《夹具课程设计》学生姓名邓俊宏学号 20121495班级模具12-1班指导老师张俊纪2014/12/15目录一．课程设计任务二．定位基准的选择三．确定夹具的结构方案1、根据工序加工要求，确定工件在夹具中的定位方案2 夹紧方案3、确定夹紧机构4、尺寸的确定5.夹具精度分析6，制定工艺路线7．夹具体设计四．夹具装配图五．夹具使用注意事项、保养及维护六．课程设计总结七．参考资料一夹具设计任务：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。
二．定位基准选择：底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求。
因此以底面为定位基准，由于铸件的公差要求较大,利用两个大端面表面作为辅助定位基准时,只有采用自动对中夹具才能同时保证对铣削50h11槽精度的公差要求.为了提高加工效率,现决定采用套装式直齿三面刃铣刀来完成铣削。
1，零件的工艺分析按照零件的工艺要求以及工作要求，选取零件的材料为KTH350－10，可锻铸铁有较高的韧性和强度，能用于承受较高的冲击，振动及扭转负荷下的进行工作。
为此一下是壳体需要加工的表面及加工表面之间的要求。
1.上下两端面粗糙度为12.5。
2.侧面槽44×28mm的粗糙度为12.5。
3.内孔Φ48mm的内壁粗糙度为6.3。
4.内孔Φ30mm的内壁粗糙度为6.3。
2，确定毛坯种类零件材料为KTH350-10,考虑零件在运行中受到的冲击力小，零件结构复杂生产类型为大批量生产，故宜选用金属型铸造，查《机械加工工艺设计简明手册》P516 ,选用可锻铸铁尺寸公差等级为C7～8，本设计中选用8级。
3，确定铸件加工余量及形状查《机械加工工艺设计简明手册》P509，可知孔径小于Φ10mm的铸件将不予铸出。
孔径大于Φ10mm时，查《机械加工工艺设计简明手册》P517，可知：铸件加工余量与工艺余量是为了机械加工时能满足最后精度要求而具有足够被切削的材料量，一A15.0公式计算般按照 e=CA2.0max式中e————余量值A————铸件的最大尺寸（mm）maxA————加工表面最大尺寸（mm）C————系数；由于本设计中零件为组建且为大批量生产，则加工顶面时C=0.65，加工侧表面及地面时C=0.45.铸件中孔φ30mm的加工余量e=0.45×892.0×6615.0＝2.13mm上表面的加工余量e＝0.65×892.0×8915.0＝3.13mm铸件中φ84mm下表面加工余量e＝0.65×892.0×8415.0＝3.10mm上表面孔的加工余量e＝0.45×892.0×4015.=1.92mm三．确定夹具的结构方案1、根据工序加工要求，工件在夹具中的定位方案如下：方案：以其底面为主要定位基准，夹具底座与双头螺柱限制了5个自由度x、y、x、y、z如图（1）所示，定位销限制了1个自由度z如图（2）所示。
夹紧和定位装置共同限制了工件的六个自由度，符合六点定位原理，可使工件达到完全定位。
（1）（2）2 夹紧方案因是中批生产，不必采用复杂的动力装置。
为使夹紧可靠，采用压板夹压在工件顶两面端。
工件装卸时，采用螺旋夹紧机构，可从上方拧开螺母，拿开压板便可。
3．确定夹紧机构此夹具选用的是螺旋压板夹紧机构，拧紧螺母通过压板压紧工件表面。
采用螺旋压板组合夹紧时，由于被加夹紧表面的高度尺寸有误差，压板位置不可能一直保持水平，在螺母端面和压板之间设置垫圈，可防止在压板倾斜时，螺栓不致因受弯矩作用而损坏。
如图所示（3）螺旋压板夹紧机构通过开口垫圈将夹紧力均匀地作用在工件上，可减少夹紧变形。
（3）4．尺寸的确定（1）夹具与零件之间尺寸请参考装配图。
（2）夹具外形尺寸1）最大外形轮廓尺寸Sl: φ250mm 和长度160mm 。
2）影响工件定位精度的尺寸和公差Sd: φ4002.002.0+-mm 轴线到固定支承板的距离37.5mm ，圆孔与工件外圆面的配合尺寸φ40H7/g6mm 。
3）影响夹具精度的尺寸和公差Sj: φ35021.00+mm 孔轴线至底端的距离为60±0.1mm ，φ35021.00+mm 的孔轴线至孔φ14的孔轴线的距离为30±0.1mm 。
5.夹具精度分析本工序的主要加工要求是：φ35021.00+mm 孔轴线至底端的距离为60±0.1mm ，φ35021.00+mm 的孔轴线至孔φ14的孔轴线的距离为30mm,φ35021.00+mm 孔轴线与外圆φ4002.002.0+-mm 的外母线的垂直度为0.03。
（1）定位误差ΔD 工件的定位基准C 面与工序基准D 面不重合，定位尺寸60±0.1mm,因此ΔB=0.2mm 。
定位基准与限位基准不重合，ΔB=0.2mm.因此尺寸60±0.1mm 的定位误差为ΔD=ΔB+ΔY=0.4mm（2）安装误差ΔA ΔA=0.0625mm（3）夹具误差ΔJ 夹具误差为限位基面与孔轴线间的距离误差，即夹具总图上尺寸60±0.1mm 的公差0.2mm ，φ35021.00+mm 孔轴线与外圆φ4002.002.0+-mm 的外母线的垂直度为0.03mm （两者公差兼容）。
（4）加工方法误差ΔG 对于尺寸60±0.1mm ，ΔG=0.2/3=0.06mm 。
夹具的总加工误差为ΞΔ=（ΔG+ΔG+ΔG+ΔG ）1/3=0.078mm 精度储备 Jc=（0.1-0.078）=0.022mm 故此方案可取。
6，制定工艺路线根据零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的要求等技术要求，以及技工方法所能达到的经济精度，除此之外还应当考虑到经济效果，以便生产成本尽量降低。
查《机械加工工艺设计简明手册》P404，可知选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序Ⅰ对铸件进行时效处理，消除内应力。
工序Ⅱ对铸件进行整形。
工序Ⅲ粗铣上表面，以下表面为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具。
工序Ⅳ粗铣下表面，以上表面为精基准，采用X51立式铣床加专用夹具。
工序Ⅴ以下表面为精基准，钻上表面的孔，采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序Ⅵ粗铣侧表面槽，以φ30mm的孔的轴线为基准，保证尺寸为44mm×28mm，采用X51立式铣床加专用夹具。
工序Ⅶ钻44mm×28mm侧表面槽上的孔。
保证尺寸为φ8mm，孔深度30mm。
钻2×φ4mm（要加工内螺纹的孔）的两个以φ8mm轴线对称的孔，以上表面φ12mm的轴线为粗基准，采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序Ⅷ扩侧表面槽上的孔φ8mm，保证尺寸为φ12mm，深度为8mm，以上表面孔φ12mm的轴线为基准，采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序Ⅸ扩φ30mm×30mm侧表面孔φ10.08mm以上表面孔φ12mm的轴线为粗基准。
扩φ30mm×30mm侧表面孔φ12mm，保证尺寸为φ20mm，深度为12mm，采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序Ⅹ钻下表面四个孔，保证尺寸为4×φ7mm，以下表面为精基准，以φ30mm的轴线为辅助基准，采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序Ⅺ扩φ27.86mm的孔至尺寸为φ30H7，以下表面为精基准，以轴线为辅助基准。
扩φ30H7mm的孔至尺寸为φ48H7mm，以下表面为精基准，以轴线为辅助基准。
采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序Ⅻ锪平上表面对应的下表面的沉孔，保证尺寸为6×φ14mm。
以6×φ7mm的轴线为基准。
采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序XIII 锪平下表面对应的上表面的沉孔，保证尺寸为4×φ16mm。
以4×φ7mm的轴线为基准。
采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序XIV 攻上表面内孔螺纹，保证尺寸为M6。
以φ30mm 的轴线为基准。
采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序XV 攻侧表面槽两个内孔螺纹，保证尺寸为2×M6。
以该侧表面的轴线φ12mm为基准。
采用Z535立式钻床加专用夹具。
工序XVI 钳各个倒角，保证尺寸为C2，及去毛刺。
工序XVII 终检。
7，夹具体设计由于该工件是回转面定位，很难采用自动定心装置，于是采用圆孔定位元件，夹具体必然设计成角铁状。
四、夹具装配图三视图1——双头螺柱 2——螺母 3——开口垫圈 4——压板5——定位销6——夹具底座 7——对刀块对刀块说明：加工属断续切削，易产生振动，夹具的受力部件要有足够的强度和刚度，夹紧机构所提供的夹紧力应足够大，且要求有较好的自锁功性能。
对刀块市用来确定铣刀相对于夹具定位元件位置关系的。
五．夹具使用注意事项、保养及维护（1）使用前对限位尺寸检查是否还保持正确位置；（2）如果挡销磨损超差，可以进行打磨修复；如果挡板、插销、定位锥头销磨损超差，可以重新组装，错开磨损部位后继续使用。
（3）使用后需要涂防绣油。
六，课程设计总结在本次课程设计的任务是根据加工工件设计夹具，我在设计完自己的夹具同时，和其他的同学一起探讨更好的设计方法。
并了解了其他相关工件的设计，在分析的过程中，让我更深刻地了解了工艺对我们学习的重要性，同时也发现了自己的很多不足。
感触有：1 、仅仅了解书本上的东西是远远不够的，只有在结合自己的实际情况，运用于实践，这样才能更深地了解和学习好知识。
2 、工艺是一个很细致的工作，我们要在工作中不断的积累经验，学会用自己的知识解决实际问题。
3 、觉得自己学到的知识太有限，知识面太窄，以后还有待加强训练和实践。
4 、同时我们要不断地向别人学习，尤其要多想老师请教，他们可以让我们少走很多的弯路，同时也让我们知道很多优秀的设计方法和与众不同的设计理恋。
5 、创新设计是我们未来生存的法宝，所以从现在开始一定要有意识的锻炼和培养自己在这方面能力。
本次课程设计由于时间比较紧迫，同时本人的知识水平有限，错误之处在所难免，希望老师给予批评指导。
通过这次夹具设计，我们感受到了对专业知识的缺乏和不足，也使我们的专业知识得到进一步提高，感谢学校给我们这次难得的学习机会。
七，参考资料1．《机床夹具设计》李庆寿主编机械工业出版社，19842. 《机床夹具设计手册》杨黎明主编国防工业出版社，19963．《机械制造工艺与机床夹具》刘守勇主编机械工业出版社，19944．《常用工夹夹具典型结构图册》王喜祥编著国防工业出版社，19935.胡家秀简明机械零件设计使用手册北京：机械工业出版社，1999。
