热处理工序的安排要求。三， 切削加工顺序的安排原则（1）先基面后其他（2）先主后次，先粗后细（3）对于与主要表面有位置要求的次要表面，应安排在主要表面之后在加工。（4）出各个工序操作者自检外，零件全部加工结束之后应单独安排检验工序。四， 初步拟定后主轴承盖的机械加工工艺路线1， 划分加工阶段根据以上相关知识和分析可知，轴承盖主要表面的加工课划分为粗加工，半精加工，精加8工三个阶段.2， 安排加工工序根据机械加工的安排原则，先安排基准和主要表面的粗加工，然后再安排基准和主要表面的精加工。3， 初步拟定加工工艺路线根据上诉分析，初步拟定加工工艺路线方案两个，见下表，宫分析选择。轴承盖机械加工工艺路线方案一工序号 工序名称 工序内容 加工设备10 检验 外协毛坯检验20 车削 粗车上表面两个侧面以及前后面（以毛坯的下底面以及两个通心圆的轴线定位）普通车床30 钻削 粗钻两个圆孔（以两侧面和地面定位） 立式钻床40 车削 粗车两个倒角，半精车，精车上表面以及两个侧面（以毛坯的下底面以及两个通心圆的轴线定位）加工中心50 车削 粗车，半精车下表面的的两个圆柱表面（以毛坯的上表面以及两个通心圆的轴线定位）加工中心60 铣削 铣漏油槽（以毛坯的下底面以及两个通心圆的轴线定位） 立式铣床70 去毛刺 去锐边毛刺，吹铁屑80 终检 按检验工序卡片的要求检验工序号 工序名称 工序内容 加工设备0 检验 外协毛坯检验10 车削 粗车前后面 普通车床20 车削 粗车，半精车，精车上表面（以毛坯的下底面以及两个通心圆的轴线定位）加工中心30 车削 粗车倒角，两侧面，半精车两侧面（以毛坯的下底面以及两个通心圆的轴线定位）加工中心40 钻削 粗钻两个圆孔（以两侧面和地面定位） 立式钻床9轴承盖机械加工工艺路线方案二上诉两个方案综合比较，方案二比方案一更合理悬着方案二第六章 设计盖类零件的加工工序50 车削 粗车，半精车下表面的的两个圆柱表面（以毛坯的上表面以及两个通心圆的轴线定位）加工中心60 铣削 铣漏油槽（以毛坯的下底面以及两个通心圆的轴线定位） 立式铣床70 去毛刺 去锐边毛刺，吹铁屑80 终检 按检验工序卡片的要求检验10一， 确定轴承盖的各工序的加工余量及工序尺寸1，确定轴承盖的各工序的加工余量及工序尺寸（1）毛坯尺寸及偏差 D 毛坯=10.7 1.0（2）粗车后的工序尺寸及偏差 D 粗=16.7 2.0工序 基本尺寸 工序双边余量 公差等级偏差尺寸及其公差 表面粗糙度精度粗车 D 粗= 16.7 12.0Z1=16.710.7=6 IT12 12.016.7 12.012.5毛坯 D 毛坯=10.7 总余量 Z0=2*3=6 1.010.7 1.02， 确定前后面加工余量及工序尺寸（1）毛坯尺寸及其偏差 L 毛=43（2）查附表 15车削加工的加工余量参考值粗车端面的公差等级取 IT12 表面粗糙度 Ra 去 12.5（3）两端面的加工余量及工序尺寸见下表工序 基本尺寸 工序双边余量 公差等级偏差尺寸及其公差 表面粗糙度精度粗车 L 粗 =31 Z1=43-12=31 IT12 25.031 . 12.5毛坯 L 毛=43 总余量 Z0=2*6=12 10.73， 两侧面的加工余量及工序尺寸（1）毛坯尺寸及其偏差 L 毛=168（2）查附表 15车削加工的加工余量参考值 附表 1标准公差数值粗车端面的公差等级取 IT12 表面粗糙度 Ra 取 12.5，半精车的公差等级 IT10 表面粗糙度 Ra 取 3.2，精车的公差等级 IT8 表面粗糙度 Ra 取 1.6（3）两测面的加工余量及工序尺寸见下表工序 基本尺寸 工序双边余量 公差 偏 尺寸及其公差 表面粗糙11等级 差 度精度精车 L 精 =156 Z3=0.3*2 IT8 063.156 063.1.6半精车 L 半 =156.6 Z2=1.2*2 IT10 16.0156.6 16.03.2粗车 L 粗 =159 Z1=4.5*2 IT12 4.0159 4.012.5毛坯 L 毛=168 总余量 Z0=2*6=12 1684，上表面的加工余量及工序尺寸（1）毛坯尺寸及其偏差 L 毛=100（2）查附表 15车削加工的加工余量参考值 附表 1标准公差数值粗车端面的公差等级取 IT12 表面粗糙度 Ra 取 12.5，半精车的公差等级 IT10 表面粗糙度 Ra 取 3.2，精车的公差等级 IT8 表面粗糙度 Ra 取 1.6（3）上表面的加工余量及工序尺寸见下表工序 基本尺寸 工序双边余量 公差等级偏差尺寸及其公差 表面粗糙度精度精车 L 精 =94 Z3=0.3 IT8 054.94 . 1.6半精车 L 半 =94.3 Z2=1.2 IT10 12.094.3 12.03.2粗车 L 粗 =95.5 Z1=4.5 IT12 35.095.5 35.012.5毛坯 L 毛=100 总余量 Z0=6 1005，下表面的加工余量及工序尺寸（1）毛坯尺寸及其偏差 L 毛=94（2）查附表 15车削加工的加工余量参考值 附表 1标准公差数值粗车12端面的公差等级取 IT12 表面粗糙度 Ra 取 12.5，半精车的公差等级 IT10 表面粗糙度 Ra 取 3.2。（3）下表面的加工余量及工序尺寸见下表工序 基本尺寸 工序双边余量 公差等级偏差尺寸及其公差 表面粗糙度精度半精车 L 半 =88 Z2=1.5 IT10 12.088 . 3.2粗车 L 粗 =89.5 Z1=4.5 IT12 35.089.5 35.012.5毛坯 L 毛=94 总余量 Z0=6 1006，漏油槽的加工余量及工序尺寸（1）查附表 15车削加工的加工余量参考值 附表 1标准公差数值粗车端面的公差等级取 IT12 表面粗糙度 Ra 取 12.5，半精车的公差等级 IT10 表面粗糙度 Ra 取 3.2。（3）漏油槽的加工余量及工序尺寸见下表工序 基本尺寸 工序双边余量 公差等级偏差尺寸及其公差 表面粗糙度精度半精铣 L 半 =6 Z2=1.5 IT10 07.6 . 3.2粗铣 L 粗 =4.5 Z1=4.5 IT12 12.04.5 12.012.5毛坯 L 毛=0 总余量 Z0=6 100二，选择轴承盖个工序的切削用量1， 粗车工序（1）确定进给量根据加工材料附表 28切削加工切削用量参考值可以得到采用硬质合金刀，被吃刀量3.53.7 切削 速度 v=90100m/min 进给量 f=0.50mm/r13（2）确定转速和切削速度根据工序中最大尺寸和转速 V= ，初步主轴转速为104.3DnN=1000*100/3.14/168=190r/min查附表 39常见通用机床的主轴主转速和进给量取 n=200r/minV 侧= = =105m/min104.3Dn1068*2.V 上面= = =62.8rmmin.V 前后= = =27mmin104.3Dn043*2.V 下面= = =59m/min. 9.2，半精车工序（1）确定进给量根据加工材料附表 28切削加工切削用量参考值可以得到采用硬质合金刀，被吃刀量 12切削 速度 v=135185m/min 进给量 f=0.18mm/r（2）确定转速和切削速度根据工序中最大尺寸和转速 V= ，初步主轴转速为104.3DnN=1000*160/3.14/168=303r/min查附表 39常见通用机床的主轴主转速和进给量取 n=320r/minV 侧= = =168.8m/min104.3Dn1068*32.V 上面= = =100.5m/min.V 下面= = =94.5m/min104.3Dn094*32.3，精车工序（1）确定进给量根据加工材料附表 28切削加工切削用量参考值可以得到采用硬质合金刀，被吃刀量140.10.8 切削 速度 v=185240m/min 进给量 f=0.18mm/r（2）确定转速和切削速度根据工序中最大尺寸和转速 V= ，初步主轴转速为104.3DnN=1000*230/3.14/168=436r/min查附表 39常见通用机床的主轴主转速和进给量取 n=450r/minV 侧= = =237.4m/min104.3Dn1068*5.V 上面= = =143.1m/min.4.4，钻削工序（1）确定进给量根据加工材料和深径比（l/d=100/10=10）查机械加工工艺手册用硬质合金刀，被吃刀量12 切削 速度 v=16m/min 进给量 f=0.12mm/r查附表取 n=520r/min5，铣削工序（1）确定进给量根据加工材料附表 31 和附表 32 和附表 38 被吃刀量 12，切削 速度 v=2045m/min 进给量f=0.12mm/r，n=160r/min6,个工步切削用量汇总见下表工步 工步内容 背刀吃量 进给次数 进给量 主轴转速 切削速度粗车前后端面至 3125.03.5 2 0.5 200 27粗车两侧面至 159 4.03.5 2 0.5 200 105粗车上表面至 95.5 35.03.5 2 0.5 200 62.8粗车下表面至 89.5 .3.5 2 0.5 200 59粗车车倒角1 0.5 20015半精车两侧面至 156.616.01.2 1 0.18 320 168.8半精车上表面至 94.312.01.2 1 0.18 320 100.5半精车半精车下表面至 8812.01.2 1 0.18 320 94.4精车两侧面至 156 063.0.3 1 0.12 450 237.4精车精车上表面至 94 54.00.3 1 0.12 450 143.1钻 钻 2*16.7 的通12.孔3.0 2 0.12 520 16铣削 粗铣至 4.5 12.0半精细至 6 7.01.21120.50.12160200304516第七章 填写盖类零件的机械加工工艺文件一， 填写轴承盖机械加工工艺过程卡片见下表轴承盖机械加工工艺过程卡片17产品型号 后主轴承盖 零(部)件图号共一页机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品名称 阶梯轴 零(部)件名称 阶梯轴第一页材料牌号 HT250 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺 寸 168*43*100 毛坯件数 1 每台件数 1 备注工 艺 装 备工序号工序名称 工 序 内 容 车间 工段 加工设备 夹具名称 及型号 道具名称 及型号 量具与检测工时（min）0 检验 外协毛坯检验 质检 部10 车 粗车前后端面至 31 25.0机加 工 1 普通车床 三角卡盘 端面车刀 千分尺20 车粗车上表面至 95.5 ，半精车上表面3.0至 94.3 ，精车上表面至 9412.0054.机加工 2 普通车床 专用卡具 端面车刀 游标卡尺30 车粗车倒角，粗车两侧面至 159 ，半.0精车两侧面至 156.6 ，精车两侧面16.0至 156 063.机加工 3 加工中心 专用卡具 端面车刀 游标卡尺40 钻 钻 2*16.7 的通孔12.0 机加 工 4 立式钻床 三角卡盘 麻花钻 内径百分表50 车粗车下表面至 89.5 ，半精车下表面35.0至 88 12.0机加工 5 加工中心 专用卡具 端面车刀 游标卡尺60 铣 粗铣至 4.5 ，半精细至 6.007.机加 工 6 铣键槽专用铣床 专用铣夹具 键槽铣刀 专用塞规70 去毛刺 去毛刺 机加 工 7 峰砂轮机80 终检 按检验工序卡片的要求检查 质检 部编制(日期) 审核(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记18轴承盖机加工工序卡片（10 工序）产品型号 零部件图号开封大学 机械加工工艺卡片产品名称 零部件名称 主轴承盖 共 5 页 第 1 页车间 工序号 工序号称 材料牌号机加工 10 车削 HT250毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸件 168*43*100设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数普通车床 CA6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三抓自定心卡盘工布工时工位器具编号 工位器具名称机动 辅助工时 工步号工步内容 工艺装备 主轴速 度(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数 机动 辅助1 粗车前后端面至 31 25.0端面车刀 D08 200 27 0.5 3.5 2游标卡尺同轴度和垂直度检测仪设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）19标记处数更改文件编号签字日期标记处数更改文件号签字日期轴承盖机加工工序卡片（20 工序）产品型号 零部件图号开封大学 机械加工工艺卡片产品名称 零部件名称 主轴承盖 共 5 页 第 1 页车间 工序号 工序号称 材料牌号机加工 20 车削 HT250毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸件 168*43*100设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数加工中心 1夹具编号 夹具名称 切削液专用卡具工布工时工位器具编号 工位器具名称机动 辅助工时 工步号工步内容 工艺装备 主轴速 度(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数 机动 辅助1 粗车上表面至 95.5 35.0端面车刀 D08 200 62.8 0.5 3.5 22 半精车上表面至 94.3 12. 端面车刀 D08 320 100.5 0.18 1.2 13 精车上表面至 94 054.端面车刀 D08 450 143.1 0.12 0.3 1游标卡尺同轴度和垂直度检测仪设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）20标记处数更改文件编号签字日期标记处数更改文件号签字日期轴承盖机加工工序卡片（30 工序）产品型号 零部件图号开封大学 机械加工工艺卡片产品名称 零部件名称 主轴承盖 共 5 页 第 1 页车间 工序号 工序号称 材料牌号机加工 30 车削 HT250毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸件 168*43*100设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数加工中心 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工布工时工位器具编号 工位器具名称机动 辅助工时 工步号工步内容 工艺装备 主轴速 度(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数 机动 辅助1 粗车两侧面至 159 4.0端面车刀 D08 200 105 0.5 3.5 22 半精车两侧面至 156.6 16. 端面车刀 D08 320 168.8 0.18 1.2 13 精车两侧面至 156 03.端面车刀 D08 450 237.4 0.12 0.3 1游标卡尺同轴度和垂直度检测仪设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）21标记处数更改文件编号签字日期标记处数更改文件号签字日期轴承盖机加工工序卡片（40 工序）产品型号 零部件图号开封大学 机械加工工艺卡片产品名称 零部件名称 主轴承盖 共 5 页 第 1 页车间 工序号 工序号称 材料牌号机加工 40 钻削 HT250毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸件 168*43*100设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 Z525 1夹具编号 夹具名称 切削液三抓自定心卡盘工布工时工位器具编号 工位器具名称机动 辅助工时 工步号工步内容 工艺装备 主轴速 度(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数 机动 辅助1 钻 2*16.7 的通孔12.0麻花钻 D08 520 16 0.12 3 2游标卡尺同轴度和垂直度检测仪内径百分表设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）22标记处数更改文件编号签字日期标记处数更改文件号签字日期轴承盖机加工工序卡片（50 工序）产品型号 零部件图号开封大学 机械加工工艺卡片产品名称 零部件名称 主轴承盖 共 5 页 第 1 页车间 工序号 工序号称 材料牌号机加工 50 车削 HT250毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸件 168*43*100设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数加工中心 1夹具编号 夹具名称 切削液专用卡具工布工时工位器具编号 工位器具名称机动 辅助工时 工步号工步内容 工艺装备 主轴速 度(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数 机动 辅助1 粗车下表面至 89.5 35.0端面车刀 D08 200 59 0.5 3.5 22 半精车下表面至 88 12. 端面车刀 D08 320 94.4 0.18 1.2 1游标卡尺同轴度和垂直度检测仪设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）23标记处数更改文件编号签字日期标记处数更改文件号签字日期轴承盖机加工工序卡片（60 工序）产品型号 零部件图号开封大学 机械加工工艺卡片产品名称 零部件名称 主轴承盖 共 5 页 第 1 页车间 工序号 工序号称 材料牌号机加工 60 铣削 HT250毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数每台件数铸件 168*43*100设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式铣床 X51 1夹具编号 夹具名称 切削液专用卡具工布工时工位器具编号 工位器具名称机动 辅助工时 工步号工步内容 工艺装备 主轴速 度(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数 机动 辅助1 粗铣至 4.5 12.0立铣刀 D05 160 30 0.5 3 12 半精细至 6 7.立铣刀 D05 200 45 0.12 1 2游标卡尺同轴度和垂直度检测仪24标记处数更改文件编号签字日期标记处数更改文件号签字日期设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）25第八章 夹具的功能1.保证加工质量 使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。2.提高生产效率，降低生产成本 使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。3.扩大机床工艺范围 在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。26第九章 机床夹具的类型机床夹具通常有三种分类方法，即按应用范围、夹紧动力源和使用机床来分类。1、按应用范围分：通用夹具、通用可调整夹具、专用夹具、组合夹具、成组夹具、拼拆式夹具。2、按夹具动力源分类：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、离心力夹具、其他。3、按使用机床分类：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、其他机床夹具。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。通用可调整式夹具的特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。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。组合夹具是由一套标准化的夹具元件，根据零件的加工要求拼装组成。不同元件的不同组合和联接可构成不同结构和用途的夹具。夹具用完后，元件可以拆卸重复使用。成组夹具是用于零件成组加工的夹具。它的加工对象较之可调整夹具更明确，适用范围更广一些。拼拆式夹具是将标准化的、可互换的零部件装在基础件上或直接装在机床工作台上，并利用调整件装配而成。当某种零件加工完毕，即把夹具拆开，将这些标准零部件放入仓库中，以便重复用于装配成加工另一零件的夹具。这种夹具是通过调整其活动部分和更换定位元件的方式重新调整的。本课程设计研究了翻转式夹具，阐述了翻转式夹具的工作原理，对翻转式夹具的各零部件做了较为详细的设计计算，并对一些标准件进行了选型，且进行了相关的强度校核。27第十章 夹具的总体方案设计1， 对工件进行分析轴承盖的作用一是为了固定轴承进行轴向定位，二是起密封保护作用，防止轴承进入尘土等进入轴承造成损坏。除它本身可以防尘和密封外，它常和密封件配合以达到密封的作用。如图 1-1 示：图 1-1 轴承盖通过对零件图的分析，因零件的尺寸不大，且精度要求较高，所以选用专用卡具。2， 综合设计的内容及步骤（1）专用夹具的基本要求 保证工件的加工精度1）专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2）提高生产率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3）工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配机构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4）使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑机构。5）经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以考虑夹具在生产中的经济效益。 （2） 夹具设计的一般步骤1）明确设计任务与收集设计材料282）确定夹具设计方案与绘制夹具草图3）进行必要的分析计算4）审查方案与改进设计5）绘制夹具装配总图6）绘制夹具零件图（3）夹具设计中的几个重要问题1）清根问题 在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处的清根问题。2）让刀问题在设计圆盘类刀具（如铣刀、砂轮等）加工的家具时，会存在让刀问题。3）更换问题4）防松问题（4）夹具的结构工艺性分析夹具的结构工艺性指夹具制造、检验、装配、调试、维修的方便性。为保证良好的工艺性，应做到：尽量选用标准件、通用件：各种专用件要易于制造。（5）夹具精度分析加工精度较高时，应进行加工精度分析。具体分析见第四章。29第十一章 夹具设计的步骤1， 专用夹具的基本要求（1）保证加工精度这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。（2）夹具的总体方案应与年生产纲领相适应在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。（3）安全、方便、减轻劳动强度机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，尽可能减轻工人劳动强度。（4）排屑顺畅机床夹具中积聚切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量会使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率，因此夹具设计中要对排屑问题给予足够的重视。（5）机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性机床夹具设计时，要考虑方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。2， 专用夹具设计的一般步骤（1） 明确设计任务与收集设计原始材料1）了解加工零件的零件图、毛坯图及加工工艺过程，该工序的加工内容及工序图，了解该工序所使用的设备、刀具、量具等工艺装备，生产节拍等参数。2）了解零件的生产类型，这是决定夹具采用简单疾结构或复杂结构的依据。303）收集该夹具所使用的机床的资料，注要指与夹具连接部分的安装尺寸。4）收集所使用的刀具的资料，如刀具的精度、安装方式、使用要求及技术条件。5）了解夹具制造厂房的能力和使用条件。6）收集有关夹具零部件的标准（包括国际、部标、企标、厂标） ，典型夹具结构图册等。（2）拟定夹具结构方案，绘制夹具草图1）根据工件的加工要求和结构形状，确定工件的定位方式，选择或设计定位装置，必要时，计算定位误差。2）确定工件夹紧方案，设计夹紧装置。3）确定其它装置及元件的结构形式如：定向、导向、分度、对刀装置等。4）确定夹具体的结构形式和夹具在机床上的安装方式。5）绘制夹具草图，最好考虑几种方案经过分析比较，从中选出合理的方案。（3） 进行必要的分析计算工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行技术经济分析，选用比较合理的方案。（4） 审查方案和改进设计（5） 绘制夹具草图按国家制图标准绘制，尽可能采用比例 1:1，主视图按夹具面对操作者的方向绘制。被加工零件用双点划线表示。（6） 绘制夹具零件图夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图要求，确定零件的尺寸，公差及技术要求31第十二章 夹具零部件的结构选择1， 方锲铁2， 螺栓3，活塞杆324， 衬套 15， 汽缸盖336， 盖板 47，拉杆348， 阀座359， V 形块10， 支撑板11， 支撑销3612， 挡销13， 半月板3714， 连杆15， 叉座16，销17， 档板38第十三章 夹具精度的分析计算及校核1， 精度的分析夹具的主要功能是用来保证零件加工的位置精度。使用夹具加工时，影响被加工零件39位置精度的误差因素主要有三个方面：（1）定位误差 （2）夹具制造与装夹误差 （3）加工过程误差 在加工过程中由于工艺系统(除夹具外)的几何误差、受力变形、热变形、磨损以及各种随机因素所造成的加工误差，用GC 表示。上述各项误差中，第一项与第二项与夹具有关，第三项与夹具无关。显然，为了保证零件的加工精度，应使：TGCzDW式中, T 为零件有关的位置公差。上式即为确定和检验夹具精度的基本公式。通常要求给GC 留三分之一的零件公差，即应使夹具有关误差限制在零件公差 2/3 的范围内。当零件生产批零较大时，为了保证夹具的使用寿命，在制定夹具公差时，还应考虑留有一定的夹具磨损公差。2， 确定夹具结构方案，选择定位元件 （1）基准的方案设定 （2）确定导向装置 （3）确定夹紧机构 3， 主要零件、部件及总体尺寸的尺寸确定（1） 主要零件及部件尺寸的确定因为在加工的过程中 H 在满足排屑的要求下，越小越好（防止钻头偏斜） ，1） 夹具板的主要尺寸的确定 夹具板的厚度 可根据经验公式： ma258 夹具板的外尺寸确定 根据加工工序的要求及尺寸可确定夹具板的外形尺寸。2） 配合尺寸的确定 钻套与模板的配合 由于选择的是固定钻模板，所以采用过盈配合 钻头与钻套内孔的配合 采用间隙配合，钻套中心线到定位面的距离偏差：取工件上相应偏差的 1/5 左右，在机床满足精度的条件下应尽量的小.40 定位面与基准面（机床）有“平行度”要求 ； 10/3.tan14，加工精度分析（1）夹具制造误差1）钻套中心线与定位面距离偏差取工件上相应偏差的 15 左右，还应满足两个原则：偏差尽量小；机床能够加工出来。2）定位面与基准面（机床）的平行度应为 0.031000（平面磨床可达到） 。3）钻模板孔中心线与基面垂直度应为 0.02500。（2）对刀误差（3）工件定位误差 DW1） 基准不符 : =定位基准到设计基准的尺寸公差JB2） 基准位移 : 一般由夹具与工件配合间隙产生的。3） = + 此公式为向量和。加工过程误差：由于磨损，热变形，加工过程的振动等可能引起误差。判断依据：若以上各项误差之和小于等于工件上相应公差 则该夹具合格。一般取工件上的