专用夹具设计项目新版说明书.doc

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1、机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 题 目：专用夹具设计学 院: 机械工程学院 班 级：x x 级机械制造和自动化x班 姓 名： x x 指导老师： x x 完成日期： 年 4 月31日 目录第一章 序言1第二章 专用夹具设计22.1 夹具介绍22.1.1 夹具概念22.2 夹具设计前准备工作32.2.2 熟悉工件零件图和工序图32.3 选择夹紧机构3第三章 夹具装备分析43.1 夹具功用43.1.1 机床夹具关键功效43.1.2 机床夹具特殊功效43.1.3 夹具体关键技术条件及优缺点分析53.2 夹具分类63.3 夹具组成7第四章 机床夹具设计特点和设计要求74.1 机床夹具设计

2、特点74.2 确定夹具结构方案84.2.1 定位方案确实定84.2.1 夹紧方案确定94.3 夹具总图设计94.4 夹具精度校核94.5 夹具设计步骤104.6 总图技术要求定制124.7 夹具设计中多个关键问题134.8 精度分析135.1定位基准选择145.2 加工精度分析155.3 确定工艺路线165.4 工艺方案比较和分析175.5 选择加工设备和工艺装备195.5.1 专用夹具基础要求195.6 夹紧力计算205.7 定位误差分析21第六章 夹具装配图上应标注尺寸和技术条件216.1 夹具装配图上标注尺寸216.2 夹具装配图上应标注技术要求22第七章 夹具体零件图应标注尺寸和技术要

3、求227.1 夹具体零件图上标注尺寸227.2 夹具体零件图上标注技术要求23第八章 对夹具设计心得体会24第九章 课程设计总结25参考文件26附表1 机械加工工艺过程卡片27 第一章 序言 机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业一门关键专业课，其任务是经过该课程学习，掌握关键机械制造装备工作原理及其正确使用和选择方法、标准，并含有一定机械制造装备总体设计、传动设计、结构设计等基础知识和关键工艺装备设计能力。而课程设计是机械制造装备设计课程一个关键实践性教学步骤，也是机械类专业学生较为全方面机械设计训练。经过课程设计实践，综合地利用装备设计课程和其它先修课程理论和实际知识，深入培养和提升

4、学生分析和处理工程实际问题机械设计能力。其目标在于：1经过课程设计，使学生能综合利用夹具设计课程及其它相关专业课程知识，学会用所学理论知识指导设计实践，树立正确设计思想。2经过课程设计，培养学生分析和处理工程实际问题能力，使学生掌握机床夹具通常设计方法和步骤，提升其走上工作岗位所需专业技能。3经过课程设计，使学生学习利用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料等。 零件在工艺规程以后，就要按工艺规程次序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。她们是机床和工件之间连接装置，使工件相对于机床取得正确位置。机床夹具好坏将直接影响工件加工表面位置精度、形状精度和尺寸精

5、度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等作用而破坏定位，还应该用一定机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧过程称为装夹。工件装夹是否正确、快速、方便和可靠，将直接影响工件加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件装夹是经过机床夹具来实现。机床夹具在生产中应用十分广泛，夹具按使用范围分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具，按使用机床分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具、自动线随行夹

6、具和其它机床夹具等，按夹紧动力源分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气-液增力夹具、电磁夹具及真空夹具等。依据所加工工件要求，此次使用是钻床浮动夹紧专用夹具。因为能力有限，经验不足，设计中还有很多不足之处，期望各位老师多加指教。第二章 专用夹具设计 2.1 夹具介绍 夹具是一个装夹工件工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程切削加工、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夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一个不可缺乏工艺装备，它直接影响着加工精度、劳动生产率和产品制造成本等，故机床夹具设计在企业产品设计和制造和生产技术准备中占有极其关键地位。机床夹具设计是一项关键技术工

7、作。2.1.1 夹具概念在机械制造厂生产过程中用夹安装工件使之固定在正确位置上，完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作，所使用工艺装备称为夹具。2.2 夹具设计前准备工作 2.2.1 明确工件年生产纲领确定毛坯类型为6000件/年，结合生产实际，备品率和废品率分别取10%和1%，代入N=Q(1+%+%)，得年生产纲领N=6000（1+10%+1%）=6660件/年划分生产类型参考数据确定为大批，工作制度8小时/班制。因为是大批量生产，所以采取是流水线生产方法，一个工人加工一个工序，以提升生产效率，达成降低成本目标，其属轻型零件，生产类型为大量生产。 2.2.2 熟悉工件零件图和工序图 零件图给

8、出了工件尺寸、形状和位置、表面粗糙度等精度总体要求，工序图则给出了夹具所在工序零件工序基准、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、和本工序定位、夹紧原理方案，这是夹具设计直接依据。包含零件图分析、毛坯制造方法选择、基准选择、加工方法选择、加工次序确实定、工艺路线制订、余量和工序尺寸确实定、切削用量选择等。 2.3 选择夹紧机构在确定夹紧力方向、作用点同时，要确定对应夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面问题：安全性 夹紧机构应含有足够强度和夹紧力，以预防意外伤及夹具操作人员。手动夹具夹紧机构操作力不应过大，以减轻操作人员劳动强度。夹紧机构行程不宜过长，以提升夹具工作效率。手动夹紧机构应操作灵活、方

9、便。确定夹紧力方向、作用点，和夹紧元件或夹紧机构，要选择和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较，确定后，正式设计时也可能在具体结构上作部分修改。第三章 夹具装备分析 3.1 夹具功用 在机床上用夹具装夹工件时，其关键功效是使工件定位和夹紧。然而，因为各类机床加工方法不一样，有些机床夹具还含有部分特殊功效。3.1.1 机床夹具关键功效定位：确定工件在夹具中占有正确过程。定位是经过工件定位基准面和夹具定位元件定位面接触或配合实现。正确定位能够确保工件加工面尺寸和位置精度要求。夹紧：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操作。因为工件在加工时，受到多种力作用，若不将工件固定，则工件会松

10、动、脱落。所以，夹紧为工件提供了安全、可靠加工条件。3.1.2 机床夹具特殊功效（1） 对刀 调整刀锯切削刃相对工件或夹具正确位置。如铣床夹具中对刀块，它能快速地确定铣刀相对于夹具正确位置。（2） 导向 如钻床夹具中钻模板和钻套，能快速地确定钻头位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也含有导向功效。 机床夹具是在机床上用以正确，快速地安装工件或刀具，从而确保工件和刀具间正确相对位置一个工艺装备。使用夹具能够有效地确保工件加工质量，提升劳动生产率，扩大机床工艺范围和减轻劳动强度；所以，夹具在机械制造中占相关键地位。3.1.3 夹具体关键技术条件及优缺点分析

11、夹具体上平面和底面平行度要求较高，关键是为了预防装夹后工件倾斜。 （1）.确保加工质量： 使用机床夹具首要任务是确保加工精度，尤其是确保被加工工件加工面和定位面之间和被加工表面相互之间位置精度。使用机床夹具后，这种精度关键靠夹具和机床来确保，不再依靠工人技术水平。（2）.提升生产效率，降低生产成本： 使用夹具后可降低划线、找正辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采取气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间深入降低。（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，并可扩大机床工艺范围。比如，在机床或钻床上使用镗模，能够替换镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或

12、铣床上进行仿形加工。（4）.减轻工人劳动强度，确保安全生产。 优点：V形块和定位销是可换。在数次装夹、拆装后，因为V形块是定位和加紧，频繁使用会造成精度降低，当加工出零件达不到要求时，换V形块就行。 缺点：工作时间长了或切削力太大可能引发夹具体整体变形，达不到要求。这是就需要重新设计。3.2 夹具分类夹含有多个分类方法（如车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、拉床等夹具。），机床夹具通常有三种分类方法，即按使用范围和特点、夹紧动力源和使用机床来分类。1、.按使用范围和特点可分为：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

13、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、其它。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、其它机床夹具。通用夹具是在一般机床上通常全部附有通用夹具,如车床上卡盘,铣床上回转工作台,分度头,顶尖座等。它们全部一标准化了,含有一定通用性,能够用来安装一定形状尺寸范围内多种工件而不需要进行特殊调整。通用可调整式夹具特点是夹具部分元件能够更换，部分装置能够调整，以适应不一样零件加工。专用夹具是为了适应某一工件某一工序加工要求而专门设计制造。组合夹具是由一套标准化夹具元件，依据零件加工要求拼装组成。不一样元件不一样组合和联接可组成不

14、一样结构和用途夹具。夹具用完后，元件能够拆卸反复使用。 成组夹具是用于零件成组加工夹具。它加工对象较之可调整夹具更明确，适用范围更广部分。 拼拆式夹具是将标准化、可交换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。当某种零件加工完成，即把夹具拆开，将这些标准零部件放入仓库中，方便反复用于装配成加工另一零件夹具。这种夹具是经过调整其活动部分和更换定位元件方法重新调整。 本课程设计研究了翻转式夹具，叙述了翻转式夹具工作原理，对翻转式夹具各零部件做了较为具体设计计算，并对部分标准件进行了选型，且进行了相关强度校核。3.3 夹具组成 通常夹具组成部分以下：（1）定位装置 定位装置包含

15、定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中位置。常见定位元件有支承钉、定位销、V型块等。（2）夹紧装置 夹紧装置作用是将工件压紧夹牢、确保工件在定位是所占据位置，在加工过程中不因受外力（切屑力、重力、惯性力等）和动力装置（气缸、液压缸等）组成。（3）对刀、引导装置 对刀、引导装置作用是确定刀具相对于夹具位置，或引导刀具进行加工。常见对刀、引导元件有对刀块、钻套等。（4）其它原件及装置 依据夹具特殊功效需要而设置部分元件或装置。如分度装置、靠模装置、连接件、操作提议及其它辅助元件等。 第四章 机床夹具设计特点和设计要求4.1 机床夹具设计特点 机床夹具设计和其它装备设计比较，有较大差异，关键表现

16、在下列五个方面：（1） 要有较短设计和制造周期。通常没有条件对夹具进行原理性试验和复 杂计算工作。（2） 夹具精度通常比工件精度高23倍。（3） 夹具和操作工人关系尤其亲密，要求夹具和生产条件和操作习惯亲密结合。（4） 夹具在通常情况下是单件制造，没有反复制造机会。通常要求夹具在投产时一次成功。（5） 夹具社会协作制造条件较差，尤其是商品化元件较少。设计者要熟悉夹具制造方法，以满足设计工艺性要求。显然，这些问题是很关键。这将有利于确保夹具设计、制造质量。4.2 确定夹具结构方案夹具结构方案包含以下多个方案。4.2.1 定位方案确实定依据工序尺寸形状和位置要求，工件定位时需限制5个自由度。在确定

17、定位夹紧方案时，仍需要对其进行分析和研究，考察定位基准选择能否满足工件位置精度要求，夹具结构能否实现。本设计用一面两销限制工件5个自由度，芯轴中心和钻套中心位置由钻模支架两个夹紧螺钉和其上定位孔相对芯轴中心相对尺寸决定，可经过分度盘T型槽微调。满足尺寸要求。(1) 定位元件结构尺寸及在夹具中位置确实定由上可知，定位元件由 支撑板，芯轴定位销和钻模支架螺钉孔组成。（1） 芯轴定位销和钻模支架螺钉孔距离确实定L+Ld/2=65(+0.02-0.02)（2） 支撑板芯轴定位销尺寸确定5h7/g6配合误差（+0.1-0）（3） 螺钉孔尺寸确定5h7/g6配合误差（+0.1-0）4.2.1 夹紧方案确定

18、依据工件定位方案，考虑加紧力作用点及方向，采取可快速装卸开口垫圈方法来实现。它夹紧力选在大端端面及加工端面，增加了工件刚度，加工过程中不易产生震动，工件夹紧变形也小，夹紧可靠，并预防了钻头长度问题。(3) 夹具在机床上安装方法考虑本工序工件加工精度通常，所以夹具可经过机床工作台T型槽方法固定在工作台上。(4) 钻模设计依据孔加工要求，本设计选择回转式钻模，比起固定式钻木雅模，即使误差比较大，但能够很方便拆装工件，提升加工效率，同事也满足设计误差要求。综合考虑，选择回转式钻模。(5) 钻套设计依据加工要求选择固定式钻套用于本设计，满足加工要求，符合对产量客观要求，加工中其磨损程度在误差范围内，所

19、以固定式钻套比起其它设计经济性更高。(6) 夹具体及总体设计夹具体设计应通盘考虑，使各组成部分经过夹具体有机得联络起来，形成一个完整夹具。从夹具总体设计考虑，因为钻床加工特点，在加工过程中轻易引发震动，故要求夹具体及其上各组成部分全部元件刚度和强度要足够。4.3 夹具总图设计在绘制夹具结构草图基础上，绘制夹具总装图并标注相关尺寸公差配合和技术条件。4.4 夹具精度校核1）孔中心位（芯轴定位销和钻模支架螺钉孔）校核影响其精度关键原因以下。（1） 定位误差基准不重合误差：B=0.02mm，基准偏移误差Y=0，所以，D=0.02mm。（2） 夹具安装误差因为夹具定位面和夹具底面平行度误差等，会引发工

20、件倾斜，是加工工序位置尺寸产生误差，技术要求要求小于0.003/100，故此工件影响在0，005以内。（3） 和加工方法相关误差依据实际生产经验，这方面误差通常可控制在被加工工件公差1/3范围内，这里取0.03。以上三项累计为0.055mm，即可能加工误差为0.055mm，这小于加工工件要求确保公差尺寸0.1mm。2）角度尺寸校验（1）定位误差因为芯轴定位销和钻模支架螺钉孔之间配合间隙会造成基准位移误差，可能造成两定位孔中心连心对要求位置倾斜，其最大转角误差为=arctan（ D1+d1+x1min +D2+d2+x2min）/2L=5.2其最大影响是正负5.2 秒。（2）和加工方法相关误差夹

21、具中心平面和T型槽平行度误差，查阅相关手册，通常为0.03/100，经换算，相当角度误差为正负1。综合这两项误差，其最大角度误差为正负6.2，满足本工件加工要求。结论：从计算来看，本设计精度要求合格，能够应用。4.5 夹具设计步骤1.明确设计任务，搜集研究原始材料再接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件零件图和和之相关部件装配图，了解零件作用结构特点和技术要求;其次，要认真研究加工件工艺规程，充足了解本工序加工内容和加工要求，了解本工序使用机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选择定位基准和工序尺寸。2.确定夹具结构方案，绘制夹具草图确定夹具结构方案时，关键处理以下问题。（1） 确定工件定

22、位方法，设计定位装置。对定位元件技术要求：足够精度。很好耐磨性。足够强度和刚度。很好工艺性。便于清除切屑。（2） 确定工件夹紧方案，设计夹紧装置。对夹紧装置技术要求：加紧过程可靠。夹紧力大小合适。结构工艺性好。使用性好。（3） 确定对刀或引导方法，选择或设计对刀装置或引导元件。对刀装置由对刀块和塞尺组成。对刀块是用来确定夹具和刀具相对位置，使用塞尺是为了预防对刀时碰伤刀刃和对刀块工件表面。（4） 确定其它元件或装置结构形式，如定位键，分度装置等。 （5）确定夹具总体结构及夹具在机床上安装方法。在确定夹具结构方案过程中，应提出多个不一样方案，画出草图，经比较分析，选出最好方案。3.绘制夹具总图夹

23、具总图绘制百分比除特殊情况外，通常按1:1绘制，以使所设计夹含有良好直观性。绘制夹具配置图可按以下次序进行：用双点化线画出工件外形轮廓和定位面加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其它元件或结构；最终画出夹具体，把上述各组成部分连接成一体，形成完整夹具。在夹具装配图上，被加工件视为透视体。4,确定并标注相关尺寸和夹具技术要求夹具总图上应标注轮廓尺寸，必需装配尺寸检验尺寸及公差，零件和零件之间配合尺寸，标注关键元件装配之间相互位置正确要求等。当加工技术要求较高时，并进行工序精度分析。5.绘制夹具零件图夹具中国家标准零件全部必需绘制零件图。在确定这些零件尺寸公差或技术要求时，

24、应注意使其满足夹具总图要求。4.6 总图技术要求定制1.夹具总图上应标注尺寸和公差在夹具总图上标注尺寸和技术要求目标是为了便于绘制零件图装配和检验。应有选择标注以下内容。（1） 夹具外形轮廓尺寸。（2） 和夹具定位元件引导元件和夹具安装基面相关配合尺寸位置尺寸及公差，（3） 夹具定位元件和工件配合尺寸。（4） 夹具引导元件和刀具配合尺寸。（5） 夹具和机床链接尺寸和配合尺寸。（6） 其它关键配合尺寸。2.形状和位置要求（1）定位元件位置精度要求。（2）定位元件和夹具安装面之间相对位置精度要求。（3）定位元件和对刀引导元件之间相对位置精度要求。（4）引导元件之间相对位置精度要求。（5）定位元件或

25、引导元件对夹具找正基面位置精度要求。（6）和确保夹具装配精度相关或和检验方法相关特殊技术要求。夹具相关尺寸公差形位公差通常取工件对应公差1/5到1/2。当工序尺寸未注公差时，夹具公差取为正负0.1mm（或正负10），或依据具体情况确定；当加工表面未提出位置精度要求时，夹具上对应公差通常不超出（0.020.05）/100。在具体选择时，要结合生产类型工件加工精度等原因综合考虑。对于生产批量较大，夹具结构较复杂，而加工精度要求较高情况，夹具公差值可取小些。这么，即使夹具制作较困难，成本较高，但能够延长夹具寿命，并可确保工件加工精度，所以是经济合理；对于批量不大生产，则在确保加工精度前提下，可是夹具

26、公差取大些，方便于制造。另外，为便于确保工件加工精度，在确定夹具距离尺寸偏差时，通常应采取双向对称分布，基础尺寸应为工件对应尺寸平均值。和工件加工精度要求无直接联络夹具公差如定位元件和夹具体导向元件和衬头，镗套和镗杆配合等，通常可依据元件在夹具中功效凭经验或依据公差配合国家标准来确定。设计时，具体可参阅机床夹具设计手册等资料。4.7 夹具设计中多个关键问题1）清根问题 在设计端面和内孔定位夹具时，会碰到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。2）让刀问题在设计圆盘类刀具（如铣刀、砂轮等）加工家俱时，会存在让刀问题。3）更换问题4）防松问题 4.8 精度分析进行加工精度分析能够帮助我们了解所设计

27、夹具在加工过程中产生误差原因，方便探索各项误差路径，为制订，验证，修改夹具技术要求提供依据。用夹具装夹工件进行机械加工时，工艺系统中影响工件加工原因有：定位误差D,对刀（引导）误差T，夹具在机床上安装误差A和加工素引发加工误差G。上述各项误差均造成刀具相对工件位置不确定，而形成总加工误差K。以上各项误差应满足误差不等式：=D+A+T+K=Tk。式中：Tk表示工件工序尺寸公差值。 第五章 制订工艺路线5.1定位基准选择 精基准选择：夹具体结合既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵照“基准重合”标准，实现箱体零件“一面两孔”经典定位方法；其它各面和孔加工也能用它定位，这么使工艺路线

28、遵照了“基准统一”标准。另外，结合面面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。粗基准选择：根据相关粗基准选择标准，当零件有不一样加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作为粗基准。现选择两个未铸造孔12.5孔下表面，R12外圆圆弧不加工外轮廓表面作为基准，另外还应能确保定位正确、夹紧可靠。最优异行机械加工表面是精基准面-结合面。方案一： 用两支承钉支撑两个未铸造孔25孔下表面，限制Z移动和X旋转这两个自由度；用对活动动V型块夹紧R12.5外圆表面，限制Y、X移动Z、Y旋转这四个自由度。用粗铣方法加工连杆

29、体结合面。以上端面为基准，对25孔加工是先钻孔再扩孔，然进行和连杆盖配对加工其它孔和端面。方案二：用两支承钉支撑连杆体下表面，并预留出25孔位置，限制Z移动和X旋转这两个自由度；用对活动动V型块夹紧R12.5外圆表面，限制Y、X移动，Z、Y旋转这四个自由度。以粗铣方法加工连杆体结合面，以先钻孔后扩孔方法加工25孔和前后端面。对于方案二：这么加工，即使降低了几次装夹，可降低装夹辅助时间。不过以初基准面加工25孔和前后端面，会产生较大误差，不能确保钻孔时孔和结合面垂直度。且装夹时需预留25孔位置，反而增加了装夹难度，同时使装夹工具复杂化，降低了工作效率。方案一：完全克服了方案存在缺点，减小了加工误

30、差，降低了对工人技术要求和工人劳动强度，使制造夹具成本降低了。同时也大大提升了加工效率，提升了效益。 5.2 加工精度分析（1）夹具制造误差1）钻套中心线和定位面距离偏差取工件上对应偏差15左右，还应满足两个标准：偏差尽可能小；机床能够加工出来。2）定位面和基准面（机床）平行度应为0.031000（平面磨床可达成）。3）钻模板孔中心线和基面垂直度应为0.02500。（2）对刀误差1）钻头中心和钻套中心不重合（钻头和钻套内孔配合间隙）2）钻头偏斜和钻头和钻套间隙、导套高度、工件位置及夹具制造垂直度，平行度等相关。（3）工件定位误差1） 基准不符: =定位基准到设计基准尺寸公差2） 基准位移: 通

31、常由夹具和工件配合间隙产生。3）=+此公式为向量和。加工过程误差：因为磨损，热变形，加工过程振动等可能引发误差。判定依据：若以上各项误差之和小于等于工件上对应公差 则该夹具合格。通常取工件上加工过程误差为工件上对应公差三分之一，即只有其它几项公差之和小于等于工件上对应公差三分之二时，夹具合格。5.3 确定工艺路线制订工艺路线出发点，应该是使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保。机械加工次序安排通常应：先粗后精，先面后孔，先主后次，基面先行，热处理按段穿插，检验按需安排。在生产纲领已确定为大批生产条件下，能够考虑采取万能性机床配以专用工夹具，并尽可能使工序集中来提升生产率。除

32、此以外，还应该考虑经济效益，方便使生产成本尽可能下降。 工艺路线方案一工序 粗铣结合面；工序 粗铣、半精铣、精铣凹槽面；工序 钻、扩至图样尺寸并锪25沉孔；245工序 粗铣夹具体前后两端面，留足余量；工序 ,将夹具体和夹具盖用螺栓锁紧； 工序 粗镗、半精镗25孔、并倒角 ； 工序 半精铣夹具体两端面 ； 工序 精镗25孔； 工序 粗铣轴瓦锁止口； 工序 检验工艺路线方案二工序 粗铣夹具体结合面；粗铣夹具体两端面，留足余量；钻孔（不到尺寸）；扩孔至图样尺寸；工序 粗铣、半精铣、精铣夹具体凹槽面；工序 用螺栓将夹具和夹具盖锁紧；工序 粗镗、半精镗25孔、并倒角 ；工序 半精铣夹具体两端，至图上要求

33、尺寸； 工序 粗铣轴瓦锁止口； 工序 粗磨、精磨25孔；工序 检验。 5.4 工艺方案比较和分析上述两个工艺方案特点在于：方案一是先加工夹具体结合面，然后以此为基准面，加工凹槽面，然后进行钻孔加工，接着和夹具盖配对锁紧进行其它加工。方案二和方案一加工结合面是相同，不过显著不一样是钻孔和铣前后端面次序和定位方法。两相对比，方案一设计优于方案二，以精基准面加工12.5孔，使在一定加工设备和加工条件下加工误差降到最小，降低废品。不过方案也二不是完全没有优点，方案二工序、工序就比方案一优越，将精加工安排在最终，能够避免因为粗加工对精度影响。综合考虑，保留方案一优点，改善方案二缺点。具体工艺以下：工序

34、粗铣结合面；工序 粗铣、半精铣、精铣凹槽面；工序 钻、扩至图样尺寸并锪25沉孔；245工序 粗铣、半精铣前后两端面，留足余量；工序 钳，将夹具体和夹具盖用螺栓锁紧；工序 用螺栓将夹具和夹具盖锁紧；工序 粗镗、半精镗25孔、并倒角 ； 工序 铣轴瓦锁止口 ； 工序 粗磨、精磨25孔； 工序 检验。 以上加工方案大致看来还是合理。但经过仔细考虑零件技术要求和可能采取加工手段以后，就会发觉仍有问题。从上述工艺过程来看，很多地方没有将粗、精加工分开，有点显得不太合理。不过考虑本生产实际条件，经济加工精度要求，同时该生产是大批量生产，要求叫高生产率，工序粗精就不分开。依据工序集中标准，使每个工序中包含尽

35、可能多工步内容，使总工序数目降低，夹具数目和装夹次数降低。节省装夹时间，大大提升了生产效率，也能够降低因装夹不正确产生装夹误差。所以工序改为粗铣凹槽、粗铣两端面。同时将工序、工序粗精分开。 另外，在上述方案中没有任何热处理方法，对于铸件来说，这是不合理。因为铸造出来毛坯还存在部分残余应力和缺点，只有经过热处理方法才能消除。所以，添加调质处理，改善上述存在缺点。所以，最终加工路线确定以下：工序 调质工序 粗铣夹具体结合面工序 粗铣凹槽，粗铣夹具体两端面工序 半精铣、精铣凹槽工序 钻并扩25两孔；锪沉头孔工序 用螺栓将夹具和夹具盖锁紧工序 用芯轴定位，粗镗、半精镗25孔，并倒角工序 粗铣轴瓦锁止口

36、工序 半精铣夹具体两端面工序 粗磨25大头孔工序 精磨25大头孔工序 检验、入库 以上工艺过程见附说明书后工艺卡片和图纸部分。 5.5 选择加工设备和工艺装备5.5.1 专用夹具基础要求（1）确保加工精度工件经过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件经过夹具上定位元件取得正确位置，称为定位；二是经过夹紧机构使工件既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这么，就能够正确确定工件和机床、刀具之间相对位置，确保工件加工表面位置精度，且精度稳定。这是必需做到最基础要求，其关键是正确定位、夹紧和导向方案，夹具制造技术要求，定位误差分析和验算。（2）夹具总体方案应和年生产纲领相适应在大批量生产时，尽可

37、能采取快速和高效定位、夹紧机构和动力装置，提升自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定可调性，以适应多品种工件加工。（3）安全、方便、减轻劳动强度机床夹具要有工作安全性考虑，必需时加装保护装置。要符合工人操作位置和习惯，有适宜工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件粗笨时，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定位精度，切屑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，所以夹具设计中要对排屑问题给足够重视。（5）机床夹具应含有良好强度、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

38、配，有利于提升夹具制造精度。（6）提升生产率使用夹具来安装工件，能够免去工件逐一画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采取多件、多工位夹具，和气动、液压动力夹紧装置，能够深入降低辅助时间，提升生产率。（7）扩大机床使用范围有些机床上配置专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床功效和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就能够进行箱体零件孔系加工，使车床、钻床含有镗床功效。（8）确保生产安全可降低对工人技术水平要求和减轻工人劳动强度，确保生产安全。5.6 夹紧力计算夹紧力=W*K式中 ：实际所需夹紧力（N）；W：在一定条件下，由静力平衡计算出理论夹紧力（N）；

39、K：安全系数。：考虑工件材料及加工余量均匀性基础安全系数 取K0=1.21.5：加工性质，粗加工取 K1=1.：刀具钝化程度 K2=1.01.9：切削特点，连续切削取 K3=1.0：夹紧力稳定性，手动夹紧 K4=1.3： 手动夹紧时手柄位置，操作方便取 K5=1.0：仅有力矩使工作回转时工件和支承面接触情况，接触点确定取K6=1.0K=*=1.3*1.2*1.0*1.0*1.3*1.0*1.0=2.028=604.7N5.7 定位误差分析 此道工序为平面支承定位，且工序基准和定位基准重合，可认为基准位移误差为零，故定位误差为零。第六章 夹具装配图上应标注尺寸和技术条件6.1 夹具装配图上标注尺

40、寸 装配图尺寸标注关键有：外形轮廓尺寸，装配尺寸，定位尺寸，安装尺寸和其它尺寸。 （1）夹具外形轮廓尺寸。 （2）夹具和机床工作台或主轴配合尺寸，和固定夹具尺寸等。 （3）夹具和刀具联络尺寸。 （4）夹具中工件和定位元件间，导向元件和刀具、衬套间，夹具中全部相互间有配合关系元件应标注配合尺寸，种类和精度。（5）各定位元件之间，定位元件和导向元件之间，各导向元件之间装配后位置尺寸及公差。夹具总长度为250mm，总宽度为160mm，总高度为95mm；钻模套和刀具配合尺寸8G6；定位销和夹具体配合12H7/r6，钻套和衬套配合12H7/n6，连接圆柱销分别和支座和钻模板配合为 6H8/n7和6H8/

41、f8，钻模板和支座配合65H7/g6，定位圆柱销和支座和夹具体配合为5H8/n7。6.2 夹具装配图上应标注技术要求 应标注技术要求包含：相关元件表面间位置精度，关键表面形状精度，确保装配精度和检测特殊要求，和调整、操作等必需说明。通常有以下几方面： （1）支撑板定位面和安装基面平行位置精度。 (2）定位销中心线和夹具安装基面、定向基面间垂直位置精度。 (3）定位表面和固定钻套（导向元件）间垂直位置精度。(4）各导向元件工作面间相互位置精度。 (5）装配时，钳工和磨工配合以满足以上所要求技术条件。 因为夹具体固定在机床安装基面上，夹具体基面应和安装基面平行；工件经过支承板和夹具体支承面间接接触

42、，支承板应在夹具体基面上平行放置，为确保工件加工精度要求，满足加工要求，工件应和夹具体基面平行且误差为0.02；钻模板上钻模套安装轴线垂直于夹具体底面，为确保安装位置正确，加工两通孔精度满足要求，钻模套安装轴线和底面垂直误差为0.03；两个定位销安装应达成和夹具体地面垂直度为0.03. 第七章 夹具体零件图应标注尺寸和技术要求7.1 夹具体零件图上标注尺寸 零件图尺寸标注时，尺寸齐全，部署清楚，排列整齐，便于看图;同时确保设计要求和工艺要求，即零件在夹具中即要有很好工作性能，又要便于零件加工测量和检验。(1）零件图投影应尽可能和总图上投影位置相符合，便于读图和查对。 (2）尺寸标注应完整、清楚

43、，避免漏注，既便于读图，又便于加工； (3）同一工种加工表面尺寸应尽可能集中标注。 (4）对于可在装配后用组合加工来确保尺寸，应在其尺寸数值后注晨“按总图”字样，如，钻套之间、定位销之间尺寸等。 (5)要注意选择设计基准和工艺基准。 (6)一些要求不高形位公差由加工方法自行确保，可省略不注。 (7)为便于加工，尺寸应尽可能按加工次序标注，以免进行尺寸换算。 定位菱形销孔和定位圆柱销孔分别和两定位销配合，因为位置精度很关键，位置尺寸为600.03，形状尺寸12（+0.021/0）；连接钻模板和夹具体两个定位销孔形状尺寸为5（+0.018/0），位置尺寸为1030.01，以前面两个销孔中心线为基准

44、，这两个定位销孔位置分别为720.04和910.04。7.2 夹具体零件图上标注技术要求零件图技术要求，就是对零件尺寸精度、零件表面情况等品质要求。它直接影响零件图关键内容之一。在零件图上，可用代号、数字、文字来标注出在制造和检验时零件在技术上指标上应达成要求。定位菱形销孔和定位圆柱销孔对夹具体底面垂直度为0.02；连接钻模板和夹具体两个定位销孔对夹具体底面垂直度为0.03；支撑板安装面和夹具体底面平行度为0.02；支撑板安装面粗糙度为3.2；支座安装面粗糙度为3.2；夹具体底面粗糙度为3.2；定位菱形销孔和定位圆柱销孔粗糙度为1.6。 第八章 对夹具设计心得体会在许老师和同学共同努力下，我们在两周时间内完成了夹具课程设计。我们花费时间很长，因为这是同学