車床夾具設計

車床夾具設計,車床,夾具,設計 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院 學生畢業(yè)設計資料裝訂本 題 目：車床夾具設計 院 系： 醫(yī)電學院 專業(yè)班級： 14機制301 學生姓名： 李志東 同組學生：李回歸、顏未央 裝訂日期： 2017 年 5 月 20 日 指導教師 審核簽名 答辯組長 審核簽名 答辯委員會主任 審核簽名 院長（副院長） 審核簽名 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院 教務處制 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計總成績評定表 學生姓名 李回歸 專業(yè)班級 14機制301 總評成績 課題名稱 車床夾具設計 課題性質 □產品設計 □工藝流程設計 □方案設計 □其他 題目來源 □教師下達 □社會生產實踐 □學生自選 指導教師 姓名 職稱 □校內 □校外 職稱 □校內 □校外 指導教師評閱成績 指導教師簽名： 年 月 日 答辯小組評閱成績 答辯小組組長簽名： 年 月 日 答辯成績 答辯小組組長簽名： 年 月 日 答辯委員會審核意見： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 學生所在院（部）審核意見： 院長（副院長）簽名： 綜合成績 年 月 日 注：1、指導教師評閱成績、答辯小組評閱成績、答辯成績，每項評分均按百分制。 2、學生畢業(yè)設計成績根據(jù)上述三項評分，總評成績=指導教師評閱成績*40%+答辯小組評閱成績*40%+答辯成績*40%，總評成績按五級記分制 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計評價（一） 指導教師評價用表 畢業(yè)設計評價 評分內容 具體要求 權重 評分 加權分 學習態(tài)度 努力學習，遵守記律，作風嚴謹務實，按期圓滿完成規(guī)定的任務 0．1 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值 0．1 調研論證 能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調研，能較好地理解課題任務并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力 0．2 綜合能力 能綜合運用所學知識和技能，發(fā)現(xiàn)解決實際問題 0．2 質量 論證、分析、設計、計算、結構、建模、實驗正確合理，繪圖（表）符合要求 0．2 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準確，文字流暢，符合規(guī)定內容及字數(shù)要求 0．1 撰寫質量 結構嚴謹、文字通順、用語符合技術規(guī)范，圖表清楚，字跡工整、書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字數(shù)要求 0．1 成績合計 指導教師評語 指導教師簽名： 年 月 日 說明：評分內容、具體要求、權重為參考，具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點設計 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計評價（二） 答辯小組評價及答辯資格審核用表 畢業(yè)設計評價 評分內容 具體要求 權重 評分 加權分 任務量 畢業(yè)設計（論文）任務量飽滿，難度較大 0．2 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值 0．1 質量 論證、分析、設計、計算、結構、建模、實驗正確合理，繪圖（表）符合要求 0．5 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準確，文字流暢，符合規(guī)定內容及字數(shù)要求 0．1 撰寫質量 結構嚴謹、文字通順、用語符合技術規(guī)范，圖表清楚，字跡工整、書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字數(shù)要求 0．1 成績合計 畢業(yè)設計答辯資格審查 畢業(yè)設計 完成情況 任務書 □ 有 □ 無 開題報告 □ 有 □ 無 設計說明書 □ 完成 □ 未完成 字數(shù) 設計作品 □完成 □未完成 答辯資格審查結論：（說明是否可進行答辯，并根據(jù)學生畢業(yè)設計質量說明可答辯的依據(jù)）： 答辯小組成員簽名： 、 、 、 組長簽名： 年 月 日 說明：評分內容、具體要求、權重為參考，具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點和教育廳有關評價指標設計 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計評價（三） 答辯小組答辯評價用表 畢業(yè)設計答辯評分 評分內容 具體要求 權重 評分 加權分 自述總結 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，分析歸納合理 0．3 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值 0．1 答辯 能夠正確回答所提出的問題，基本概念清楚，有理論根據(jù) 0．5 資料 資料齊全，符合《畢業(yè)設計（論文）基本規(guī)范要求》 0．1 成績合計 答辯記錄 答辯地點 答辯日期 記錄內容：1、闡述畢業(yè)論文要點 　 2、提問與回答內容 記錄人簽名：： 年 月 日 答辯結論 答辯委員會（小組）成員簽名 姓名 職稱 姓名 職稱 姓名 職稱 說明：評分內容、具體要求、權重為參考，具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點和教育廳有關評價指標設計 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計任務書 院 系: 醫(yī)電學院 專 業(yè): 機械設計與制造 班 級: 14301 學生姓名: 李回歸 同組學生: 李志東 顏未央 指導教師: 陳蓉暉 下發(fā)日期: 2016 年 12 月 25 日 畢業(yè)設計課題方向：夾具設計 題目：車床夾具設計 完成日期：2017年5月20日 一、 題目來源：教師下達 二、設計要求：（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求、作品要求） 工件零件圖 一張 車床夾具二維裝配圖 一張 車床夾具三維零件圖和裝配圖 一套 設計說明書 一份 3、 個人重點： 1、設計定位裝置時應使加工表面的回轉軸線與車床主軸的回轉軸線重合 2、定位可靠,基本定位 "六點", 重復定位、欠定位會讓你的精度受到影響 四、各階段時間安排，應完成的工作量： 序號 各階段工作內容 起訖日期 備 注 1 零件分析 2016.12.26-2017.01.20 2 收集資料 2017.01.21-2017.02.14 3 開題報告、文獻綜述 2017.02.15-2017.03.05 4 夾具設計方案確定 2017.03.06-2017.03.28 5 繪圖 2017.04.01-2017.04.26 6 編寫設計說明書 2017.04.26-2017.05.25 五、應閱讀的基本文獻目錄： [1]徐灝. 《機械設計手冊》.北京：機械工業(yè)出版社,1995. [2]吳宗澤. 《機械設計師》.北京:機械工業(yè)出版社,2006. [3]談榮望. 《機械設計》.北京:中國鐵道出版社,1989. [4] 陳立德. 《機械制造裝計》.高等教育備設出版社，2006 [5] 趙雪松、任小中《機械制造技術基礎》.華中科技大學出版社，2006 指導教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 院長（副院長）簽字： 年 月 日 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計開題報告 題 目： 車床夾具設計 院 系： 醫(yī)電學院 專 業(yè)： 機械設計與制造 班 級： 14301 學生姓名： 李回歸 學 號： 201403030115 同組學生： 李志東、顏未央 指導教師： 陳蓉暉 填表日期： 2016 年 12 月 26 日 一、選題的依據(jù)及意義 夾具最早出現(xiàn)18世紀后期，隨著科學技術的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。夾具從產生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。 二、國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻綜述） 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產作為機械生產的主流，國內外皆是如此。國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中小批多品種生產的工藝品種已占工件種類的85%左右。除了中小批量生產用夾具以外，自動化生產中的夾具已有了一定發(fā)展，其中包括自動線用隨行夾具和數(shù)控機床用夾具。為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調夾具，尤其是成組夾具。在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精高效模塊組合通用經濟方向發(fā)展。 三、本課題研究內容 (1)、分析畢業(yè)設計課題參數(shù)、明確課題零件的設計要求。 (2)、針對本課題所給出零件特點，分析零件設計方案，制訂出畢業(yè)設計課題設計方案，并進行方案比較，優(yōu)化設計方案，撰寫開題報告。 (3)、合理選擇定位方式及夾具夾緊方案，完成夾具設計的有關尺寸的計算。 (4)、完成夾具體裝配圖及零件圖結構設計，了解相關部件制造材料選擇以及結構參數(shù)選擇原則。 (5)、查閱和專業(yè)相關的英文資料，并按要求翻譯成中文。 (6)、對相關零件進行強度校核及計算，按照畢業(yè)設計說明書內容、格式要求，撰寫畢業(yè)設計說明書。 四、本課題研究方法 （1）、對零件進行工藝分析，包括零件的技術要求、尺寸及形位公差。 （2）、實習調研，測繪及性能分析。 （3）、分析課題中所涉及的機械機構。 （4）、在圖書館查閱相關的圖書資料。 （5）、尋求老師的指導和幫助。 （6）、網上搜索書籍、文獻、論文等 五、研究目標、主要特色（創(chuàng)新）及工作進度 研究目標、主要特色：熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝流程等等問題的方法。②通過對零件所有工序的機械制造工藝規(guī)程的制定和夾具設計， 會工藝裝備設計的一般方法。③課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，增強自己的解決工程實際問題的能力 研究進程安排：①調研，收集相關資料，查閱相關文獻，了解軸承座的基本結構及其功能②掌握機械加工工藝設計的基本思路，初步擬定軸承座零件的工藝過程，在此基礎上完成開題報告。③總結前期工作，分析軸承座的作用并繪制零件圖。④熟悉零件圖，了解零件的用途、性能、技術條件及毛坯情況，加工方案論證，確定加工工藝路線并編制該零件的加工工藝規(guī)程和機械加工工藝相關卡片。⑤根據(jù)所要設計夾具的工序的加工內容、技術條件和采用的機床、刀具和有關輔助工具；確定本工序工件的定位基準、定位和夾緊方案，最后繪出工序草圖。在工序草圖上標出被加工面、定位基準面、夾緊力方向與作用位置、本工序尺寸和公差、加工面的表面光潔度和有關技術條件。盡可能按1:1比例繪制夾具總圖的結構草圖。進行方案的討論、審查和修改。繪制夾具裝配圖。在圖上標注出夾具的外形輪廓尺寸、工件與定位元件的配合尺寸、夾具與刀具的聯(lián)系尺寸、夾具與機床的聯(lián)系尺寸和其它裝配尺寸；規(guī)定相應的尺寸公差和有關技術條件；編制零件明細表。⑥通過與老師討論，繪制夾具所有零件圖并對零件的主要技術條件進行分析，對制定的工藝規(guī)程進行修改和完善。⑦總結前面的工作，開始撰寫論文。⑧完成論文初稿，與老師交流，修訂初稿。⑨終稿完成，打印裝訂，準備答辯 第1──2周完成收集資料，開題報告、文獻綜述 第3──4 周夾具設計方案確定 第5──6周繪圖 第7──8周編寫設計說明書 第9周畢業(yè)答辯 六、主要參考文獻 [1]徐灝. 《機械設計手冊》.北京：機械工業(yè)出版社,1995. [2]吳宗澤. 《機械設計師》.北京:機械工業(yè)出版社,2006. [3]談榮望. 《機械設計》.北京:中國鐵道出版社,1989. [4] 陳立德. 《機械制造裝計》.高等教育備設出版社，2006 [5] 趙雪松、任小中《機械制造技術基礎》.華中科技大學出版社，2006 [6] 趙雪松、任小中《機械制造裝備設計》.華中科技大學出版社，2006 [7] 郭繼林. 《機械制圖》.大連理工大學出版社，2005,8 [8] 齊樂華. 《工程材料與機械制造基礎》.高等教育出版社，2006,4 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 系 別： 醫(yī)電學院 專 業(yè)： 機械設計與制造 班 級： 14301 學 號： 201403030115 學生姓名： 李回歸 起訖日期： 2016.12.25-2017.05.25 指導教師： 陳蓉暉 職稱： 副教授 系主任： 審核日期： 前言 夾具畢業(yè)設計是對所學專業(yè)知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是理論聯(lián)系實際的訓練。 機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設計和使用是促進生產發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產的不斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術人員在技術革新中的一項重要任務，也是機械類專業(yè)學生較為全面的機械設計訓練。其目的在于： 1）培養(yǎng)學生綜合運用機械設計基礎以及其他先修課程的理論知識和生產實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設訓練可以鞏固、加深有關機械課設方面的理論知識。 2） 學習和掌握一般機械設計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設計能力，為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設計打好基礎，做好準備。 3）使學生具有運用標準、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關設計資料的能力。 零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進行加工。在加工中除了需要機床、刀具、量具之外，成批生產時還要用機床夾具。他們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機床獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工的精度。通常把確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程稱為定位。當工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破壞定位，還應該用一定的機構或裝置將工件加以夾緊固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質量、生產效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產中，工件的裝夾是通過機床夾具來實現(xiàn)的。機床夾具在生產中應用十分廣泛。 目錄 一、設計說明 1 1.1課題背景及發(fā)展趨勢 1 1.2 夾具的基本結構及夾具設計的內容 1 1.3設計目的 3 1.4設計成果 3 1.5設計過程 3 二、零件分析 4 2.1計算生產綱領，確定生產類型 4 2.2零件的作用 4 2.3審查零件圖樣工藝性 4 三、夾具設計 5 3.1夾具的簡介 5 3.2 機床夾具的分類、基本組成和功用 7 3.3設計問題的提出 7 3.3.1設計前的工作準備 7 3.3.2 明確工件的生產綱領 7 3.3.3 熟悉工件零件圖和工序圖 7 3.4定位機構設計 8 3.5夾緊機構設計 10 3.5.1切削力等參數(shù)計算 10 3.5.2夾緊機構設計與計算 11 3.6夾具體的設計 13 3.7 設計夾具體和繪制夾具圖 14 3.8夾具的裝配要求 15 3.9夾緊設計的論證 16 總結 參考文獻 致 謝 摘要 制造業(yè)中廣泛應用的夾具，是產品制造各工藝階段中十分重要的工藝裝備之一，生產中所使用夾具的質量、工作效率，及夾具使用的可靠性，都對產品的加工質量及生產效率有著決定性的影響。首先對夾具的概念進行了解，再進行機床夾具的設計，從定位到誤差分析再到確保加工精度，然后計算出加緊力確定加緊點位數(shù)等細節(jié)計算。 關鍵詞：定位；機床夾具；加工精度；定位點；夾緊力 19 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 一、設計說明 1.1課題背景及發(fā)展趨勢 材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎，一方面，技術制約著設計；另一方面，技術也推動著設計。從設計美學的觀點看，技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用，只要善于應用材料的特性，予以相應的結構形式和適當?shù)募庸すに嚕湍軌騽?chuàng)造出實用，美觀，經濟的產品，即在產品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。 技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產品帶來新的結構，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對 機床夾具提出更高的要求。 1.2 夾具的基本結構及夾具設計的內容 按在夾具中的作用,地位結構特點,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類: (1)定位元件及定位裝置； (2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機構)； (3)夾具體； (4)對刀,引導元件及裝置(包括刀具導向元件,對刀裝置及靠模裝置等)； (5)動力裝置； (6)分度,對定裝置； (7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)； 每個夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動夾具就沒有動力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設有其它裝置及機構,例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。 專用夾具的設計主要是對以下幾項內容進行設計：（1）定位裝置的設計；（2）夾緊裝置的設計；（3）對刀-引導裝置的設計；（4）夾具體的設計；（5）其他元件及裝置的設計。 1.3設計目的 本次設計是在教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設計，能提高我們獨立思考問題和解決問題的能力，也能提高我們知識綜合運用能力，讓我們在畢業(yè)設計中，熟悉設計步驟、開拓設計思維、提高創(chuàng)新能力；培養(yǎng)我們具有勤奮踏實的學習態(tài)度和積極思考的創(chuàng)新精神。為即將走向社會，服務社會打下堅實的基礎。通過此次設計讓我們在以下幾個方面得到提高： 1、綜合運用所學的課程和生產實踐知識進行一次全面的設計訓練，從而培養(yǎng)和提高我們的獨立工作能力。 2、鞏固所學知識。掌握工裝夾具設計方法；確定機械零件的加工方案；擬定工藝路線；選擇機床和工藝裝備。 3、通過對課程設計實踐，樹立正確的設計思想，增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)綜合運用機械設計課程和其他選修課程的理論與實際知識去分析和解決機械設計的能力。 4、了解機床夾具設計的一般方法，并舉一反三的掌握其他一些機械設計的一般規(guī)律與步驟。 5、通過制定設計方案，合理選擇夾具機構和零件類型，正確計算零件的工作能力，確定尺寸及掌握機械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護要求，之后進行結構設計，達到了解和掌握機械零件，夾具和一些簡單機械的設計過程和方法。 1.4設計成果 1、產品零件圖 1張 2、夾具二維裝配圖 1份 3、夾具二維零件圖 1套 4、夾具三維零件圖和裝配圖 1套 5、畢業(yè)設計說明書 1份 1.5設計過程 1資料查詢 (1-1) 在圖書館查閱組員所需要的相關資料 (1-2) 在電腦與互聯(lián)網上查閱組員所需要的相關資料 2夾具設計 （3-1）定位裝置的設計 （3-2）夾緊裝置的設計 （3-3）刀具導向裝置設計 3文案編寫 （4-1）設計方案的統(tǒng)計及電子文檔的輸入 （4-2）設計說明書的編寫與參考文獻的統(tǒng)計 4等待評審 （5-1）評審合格，裝訂 表：本次設計的過程 二、零件分析 2.1計算生產綱領，確定生產類型 軸承座圖，該產品年產量Q=10000（臺/年），n=1（件/臺），設其備品率a%為10%，機械加工廢品率β%為1%，現(xiàn)制定該曲軸零件的機械加工工藝規(guī)程。 年生產綱領： N=QxNx(1+a%+β%)=10000x1x(1+a%+β%)=11100件 軸承座圖的年產量為111000件，現(xiàn)在已知該產品為中型機械，根據(jù)《機械制造工藝設計手冊》生產類型與生產綱領的關系，可確定其生產類型為大批量生產。 2.2零件的作用 題目所給的“軸承座圖”零件，材料是45號鋼，可以推斷，該零件受力不大，是起到操縱、調節(jié)方面的作用。 2.3審查零件圖樣工藝性 軸承座零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術基本要求齊全。零件材料是45號鋼，該材料有較高強度、耐磨性、耐熱性和減震性。 圖：軸承座圖圖樣 3、 夾具設計 3.1夾具的簡介 一個機床的機械制造工藝系統(tǒng)由機床、工件、刀具和夾具組成。機床夾具的用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有一個正確的位置，并在加工過程中這個位置不變，可以看出夾具在機械加工中占有很重要的地位，尤其是在成批生產時更是大量采用機床夾具，它們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對機床或刀具獲得正確的位置。機床夾具的好壞直接影響工件加工表面的位置精度。所以，機床夾具設計是裝備設計中的一項重要工作。 機床夾具是在金屬切削中用以準確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠的保證工件的加工質量，提高加工效率，減輕勞動輕度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。 夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1、機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術與理念的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： （1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本； （2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； （3）能適用于精密加工的高精度機床夾具； （4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具； （5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率； （6）提高機床夾具的標準化程度。 2、現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。 （1）標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。 （2）精密化 隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如，用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。 （3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。 （4）柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、組合等方式，以適應工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結構為可拆結構，發(fā)展可調夾具結構，將是今后夾具發(fā)展的主要方向。 3.2 機床夾具的分類、基本組成和功用 機床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型：通用夾具，專用夾具，通用可調整夾具和成組夾具，組合夾具，隨行夾具。機床夾具的基本組成，根據(jù)功用一般可分為： 1）定位原件或裝置，用以確定工件在夾具中的正確位置； 2）刀具導向原件或裝置，用以引導刀具或用以調整刀具相對于工件的位置； 3）夾緊元件或裝置，用以夾緊元件； 4）連接原件，用以確定工件在機床上的正確位置并與機床相連接； 5）夾具體，用以連接各夾具元件及裝置，使之成為一個整體，并通過它將夾具安裝在機床上； 6）其他元件及裝置，如分度裝置、防錯裝置等。 機床夾具的功用一般為： 1）保證加工質量； 2）提高生產率，降低成本； 3）擴大機床工藝范圍，做到一機多能； 4）平衡各工序時間，以便組織流水生產； 5）減輕工人勞動強度，保證生產安全。 3.3設計問題的提出 3.3.1設計前的工作準備 1）熟悉任務書，明確設計的內容與要求； 2）熟悉設計指導書、有關資料、圖紙等； 3）觀看實物，了解夾具的工作過程。 3.3.2 明確工件的生產綱領 這是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復雜程度和自動化程度。如大批量生產時，一般選擇機動、多工件。自動化程度高的方案，結構也隨之復雜，成本也提高較多。 經分析所加工工件屬于輕型零件，根據(jù)所加工工件可知，屬于中批生產?？紤]到經濟性和實用性,將夾具設計成可快速夾緊的手動夾具，即可滿足要求。 3.3.3 熟悉工件零件圖和工序圖 零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設計的直接依據(jù)。本本設計的夾具的內容是： 車直徑15的孔夾具設計 圖：本次夾具涉及的工序 工件在機床上的定位，實際上包括工件在夾具上的定位和夾具在機床上的定位兩個方面，這里只討論工件在夾具上的定位。因為工件的定位基準和定位元件均有制造誤差，所以工件在夾具中定位后的實際位置將在一定范圍內變動，即存在一定的定位誤差，設計定位裝置時，就要控制這一誤差在加工中所允許的范圍內。 夾具的作用是提高勞動生產率，降低勞動強度 (1) 設計夾具必須滿足工藝要求，結構性能可靠，使用省力安全，操作方便，有利于實現(xiàn)優(yōu)質、高產、低耗，改善勞動條件，提高標準化、通用化、系列化水平。 (2) 要深入現(xiàn)場，聯(lián)系實際，確定設計方案。 (3) 具有良好的工藝性，即所設計的夾具應便于制造、檢驗、裝配、調整、維修，且便于切屑的清理、排除。 (4) 夾具設計必須保證圖樣清晰、完整、正確、統(tǒng)一。 (5) 對精密、重大、特殊的夾具應附有使用說明書和設計計算書。 3.4定位機構設計 工件定位就是工件在工藝系統(tǒng)中的正確位置。其目的是為了保證工件與加工面的設計基準之間的位置公差和距離尺寸精度。其要求一是為了保證加工面與設計基準間的位置公差（同軸度、平行度、垂直度等），工件定位應使工件加工面的設計基準與機床保持一正確的位時應使工件加工面的設計基準與刀具保持一正確的位置。 在空間直角坐標系中，剛體具有六個自由度，即沿X、Y、Z軸移動的三個自由度和繞此三軸旋轉的三個自由度。用六個合理分布的支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中占據(jù)正確的位置，稱為六點定位原理。現(xiàn)在我們就來分別限制他的自由度。 產生定位誤差的原因有以下兩個方面：1）定位基準和工序基準不重合；2）定位基準位移。定位誤差就是由基準不重合誤差和基準位移公差綜合引起的同批工件工序尺寸的那部分公差，也就是等于兩者的代數(shù)和。 本夾具的主要定位元件為銷釘，軸向定位時定位基準——右夾具體的左端面與止推面的接合面即為曲軸連桿軸頸工序基準，即不存在基準位移公差也不存在基準不重合誤差，所以。 求工序尺寸的定位誤差，定位基準為主軸頸與夾具底面接觸母線，工序基準為主軸中心線，當主軸頸直徑存在誤差時，定位基準沿夾具底面的位移為 所以基準不重合誤差為 基準位移誤差為 則總的定位誤差為 已知本工序中，，故 3.5夾緊機構設計 3.5.1切削力等參數(shù)計算 （一）車孔夾具切削力計算 （二）確定機床型號并修正切削用量 初選取機床為C6140,機床功率2.2Kw，查閱《機械加工工藝手冊》C6140車床的性能參數(shù)，并根據(jù)機床實際參數(shù)修正切削速度與主軸轉速。 理論選取的進給量為f=0.23mm/s,與C6140車床匹配進給量為,f=0.32mm/s。 上述計算得主軸轉速理論計算值為n=467.21r/min,與C6140車床匹配的主軸轉速n=475 r/min。那么切削速度vc=vπ/1000=11.94m/min。 （三）計算切削力并校驗機床功率 A.切削時產生的車孔切削力計算: 式中計算所需的參數(shù)，查閱《機械加工工藝手冊》車削時切削速度計算公式表格中選?。篊F=612、d=8mm、ZF=0.9、T=60、f=0.32mm/s、yF=0.64、kF=0.33,帶入數(shù)據(jù)進行計算得： B.切削時產生的切削扭矩值計算： 式中計算所需的參數(shù)，查閱《機械加工工藝手冊》車削時切削速度計算公式表格中選取：CM=0.33、d=8mm、ZM=1.82、f=0.32mm/s、yM=0.64、kM=0.88帶入數(shù)據(jù)進行計算得： C.切削所消耗的功率值計算： D.機床功率校核 計算得產生的功率P=0.25Kw

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