夹具座夹具课程设计

夹具座夹具课程设计（精选8篇）

夹具座夹具课程设计 篇1

本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。

夹具座的工艺规程及钻、攻2-M8螺纹的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。

目录

序言…………………………………………………………………1

一.零件分析 ……………………………………………………2

二.工艺规程设计…………………………………………………3 2.1确定毛坯的制造形式 ……………………………………3 2.2基面的选择传 ……………………………………………4 2.3制定工艺路线 ……………………………………………5 2.4确定切削用量及基本工时……………………………… 7

三 夹具设计 ……………………………………………………26

3.1问题的提出………………………………………………26 3.2定位基准的选择…………………………………………26 3.3切削力及夹紧力计算……………………………………26 3.4定位误差分析……………………………………………26 3.5钻套的设计………………………………………………28 3.6夹具设计及操作简要说明………………………………29

总 结………………………………………………………………31 致 谢………………………………………………………………32 参考文献 …………………………………………………………33

序 言

机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。

夹具座的工艺规程及钻、攻2-M8螺纹的工装夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

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一、零件的分析

夹具座共有八组加工表面，现分述如下：

1.320155面

2.105两侧面及32025面 3.6-Φ9孔、6-Φ13 4.32038面 5.32067面 6.6-M8螺纹深20 7.2Φ6锥孔 8.2-M8螺纹

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二.工艺规程设计

2.1 确定毛坯的制造形式

零件材料为HT150，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。

夹具体零件材料为 HT150，硬度选用260HBS，毛坯重约1Kg。生产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，2级精度组。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下：

1.320155面

320155面，表面粗糙度为Ra0.8，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=5.0mm.粗铣 单边余量Z=3.0mm 半精铣 单边余量Z=1.5mm 精铣 单边余量Z=0.4mm 磨削 单边余量Z=0.1mm 2.105两侧面及32025面

105两侧面及32025面，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=3.0mm.3.6-Φ9孔、6-Φ13孔

6-Φ9孔、6-Φ13孔的尺寸不大，采用实心铸造。4.32038面

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32019面，表面粗糙度Ra0.8，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=3.0mm.粗铣 单边余量Z=2.0mm 半精铣 单边余量Z=0.5mm 精铣 单边余量Z=0.4mm 磨削 单边余量Z=0.1mm 5.32067面

32067面，表面粗糙度Ra1.6，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=3.0mm.粗铣 单边余量Z=2.0mm 半精铣 单边余量Z=0.8mm 精铣 单边余量Z=0.2mm 6.6-M8螺纹深20 6-M8螺纹深20，螺纹尺寸不大，采用实心铸造。7.2Φ6锥孔

2Φ6锥孔，尺寸不大，采用实心铸造。8.2-M8螺纹

2-M8螺纹，螺纹尺寸不大，采用实心铸造。

9.其它表面均为不加工表面，砂型机器铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。

2.2 基面的选择的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，第 4 页

不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择重要表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面。因此，夹具座以32067的槽作为定位粗基准。

对于精基准而言，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，此处不再重复。

2.3 制定工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。

方案一 工序01：铸造 工序02：人工时效

工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面 工序04：铣105两侧面及32025面 工序05：钻6-Φ9孔、扩Φ9孔到Φ13 工序06：粗铣、半精铣、精铣32019面 工序07：粗铣、半精铣、精铣32067面

第 5 页

工序08：钻、攻6-M8螺纹深20 工序09：与件3配作2Φ6锥孔 工序10：钻、攻2-M8螺纹 工序11：磨320155面 工序12：磨32038面 工序13：去毛刺 工序14：检验至图纸要求 工序15：入库 方案二

工序01：铸造 工序02：人工时效

工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面 工序04：铣105两侧面及32025面 工序05：粗铣、半精铣、精铣32019面 工序06：粗铣、半精铣、精铣32067面 工序07：钻6-Φ9孔、扩Φ9孔到Φ13 工序08：钻、攻6-M8螺纹深20 工序09：与件3配作2Φ6锥孔 工序10：钻、攻2-M8螺纹 工序11：磨320155面 工序12：磨32038面 工序13：去毛刺 工序14：检验至图纸要求 工序15：入库

方案一与方案二的区别在于钻6-Φ9孔、扩Φ9孔到Φ13加工

第 6 页的先后，孔加工之后为后面工序的加工提供了定位基准，简化了夹具设计，减少了成本，提高了效率，故采用方案一，具体的加工路线如下 工序01：铸造 工序02：人工时效

工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面 工序04：铣105两侧面及32025面 工序05：钻6-Φ9孔、扩Φ9孔到Φ13 工序06：粗铣、半精铣、精铣32019面 工序07：粗铣、半精铣、精铣32067面 工序08：钻、攻6-M8螺纹深20 工序09：与件3配作2Φ6锥孔 工序10：钻、攻2-M8螺纹 工序11：磨320155面 工序12：磨32038面 工序13：去毛刺 工序14：检验至图纸要求 工序15：入库

2.4 确定切削用量及基本工时

工序01：铸造 工序02：人工时效

工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面 工步一：粗铣320155面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8，第 7 页

ap3.0mm，d060mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap3.0mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125663r/min d60按机床标准选取nw＝675r/min

vdnw1000606751000m/min127.2m/min

当nw＝675r/min时

fmfzznw0.24675540mm/r 按机床标准选取fm500mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l13.0mm，l23mm，则机动工时为

tmll1l2320332.415min nwf6750.2工步二：半精铣320155面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8, ap1.5mm，d060mm，v125m/min，z4。

第 8 页

2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap1.5mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125663r/min d60按机床标准选取nw＝675r/min

vdnw1000606751000m/min127.2m/min

当nw＝675r/min时

fmfzznw0.24675540mm/r 按机床标准选取fm500mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l11.5mm，l23mm，则机动工时为

tmll1l23201.532.404min nwf6750.2工步三：精铣320155面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8, ap0.4mm，d060mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量

第 9 页

1）决定铣削深度

ap0.4mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125663r/min d60按机床标准选取nw＝675r/min

vdnw1000606751000m/min127.2m/min

当nw＝675r/min时

fmfzznw0.24675540mm/r 按机床标准选取fm500mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l10.4mm，l23mm，则机动工时为

tmll1l23200.432.396min nwf6750.2工序04：铣105两侧面及32025面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合双面刃铣刀，刀片采用YG8, ap3.0mm，d080mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

第 10 页

切削工时：l320mm，l11.5mm，l23mm，则机动工时为

tmll1l23201.531.014min nwf16000.2工步三：精铣32019面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8, ap0.4mm，d060mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap0.4mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v10001251592.3r/min d25按机床标准选取nw＝1600r/min

vdnw10002516001000m/min125.6m/min

当nw＝1600r/min时

fmfzznw0.2416001280mm/r 按机床标准选取fm1200mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l10.4mm，l23mm，则机动工时

第 11 页

为

tmll1l23200.431.011min nwf16000.2工序07：粗铣、半精铣、精铣32067面 工步一：粗铣32067面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用YG8, ap2.0mm，d0100mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap2.0mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125398.1r/min d100按机床标准选取nw＝375r/min

vdnw10001003751000m/min117.8m/min

当nw＝375r/min时

fmfzznw0.24375300mm/r 按机床标准选取fm300mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l12.0mm，l23mm，则机动工时

第 12 页

为

tmll1l23202.034.333min nwf3750.2工步二：半精铣32067面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用YG8, ap0.8mm，d0100mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1）决定铣削深度

ap0.8mm

2）决定每次进给量及切削速度

根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出

fz0.2mm/齿，则

ns1000v1000125398.1r/min d100按机床标准选取nw＝375r/min

vdnw10001003751000m/min117.8m/min

当nw＝375r/min时

fmfzznw0.24375300mm/r 按机床标准选取fm300mm/r 3）计算工时

切削工时：l320mm，l10.8mm，l23mm，则机动工时为

第 13 页

tmll1l23200.834.317min nwf3750.2工步三：精铣32067面 1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用YG8, ap0.2mm，d0100mm，v125m/min，z4。2.决定铣削用量 1 为

tmll1l23200.234.309min nwf3750.2工序08：钻、攻6-M8螺纹深20 工步一：钻6-M8螺纹底孔Φ6.8 选用6.8mm高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6）

由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得f机0.28mm/r

Vc查16m/min（《切削》表2.15）n1000Vc10007.5r/min351.2r/min D6.8 按机床选取n=375r/min VcDn10006.837510008.（0m/min)

基本工时：tll1l2203.43min0.2514min nf3750.28总的工时：T=6t=1.509min 工步二：攻丝6-M8深20

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选择M8mm高速钢机用丝锥

f等于工件螺纹的螺距p，即f1.25mm/r

Vc机7.5m/min

n1000Vc10007.5r/min341.2r/min D8 按机床选取n=375r/min 基本工时：tll1l2200.63min0.0503min nf3751.25总的工时：T=6t=0.302min 工序09：与件3配作2Φ6锥孔

1、加工条件

加工材料: HT150，硬度200~220HBS，铸件。

工艺要求：孔径d=6mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷却。机床：选用Z3025钻床和专用夹具。

2、基本工时：tll1l2190.63min0.0482min nf3751.25总的工时：T=2t=0.096min 工序11：磨320155面 工件材料：灰铸铁HT150 加工要求：磨320155面

机床：平面磨床M215A

刀具：砂轮

量具：千分尺（1）选择砂轮

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见《工艺手册》表4.8—2到表4.8—8，则结果为

WA46KV6P350×40×127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）（2）切削用量的选择

砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s

轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程)

工件速度Vw =10m/min

径向进给量fr =0.015mm/双行程（3）切削工时

tm 2 L b Zb k1000 v fa f

《工艺手册》

式中L—加工长度，L=320mm Zb——单面加工余量，Zb =0.1mm

K—系数，1.10

V—工作台移动速度（m/min）

fa—— 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）

fr——工作台往返一次砂轮径向进给量（mm）3201101.10.051.291min tm 

100010200.015工序12：磨32038面 工件材料：灰铸铁HT150 加工要求：磨32038面

机床：平面磨床M215A

刀具：砂轮

量具：千分尺（4）选择砂轮

见《工艺手册》表4.8—2到表4.8—8，则结果为

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WA46KV6P350×40×127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）（5）切削用量的选择

砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s

轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程)

工件速度Vw =10m/min

径向进给量fr =0.015mm/双行程（6）切削工时

tm 2 L b Zb k1000 v fa f

《工艺手册》

式中L—加工长度，L=320mm Zb——单面加工余量，Zb =0.1mm

K—系数，1.10

V—工作台移动速度（m/min）

fa—— 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）

fr——工作台往返一次砂轮径向进给量（mm）3201101.10.051.291min tm 

100010200.015工序13：去毛刺 工序14：检验至图纸要求 工序15：入库

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三、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。有老师分配的任务，我被要求设计工序10：钻、攻2-M8螺纹的夹具设计，选用机床：Z525立式钻床

3.1、问题提出

本夹具主要用来钻、攻2-M8螺纹，生产批量：中大比量，钻、攻2-M8螺纹与其他面没有任何位置度要求，设计时主要考虑效率上。

3.2 定位基准的选择

以加工后的Φ9孔和320155的端面作为定位基准进行定位。

3.3定位元件的设计

本工序选用的定位基准为二孔、一平面定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对一面两销进行设计。

3.4切削力和夹紧力的计算

1、由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由《切削手册》得：

钻削力 F26Df0.8HB0.6 式（5-2）钻削力矩 T10D1.9f0.8HB0.6 式（5-3）式中：D10.5mm

T1010.51.90.200.81740.646379Nmm

2、夹紧力的计算

选用夹紧螺钉夹紧机 由Nf1f2KF

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其中f为夹紧面上的摩擦系数，取f1f20.2

5F=Pz+G G为工件自重 N

螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为  [s]=3.5~4 取[s]=4 得 120MPa

F3551.4N f1f2s

s4FH2dc22.8 满足要求

1.34Ndc215MPa

经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，3.5:定位误差分析

(1)移动时基准位移误差jy

jyd1D1X1min（式5-5）

式中： d1 ———— 圆柱销孔的最大偏差

D1 ————圆柱销孔的最小偏差

1min ————圆柱销孔与工件Φ9孔最小配合间隙

代入（式5-5）得： jyd1D1X1min=0.019+0-0.015 =0.004（mm）

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(2)转角误差

dD1X1mind2D2X2min tg1

2L（式5-6）

式中： d1 ———— 圆柱销孔的最大偏差

D1 ————圆柱销孔的最小偏差

1min ————圆柱销孔与定位销最小配合间隙

d2 ———— 削边销孔的最大偏差

D2 ———— 削边销孔的最小偏差

X2min ———— 削边销定位孔与定位销最小配合间隙

其中：X2min2(LxLgX1min)2 则代入（式5-6）得：

tg0.01900.0150.01500.010.0000622

247则： 0.00006219

3.6夹具设计及简要操作说明

本工件采用圆柱销定位，通过圆柱销和工件的过盈配合来固定工件，通过一削边销防止工件转动，这们工件被完全定位。这样操作更加简单，迅速，特别适合大批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求

装配图附图如下：

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夹具体附图如下

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总 结

课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入毕业设计打下了好的基础。

课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。

第 22 页

致 谢

这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了课程设计。

这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

第 23 页

参 考 文 献

1.切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年

2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年

3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年

4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年

5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月

6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年

夹具座夹具课程设计 篇2

关键词：空气座,柔性夹具系统,精度,效率

笔者以对外服务产品空气座生产加工为研究对象, 设计加工其柔性夹具系统, 进行了图纸设计、系统功能原理的校验、组装系统的零部件加工、柔性夹具系统的组装、系统动作的实现与调整、系统的再设计等, 并应用这个系统装夹座体进行加工, 对加工好的空气座进行质量检验。经检验, 该夹具系统达到了设计目的。产品的精度及互换性虽然达到对方要求, 但生产率及产品尺寸不一致导致的精度问题一直满足不了对方要求, 影响因素主要有:产品的毛坯形状不规则, 导致每个座体加工前都要对刀, 夹具调整时间较长;装夹座体, 人工劳动量大;产品的毛坯尺寸一致性不好, 导致精加工时要求部位的精度不易控制。

1 空气座夹具改进前的工作原理

图1为空气座实体装夹示意图, 工件先被装在平板上 (定位元件已固定位置) 以实现定位, 之后通过两边的压板进行座体压紧, 再启动设备进行加工。

图2、图3分别为空气座体零件图及其工作原理装夹示意图, 通过分析, 加工同一类型工件, 座体定位面 (原毛坯面) 的精度影响了座体加工之后的加工部位相对其他部位的尺寸精度, 这是因为在数控机床上对刀结束后, 同类其他待加工工件不再对刀。如图4所示, 如果y向定位面的尺寸误差为&y, 则座体加工之后的y尺寸就变为y+&y。欲使尺寸保持不变, 则需要重新根据此情况对刀, 这样做, 一是效率降低, 二是必须专门检查哪一个产品有误差, 并根据误差调整加工坐标系原点。X向同理。根据图3可知, 人工手动分别对4个夹紧元件进行操作, 人工辅助时间较长, 体力劳动强度大。

2 空气座夹具改进后的工作原理及应用

为了解决尺寸精度与效率问题, 采用图5所示的装夹原理, 座体放在支撑板上之后, 摇动手轮, 让传动轴座体先被X向定位块1, 2定位, 再被Y向定位块1, 2定位;继续摇动手轮, 座体即被夹紧机构自动夹紧。

此机构的优点:

(1) 座体被放到支撑板上之后, 通过摇动手轮一个动作, 即实现定位、夹紧, 装夹方便, 人工劳动强度轻。

(2) X, Y向的定位机构同时对座体进行定位, 即对称定位。X向的两个定位块同时对座体的两个毛坯面进行定位, 之后Y向的两个定位块同时对座体的两个毛坯面进行定位, 该方式最大的优点是把图4中 &x, &y的误差均匀化, 即x, y尺寸把毛坯的误差平均化, 以使座体尺寸精度和形位精度向要求精度方向逼近。只要工件规格相同, 一次对刀就能解决所有座体的对刀问题。

(3) 该机构是通过一个手轮动作实现工件的定位及夹紧, 操作方便。

组装完成图5所示机构之后, 发现通过一个手轮实现座体的定位与夹紧, 机构动作不顺畅, 原因是零部件的制造精度、支撑板的精度不高。因此, 为保证图5动作可靠, 要极大提高零部件的制造精度, 并保证支撑板在长期使用过程中不变形, 这些实现起来成本较大。针对此现象, 采用图6所示机构, 在X向增加一个手轮。即摇动Y向手轮, 座体先Y向定位;之后再摇动X向手轮, 座体先被定位, 再被夹紧。这样就简化了中间机构, 实现了该夹具系统的功能。

3 本研究与实践过程中解决的关键问题

3.1 系统功能原理设计方面

X和Y两个方向的传动系统, 既实现工件的定位, 又实现工件的夹紧。初始设计时:一个Y向手轮实现X和Y两个方向的定位, 夹紧。更新设计后:设置两个手轮, 一个Y向手轮实现Y向定位, 另一个X向手轮实现X向定位及工件的夹紧。

3.2 机械加工夹具系统零部件方面

伞形齿轮形状复杂、模数小, 需要专用设备加工, 图纸设计好后, 采取外协方式。

支撑板件有两个功能:一是定位, 二是支撑并连接工件与机床。本支撑板尺寸大, 在V1060设备上加工需要二次定位与夹紧。

3.3 零件图纸CAD化与计算机仿真技术结合

所有零件用solid edge软件造型, 通过该软件模拟仿真装配过程, 检查零件结构设计是否合理、机构运转是否正常等, 为实物顺利装配奠定基础。

3.4 安装、调试整个系统方面

由于所有零部件是按图纸进行加工的, 在实际装配中存在一些配合上的误差、动作实现不精确, 所以对部分原设计进行了必要改动, 对一些零件进行了钳工修配等。

4 结束语

通过“空气座柔性夹具系统设计及应用”的研究与应用, 技术层面上满足了生产要求的特点;教学研究层面上, 体现了“产学”结合的特点。柔性夹具系统集设计、零部件加工、装配、调试、原材料和标准件采购及工件加工于一体的工艺过程, 把生产过程与教学过程紧密结合, 加深了对外技术服务的过程理解, 对基于工作过程教学模式的开展奠定了基础。

参考文献

[1]华茂发.数控机床加工工艺[M].北京:机械工业出版社, 2005.

[2]燕山大学.机床夹具设计手册[M].上海:上海科学技术出版社, 2002.

浅谈机床夹具课程教学的有效性 篇3

关键词：机床夹具 课程教学 有效性

对于机械加工行业来说，机床、夹具、刀具以及测量工具是进行零件加工的四大要素，其中夹具属于机床加工中的工艺装备，直接关系到机床的技工精度。因此夹具课程一直是机械类专业学生必须要掌握的专业性课程，但是受中职院校学生综合素质水平的影响，机床夹具课程在教学过程中遇到的难度非常大，学生的学习兴趣不高，很难实现教学质量的提升。下面就中职院校机床夹具课程的教学有效性的提升，给出自己的几点意见和建议。

一、通过问题设置，提高学生学习兴趣

传统情况下对于机床夹具的教学，教师上来就讲各种原理，学生学习起来非常枯燥。特别是中职院校的学生，他们认为自己只要掌握机床的操作知识就可以了，学不学夹具的理论根本无所谓，导致他们在夹具课程中听讲的积极性较差。为此教师要想提高机床夹具课程教学的有效性，首先要解决的一个问题就是学习兴趣。

这就要求教师在进行课程讲解之前，根据本节课所要讲解的知识设置相应的问题，激发学生进行探究的兴趣。如夹具课程中比较典型的一个知识是零件的定位原理，在上课之前教师可以拿一些零件让学生寻找一定的方法，将零件的运动限制为一个或者几个。在这个过程中学生肯定会进行多次尝试，同时也会出现很多问题。这时教师可以引入6个自由度的概念，然后讲解如何通过定位实现对零件不同数量自由度的限制问题。整个讲课过程中，通过问题的层层设置和解答，不断满足学生进行探索的好奇心。这样一个零件自由度问题就得到了很好的解决，学生学习起来也会感到非常快乐和有趣，自然就会达到较好的教学效果。

二、通过小组讨论，充分发挥学生的创新性思维

素质教育的实施，强调教师在教学活动中的主导性，要求教师将课堂真正还给学生，实现学生创新能力的培养。只有这样学生才能够真正掌握学习的方法，才能够真正体会到学习的快乐。如在进行夹紧力确定原则时，教师可以将班内的学生分成若干个小组，一般每个小组由6～7名成员组成。然后教师为每个小组发放一个零件模型，要求各个小组讨论应该采用的夹紧方案。这样学生就会努力回忆自己学习过的相关知识，并且通过查找相关资料得到具体的解决方案。

职业院校中的学生理论性较差，但是其思维比较活跃，通过讨论可能得到的方案多种多样。这时候教师就要起到引导的作用，首先对学生提出的方案给予充分的肯定，然后引导学生认识到其方案中存在的不足之处，鼓励其小组对其方案进行进一步的优化。最后每个小组将自己的方案和得到的夹紧力确定的原则总结到一张纸上，并且张贴到黑板。各个小组可以对其他组的方案进行对比和总结，从而确定应该选择的最佳夹紧方案。对于各个小组给出的方法，教师要给予多方面的评价，从其方案的合理性、小组成员的参与性以及方案讲解过程中的表述语言等等，实现对学生的综合性评价。同时教师还可以让学生对自身存在的问题进行分析，以实现其更好的进步。

如在教学过程中，教师可以为学生准备两个V形架和一个圆柱，为学生讲解V形架在零件定位中的应用。首先教师让学生将圆柱放置在一个V形架上，这时圆柱出现了一定的倾斜现象，如下图（a）所示。这时教师不要直接为学生讲解造成这种现象的原因，而是向学生提出疑问，让各个小组的学生对现象产生的原因进行探讨。然后教师让学生将第二块V形架放在圆柱体的下面，如下图（b）所示。此时圆柱体不会再出现任何倾斜现象，通过这两种现象的对比，学生对夹具课程中所讲自由度会有更深的理解。前一种现象的主要原因是由于圆柱体在该方向上的自由度没有被限制住，圆柱还能够绕此方向进行旋转运动。后一种则是由于圆柱体在该方向上的旋转自由度被完全限制，不能够再绕此方向进行旋转。通过讨论，学生能够对长V形架对圆柱体自由度的限制的情况有更好的理解。

整个教学过程中，学生跟随教师的思路一步步进行，充分调动了学生的参与性，该方法还在很大程度上培养了学生的创新性思维，促进了学生的长久发展。

三、运用多种现代化的教学手段

夹具中的很多内容非常抽象，学生对生产实践的接触较少，教师在讲解过程中往往花费很大的力气，学生还是对其内部结构和工作原理难以理解。因此教师在教学过程中要充分利用各种现代化的教学手段，如多媒体或者虚拟教学，将课堂上所要讲解的内容制作成三维动画形式，在讲课过程中利用多媒体为学生演示其工作原理。如在进行铰链四杆机构一节知识的讲解过程中，教师可以利用动画向学生展示四杆机构独有的急回特性以及死点位置，学生能够清楚地看到其动态效果，提高对该知识点的理解能力。

四、增加实践环节

机床中夹具中使用的原理都是源于生活和生产，因此教师在进行课程讲解过程中要做到理论和实践的结合。特别是中职院校学生，他们对理论知识的兴趣较低，在学习过程中的重视程度不够，但是对于实践性课程，他们的兴趣较高，参与的积极性较强。所以教师要为学生创造各种机会，学生通过亲自动手实现对所需理论知识的理解和加深。如在进行典型机床夹具一节时，教师可以带领学生到实习车间进行参观，让学生了解当前机床中使用的夹具类型和特点。

通过观察，学生能够清楚地看到夹具和机床主轴之间的连接情况，从而明确夹具使用时必须要确保其旋转轴跟主轴一致的结论。如果出现夹具结构不平衡现象，可以通过增加配重等方式得到改善。这样教师在课堂上需要花费较大时间和精力进行讲解的东西，在实习车间可以非常轻松地讲完，而且学生的学习兴趣较高，有利于学生感性认识的形成。这时教师再将学生带回，在课堂上对本节课所讲知识进行总结，能够达到事半功倍的效果。

另外，教师可以根据教学内容，让学生设计一些简单的夹具，让学生能够将所学知识成功应用到实践过程中，增强学生的成就感，激发他们进一步学习的信心和兴趣。如每年学校都会让学生在金工实习阶段，自行制作机床钻孔时所用的夹具。

五、小结

机床夹具设计课程是中职院校机械专业学生的专业性课程，具有较强的抽象性。调查中我们发现，教师在教学过程中普遍采用传统的教学方法，学生的接受能力较差，不能够达到预定的教学目标。为了能够确保课程教学的有效性，必须要进行教学改革。笔者根据自己多年的教学经验，对教学过程中可以采取的措施进行了探讨，如可以通过问题设置，激发学生兴趣；小组讨论，培养学生的创新意识；运用多种现代化的教学手段以及理论和实践相结合的方法。另外教师在教学过程中要充分考虑中职院校学生学习的特点，采取合适的教学方法，从而确保机床夹具课程教学的有效性。

参考文献：

[1]仇煌磊.从机床夹具设计探讨如何提高零件加工品质[J].装备制造技术，2013（7）.

[2]黄淑芳，陈伟珍.高职“机床夹具设计与应用”项目化改革的实践[J].中国电力教育，2012（32）.

[3]梁伟文.复杂零件斜面斜孔加工的夹具设计[J].中国制造业信息化，2011（12）.

[4]林平.车床切削加工夹具设计存在问题及其解决方法[J].华章，2011（8）.

夹具课程设计说明书完整版 篇4

洛阳理工学院

课程设计说明书

课 程 名 称 机械制造装配设计

设 计 课 程 钻床夹具设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 B120234 姓 名 朱文换

学 号 B2023402

2014年01月03日 洛阳理工学院

课 程 设 计 任 务 书

机械械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业 学生姓名 朱文换 班级 B120234 学号 B12023402 课程名称： 机械制造装配设计 设计题目： 钻床夹具设计

课程设计内容与要求：

设计内容：

1、钻床夹具装配图一张

2、夹具体零件图一张

3、产品零件图一张

4、课程设计说明书一份

设计要求：

1、设计（装配图按夹具要求设计，相关的配合尺寸要标明，在说明书中要有夹具定位计算，夹紧等方案的选择）。

2、零件图要符合工程图的根据要求，图纸的标题要有材料。

设计（论文）开始日期 2013 年 12月23日 设计（论文）完成日期 2014年 01月03日

指导老师: 张洪涛 洛阳理工学院

课 程 设 计 评 语

机械械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业 学生姓名 朱文换 班级 B120234 学号 B12023402 课程名称： 机械制造装配设计 设计题目： 钻床夹具设计

课程设计片篇幅：

图 纸 共 3 张

说明书 共 17 页

指导老师评语：

年 月 日 指导老师： 洛阳理工学院

目 录

序 言----------------------------

4一、专用夹具设计-----------5

1、设计前的准备工作---5（1）、明确工件的年生产纲领----------------------5（2）、熟悉工件零件图和工序图-------------------5（3）、加工方法---------6

2、总体方案的确定------6（1）、定位方案的选择、比较、确定-------------6（2）、定位精度分析---7（3）、夹紧机构的选择7（4）、导向装置的确定8（5）、夹具体------------9

3、绘制夹具装配图---11（1）、制图比例的选择----------------------------11（2）、定位、夹紧、导向，夹具体绘制-------11

二、夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件-------12

1、夹具装配图上标注的尺寸----------------------12

2、夹具装配图上应标的公差配合-----------------12

3、夹具装配图上应标注的技术要求--------------12

三、夹具零件图上应标注的尺寸和技术条件------13

1、夹具零件图上标注的尺寸----------------------13

2、夹具零件图上应标注的技术条件和技术要求------------------------------13

四、方案设计论证--------14

1、设计思路-----------14

2、设计方法与结果--14

五、设计心得--------------15

六、致谢--------------------16

七、参考文献--------------17 3 洛阳理工学院

序言

机械制造工艺学课程设计是在我们学习了技术基础课和大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在大学的学习中占有十分重要的地位。本次课程设计以钻床夹具为设计题目，更是考虑到夹具在现代生产中的广泛应用。

钻床夹具（简称夹具）是在机械加工中使用的一种工艺装备，他的主要功能是对别加工工件的定位和夹紧。通过定位，使个加工工件在夹具中占有同一个正确的加工位置；通过夹紧克服加工中存在的各种作用力，使这一正确的位置的到保障，从而使加工过程得意顺利进行。因此，工艺人员的一项日常工作就是设计专用夹具。

夹具作为机械制造业举足轻重的工艺装备，主要表现在能够保证机械加工质量、提高生产效率、降低生产成本、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化和流水线生产。夹具一般由定位装置、夹紧装置、夹具体及其它装置或元件所组成。它在实际生产中的作用也仍旧是将工件定位，以使加工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。在机床上加工工业零件时，必须用夹具装好固定所要加工工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已规定好的位置上可靠地固定，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。其主要功能就是完成工件的装夹固定工作。工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。所以，对于夹具的设计练习对于现代生产设计是十分必要的。

关键词： 装备

夹紧

设计

制图 洛阳理工学院

一、专用夹具设计

1、设计准备工作

（1）、明确工件的年生产纲领

它是夹具总体方案确定的依据之一，它决定了夹具的复杂程度和自动化程度。由于本次设计为小批量生产，所以夹具设计自动化要求不高，因而采用立式钻床钻削加工。

（2）、熟悉工件零件图和工序图

工件图应该无遗漏地给出制造零件所需的全部信息，包括几何形状、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度要求、材料和热处理要求、其他特殊技术要求等。

该工件的工件图如图1-1所示：

图1-1 零件图

已知该工件的材料为HT200，加工C面上的孔(其它工序已经加工完成)。

洛阳理工学院（3）、加工方法

了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体方案、操作、估算夹紧力等方面必不可少的。根据加工要求，本道工序的内容是钻C面上的孔，采用立式钻床钻削加工。

2、总体方案的确定

（1）、定位方案的选择、比较、确定

根据本工序的工序内容及加工精度要求，按照六点定位原理和本工序的加工精度要求，拟定几种具体的定位方案和定位元件，并选出最佳方案。

按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。本次设计虽然为小批量生产，但也需要考虑夹具零件的互换性。所以暂定如下两种定位方案：

第一方案：采用一面两销且取甲面为定位面，Φ30H7孔用短圆柱销定位，Φ15孔用固定圆柱销定位，很明显出现了“过定位”，不符合定位要求。第二方案：定位方式仍为一面两销，甲面用大平面，但Φ30H7孔采用固定短圆柱销定位，侧面Φ15孔用浮动菱形销定位，限制工件六个自由度度。综上所述，这次设计采用第二种方案，限制工件六个自由度。（2）、定位精度分析

由于工件的中心距允许偏差为39±0.2mm，而允许误差由三部分组成，其中定位误差为其中之一，另外有对刀误差，安装误差，根据机械设计相关要求，定位误差不能超过允许误差的1/3，所以，首先分析能引起定位误差的因素： 1)、工件定位孔Φ30H7与短圆柱销Φ30k6之间的配合为过渡配合，它们之间产生的定位误差很小，可以忽略不计。

2)、定位销固定板上的定位孔Φ20H7与短定位销Φ20k6之间的配合为过盈配合，它们之间产生的定位误差很小，也可以忽略不计。

洛阳理工学院 3）、菱形销Φ15H7与工件孔Φ15h6之间的间隙虽然会对工件造成转动方向的影响，但是转动轴心与加工孔轴心方向一致，所以即使有误差，也不会影响工件的钻削加工精度，所以此项也可忽略不计。

4）、夹紧固定板与夹具底座之间以螺钉销钉连接，两接触面均为3.2的粗糙度，故夹紧固定板与夹具底座之间的误差很小，亦可忽略不计。

5）、B面定位销固定板与夹具底座之间以螺钉销钉连接，两接触面均为3.2的粗糙度，故B面定位销固定板与夹具底座之间的误差很小，亦可忽略不计。综上所述，满足加工精度要求。（3）、夹紧机构的选择、比较、确定

1）、夹紧力的方向：

夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。所以，本次夹紧力选择垂直于工件定位面。2）、夹紧力的作用点：

夹紧力的作用点应选择在定位元件支承点的作用范围内，以及工作刚度高的位置。确保工件定位准确、不变形。所以，本次加进了的作用点选择在工件上与定位面平行，切间距适中的面上，具体位置见如下图：

图1-2 夹紧力的作用点位置

洛阳理工学院 3）、选择夹紧机构：

在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：

①安全性 夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止以外伤及夹具操作人员。②手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。③夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。④手动夹紧机构应操作灵活、方便。

确定夹紧力的方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，估算夹紧力大小，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一些修改。夹紧方案选择了对称联动夹紧机构。如下图所示：

图1-3 对称联动夹紧机构 洛阳理工学院（4）、导向装置的确定

导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择，为提高加工效率，便于替换，选择快换导向套加工工件。如下图所示：

图1-4 快换钻套

（5）、夹具体

夹具体是夹具的基础体，它将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体，并通过它将夹具安装到机床上。它的结构形状及尺寸大小，取决于加工工件的特点、尺寸大小，各种元件的结构和布局，夹具于机床的连接方式，切削力、重力等大小的影响。

夹具体应满足以下几点计算要求：

1、应有足够的强度和刚度。

2、力求结构 洛阳理工学院 简单及装卸工件方便。

3、结构工艺形好。

4、排屑切屑要方便。

5、在机床上安装稳定可靠。

6、具有适当的精度和尺寸稳定性。

夹具体毛坯可以分为四类：

1、铸造夹具体。铸造夹具体如图1-5（a）所示。

2、焊接夹具体。焊接夹具体如图1-5（b）所示。

3、锻造夹具体。锻造夹具体如图1-5（c）所示。

4、装配夹具体。装配夹具体如图1-5（d）所示。

（a）

（b）

（c）

（d）

图1-5 夹具体毛坯的类型

所选夹具体零件示意图如图1-6所示：

图1-6 夹具体 洛阳理工学院

3、绘制夹具装配图（1）、制图比例的选择

根据夹具整体结构，考虑到夹具的总体尺寸，选择制图比例为1:1，绘图时需要把工件视为透明体，用双点划线画出轮廓，同时画出定位面、夹紧面和加工表面，其他无关表面可以省略。（2）、定位、夹紧、导向，夹具体

画出定位元件和导向元件，按夹紧状态画出夹紧元件或机构，必要时可用双 点划线画出松开位置时的夹紧元件的轮廓，画出夹具体，其他元件或机构，以及上述各元件与夹具体的联结，使夹具形成一体，标注必要的尺寸，配合和技术条件。

装配图示意图如图1-7所示：

图1-7 夹具体装配图 洛阳理工学院

二、夹具装配图上应标注的尺寸，公差配合和技术条件

1、夹具装配图上标注的尺寸

1）夹具外形轮廓尺寸，长、宽、高分别是256mm、192mm、192mm。

2）夹具体的侧面到加工面的中心距离是98±0.2mm。

2、装配图上应标的公差配合

钻套与衬套之间的配合是过渡配合Φ25H7/h6，衬套与钻模板之间的配合是过盈配合Φ35H7/r6，菱形销与套筒之间的配合是过渡配合Φ15H7/h6，短圆柱销与工件之间的配合是过渡配合Φ30H7/k6。

3、装配图上应标的技术要求

1）、压块相对于A面的平行公差在全长上不大于0.04mm； 2）、钻套的中心线相对A面的垂直度在全长上不大于0.04mm； 3）、菱形块轴向对于定位孔轴向的同轴度在全长上不大于0.04mm； 4）、零件

2、零件5和零件19由钳工配做加工完成。洛阳理工学院

三、夹具零件图上应标注的尺寸和技术条件

1、夹具体零件图上应标注的尺寸

1）、零件图中应正确、完整、清晰、合理地注出制造夹具体零件所需的全部尺寸，夹具体的长、宽、高分别是256mm、192mm、192mm。

2）、标注的尺寸应满足设计和加工工艺的要求；

2、夹具体零件图上应标注的技术条件和技术要求

1）、零件图中必须用规定的代号、数字和文字简明地表示出在制造和检验时所应达到的技术要求；

2）、此设计中：夹具体上表面相对甲基准面的平行度是0.04mm，侧面与大平面接触的面相对甲基准面的垂直度是0.04mm。

3)、夹具体零件图应标注的技术要求

(1)、铸件经时效处理，未标注圆角为R3~R5；

(2)、铸件不应有砂眼和气孔，孔和底面不应有疏松等铸造缺陷。夹具体零件示意图如图3-1所示：

技术要求1.铸件经时效处理，未注圆角R3~R52.铸件不应有砂眼、气孔，孔和底面不应有疏松等铸造缺陷

图3-1 夹具体零件图 洛阳理工学院

四、方案设计论证

1、设计思路

1）、根据待加工工件的需要，选择加工机床，应选用立式钻床钻削加工比较合理。

2）、因为工件主要定位部分为Φ30mm和Φ15mm的圆孔，所以可以用一面两销定位，满足六点定位原理。

3）、将定位元件先固定夹具体上，然后利用一面两销把工件定位后，可利用对称联动机构来对工件进行夹紧，工件的夹紧力的方向垂直与工件的轴线方向。

2、设计方法与结果

1）、对工件的加工要进行分析，已知工件上钻C面上的孔，根据工件的形状和加工要求和零件的生产纲领，此处采用立式钻床比较合理。

2）、根据六点定位原理，选用一个短圆柱销、一个菱形销以及一个大平面定位，正好满足六点定位原理，由于限制了六个自由度，所以只需要将工件夹紧就可以进行加工了，在垂直方向上进行夹紧，考虑到操作方便的问题，此次夹紧选用对称联动机构夹紧。

对整个定位、夹紧方案综合分析得出：定位方案符合六点定位原理，夹紧方案夹紧稳定，所以此夹具设计可行。洛阳理工学院

设计心得

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前的一个必不可少的过程。在老师和同学的共同努力下，使我在有限的时间内完成了夹具课程设计。通过这次的课程设计，使我养成了认真、谨慎、遇到困难冷静的态度。课程设计的过程中遇到同学们通过查资料也解决不了的东西，但是在老师的细心指点下，同学们都能迎刃而解。通过这次课程设计把我们所学的理论知识运用到实际中来，使我对理论知识有了更深层次的了解，理论联系实际使我所学到的理论知识更加牢靠，同学们学会了对于不同的待工件设计不同的夹具，对于夹具的各种标准件都学会了如何查标准件手册、如何使用它们以及怎样合理的选择方案。通过这次的课程设计，让我学到了许多的知识，从工件图到产品的最终的应用的整个流程，从查资料到最终方案的确定，要经过夹具体的选择，定位的选择，和加紧装置的确定，以及误差的确定到精度的要求，每一步都要自己经过大量的查阅资料，遇到困难的时候，老师和同学认真细心的给我讲解，使我轻松了许多，也学会了团结友善的处世态度。洛阳理工学院

致谢

本课程设计是在老师的指导下完成的，衷心感谢老师的悉心指导以及在生活上给予的关心和帮助。张老师以渊博的学识、高度的责任感使我不仅在学术上受益匪浅，而且言传身教，以其高尚的人格教导了我做人的道理。在此课程设计完成之际，谨向张老师表示最衷心的感谢！

同时，我深深感谢我们机械工程系的领导和老师以及传授我知识和学习方法的外系老师，我在思维方法、学习态度和工作作风方面得到的进步都受益于您们的指导和影响；对我能顺利完成课程设计给予了很大的帮助。

在张老师的耐心指导下，我的课程设计收获了很多，把我四年所学的东西进行了一个大整合。实践联系理论及实际中会遇到的问题，都给我们指了出来。从而使我的课程设计不断的优化。

经过本次的课程设计，我学会好多书本上面没有的知识。这次的设计在张老师的耐心的指导下，使我的设计更加与实际相结合，最后再次衷心的感谢张老师在本次设计中给予的指导和帮助!

洛阳理工学院

参考文献

1.赵雪松 《机械制造装备设计》 武汉：华中科技大学出版社，2011.1 2.孙恒 《机械原理》 北京：高等教育出版社，2000.8 3.吴拓 《简明机床夹具设计手册》 北京：化学工业出版社，2010.4 4.李名望 《机床夹具设计实例教程》 北京：化学工业出版社，2009.9 5.陈立德6.王先逵7.喻子建8.张玉 9.成大先10.高小康

《机械制造装备设计课程设计》《机械制造工艺学》 《机械设计习题与解析分析》 《几何量公差与测量技术》 《机械设计手册》 《互换性与测量技术》

夹具座夹具课程设计 篇5

机械制造基础课程设计

设计题目：设计“CA6140车床拨叉”零件03的机械加工工艺及18H11槽粗精铣夹具

班

级：

学

生： 指导教师：

2010.9.24

课程设计说明书

目录

一 序言……………………………………..4 二 设计题目………………………………..4 三 设计要求……………………………….4 四 设计内容………………………………..4 五 零件分析………………………………..5

（一）零件的作用……………………………5

（二）零件的工艺分析………………………6 六 工艺规程设计…………………………..7

（一）确定毛坯的制造形式…………………7

（二）基面的选择……………………………7

（三）制定工艺路线………………………….7

（四）机械加工余量工序尺寸及

毛坯的确定………………………………9

（五）确定切削用量及基本工时……………10 七 夹具设计………………………………..18

（一）问题的提出………………………….18

夹具设计心得体会 篇6

两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．

通过这次夹具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次输出轴夹具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了输出轴夹具设计等课程所学的内容，掌握输出轴夹具设计的方法和步骤，掌握输出轴夹具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。

在这次设计过程中，体现出自己单独设计夹具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢我们的老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样.这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。

同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。

由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。

十、设计心得

本次的《机械制造工艺》课程设计让我又重新温习了书本上的内容，我明白了不论什么时候不管干什么事总是离不开书本，不管什么时候从书上我们总可以找得到我们想要的东西。书上的东西永远是基础的，而基础正是向更深的领域迈进，没有这个基础我们永远都不会享受到成功的喜悦。这次的设计我基本上是满意的，因为这是我和本组同学共同完成的这次设计。在此之前我总是莫名其妙感到茫然，不知道从何下手。或者是产生了干脆抄袭别人的想法，但是这一次彭老师制定的这个计划，每个星期都要询问我们的进度，这样子我感觉从一定程度上避免了同学不自己动脑的坏习惯，虽然杜绝不掉，但是我相信经过这次的课程设计后会有更多的同学愿意自主的完成自己的作业和老师分给他们的任务。而不再愿意抄袭别人的，至少我不会了。通过这次的课程设计使我明白了一个良好的设计思路往往可以省掉一大半的时间，所以我感觉今后不论设计什么，一定要在设计思路上下工夫，哪怕前期很慢很慢，但是一旦有了思路那么后期的制作就会势如破竹，会节省很大一部分的时间的。所以我建议同学们以后一定要在这方面下工夫。还有在绘制各种零件图或毛坯图的时候，一定要细心不能马虎一点，因为这些图都比较烦琐，所以必须一步一步来，不可贪图方便。

本次的课程设计，老师要求得很严格，但是老师为了辅导我们不懂的问题不厌其烦的把我们不懂的问题讲了一遍又一遍，真的很感谢老师为我们这么的尽心和尽责。我们一定不会辜负老师的期望，一定会努力的学好每一门知识，不能有骄傲和自满的情绪。更加努力的完善和充实自己，为自己的美好明天努力奋斗。

在最后仍然要再次谢谢老师对我们辛勤的辅导，我们一定不会辜负您的期望，请您放心。

夹具座夹具课程设计 篇7

近年来, 我国机械制造工业获得了飞跃性发展, 整个制造技术不断升级, 机械制造与相关接近专业应不断改进人才培养模式、全面提升人才培养规格, 以适应机械制造企业的人才需求。

先进制造技术在各制造领域不断推广和应用, 急需大量掌握加工技术及工装设计的高素质技术技能型人才。为了紧密对接机械装备制造产业, 学校必须根据机械制造企业对加工制造一线岗位的职业能力要求重构课程体系, 实时引入新技术、新工艺, 整合教学内容, 提高技能型人才的培养质量。

以行动为导向, 设计教学情境, 改革教学模式, 并将职业规范、职业道德等融入专业教学全过程。继续推进理论教学与实践教学的深度融合, 增加理实一体化课程的比例, 加强实践教学场所的建设。教学管理与生产现场管理接轨, 加强学生的职业素养。进一步深入教学评价体系的改革, 建立健全以职业能力和岗位操作能力为核心的教学评价体系。因此, 把纯理论课《机床夹具设计》改为理实一体化教学课符合当前高职教育研究与改革发展的需要, 符合当前市场对高职机械制造及相关专业人才培养质量要求的需要, 具有较强的现实意义。

1 课程标准的制定

1.1 课程的性质及任务

本课程是机械制造及相关专业的一门专业课程。是依据机械装备、工程机械、机床、汽车等制造企业中工装夹具设计与制造 (维护、维修) 等职业岗位群的任职要求而设计。本课程的主要任务是让学生掌握典型机床夹具的组成和工作原理及基本知识内容, 掌握机床夹具装调的基本方法, 掌握专用机床夹具设计步骤的基本方法等内容。

1.2 课程教学目标

1.2.1 知识目标

(1) 熟悉典型机床夹具的组成和工作原理; (2) 熟悉机床夹具中各种常用的定位元件与定位方法; (3) 熟悉机床夹具中各种常用夹紧装置与夹紧方法; (4) 熟悉机床夹具的夹具体和其它装置; (5) 了解专用机床夹具的设计步骤。

1.2.2 能力目标

(1) 查阅机床夹具设计的标准、手册、图册等技术资料的能力; (2) 按零件加工要求合理确定机床夹具的定位装置的能力; (3) 按加工要求合理确定机床夹具的夹紧装置的能力; (4) 按夹具中的定位元件和夹紧装置要求确定夹具体和其它装置的能力; (5) 能按零件加工要求完成设计一副中等复杂程度的专用机床夹具。

1.2.3 素质目标

(1) 具备基本职业道德和职业素质, 正确做事, 做正确的事; (2) 具备质量意识、安全意识和节约意识; (3) 树立正确的工作态度:互相帮助、共同学习、共同达成目标; (4) 具有应用理论知识解决工程实际问题的能力。

2 课程教学项目设计

在教学中以专用机床夹具为载体。将全班学生分成几个小组。每个小组都有一副专用机床夹具, 以职业能力培养为目标, 把知识内容溶入到教学项目中去, 由老师单一讲授和学生单一听课的教学形式, 转化为以学生为主体, 以教师为主导, 知识教学与技能训练有机融合, “教学做”一体化的教学模式, 使学生在实践中学习知识和运用知识, 学生的能力素质得到大大的提高。理实一体化的课程教学模块与项目设计。 (表1)

3 教学课时分配

根据教学内容的安排, 总课时间为46学时。 (表2)

4 教学课程考核

课程考核结合现场操作、课堂提问、模块考核、技能竞赛等手段, 加强实践性教学环节的考核, 并注重平时采分。各任务模块可参照表3进行评价。

5 教学过程设计

第一步:演示:在第一个教学模块中打破常规的先理论后实践的教学模式先让学生进入机床夹具拆装室, 增加感性认识, 提高学习兴趣。职业教育招收的学生基本上直接来自普通高中。他们在现实生活中很难接触到机械加工类设备及工装设备, 更别说去进行操作。如果先进行理论教学, 不仅增加了授课教师的讲解难度和授课时间, 而且学生因为缺乏感性认识而难以理解。教师首先对选定的拆装课件进行拆装演示, 激发学生的好奇心。

第二步:讲解;教师对演示过的课件进行循序渐进的讲解。对其中涉及的机床夹具在各类机床上加工特定的零件及在机械制造中发挥的作用、机床夹具的组成、定位装置、夹紧装置、夹具体及其它装置、夹具设计方法等理论内容进行针对性、分模块内容深入讲解。

第三步:实践:按课程模块进行, 对课件进行初次的感官认知和相关理论讲解后, 分组让学生根据机床夹具拆卸工艺流程对机床夹具实物进行拆卸, 清洗后按机床夹具的组成归类零件, 测绘各组成部分的零件, 并画出一张完整的装配图。通过这一环节的练习学生对机床夹具的组成就有一定的了解, 学生对机床夹具的整体结构就有一个清醒认识。再通过后续的模块练习和相关知识学习, 以达到理论知识与实训操作的较好结合, 从而掌握知识与动手能力得到大大提升。

第四步:评价:整个课程教学按模块进行, 学生的动手实践也是分模块进行的, 在学生的动手实践过程中, 找出不妥之处进行讲评, 采用边修改边讲解的教学方法, 从而收到较好的教学效果。每一个教学模块内容完成后, 对学生都有一个评价, 综合五个模块内容就有总评价, 这种评价方式达到促使学生既掌握理论知识又增强动手能力的目的。

6 结论

经过我院高职机械类专业班级的教学实践, 本课程的教学模块内容与考核方案逐步完善。采用理实一体化教学后, 学生的学习积极性得到极大的提高, 动手能力普遍增强。实践证明, 《机床夹具》课程理实一体化教学改革符合当前高职教育研究与改革发展的需要, 能提升本课程教学效果, 具有较强的现实意义。

摘要：本文通过对高职机械制造专业典型职业岗位群的任职需求分析, 重新制定了课程标准, 进行了《机床夹具设计》课程理实一体化教学改革, 并以专用机床夹具为教学载体, 设计了详细的课程教学项目和考核办法。经过教学实践, 总结出了一套实用的《机床夹具设计》理实一体化教学实施方案。

关键词：高职,机床夹具,载体,课程项目,理实一体化教学

参考文献

[1]吴拓.机械制造工艺学与机床夹具[M].北京:机械工业出版社, 2012.

[2]肖继德, 陈宁平.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社, 2009.

铣工夹具旋转中心的设计改进 篇8

【关键词】铣工夹具；旋转中心；设计改进

0.前言

在铣床的铣削加工中，通常会用到各种夹具随着工作台一起运作。铣工工件在铣床加工中，除了通过各种方式定位以外，还起着加紧、固定的作用。即使在工件工作中，它仍然保持在原位置不变，不会因为机床的机械振动而产生位置的偏离，以保证工件加工过程中的精确性和操作过程的安全性。一些典型的夹具有直线进给式夹具、圆周式夹具、靠模进给式、组合夹具等。它们在用法上会根据机床加工特点各有不同。

1.铣床夹具的特点

传统的铣床夹具具有以下几种特点：第一，铣床夹具的夹力要足够大，由于机床在加工中会产生震动，所以它的抗震性要非常好以起到良好的夹具作用。第二，铣床夹具的刚度和强度要求非常高。第三，夹具的安装要求严格，安装必须到位以便于铣床加工中的使用。

2.铣工夹具的设计改进方式

2.1直线进给式铣床夹具的设计与改进

直线进给式铣床夹具，这种夹具是通过其部件上的一组板块和支撑丁实现定位。然后通过移动手柄以及浮动盘的移动以及定位键的操作实现定位和加紧。若将夹具两端分为A和B，按习惯设计的夹具，先加工好A处，再旋转180。角度到铣B处。但在实际生产过程中，通常则加工好A处之后，必须将铣床的横向走刀移到另一个定位刻度加工B处.若稍一疏忽，则会生成加工不良甚至产品报废。为确保产品质量，方便操作，常常采取分批加工的办法，即加工一批零件时，第一道工序是将A处全部加工好，第二道工序是将夹具转一个180。再加工B处。这样做的结果就是使生产过程变得十分复杂。在设计中，需要对夹具的旋转中心做一定的位置调整，这样就可将以上两道工序合并成一道工序，节省了许多辅助工艺时间，实现定位的准确，并且能够确保生产质量。

2.2圆周式夹具旋转中心的设计

这种圆周式夹具由拉杆、定位销、开口、挡销、转台和液压缸组成。一般适用于多工位加工的铣床上使用。为了使夹具结构紧凑、使用方便，对于夹具旋转中心的设计上，需要通过分析计算，对夹具旋转中心的角度进行调整，对它的轴承盖进行改造，在夹具上同时安装10个工件，由电动机带动回转工作，以实现高效生产。

2.3靠模进给式夹具的改进方式

靠模进给式夹具主要通过定向键（即定位件）的设计和改造，来提高它的性能。通常定向键通过与铣床工作台上的形槽配合确定夹具在机床上的正确位置；还能承受部分切削扭矩，减轻夹紧螺栓的负荷，增加夹具的稳定性，因此平面夹具及有些专用钻镗床夹具也常使用。

2.4组合式夹具旋转中心的设计

为了适应不同的生产条件，用夹具零部件组合成了易于连接和调整的组合夹具。这种夹具的特点是可调整夹具包括通用可调整夹具和专用可调整夹具，并且夹具的柔性较高。一般采用工具钢和优质合金钢制造，有基础件、支撑件、定位件、压紧件、紧固件、辅助件和组合件等几大类。在件与件的连接中，要求件的总装精度、尺寸精度非常高。对于夹具旋转中心的设计，要求能够准确定位后，起到固定、夹紧的作用。

3.其它铣工手动夹具的改进方式

3.1夹紧器的设计改造

夹紧器由两部分组成，即夹头和捏手。传统的夹紧器都使用时将工件置于钳口中，调整压紧螺栓使头部压块轻轻压紧工件，然后通过两个捏手用力加紧东西。通常钳口的夹紧范围为0～40毫米，夹紧力为300公斤左右。工件便被夹紧后，向外拉两捏手，主夹紧力消失，松开压紧螺栓就可卸下工件。此夹紧器的结构特点是，通过上夹头与捏手的铆接点、两捏手的铆接点、下夹头与捏手的铆接点、三点共线来实现其自锁。

3.2对手用钢锯片修磨器的构造的设计改进

修磨器是铣工工具中一种非常重要的工具。它是对手用钢锯片的损坏进行修磨的一种器具。通常，锯片的损坏分为下面三种情况，第一，锯片正常磨损，一般都是由于使用时间过长，钢锯片的锯齿出现磨坏的现象。当锯齿严重磨损后，锯片在工件的锯缝中只能打滑，而不是切削，出现此类情况后，应及时将磨损后的锯片卸下来，否则，锯片易折断。第二，在使用中由于用力不当出现锯片被折断的现象。第三，使用方法不正确打齿的锯片，在锯削薄板、薄管时，由于锯片的齿距大于锯削件的厚度，或者起锯的角度不当，都会造成锯片锯齿的损坏。对于修磨器旋转中心，齿轮的设计要求非常高。已知凸轮的运动规律0～6°上升3mm，60°～250°停止运动，250°～266°下降了3mm，266°～360°停止不动。按照这个规律，对旋转中心部件进行调整，以提高修磨器工作效率。

3.3活动头开口扳手旋转中心的优化设计

在铣床加工中，拆卸、回装中会用到活动头开口扳手。有些情况下甚至会采用厂家配备的几十公斤重的开口固定扳手，会因为工作空间的限制是笨重的大扳手用起来十分不便，而每安放一次扳手最多只能将螺母旋转60°。因此，通过对开口固定扳手进行受力分析，当扳手顺时针旋转时，螺母受到顺时针方向的力偶矩作用；而扳手头部则受到逆时针方向的力偶矩作用；当扳手逆时针方向旋转时，螺母受到逆时针方向的力偶矩作用，而扳手头部则受到顺时针方向的力偶矩作用。通过研究，将开口固定扳手头部制作成活动的，即具有中心旋钮，然后制作上活动头及下活动头，活动头与母板配钻销钉孔和固定孔，然后组装即成。使用时可根据角度的需要，取下一固定螺栓，让，一活动头活动，另一活动头固定不动，即可达到与棘轮扳手一般的效果。

3.4夹钳旋转中心的优化

夹钳的部件有基座、右钳、转油缸套筒、油缸活塞销钉、起竖臂销钉等。在设计中，夹钳基座结构对称，左右夹钳尺寸相同，左右连杆长度相等，星形转子三转臂长度相等。通过对各部件平移自由度和旋转自由度以及连接类型的调整，是该铣工夹具能使用于不同生产场合。

3.5柱形多用丝锥铰杠旋转中心的优化

普通生产中所用的标准丝锥铰杠只有一个夹持位置，只能夹持一种丝锥，给工作带来麻烦。鉴于这种情况，通过研究设计了柱形多用丝锥铰杠，该结构为在铰杠上用销固定一个固定套筒，活动套简与铰杠了用平键连接，只能轴向移动。在固定套筒的右端和活动套筒的左端端面上都铣有四个大小不等的90OV形槽，以形成四个大小不等的夹持位置，用来夹持不同规格的方样。再生产使用中，既省力又省时，达到了提高生产效率的目的。

4.结语

铣工夹具在设计中要求其结构简单、便于制造和后期的维修，在机械加工过程中要求加紧的位置准确不变，并且操作省力、安全。因此在工件设计中，通过实践经验，对夹具精度、夹具规划、夹具可及性和装夹稳定性进行分析，以分析结果作为来验证夹具设计的性能的依据。然后对铣工夹具旋转中心和夹具夹紧机构的的不断优化和设计以达到省力、安全、可靠、提高工作效率的要求。 [科]

【参考文献】

[1]杨可桢，程光蕴.机械设计基础（第四版）[M].北京：高等教育出版社，1999.28（2）：89-96.

[2]郑天丕.军用继电器标准浅析（二）[J].机电元件，1994，14（2）：48）53.