夹具 毕业设计

毕业设计阐明书轴套铣夹具设计及工艺系别机械工程系 专业机械设计与制造班级机制3133班姓名姜皖肖学号20指导老师丁老师～年第一学期摘要机械制造行业是一种国家的基础行业，同时也是最重要的核心竞争力行业。机械制造行业的发展带动了一种国家经济的快速发展，机械制造行业与否发达取决于多方面因素，而机械夹具的发展就是制约机械行业发展的一种重要因素之一。随着机械制造业的不停发展，社会对生产率的规定也越来越高，因此，大批量生产成为时代的需求，而机械夹具就能够满足这一需求，我们有必要来研究它。机械夹具的设计涉及多方面的知识，有的夹具甚至是多个学科知识的互相结合的成果，因此这就需要我们对夹具设计有一种更进一步的认识与理解，同时对于各方面的知识都有理解的复合型人才，能够看出机械夹具的设计过程其实质就是对于各方面知识的一种运用与实践的过程。对于这一次的毕业设计，说实话对于我这样一种对于机械行业还没有真正接触过的在校大学生来说恐怕更多的只是扮演这一种路人的角色，即使自己是一名工科大学生，学的是机械设计与制造，在学校也曾经开过机床，做过机械夹具的设计，但在学校学的知识只是这个行业知识的冰山一角，我们就像是井底之蛙，只是看到了机械行业那一小片天空，但我们不能甘愿做一只井底之蛙，我们要更多的去学习，去实践，去锻炼自己，争取在机械这个行业干出属于自己的一片天地。机械制造毕业设计涉及的内容比较多，它是基础课、技术基础课以及专业课的综合，是学完机械制造技术基础（含机床夹具设计）和全部专业课，并进行了实训的基础上进行的，是我们对全部课程的一次进一步的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年大学生活中占有重要的地位本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决工艺问题，初步含有设计一种中档复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和办法，拟定夹具设计方案，完毕夹具构造设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文献等基本技能的一次实践机会。核心字：机械制造；毕业设计；夹具的意义；夹具的设计。目录前言………………3一、套筒零件图…………………4二、零件的分析…………………6（一）零件的作用………………6（二）零件的工艺分析…………6三、工艺规程设计………………7(一)拟定毛坯的制造形式……7（二）基面的选择………………7（三）制订工艺路线……………8(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的拟定…………10四、专用夹具设计………………11(一)机床夹具的概述…………11(二)夹具构成…………………12(三)定位方案…………………13(四)夹紧装置…………………13(五)对刀、导向装置…………14(六)其它装置…………………15五、夹具设计及操作的简要阐明……………15六、钻床夹具的装配图及夹具体零件图………15设计总结…………29参考文献…………31序言机械制造技术基础课程设计是我们完毕本专业教学计划的一种极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范畴内的工程技术问题而进行的一次基本训练。我们在完毕课程设计的同时，也培养了我们对的使用技术资料，国标，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据解决，编写技术文献等方面的工作能力，也为我们后来的工作打下坚实的基础，因此我们要认真看待这次综合能力运用的机会！其重要目的是：1.培养学生综合分析和解决本专业的普通工程问题的独立能力，拓宽和深化所学的知识。2.培养学生树立对的的设计思想，设计思维，掌握工程设计的普通程序，规范和办法。3.培养学生对的的使用技术知识，国标，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据解决，编写技术文献等方面的工作能力和技巧。4.培养学生进行调节研究，面对实际，面对生产，向工人和工程技术人员学基本工作态度，工作作风和工作办法。机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次进一步的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学三年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我但愿通过这次课程设计对自己将来将从事的工作进一步适应性的训练，但愿自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为后来的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有诸多局限性之处，但愿各位老师予以指导。套筒零件图毛坯图零件图

零件的分析零件的作用套筒在实际工作中起到的作用和它的应用环境与目的有很大关系。在阀门应用领域，套筒被装置在阀盖内套住阀杆，以此来减少阀门的泄露，达成密封的作用。在轴承应用领域，套筒的使用能减少轴承和轴座之间的摩损，避免轴和孔之间的间隙增大作用。套筒的使用灵活性比较高，它能起到的作用也诸多，概括来说套筒是对设备进行保护的一类部件。套筒的使用能减少设备的磨损、震动和噪音，并有防腐蚀的效果。套筒的使用还能方便机械设备的维修、简化设备的构造和制造工艺。（二）零件的工艺分析由零件图可知零件的材料为45#钢，45#钢是机械制造业使用最广泛的钢之一，调质解决后含有有良好的综合力学性能，有良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。由零件图可知φ45中心线是重要的设计基准和加工基准，该零件的重要加工表面为φ45外圆表面、φ30的内圆表面、表面φ45的两个端面。由以上分析可知，以上位置精度规定的参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达成的位置精度可知，上述技术规定是能够达成的。三、工艺规程设计（一）拟定毛坯的制造形式零件材料为45钢。选择毛坯应当考虑生产规模的大小，它在很大程度上决定采用某种毛坯制造办法的经济性。如生产规模较大，便可采用高精度和高生产率的毛坯制造办法，这样，即使一次投资较高，但均分到每个毛坯上的成本就较少。并且，由于精度较高的毛坯制造办法的生产率普通也较高，既节省原材料又可明显减少机械加工劳动量，再者，毛坯精度高还可简化工艺和工艺装备，减少产品的总成本。基面的选择定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面的选择对的与合理，能够使加工质量得到确保，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

1.粗基面的选择

如果必须首先确保工件上加工表面与不加工表面的位置规定，则应以不加工表面作为粗基准，如在工件上有诸多不加工表面。则应有与其中的加工表面的位置精度规定较高的表面作粗基准。

如果必须首先确保工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。

选作粗基准的表面应平整，没有浇口或飞边等缺点，方便定位可靠。粗基准只能用一次，以免产生较大的的位置误差。

对普通的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有诸多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面规定相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，以毛坯的外圆作为粗基准。

2.精基面的选择

用公用基准作为精基准，以消除不重叠误差，即“基准重叠”原则。尽量使各个工序的定位都采用同一基准，即“基准统一”。当精加工或光整加工工序规定余量小而无效均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即“自为基准”原则。

为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，遵照“互为基准”原则。

精基准的选择，特别是重要定位面，应有足够大的面积和精度，以确保定为基准可靠。同时还应使夹紧机构简朴，操作方便。即“便于装夹”原则。

精基准的选择重要考虑基准重叠的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重叠的原则。采用基准重叠原则能够避免由定位基准与设计基准不重叠引发的基准不重叠误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以确保。为使基准统一，应当选择Φ30的孔作为精基准。拟定工艺路线拟定工艺路线的出发点：应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术规定能得到合理的确保。在生产大纲和生产类型已拟定为大批量生产的条件下，能够采用万能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还考虑经济效果，以使减少成本。

1.工艺路线毛坯-车端面-钻中心空-车外圆-铰孔-钻Φ6的孔-去毛刺-检查

方案一：

工序1：粗车端面，粗车外圆Φ45,保存余量0.5mm。

工序2：半精车外圆Φ45，保存余量0.2mm。

工序3：精车外圆，确保粗糙度。

工序4：划线切断确保长度60mm

工序5：调头装夹钻Φ30的通孔。

工序6：粗车Φ30的内孔，保存加工余量0.2mm。

工序7：精车Φ30的内孔，保存加工余量0.1mm。

工序8：专用夹具钻Φ6的孔

工序9：热解决确保硬度。

工序10：磨内圆确保粗糙度。

工序11：去毛刺

工序12：检查

方案二：

工序1：车一端面保存长度65

工序2：钻中心孔用双顶尖固定

工序3：车外圆Φ45

工序4：钻Φ23的通孔

工序5：掉头车端面车外圆Φ45

工序6：扩孔至Φ24.9

工序7：铰孔至尺寸规定

工序8：倒角45度

工序9：专用夹具钻Φ6的孔

工序10：去毛刺

工序11：检查（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的拟定“轴套”零件材料为45钢，硬度为207-241HBW，毛坯重量约为1kg，生产类型为大批生产。可采用在锤锻上合模模锻毛坯。根据上述材料及加工工艺，分别拟定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸：1.外圆表面（Φ45）考虑其加工长度为60mm，为简化模锻毛坯的外形，先直接取其外面表面直径为Φ46mm，Φ45mm表面为自由公差，表面粗糙值规定Ra=12.5mm，只规定粗加工，此时直径余量为2Z=3mm，已能满足加工规定。2.内孔表面（Φ30mm）考虑其内孔为通孔，内孔表面直接Φ30mm，表面粗糙度未规定。现规定粗车-精镗，以满足加工规定。3.Φ45mm两端面考虑Φ45mm两端面为加工下一步重要基准面，故而选择精加工，以满足规定。四、专用夹具设计为了提高劳动生产率，确保加工质量，减少劳动强度，普通需要设计专用夹具，这类夹具是专用零件的某一道工序的加工而设计和制造的。在产品相对稳定、批量较大的生产中，惯用多种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期长、投资较大。（一）机床夹具概述

在机床上加工工件时，为了使工件在该工序中的加工表面能达成规定的尺寸和位置公差规定，在开动机床进行加工之前，必须首先使工件占有一对的位置。普通把拟定工件在机床上或夹具中占有对的位置的过程称为定位。当工件定位后，为避免在加工中收到切削力、重力等的作用而破坏定位，还应当用一定的机构或装置将工件加以固定。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹与否对的、快速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在生产中应用十分广泛。

机床夹具的作用可归纳为下列三个方面：

1.确保加工精度

用夹具装夹工件，减少对其它生产设备和操作者技术的依赖性，能稳定地确保加工精度。

2.提高劳动生产率

用夹具装夹工件，无需找正便能使工件快速地定位和夹紧，缩短了工件安装时间，提高了劳动生产率。

3.减轻劳动强度

用夹具装夹工件，方便，选用手动加紧等夹紧装置时，能够减轻工人的劳动强度。

夹具的构成

普通而言，机床夹具由下列几部分构成：

1.定位装置

用以拟定工件在夹具中的对的位置。定位装置由一系列定位元件构成，定位元件是一系列原则化元件（也能够根据需要设计非原则定位元件），如定位块、定位心轴、v形块、支承钉等。

2.夹紧装置

工件定位后，要在加工过程中保持其既定的对的位置不变，需要对工件进行夹紧。承当这一任务的装置就叫夹紧装置。3.对刀、导向装置

用以拟定刀具与工件加工表面的对的位置。对刀装置能够用于调节刀具的对的位置，如铣床夹具的对刀块；也能够用于对刀具的引导，如钻镗夹具的钻套和镗套。对刀装置由对刀元件构成，其中大部分已经原则化，有时也需要设计某些非原则元件。

4.夹具联接元件

夹具联接元件是指用于确保夹具在机床上定位和夹紧用的元件。如铣床夹具底面上安装的定位键等。5.其它装置

如分度装置、靠模装置、护油装置、辅助装置等。（三）定位方案设计1.定位方案的拟定任何未定位的工件在空间直角坐标系中都含有六个自由度,即沿三个坐标轴的移动自由度和绕三个坐标轴的转动自由度。对于套筒类零件而言,普通常采用心轴定位、三爪卡盘定位、一面一短圆柱销配合定位。我们采用一面一短圆柱销配合定位。定位元件：1个短圆柱销、、一种大平面。2.定位误差分析用调节法加工一批零件时，工件在定位过程中，会碰到由于工件的定位基准与工序基准不重叠，以及工件的定位基准（基面）与定位元件工作表面存在制造误差，这些都能引发工件的工序基准偏离抱负位置，由此引发工序尺寸产生加工误差，即定位误差（△D），其数值大小为工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的最大偏移量。只有定位误差不大于工件对应加工规定的公差的，定位方案才认为是合理的，因此在夹具设计时必须对定位误差进行分析和计算。定位误差由基准不重叠误差△B和定位副制造不准误差两部分构成，定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和，即经计算，这种定位方案是合理的。

（四)、夹紧装置设计该夹具夹紧方案，夹紧力的作用点落在毛坯的加工表面附近，能够确保拟定定位的工件位置不被破坏。夹紧力的作用方向垂直于工件的重要定位基准，能够确保加工精度且夹紧力的作用方向应有助于减少所需的夹紧力的大小。夹紧装置设计采用钩型压板手动夹紧，材料用45钢调质，由于是手动夹紧，且是螺旋加紧机构。夹紧稳定可靠，工件和夹具的变形小。夹紧装置比较构造简朴，在实际生产中便于制造与维修。1.设计主旨本夹具重要用来铣Φ45mm端面的槽。因此，在本道工序中重要考虑的是如何便于加工，提高劳动生产效率、减少劳动强度，而精度则不是重要的问题。2.夹具设计由零件图可知，槽在套筒端面，要铣出8mmX6mm的加工规定，设计基准为轴套中心线，为了减小误差，采用平面为定位基准，配合短圆柱销。该配合简朴易构，采用钩型压板，能够较好锁紧。、对刀、导向装置设计1.对刀块类型的选择

根据工件的总体尺寸、重量及钻孔的位置，综合分析，应选用直角对刀块（JB/

8031.3-1999）。定位键的选择根据夹具的总体尺寸、重量及开槽的位置，综合分析，应选用A型定位键（JB/T

8016.1、2-1999）。、其它装置设计1.夹具体夹具体的设计夹具为铣床夹具，要固定在工作台上，可采用铸件（HT200）,构造自行设计。定位原件设计

定位原件设计采用大平面定位，与夹具体一体铸成，具体形状自行设计，锻造后加工。五、夹具设计及操作的简要阐明

如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，但根据本夹具的实际状况，我们选用手动螺纹夹紧装置。用螺母将工件夹紧，在制造和装配过程中，只要确保对刀块与夹具体的相对位置，即可确保工件的加工精度。

六、钻床夹具的装配图及夹具体零件图，见下图：

钩形压板定位销夹具体《改善前》《改善后》装配图《改善前》《改善后》其它零件UG图定位键对刀块《改善前》《改善后》设计总结随着毕业日子的到来，毕业设计也靠近了尾声。通过几周的奋斗我的毕业设计终于完毕了。在没有做毕业设计之前觉得毕业设计只是对这几年所学知识的单纯总结，但是通过了这次毕业设计发现自己的见解有些片面，毕业设计不仅是对前面所学知识的总结，也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己的知识还比较欠缺，要学习的东西尚有诸多诸多，有时候会眼高手低。我也明白了学习是一种长久积累的过程，在后来的工作、生活中都应当不停的学习，努力提高自己的知识和综合素质。机械制造毕业设计涉及的内容比较多，它是基础课、技术基础课以及专业课的综合，是学完机械制造技术基础（含机床夹具设计）和全部专业课，并进行了实训的基础上进行的，是对我们全部课程的一次进一步的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年大学生活中占有重要的地位。本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决工艺问题，初步含有设计一种中档复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和办法，拟定夹具设计方案，完毕夹具构造设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文献等基本技能的一次实践机会。致谢本设计在丁老师的悉心指导和严格规定下业已完毕，从课题选择、方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着丁老师的心血和汗水，在三年的大学学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关心，我受益匪浅。在此向丁老师表达深深的感谢和崇高的敬意。本次设计应当是我们大学三年来的最艰巨、最繁琐的一次的课程设计，为后来的毕业设计打下了牢固的基础。老师曾提及到，本课程设计所规定的综合性，对专业知识的灵活性以及全方面性掌握，是设计中的重点与难点，是我们必需所应当更加重视的。即使我们有心理准备，但在设计过程中，还是碰到了不少意料之外的困难，这就更加规定我们要以一种坚强的意志来看待这些困难，对自己竖起信心，相信自己。通过查阅大量的有关的专业书籍与资料，以及在老师的细心指导下，使我们才恍然大悟，搞清了许多自己以前不是很懂的东西，同时也使我们对一种又一种知识点加深了学习更加进一步的理解。尽管我们做出来的夹具还存在缺点，但我们在这个设计的过程中对夹具设计有了更深层次的理解，使我们从对单一的