第一篇：课程设计说明书初稿
课程设计说明书
计算机辅助工艺设计
课
程
设
计
说
明
书
设计题目：
制定CA6140车床法兰盘的加工工艺
设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具
设 计 者：金 凯 敏
学
号：040101220
班
级：A04机械(2)班
指导教师：李 静 敏
机械设计制造及其自动化系
2008年1月16日
目录
一、序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3
二、设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3
三、计算生产纲领、确定生产类型„„„„„„„„„„„„„„„„..3
四、零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3
1、零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2、零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
五、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状„„„„„„„„„„„..4
六、工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..4
1、定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2、工件表面加工方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„4
3、制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.5
4、以工序Ⅱ为例说明确定切削用量的依据„„„„„„„„„„„.6
七、夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.. 7
1、设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.7
2、夹具设计的有关计算„„„„„„„„„„„„„„„„.. „„..7
3、夹具结构设计及操作简要说明„„„„„„„„„„„„. ...„„7
八、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „..8
(一)序言
机械辅助工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、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各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：
1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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，保证零件的加工质量。
2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。
3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。
就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于李静敏老师的悉心指导。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题，但在通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢任晓智老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。
本说明书主要是CA6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明,由于本本人专业能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正。
(二)零件作用及设计任务
CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计机床专用夹具总装图中某个主要零件的零件图。
(四)
零件的分析
一、零件的作用
题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的Φ100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值;外圆上钻有底部为Φ4mm上部为Φ6mm的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。
二、零件的工艺分析
法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：
1、以Φ45外圆(中间)为中心的加工表面
这一组加工表面包括：外圆，端面及倒角;过度倒圆;内孔及其左端倒角。
2、以Φ45外圆(端)为中心的加工表面
这一组加工表面包括：端面，外圆，倒角;切槽3×2;内孔的右端倒角。
3、以4—Φ9的孔为中心加工表面
这一组加工表面包括：外圆，端面，侧面;外圆，过度圆角;4—Φ9孔和同轴的孔。
它们之间有一定的位置要求，主要是：
1)、左端面与Φ20孔中心轴的跳动度为0.05 ;
2)、右端面与Φ20孔中心轴线的跳动度为 0.05;
3)、Φ90的外圆与4—Φ9孔的圆跳动公差为 0.06。
经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。
(五)确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状
零件材料是HT200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。
(六)
工艺规程设计
一、基准的选择
定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。
1、粗基准的选择
因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准;若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准)，所以对于本零件可以先以法兰盘右端Φ45的外圆及Φ90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Φ45外圆可同时削除五个自由度，再以Φ90的右端面定位可削除一个自由度。
2、主要就考虑基准重合问题
当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。 这在以后还要专门计算，此处不再计算。
二、工件表面加工方法的选择
本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—
6、表1.4—
7、表1.4—8等，其加工方法选择如下：
1、外圆面：公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为 , 采用粗车→半精车→磨削的加工方法。
2、Φ20内孔：公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为 ，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。
3、外圆面：公差等级为IT13~IT14，表面粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。
4、Φ90外圆：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。
5、Φ100外圆面：公差等级为IT11，表面粗糙度为 ，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。
6、右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。
7、Φ90突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。
8、Φ90突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。
9、Φ100突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。
10、槽3×2：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。
11、Φ100突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。
12、Φ90突台距离轴线34mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣→精铣.
13、Φ90突台距离轴线24mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.
14、4—Φ9孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。
15、Φ4的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。
16Φ6的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻→铰。
三、制定工艺路线
制定工艺路线应该使零件的加工精度(尺寸精度、形状精度、位置精度)和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本，多方面考虑而制定的工艺路线为：
1、工序Ⅰ
粗车Φ100柱体左端面。
2、工序Ⅱ
钻、扩、粗铰、精铰Φ20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。
3、工序Ⅲ
粗车Φ100柱体右端面，粗车Φ90柱体左端面，半精车Φ100左、右端面、Φ90左端面，精车Φ100左端面、Φ90左端面，粗车外圆Φ45 、Φ100、Φ90，半精车外圆Φ45 、Φ90、Φ100、，车Φ100柱体的倒角，车Φ45柱体的过度倒圆。
4、工序Ⅳ
粗车、半精车、精车Φ90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆及倒角。
5、工序Ⅴ
粗车φ45 右端面，倒角(内孔右侧)， 倒角(φ45 右侧)
6、工序Ⅵ
粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。
7、工序Ⅶ
钻Φ4孔，铰Φ6孔。
8、工序Ⅷ
钻4—Φ9孔。
9、工序Ⅸ
磨削B面，即外圆面、Φ100右端面、Φ90左端面。
10、工序Ⅹ
磨削外圆面Φ100，Φ90。
11、工序Ⅺ
刻字刻线。
12、工序Ⅻ
镀铬。
13、工序ⅩⅢ
检测入库。
四、以工序Ⅱ为例说明确定切削用量及基本工时的依据
(一) 钻Φ18孔
(1)刀具选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用Φ18高速钢锥柄标准花钻。
(2)切削用量选择：
查《切削用量手册》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L
车床进给量取f =0.76mm/r。查《切削用量简明手册》取V =0.33m/s=19.8m/min
n =1000 V / D=1000×19.8/3.14×18=350r/min
按机床选取n =322r/m,故V = D n /1000=3.14×18×322/1000=18m/min
(3)计算基本工时：
T=(L+L1+L2)/(f×n) =(91+11+0)/(0.76×322)=0.42min。
其中L=91，L1=(D/2)×cotKr+2=11,L2=0
(二) 扩Φ19.8 孔
(1)刀具选择：选用Φ19.8高速钢锥柄扩孔钻。
(2)确定切削用量：
查《切削用量简明手册》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L
车床进给量取f =0.92mm/r。扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：VC=(1/2~1/3)VC
查《切削用量简明手册》取VC =0.29m/s=17.4m/min
VC=(1/2~1/3)VC =5.8~8.7m/min
n=1000 VC/ D=1000×(5.8~8.7)/(3.14×18)=93~140r/min
按机床选取n =136r/min,故V = D n /1000=3.14×19.8×136/1000=8.5m/min
(3)计算基本工时：
T=(L+L1+L2)/(f×n) =(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。
其中L=91，L1=14,L2=2
(三) 粗铰Φ19.94
(1)刀具选择：Φ19.94高速钢锥柄铰刀。后刀面磨钝标准为0.4~0.6，耐用度T=60min
(2)确定切削用量：
背吃刀量asp=0.07
查《切削用量简明手册》得：f=1.0~2.0mm/r，取f=1.68mm/r。
计算切削速度V=CVdoZvKV/(601mTmapXvfYv),
其中CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,KV=(190/HB)0.125=1,则：
V=15.6×(19.94)0.2/[601-0.3×36000.3×(0.07)0.1×(1.68)0.5]
=0.14m/s=8.4m/min
n=1000×V/( d)=1000×8.4/(3.14×19.94)=134r/min
按机床选取n =132r/min
V = d n /1000=3.14×132×19.94/1000=8.26m/min
(3)计算基本工时：
T=(L+L1+L2)/(f×n) =(91+14+2)/(1.68×132)=0.48min。
其中L=91，L1=14,L2=2
(四) 精铰Φ20
(1)刀具选择：Φ20高速钢锥柄机用铰刀
(2)确定切削用量：
背吃刀量asp=0.03。切削速度与粗铰，故n =132r/mmin。
由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24
VC= d n /1000=3.14×132×20/1000=8.29r/min
(3)计算基本工时：
T=(L+L1+L2)/(f*n)
=(91+14+2)/(1.24*132)
=0.65min
其中L=91,L1=14,L2=2
(五) 倒角(内孔左侧)
(1)刀具选择：用粗车Φ100外圆左端面的端面车刀。
(2)确定切削用量：
背吃刀量asp=1.0mm,手动一次走刀。
V=30，n =1000*V /(d)=1000*30/(3.14*20)=477.7r/min
由机床说明书，n=430r/min
V= d n /1000=3.14*430*20/1000=27m/min
(七)夹具设计
通过跟老师商量并指定设计第Ⅶ道工序钻4×Φ9孔的专用夹具，本夹具将用于Z525摇臂钻床。
一、设计要求
本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，面精度不是主要考虑的问题。
二、夹具设计的有关计算
定位误差分析：
1、定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即
2、由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为 ，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为
3、钻削力的计算：
刀具选用高速钢材料
查《机床夹具设计手册》表1-2-8 得Kn=1.03
、 、
4、
夹紧力计算：
查《机床夹具设计手册》由表1-2-23
可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0
查表1-2-21：
2°29′
选用梯形螺纹有利于自锁 8°50′最终得：
=1120N
由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力 ，所以夹具设计符合要求。
三、夹具结构设计及操作简要说明
在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定4个钻套，在一次装夹中可以加工4个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力主法平衡。利用钻模板夹紧Φ90突台。
装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由平面上的短销定位，再把钻模板合上，转动手柄利用升降工作台来实现对工件的夹紧。这样就可以钻削了。
本夹具装配图和零件图，见附图。
(八)参考文献
1、《现代制造工艺设计方法》。段明扬主编2007年1月。广西师范大学出版社
2、《现代机械制造工艺设计实训教程》。段明扬主编 2007年1月。广西师范大学出版社
3、《机械制造工艺设计简明手册》。李益民主编1999年10月 机械工业出版社
4、《切削用量简明手册》。艾兴等编2000年3月 机械工业出版社
5、《机床夹具设计手册》。王光斗等主编2000年11月 上海科学技术出版社
6、《金属机械加工工艺人员手册》。上海科技出版社
7、《机床夹具设计原理》。龚定安等主编
8、《机械制造技术基础》。华楚生 主编2000年4月 重庆大学出版社
(责任编辑：admin)
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第二篇：机床夹具设计课程设计说明书
《 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
3 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
1 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
2 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。
《 机床夹具课程设计 》说明书
(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。
《 机床夹具课程设计 》说明书
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
Tdα2Sin20-(-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
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3 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
《 机床夹具课程设计 》说明书
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
第三篇：模型设计与制作课程设计说明书
Model design and manufacture course design manual
专
业： 木材科学与工程(室内与家具设计方向) 姓
名： 10064135袁
涓
10064136张雪超
10064137仝
莉
10064222董文娟
10064223何淑娟
10064233薛
静 指导教师姓名： 朱俊艳
提 交
日 期：2013年1月14日
模型设计与制作课程设计说明书
目录
第一章
家具设计说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
第一节
沙发设计说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
5第二节
茶几设计说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
第三节
电视柜设计说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 第二章
对材料的认识„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 第三章
注意事项及解决方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 第四章 第五章 表面处理及自我评价„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 模型制作的心得体会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
2 模型设计与制作课程设计说明书
摘要
本套家具以人造板为主要材料，充分运用人体工程学的一些重要尺寸以及32mm系统，设计了复古与时尚完美结合的“L”型沙发;温暖木材与晶莹玻璃激情碰撞的简约茶几;时尚个性，简约大方，适合多种风格客厅的个性电视柜。
关键字：人造板 人体工程 32mm系统
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模型设计与制作课程设计说明书
ABSTRACT
The set of furniture to wood-based panel as the main material, make full use of human body engineering, some important dimensions and 32mm system, design a retro and fashion the perfect combination of " L " type sofa; warm wood and glass passion collision simple table; fashion personality, simple and elegant,personalized TV cabinet is suitable for a wide variety of style living room.
Keywords: human engineering 32mm system of wood-based panel
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模型设计与制作课程设计说明书
第一章 家具设计说明
第一节
沙发设计说明
本次沙发为布衣包裹沙发。为了满足人们对客厅不同场景的不同需求(如：躺在沙发上看书、半躺着看电视、家庭影院、客人闲谈等)，特此设计出此款“L”型的沙发。沙发外部采用复古色的格子包布，复古的同时又与时尚接轨。是复古与时尚的完美结合。此款沙发整体规格为2440*1800*800，略低于膝盖的左面(400mm)更符合人体适尺寸，使得人体在沙发上的活动度增加。
匠心独具的“L”型沙发、巧夺天工的布料剪裁、堪称完美的色彩搭配、精确的CAD数据、无不昭示着此款沙发的外貌与内涵的相并重~
第二节
茶几设计说明
本款茶几以人造板为主要材料，保留了木材的原色，上层采用木材与玻璃相结合的设计，将木材的温暖与玻璃的晶莹完美结合，两层玻璃中间装有各色装饰品，且不固定，移动落定后呈现各种自然状态的美，一款茶几带来不同的惊喜。透过装饰品的间隙可以看到下层隔板，清晰以朦胧，呈现“犹抱琵琶半遮面”的羞涩美感。
茶几的尺寸充分考虑了人体工程学的人体对于茶几的几个重要尺寸，也充分配合了本套家具中沙发的尺寸。最终定为1300*700*430mm。
第三节
电视柜设计说明
这款电视柜在线路安置方面方便可行且做了合理的设计，可承载多种视听器材，让整个视听区呈现出整齐、统一的装饰效果。电视柜与后面的电视墙颜色相呼应，与客厅的整体风格相和谐，不突兀，在样式上能融入整体空间，采用实木制作，木材独特的色泽纹理让电视柜有视觉的亮点。电视柜为2120*400*680，与沙发大小相宜。电视柜整体外观简约大方，时尚个性，适应多种风格的客厅，是电视柜的首选。
第二章 对于材料的认识
胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料，通常用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。该产品天然质朴、自然而高贵，可以营造出与人有最佳亲和高雅的居室环境。
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模型设计与制作课程设计说明书
在加工过程中用美工刀裁切时，因为木板比较厚，必须一刀一刀的去刻画，手要注意离刀远一些，很容易受伤。裁切完时，木板的边缘不均匀，而且容易带有毛刺，要注意用刀削平。
第三章 注意事项及处理方法
注意事项：
1、在制作过程中，因为木板有韧性而且比较厚，裁剪板材是最困难的一件事。
2、裁剪出的木板很容易因为裁剪工具的不适使木板不是原来设计的尺寸。
3、裁剪完木板后，用胶粘合时，容易粘不齐。
处理方法：
1、在裁剪时，没有捷径，只能一刀一刀加深刻痕，最好木板的两侧都画线，从两侧同时刻画，这样裁出的木板边缘不会带有那么多的毛刺。
2、因为尺寸很可能与原来设想的不一样，这就需要划出刀痕时，要一点一点 的画，工作要集中注意力。
3、粘合时，要计算出木板粘合的先后，然后依次粘合，这样模型会更整齐，不易出现其他问题。粘合后可放置暖气上烘干，更易凝固。
第四章 表面处理及自我评价
沙发的布艺表面是由废弃的床单制作的，是复古与时尚的结合;茶几的上次表面为由硬质透明塑料制作的，代替实际加工中的玻璃，晶莹剔透，茶几下层表面与电视柜的表面均为人造板的表面，实际加工表面可以用实木贴皮装饰，木质温润，纹理独特，或涂饰各色油漆，丰富多彩。
我们对于此次模型制作十分满意，无论从最初尺寸的确定，整体风格的商讨，木板应用的规划，到最终的家具制作，饰品的装饰，我们不是尽力而为，而是竭尽全力。虽然可能存在许多不足，但这是现有条件下我们最好的制作。
第五章
模型制作的心得体会
在这次的课程设计中不仅考验了我们所学习的知识，也培养了我们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，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了理解，也学会了做人与处事。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，我们要认真 的完成课程设计，脚踏实地的迈开这一步，为明天能稳健的在社会大潮中打下坚实的基础。
模型制作是一个十分需要耐心和细心的工作，模型制作也是一个尊重步骤程
模型设计与制作课程设计说明书
序的工作，首先就是设想自己要制作的模型的造型，会有很多的想法，我们要选出一个最可行的来制作，不要太异想天开。有了好的方案后，所有的尺寸也准备好了，我们所要做的是付诸行动。
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第四篇：法兰课程设计说明书
班级:___________学号:____________姓名:______________ 指导教师:_________ 锻造课程设计法兰设计说明书
目录
序言
1 零件的分析............................................................................................. 3 1.1零件的作用 ....................................................................................
31.2零件的材料……………………………………………………….3
1.3零件的结构分析……………………………………………........4 1.4对毛坯的说明 ................................................................................ 4 1.5零件的工艺分析 ............................................................................ 5 2 工艺规程设计 ........................................................................................ 5 2.1 制定工艺路线 ............................................................................... 6 3 收获与体会............................................................................................. 9 4 参考文献............................................................................................... 9
序言
锻造课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从而锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后走向工作岗位适应工作条件打下一个良好的基础。
相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。通过本次课程设计，希望能得到下述方面的锻炼：①培养制定零件锻造等机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，设计机床夹具的能力。②熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请杨老师给予指教。 摘要
自由锻的基本工序：自由锻造时，锻件的形状是通过一些基本变形工序将坯料逐步锻成的。自由锻造的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲和切断等。
1.镦粗 镦粗是对原坯料沿轴向锻打，使其高度减低、横截面增大的操作过程。这种工序常用于锻造齿轮坯和其他圆盘形类锻件。镦粗分为全部镦粗和局部锻粗两种。
2.拔长 拔长是使坯料的长度增加，截面减小的锻造工序，通常用来生产轴类件毛坯，如车床主轴、连杆等。 3.冲孔 用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。 4.弯曲 使坯料弯曲成一定角度或形状的锻造工序。
5.扭转 使坯料的一部分相对另一部分旋转一定角度的锻造工序。 6.切割 分割坯料或切除料头的锻造工序。
1.零件的分析 1.1零件的作用
该零件称作法兰是管子与管子之间相互连接的零件，用于管端之间的连接;也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封.根据零件图来看该零件是用来连接两个直管道，对管道进行固定和导向，改变流体的方向，对连接处进行固定和密封。 1.2零件的材料
1.2.1材料的特性:
材质为Q345A,是一种低合金钢,化学成分如下:C 0.20%,Si≤0.55%,Mn≤1.70%,P≤0.045%,S≤0.045%,V 0.02%～0.15%,Nb 0.015%～0.060%,Ti 0.02%～0.20%.与Q345B，C，D，E钢相比而言，低温冲冲击的试验温度高，性能差.屈服强度在345MP左右. 1.2.2材料的用途: 广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等. 1.3零件的结构分析
从零件图来看,该法兰结构较为简单表面的要求精度不高. 此法兰整体呈长方体,在四角对称有4个螺栓通孔,有直径不同的两个盲孔垂直相交连通,另外,一面有4个大小相同的凹槽. 对法兰的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排法兰加工过程应考虑到这些特点 1.4对毛坯的说明 1.4.1毛坯类型
由于材质Q345A的强度较高,该零件采用自由锻的锻造工艺,自由锻生产率低，加工余量大，但工具简单，通用性大，故被广泛用于锻造形状较简单的单件、小批生产的锻件。所以不必要机加工获得,直接采用金属型铸造的方式获得外形与零件相同的毛坯.更为省力.注意留有较大的加工余量,废料相应增多不可避免. 1.4.2毛坯余量的确定
因为零件形状并不复杂而且零件加工的尺寸不大，因此毛坯形状可以与零件形状接近。由于要求设计零件的长宽高分别为A=110mm，B=107mm，H=140mm。满足表中规定的A/B≤2.5。由锻造实用速查手册，满足A﹤H﹤2.5A，所以由表格得加工余量a=8±3，b=8±3(锻件精度等级为F级的)，我选择a=10mm，b=10mm。所以锻件高H1=H+b=140+b=150mm，B1=B+b=116mm ,A1=A+a=120mm 1.4.3毛坯定位基准的选择 1.4.3.1粗基准
选择不加工面或加工表面精度不高的面为基准，根据基准选择原则，以底面为基准面，以它的中心线为粗基准。 1.4.3.2精基准
因为后面表面的粗糙度为3.2，是该法兰零件精度最高的面，所以选它为精基准加工面。 1.5零件的工艺分析
生产工艺主要分为锻造、铸造这两种。 铸造法兰和锻造法兰
铸造出来的法兰，毛坯形状尺寸准确，加工量小，成本低，但有铸造缺陷(气孔.裂纹.夹杂);铸件内部组织流线型较差(如果是切削件，流线型更差);
锻造法兰一般比铸造法兰含碳低不易生锈，锻件流线型好，组织比较致密，机械性能优于铸造法兰;
锻造工艺不当也会出现晶粒大或不均，硬化裂纹现象，锻造成本高于铸造法兰。
锻件比铸件能承受更高的剪切力和拉伸力。
铸件的优点在于可以搞出比较复杂的外形，成本比较低;
锻件优点在于内部组织均匀，不存在铸件中的气孔，夹杂等有害缺陷; 1.5.1坯料和零件的相关计算
坯料尺寸:长A1=120mm,宽B1=116mm,H1=150mm.密度ρ=7.85g/cm³ 坯料体积V=150×120×116=2088cm³ 坯料质量m=7.85×2088=16390.8g 零件尺寸：H=140mm, A=110mm, B=106mm. 除去通孔和凹槽体积V=140×110×106=1632.4cm³
4螺栓通孔体积V=(π×1.7²÷4×(10.6-4.2)+π×2.6²÷4×4.2)×4=147.3cm³
凹槽体积V=(9.46×8-8.46×7)×0.175=2.88cm³ 冲孔废料体积V=(π×4.5²÷4×(8.55-6.5)=32.6cm³ 零件体积V=14×11×10.6-(147.3+2.88+32.6)=1449.62cm³ 零件质量m=7.85×1449.62=11379.5g 废料质量m=16390.8-11379.5=5011.3g 1.6零件定位基准的选择
1.6.1粗基准的选择
选择不加工面或加工表面精度不高的面为基准，根据基准选择原则，以底面为基准面，以它的中心线为粗基准。
1.6.2精基准的选择
因为后面表面的粗糙度为3.2，是该法兰零件精度最高的面，所以选它为精基准加工面。精加工这个表面和其上面的四个凹槽。
1.6.3加工顺序的选择
先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度 2.工艺规程的设计 2.1制定工艺路线
工艺方案㈠
(1)下料：取铸造好的柱状坯料Q345A，粗加工成长宽高分别为120mm，116mm，150mm的柱状坯件。
(2)加热:炉型:半连续炉,加热时间:2至3小时,锻造温度:始锻温度1200℃终锻温度750℃.
(3)镦粗: 镦粗用钢筋头镦粗机 锻锤吨位:0.75吨.
(4)冲孔：先在右面冲φ65的盲孔，深度为75mm，孔的中心距地面高度为70mm，距后面为85.5-(65÷2)=53mm。然后在背面冲φ45的盲孔，深度为20.5mm，孔的中心距地面高度为70mm，距零件的右面为22.5+30=52.5mm。
(5)扩孔：扩右表面的盲孔，使直径φ74mm，深度10mm。
扩右表面的盲孔，使直径φ77mm，深度7mm。
(6)钻孔：在车床上钻四个φ17的通孔，从前面到后面。该通孔中心距左面20.5mm，距上面17mm。在四个φ17的通孔的基础上，从前面扩深度为42mm，φ26mm的孔,其余三个通孔同理。
(7)中间热处理：退火,退火温度为850℃.
(8)精加工：在刨床上精加工成长宽高分别为110mm，106mm，140mm的柱状零件。
(9)铣沟槽：在背面铣一个深度为1.75mm，宽度为5mm的矩形沟槽。其中内边长84.6,宽70,外边长94.6,宽84.6.矩形的中心线与零件中心线重合.须精加工保证粗糙度.
(10)最终热处理:正火,正火温度900℃. 工艺方案㈡
(1)下料：取铸造好的柱状坯料Q345A，粗加工成长宽高分别为120mm，116mm，150mm的柱状坯件。
(2)加热:炉型:半连续炉,加热时间:2至3小时,锻造温度:始锻温度1200℃终锻温度750℃.
(3)钻孔：在车床上钻四个φ17的通孔，从前面到后面。该通孔中心距左面20.5mm，距上面17mm。在四个φ17的通孔的基础上，从前面扩深度为42mm，φ26mm的孔,其余三个通孔同理。 (4)镦粗: 镦粗用钢筋头镦粗机 锻锤吨位:0.75吨.
(5)冲孔:先在背面冲φ45的盲孔，深度为20.5mm，孔的中心距地面高度为70mm，距零件的右面为22.5+30=52.5mm。然后在右面冲φ65的盲孔，深度为75mm，孔的中心距地面高度为70mm，距后面为85.5-(65÷2)=53mm。
(6)扩孔：扩右表面的盲孔，使直径φ74mm，深度10mm。
扩右表面的盲孔，使直径φ77mm，深度7mm。
(7)中间热处理：退火,退火温度为850℃.
(8)精加工：在刨床上精加工成长宽高分别为110mm，106mm，140mm的柱状零件。
(9)铣沟槽：在背面铣一个深度为1.75mm，宽度为5mm的矩形沟槽。其中内边长84.6,宽70,外边长94.6,宽84.6.矩形的中心线与零件中心线重合.须精加工保证粗糙度.
(10)最终热处理:正火,正火温度900℃. 方案一和方案二比较,方案二的工艺对保正零件的基本形状更加困难,而且方案二的工艺相比方案一更加浪费材料,所以选择方案一更为合理.
3.收获和体会
通过一周的课程设计，我对本专业的知识有了更深的了解，如锻造的基本工序,加工基准如何选择，加工工步的顺序，各种材料的特性和加工性能等。同时也把一部分以前所学的知识(包括机械制图，互换性与技术测量，工程材料及成型技术基础等)复习了一遍，对绘图软件CAD和CAXA的操作也更加熟练,提高了自己的绘图能力。课程设计是一门实践课，通过课程设计把自己的理论水平和实践相结合，又提高了自己分析问题解决问题的能力。
另外，在课程设计过程中，通过和其他同学的互相合作以及老师的指导和帮助，我学到了很多东西，我的团队合作能力也得到了一定的提高，为以后走上社会和工作岗位做好准备。
4.参考文献
《锻造实用数据速查手册》机械工业出版社 《实用机械加工工艺手册》机械工业出版社 《金属学与热处理》机械工业出版社 《金属材料成型工艺及控制》北京大学出版社
第五篇：铣床夹具课程设计说明书
课 程 设 计
设计题目 铣床夹具设计
班 级 机制3113 设计小组 第5小组 指导老师 袁帮谊、王甫
目录
前言 .......................................................................... 错误!未定义书签。 第1章 设计准备工作 .............................................................................. 4 1.1熟悉加工零件图 ................................................................................. 4 1.2加工零件图分析 ................................................................................. 2 第2章 结构方案设计 .............................................................................. 6 2.1 定位方案设计 ................................................................................ 6
2.1.1确定定位方案 ..................................................................... 6 2.1.2 选择定位元件，设计定位装置 ...................................... 5
2.2 夹紧方案设计 .................................................................................. 6
2.2.1 确定夹紧方案 .................................................................. 6 2.2.2 夹紧装置设计 .................................................................. 6
2.3 夹具体设计 ...................................................................................... 8 第3章 夹具装配图的绘制 .................................................................... 10 3.1 夹具总装图上应标注的尺寸及公差 ............................................ 10 3.2 夹具总装图应标注的技术条件 .................................................... 10 第4章误差设计.......................................................................................12 4.1 误差分析...........................................................................................12 4.1.1定位误差.........................................................................................12 4.1.2产生定位误差的原因.....................................................................12 4.2定位误差的计算................................................................................12 谢 辞 ......................................................................................................... 16
前 言
由机械加工生产实践可以知道，任何机械加工都不能离开夹具。不论是使用 通用夹具，还是使用专用夹具，总是需要先将工件定位夹紧后，才能进行加工。 所以，夹具是现代机械加工行业中不可缺少的的重要工艺装备之一。使用夹具可 以提高工件的加工精度并保证零件的互换性，提高劳动生产率，同时可以降低劳 动强度，改善工人的劳动条件。使用夹具还可以扩大现有机床的应用范围，充分 利用现有的设备资源。先进的夹具技术，可以获得巨大的经济效果。 夹具的种类很多。其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪 卡盘和铣床上用的平口虎钳等，这类夹具的规格尺寸已标准化，由专业厂进行生 产。而用于批量生产、专门为工件的某个加工工序服务的专用夹具，则必须由各 制造厂自行设计制造。由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生 产效率、劳动条件和生产成本，因此，它是各机械制造厂新产品投资、老产品改 进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作， 也是每一个从事机械加工工艺的 技术人员必须掌握的基础知识。
二、机床夹具分析
1. 夹具的组成 夹具的使用对象虽不相同，夹具的结构和功用也不大一样，但是从不同的夹 具结构中可以概括出一般夹具所共有的结构组成。归纳起来，夹具可视为既独立 又相互联系的六部分组成。定位装置是由定位元件组合而成的，其主要作用是确 定工件在夹具中的确定位置。夹紧装置一般是由力源、中间传力机构及夹紧元件 组成， 其作用是保持工件由定位所取得的确定位置并抵抗动态下系统所受的外力 及其影响，使加工得以顺利实现。安装元件是指与机床装夹面组成安装副并使工 件在夹具中取得的确定位置，从而确保工件对机床取得正确位置的元件。导向对 刀元件，一般专指钻套、锉套(对刀件)等元件，其作用是在确保其对定位元件位 置精度的前提下， 直接或间接的引导刀具实现加工并在加工过程中保持工件与刀 具间的确定位置。其他装置或元件是为了满足设计给定条件(包括被加工工件的 工序精度要求、批量、夹具制造部门的设备状况及工艺水平)及使用方便，夹具 上还酌情设置分度装置、送料装置及顶出装置等。夹具体是指按夹具结构及总装 技术要求，连接、支承其它装置(或元件)并保持总装精度的基础元件。 夹具的组成随设计给定条件而变化。一般夹紧装置及夹具体构成。而对于专 用夹具而言，则必须另加导向或对刀元件，其余装置或元件则可按需要确定。
2. 夹具的功能 (1)工件通过夹具进行安装，一是要保证定位准确，二是要保证夹具紧要求。 保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。1(2)使用夹具来安装工件，应能减少划线、找正、对刀等辅助时间，用气动、 液动夹紧装置可进一步减少辅助时间，提高生产效率。 (3)减轻操作工人的劳动强度，保证生产安全。 3. 夹具的基本要求 夹具设计的原则是经济和通用，它可以概括为“好用、好造、好修”这 6 个 字， 其中好用是主要的， 但必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。
第1章 设计准备工作
1.1熟悉加工零件图
零件图应该无遗漏的给出加工零件的全部信息，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、其它特殊技术要求等。
该加工零件如下图：
图1-1 被加工零件为轴套类零件;零件图如课本P246题图6.25所示;零件的主要加工面为Φ20、Φ
6、Φ10的孔，Φ30外圆面及端面，
铣28H11槽，其他各面均以加工好，仅需加工28H11槽，所以该零件结构定义为简单，夹具设计选用经济实用型方案。
1.2加工零件图分析
该工序为加工槽28H11，深度为35，该槽的公差等级为11级，精度要求较高。夹具的主要任务是保证槽的对称度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不在依赖与工人的技术水平。所设计的夹具应有以下基本要求：
1) 保证工件精度要求 这是夹具设计的最基本要求，其关键是正确地定位方案、夹紧方案、刀具导向方式及合理确定夹具刀具技术要求。必要时应进行误差分析与计算。
2) 夹具结构方案应与生产纲领相适应 在大批量生产时应尽量采用快速、高效夹具结构，如多件夹紧、联动结构等，以缩短辅助时间;对于中、小批量生产，则要求在满足夹具功能的前提下，尽量使夹具结构简单、制造方便，以降低夹具制造成本。
3) 操作方便、安全、省力 如采用气动、液压等夹紧装置，以降低工人强度，并可好地控制夹紧力。夹具操作位置应符合工人操作习惯，必要时应有安全防护装置，以确保使用安全。
4) 便于排屑 切屑积集在夹具中，会破坏工件的正确定位;切屑带来的大量热量会引起夹具和工件的热变形;切屑的清理又会增加辅助时间。切屑积集严重时，还会损伤刀具甚至引发工伤事故。故排屑问题在夹具设计中必须给以充分注意，在设计高效机床和自动线夹具是尤为重要。
5) 有良好的结构工艺性 设计的夹具要便于制造、检验、装配、调整、维修等。
第2章 结构方案设计
2.1 定位方案设计
2.1.1确定定位方案
定位是指确定工件在机床(工作台)上或夹具占有正确的位置的过程，通常可以理解为工件相对于切削刀具或磨具的一定位置，以保证加工尺寸和形位精度的要求。
确定定位方案应注意以下问题：
1) 按照工件要求确定工件必须限制的自由度，决不允许欠定位。 2) 当发生重复定位时应根据其对加工是否产生有害影响，判断其属于可用重复定位还是属于不可用重复定位。不可用重复定位也是不允许的。 3) 大型、重型零件等不易搬运的工件采用孔销配合等定位方式时，可采用预定位来降低人的劳动强度，提高生产效率。
在考虑到以上问题的基础上，根据零件的具体情况提出以下定位方案
方案：定位方案及装置：大平面一销定位，利用大平面限制3个自由度，销限制2个自由度，Φ6孔内放菱形销限制1个自由度，完全定位。
2.1.2 选择定位元件，设计定位装置
定位销
2.2 夹紧方案设计
2.2.1 确定夹紧方案
在机械加工中，工件的定位和夹紧是相互联系非常密切的两个工作过程。工件定位后，必须采用一定的装置把工件压紧夹牢在定位元件上。从而使工件在加工过程中，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而发生位置变化或产生振动,以保证加工精度,避免机床、刀具的损坏和发生人身安全事故。 因此为了确定比较合理的夹紧方案，按如下步骤设计夹紧方案(应该注意的问题)：
1) 根据工件的形状、大小、加工要求、定位装置的结构和布置情况等，
确定夹紧点与作用方向。
2) 分析工件的受力情况，运用类比、试验或估算等方法，确定所需夹紧力的大小。
3) 按所需夹紧力，并根据生产批量，选择或设计夹紧装置。 4) 在设计时，尽可能采用已有的、可靠的夹紧方式，这样可以免除复杂的设计计算，加快设计过程。
在考虑到以上问题的基础上确定夹紧方案，夹紧方案的确定，其实就是夹紧力的确定。夹紧力的确定就是确定夹紧力的方向、作用点和大小三个要素。在进行这项工作时，必须结合定位装置的结构形式和布置方式，并分析工件的结构特点、加工要求及其他作用于工件上的外力情况，在此基础上确定夹紧力的方向、作用点和大小。
2.2.2 夹紧装置设计
1.夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏同时保证加工精度。
2 .夹紧力的方向的确定：
1)夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。
2)夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。 3)夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。 3 .夹紧力的作用点的选择：
1)夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应,或在支承点确定的区域内,以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。
2)夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。
3)夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的刚度和抗振性。
4)夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。 4. 选择夹紧机构
设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则:
1)夹紧必须保证定位准确可靠,而不能破坏定位。 2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。
3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构
4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。 5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。 6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。 选用转角气缸夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。
转角气缸夹紧机构的特点：
① 结构简单，加紧可靠施力范围大。 ② 自锁性能好。
③ 扩力比80以上，行程S不受限制。 ④ 有效降低工人劳动强度。
在考虑到以上要求的基础上，根据加工零件的具体情况和夹紧方案分析设计出夹紧装置如下图：
夹紧结构示意图
2.2.3 夹具体设计
本夹具体采用机械切削加工制造:
优点:1)可以制造出比较复杂的结构形状。
2)易于加工,价格低廉,可降低夹具成本。
铸造的生产周期长,而且因铸造时的内应力缘故,易引起变形,从而影响夹具体精度的持久性，而且夹具批量少不符合铸造条件。与焊接结构相比,机械切削可以制造出形状比较复杂的结构。因此,本夹具采用机械切削制造比较合适。基于以上分析，设计出本夹具的夹具体如下图所示：
所设计夹具的夹具体
图2-9
第3章 夹具装配图的绘制
夹具装配图的绘制，是在夹具结构方案草图经过老师审定之后进行的。 夹具的总装配图应按国家制图标准绘制，绘图比例尽量采用1：1。主视图应按操作者的视线方向绘制，总装配图应将夹具的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。在完整地表达出夹具工作原理和构造的基础上，视图的数量尽可能少。
应先用细双点画线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适的位置上,然后依次绘出定位装置、夹紧装置、其它装置和夹具体。在夹具总装配图上工件可以看做透明体，不遮挡后面的线条。
3.1 夹具总装图上应标注的尺寸及公差
1) 夹具的最大轮廓尺寸为156mm ×120mm×20mm。 2) 槽的宽度为28H11，及对称度为0.12。
3.2 夹具总装图应标注的技术条件
1) 定位销的上平面对夹具体底面B平度度误差不大于0.02mm。 2) 定位销对夹具体的垂直度误差不大于0.03mm。
基于以上分析绘制出夹具总装配图如下图所示：
第4章 误差设计
4.1误差分析
4.1.1定位误差
工件的加工误差是指工件加工后在尺寸形状和位置三个方面偏离理想工件的大小它是由三部分因素产生的
1工件在夹具中的定位、夹紧误差。
2夹具带着工件安装在机床上夹具相对机床主轴或刀具或运动导轨的位置误差也称对定误差。
3加工过程中误差如机床几何精度工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。
其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。
4.1.2产生定位误差的原因
1.基准不重合来带的定位误差
夹具定位基准与工序基准不重合两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去所产生定位误差称之为基准转换误差。
2.间隙引起的定位误差
在使用心轴、销、定位套定位时定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。
3.与夹具有关的因素产生的定位误差
1)定位基准面与定位元件表面的形状误差。
2)导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。
3)夹具在机床上的安装误差即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差。
4)夹紧力使工件与定位元件间的位置误差以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。
4.2定位误差的计算
定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动所引起的加工误差。设计的夹具要从分考虑此定位方案的定位误差的大小是否在允许的范围内。一般定位误差应控制在工件允许误差的1/5~1/3之内。
定位误差△D。由于对称度的工序基准是Φ50的轴线，定位基准是Φ20H7的轴线，故△B=0.027.工件以平面定位，△Y=0。因此，定位误差△D=0.027。
谢 辞
通过这一个多月的努力,这次课程设计终于告一段落。首先要感谢我 们的几位指导老师。正是因为有他们的不断付出与指导，我们的夹具设计才能得以圆满结束。在这一个多月的时间里我学到了不少的专业知识也认识到了许多问题，刚开始在设计的过程中我们没有考虑到机床加工的困难问题以及成本问题而导致我们设计的夹具在理论上是可以实现的而在实际加工过程中是很难加工完成的。所以在各位老师的耐心指导下我们不断的修改于完善，最终才才得以完成。在加工过程中我们也遇到了这样与哪样的困难，但是经过组员的探讨和共同努力，我们克服了种种困难，最终一件成功的夹具展现在我们的眼前。最后还要感谢的就是我们这组的组长，正是有了他优秀的领导能力以及团结合作能力我们才能够圆满完成任务。