夾具課程設(shè)計(jì)說明書完整版

1、 洛陽理工學(xué)院 洛陽理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課 程 名 稱 機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 課 程 鉆床夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級 B120234 姓 名 朱文換 學(xué) 號 B2023402 2014年01月03日4課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 機(jī)械械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)學(xué)生姓名 朱文換 班級 B120234 學(xué)號 B12023402 課程名稱： 機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 鉆床夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、鉆床夾具裝配圖一張2、夾具體零件圖一張3、產(chǎn)品零件圖一張4、課程設(shè)計(jì)說明書一份設(shè)計(jì)要求：1、設(shè)計(jì)（裝配圖按夾具要求設(shè)計(jì)，相關(guān)的配合尺寸要標(biāo)明，在

2、說明書中要有夾具定位計(jì)算，夾緊等方案的選擇）。2、零件圖要符合工程圖的根據(jù)要求，圖紙的標(biāo)題要有材料。設(shè)計(jì)（論文）開始日期 2013 年 12月23日 設(shè)計(jì)（論文）完成日期 2014年 01月03日指導(dǎo)老師: 張洪濤 課 程 設(shè) 計(jì) 評 語 機(jī)械械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)學(xué)生姓名 朱文換 班級 B120234 學(xué)號 B12023402 課程名稱： 機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 鉆床夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)片篇幅： 圖 紙 共 3 張 說明書 共 17 頁指導(dǎo)老師評語： 年 月 日 指導(dǎo)老師： 目 錄序 言-4一、專用夾具設(shè)計(jì)-51、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作-5（1）、明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)-5（2

3、）、熟悉工件零件圖和工序圖-5（3）、加工方法-62、總體方案的確定-6（1）、定位方案的選擇、比較、確定-6（2）、定位精度分析-7（3）、夾緊機(jī)構(gòu)的選擇-7（4）、導(dǎo)向裝置的確定-8（5）、夾具體-93、 繪制夾具裝配圖-11（1）、 制圖比例的選擇-11（2）、 定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體繪制-11二、夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件-121、夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸- -122、夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)的公差配合-123、夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求-12三、夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件-131、夾具零件圖上標(biāo)注的尺寸- -132、夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件和技術(shù)要求-13 四、方案設(shè)計(jì)

4、論證-14 1、設(shè)計(jì)思路-142、設(shè)計(jì)方法與結(jié)果-14五、設(shè)計(jì)心得-15六、致謝-16七、參考文獻(xiàn)-17 洛陽理工學(xué)院 序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)習(xí)了技術(shù)基礎(chǔ)課和大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在大學(xué)的學(xué)習(xí)中占有十分重要的地位。本次課程設(shè)計(jì)以鉆床夾具為設(shè)計(jì)題目，更是考慮到夾具在現(xiàn)代生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。鉆床夾具（簡稱夾具）是在機(jī)械加工中使用的一種工藝裝備，他的主要功能是對別加工工件的定位和夾緊。通過定位，使個(gè)加工工件在夾具中占有同一個(gè)正確的加工位置；通過夾緊克服加工中存在的各種作用力，使這一正確的位

5、置的到保障，從而使加工過程得意順利進(jìn)行。因此，工藝人員的一項(xiàng)日常工作就是設(shè)計(jì)專用夾具。夾具作為機(jī)械制造業(yè)舉足輕重的工藝裝備，主要表現(xiàn)在能夠保證機(jī)械加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低對工人技術(shù)的過高要求、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化和流水線生產(chǎn)。夾具一般由定位裝置、夾緊裝置、夾具體及其它裝置或元件所組成。它在實(shí)際生產(chǎn)中的作用也仍舊是將工件定位，以使加工工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。在機(jī)床上加工工業(yè)零件時(shí)，必須用夾具裝好固定所要加工工件。將工件裝好，就是在機(jī)床上確定工件相對于刀具的正確位置，這一過程稱為定位。將工件夾緊，就是對工件施加作用力，使之在已規(guī)定好的位

6、置上可靠地固定，這一過程稱為夾緊。從定位到夾緊的全過程，稱為裝夾。其主要功能就是完成工件的裝夾固定工作。工件裝夾情況的好壞，將直接影響工件的加工精度。所以，對于夾具的設(shè)計(jì)練習(xí)對于現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)計(jì)是十分必要的。 關(guān)鍵詞： 裝備 夾緊 設(shè)計(jì) 制圖 一、專用夾具設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作（1）、明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。由于本次設(shè)計(jì)為小批量生產(chǎn)，所以夾具設(shè)計(jì)自動(dòng)化要求不高，因而采用立式鉆床鉆削加工。（2）、熟悉工件零件圖和工序圖工件圖應(yīng)該無遺漏地給出制造零件所需的全部信息，包括幾何形狀、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度要求、材料和熱

7、處理要求、其他特殊技術(shù)要求等。該工件的工件圖如圖1-1所示： 圖1-1 零件圖已知該工件的材料為HT200，加工C面上的孔(其它工序已經(jīng)加工完成)。（3）、加工方法了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機(jī)床、刀具、切削用量、工步安排、工時(shí)定額，同時(shí)加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方面必不可少的。根據(jù)加工要求，本道工序的內(nèi)容是鉆C面上的孔，采用立式鉆床鉆削加工。2、總體方案的確定（1）、定位方案的選擇、比較、確定 根據(jù)本工序的工序內(nèi)容及加工精度要求，按照六點(diǎn)定位原理和本工序的加工精度要求，擬定幾種具體的定位方案和定位元件，并選出最佳方案。按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。

8、在機(jī)床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。本次設(shè)計(jì)雖然為小批量生產(chǎn)，但也需要考慮夾具零件的互換性。所以暫定如下兩種定位方案：第一方案：采用一面兩銷且取甲面為定位面，30H7孔用短圓柱銷定位，15孔用固定圓柱銷定位，很明顯出現(xiàn)了“過定位”，不符合定位要求。第二方案：定位方式仍為一面兩銷，甲面用大平面，但30H7孔采用固定短圓柱銷定位，側(cè)面15孔用浮動(dòng)菱形銷定位，限制工件六個(gè)自由度度。綜上所述，這次設(shè)計(jì)采用第二種方案，限制工件六個(gè)自由度。（2）、定位精度分析 由于工件的中心距允許偏差為39±0.2mm，而

9、允許誤差由三部分組成，其中定位誤差為其中之一，另外有對刀誤差，安裝誤差，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)要求，定位誤差不能超過允許誤差的1/3，所以，首先分析能引起定位誤差的因素：1) 、工件定位孔30H7與短圓柱銷30k6之間的配合為過渡配合，它們之間產(chǎn)生的定位誤差很小，可以忽略不計(jì)。2)、定位銷固定板上的定位孔20H7與短定位銷20k6之間的配合為過盈配合，它們之間產(chǎn)生的定位誤差很小，也可以忽略不計(jì)。3）、菱形銷15H7與工件孔15h6之間的間隙雖然會(huì)對工件造成轉(zhuǎn)動(dòng)方向的影響，但是轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與加工孔軸心方向一致，所以即使有誤差，也不會(huì)影響工件的鉆削加工精度，所以此項(xiàng)也可忽略不計(jì)。4）、夾緊固定板與夾具底座之

10、間以螺釘銷釘連接，兩接觸面均為3.2的粗糙度，故夾緊固定板與夾具底座之間的誤差很小，亦可忽略不計(jì)。5）、B面定位銷固定板與夾具底座之間以螺釘銷釘連接，兩接觸面均為3.2的粗糙度，故B面定位銷固定板與夾具底座之間的誤差很小，亦可忽略不計(jì)。綜上所述，滿足加工精度要求。（3）、夾緊機(jī)構(gòu)的選擇、比較、確定 1） 、夾緊力的方向：夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。所以，本次夾緊力選擇垂直于工件定位面。2）、夾緊力的作用點(diǎn)：夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在定位元件支承點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置。確保工件定位準(zhǔn)確、不變形。

11、所以，本次加進(jìn)了的作用點(diǎn)選擇在工件上與定位面平行，切間距適中的面上，具體位置見如下圖：圖1-2 夾緊力的作用點(diǎn)位置3）、選擇夾緊機(jī)構(gòu)：在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí)，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問題：安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和夾緊力，以防止以外傷及夾具操作人員。手動(dòng)夾具夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)，以及夾緊元件或夾緊機(jī)構(gòu)，估算夾緊力大小，要選擇和設(shè)計(jì)動(dòng)力源。夾緊方案也需反復(fù)分析比較，確定后，正式設(shè)計(jì)時(shí)也可能在具體結(jié)構(gòu)上作一些修改。夾緊方案

12、選擇了對稱聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。如下圖所示： 圖1-3 對稱聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) （4）、導(dǎo)向裝置的確定導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇，為提高加工效率，便于替換，選擇快換導(dǎo)向套加工工件。如下圖所示： 圖1-4 快換鉆套（5）、 夾具體夾具體是夾具的基礎(chǔ)體，它將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體，并通過它將夾具安裝到機(jī)床上。它的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小，取決于加工工件的特點(diǎn)、尺寸大小，各種元件的結(jié)構(gòu)和布局，夾具于機(jī)床的連接方式，切削力、重力等大小的影響。夾具體應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)計(jì)算要求：1、應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。2、力求結(jié)構(gòu)簡單及裝卸工件

13、方便 。3、結(jié)構(gòu)工藝形好。4、排屑切屑要方便。5、在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。6、具有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。夾具體毛坯可以分為四類：1、鑄造夾具體。鑄造夾具體如圖1-5（a）所示。2、焊接夾具體。焊接夾具體如圖1-5（b）所示。3、鍛造夾具體。鍛造夾具體如圖1-5（c）所示。4、裝配夾具體。裝配夾具體如圖1-5（d）所示。（a） （b） （c） （d）圖1-5 夾具體毛坯的類型所選夾具體零件示意圖如圖1-6所示：圖1-6 夾具體3、 繪制夾具裝配圖（1）、制圖比例的選擇根據(jù)夾具整體結(jié)構(gòu)，考慮到夾具的總體尺寸，選擇制圖比例為1:1，繪圖時(shí)需要把工件視為透明體，用雙點(diǎn)劃線畫出輪廓，同時(shí)畫出定位面、夾緊

14、面和加工表面，其他無關(guān)表面可以省略。（2）、定位、夾緊、導(dǎo)向，夾具體畫出定位元件和導(dǎo)向元件，按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件或機(jī)構(gòu)，必要時(shí)可用雙點(diǎn)劃線畫出松開位置時(shí)的夾緊元件的輪廓，畫出夾具體，其他元件或機(jī)構(gòu)，以及上述各元件與夾具體的聯(lián)結(jié)，使夾具形成一體，標(biāo)注必要的尺寸，配合和技術(shù)條件。裝配圖示意圖如圖1-7所示：圖1-7 夾具體裝配圖二、夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸，公差配合和技術(shù)條件1、夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸 1）夾具外形輪廓尺寸，長、寬、高分別是256mm、192mm、192mm。2）夾具體的側(cè)面到加工面的中心距離是98±0.2mm。2、裝配圖上應(yīng)標(biāo)的公差配合 鉆套與襯套之間的配合是過渡配合

15、25H7/h6，襯套與鉆模板之間的配合是過盈配合35H7/r6，菱形銷與套筒之間的配合是過渡配合15H7/h6，短圓柱銷與工件之間的配合是過渡配合30H7/k6。3、裝配圖上應(yīng)標(biāo)的技術(shù)要求 1）、壓塊相對于A面的平行公差在全長上不大于0.04mm；2）、鉆套的中心線相對A面的垂直度在全長上不大于0.04mm；3）、菱形塊軸向?qū)τ诙ㄎ豢纵S向的同軸度在全長上不大于0.04mm；4）、零件2、零件5和零件19由鉗工配做加工完成。三、夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和技術(shù)條件1、夾具體零件圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸1）、零件圖中應(yīng)正確、完整、清晰、合理地注出制造夾具體零件所需的全部尺寸，夾具體的長、寬、高分別是256m

16、m、192mm、192mm。2）、標(biāo)注的尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和加工工藝的要求；2、夾具體零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件和技術(shù)要求 1）、零件圖中必須用規(guī)定的代號、數(shù)字和文字簡明地表示出在制造和檢驗(yàn)時(shí)所應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求；2）、此設(shè)計(jì)中：夾具體上表面相對甲基準(zhǔn)面的平行度是0.04mm，側(cè)面與大平面接觸的面相對甲基準(zhǔn)面的垂直度是0.04mm。3)、夾具體零件圖應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求(1)、鑄件經(jīng)時(shí)效處理，未標(biāo)注圓角為R3R5；(2)、鑄件不應(yīng)有砂眼和氣孔，孔和底面不應(yīng)有疏松等鑄造缺陷。夾具體零件示意圖如圖3-1所示：圖3-1 夾具體零件圖 四、方案設(shè)計(jì)論證1、設(shè)計(jì)思路1）、根據(jù)待加工工件的需要，選擇加工機(jī)床，應(yīng)選用立

17、式鉆床鉆削加工比較合理。2）、因?yàn)楣ぜ饕ㄎ徊糠譃?0mm和15mm的圓孔，所以可以用一面兩銷定位，滿足六點(diǎn)定位原理。 3）、將定位元件先固定夾具體上，然后利用一面兩銷把工件定位后，可利用對稱聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)來對工件進(jìn)行夾緊，工件的夾緊力的方向垂直與工件的軸線方向。2、設(shè)計(jì)方法與結(jié)果1）、對工件的加工要進(jìn)行分析，已知工件上鉆C面上的孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求和零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，此處采用立式鉆床比較合理。2）、根據(jù)六點(diǎn)定位原理，選用一個(gè)短圓柱銷、一個(gè)菱形銷以及一個(gè)大平面定位，正好滿足六點(diǎn)定位原理，由于限制了六個(gè)自由度，所以只需要將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了，在垂直方向上進(jìn)行夾緊，考慮到操作方便的問題，此

18、次夾緊選用對稱聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)夾緊。對整個(gè)定位、夾緊方案綜合分析得出：定位方案符合六點(diǎn)定位原理，夾緊方案夾緊穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計(jì)可行。設(shè)計(jì)心得 課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)、從事職業(yè)工作前的一個(gè)必不可少的過程。 在老師和同學(xué)的共同努力下，使我在有限的時(shí)間內(nèi)完成了夾具課程設(shè)計(jì)。通過這次的課程設(shè)計(jì)，使我養(yǎng)成了認(rèn)真、謹(jǐn)慎、遇到困難冷靜的態(tài)度。課程設(shè)計(jì)的過程中遇到同學(xué)們通過查資料也解決不了的東西，但是在老師的細(xì)心指點(diǎn)下，同學(xué)們都能迎刃而解。通過這次課程設(shè)計(jì)把我們所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中來，使我對理論知識(shí)有了更深層次的了解，理論聯(lián)系實(shí)際使我所學(xué)到的理論知識(shí)更加牢靠，同學(xué)們學(xué)會(huì)

19、了對于不同的待工件設(shè)計(jì)不同的夾具，對于夾具的各種標(biāo)準(zhǔn)件都學(xué)會(huì)了如何查標(biāo)準(zhǔn)件手冊、如何使用它們以及怎樣合理的選擇方案。通過這次的課程設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到了許多的知識(shí)，從工件圖到產(chǎn)品的最終的應(yīng)用的整個(gè)流程，從查資料到最終方案的確定，要經(jīng)過夾具體的選擇，定位的選擇，和加緊裝置的確定，以及誤差的確定到精度的要求，每一步都要自己經(jīng)過大量的查閱資料，遇到困難的時(shí)候，老師和同學(xué)認(rèn)真細(xì)心的給我講解，使我輕松了許多，也學(xué)會(huì)了團(tuán)結(jié)友善的處世態(tài)度。 致謝本課程設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的，衷心感謝老師的悉心指導(dǎo)以及在生活上給予的關(guān)心和幫助。張老師以淵博的學(xué)識(shí)、高度的責(zé)任感使我不僅在學(xué)術(shù)上受益匪淺，而且言傳身教，以其高尚的人格教導(dǎo)了我