1、 學校代碼： 10128學 號： 課程論文題目：銑床組合夾具設(shè)計學生：學院：班級：指導教師：2013年 7 月 12 日摘要本論文是結(jié)合目前實際生產(chǎn)中，常常發(fā)現(xiàn)僅用通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求，用通用夾具裝夾工件生產(chǎn)效率低勞動強大，加工質(zhì)量不高，而且往往需要增加劃線工序，而專門設(shè)計兩種夾具：銑床夾具和鉆床夾具，主要包括夾具的定位方案，夾緊方案、對刀方案，夾具體與定位鍵的設(shè)計及加工精度等方面的分析。本次設(shè)計為銑槽用的夾具，它針對零件的結(jié)構(gòu)特點，采用了組合式的定位方案，以支承板、圓柱銷等作為定位元件。使工件安裝方便，且能保證加工精度。壓緊裝置以杠桿原理為核心，采用壓板壓緊工件，左側(cè)壓板壓緊之后右側(cè)自動

2、壓緊。其具有夾緊力裝置，具備現(xiàn)代機床夾具所要求的高效化和精密化的特點，可以有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間，大大提高了勞動生產(chǎn)力，從而可以有效地減輕工人的勞動強度和增加勞動效率。銑床夾具具有提高生產(chǎn)率、擴大機床工藝圍、減輕工人勞動強度以及保證生產(chǎn)安全等特點。因此，對夾具知識的認識和學習以及設(shè)計新式的適合實際生產(chǎn)的夾具在今天顯得尤為重要起來。關(guān)鍵詞：銑床夾具，定位，夾緊AbstractThe present paper is bing the actual production at present, which is that either using universal fixture

3、 cannot meet only production requirements or using universal fixture clamping work-piece to product is poor efficiency and powerful labor and not high processing quality or often it need to increase crossed process, to specially design two fixture: milling fixture and drilling fixture, mainly includ

4、ing schemes of fixture positioning, clamping and cutter, the design of the concrete and the TAB folder and the analysis of machining precision et al.The milling fixture, mainly is used to process dial the fork parts milling flutes.It is aimed at connecting rod of the structural features and adopted

5、the "one-two" targeted programmes to ensure that the workpiece be processed on the location accuracy, more convenient installation of the workpiece, assisted by a short working hours. The fixture with clamping force device has the characteristics of efficiency and precision required by mod

6、ern machine tools. It is so effectively to reduce the processing time and auxiliary time that greatly improve the labor productive, effectively reduce the labor intensity and increase the work efficiency as well. Drilling fixture is good for raising productivity, expanding machine machining scope, r

7、educing labor intensity and ensuring the production safety. Therefore, it is especially important to learn and study the knowledge of fixture and design new suitable for practical production fixture nowadays.Key words：milling fixture,positioning, clamping工業(yè)大學課程設(shè)計（論文）任務(wù)書課程名稱：專業(yè)綜合設(shè)計一 _ 學院： 機械學院 班級：學生：

8、 學號： 指導教師：一、題目銑床夾具設(shè)計二、目的與意義專業(yè)綜合設(shè)計一課程設(shè)計是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)和機械電子工程實踐性非常強的教學環(huán)節(jié)之一，是機械類高年級學生綜合應(yīng)用基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課等知識體系，將工藝分析與編制，機構(gòu)設(shè)計與計算、裝配圖繪制等容融為一體，獨立完成的工裝設(shè)計。通過本次課程設(shè)計，培養(yǎng)學生運用所學機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和計算機輔助設(shè)計二課程的知識，對機床夾具的設(shè)計能力和CAD建模能力；通過設(shè)計實踐，熟悉夾具設(shè)計過程，學會正確使用資料、正確使用圖書特別是電子圖書資源、網(wǎng)絡(luò)資源，查閱技術(shù)文獻、夾具設(shè)計計算、熟悉CAD軟件的裝配及組合夾具的裝配過程。 三、要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參

9、數(shù)、設(shè)計要求、圖紙量、工作量要求等） 技術(shù)參數(shù)1、批量：大批量加工；2、加工設(shè)備：銑床；3、定位面的尺寸都已加工完，只加工寬度為8的槽4、工件材料45鋼，未標注表面粗糙度12.55、工件尺寸；見下圖；設(shè)計要求1、定位元件選擇牢固可靠；2、工作臺下面要加裝定位鍵，方便安裝；3、設(shè)置工作臺的越位報警和緊急事故的急停開關(guān)，并響應(yīng)中斷；4、夾緊機構(gòu)操作方便快捷；圖紙量和工作量要求1、機械總裝配圖在CAXA或AUTOCAD環(huán)境下繪制夾具的裝配圖，最后用A2或A3號圖紙打印輸出。2、夾具建模利用實驗室現(xiàn)有的組合夾具元件庫，利用建模軟件調(diào)用元件裝配，獲得夾具的電子裝配模型。3、夾具設(shè)計說明書要嚴格按照工業(yè)大

10、學課程設(shè)計（論文）說明書書寫規(guī)認真撰寫，說明書不少于6000字。四、工作容、進度安排 1、研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù)- 1天2、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖-1.5天3、繪制夾具總裝配圖-2.5天4、建模裝配-2.5天5、撰寫說明書-1.5天6、答辯-1天五、主要參考文獻1盧秉恒等. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.：機械工業(yè)，2007.2 叔子. 機械加工工藝師手冊M.：機械工業(yè)，2001.3 龔定安.夾具設(shè)計手冊M.：交通大學，1992.4 徐發(fā)仁.夾具設(shè)計手冊M.：大學，1993.5 王秀倫.夾具設(shè)計手冊M.：中國鐵道，1994.審核意見系（教研室）主任（簽字）指導教師下達時間 2013 年 7

11、 月 1 日指導教師簽字：_目錄第一章產(chǎn)品介紹、分析11.1 夾具概念11.2 夾具的主要功能11.3 夾具的分類11.4 夾具的組成21.5 軟件介紹3第二章銑床夾具的設(shè)計52.1 銑床夾具的設(shè)計特點52.2夾具裝夾工件的特點52.3銑床夾具的安裝52.4銑床夾具的對刀位置62.5初定夾具結(jié)構(gòu)方案62.6銑刀分類及選擇11第三章設(shè)計計算113.1、夾緊力計算113.2、定位誤差分析11第四章設(shè)計成果及總結(jié)144.1、設(shè)計裝配圖144.2總結(jié)14參考文獻15第一章 產(chǎn)品介紹、分析1.1 夾具概念夾具是在機械制造過程中，用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受加工或檢測并保證加工要求的機床附

12、加裝置，簡稱為夾具。在我們實際生產(chǎn)中夾具的作用是將工件定位，以使加工工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。1.2夾具的主要功能在機床上加工工件的時候，必須用夾具裝好夾牢所要加工工件。將工件裝好，就是在機床上確定工件相對于刀具的正確位置，這一過程稱為定位。將工件夾緊，就是對工件施加作用力，使之在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾緊，這一過程稱為夾緊。從定位到夾緊的全過程，稱為裝夾。1.3夾具的分類目前中國常用夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動線夾具等五大類。1通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具。其優(yōu)點是適應(yīng)性強、不需要調(diào)整或稍加調(diào)整即可

13、裝夾一定形狀和尺寸圍的各種工件。這類夾具已商品化。如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤等。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準備周期，減少夾具品種，從而減低生產(chǎn)成本。其缺點是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)力較低且較難裝夾形狀復雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。2專用夾具專用夾具是針對某一工件的某一道工序的加工要求而專門設(shè)計和制造的夾具。特點是針對性強。適用與產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。3可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，已適應(yīng)多中工件的夾具，稱為可調(diào)夾具。它還分通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。4組合夾具組合夾具是由可循環(huán)使用的標準夾具零

14、部件（或?qū)Ｓ昧悴考┙M裝成易于連接和拆卸的夾具。根據(jù)被加工零件的工藝要求可以很快地組裝成專用夾具，夾具使用完畢，可以方便地拆開。夾具主要應(yīng)用在單件，中、小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟的夾具。5自動線夾具 自動線夾具一般分為兩種，一種為固定式夾具，它與專用夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨工件一起運動，并將工件沿著自動線從一個工位移至下一個工位進行加工。1.4夾具的組成雖然夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中，作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個組成部分，這些組成部分既相互獨立又相互聯(lián)系。1定位支承元件定位支承元件的作用是確定工件在

15、夾具中的正確位置并支承工件，是夾具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影響工件加工的精度。2夾緊裝置夾緊元件的作用是將工件壓緊夾牢，并保證在加工過程中工件的正確位置不變。3連接定向元件這種元件用于將夾具與機床連接并確定夾具對機床主軸、工作臺或?qū)к壍南嗷ノ恢谩?對刀元件或?qū)蛟?這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工正確位置的元件稱為對刀元件，用于確定刀具位置并引導刀具進行加工的元件稱為導向元件。5其它裝置或元件 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機構(gòu)、電動扳手和平衡塊等，以及標準化了的其它聯(lián)接元件。6夾具體 夾具

16、體是夾具的基體骨架，用來配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用的夾具體為鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等形狀。上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。1.5 軟件介紹1.UG8.0 介紹：UG8.0是Siemens PLM Software 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過過程變更來驅(qū)動產(chǎn)品革新。UG 獨特之處是其知識管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。UG可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識，根據(jù)已知準則來確認每一設(shè)計決策。UG8.0軟件的CAD功能采用了當今世界上最先進的直接建模技術(shù)。使用它不僅能產(chǎn)生出無可挑剔的

17、實體模型，而且在曲面造型方面也具有強大的功能。再加上與工業(yè)造型模塊Shape studio的完美融合。使得曲面造型方法更加豐富,從而使得體現(xiàn)藝術(shù)與靈感的曲面造型完美的融入產(chǎn)品設(shè)計中。在裝配功能方面，UG8.0軟件可以滿足對超大型裝配件的創(chuàng)建，控制與管理，其獨特的WAVE技術(shù)，不僅使得產(chǎn)品級的設(shè)計控制成為可能。而且為產(chǎn)品設(shè)計團隊的并行工作提供了一個良好的環(huán)境。此外，NX軟件還針對產(chǎn)品的質(zhì)量提供了專門的解決方案，利用它可進行三維尺寸公差分析，故障檢查，質(zhì)量數(shù)據(jù)收集、發(fā)布、分析及管理。NX軟件的CAM模塊向用戶提供了當今世界上最好的CAM技術(shù)。利用它可針對任何加工任務(wù)生成優(yōu)化而可用的數(shù)控加工路徑。其

18、所支持的加工方法有平面銑削，二軸仿形銑，多坐標銑削，車削，線切割及薄片加工等。此外，其強大的后處理工具可實現(xiàn)與任何機床的接合，是一個高效的制造解決方案。 2CAXA 介紹：CAXA電子圖板機械版打造了全新軟件開發(fā)平臺，并擁有多項專利技術(shù)。多文檔、多標準以及交互方式上帶來全新體驗，而且在系統(tǒng)綜合性能方面進行了充分改進和優(yōu)化，對于文件特別是大圖的打開、儲存、顯示、拾取等操作的運行速度均提升100%以上，Undo/Redo性能提升了十倍以上，動態(tài)導航、智能捕捉、編輯修改等處理速度的提升，給用戶的設(shè)計繪圖工作帶來流暢、自如的感受。而且依據(jù)中國機械設(shè)計的國家標準和使用習慣，提供專業(yè)繪圖工具和輔助設(shè)計工具

19、，通過簡單的繪圖操作，將新品研發(fā)、改型設(shè)計等工作迅速完成，提升工程師專業(yè)設(shè)計能力。CAXA電子圖板提供強大的圖形繪制和編輯工具，除提供基本圖元繪制功能外，還提供孔/軸、齒輪、公式曲線以及樣條曲線等復雜曲線的生成功能；同時提供智能化標注方式，具體標注的所有細節(jié)均由系統(tǒng)自動完成；提供諸如尺寸驅(qū)動、局部放大圖等工具，系統(tǒng)自動捕捉您的設(shè)計意圖，輕松實現(xiàn)設(shè)計過程“所見即所得”。CAXA電子圖板針對機械專業(yè)設(shè)計的要求，提供了符合最新國標的參量化圖庫和構(gòu)件庫。共有20多個大類，1000余種，近 30000個規(guī)格的標注圖符，并提供完全開放式的圖庫管理和定制手段，方便快捷的建立、擴充自己的參數(shù)化圖庫和構(gòu)件庫。第

20、二章 銑床夾具的設(shè)計2.1銑床夾具的設(shè)計特點銑床夾具與其它機床夾具的不同之處在于：它是通過定位鍵在機床上定位，用對刀裝置決定銑刀相對于夾具的位置。2.2夾具裝夾工件的特點夾具裝夾方法是靠夾具將工件定位、夾緊，以保證工件相對于刀具、機床的正確位置具有以下特點：1.工件在夾具中的正確定位，是通過工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接觸而實現(xiàn)的。因此，不再需要找正便可將工件夾緊。2.由于夾具預(yù)先在機床上已調(diào)整好位置（也有在加工過程中再進行找正的），因此，工件通過夾具對于機床也就占有了正確的位置。3.通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。4.裝夾基本上不受工人技術(shù)水平的影響，

21、能比較容易和穩(wěn)定地保證加工精度。5.裝夾迅速、方便，能減輕勞動強度，顯著地減少輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率。6.能擴大機床的工藝圍。如鏜削圖機體上的階梯孔，若沒有臥式鏜床和專用設(shè)備，可設(shè)計一夾具在車床上加工。綜上所述：夾具安裝方法簡單，不受技術(shù)水平影響，易操作。2.3銑床夾具的安裝銑床夾具在銑床工作臺上的安裝位置，直接影響被加工表面的位置精度，因而在設(shè)計時必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個定位鍵。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標準化，應(yīng)按銑床工作臺的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺T形槽的配合為H7/h6、H8/h8。兩定位鍵的距離應(yīng)力求最大，以利提高安裝精度。作為定位鍵的安裝是夾具通過兩個

22、定位鍵嵌入到銑床工作臺的同一條T 形槽中，再用T 形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺上，所以在夾具體上還需要提供兩個穿T形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時，可在同側(cè)設(shè)置兩個耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺兩個T形槽間的距離一致。2.4銑床夾具的對刀位置銑床夾具在工作臺上安裝好了以后，還要調(diào)整銑刀對夾具的相對位置，以便于進行定距加工。為了使刀具與工件被加工表面的相對位置能迅速而正確地對準，在夾具上可以采用對刀裝置。對刀裝置是由對刀塊和塞尺等組成，其結(jié)構(gòu)尺寸已標準化。各種對刀塊的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)工件的具體加工要求進行選擇。2.5初定夾具結(jié)構(gòu)方案技術(shù)參數(shù)：1、批量：大批量加工； 2、加工設(shè)備：銑床；

23、3、定位面的尺寸都已加工完，只加工寬度為8的槽4、工件材料45鋼，未標注表面粗糙度12.55、工件尺寸；見下圖 圖2-1 工件圖1、 定位方案的確定1）定位方案分析在工藝學中已經(jīng)知道，工件在加工前，必須首先使它在機床上相對刀具占有正確的加工位置，這就是定位。夾具在工件定位過程中起著決定的作用，工件正是通過夾具相對機床、刀具占有正確的加工位置。工件在夾具中定位的目的，就是要使同一批工件在夾具中占有一致的正確加工位置。要使工件完全定位，就必須限制工件在空間的六個自由度，此即為工件的“六點定位原則”。在槽深度方面的工序基準是工件的相應(yīng)端面。從基準重合的要求出發(fā)，定位基準最好選擇此端面。為避免由于基準

24、不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選右側(cè)的平面為定位基準，遵守“基準重合”的原則。工件以精加工之后的定位面放一個精度較高的定位塊上，較小的圓柱放在一個V形塊中進行定位，端面軸向定位于擋板和調(diào)定螺釘，為控制凸輪與鍵槽的相對位置，由浮動的V形板來對工件進行壓緊定位，從而完成六點定位。2）、工件的定位方案根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前其它各表面均已加工好。本工序的加工要：槽寬8mm，槽深6mm，槽的中心平面與定位面的距離是30mm。本課題夾具以工件已加工平面為定位面，采用定位擋塊和一塊V型塊對工件進行定位，工件尾部用壓緊螺釘定位，限制了工件的六個自由度，實現(xiàn)完全定位。定位裝置如圖所示。圖2-2 定位裝置圖2-3 定位

25、裝置2、 工件夾緊方案的確定在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位后，必須采用一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上。從而使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動,以保證加工精度,避免機床、刀具的損壞和發(fā)生人身安全事故。因此為了確定比較合理的夾緊方案，按如下步驟設(shè)計夾緊方案（應(yīng)該注意的問題）：（1）根據(jù)工件的形狀、大小、加工要求、定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置情況等，確定夾緊點與作用方向。（2）分析工件的受力情況，運用類比、試驗或估算等方法，確定所需夾緊力的大小。（3）按所需夾緊力，并根據(jù)生產(chǎn)批量，選擇或設(shè)計夾緊裝置。（

26、4）在設(shè)計時，盡可能采用已有的、可靠的夾緊方式，這樣可以免除復雜的設(shè)計計算，加快設(shè)計過程。在考慮到以上問題的基礎(chǔ)上確定夾緊方案，夾緊方案的確定，其實就是夾緊力的確定。夾緊力的確定就是確定夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。在進行這項工作時，必須結(jié)合定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式，并分析工件的結(jié)構(gòu)特點、加工要求及其他作用于工件上的外力情況，在此基礎(chǔ)上確定夾緊力的方向、作用點和大小。夾緊裝置除要求能將工件夾緊壓牢之外，還對工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本及操作工人的勞動強度等均有較大影響。因此，在設(shè)計夾緊裝置時應(yīng)滿足以下要求：（1）在夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時所獲得的正確位置。（2）夾緊力大小適當

27、。夾緊機構(gòu)應(yīng)能保證在加工過程中工件不產(chǎn)生松動或振動，同時又要避免工件產(chǎn)生不適當?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。（3）夾緊裝置應(yīng)具有良好的自鎖性能，以保證在源動力波動或消失后，仍能保持夾緊狀態(tài)。（4）夾緊裝置的操作應(yīng)當方便、安全、省力、迅速，符合操作習慣。（5）夾緊裝置的復雜程度和自動化程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求簡單、緊湊，并盡量采用標準化元件。在考慮到以上要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)加工零件的具體情況和夾緊方案分析設(shè)計出夾緊裝置如下圖: 圖2-4 夾緊裝置 圖2-5 夾緊裝置本次設(shè)計的夾具使用自行設(shè)計的帶有半圓形凹槽的長方形壓板和雙頭螺柱進行對工件的壓緊，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。工件夾緊裝置如圖。2

28、.6銑刀分類及選擇1、銑刀的分類（1)、按銑刀的用途分類1）加工平面用的銑刀圓柱銑刀：用于臥式銑床上加工平面，主要是用高速鋼制造。圓柱銑刀采用螺旋形刀齒以提高切削工作的平穩(wěn)性。端面銑刀：用于立式銑床上加工平面。刀齒采用硬質(zhì)合金制造，生產(chǎn)高。2）加工溝槽用的銑刀 如鍵槽銑刀、兩面刃銑刀、三面刃銑刀、立銑刀、角度銑刀、月牙鍵槽銑刀、鋸片銑刀等。3）加工成形表面用的銑刀如成形銑刀。(2）按銑刀齒背形狀分類1）尖齒銑刀尖齒銑刀也叫直線齒背銑刀。這種銑刀的刀齒是尖齒的，其齒背是用角度銑刀銑出來的，所以呈直線形。2）產(chǎn)齒銑刀產(chǎn)齒銑刀的齒背是用產(chǎn)齒的方法得到的。產(chǎn)齒銑刀沿前刀面重磨，重磨后銑刀的刀齒性能保持不變，因此適用于切削廓形較復雜的銑刀，如成形銑刀等。除此之外，銑刀還可以按刀齒數(shù)目分為粗齒銑刀和細齒銑刀。在直徑相同的情況下，粗齒銑刀的刀數(shù)較少，刀齒的強度及容屑空間較大，適于粗加工，細齒銑刀適用于半精加工和精加工。2、銑刀的選擇根據(jù)加工要求，選用直徑為8mm的槽銑刀，由于加工槽的銑刀需兩個方向?qū)Φ叮蕬?yīng)采用直角對刀塊。第三章 設(shè)計計算3.1、夾緊力計算根據(jù)單位切削力計算公式查表得故根據(jù)切削力計算公式得切削力為=1069.2 故切削力取 1100N根據(jù)夾緊力的計算公式，每個壓板需給工件的夾緊力為=K·f式中K為安全系數(shù)取K=1.6，f為工件與