机床夹具设计说明书

机床夹具设计说明书（精选6篇）

篇1：机床夹具设计说明书

《 机床夹具课程设计 》说明书

摘要

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的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后进行一次预备训练。此课程设计的目的：（1）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。（2）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。（3）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。

此次是对一种大批量生产的拨叉类零件进行钻孔。所设计的夹具必须保证这个通孔的各种尺寸精度，并且以最经济、最省时省力的方法来设计此套夹具。通过对定位误差的分析，确定出采用大端面小心轴定位，夹紧装置采用螺旋压板夹紧机构。

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。

关键字:夹具设计、制图、机械

I

《 机床夹具课程设计 》说明书

目录

摘要..................................................................................................................I 1 设计任务.............................................................................................................1 2 零件的定位.........................................................................................................2

2.1 零件的工艺和精度分析.................................................................................................2

2.2 定位目的及原理.............................................................................................................2 2.3 工件定位的基本原理.....................................................................................................3 2.4 定位方案.........................................................................................................................3 2.5 定位元件的选择.............................................................................................................3 2.6 定位误差.........................................................................................................................4 零件的夹紧装置.................................................................................................5

3.1 夹紧方式的选择.............................................................................................................5 3.2 工件拆装.........................................................................................................................5 3.3 夹具体设计.....................................................................................................................6

4钻床导向装置......................................................................................................7

4.1 夹具结构形式.................................................................................................................7 4.3 导向装置.........................................................................................................................7

总

结...................................................................................................................9 参考文献...............................................................................................................10

《 机床夹具课程设计 》说明书 设计任务

对下图零件钻φ11H7的通孔这道工序进行夹具设计。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，初步设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具。

图1-1夹具设计零件图

《 机床夹具课程设计 》说明书 零件的定位

2.1 零件的工艺和精度分析

（1）零件的工艺分析：制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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。

工艺路线：

工序Ⅰ：铣削 铣上表面A面； 工序Ⅱ：铣削 铣下表面B面；

工序Ⅲ：钻削 钻、扩、铰φ23，钻φ6合φ11孔；（本套夹具适合于该工序）

工序Ⅳ：铣削 粗铣、半精铣12mm通槽； 工序V：检查；

（2）零件的精度分析：孔尺寸φ11H7，公差等级为7级 2.2 定位目的及原理

图2-1 工件定位图

工件在夹具中的定位问题，是夹具设计中首先要解决的主要问题，在确定定位方案后，定位基准的选择是一个关键问题，在实际生产中，由于定位基准和定位元件存在制造误差、装配误差、磨损误差等。从而使同批工件在夹具中所占据的位置不同，这种位置变化从而导致加工要素产生误差。

工件在加工前，必须首先使它在机床上相对刀具占有正确的加工位置称为定位。它包括工件在夹具中的定位，夹具在机床上的夹紧、刀具在夹具中的对刀与导引、整个工艺系统的调整等组成环节

工件的定位包括三项基本任务。

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(1)从理论上进行分析，如何使同一批工件在夹具中占据一致的正确位置。(2)

设计合理的定位方案，选择合适的定位元件。(3)

保证有足够的定位精度。2.3 工件定位的基本原理

在分析工件定位时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，从而使工件在家具中的位置完全确定，即六点定位原理。如图2-1所示是一个梯形且两端为圆弧的工件，欲在该工

件上钻一个通孔。为保证加工尺寸φ11H7，需要限制工件x、y、z、x、y这五个自由度，属于不完全定位。（加工的通孔）2.4 定位方案

工件定位时，作为定位基准的点和线，往往由一些具体的表面来体现，这种表面成为定位基面。定位基面（基准）的分类：

(1)主要定位基面。是限制工件三个自由度的定位基面。一般选择工件上比较大的表面作为主要定位基面。

(2)导向定位基面。是指限制工件的两个自由度的定位基面。一般选择工件上窄长的表面基面，而且两支承点距离应尽量远些。

(3)双导向定位基面。是限制工件的四个自由度的圆柱面。(4)止推定位基面。限制工件的一个移动自由度的定位基面。(5)放转动定位基面。限制一个转动自由度的定位基面。

工件的定位是通过定位基面进行的，因此定位基面的几何形状、尺寸及表面状况在很大的程度上决定着定位方法及所用定位元件选择。

(1)遵循基准重合原则，避免基准不符误差。

(2)尽量用精加工过的表面作为定位基准，以保证有足够的定位精度。(3)应使工件安装稳定，使在加工过程中切削力或夹紧力而引起的变形最小。(4)遵守基准统一原则以减少设计和制造夹具的时间和费用。(5)应使工件定位方便，夹紧可靠，便于操作，夹具结构简单。根据零件及定位元件的特点，故用定位基准为φ23H8孔的轴线和下表面。2.5 定位元件的选择

工件定位方法及其定位元件选择包括定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等，主要决定于工件的加工要求、工件的定位基准和外力作用状况等因素。定位元件的结构形式 1 工件以平面定位

1）平头支撑钉（A型），主要用于精基准定位；球头支撑钉（B型）与粗基准面接触良好，主要用于粗基准；齿纹支撑钉（C型）可防止工件滑动，常用于工件侧面定位。单个为定位一个自由度，三个定位三个自由度。

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2）光面支撑板（A型），结构简单，便于制造，但沉头孔不易清除干净，在一般作侧面或顶面支撑；带斜槽的支撑板（B型）切削容易清除，一般作为底面支撑。一组支撑板定位三个自由度 2 工件以圆孔定位：

基准，长定位销定位三个自由度，短定位销定位两个自由度。

2）定位心轴定位加工外圆和端面等。长心轴限制工件四个自由度，短心轴限制工件的两个自由度。

3）圆锥销是与工件孔缘接触定位，限制工件三个自由度。3工件以外圆柱表面定位

1）V型块与工件的接触面较长时限制工件的四个自由度。而与工件接触面较短时限制工件的两个自由度。

2）定位套定心精度不高，只适合精定位基面。其内孔轴线为县委基准，内孔面为限位基面

根据零件及定位元件的特点，故采用窄V型块和一组带斜槽支撑板定位。2.6 定位误差

夹具上与工件加工尺寸直接有关的且精度较高的部位，在夹具制造时常用调法来保证夹具精度。夹具的调装包括夹具各组件、元件相对于夹具体的调整装配和夹具相对于机床的调装两方面内容，其调装精度程度决定夹具最终安装误差的大小。

造成定位误差的原因有两个：一是由于定位基准和工序基准（设计基准）不重合，由此产生的基准不重合误差ΔB（或称基准不符误差）；二是由于定位付制造误差造成的定位基准与限位基准不重合，产生基准位移误差ΔY

孔φ11H7定位误差ΔD的分析

工件设计基准与定位基准重合,因此基准不重合误差ΔB=0。由于工件定位基面（外圆柱表明）的直径误差，形成了工件轴心的基准位移误差ΔY，因此基准位移误差

ΔY=

1）定位销主要用于直径在50mm一下的中小孔定位。以孔的轴线作为定位

Tdα2Sin20-(-0.05)0.03535

2Sin45因此尺寸定位误差为ΔD=ΔB+ΔY=0.035mm<1/3T=0.133mm，定位合理

《 机床夹具课程设计 》说明书 零件的夹紧装置

3.1 夹紧方式的选择

设计的过程中采用螺旋夹紧机构，因为工件是在立式钻床上进行加工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此需要在工件的一侧用万能调节压板夹紧，为了方便装拆工件，另一端用螺钉螺母夹紧。基本夹紧机构：

a斜锲夹紧机构

结构特点：斜楔的自锁条件与升角有关；斜楔具有改变加紧作用力方向的特点；斜楔具有增力的作用；结构简单通常用于机械夹紧或组合夹紧机构中，且工件的进度较高。

b螺旋夹紧机构

螺旋夹紧机构机构简单，制造方便，增力较大，夹紧行程不受限制，所以在手动夹紧机构中广泛应用。本次课程设计选用此夹紧方案，夹紧工件为万能调节压板。

c偏心夹紧机构 偏心夹紧机构优点是制造方便，夹紧迅速；缺点是夹紧力较小，自锁性能不好，夹紧行程教小，一边用在切削力不大，无振动的场合，且对夹紧尺寸要求较严的场合。

对装夹装置的基本要求：

① 保证定位准确可靠，不能破坏原有的定位。② 夹紧力的大小要可靠适当。

③ 在保证装夹的前提下机构力求简单，工艺性好，便于制造和维修。④ 具有良好的自锁性能。⑤ 操作方便安全省力。

设计的过程中采用螺旋夹紧机构，因为工件是在立式钻床上进行加工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此需要在工件的一侧用万能调节压板夹紧，为了方便装拆工件，另一端用螺钉螺母夹紧 3.2 工件拆装

V形块定位时，在另一个面上使用弹簧及螺钉连接V形块，装夹工件时，通过弹簧的压力使工件便于装卸，通过螺钉及螺母组合来夹紧，从而便于装卸工件。

在钻床上进行孔所用夹具称为钻床夹具简称钻模。钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生产中，已

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3.3 夹具体设计

采用铸造夹具体，其工艺性好，可铸造出各种复杂形状，具有较好的抗压强度、刚度和抗震性。夹具底面四边应凸出，使夹具体的安装基面与机床的工作面接触良好。夹具在机床工作台安装，夹具的重心应尽量低，重心越高则支撑面应越大。

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4钻床导向装置

4.1 夹具结构形式

在钻床上进行孔所用夹具称为钻床夹具简称钻模。钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生产中，已广泛采用钻模来进行加工。钻模的结构形式很多，按工件的结构形状，大小和钻模的结构特点，钻模可分为以下几种：固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和滑柱式。

a固定式钻模，这类钻模在加工过程中固定不动，夹具体上设有安放紧固螺钉或便于夹压的部位，这类钻模主要用于立式钻床加工单孔，或在摇臂钻床上加工平行孔系。

b回转式钻模，用于加工工件上同一圆周上平行孔系或加工分布在同一圆周上的径向孔系。回转式钻模的基本形式有立轴、卧轴和倾斜轴三种。工件一次装夹中，靠钻模依次回转加工各孔，因此这类钻模必须有分度装置。回转式钻模使用方便、结构紧凑，在成批生产中广泛使用。一般为缩短夹具设计和制造周期，提高工艺装备的利用率，夹具的回转分度部分多采用标准回转工作台。

c移动式钻模，这类夹具用于钻中小型工件同一表面的多个孔。

d翻转式钻模是一种没有固定回转轴的回转钻模。在使用过程中，需要用手进行翻转，因此夹具连同工件的重量不能太重，一般限于 ≤8～10kg。主要适用于加工小型工件上分布几个方向的孔，这样可减少工件的装夹次数，提高工件上各孔之间的位置精度。

e盖板式钻模没有夹具体，只有一块钻模板，在钻模板上除了装钻套外，还有定位元件和夹紧装置。加工时，钻模板盖在工件上定位、夹紧即可。盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设在钻模板上，钻模板在工件上装夹，因此结构简单、制造方便、成本低廉、加工孔的位置精度较高。常用于床身、箱体等大型工件上的小孔加工，对于中小批量生产，凡需钻、扩、铰后立即进行倒角、锪平面、攻丝等工步时，使用盖板式钻模也非常方便。加工小孔的盖板式钻模，因切削力矩小，可不设夹紧装置。

f滑柱式钻模是带有升降台的通用可调夹具，在生产中应用较广。滑柱式钻模的平台上可根据需要安装定位装置，钻模板上可设置钻套、夹紧元件及定位元件等。根据以上钻模各自特点，本次选用固定式钻模。4.3 导向装置

1、钻套基本类型：按钻套的结构和使用情况，可分为固定式、可换式、快换式和特殊钻套，前三种钻套均已标准化，可根据需要选用，必要时也可自行设

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计。本次选择固定式钻套。

2、钻套高度和排屑间隙：

1）.钻套高度H 钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度H越大，刀具的导向性越好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取H =(1~1.5)d。孔径小、精度要求高时，H取较大值H=1.5×7=10.5mm

2.）排屑间隙h 钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙。h值应适当选取，h值太小时，切屑难以自由排出，使加工表面损坏;h值太大时，会降低钻套对钻头的导向作用，影响加工精度。加工铸铁时，h =(0.3~0.7)d;加工钢时，h=(0.7~1.5)d。由于此工件材料为灰口铸铁HT200，h=(0.3~0.7)d=(2.1~4.9)

3、钻套内孔的基本尺寸及公差配合

钻套内孔（导向孔）直径的基本尺寸应为所用刀具的最大极限尺寸，并采用基轴制间隙配合。

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总

结

经过为期两周的设计，本次夹具设计已经完成。这次设计不但巩固了已学知识，也是对个人能力的一次提高，从零件分析到工艺编制到夹具设计，从设计到加工，真正从头到尾思考了一个完整零件的加工，使自己分析问题的能力得到进一步提高，设计中不但要考虑方法，也要考虑设计后用于实践的成本，以及适用性，因此设计也要和实际相联系，源于实践，处于理论，用于实践。课程设计让我学到了很多知识。书本上的东西毕竟是理论，就像切削三要素的设定，书本上查来的数据跟实际加工的是有差距的，只有不断的实践，才能证明数据的合理性，通过课程设计，也进一步提高了理论联系实际的能力，让我懂得了机械这门工科的实际意义，更加深入的了解机械制造这门课程，让我学到了学习的快乐，同时更让我认识了自身能力的欠缺与不足，在以后的学习工作中，进一步提高自己。最后，感谢老师和同学在这次设计中的给予我的帮助与指导

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参考文献

[1] 李存霞，姬瑞海主编.机床夹具设计与应用.北京：清华大学出版社；北京交通大学出版社，2011.10 [2] 陈于萍，周兆元主编.互换性与测量技术基础—2版.北京：机械工业出版社，2005.10 [3] 李存霞，姬瑞海主编.机床夹具设计与应用.北京：清华大学出版社：北京交通大学出版社

篇2：机床夹具设计说明书

摘 要

通过《机床夹具设计》课的课堂学习，我们初步掌握了夹具设计基本理论知识。本课程设计即为了给我们创造一个运用课堂理论知识，解决较复杂问题的平台，锻炼我们综合利用所学知识的能力，初步接触一下“设计”的味道。课程设计的主要内容和要求主要是完成所给两个零件所需工序的夹具设计（钻模夹具和铣床夹具）。根据设计任务书完成根据给定条件分析零件的工序基准，确定定位方案；确定定位元件，布置引导元件；夹紧装置，并根据加工精度要求，合理设计分度装置，最终设计出夹具体，并进行尺寸标注。

关键字：

机床夹具设计

定位元件

夹紧装置

定位误差

I

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目录

摘 要...................................................................................................................................I 1设计任务................................................................................................................................1 2 零件的装夹..........................................................................................................................3

2.1零件的工艺和精度分析...............................................3 2.2 定位设计...........................................................3 2.3对刀引导装置.......................................................5 2.4夹紧方案...........................................................5 2.5 分度对定机构设计...................................................6

3夹具加工精度分析.............................................................................................................6

3.1 定位精度...........................................................6 3.2 对刀精度...........................................................6 3.3安装精度...........................................................6 3.4夹具精度...........................................................7

总 结......................................................................................................................................8 参考文献...................................................................................................................................9

II

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1设计任务

本次设计夹具分为钻床夹具和铣床夹具两个内容具体如下：

0.1钻床夹具如图1-1所示，本工序需钻M10螺纹底孔8.4mm，孔15.81F8、槽14.20mm0.1和拨叉510mm在前面工序已完成。工件材料为45钢，毛坯为锻件。成批生产，所用设备为Z525立式钻床。设计8.4mm孔夹具。

图 1-1 拨叉钻孔工序图

铣床夹具设计如图1-2所示，需在零件上铣宽12mm的槽，孔11H7、15.81F8在前面工序已经完成。工件材料为铸钢ZG310-570(GB/T 11352-1989),成批生产,所用设备为X62W,设计铣12mm夹具。

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图 1-2 铣槽工序图

图 1-3菱形销

《 机床夹具设计课程设计 》说明书 零件的装夹

2.1零件的工艺和加工精度分析

拨叉零件（零件一）毛坯材料为锻件形状不规则，基本工序：铣15.81F孔的左右

0.1端面，钻15.81F8孔并铰孔保证粗糙度和位置度，右端忽沉孔；铣510mm槽，铣0.1mm槽。钻8.4mm孔、攻10mm螺纹孔；检验。本次夹具设计为钻8.4mm孔设计14.20夹具有一定对称度和位置度要求。

第二个零件（零件二）毛坯材料为铸钢，基本加工工序：铣削零件的左右平面保证0.03260.03mm；钻24H8孔，扩孔、铰孔，同样钻11H7孔，并扩孔铰孔达到要求，保证两0孔R140-0.08、R18-0.08位置精度；铣12mm槽，有对称度要求。6销孔配作要求。

2.2 定位设计

零件一【1】：为保证8.4mm孔对基准孔15.81F8垂直并对孔中心线的对称度要求，应当限制工件的斜，应当限制位通孔

三个自由度；为保证孔8.4mm处于拨叉的对称面内且不发生扭

0.1自由度；为保证孔对槽的位置尺寸3.10.1mm，还应该限制

自由度。孔移动不限制，因此，本夹具限制5个自由度。

定位方案：工件上孔15.81F8精加工过，作为主要定位基准可满足基准重合，采用心轴定位可限制

四个自由度。心轴水平放置并保证与钻床主轴垂直共面，可保证所钻孔与基准孔之间的垂直度对称对要求，由于成批生产，精度要求不是很高，采用间隙配合，定位精度取决于孔与心轴的间隙配合误差。

为限制

0.1的转动在拨叉槽口510mm为定位基准。槽口两侧面放置一菱形销，采用配合为51H8g6。为限制

0.1的移动以14.20mm的两侧面为定位基准，考虑到拨叉的结

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构，采用有对称斜面的偏心轮定位，定位的同时并进行夹紧。定位间隙可消除。

定位元件：孔15.81F8采用中间对应孔8.4mm的位置钻11mm排屑孔的心轴，配合采用F8/h7。菱形销为标准件选用直径51mmB型固定式菱形销。（心轴直径d≤35mm，用T8A钢制造，热处理硬度为58～64HRC，定位销>16mm,20钢渗碳深0.8～1.2mm淬火53～58HRC）。

0.1定位误差分析：在Y方向上，加工8.4mm孔，定位基准为孔轴线，工序基准是14.20槽的对称平面，基准不重合，存在基准不重合误差，定位尺寸

ΔB=0.2mm【2】 ΔY=0

l0.1为3.10.1。d ΔD=ΔY+ΔB=0.2mm(1-1)0.11加工尺寸3.10.1公差T=0.2，ΔD<3×0.2 定位方案满足工件本工序加工要求。对于

X方向上，采用心轴定位，定位基准工序基准同为心轴轴线，基准重合，孔15.81F8【3】0.043（）公差T=0.027,轴15.81h7（0，公差T=0.018.0.0160.018）

ΔB=0 ΔY=(δD+δd+Xmin)/2(1-2)=（0.018+0.027+0.016）/2=0.0305mm

ΔD=ΔY+ΔB=0.0305mm 加工孔对称度为0.2mm，ΔD<1×0.2 所以，定位方案满足工件本工序加工要求。

3零件二：为保证12mm槽的关于基准A的对称度要求，应限制0.232-0.2mm应限制，为保证槽深自由度，在方向上不限制，所以本工序限制5个自由度。

定位方案：工件孔11H7已经精加工配合精度要求高且表面粗糙度高，选作定位基准，采用销定位，限制了工件的制工件

两个个自由度，另一孔24H8采用短菱形销定位限（削边方向应垂直于销与心轴的连心线）。在一侧端面定位时，由于工件端面，不至于产生过定位现象。面加工精度不高，所以两销采用阶梯面同时限制工件心轴水平放置，两销中心线与主轴平行。中批生产，且精度要求不高，采用间隙配合。

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定位元件：孔11H7采用直径11mm短圆柱销定位,圆柱销为非标准件,需在A型【4】固定式圆柱销的基础上增加一直径30mm阶梯环面（图 1-3），孔与心轴间隙配合，采用H7/f6。菱形销与孔24H8同样采用间隙配合，采用H8/f7。菱形销为非标准件,需在B型可换式菱形销的基础上增加一直径40mm阶梯环面，两阶梯面在机床主轴方向共面。（定位菱形销>16mm,20钢渗碳深0.8～1.2mm淬火53～58HRC，圆柱销淬火53～58HRC）

0.2定位误差分析：尺寸320.2mm，其工序基准为零件圆弧表面母线，定位基准为11f60.0210.016短销轴线，基准不重合，孔11H7（0）,短销 11f6（--0.027）

ΔB=0.08mm

ΔY=(δD+δd+Xmin)/2

=（0.021+0.011+0.016）/2 =0.024mm ΔD=ΔY+ΔB=0.104mm 0.21加工尺寸320.2公差T=0.4，ΔD<3×0.4，定位方案满足工件本工序加工要求

对于槽12mm有对称度要求，定位基准为工件的右端面，工序基准为工件X方向的对称平面，基准不重合。

ΔB=0.06/2=0.03mm ΔY=0

ΔD=ΔY+ΔB=0.03mm 加工槽对称度为0.1mm，ΔD<1×0.1 所以，定位方案满足工件本工序加工要求。

32.3对刀引导装置

零件一：采用钻套定位，由于本工序是为下面攻丝钻孔，且在工序集中一起，所以采用快换钻钻套，（钻套孔径d≤26mm，用T10A钢制造，热处理硬度为58～64HRC）。

零件二：采用直角对刀块对刀，同时能对XZ方向进行对刀，使用对刀块对刀时，在刀具和对刀块之间用塞尺进行调整，以免损坏切削刃或造成对刀块过早磨损。2.4夹紧方案

零件一：在槽14.2mm处采用对称斜面的偏心轮进行定位夹紧，当偏心轮转动时，《 机床夹具设计课程设计 》说明书

使斜面与槽贴紧，使工件在心轴方向被固定，定位同时起到夹紧的作用。钻孔切削力不大，故工作可靠。零件二;采用螺旋压板夹紧机构对工件的左端面进行夹紧。2.5夹具体设计

零件一：考虑到拨叉的结构及定位夹紧方案，夹具体结构采用铸造件，心轴与夹具体使用过度配合，销钉为过度来配合（用限位螺钉紧固）。采用铰链式可翻转式钻模板，且钻模板用支撑钉保证钻模板的位置。

零件二：夹具体结构比较简单，使用型材类材料。心轴、销钉与夹具体使用过度配合，销钉用限位螺钉紧固。

3夹具加工精度分析

3.1 定位精度

对于零件一影响工件定位精度的尺寸公差包括：工件内孔与心轴的配合尺寸零件二影响工件定位精度的尺寸公差包括:大孔与心轴的配15.81F8h7和挡销的尺寸。合尺寸24H8f7,小孔与菱形销的配合尺寸11H7f6，以及两个销的阶梯面的位置度。

3.2 对刀精度

对于零件一对刀误差主要钻头与钻套间的间隙，会引起钻头的位移或倾斜，造成加工误差。对于零件二对刀误差主要是对刀是的人为误差。

3.3安装精度

零件一体积比较小为移动式夹具，无安装精度。零件二影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差为定位键与铣床工作台T形槽的配合尺寸。

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3.4夹具精度

零件一：影响夹具精度的尺寸和公差为定位心轴与安装平面的平行度，影响对称度

0.10．2 mm的夹具误差为菱形销对定位心轴的对称度。影响14.20的夹具误差为定位面到导向孔轴线的尺寸公差。及导向孔对安装基面的垂直度。

0。20.02零件二：影响尺寸32影响对称度0.2精度的夹具误差为两销的位置尺寸公差420.02。0.1mm的夹具误差为对刀块的位置误差。

《 机床夹具设计课程设计 》说明书

总 结

本次夹具设计关于第一个拨叉夹具设计主要特点是使用对称斜面的偏心轮进行定位夹紧，定位夹紧同时进行提高了加工效率，并且使用快换的钻套可以同时进行两步工序，保证了加工孔的精度，并提高了效率，同时对于夹具体的材料选用铸铁，节约了成本。本夹具主要还有一下缺点需要今后进行改正，心轴定位处的排屑不好，在加工完成后把工件从心轴取出是容易划伤已经精加工过的内孔，同时使用翻转式钻模，精度不高，磨损严重。有待以后改正。

第二个铣床计夹具特点是限制工件沿销移动时采用了阶梯式销定位，在保证夹紧同时减少了定位元件的数量，防止了工件的过定位发生。使用了精加工过的孔定位提高了槽的加工精度。缺点是夹紧部位处的强度较低容易影响加工精度。有待以后改正。

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参考文献

[1] 李存霞、姬瑞海．机床夹具设计与应用【M】．第3版．北京：清华大学出版社，2011．P226-P228 [2] 李存霞、姬瑞海．机床夹具设计与应用【M】．第3版．北京：清华大学出版社，2011．P50-P58 [3] 周兆元、李翔英编.互换性与测量技术基础【M】．第3版．北京：机械工业出版社，2011．

篇3：机床夹具设计

工件在夹具中的定位就是要确定工件与夹具定位元件的相对位置, 并通过导向元件或对刀装置来保证工件与刀具之间的相对位置, 从而满足加工精度的要求, 工件在夹具中的定位一定要通过定位元件, 并以六点定位原理分析所限制工件的自由度。本夹具采用了大平面、挡销、心轴定位, 其中大平面限制了三个自由度分别是X、Y、Z方向的移动;挡销限制了一个旋转自由度;心轴限制了两个自由度。

工件在切削过程中会受到切削力、惯性力等作用, 因此必须夹紧以保证定位, 典型的夹紧装置是由夹紧元件、中间传力机构和动力源装置所组成。夹紧元件是执行夹紧的最终元件, 是直接与零件接触来完成夹紧的。中间传力机构是传递动力源装置的力到夹紧元件来完成夹紧, 它可以改变夹紧力的大小、方向和使夹具有自锁性能。动力装置是产生夹紧力的动力源, 所产生的力称为原始力。

夹紧装置在夹紧过程中有一定的要求:夹紧装置应保证工件定位, 而不能破坏工件的定位。夹紧力的大小应能保证工件在加工时的位置不变, 同时又不能使工件产生变形, 方向应和切削力方向相应, 使其减小。夹紧装置的动作应迅速、方便、安全, 结构应简单、合理、制造方便。

夹具的性能及优点: (1) 刚性好; (2) 应用范围广; (3) 精度保证较高。

夹具体的设计是整个夹具的基础零件, 定位元件、夹紧装置、连接元件、导向元件或对刀装置等都要求装在它上面, 因此夹具体是一个复杂而又重要的零件, 而且必须满足一定的要求:夹具体要有足够的刚度, 承受夹紧力及加工时的切削力, 一般夹具体为铸件, 但也可是焊接件。夹具体一般应考虑搬运的吊装问题, 以方便夹具的安装。对于小规模当然可以不考虑吊装, 但也应该考虑搬运的问题。夹具体上应考虑排屑和清理切屑方便, 结构尺寸应考虑夹具体的稳定性, 夹具底面可以做的稍大些。由于夹具体一般都比较复杂, 故要考虑结构工艺性, 对加工和安装都应该合理、方便。

根据国家标准的规定, 由《互换性与技术测量》表可知:取中等级, 即尺寸偏差为由《机床夹具设计手册》可得:①定位误差 (两个垂直平面定位) ;②夹紧误差:其中接触变形位移值;③磨损造成的加工误差;④ 夹具相对刀具位置误差:取误差总和。

夹具精度计算是一个非常重要的环节, 它是检验夹具是否合乎零件加工要求。这些联系环节中的任何误差, 都将以加工误差的形式直接影响工件的加工精度, 这些误差主要有:因工件在夹具中定位不准确, 使工件的原始基准偏离规定位置而产生工件定位误差Δdw。因夹具在机床上安装不准确, 使夹具的安装面偏离规定位置而产生夹具安装误差Δa。因刀具相对夹具位置不准确, 或刀具与导向、对刀元件之间的配合间隙引起的导向或对刀误差Δt。因机床精度、刀具制造精度和磨损, 加工调整、加工变形等因素引起的与加工方法有关的加工方法误差Δg。

为了使夹具能加工出合格的工件, 上述各项误差的总和应不超过工序尺寸 (或位置要求) 的公差Δk, 即Δdw+Δa+Δt+Δg<Δk 称为误差计算不等式, 其中各项误差都是在工序尺寸方向上的分量, 如果工序尺寸 (包括位置精度要求) 不止一个, 则只有在每个工序尺寸的误差计算不等式都能满足要求时, 所设计的夹具才能保证加工要求。对夹具而言:

1) 工件在夹具中的定位误差在前面已经分析, 即Δdw=0.07 mm。

2) 夹具的安装误差Δa, 是夹具在机床上安装时, 因夹具的安装面偏离了规定的位置, 从而使原始基准发生移动而在工序尺寸产生的偏差, 采用定位键进行定位, 则安装误差Δa=0.005 mm。

3) 刀具位置误差Δt的确定, 刀具位置误差是刀具相对于夹具位置不准确引起的误差, 或刀具与导向、对刀元件间的配合间隙引起的导向或对刀误差, 这项误差又称刀具调整误差, 则Δt=0.07 mm。

4) 加工方法误差Δg, 因为加工方法误差具有很大的偶然性, 很难进行精确的计算, 因此常取 (1/3～1/2) Δk作为加工方法和精度储备之用, 则g=0.3 m。

篇4：试论机床夹具设计

【关 键 词】机床 夹具 经济 设计

【中图分类号】TG751【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0182-02

在机械加工的过程中，为了能够保证工件的加工精度，使之相对于机床、刀具占有确定的位置，并能迅速可靠地夹紧工件，以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具，简称夹具。夹具设计中主要要基于夹具的特点，从夹具体、定位元件、夹紧装置、联接元件、对刀或导向元件、其他装置或元件以及标准化了的其他联接元件中设计。

1、机床夹具设计的必要

机床夹具是在机床上用以定位装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，保证加工精度、提高劳动生产率、扩大机床的使用范围和保证生产安全，因此，机床夹具在机械制造中占有很重要的地位。随着现代机械加工的日趋完善和各种高精加工机床的出现，这要求与之配套的机床附件更加精确和可靠，而机床夹具的性能直接影响加工工件的安装、定位及制造精度。因此，良好的机床夹具设计是保证高精度机床加工的前提条件。

2、机床夹具设计

2.1 高精、高效

为了提高机床的加工精度，机床夹具应具有较高的定位安装精度和转位、定位精度。工件在夹具的定位实际上包括工件在夹具上的定位和夹具在机床上的定位两个方面。设计中常用的定位方法与定位元件如下。

2.1.1工件以平面定位

平面定位的主要形式是支承定位。夹具上常用的支承元件有以下几种：

1）固定支承。固定支承有支承钉和支承板两种形式。

2）可调支承。支承点位置可以调整的支承称为可调支承。当工件定位表面不规整以及工件批于批之间毛坯尺寸变化较大时，设计中使用可调支承。有时，可调支承也可用作成组夹具的调整元件。

3）自位支承。自位支承在定位过程中，支承本身可以随工件定位准面的变化而自动调整并与之相适应。自位支承一般只起一个自由度的定位作用，即一点定位，毛坯表面、断续表面、阶梯表面的定位以及有角度误差的平面定位，设计中多采用自位支承。

4）辅助支承。辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，它不起定位作用，设计中可选择相对廉价的材料。

夹具设计中，选择不同支承定位，要根据不同的设计课题入手， 从怎样限制零件的自由度；怎样夹紧；设计的夹具怎样排削；怎样使夹具使用合理，便于装卸等几方面综合考虑。

在加工回转体类工件时，要考虑夹具的可靠及通用性，使用可调支承加工不同尺寸的相似工件，这样可以使夹具最大范围地发挥其使用和通用性。而在选择定位支承时，可以根据不同工件定位面来选取。

2.1.2 工件以圆柱孔定位

工件以圆柱孔定位大都属于定心定位（定位基准为孔的轴线）， 夹具上相应的定位元件是心轴和定位销。

2.1.3 工件以心轴定位

心轴的结构形式很多，工件安装时轻轻敲入或压入，通过孔和心轴接触表面的弹性变形来夹紧工件。设计中使用小锥度心轴定位可获得较高的定位精度。除了刚性心轴以外，在生产中为安装夹紧方便可采用弹性心轴，液塑心轴，自动定心心轴等。这些心轴在工件定位的同时将工件夹紧，使用起来很方便。

2.1.4 工件以定位销定位

定位销与夹具体的连接可采用过盈配合，也可采用间隙配合。 设计中当要求孔销配合只在一个方向上限制工件自由度时，可使用菱形销，工件也可用原柱销定位。

2.1.5 工件以外圆表面定位

工件以外圆表面定位有两种形式，一种是定心定位，一种是支承定位。工件以外圆表面定位的情况与工件与圆柱孔定位的情况相仿， 只是用套筒或卡盘代替心轴或柱销，以锥套代替了锥销。

工件以外圆表面支承定位设计中优先选择V形块。因为V形块对中性好，是可用于非完整外圆表面的定位。V形块两斜面之间的夹角一般取60°，90°和120°，设计中以90°为主，90°夹角V形块结构已标准化。

2.1.6 工件以其他表面定位

工件除了以平面、圆孔和外圆表面定位外，设计中也可以锥孔定位，以渐开线齿面定位。

2.1.7 快速装夹工件，提高机床的生产效率

设计中要以各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动、液压夹紧和多件装夹的夹具等为主，并要根据装夹要求选择不同的夹具附件，如对切削时间较长的工件夹紧，选择液压夹具时应在夹紧系统中附加储能器，以防止泄液；若对自锁性要求较严格时，则多选择快速螺旋夹紧机构，并利用高速风动扳手辅助安装。

夹紧装置是夹具的重要组成部分。在设计夹紧装置时，应满足以下基本要求：

1）在夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置。夹紧应可靠和适当。夹紧机构一般要有自锁作用，保证在加工过程中不会产生松动或振动。夹紧工件时，不允许工件产生变形和表面损伤。

2）夹紧装置应操作方便、省力、安全。

3）夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与工件的生产批量和生产方式相适应。结构设计应力求简单、紧凑，并尽可能采用标准化元件。

2.1.8 夹具应有良好的机动性和安全可靠性

夹具设计不但要保证加工精度、提高劳动生产率、扩大机床的使用范围，而且应有良好的机动性和安全可靠性，保证生产安全。

2.2 模块、组合

夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD/CAM、CAXA、Pro＼E等技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。模块化夹具与组合夹具之间有许多共同点。它们都具有方形、矩形和圆形基础件。在基础件表面有坐标孔系。两种夹具的不同点是组合夹具的万能性好，标准化程度高；而模块化夹具则为非标准的，一般是为本企业产品工件的加工需要而设计的。

2.3 通用、经济

夹具设计要大力提倡标准化、系列化的通用性设计，这样，才能提高设计质量，缩短设计周期，降低设计成本，提高其设计制造水平和质量，从而使夹具行业的整体劳动生产率得到提高。

3、结论

夹具设计中采用高精、高效、模块、组合、通用经济方向发展的思路，在组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，充分利用现代信息和网络媒体，引进技术，争取合资与合作，与时俱进地创新和发展夹具技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。

参考文献

[1] 胡建新.机床夹具[M].中国劳动社会保障出版社，2001

[2] 冯道.机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册[M].安徽文化音像出版社，2003

篇5：机床夹具设计手册 1

本软件具有如下功能： 1－数据查询

针对机床夹具设计手册，您可以在系统的引导下，方便地对各种数据进行查询。

2－机床夹具典型装置设计计算

系统提供交互式具有智能引导功能的典型装置设 计,常用的定位装置设计以及常用夹紧装置设计,并具 有结果输出功能等。

3－工程计算器

具有强大的计算功能，系统内置了多种常用的公式，并允许用户自定义公式。

4－相关企业信息

对机械加工领域的相关企业的介绍。

篇6：机床夹具设计名词解释

2、主运动：主运动是由机床提供的主要运动，它使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前刀面接近工件并切除切削层。

3、进给运动：进给运动又称走刀运动，是由机床提供的使刀具与工件之间产生附加的相对运动，即进给运动是切削过程中使金属层不断地投入切削，加上主运动从而加工出完整表面所需的运动。

4、切削速度：切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度。切削速度vc单位为m/min。

5、进给量：刀具在进给方向上相对于工件的位移量称为进给量。

6、背吃刀量：背吃刀量是已加工表面和待加工表面之间的垂直距离，其单位为mm。

7、积屑瘤：在中速或较低切削速度范围内，切削一般钢料或其它塑性金属材料而，又能形成带状切屑时，常在切削刃口附近粘结一硬度很高的楔形金属块，它包围着切削刃覆盖部分前刀面，这种楔形金属块称为积屑瘤。

8、磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用，这个磨损限度称为刀具的磨钝标准。

9、刀具耐：刀具耐用度（又称刀具寿命）是指刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间，以T表示，单位为分钟。

10、刀具总寿命：一把新刀从开始投入切削到报废为止总的实际切削时间，称为刀具总寿命。因此刀具总寿命等于这把刀的刃磨次数（包括新刀开刃）乘以刀具耐用度。

11、材料的切削加工性：金属材料切削加工的难易程度称为材料的切削加工性。

12、负倒棱：在粗加工钢和铸铁的硬质合金刀具上，常在主切削刃上磨出一个前角为负值的倒棱面，称为负倒棱。

13、过渡刃：连接刀具主、副切削刃的刀尖通常磨成一段圆弧或直线刃，他们统称为过渡刃。

1.装夹：机床上加工零件，为保证加工精度，必须现使工件在机床上占据一个正确的位置，即定位，然后将其夹紧。这种定位与夹紧的过程称为工件的装夹。

2、夹具：用于装夹工件的工艺装备就是机床夹具。

3、六点定位原理：要完全正确定位工件的位置，就需要按一定的要求布置六个支撑点(既定位元件)来限制工件的六个自由度。其中每个支撑点限制相应的一个自由度。这就是工件定位的“六点定位原理”

4、工件完全定位：工件的六个自由度被完全限制了的定位。

5、不完全定位：满足加工要求的前提下，工件的六个自由度没有被完全限制的现象。

6、欠定位：根据加工要求应该限制的自由度而没有限制的现象。

7、过定位：工件的某个自由度被重复限制的现象称为过定位。

8、基准: 工件图、实际零件或工艺文件上用来确定某个点、线、面的位置所依据的点、线、面，称为基准。

9、设计基准：设计图样上所采用的基准，称为设计基准。

10、工艺基准：在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。

11、装配基准：装配时用以确定零件在部件或产品中的相对位置所采用的基准。

12、测量基准：测量时所采用的基准。

13、工序基准：在工序图上用来确定本工序所加工表面后的尺寸、形状、位置的基准。

14、定位基准：在加工中确定工件的位置所采用的基准。

15、粗基准：用未机加工过的毛坯表面作为定位基准的称为粗基准。

16、精基准：用已机加工过的表面作为定位基准的称为精基准。

17、基准不重合误差：定位基准与设计基准不重合时所产生的加工误差，称为基准不重合误差。

18、基准位移误差：一批工件定位基准相对于定位元件的位置最大变动量称为基准位移误差。

19、夹紧装置：保证加工精度和安全生产的装置，称为夹紧装置。

1、生产过程：将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。

2、工艺过程：生产过程中为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等。使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。

3、工序：一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。

4、.工步：在加工表面或加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容，称为工步。

5、进给：在一个工步内，若被加工表面需切除的余量较大，可分几次切削，每次切削称为一次进给。

6、安装：工件经一次装夹后所完成的那一道工序，称为安装。

7、工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件（或装配元件）与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。

8、生产纲领：企业在计划内应生产的产品量（年产量）和进度计划称为生产纲领。

9、生产类型：生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类

10、工艺规程：规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件，称为工艺规程。

11、工步顺序：工步顺序是指同一道工序中，各个表面的先后顺序。

12、时间定额：时间定额是在一定的生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。

13、基本时间：基本时间是直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。

14、工序余量：工序余量相邻两工序的工序尺寸之差。是被加工表面在一道工序切除的金属层厚度。

15、工序尺寸：每道工序加工应达到的尺寸。

16、尺寸链：在机器装配或零件加工过程中，互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合，称为尺寸链。

17、工艺尺寸链：由单个零件在加工过程中的各有关工艺尺寸所组成的尺寸链，称为工艺尺寸链。

18、封闭环 ：工艺尺寸链中间接得到、最后保证的尺寸，称为封闭环。

19、组成环 ：工艺尺寸链中除封闭环以外的其它环，称为组成环。

20、增环：增环是当其它组成环不变，该环增大(或减小)使封闭环随之增大(或减小)的组成环。

21、减环：减环是当其它组成环不变，该环增大(或减小)，使封闭环随之减小(或增大)的组成环。

22、加工精度：加工精度是指零件加工后的几何参数与理想零件几何参数相符合的程度，它们之间的偏离程度则为加工误差。

23、工艺系统：机床、夹具、工件和刀具所组成的一个完整的系统称之为工艺系统。