CA6140车床拨叉(831006)钻25mm孔夹具设计说明书

一、零件的工艺分析及生产类型的确定

1.1零件的用途

CA6140车床的拨叉位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ25孔与操纵机构相连，下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。

1.2分析零件的技术要求

表1-1 拨叉的全部技术要求

该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷作用，因此该零件应具有足够的强度，以适应拨叉的工作条件，因此该拨叉采用肋板

结构。该拨叉的主要工作面为拨叉脚两端面、叉轴孔Φ25和操纵槽内表面，在设计工艺规程时应重点予以保证。

1.3拨叉工艺性分析

该零件两个面都没有尺寸精度的要求，也无粗糙度的要求。Φ25的孔的粗糙度值要求 1.6，需要精加工。因是大批量生产，所以需用钻削。保证其加工精度。下面的叉口有 3.2的粗糙度的要求，所以采用先粗铣再精铣来满足精度的要求，同时保证Φ25的孔和叉口的垂直度。同时该零件上还需加工40×16的槽，其粗糙度值为6.3，所以一次铣销即可。但同时要满足该槽与Φ25的孔的垂直度。

1.3.1以φ25为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ25 的孔，以及其右端面，槽端面与孔有位置要求，孔壁上有一个一定角度的斜加工面，操纵槽的三个表面，其中侧面与Φ25孔的中心线有垂直度要求为0.08mm。

1.3.2以φ55为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ55 的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求,即φ55 的孔上下两个端面与φ25 的孔有垂直度要求为0.1 mm。

由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

1.4确定拨叉的生产类型

已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，拨叉属于轻型零件，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

二、确定毛坯

根据《机械制造工艺设计简明手册》（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编）零件材料为HT200，采用铸造。根据《机械加工工艺师手册》（机械工业出版出版社、杨叔子主编），得知大批量

生产的铸造方法有两种金属模机械砂型铸造和压铸，由于压铸的设备太昂贵，根据手册数据采用铸造精度较高的金属型铸造。

三、工艺规程设计

3.1基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

3.1.1粗基准的选择

对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择Φ40mm 圆一个端面作为粗基准加工另一个端面。再加一个钩形压板和一个V 形块限制自由度，达到完全定位。

3.1.2精基准的选择

主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算。

3.2制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

3.2.1工艺路线方案一

工序Ⅰ： 钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔。以Φ40外圆和其端面为基准，选用Z5120A 立式钻床加专用夹具。

工序Ⅱ：铣φ55叉口上、下端面。利用Φ25孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A 立式铣床和专用夹具。

工序Ⅲ：粗、精铣4.0055+φ叉口的内圆面。利用Φ25孔定位，以两

个面作为基准，选用X5020A 立式铣床和专用夹具。

工序Ⅳ：粗铣35×21上表面。以Φ25孔和Φ55叉口定位，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅴ：精铣35×21上表面。以Φ25孔和Φ55叉口定位，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅵ：铣40×16槽，以Φ25孔定位，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅶ：切断φ55叉口，用宽为4切断刀，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅷ 检验。

3.2.2工艺路线方案二

工序Ⅰ： 钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔。以Φ40外圆和其端面为基准，选用Z5120A 立式钻床加专用夹具。

工序Ⅱ：铣φ55叉口上、下端面。利用Φ25孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A 立式铣床和专用夹具。

工序Ⅲ：粗、精铣4.0055+φ叉口的内圆面。利用Φ25孔定位，以两

个面作为基准，选用X5020A 立式铣床和专用夹具。

工序Ⅳ：切断φ55叉口，用宽为4切断刀，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅴ：粗铣35×21上表面。以Φ25孔和Φ55叉口定位，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅵ：精铣35×21上表面。以Φ25孔和Φ55叉口定位，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅶ：：铣40×16槽，以Φ25孔定位，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅷ 检验。

以上加工方案大致看来是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，主要表现在φ25孔及其16槽和φ55端面加工要求上,以上三者之间具有位置精度要求。图样规定：先钻Φ25mm 的孔。由此可以看出：先钻φ25孔，再由它定位加工φ55内圆面及端面，保证φ25孔与φ55叉口的端面相垂直。因此，加工以钻φ25孔为准。为了在加工时的装夹方便，因此将切断放在最后比较合适。为了避免造成一定的加工误差；通过分析可

以比较工艺路线方案一最为合理。

具体方案如下：

工序Ⅰ： 钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔。以Φ40外圆和其端面为基准，选用Z5120A 立式钻床加专用夹具。

工序Ⅱ：铣φ55的叉口上、下端面。利用Φ25的孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A 立式铣床和专用夹具。

工序Ⅲ：粗、精铣4.0055+φ的叉口的内圆面。利用Φ25的孔定位，

以两个面作为基准，选用X5020A 立式铣床和专用夹具。

工序Ⅳ：粗铣35×21的上表面。以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅴ：精铣35×21的上表面。以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅵ：铣40×16的槽，以Φ25的孔定位，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅶ：切断φ55的叉口，用宽为4的切断刀，选用X5020A 立式铣床加专用夹具。

工序Ⅷ 检验。

3.3机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

零件材料为HT200，硬度170-220HBS ，毛坯重量约1.12kg 。根据《机械加工工艺师手册》（以下简称《工艺手册》机械工业出版出版社、杨叔子主编）知生产类型为大批生产，采用金属模铸造毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

3.3.1毛坯余量及尺寸的确定

毛坯余量及尺寸的确定主要是为了设计毛坯图样，从而为工件毛坯的制造作准备，该工序在这里不做详细说明，主要说明一下毛坯尺寸及相应公差的确定，以便毛坯制造者参考。根据《机械加工工艺师手册》（以下简称《工艺手册》机械工业出版出版社、杨叔子主编），结合加工表面的精度要求和工厂实际，要合理地处理好毛坯余量同机械加工工序余量之间的不足。

粗铣φ55的叉口的上、下端面的加工余量及公差。

该端面的表面粗糙度为 3.2，所以先粗铣再精铣。查《机械加工余量手册》（以下简称《余量手册》机械工业出版社、孙本序主编）中的表4-2成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7-9级，选用8级。MA为F。再查表4-2查得加工余量为2.0 mm。由《工艺手册》表 2.2-1至表 2.2-4和《机械制造工艺与机床夹具》（机械工业出版出版社、刘守勇主编）中表1-15及工厂实际可得：Z=2.0mm，公差值为T=1.6mm。

加工35×21的上表面的加工余量及公差。

同上方法得：2Z=4.0，公差值为1.3 mm。

铣40×16的槽的上表面的加工余量及公差。

同上方法得：2Z=4.0，公差值为1.6 mm。

3.4各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定

3.4.1钻φ25的孔加工余量及公差

毛坯为实心，不冲出孔。该孔的精度要求在IT7-IT9之间，参照《工艺手册》表2.3-9、表2.3-12确定工序尺寸及余量为：查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7-9级，选用8级。MA为F。公差值T=0.12 mm，

钻孔φ23mm

扩孔φ24.8 mm 2Z=1.8 mm

铰孔φ25 mm 2Z=0.2 mm

由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。

表3-1 Φ25孔的加工余量和工序间余量

由图可知： 毛坯名义尺寸： 42（mm ）

钻孔时的最大尺寸： 23（mm ）

钻孔时的最小尺寸： 22.5（mm ）

扩孔时的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（mm ）

扩孔时的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（mm ）

粗铰孔时的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（mm ）

粗铰孔时的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（mm ）

精铰孔时的最大尺寸： 24.94+0.06=25（mm ）

精铰孔时的最小尺寸： 25-0.05=24.95（mm ）

铸件毛坯 钻孔 扩孔 粗铰 精铰

加工前尺寸 最大

φ23 φ24.8 φ24.94 最小

φ22.5 φ24.45 φ24.79 加工后尺寸

最大

φ23 φ24.8 φ24.94 φ25 最小

φ22.5 φ24.45 φ24.79 φ24.95 加工余量

23

1.8 0.14 0.06

3.4.2铣φ55叉口上、下端面

因为叉口的粗糙度为 3.2，所以粗铣再精铣。参照《工艺手册》表2.3-9、表2.3-12确定工序尺寸及余量为：

查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7-9级，选用8级。MA为F。公差值T=1.4 mm

粗铣φ55的叉口上、下端面余量1.0 mm。2Z=2.0

精铣φ55的叉口上、下端面。2Z=2.0

3.4.3粗铣35×21的上端面

因为该面的粗糙度为6.3，所以粗铣一次即可。参照《工艺手册》表2.3-9、表2.3-12确定工序尺寸及余量为：

查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7-9级，选用8级。MA为F。公差值T=1.3mm 粗铣35×21的上端面2z=2.0

3.4.4铣40×16的上表面

此面的粗糙度要求为 3.2，所以分粗精加工即可。参照《工艺手册》表2.3-9、表2.3-12确定工序尺寸及余量为：

查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7-9级，选用8级。MA为F。公差值T=1.6mm，其偏差±0.8

粗铣40×16的上表面2Z=2.0

3.4.5铣40×16的槽

此面的粗糙度要求为 3.2，所以粗铣再精铣。参照《工艺手册》表2.3-9、表2.3-12确定工序尺寸及余量为：

查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7-9级，选用8级。MA为F。公差值T= 1.6mm 。

粗铣40×16的槽2Z=2.0

精铣40×16的槽2Z=2.0

3.4.6切断φ55叉口

3.5确立切削用量及基本工时

3.5.1工序Ⅰ： 钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔

1）加工条件

工件材料：灰铸铁HT200

加工要求：钻Φ25孔，其表面粗糙度值为Rz=1.6 μm ；先钻Φ23的孔，再扩Φ24.8的孔，再粗铰Φ24.94孔，最后精铰Φ25孔。

机床：Z5125A 立式钻床。

刀具：Φ23麻花钻，Φ24.8的扩刀，铰刀。

2）计算切削用量

钻Φ23孔。

①进给量

查《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》P47表2-23钻孔进给量f 为0.39-0.47 mm/r ，由于零件在加工?23mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则f=(0.39~0.47)×0.75=0.29~0.35mm/r ，查表得出，现取f=0.25mm/r 。此工序采用Φ23麻花钻。

所以进给量f= 0.25mm/r

② 钻削速度

切削速度：根据手册表2.13及表2.14，查得切削速度V=18m/min 。

min)/(24.24923

1810001000r d v n =??==ππ （式3-1） 根据手册n=300r/min,故切削速度为

min)/(67.211000

300231000m dn v =??==ππ （式3-2） ③ 切削工时

L=23mm ，L 1=13.2mm.

查《工艺手册》P 9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

)(55.125.03002.13238011s nf L L l t =?++=++=

扩Φ24.8孔

① 扩孔的进给量

查《切削用量手册》表2.10规定,查得扩孔钻扩Φ24.8孔时的进给量,并根据机床规格选取

f =0.3 mm/z

② 切削速度

扩孔钻扩孔的切削速度,根据《工艺手册》表28-2确定为

V=0.4V 钻

其中V 钻为用钻头钻同样尺寸的实心孔时的切削速度.故

V=0.4×21.67=8.668m/min （式

3-4）

min)/(3.1118

.24668.810001000r d v n =??==ππ （式3-5）

按机床选取n=195r/min.

③ 切削工时

切削工时切入L 1=1.8mm,切出L 2=1.5mm

)(4.13

.01955.18.180211s nf L L l t =?++=++= （式3-6） 粗铰Φ24.94孔

① 粗铰孔时的进给量

根据有关资料介绍,铰孔时的进给量和切削速度约为钻孔时的1/2~1/3,故

f =1/3f 钻=1/3×0.3=0.1mm/z （式3-7）

V =1/3V 钻=1/3×21.67=7.22m/min （式3-8）

min)/(2.9294

.2422.710001000r d v n =??==ππ （式3-9） ② 切削速度

按机床选取n=195r/min,所以实际切削速度

m i n)/(27.151000195

94.241000m dn

V =??==ππ （式3-10）

③ 切削工时

切削工时,切入L 1=0.14mm,切出L 2=1.5mm.

)(18.41

.01955.114.080211s nf L L l t =?++=++= （式3-11） 精铰Φ25孔

① 精铰孔时的进给量

根据有关资料介绍,铰孔时的进给量和切削速度约为钻孔时的1/2-1/3,故

f =1/3f 钻=1/3×0.3=0.1mm/z （式3-12）

V=1/3V 钻=1/3×21.67=7.22m/min （式3-13）

min)/(975.9125

22.710001000r d v n =??==ππ （式3-14） ② 切削速度

按机床选取n=195r/min,所以实际切削速度

min)/(3.151000

195251000m dn V =??==ππ （式3-15） ③ 切削工时

切削工时,切入L 1=0.06mm,切出L 2=0mm.

)(1.41

.0195006.080211s nf L L l t =?++=++= （式3-16）

3.5.2工序Ⅱ：铣φ55的叉口的上、下端面

① 进给量

采用端面铣刀，齿数4，每齿进给量f a =0.15mm/z （《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》（吴拓、方琼珊主编）。

故进给量f=0.6mm

② 铣削速度：

v

v v v v q v o v x y u p m p f w c d v k T a a a z

=（m/min ） (式3-17)

由《数控加工工艺》（田春霞主编）中第五章表5-6得切削速度为9~18m/min

根据实际情况查表得V=15 m/min

切削工时

切入L=2mm ，切出L 1=2mm ，L 2=75mm 。

查《工艺手册》P 9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

)(7.86

.0157522211s nf L L L t =?++=++= （式3-18）

3.5.3工序Ⅲ铣φ55的叉口

①进给量

由《工艺手册》表3.1-29查得采用硬质合金立铣刀,齿数为5个，由《数控加工工艺》（田春霞主编）中第五章表5-5得硬质合金立铣刀每齿进给量f 为0.15~0.30，由手册得f 取0.15mm/z

故进给量f =0.75 mm/z .

②铣削速度：

由《数控加工工艺》（田春霞主编）中第五章表5-6得硬质合金立铣刀切削速度为45~90m/min, 由手册得V 取70m/min.

③切削工时

引入l=2mm ，引出l 1=2mm ，l 3=75mm 。

查《工艺手册》P 9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

)(5.715

.0707522311s nf l l l t =?++=++= （式3-19）

3.5.4工序Ⅴ：铣40×16槽的表面

① 进给量

该槽面可用变速钢三面刃铣刀加工，由前定余量为2mm 故可一次铣出，铣刀规格为φ32，齿数为8。由《工艺手册》表 2.4-73，取每齿进给量为0.15mm/z,ap=2mm 故总的进给量为f=0.15×8=1.2 mm/z 。

②切削速度

由《工艺手册》表3.1-74,取主轴转速为190r/min 。则相应的切

削速度为：

min)/(1.191000190321000m Dn v =??==ππ

③切削工时

切入l=2mm 切出l1=2mm,行程量l3=40mm 。

查《工艺手册》P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

)s (92.12.11.1940223

21=?++=++=nwf tm l l l

3.5.5工序Ⅵ铣40×16的槽

①进给量

12.0

16φ的槽可用高速钢三面刃铣刀加工，铣刀规格为φ16，齿数为10。由《机械加工工艺师手册》表21-5，取每齿进给量为0.15mm/z,ap=2mm ，故总的进给量为f=0.15×10=1.5 mm/z 。

②切削速度

由《工艺手册》表 3.1-74,取主轴转速为190r/min 。则相应的切削速度为：

min)/(55.91000190161000m Dn v =??==ππ

③切削工时

切入l=2mm ，切出l1=2mm 行程量l2=40mm 。

查《工艺手册》P 9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

)s (0.35.155.94022211

=?++=+=nwf ＋tm l l l

3.5.6工序Ⅶ：切断φ55叉口

① 进给量

采用切断刀，齿数4，每齿进给量f a =0.15mm/z （《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》（吴拓、方琼珊主编）。

故进给量f=0.6mm

②铣削速度：

v v v v v q v o v x y u p m p f w c d v k T a a a z

=（m/min ） （式3-24） 由《数控加工工艺》（田春霞主编）中第五章表5-6得切削速度为9~18m/min

根据实际情况查表得V=15 m/min

③切削工时

切出l=2mm ，切出l1=2mm,行程量l 2=75mm 。

查《工艺手册》P 9-143表9.4-31，切削工时计算公式：

)s (7.86.01575222

11=?++=++=nwf tm l l l

3.5.7工序Ⅷ：检验

四、夹具设计

夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。

图4-1钻Φ25孔夹具

4.1提出问题

（1）怎样限制零件的自由度? V形块限制4个自由度，支撑板限制1个自由度，挡销限制1个自由度。

（2）设计的夹具怎样排削? 此次加工利用麻花钻和扩刀、铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。

4.2设计思想

设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。

本夹具主要用来对φ25H7孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为H7，表面粗糙度Ra1.6，钻、扩、粗铰、精铰以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。

4.3夹具设计

4.3.1定位分析

（1）定位基准的选择

据《夹具手册》知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工φ25H7孔时，采用φ40的外圆面和其下端面作为定位基准。

（2）定位误差的分析

定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为V形块与定位块，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合△B=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。

△Y=0.707δd=0.707×0.025mm=0.0177mm （式4-1）4.3.2切削力及夹紧力的计算

刀具：Φ23的麻花钻，Φ24.8的扩孔钻，铰刀。

①钻孔切削力：查《机床夹具设计手册》P70表3-6，得钻削力计算公式：

9.0

6.0

?

=

p?

?

D

6.

70HB

f

式中P───钻削力,N

───切削深度, 80mm

a

p

f───每转进给量, 0.25mm/r

D───麻花钻直径, Φ23mm

HB───布氏硬度，140HBS

所以

6.09.06.70HB f D p ???==800（N ） （式4-2） ②扩孔切削力：查《机床夹具设计手册》P 70表3-6，得钻削力计算公式：

6.04.02.11.9HB f t p ???=

式中 P ───切削力,N

a p ───钻削深度, 80mm

f ───每转进给量, 0.3mm/r

D ───扩孔钻直径, Φ24.8mm

HB ───布氏硬度，140HBS

所以

6.04.02.11.9HB f t p ???== 873（N ）

（式4-3） ②钻孔夹紧力：查《机床夹具设计手册》P70表3-6，

查得工件以V 形块和定位块定位时所需夹紧力计算公式：

d t d f L

Q W g z 132

)(2??++??=φα

式中 φ───螺纹摩擦角

d 1───平头螺杆端的直径

f ───工件与夹紧元件之间的摩擦系数,0.16

d z ───螺杆直径

α ───螺纹升角

Q ───手柄作用力

L ───手柄长度

则所需夹紧力

d t d f L

Q W g z 13)(2??++??=φα

=399（N）

根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。

4.3.3夹具操作说明

此次设计的夹具夹紧原理为：通过φ40外圆、平面和侧面为定位基准，在V形块、支承板和挡销上实现完全定位，以钻模板引导刀具进行加工。采用手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件。

五、体会与展望

通过三周的努力，我终于完成了课程设计的全部内容。本次我所设计的是钻床夹具，钻床夹具与其他机床的夹具的主要不同在于它有独特的元件——钻套与钻模板。因此，设计钻床夹具时，除了根据加工要求选择夹具类型外，主要是钻模板与钻套的选择与设计。本设计采用了快换钻套和手动螺旋快速加紧机构，从而大大提高了由于钻、扩、绞孔而频繁换钻套的生产效率，夹具的加工精度都采用普通级，充分考虑了制造成本。缺点是本设计的操作需要人力，所以在生产自动化方面有待改进。

通过本次课程设计，使我将所学理论与生产实践相结合，得到了解决问题和分析问题的能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。使我具有了：

1.制定工艺规程的初步能力，能综合运用机械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，正确的制定一个零件的加工工艺规程。

2.具有设计专用夹具的初步能力，提高结构设计能力。

3.结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法，正确的进行工艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定位误差、加紧力等。

4.进一步提高查阅资料，熟练的使用设计手册、参考资料的能力。

5.通过设计的全过程，使我学会了进行工艺设计的程序和方法，培养了独立思考和独立工作的能力。

六、参考文献

1、杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2001

2、李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社，1994

3、孙本绪、熊万武编.机械加工余量手册.北京：国防工业出版社，1999

4、机床夹具设计手册.北京：中国科学技术出版社

5、赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.北京.机械工业出版社，2000

6、刘守勇主编.机械制造工业与机床夹具.北京：机械工业出版社，2000

7、田春霞主编.数控加工工艺.北京：机械工业出版社，2006

8、吴拓、方琼珊主编. 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导书.北京：机械工业出版社，2005

9、黄云清主编.公差配合与测量技术.北京：机械工业出版社，2001

10、梁炳文主编，机械加工工艺与窍门精选，北京：机械工业出版社，2001

11、杨峻峰主编，机床及夹具，清华大学出版社，2005

夹具设计实例

实验三：机床夹具设计 姓名：谢银飞班级：机制152班学号：72（22） 姓名：朱嘉俊班级：机制152班学号：73（23） 一.明确设计任务 1.设计任务 加工拨叉上?孔(工件材料45钢）。工件以?孔、叉口及槽在定位轴2、削边销1、?偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由度。本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6，即可回转钻模板，以便于装卸工件。图1所示为拨叉钻孔工序图。? 设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上?的钻床夹具。 图 1 零件图 图 2 三维实体图

2．杠杆臂加工工艺分析 （1）加工要求 加工φ10 和φ13 两孔；孔距为78±；U型槽14.20+0.1对称轴线与?轴线的水平尺寸为±，垂直尺寸为两孔垂直；?对?轴线平行度公差为；φ13对φ22 轴线垂直度公差为。Φ10 孔Ra 值为，Φ13 孔Ra 值为。 （2）加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面里，要钻完 一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。分析零件图可知，该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理提供 局部的接触硬度。叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证 孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也 可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该零件 工艺性好。 二．定位方案与定位元件 1.夹具设计要求 已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大 批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。 2、夹具的设计方案? 分析：? ①孔?为自由尺寸，可一次钻削保证。该孔在轴线方向的设计基准距离槽 14.20+0.1mm的对称中心线为±；在径向方向的设计基准是孔?的中心线，其对称 度要求为，该尺寸精度可以通过钻模保证。 ②孔：、槽14.20+0.1mm和拨叉槽口510+0.1mm是已完成的尺寸，钻孔?。 ③立钻Z525的最大钻孔直径为?25mm，主轴端面到工作台面的最大距离H 为700mm，工作台面尺寸为375mm×500mm，其空间尺寸完全能够满足夹具的布 置和加工范围的要求。 ④本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式。 方案设计:? 1、定位基准的选择：为了保证孔?对基准孔?垂直并对该孔中心线的对称度 符合要求，应当限制工件X的平移、Y轴旋转、Z轴旋转，三个自由度；为保证孔?处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制Y轴旋转自由度； 根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm 的孔为定位基准，这样可以 避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用Φ22 孔口端面（底面） 限定零件的上下移动的自由度；用φ10 孔附近圆柱表面限定零件沿Φ22 中心 线转动的自由度就可以实现完全定位。 φ10 孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10 孔口端面(底面)设辅助 支承,用来增加零件的刚性。

钻夹具设计说明书

机床夹具设计说明书 设计课程：钻床夹具设计 专业：机械工程及其自动化 学号： 姓名：

2、定位方案的确定与定位元件的选择 定位基准为下表面和左端面，考虑到工件加工尺寸较大，结合工艺性，工件以平面为定位基准，常用定位元件采用支撑板和2个支撑钉 3、夹具结构设计 3.1 定位装置（含定位误差分析与计算）

采用一面两孔定位时，支撑钉位如下。两定位孔中心距为150 ±0.06mm 1）确定圆柱销直径 圆柱销直径公差取g6，即 mm。 （2）确定圆柱销与削边销之间的中心距 根据公式（5-3），取 mm ，所以圆柱销与削边销之间的中心距为150±0.02mm。 3.2 夹紧装置（含夹紧机构设计与夹紧力计算） 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示：

夹紧力计算 09.81Zf Yf F F F C d f K = 查表可得F C =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.Z F K =. 0.9 因此Fz=.595N 09.81ZM YM M M M C d f K = 查表可得M C =0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.M K =.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K ×'F 其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系数 1.3 K2——加工性质系数1.1 K3——刀具钝化系数1.15 K4——断续刀削系数1.2

所以K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用螺旋夹紧机构，而且不需要进行强度校核 3.3辅助装置（如钻模板、钻套等） 钻模板 1）钻模板类型的选择 引导刀具在工件上钻孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工的孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工的位置精度。由于加工的两个孔均匀分布在180度的轴线两侧，则选择固定式钻模。 2）钻模板的主要尺寸的确定 钻模板的厚度，夹具板的外尺寸确定，可根据加工工序的要求及尺寸确定。 厚度为25，长为262.5mm,宽为50mm

机床夹具设计的基本步骤

第七节机床夹具设计的基本步骤 夹具设计的基本步骤： 1. 研究原始资料，明确设计任务； 2. 确定夹具的结构方案 3. 绘制夹具总图 4. 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求 5. 绘制夹具零件图 明确设计任务： 1. 分析研究工件的结构特点、材料、生产规模和本工序加工的技术要求以及前后工序的联系 2. 了解加工所用设备、辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格； 3. 了解工具车间的技术水平等。 必要时还要了解同类工件的加工方法和所使用夹具的情况，作为设计的参考 确定夹具的结构方案，主要考虑以下问题： 1.根据六点定位原理确定工件的定位方式，并设计相应的定位装置； 2.确定刀具的导引方法，并设计引导元件和对刀装置； 3.确定工件的夹紧方案并设计夹紧装置； 4.确定其它元件或装置的结构形式，如定向键、分度装置等； 5.考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构； 6.对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，经过分析比较，从中选取较合理的方案。 绘制总装图的顺序是： 1.用双点划线绘出工件的轮廓外形，示意出定位基准面和加工面的位置； 2.把工件视为透明体，按照工件的形状和位置依次绘出定位、夹紧、导向及其它元件和装置的具体结构； 3.最后绘制夹具体，形成一个夹具整体。 五类尺寸和四类技术要求： 五类尺寸：包括夹具外形轮廓尺寸、工件与定位元件间的联系尺寸、夹具与刀具的联系尺寸、夹具与机床联系部分的联系尺寸、夹具内部的配合尺寸。 四类技术要求：包括定位元件之间的定位要求、定位元件与连接元件和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件和和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件与定位元件间的相互位置要求。

轴承盖钻孔夹具课程设计说明书

前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。 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，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。

机床夹具设计课程设计

机床夹具设计课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：13机械一班 姓名：阮吴祥 学号： 指导老师：张秀香 2017年 1月

目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)

一、机床夹具课程设计任务书

二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析： 零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。 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： 加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度； 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计： 根据加工孔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方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，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，可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工孔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。

机床夹具设计课程设计

机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目：钻床夹具设计 系别：机械与电子工程学院 专业：机械设计制造及其自动化

前言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件（板件）上的两个孔。零件属于大批量生产，钻孔要 求精度高，所以需要设计一个专用夹具，保证零件加工质量。由于夹具的利用率高， 经济性好，使用元件的功能强而且数量少，配套费用低，降低生产成本；采用夹紧装 置，缩短停机时间，提高生产效率。 设计钻床夹具，首先要分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧； 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理结 构实现零部件间的相对运动，根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD进行二维图的绘制，首先画好零件图，最 后进行装配，标注相关尺寸及技术要求，并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图，最 终进行说明书，任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。

目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误！未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误！未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误！未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误！未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误！未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误！未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误！未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误！未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误！未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误！未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误！未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误！未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误！未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误！未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误！未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误！未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误！未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................

机床夹具设计步骤和实例

机床夹具设计步骤和实例 Prepared on 22 November 2020

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方案如下。 ①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885.0 mm 公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。

②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。 ②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。也可选择如图2-2-24 (b)所示移动V 形块。考虑结构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。 (3)定位误差计算 ①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±mm 的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差为定位孔(φ38021.00+mm)与定位销(φ38007 .0002.0--mm)的最大间隙，故ΔY ＝＋0. 007＋mm ＝。 由此可知此定位方案能满足尺寸(80±mm 的定位要求。 ②加工φ10H9孔时轴线平行度的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差是定位孔φ28H7与定位面K 间的垂直度误差。故ΔY ＝0. 03mm 。 此方案能满足平行度0. 3mm 的定位要求。 ③加工φ11孔时孔距尺寸(15±mm 。加工φ11孔时与加工φ10H9孔时相同。

夹具设计说明书

序言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后最后，设计钻49 开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

套筒夹具设计说明书

目录 前言 (2) 第一章机床夹具 (3) 1．1机床夹具在加工中的作用 (3) 1．2机床夹具的分类 (3) 1．3机床夹具的组成 (4) 1．4 工件零件图 (5) 第二章夹具设计 (6) 2．1 夹具设计的基本原则 (6) 2．2 定位方案 (6) 2．2．1 定位基准的选择 (6) 2．2．2 定位元件的布置 (7) 2．3 夹紧方案....................................................................................... 错误！未定义书签。 2．3．1 夹紧元件的注意事项..................................................... 错误！未定义书签。 2．3．2 夹紧元件的确定 (9) 2．4导向装置........................................................................................ 错误！未定义书签。 2．4．1 导向装置的选择 (9) 2．4．2 导向装置的布置 (10) 2．5夹具装配图的绘制 (11) 总结 (13)

前言 夹具设计是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。 夹具设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的夹具设计。 在机械制造厂的生产过程中,用来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,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 1.保证加工精度机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。 2.提高生产效率机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 3.减少劳动强度采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 4.扩大机床的工艺范围利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于： 1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。

《机床夹具设计》机床夹具概述.pdf

模块1机床夹具概述 【知识目标】 机床夹具的基本概念； 机床夹具的基本结构及其分类方法； 机床夹具的发展方向。 【技能目标】 掌握生产一线工件在机床夹具中的装夹方法； 能够辨别生产一线常见的机床夹具类型； 初步具备辨识常见机床夹具的能力。 用来固定加工对象，使其处于正确位置，以接受加工或检测的装置，统称为夹具。它广泛地应用于机械制造过程中，如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具，零件检验过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具，机械加工过程中用的机床夹具等，都属于这一范畴。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。机床夹具就是在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着零件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。本模块所讲述的仅限于机床夹具，以后简称为夹具。 【任务描述】 如图1-1所示为生产一线常见的钻床夹具示意图，试分析如何正确去使用该夹具。 图1-1生产一线常见的钻床夹具示意图 1—钻模板；2—压紧螺母；3—压板；4—工件；5—长方形基础板； 6—方形支撑；7—V型块 【任务分析】 图1-1是生产一线常见的钻床夹具示意图，要正确使用该夹具，必须明确该夹具的基本组成、工作原理、工作特性以及装夹方式。要想进一步了解并认识此夹具的设计过程及其在 生产中的作用，就要学习本模块的内容。 【任务引导】 （1）该钻床夹具在生产中有什么作用？ （2）该钻床夹具作为机床夹具的典型代表，其基本组成是什么？

（3）便于认识和更好的使用机床夹具，如何对机床的夹具进行分类？ （4）生产一线对机床夹具还有什么新的要求？ （5）在生产实习时，应对常见机床夹具的基本结构及其分析有所认识。 【知识准备】 学习情境 1.1机床夹具 1.1.1机床夹具的基本概念 工件在机床上进行加工时，为了保证其精度要求，工件的加工表面与刀具之间必须保持 一定的位置关系。机床夹具就是机床上用以装夹工件和引导刀具的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 因此，工件必须借助于夹具占有正确位置。夹具是指夹持工件的工具，如卡盘、顶尖、 平口钳等。刀具也必须借助于辅具使其保持一定位置。辅具是指夹持刀具的工具，如钻夹头、丝锥夹头及刀夹等，如图1-2所示为丝锥夹头。 图1-2丝锥夹头 1.1.2机床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中，工件通过定位元件在夹具中占有正确的位置，工件和夹具通过连接元件 在机床上占有正确位置，工件和夹具通过对刀元件相对于刀具占有正确位置，从而保证了工件相对于机床位置正确、工件相对于刀具位置正确，最终保证工件的加工要求。因此，机床夹具在机械加工中应具有以下作用： 1.能稳定地保证工件的加工精度 使用机床夹具来对工件定位，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置。工件的位置精度完全由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致， 保证工件加工精度高且稳定。 2.能减少辅助工时，提高劳动生产率 由于机床夹具的存在，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此，可增大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装 夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产 品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显降低了生产成本。 3.能扩大机床的使用范围，实现“一机多能” 根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如，在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工了。 4.能减轻工人的劳动强度 用夹具装夹工件方便、快速，当采用液压、气动等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。

CA6140车床拨叉831007课程设计--机床夹具设计

机械课程设计 说明书 课程名称：机械课程设计 作业题目：机械拨叉夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机制5班 姓名： 学号： 指导教师： 2013 年 12月 21 日

山西大同大学课程设计说明书 目录 设计清单 (03) 设计内容 (03) 原始资料 (03) 一、零件分析 (04) （一）零件的作用 (04) （二）零件的工艺分析 (04) 二、工艺规程设计 (05) （一）确定毛坯制造形式 (05) （二）基面的选择 (05) （三）制定工艺路线 (06) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (08) 三、确定切削用量及基本工时 (10) 四、夹具设计 (15) （一）任务的提出 (15) （二）定位方案及定位装置的设计计算 (15) （三）夹紧方案及装置的设计计算 (18) 参考文献 (21) 设计清单： 1、零件图 1张 2、零件毛坯图1张 3、机械加工工艺过程综合卡片1套 4、夹具设计1套 5、课程设计说明书1套

凌金锋拨叉831007夹具设计 设计内容： （1）画零件图 （2）绘制毛坯图 （3）填写机械加工工艺过程综合卡片 （4）选择夹具设计方案 （5）绘制某一工序夹具草图及零件图 （6）编写课程设计说明书 原始资料：拨叉零件图831007，生产纲领为5000件/年。

山西大同大学课程设计说明书 一、零件分析 (一) .零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔语操作机构相连，下方的φ55半孔则是用于所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力波动下方的齿轮变速。两件铸为一体，加工时分开。 （二）.零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，和适合磨削，为此以下是拨叉需要加工表面以及加工表面之间的位置要求。 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小头孔φ22mm以及与此孔相通的φ8mm的锥孔、M8螺纹孔； 3.大头半圆孔φ55mm； 位置要求： 小头孔上端面与小头空中心线的垂直度误差为0.05mm，打孔的上下断面与小头孔的中心线的垂直度误差为0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后依次作为粗基准，采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规加工工艺均可保证。

机床夹具设计步骤和实例

机床夹具设计步骤和实例

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 nhuH?> 36-訂 ^5 0 0 +￡* 出 ? 外 一 一 益 殳 」 ? 16 逹," _ . 一 T P25H?\ 图2-?-21杠杆工序图

1零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰? 10H9 孔及? 11孔。 ②? 10H9 孔与? 28H7 孔的距离为(80 ± 0. 2)mm ;平行度为0.3mm。 ③0 11孔与0 28H7孑L的距离为(15 ± 0. 25)mm。 ④0 11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①0 28H7孔及两端面。 ②0 10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。 2?确定夹具类型 本工序所加工两孔(0 10H9和0 11),位于互 成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、 轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式 钻模。 3 .拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方案如下。 ①以0 28H7孔及一组合面(端面K和0 10H9 一端面组合而成)为定位面，以0 10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这

一定位方案，由于尺寸8&"5mm公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2- 22(a) 所示。 011 y ■■I I 耳■ I BE) 2-2-22定位夹蛍方秦 ②以孔$ 28H7孔及端面K定位，以? 11孔外 缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由 度。为增加刚性，在$ 10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图 2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以 $ 28H7孔 及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取28竺。 g6

车床床身加工工艺及夹具设计说明书

车床床身加工工艺及夹具设计说明书 1

前言 CA6140车床是普通精度级万能车床,它运用加工各种轴类,套筒类和盘类零件上的回转表面,以及车削端面等,是应用最广泛的车床。 CA6140车床床身是机床的基础构件,机床的各个主要部件和零件都装在床身或床身的导轨上作相对运动。在切削中,刀具与工件的相互作用力传递到床身上而使床身变形 床身的变形和振动直影响到被加工零件的精度和表面粗糙度,因此,床身是车床上极为重要的一个部件。 而导轨,则是床身上极为重要的一个部分,床身上共有四条导轨,其中,有两条导轨是拖板用的导轨,另外两条导轨为尾座导轨,其作用为导向和承载,因此,以导轨要求有较高的的导向精度,结构简单,工艺好等特点。 本次的设计主要就是针对加工床身导轨而进行设计的,为了保证导轨的精度,降低工人的劳动强度,床身导轨的加工基准选用导轨本身即”自为基准”原则。本次设计的主要内容是设计一个调节装置,其作用就是在加工床身时对床身在空间的各个位置进行调节,限于当前的水平有限,希望各位老师给予指正。 1

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第1章零件的分析 1.1零件的作用 题目所给的零件是CA6140机床床身,它是机床的基础构件。机床的各个主要部件和零件都装在床身上或在床身导轨上作相对运动。床身是机床的支承件,装左床腿和右床腿并支承在地基上。床身上安装着机床的各部件,并保证它们之间具有要求的相互准确位置。 在床身上安装有刀架、尾座、床头箱等零件。在切削中,刀具与工件相互作用力传递到床身上而床身变形,床身的变形和振动直接影响到被加工零件的精度和表面粗糙度。因此,床身是机床上极为重要的构件。 1.2 零件的工艺分析 该零件主要有四组加工表面,该三组加工表面都要求有较小的表面粗糙度值。现述如下: 1.2.1 床鞍与床身的结合面。该平面是床鞍与床身的结合面,负责纵向进给运动。因此,要求该平面的表面粗糙度值不得超过 1.6,以保证纵向进给的精度。 1.2.2 导轨面。床身上有四条导轨,其中有两条上安装拖板,另两条安装尾架,导轨面是床身的的一个重要表面,刀架负责安装车刀,直接影响到工件的切削精度,尾座能够安装钻头进行钻削等工作,因此,要求导轨面有较小的表面粗糙度值和好的直线度,以保证零件的加工精度。 1.2.3 床头箱的安装定位面。该平面主要安装床头箱,因此,要求该平面 1

机床夹具设计步骤和实例

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用 标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面，孔径不大，工件质量较小、轮 廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻 模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方 案如下。

①以φ28H7孔及一组合面(端面K 和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔 端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885 .00+mm 公 差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。

机床夹具设计方案

机床夹具设计 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后，按照某一工序的具体要求进行的。 夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度，达到加工的生产效率要求，成本低，排屑方便，操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。 一、机床夹具设计的基本要求 基本要求：一个优良的机床夹具，必须满足下列 1、保证工件的加工精度 保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置，确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求，并进行必要的夹具精度分析。同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 2、工艺性能好 专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易，便于装配、检验和维修。当夹具最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。 3、达到加工的生产效率要求 专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构，以缩短辅助生产时间，提高生产效率。 4、使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。 夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。 专用夹具应排屑方便，必要时应设置排屑结构，防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具，防止切屑热量引起工艺系统变形。 5、经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 保证工件的加工精度是最重要的。在此前提下，要处理好其以上基本要求中他要求

CA6140车床拨叉831003 夹具设计说明书

课程设计说明书 设计题目:设计“CA6140车床拔叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（大批生产） 设计者XXX 指导教师XXX

前言 通过所学的专业课知识（《公差与配合》、《工程材料》、《机械原理》、《机械设计制造》、《机械制造技术基础》等）和金工实习使我们对机械设计制造有了一定的感性和理性认识。这次机床工艺及夹具设计让我们对所学的专业课得以复习、巩固和应用。是理论和实践相结合的有效手段。不仅为大四的毕业设计做准备，而且为以后的工作打下一定的基础。 在这次设计中，我们主要设计C6140拨叉的夹具。在设计中阅读大量的参考资料并且得到老师的指导由于能力有限在设计中难免有不足之处，恳请各位老师、同学批评指正。 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目给定的零件是C6140拨叉（见附图1）它位于车床变速机构中，主要其换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度。

（二）零件的工艺分析 CA6140拨叉共有两组加工表面： 1、这一组加工表面包括:A端面和轴线与A端面相垂直的花键底孔 2、这一组加工表面包括: 六个方齿花键孔，及Φ25mm花键底孔两端的2×75°倒角。 对于两组加工表面可先加工一组表面，再用专用夹具加工另一组表面。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 此次所设计的拨叉材料为HT200，根据材料成型工艺可知用金属型铸造。该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。因为生产纲领为大批量生产。因为零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，可不铸出。 毛坯零件图见附图2。 （二）基准面的选择 1、粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面。所以以Φ40的外圆表面为粗基准。 2、精基准的选择：为了保证定位基准和加工工艺基准重合，所以选择零件的左端面为精基准。 （三）制定工艺路线 工艺路线方案一： 工序一：铸造毛坯； 工序二：粗、半精铣左端面C面， 工序三：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角； 工序四：拉花键Φ25H7 工序五：粗、半精铣底面D面； 工序六：钻配作孔、螺纹孔； 工序七：粗、半精铣槽； 工序八：去毛刺； 工序九：终检，入库。 工艺路线方案二： 工序一：铸造毛坯；

机床夹具设计课程设计说明书(参考)

《机床夹具设计》 课程设计说明书课题: 缸底夹具设计 课题组长: 舒旦 指导教师:杨德良 湘潭职业技术学院 2009年5月

《机床夹具设计》课程设计任务书课题: 缸底夹具设计 内容： 1.零件图（CAD）1套 2.三维装配图（PROE）1张 3. 课程设计说明书1份 班级：机制07302班 组长：舒旦 同组人姓名：舒旦、黄小川 指导教师：杨德良 2009年5月

目录 序言 (4) 1、零件的分析 (5) 1.1 零件的作用 (5) 1.2零件工序图 (6) 1.3夹具二维装配图 (7) 2、夹具设计 2.1零件的工艺分析 (8) 2.2 定位和定位装置的设计 (8) 2.3 夹紧方案 (8) 2.4夹具体设计 (8) 2.5夹具体总图上的尺寸、公差和技术要求 (8) 2.6夹具精度分析 (9) 后记 参考资料

序言 机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后搞好进行一次预备训练。 其目的在于： （1）培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 （2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 对于我本人来说，希望能通过本次课程设计学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的机器制造业相对落后的局面探索可能的途径。 由于时间及水平有限，缺点和错误在所难免，恳请读者批评指正。