机床夹具课程设计说明书(完整版)

1、Xxxx大学-装-订-线-课题名称: 铣槽夹具设计+7号 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 201x年x月一、机床夹具课程设计任务书姓 名xxx班 级X级机械x班学号计题目铣槽 11专用夹具指导老师零件名称传力杆材料ZG生产类型中批量生产毛坯铸件生产纲领年生产量 5000 件设计任务零件简图如下，本工序铣削加工12 mm 的直通槽，设计手动铣床专用夹具。组位数不同的学生所选用的尺寸ABC尺寸D735±0.348±0.0312 H727 H71.加工条件工件已加工过的大小孔径分别为12H7和27H7，两孔中心距为 48mm,厚度为26

2、mm二、机床夹具课程设计说明书1.铣削加工工序图针对第5工序的加工设备和工件状态，勾画出连杆零件在该工序中的加工内容、定位要求、夹紧点位置等工序图第五道工序图1.1 定位元件的选择及设计1.定位元件的选择 由上知，工件的定位面是侧平面B面、底平面A面、和孔，据此在夹具上的定位元件选为支承板、支承钉、和菱形定位销。1.2定位板设计 定位平面B面所用的两块定位支承板，材料：T8。 如下图2.4 图2.4 定位板1.3支承钉的设计3. 钉参照机床夹具设计手册【3】第271页设计 标记：支承钉A16×8 GB 2226-80 材料：T8。 如下图2.5： 图2.6 支承钉三维建模 1.4菱形

3、定位销的设计 用于孔定位的菱形定位销参照机床夹具设计手册【3】第262页设计 菱形销（GB 2226-80） 材料：T8。 如下图2.8： 图2.8菱形销三维建模 现确定定位销的极限偏差和定位表面到定位销中心的名义尺寸： =L，其中取工件相应尺寸=L=230.08mm的平均尺寸，公差取相应尺寸公差的()倍，现取，【2】则有： =230.02mm满足工件顺利装拆的补偿量值：=(+)÷2=(0.16+0.04)÷2=0.10mm则，菱形定位销和定位孔配合的最小间隙=0.43mm（其中，b的值可查手册得值为3【3】）菱形定位销圆柱部分的直径为：=-=14-0.043=13.957

4、mm其公差按IT7选取，公差值为0.018mm，则： d=2.对加工件进行工艺分析：工件已加工过的大小孔径分别为12mm和27mm，两孔中心距为 48±0.03 mm,厚度为26mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： 1.1、加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度为0.1mm； 1.2、加工槽的深度为35±0.3mm。3.定位方案设计： 根据加工槽两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向

5、转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工槽宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个不定度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工槽两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。由加工槽深度要求，方案一：如右图所示孔O2及O1为第二和第三定位基准，通过固定圆柱销及V形块实现定位；方案二：如下图所示可以选择孔O1及O2为第二和第三定位基准，通过图中所示的固定式圆柱销及菱形销实现定位。经分析，第一种方案以圆柱和

6、V形块组合定位时，要受到外圆加工精度的影响，由于外圆表面系毛坯铸件不能保证工件的加工要求，加上V形块比较薄且夹住工件一边，不易夹紧。所以采用第二种方案，即以孔O1及O2为第二和第三定位基准，对两孔采用固定式圆柱销及菱形销定位，此方案实现了工件的完全定位，无重复定位，方案可取。3.1计算定位误差：现选取工件上两孔与两定位销的配合均为H7/g6，则圆柱销的直径尺寸为12mm,菱形销的圆弧部分直径尺寸为27mm，b=5mm,B=d-3=24mm。圆柱销与菱形销之间的中心距为48±0.03 mm。工件在夹具中定位产生的定位误差，其值应控制在工件相对尺寸或位置公差的，为此需对每一项工序加工要求

7、逐一进行分析。3.1.1对加工槽深尺寸A进行分析 加工槽的深度尺寸的工序基准为工件小孔外圆面的上母线，定位基准为圆柱销中心线，则定位（A）=位置+不重 =0.035+0.04=0.075mm 因定位（A）值小于工序尺寸公差值（0.6mm）的，故能满足工序加工要求。2.1.2、对加工槽两侧面对中心面A对称度进行分析 加工槽的位置精度对称度的工序基准是中心面A，而定位基准为第一基准平面，这里忽略基准的位移误差，则 定位（对称度）=位置+不重=0+0.03=0.03mm 因定位（对称度）值小于工序位置精度要求的公差值（0.1mm）的，故能满足工序加工要求。4.导引方案设计：对此方案，我们采用每加工一

8、批工件，只安装调整一次夹具，通过试切数个工件来对刀的，此种方案对导引方案的要求很高，如右图所示：我们要保证的第一个精度是槽的宽度12mm关于工件厚度方向上的对称中心的对称性如，第二个精度为槽的深度即尺寸A。所以对导引元件初步设计方案为一个方形的块如右图所示，用于安装在夹具体上。正确的安装方法见夹具装配图。5.夹紧方案设计：对此工件的铣削加工，我们所采用的是一面和两个定位销的原理，而且我们拟定采用的是手动夹紧，为了节约成本，我们采用一个压块，一个螺母对其压紧，夹紧方案的初步确定如右图所示（局部图）：根据工件上大孔的尺寸、菱形销、螺杆的尺寸大小，我们选用m10的压紧螺母，对压块的尺寸我们拟定为厚度

9、5mm，直径为35mm。具体见附录中的零件图。计算切削力 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=80mm. Z=18 =2448N校核定位销： 根据公式：可知直径为10mm的螺杆和m10的螺母能满足夹紧力的要求。夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。螺母提供的夹紧力足以夹紧，故无须验算。6.其它装置设计：铣床夹具依靠夹具体底面和定向键侧面与机床工作台上平面及T型槽相连接，以保证定位元件对工作台和导轨具有正确的相对位置。为了减小安装时的偏斜角的误差，安装定向键时应当使它们靠向T型槽的同一侧。对定向键的设计方案如右图所示（局部图）：对定向键的直角部分都倒2*45°的倒

10、角，在夹具体与定向键的连接部分中的直角开出凹槽，如图中的小凹槽。定向键与夹具体采用螺钉连接，至于定向键的大小要根据铣床工作台是具体情况而定，在此我们就不对定向键的尺寸大小进行说明。7.夹具体设计：在夹具体设计方面，我们采用了一个直角块，来进行大体上的定位，而且要设置导引装置的安装位置，对各个面的要求见零件图，（右图为夹具体的立体图）夹具体通过安装在夹具体上的定向键进而与铣床的工作台连接，从而实现对夹具的固定。此夹具在有加强筋的情况下，具有足够的刚度与强度，安放稳定，工艺性好，实用安全。8.技术条件制定：1、定位元件15和20相对于夹具底平面的平行度公差在100mm上为0.03mm。2、夹具上与

11、短销凸肩接触的垂直面相对于夹具底平面的垂直度公差在全长上为0.03mm。9.夹具工作原理(操作)简介：对此夹具各个零件的装配关系见下图，下面我们来分析与说明它的工件原理：短销通过夹具体上的孔、本身的螺栓、螺母与夹具体紧紧连接。菱形销也是能过同样的方法与夹。具体连接而得到固定，菱形销上设置一长螺纹用于压紧螺母对工件的夹紧。在夹具体的底平面上安装定向键用于与铣床工件台面的连接与定位。工件时，只要把压紧螺母、压块卸下，即可把工件套上去。利用一面二孔进行定位，当工件套上去后，先装入压块，再用压紧螺母进行夹紧。这时铣刀在导引装置的引导下对待加工工件进行加工，并且在导引装置的作用下完成铣床对工件的铣槽工序。本夹具操作简单，省时省力，装卸工件时只需靠压板紧定螺栓的松紧即可轻松实现。10.主要元件的设计与建模1，夹具体（1）2. 夹具体（2）3.锥齿轮4. 丝杠5.螺母6.定位板7. 短销 8. 菱形销9.垫圈8 夹具体11.具三维总装图：夹具总装图12.夹具二维装配总图定位销锥齿轮螺母夹具体工件夹具体三、参考文献1、机床夹具设计手册 王光斗、王春福主编 上海科学技术出版社 1980年2、机床夹具设计 林正焕、陈本通