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下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396绪论随着科技不断的发展，使机械工业得到了很大的提高，特别是近年来机械工业领域正向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展。随着机械工业的发展，其他各工业部门都想着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。机械工业是国民经济的支柱产业，现代机械制造技术是机械工业赖以生存和发展的重要保证。机械制造工艺是制造机械产品的技巧、方法和程序。机械制造中，需要的加工顺序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具，可以提劳动效率，提高加工精度，减少废品，可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造的一项重要工艺装备。夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程中的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,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。1夹具设计中的特点2夹具的设计周期较短，一般不进行强度和刚度的计算。3专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。4确保产品加工质量，提高劳动生产率是夹具设计工作的主要任务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。5夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396目录第1章夹具的结构设计11工件分析12工件的结构和特点13机床夹具的作用14机床夹具的分类15专用机床夹具的组成26工件的定位37夹紧方案设计48夹具整体设计4第2章夹具的精度检验71定位尺寸计算72夹具加工误差分析7第3章夹具安装91安装顺序92注意事项和保养维护总结下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396参考文献致谢下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第1页共18页第一章夹具的结构设计1零件工艺分析轴套零件加工主要有热处理，车削，钻，钳夹工，此次我们要用到钻削加工。2工件的结构和特点零件材料HT200。切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需要采用特殊工艺措施。刀具选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任。刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。3机床夹具的作用（1）保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。（2）提高生产效率机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。（3）减轻劳动强度机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。（4）扩大机床的工艺范围利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。4机床夹具的分类按夹具的应用范围分类（1）通用夹具通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第2页共18页如，车床用的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。（2）专用机床夹具专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。（3）组合夹具组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用。（4）成组夹具成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，当改换加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。成组夹具适于在多品种、中小批生产中应用。（5）随行夹具它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具。按使用机床类型分类机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。按夹具动力源分类按夹具所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。5专用机床夹具的组成夹具一般由下列元件或装置组成（1）定位元件定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第3页共18页（2）夹紧装置夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。（3）对刀元件、导向元件对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。（4）连接元件夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。钻模的结构特点是除有工件的定位、夹紧装置外，还有根据被加工孔的位置分布而设置的钻套和钻模板，用以确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工孔的位置精度。常用的钻模有固定式、回转式、翻转式和盖板式4种。固定式钻模钻模与工件在机床上的位置保持不变，用来加工单个孔或在摇臂钻床上钻削若干平行孔。回转式钻模带有回转分度装置，在不松开工件的情况下可加工分布在同一圆周上的多个轴向平行孔、垂直和斜交于工件轴线的多个径向孔或几个表面上的孔。翻转式钻模夹具体在几个方向上有支承面，加工时用手将其翻转到各所需的方向进行钻孔，适用于小工件。盖板式钻模只有钻模板而无夹具体。使用时把钻模板直接安装在工件的定位基准面上，适用于在较大的工件上钻小孔。此外，还有移动式、滑柱式等钻模。6工件的定位。1定位方案设计工件上除了2个待加工孔直径分别为10，6的孔，其他加工表面都已加工好，为定位方案设计提供了条件。因为要保证待加工孔10,6保持同心，所以要消除工件的X，要保证孔10,6的中心在端面小孔的中心距之间，所以要消除工件X，Y方向的旋转，要保证2个待加工孔10,6的后壁厚度为13，要消除工件前后方向的自由度，2个带加工孔个同心，可由钻模板上装钻套来保证。工件上的代加工孔为通孔，沿Z方向上的不定度理论上不要消除，但实际上以工件的端面定位时，必须要消除该方向上的不定度，按完全定位夹具，并力求下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第4页共18页遵守基准重合原则。2定位方式有以下方案。根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示如图已加工面C和30，58定位，30的孔的位置以芯轴定位，58的孔以定位销定位，零件通过芯轴上的螺栓板夹紧，需加的孔10,6以钻模版上的钻模孔定位。7夹紧方案设计。由于芯轴和螺栓板的作用下，使工件沿Z方向被压紧在支撑板上，由芯轴承受钻削时的切削扭矩，为了提高效率和使结构简单，芯轴上由螺栓板固定，钻头向下的冲击力由加强肋支撑。X方向的旋转自由度由下方58中的固定销固定。8夹具整体设计采用框架式结构，刚性好，采用固定时钻模版，并设置加强筋以提高刚度，下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第5页共18页在设计时要保证芯轴和零件中心保持同心，58上的定位销轴线与芯轴轴线，钻孔套轴线同一平面，钻套孔轴线以底面垂直。以保证加工精度。（1）参数计算钻攻10和6孔夹具切削力计算定机床型号并修正切削用量初选取机床为Z525B,机床功率22KW，查阅机械加工工艺手册Z525B钻床的性能参数，并根据机床实际参数修正切削速度与主轴转速。理论选取的进给量为F023MM/S,与Z525B钻床匹配进给量为,F032MM/S。上述计算得主轴转速理论计算值为N46721R/MIN,与Z525B钻床匹配的主轴转速N475R/MIN。那么切削速度VCV/10001194M/MIN。计算切削力并校验机床功率A切削时产生的钻孔切削力计算公式中计算所需的参数，查阅机械加工工艺手册钻削时切削速度计算公式表格中选取CF612、D8MM、ZF09、T60、F032MM/S、YF064、KF033,带入数据进行计算得B切削时产生的切削扭矩值计算式中计算所需的参数，查阅机械加工工艺手册钻削时切削速度计算公式表格中选取CM033、D8MM、ZM182、F032MM/S、YM064、KM088带入数据进行计算得（2）夹紧机构设计与计算在设计夹具时，选择工件的夹紧方法一般与选择定位方法同时考虑，有时工件的定位也是在夹紧过程中实现的。在设计夹紧装置时，必须满足下列基本下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第6页共18页要求在夹紧过程中应能保证工件在定位时以获得的正确位置。夹紧应适当和可靠。夹紧机构一般要有自锁作用，保证在加工过程中工件不会产生松动或振动。在夹压工件时，不许工件产生不适当的变形和表面损伤。夹紧机构应操作方便、安全省力，以便减轻劳动强度，缩短辅助时间，提高生产效率。夹紧机构的复杂程度和自动化程度应与工件的生产批量和生产方式相适应。结构设计应具有良好的工艺性。结构力求简单、紧凑和刚性好。尽量采用标准化夹具装置和标准化元件，以便缩短夹具的设计和制造周期。在设计夹具装置时，首先要确定的就是夹紧力的三要素，然后就进一步选择适当的传动方式，并具体设计合理的夹紧机构。3夹紧力方向的确定在实际生产中，尽管工件的安装方式各式各样，但对夹紧力作用方向的选择必须考虑下面几点夹紧力的作用方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性。要做到这条要求，夹紧力的方向应朝向主要定位基准，把工件压向定位元件的主要定位面上。夹紧力方向应使工件变形尽可能小。由于工件在不同方向上刚度是不等的，不同的受力表面也因其接触面积大小而变形各异。夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。在保证夹紧可靠的情况下，减少夹紧力可以减轻工人的劳动强度，提高生产效率，同时可以使机构轻便、紧凑以及减少工件变形夹紧力作用点的选择下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第7页共18页合理选择夹紧力作用点必须注意一下几点夹紧力应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面内。夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上。夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面以减小切削力对工件造成的翻转力矩。4夹紧力大小的确定夹紧力大小要适当，过大了会使工件变形，过小了则在加工时工件会松动造成报废甚至发生事故。采用手动夹紧时，可凭人力来控制夹紧力的大小，一般不需要算出所需夹紧力的确切数值，只是必要时进行概略的估算。计算夹紧力，夹紧工件所需的夹紧力如前所述，本工序只需计算防止工件转动所需的夹紧力W，根据工件力矩平衡条件可得12DWFNFM式中G工件自重；D工件定位基准直径；M切削力矩；1F，2夹紧面和夹具定位面上的摩擦系数。将N值带入上世的实际夹紧力为212SINIMGFDWF下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第8页共18页第二章夹具的精度检验1定位尺寸计算2夹具加工误差分析所设计夹具需保证的加工要求有尺寸10的孔；孔10轴线对6轴线为同轴等二项，精度分别验算如下（1）尺寸为10的孔的精度校核A、定位误差D，基准重合，得知D0B、钻套与中间衬套间的最大配合间隙T10039MM；C、麻花钻与钻套内孔的间隙X2004MM；D、钻套中间衬套内外表面轴度公差；钻套内孔直径的影响，新钻头的制造本来就有004MM的误差，新钻头钻的孔又比老钻头的孔大，经过多次试验，同样设备，不同钻头产生的误差超过015MM，而同一钻头由不同师傅磨出并钻也会相差005MM、钻孔的进给量和是浇水量也影响钻孔的直径。因为单件的钻套上圆磨的经济太高，一般不采取。因此当内孔过小时，必须返工，内孔过大时装配后又是废品。因此为了制造几个合格的钻套又得去磨出一套量具，浪费了劳动力。孔位置的偏差，孔位置度的偏差主要是设备和初钻孔造成。车床的尾座顶尖的允许位置偏差005MM，而钻头夹具的装夹偏差为003，那么以先用中心钻钻出后用钻头扩孔，可仍然随机误差为008MM。如果是直接用钻头钻孔误差就超过008MM了。那么钻套的内孔和外圆的同心度误差就会超过008MM。内孔的质量，磨床磨出的表面光洁度为08，车床精车可以达到16，而钻下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第9页共18页头钻出来的较高光洁度为63，钻出的孔表面比较粗糙，而粗糙表面对钻头的导向切削磨损较大，钻头磨损一定程度后，钻头变小而报废。反之，钻头对钻套内孔的切削磨损也很大，当钻套光洁度磨到一定程度后，就会发现其内孔已经变大而报废，因此使用寿命自然就会短了。光洁度差的同时也存在排泄难问题，同样，由于铁屑排放困难，又刮花了钻套的内孔，形成恶性循环。热处理的变形。钻套的热处理主要是整体淬火，常规淬火方式有开炉加热淬火、熔炉加热淬火，另外还有比较简单的氧焊烧热淬火方式，而单件热处理一般采取的是氧焊热处理。标准的热处理是对零件加热到一定温度后，保温一段时间后淬火，在保温的这段时间里，开炉由于是热空气为介质，会出现的问题是表面温度比内部温度高，而熔炉是以溶液为介质，热传递快，整体时间容易控制，制造质量较高，但价格也比开炉高。相比，氧焊淬火的缺点是A、没有保温一段时间，B、零件各部位温度不等C、淬火前的最高温度不准确D、淬火时候不准确，E、开式（在没有任何保护装置前提下加热）变形量大。经过测试，氧焊方式淬火的钻套45材料的热处理，变形量都超过003MM，而轴承钢的淬火的钻套最小变形量是005MM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第10页共18页第三章夹具安装1安装顺序钻模的主要组成部分夹具体、定位装置、加紧装置、钻模板、钻套组成夹具依次按夹具体定位装置夹紧装置钻套安装完成2、使用注意事项和保养维护（1）、在工件夹紧时不要用力过大，以免损坏螺杆（2）、及时清理钻屑，保证安装平面的清洁（3）、安放工件时要注意不要砸到基准平面，而影响加工精度保养及维护要定期润滑螺杆两端处，滑块及调节螺栓、螺钉；并对对中块与螺杆的配合处进行适量润滑；及时更换钻套。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第11页共18页下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396第12页共18页总结为期数月的夹具毕业设计已经接近尾声，回顾整个过程，我在老师的指导下，取得了可喜的成绩，课程设计作为机械制造工艺学、机床夹具设计课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。这次毕业设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从图到最后夹具总图的成型。都对我所学的知识进行了检验。可以说，本次毕业设计有苦也有甜。设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已
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