夾具課程設計--銑槽夾具設計（螺旋夾緊）

1、<p>　　機械制造基礎課程設計</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p><b>　　班級學號： </b></p><p><b>　　指導老師： </b></p><p><b>　　成 績：</b>&l

2、t;/p><p><b>　　能 源 工 程 系</b></p><p><b>　　第一章、</b></p><p>　　能源工程系課程設計任務書</p><p>　　指導教師（簽名）： 教研室主任（簽名）：</p><p>　　年 月

3、 日 年 月 日</p><p><b>　　第二章：夾具設計</b></p><p><b>　　1、夾具設計的目的</b></p><p>　　機械制造工藝課程設計是機械制造技術課程教學的一個不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。而夾具設計是工裝設計的重要組成部分，它是學生全

4、面地綜合運用本課程及其有關先修課程的理論和實踐知識進行夾具設計的一次重要實踐。它對于培養(yǎng)學生編制機械加工工藝規(guī)程、設計工裝的能力，為以后搞好畢業(yè)設計和去工廠從事工藝設計具有十分重要的意義。本課程設計的目的在于： 1、培養(yǎng)學生綜合運用機械制造技術基礎及相關專業(yè)課程（工程材料與熱處理、機械設計基礎、互換性與測量技術等）的理論知識，結合金工實習、生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝中的夾具設計問題，初步具備設計楔塊夾

5、緊夾具、螺旋夾緊夾具、偏心夾緊夾具、凸輪夾緊夾具和彈簧定心夾緊夾具的能力。 2、培養(yǎng)學生熟悉和應用有關手冊、標準、圖表等技術資料的能力，指導學生分析零件的楔塊夾緊夾具、螺旋夾緊夾具、偏心夾緊夾具、凸輪夾緊夾具和彈簧定心夾緊夾具設計方法、過程和一般設計步驟。</p><p>　　3、進一步培養(yǎng)學生機械制圖、設計計算、尺寸鏈計算和編寫技術文件等的基本技能。 4、培養(yǎng)學生耐心細致、科學分析、周密思考、吃

6、苦耐勞的良好習慣。 5、培養(yǎng)學生解決夾具設計問題的能力，為學生今后進行畢業(yè)設計和去工廠從事工藝、工裝設計打下良好的基礎。</p><p><b>　　2、夾具設計的要求</b></p><p>　　本課程設計要求是對一般零件的楔塊夾緊夾具、螺旋夾緊夾具、偏心夾緊夾具、凸輪夾緊夾具和彈簧定心夾緊夾具進行分析和設計，或與工藝編制一起設計，并撰寫設計說明書。學生應在

7、教師的指導下，認真地、有計劃地、獨立按時完成設計任務。學生對待自己的設計任務必須如同在工廠接受設計任務一樣，對于自己所作的技術方案、數(shù)據(jù)選擇和計算結果必須高度負責，注意理論與實踐相結合，以期使整個設計在技術上是先進的、在經(jīng)濟上是合理的、在生產中是可行的。 具體要求（以任務書為準）： 產品零件圖 1張 夾具總裝圖一張</p><p><b>　　夾具零件圖若干張</b>

8、</p><p><b>　　設計說明書一份</b></p><p>　　3、夾具設計的內容和步驟</p><p>　　本課程設計主要有以下內容：</p><p>　　1．分析產品零件圖，了解零件的結構特點和技術要求。</p><p>　　2．根據(jù)零件圖確定量具結構形式。3．進行尺寸計算、公差帶計

9、算。</p><p><b>　　4．畫工差帶圖。</b></p><p>　　5．畫總裝圖和零件圖并標注尺寸和公差。</p><p>　　6.確定校對方法和校對規(guī)。</p><p>　　7．撰寫設計說明書。</p><p>　　4、對夾具的基本要求</p><p>　　1

10、. 穩(wěn)定地保證工件的加工精度；</p><p>　　2. 提高勞動效率；</p><p>　　3. 結構簡單，工藝良好；</p><p>　　4． 裝夾迅速，安全可靠；</p><p>　　5. 應能降低工件的制造成本。</p><p>　　5、 夾具設計的步驟 </p><p>

11、　　1. 認真閱讀課程設計任務書，明確設計任務；</p><p>　　2. 查閱相關資料；</p><p>　　3. 認真研究零件圖，確定定位基準、夾緊部位；</p><p>　　4. 確定夾具結構類型（楔塊夾緊夾具、螺旋夾緊夾具、偏心夾緊夾具、凸輪夾緊夾具和彈簧定心夾緊）；</p><p>　　5. 查閱相關資料，繪制結構圖；</p&

12、gt;<p>　　6. 確定并標注有關尺寸和夾具的技術要求</p><p>　　7．確定結構總裝圖、零件圖，標注尺寸、公差、粗糙度、形位公差、材料、熱處理等；</p><p>　　8. 確定校對原則及校對規(guī)設計。</p><p>　　注：參考P188--189</p><p><b>　　參考書目：</b>

13、</p><p>　　[1] 《機械設計基礎》 （作者陳立德） 出版社：高等教育出版社 </p><p>　　出版年：2008.2</p><p>　　[2] 《機械制造技術基礎》 （作者曾志新 呂明） 出版社： 武漢理工大學</p><p>　　出版年：2009.7</p>&l

14、t;p>　　[3]《互換性與技術測量》 （韓進宏） 出版社：機械工業(yè)出版社 </p><p>　　出版年：2009.6 </p><p><b>　　第三章、夾具概論</b></p><p>　　1、銑削專用夾具的設計要點</p><p>　　1.為了調整和確定夾具與機床工作臺

15、軸線的相對位置，在夾具體與地面之間應具有兩個定位鍵。</p><p>　　2.為了調整和確定夾具與銑刀的相對位置，應正確選用對刀裝置，對刀裝置應在使用塞尺方便和易于觀察的位置，并應在銑刀開始切入工件的一端。</p><p>　　3.考慮加工余量大和切削力方向隨時可能變化的因素，夾具應有足夠的剛性和強度，夾具的重心應盡量低。</p><p>　　4.夾具裝置要有足夠的

16、強度和剛度，保證必需的夾緊力，并有良好的自鎖性能。</p><p>　　5.夾緊力應作用在工件剛度較大的部位上。工件與主要定位元件的定位表面接觸剛度要大。當從側面壓緊工件時，壓板在側面的著力點應低于工件側面支承點。</p><p>　　6.切屑和冷卻液應能順利排出，必要時應開排泄孔</p><p><b>　　2、銑床夾具的安裝</b><

17、/p><p>　　夾具在銑床工作臺上的定位,由裝在夾具體底部的兩個定位鍵實現(xiàn)。銑床夾具在銑床工作臺上的安裝位置，直接影響被加工表面的位置精度，因而在設計時必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個定位鍵。定位鍵的結構尺寸已標準化，應按銑床工作臺的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺T形槽的配合為H7/h6、H8/h8。兩定位鍵的距離應力求最大，以利提高安裝精度。</p><p>　　定位

18、鍵安裝在夾具體底面的縱向槽中,一個夾具一般要配置兩個定位鍵。銑床夾具底座定位鍵與銑床工作臺T型槽的配合連接，再用T 形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺上，所以在夾具體上還需要提供兩個穿T形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時，可在同側設置兩個耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺兩個T形槽間的距離一致。T形槽導軌如下圖1.1：</p><p>　　3、工件的定位與誤差分析</p><p><

19、b>　　工件定位的基本原理</b></p><p>　　關于六點定位原則的幾個主要問題：</p><p>　　1.在夾具的結構中，定位支承點是通過具體的定位元件體現(xiàn)的，即支承點不一定用點或銷的頂端，而常用面或線來代替。兩個點決定一條直線，三個點決定一個平面，即一條直線可以代替兩個支承點，一個平面可代替三個支承點。在具體應用時，還可用窄長的平面代替直線，用較小的平面來替代點

20、。</p><p>　　2.定位支承點與工件定位基準面始終保持接觸，方起到限制自由度的作用。</p><p>　　3.分析定位支承點的定位作用時，不考慮力的影響。工件的某一自由度被限制是指工件在某個坐標方向有了確定位置，并不是指工件在受到使其脫離定位支承點的外力時不能運動。使工件在外力作用下不能運動，要靠夾緊裝置來完成。</p><p><b>　　定位方

21、法與定位元件</b></p><p>　　1.對定位元件的基本要求</p><p>　　(1) 限位基面應有足夠的精度。足夠的精度才能保證工件的定位精度。</p><p>　　(2) 限位基面應有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，為此定位元件限位表面的耐磨性要好，以保證夾具的壽命和精度。</p><p>　

22、　(3) 支承元件應有足夠的強度和剛度。定位元件在加工過程中受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應有足夠的剛度和強度。</p><p>　　(4) 應有較好的工藝性。定位元件應簡單、合理，便于制造、裝配和更換。</p><p>　　(5) 定位元件應便于清除切屑。定位元件的結構和工作表面形狀應有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內影響加工和定位精度。</p><

23、;p><b>　　誤差分析</b></p><p>　　1. 由于加工此面時工序基準與定位基準面不重合，即基準不重合誤差</p><p>　　2.定位基準面與定位元件本身制造誤差引起的定位誤差即</p><p><b>　　4、夾緊裝置</b></p><p><b>　　夾緊裝置的

24、組成</b></p><p>　　夾緊裝置的組成由以下三部分組成：</p><p>　　1.動力源裝置 產生夾緊作用力的裝置。分手動和機動夾緊兩種，為了改善勞動條件和提高生產率，目前在大批量生產中均采用機動夾緊。機動夾緊的力源來自氣動、液壓、氣液聯(lián)動、電磁、真空等動力夾緊裝置。</p><p>　　2.傳力機構 介于動力源和夾緊元件之間傳遞動力的機構。作

25、用是，改變作用力的方向、大小；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點在手動夾緊時尤為重。</p><p>　　3.夾緊元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。</p><p><b>　　夾緊力的確定</b></p><p>　　夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點和大小三個要素

26、。</p><p><b>　　1.夾緊力的方向</b></p><p>　　夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關。選擇時必須遵守以下準則：</p><p>　　（1）夾緊力的方向應有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應朝向主要定位基面。</p><p>　?。?）夾緊力的方向應有利于減小夾緊力，

27、以減小工件的變形、減輕勞動強度。</p><p>　　（3）夾緊力的方向應是工件剛性較好的方向。</p><p><b>　　2.夾緊力的作用點</b></p><p>　　合理選擇夾緊力作用點必須遵守以下準則：</p><p>　　（1）夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內，應盡可能使夾緊點與支承點對應，使夾緊力作

28、用在支承上。如夾緊力作用在支承面范圍之外，會使工件傾斜或移動，夾緊時將破壞工件的定位。</p><p>　?。?）夾緊力的作用點應選在工件剛性較好的部位。這對剛度較差的工件尤其重要，如將作用點由中間的單點改成兩旁的兩點夾緊，可使變形大為減小，并且夾緊更加可靠。</p><p>　　（3）夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面，以防止工件產生振動和變形，提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。</p>

29、;<p><b>　　3.夾緊力的大小</b></p><p>　　夾緊力的大小，對于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結構尺寸，都有著密切的關系。</p><p><b>　　夾緊力大小計算</b></p><p>　　計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況，

30、找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需的夾緊力數(shù)值。即：</p><p>　　式中，—實際所需的夾緊力；</p><p>　　—在一定條件下，由靜力平衡計算出的理論夾緊力；</p><p><b>　　—安全系數(shù)。</b></p><p>　　

31、第四章、銑削專用夾具的設計</p><p>　　1、了解零件加工工藝過程熟悉工件零件圖、本工序加工要求</p><p><b>　　圖4.1</b></p><p>　　該零件為45鋼；零件圖如上圖4.1，中批量生產；該工序在立式銑床上用三面刃銑刀加工。查表得、、、、由零件圖可知，所設計的夾具應滿足以下工序加工要求： </p>&

32、lt;p><b>　　1.槽寬。</b></p><p>　　2.槽寬至工件底面的位置尺寸。</p><p>　　3.槽兩側面對零件左側面的平行度0.08mm。</p><p>　　2、熟悉零件加工工藝過程</p><p><b>　　1．銑寬度為槽</b></p><p&

33、gt;　　工序在X6130立式銑床上加工</p><p><b>　　3、確定定位方案</b></p><p><b>　　基準的選擇</b></p><p><b>　　圖4.2</b></p><p>　　根據(jù)工件的加工要求，該工序必須限制工件的六個自由度。建立坐標系如圖所

34、示。為保證工序尺寸40h10，應選槽底面為定位基面，限制；為保證槽兩側與A面的平行度，應選A面為定位基面，須限制、，為保證槽的加工長度，方便控制刀具的走刀位置，還需要限制。</p><p>　　綜上所述，工件的六個自由度均被限制，為使定位基準與設計基準重合，選取的定位基準是A面，底面與前端面。</p><p>　　4、確定定位夾緊方案</p><p>　　根據(jù)零件特

35、點，按照工藝過程要求，確定工件定位夾緊方案，采用機械夾緊方式對工件進行夾緊。</p><p>　　綜上對工件定位、夾緊方案的分析，確定定位、夾緊方案。其定位夾緊圖如下圖4.3所示：</p><p><b>　　圖4.3</b></p><p>　　5、夾緊元件的選擇及尺寸設定</p><p><b>　　1．鉸

36、鏈壓板</b></p><p><b>　　2.浮動滑塊</b></p><p>　　6、定位誤差的計算與分析</p><p><b>　　1.槽寬誤差</b></p><p>　　由于槽寬尺寸由銑刀直接保證，不必進行分析計算。</p><p>　　2．加工槽兩側

37、面平行度0.08</p><p>　　由于加工此面時工序基準與定位基準A面重合，基準不重合誤差=0。</p><p>　　定位基準面與定位元件本身制造誤差引起的定位誤差=0。</p><p>　　由此也可保持槽兩側面對A面平行度0.08的要求。</p><p>　　2.槽地面至工件底面位置尺寸的定位誤差，</p><p&g

38、t;　　由于加工此面時工序基準與定位基準底面重合，基準不重合誤差=0。</p><p><b>　　=0。</b></p><p><b>　　總 結</b></p><p>　　為期兩周的機械制造基礎課程設計已經(jīng)接近尾聲，在這兩周的設計過程中，真是感慨萬千。它使我從中學到了以前在課堂上根本就學不到的東西！</p&

39、gt;<p>　　在這次設計過程中，使我真正的認識到自己的不足之處，以前上課沒有學到的知識，在這次設計當中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。</p><p>　　這次設計將我以前學過的機械制造工藝學、公差與配合、機械制圖、機械基礎等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線、鞏固所學的作用。</p><p>　　在畢業(yè)設計中掌握了如何利用AUTOCAD和一些計算機軟件，因為

40、學的時間長了，因此在開始畫圖的時候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。但現(xiàn)在已經(jīng)可以熟練的運用了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次畢業(yè)設計真正將以前所學的聯(lián)系到實際應用中來了。</p><p>　　在這次畢業(yè)設計中，還有一個重要的成果就是關于專用夾具（螺旋夾緊）的設計，因為機床夾具的設計在學習的過程中只是作為理論知識講的，并沒有親自設計過。因此，在開始的設計過程中，存在這樣那樣的問題

41、，在孫老師的細心指導下，我根據(jù)步驟一步一步的設計，畫圖，查閱各種關于專用夾具的設計資料，終于將它設計了出來，我感到很高興，因為在這之中我學到了以前沒有學到的知識，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實際。</p><p>　　在這次課程設計中，我學到了很多知識，有一點更是重要，就是我能作為一個設計人員，設計一個零件，也因此，我了解了設計人員的思想，每一個零件，每件產品都是先設計出來，再加工的，因此，作為一個設計人