毕业设计论文销轴轴端的槽、面铣成组夹具设计三维建模.doc

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1、毕业设计(论文)题 目：销轴轴端的槽、面铣成组夹具设计学生姓名学 号专业班级二级学院指导教师（职称） 年 月 诚信承诺书本人谨此承诺，本人所写毕业设计（论文）均由本人独立撰写，无任何抄袭行为。凡涉及他人的观点材料，均作了注释。如出现抄袭或侵犯他人知识产权的情况，愿承担由此引起的任何责任，并接受相应的处分。 学生签名：年 月 日浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 英文摘要销轴轴端的槽、面铣成组夹具设计【摘要】 本设计是针对成组夹具的工艺规程和夹具的设计，首先通过对成组技术知识的了解明白成组技术的概念，分清其共同特点，目的是通过所找出的同组零件设计出一个具有包含所选零件特性的典型零件，然后对所设

2、计的典型零件进行工艺的编制，最后在设计出一个复合要求的夹具，此夹具必须能够加工所选类型的所有零件的工同部分。 【关键词】 成组夹具 设计全套设计请加 197216396或401339828The shaft end of the pin shaft groove, milling fixture design【Abstract】 This design is designed according to the process of group jigs and fixtures, firstly understand the conception of group technology of

3、group technology knowledge, to distinguish between the common features, in order to find out the same group of parts to design a typical parts including the selected characteristics of the parts, and preparation process the typical parts design, finally design a complex requirements of the fixture,

4、the fixture must be able to process the selected type of all parts with parts.【Key Words】 Group Fixture Design34浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 目 录1 前 言11.1 成组夹具设计的国内外现状11.1.1 国内成组技术应用及现状11.1.2 成组工艺在国外的发展状况21.2 成组夹具设计的发展趋势32 基本研究内容52.1 工艺路线的制定52.2 加工基准面的选取62.3 切削用量及基本时间的确定63 成组夹具设计方法93.1 成组夹具的基本概念93.2 成组夹具的调整方式9

5、3.3 成组夹具设计原则103.4 成组夹具设计步骤114 专用夹具的设计124.1 铣床专用夹具的主要类型124.2 铣床专用夹具的设计要点124.3 夹紧装置134.4 专用夹具的基准选择134.5 机床夹具的概述144.5.1机床夹具概述144.5.2 机床夹具的种类144.5.3 机床夹具的组成144.6 铣床夹具的分类154.7 铣削专用夹具的设计要点154.8 铣床夹具的安装154.9 工件的定位与误差分析164.9.1 工件定位的基本原理164.9.2 定位方法与定位元件164.9.3 工件的误差分析174.9.4 定位误差产生的原因184.10 夹紧装置184.10.1夹紧装置

6、的组成184.10.2 对夹紧装置的基本要求194.10.3 夹紧力的确定194.10.4 夹紧力大小计算194.11 夹紧机构种类204.12 减小夹紧变形措施204.13 定位误差的计算与分析204.14 夹具体215 夹具图绘制225.1 工序图225.2 夹具体零件图225.3 绘制夹具装配总图235.3.1 标注尺寸、公差与配合235.3.2制订技术条件245.4 三维装配图UG建模24结束语26致谢27参考文献281 前 言随着社会的发展，人类的进步，人们对于日常生活、工作中的物资需求呈现出了极大的多样化与复杂化。传统的简单的产品已经难以再满足人们的需求。而且在企业、工厂的运营过程

7、中，需要的工具也不断精细化与多样化，给制造业带来了新的难题。个性化的社会导致了制造产品大批量越来越少，更多的是需求多品种少批量，这种单件小值的生产模式是对传统的机械加工产业模式的挑战1。为此，制造技术的研究者提出了成组技术的科学理论及实现方法，从根本上解决了生产由于品种多、产量少带来的矛盾。它是将多种零件按其工艺的相似性分类成组，以形成零件族，即把同一零件族中零件分散的小生产量汇聚成较大的成组生产量，从而使小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效益，成组夹具便应运而生2。成组夹具的应用可以扩大机床的使用范围，提高生产效率和零件的加工质量，也能够降低工人的劳动强度，缩短生产准备周期，提高劳动生产

8、率3。而且随着成组夹具的应用和发展，必将加速开拓成组技术新的应用领域。因此，成组夹具将是我国机械工业今后夹具发展的一个主要方面。1.1 成组夹具设计的国内外现状1.1.1 国内成组技术应用及现状1.成组技术的应用目前发展的成组技术是应用系统工程学的观点，把中、小批生产中的设计制造和管理等方面作为一个生产系统整体，统一协调生产活动的各个方面，全面实施成组技术以提高综合经济效益。（1）产品设计方面。由于用成组技术指导设计，赋予各类零件以更大的相似类，这就为在制造管理方面实施成组技术奠定了良好的基础，使之取得更好的效果。以成组技术为指导的设计合理化和标准化工作将为实现计算机辅助设计(CAD)奠定良好

9、的基础；为设计信息最大程度地重复使用，加快设计速度，节约时间作出贡献。据统计，当设计一种新产品时，往往有3/4以上的零件设计可参考借鉴或直接引用原有的产品图纸，从而减少新设计的零件，这不仅可免除设计人员的重复性劳动，也可以减少工艺准备工作和降低制造费用。（2）制造工艺方面。成组技术在制造工艺方面最先得到广泛应用。开始是用于成组工序，即把加工方法、安装方式和机床调整相近的零件归结为零件组，设计出适用于全组零件加工的成组工序。成组工序允许采用同一设备和工艺装置，以及相同或相近的机床调整加工全组零件，这样，只要能按零件组安排生产调度计划，就可以大大减少由于零件品种更换所需要的机床调整时间。此外，由于

10、零件组内诸零件的安装方式和尺寸相近，可设计出应用于成组工序的公用夹具，只要进行少量的调整或更换某些零件，公用夹具就可适用于全组零件的工序安装。（3）生产组织管理方面。成组加工要求将零件按工艺相似性分类形成加工族，加工同一加工族有其相应的一组机床设备。因此，很自然成组生产系统要求按模块化原理组织生产，即采取成组生产单元的生产组织形式。成组技术是计算机辅助管理系统技术基础之一。这是因为运用成组技术基本原理将大量信息分类成组，并使之规格化、标准化，这将有助于建立结构合理的生产系统公用数据库，可大量压缩信息的储存量；由于不再是分别针对一个工程问题和任务设计程序，可使程序设计优化5。2. 发展现状成组技

11、术从20世纪50年代提出到如今已经历了近50年的发展和应用。成组技术作为一门综合性的生产技术科学是计算机辅助设计、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造（CAM）和柔性制造系统等方面的技术基础。我国早在20世纪60年代初就在纺织机械、飞机、机床及工程机械等机械制造业中推广应用成组技术，并初见成效。因此，成组技术受到国家有关部、局和工厂企业，研究所及高等院校的重视。目前，正积极开展这一方面的科学研究、人材培训和推广应用等工作。原机械部设计研究院负责组织研制的全国机械零件分类编码系统JLBM I，它将对我国推广应用成组技术起到积极推进作用。我国不少高等工业院校结合教学和科研工作，在成组技术基本理论

12、及其应用方面，如零件分类编码系统、零件分类成组方法和计算机辅助编码、分类、工艺设计、零件设计、生产管理的软件系统等方面都开展了许多研究工作，并取得了不少成果。可以相信，随着应用推广和科研工作的持续开展，成组技术对提高我国机械工业的制造技术和生产管理水平将日益发挥其重要的作用6。1.1.2 成组工艺在国外的发展状况成组工艺作为一种先进的工艺方法和生产准备方法，先后在苏联、民德、捷克、波兰以及英国、法国、日本等国已经逐步得到了应用，并获得了良好的经济效果。由于它能缩短单件、小批生产的准备时间，扩大加工批量，提高生产效率，为适应多品种生产的发展创造了条件。机床工业具有多品种、小批量生产的特点，因而近

13、年来在国外有不少机床制造厂家先后也采用了成组工艺技术。如日本三菱公司的机床制造部门也引进了成组工艺技术7。据介绍，该公司从引进成组工艺到过渡为新的管理系统只用了半年时间。他们引进成组工艺分为两个阶段进行。第一阶段主要是进行零件的编码和分类，确定机床布局，按类似零件设置成组生产线，以改进加工技术，缩短加工时间，并为在新的生产管理系统中采用电子数据处理系统创造条件。第二阶段的任务着重在设计部门推广和应用成组工艺。通过有效地利用现有图纸及标准化以减少图纸数量及设计工时。依靠反复使用质量稳定而有效的零件图纸，保证产品质量，扩大加工批量，从而降低成本，缩短生产周期，并为采用成组夹具、专用机床以及数控机床

14、等高效率的设备创造条件。英国赫伯特(Herbert) 公司的埃奇维克 (Edgwick)和马肯当一莱恩(Mackadown Lane)工厂也成功地应用了成组工艺。现在埃奇维克厂有26个成组加工工段。在马肯当一莱恩厂有18个成组加工工段。这些工段所加工的零件相当于赫伯特公司制造的机床零件的90%以上。其余零件则在非成组加工线上加工。该公司采用成组工艺后，使新产品的生产周期由原来的1218个月减为平均6个月；其次是减少库存和再制品数量。据该公司介绍，采用成组工艺后，生产效率可提高60%。另外该公司还特别从成组加工的观点出发，发展了小批、中批及大批生产用的自动化车床8。随着生产的不断发展，进一步提高

15、劳动生产率，今后成组工艺的采用将会更加广泛。1.2 成组夹具设计的发展趋势成组夹具由于能够利用加工零件工艺上的相似性，并且适应工件特征在一定范围内的变化而得到推广和应用，如何提高成组夹具设计效率成为需要重点解决的问题之一9。组合夹具与成组夹具都适用于中小批生产和新产品试制，任何事物都不是十全十美的，组合夹具可多次重复使用，缩短生产准备周期，但制造成本高，组装后笨重复杂，刚性差，积累误差大，而成组夹具可克服组合夹具的不足，组装调整时间短，生产和技术管理较方便。采用成组夹具是企业全面实行成组技术的需要，是实现成组加工的重要手段和工具，而成组加工是实施成组技术的重要领域和必要的环节10。夹具设计正朝

16、着多功能、模块化、高精度、高刚性、高强度、通用化、快速化和自动化的方向发展11。1.国内外研究现状目前发展的成组技术是应用系统工程学的观点，把中、小批生产中的设计制造和管理等方面作为一个生产系统整体，统一协调生产活动的各个方面，全面实施成组技术以提高综合经济效益。成组技术从20世纪50年代提出到如今已经历了近50年的发展和应用。成组技术作为一门综合性的生产技术科学是计算机辅助设计、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造和柔性制造系统等方面的技术基础。我国早在20世纪60年代初就在纺织机械、飞机、机床及工程机械等机械制造业中推广应用成组技术，并初见成效。因此，成组技术受到国家有关部、局和工厂企业

17、，研究所及高等院校的重视。目前，正积极开展这一方面的科学研究、人材培训和推广应用等工作。可以相信，随着应用推广和科研工作的持续开展，成组技术对提高我国机械工业的制造技术和生产管理水平将日益发挥其重要的作用4。成组工艺作为一种先进的工艺方法和生产准备方法，先后在苏联、民德、捷克、波兰以及英国、法国、日本等国已经逐步得到了应用，并获得了良好的经济效果。由于它能缩短单件、小批生产的准备时间，扩大加工批量，提高生产效率，为适应多品种生产的发展创造了条件。机床工业具有多品种、小批量生产的特点，因而近年来在国外有不少机床制造厂家先后也采用了成组工艺技术5。2.发展趋势成组夹具由于能够利用加工零件工艺上的相

18、似性，并且适应工件特征在一定范围内的变化而得到推广和应用，如何提高成组夹具设计效率成为需要重点解决的问题之一6。组合夹具与成组夹具都适用于中小批生产和新产品试制，任何事物都不是十全十美的，组合夹具可多次重复使用，缩短生产准备周期，但制造成本高，组装后笨重复杂，刚性差，积累误差大，而成组夹具可克服组合夹具的不足，组装调整时间短，生产和技术管理较方便。采用成组夹具是企业全面实行成组技术的需要，是实现成组加工的重要手段和工具，而成组加工是实施成组技术的重要领域和必要的环节7。夹具设计正朝着多功能、模块化、高精度、高刚性、高强度、通用化、快速化和自动化的方向发展8。2 基本研究内容通过分析一组小轴类零

19、件（如图2.1所示）上铣削槽的特点，找出共性，确定铣削夹具形式，进行结构设计，确保定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠；要求机构合理、加工方便。图2.1小轴类零件图D=1030mm2.1 工艺路线的制定拟定工艺路线是制定工艺规程中关键性的一步，它由于定位基面的选择有密切的关系，因此应多提出一些方案加以分析比较。工艺路线不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度，生产成本等问题。在工厂中设计时应注意机床的安排和各工序机床的位置。在拟定工艺路线是，要考虑一下四点：1. 加工方法的选择选择加工方法应结合现有的实际情况及所用材料，生产类型，经济性的问题。根据复合零件表面加工的精度要求和表面粗

20、糙度，均按改零件族中各零件的最高要求为基准，选择零件表面的加工方案为：大侧面：粗铣精铣 内孔：钻空精镗孔 另外一些轴向孔的钻削及攻丝。2. 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，必须把整个加工过程划分为几个阶段，目的是合理的利用机械设备。粗加工阶段精加工阶段光整加工阶段。光整加工阶段以提高加工的尺寸精度和降低表面粗糙度为主，一般不用以纠正形状精度和位置精度。3. 加工工序的安排 切削加工工序在安排加工顺序时，有几个原则。是需要遵守的：先粗加工后精加工，先主后次，先加工平面后加工孔，先基准后其它。2.2 加工基准面的选取所谓基准就是零件上用来确定其它点，线，面的位置的那些点基准又分为设计基准

21、和装配基准。其中，定位基准是在加工中工价或夹具上上占有正确位置所采用的基准，合理选择定位基准对保证加工精度和确定加工顺序都有决定性影响。 在复合零件图上，我选择了工件底面为基准面，选择底面为定位。由于底面在所有件中均为设计基准，有基准先行原则， 必须首先加工出此底面，但此底面在图纸上要求有很高的位置度要求，对于加工此底面时的定位面必须进行精加工。因此，我选择了首先加工件为基准的底面，由于零件是铸件。两侧面可以根据粗基准互为基准的原则，互为基准加工。然后以侧面为基准把X矢量方向和X方向自由度确定。既可保证中心设计基准空的尺寸位置度要求。2.3 切削用量及基本时间的确定确定切削用量及基本时间Tj正

22、确的选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的道具寿命和经济性以及加工质量都有重要的意义。为了确定切削用量的选择原则，首先要了解他们对切削加工的影响。而对切削加工产生影响的三方面分别是：1） 对加工质量的影响。2） 对基本工艺时间的影响。3） 对道具寿命和辅助时间的影响。综合切削用两三要素对刀具寿命、生产率和加工质量的影响，选择切削用量的顺序应为：首先选尽可能大的背吃刀量，其次选尽可能大的进给量，最后选尽可能大的切削速度。在此我选择两道工序作为例子来说明如何计算切削用量和基本时间的。工序03为粗铣端面A（1)切削用量 已知加工材料为HT200，。所选刀具为镶嵌面铣刀。铣刀直径D=200mm,宽度

23、L=18mm,齿数z=20。根据表5-143（机械制造技术基础课程设计指南，以下各表均出自此书）选择道具的基本形状。由于加工铸铁的在150MPa范围内，故选前角（圆齿）,(端齿)。已知铣削宽度，铣削深度。铣床选择X60W型卧室铣床。a) 确定每齿进给量。根据表5-144，X60W型卧式铣刀铣床的功率率为2.8KW（表5-74），工艺系统刚性为中等，细齿盘铣刀加工材料，查得每齿进给量。现取。b) 选择铣刀磨钝标准及耐用度。根据表5-148，用镶嵌面铣刀加工铸料，铣刀后刀面最大磨损量为0.8mm;铣刀直径D=200mm,耐用度T=180min（表5-149）。c) 确定切削速度和工作台每分钟进给量

24、。根据表2-17中公式计算： 式中， 根据X60W型卧式铣床主轴转速表（表5-75），选择则实际切削速度，工作台每分钟进给量为 根据X60W型卧式铣床工作台进给量表（表5-76），选择，则实际的每齿进给量为。d) 验机床功率。根据表2-18的计算公式，铣削时的功率（单位kW）为 式中，X60W铣床主电动机的功率为2.8kW，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为(2)基本时间 根据表2-25，镶嵌式面铣刀的基本时间为 式中， 工序12为精铣端面（1)切削用量 本工序为精加工平面。所选刀具为镶嵌面铣刀。铣刀直径D=200mm,宽度L=18mm,齿数z=20。机床亦用X60W型卧式铣床a) 确

25、定每齿进给量。本工序要求保证表面粗糙度为,根据表5-144，每传进给量，现取，则 b) 选择铣刀磨钝标准耐用度。根据表5-148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.8；耐用度为T= 180min（表5-149）c) 确定切削速度和工作台每分钟进给量。按表2-17中公式计算，得 根据X60W型卧式铣床主轴转速表（表5-75），选择，实际切削速度，工作台每分钟进给量为。 根据X60W型卧式铣床工作台进给量表（表5-76），选择,则实际的每齿进给量为。 （2）基本时间 以上面两道工序的切削用力和基本时间的计算为例来计算所要填写工艺卡片上的工序的基本内容。3 成组夹具设计方法3.1 成组夹具的基本概念小批

26、生产一般多使用通用夹具，考虑到经济性，很少采用专用夹具；只有在个别情况下，为了保证加工质量的需要才采用专用夹具。应用成组加工，由于有了较大的成组生产量，允许采用先进的工艺方法和装备。在成组技术基本原理指导下，为执行成组工序而设计，制造的夹具称为成组夹具。预装用夹具设计方法相比，其最本质的差异在于成组夹具的设计不是针对一种零件，而是针对同一工序加工的一组零件，即设计的成组夹具能使用于这一组零件中的每一种零件。成组夹具的费用是由零件组的成组生产量来分摊的，正是在此前提下，应用成组加工允许广泛的采用先进工艺装备。按照成组技术原理，同类零件的夹具结构必然存在着相似性。若对加工方法，安装方式和轮廓尺寸相

27、同或相近的一组零件分别设计各个专用夹具，则它们在结构上将会是“大同小异”的，既存在着相似性。稍加分析可以断定，一般他们在夹具整体，夹紧机构和传动装置等部分大体上是相同的；而定位元件，夹紧元件和刀相见等部分可能有小差异。成组夹具的设计基础是建立在充分利用这种夹具结构的相似性。3.2 成组夹具的调整方式成组夹具的调整方式可归结为四种。（）更换式采用更换调整部分的元件或合件的方法，实现组内不同工件的安装。其优点是精确度高，使用可靠。缺点是随着零件组内零件品种的增加，可换件的数量也增加，这与调解式相比，将会证加费用，也给保管工作带来不便。此法多用于精度较高的定位和导向元件。（）调解式借助于改变夹具可调

28、元件位置的方法，以实现在内不同工件的安装。其主要优点是仅用有限数目的可调元件，就可以适应组内各种零件的安装，并使夹具保管工作方便。缺点是活动的可调元件及其相应的调节机构将会降低夹具的精度和刚度。因此它常用于加工精度不高或工件的次要定位等场合。（）综合式兼用上述两种调整方式，即同一套成组夹具即采用可换元件有采用可调元件。取两者之所长，故可获得较好的效果。（）组合式将一组零件的有关的安装元件（有时也包括到导向元件）同时组合在一个夹具体上，以适应同族各种零件先后加工的安装需要。这样，一种零件安装进使用其相应的一套安装元件，并占据其各自得确定的安装位置。由于免除了有关元件的更换与调节，节约了夹具的调整

29、时间。此种形式的成组夹具主要用于同族零件种数少，批量较大的场合。3.3 成组夹具设计原则除应考虑到成组夹具的特点以外，它与专用夹具设计的一般方法是基本相同的。根据成组夹具的特点，设计时应注意以下几个问题。 设计的成组夹具应具有良好的可调整性如上所述，成组夹具包括基础部分和可调部分。基础部分设计的方法大体与专用夹具的相同。当然，射击基础部分是不能不考虑到调整方式以及调整部分在夹具体上的配置位置。调整部分是成组夹具的重要组成部分，在很大程度上，它决定了成组夹具使用的效果。为此，应作多反感分析比较，慎重决定。良好的可调整性首先表现在成组夹具的调整简易可行，并能保证同族各零件确定的安装位置。为了调整迅

30、速，精确，有时可采用专用的调整校正元件。夹具结构应紧凑成组夹具应适合用于一组零件，零件分组不当，往往会造成夹具结构复杂，庞大，使用不便。夹具总体轮廓尺寸重要取决于零件组中最大零件，各种零件安装位置的布置以及加紧和调整方式。当零件组内零件品种多，尺寸又分散的情况下，宜于将零件组划分为若干尺寸组（调整组），按尺寸组分别设计成结构相近而大小不等的若干套成组夹具，以保证结构紧凑，使用方便。尺寸组的划分出根据零件的总体外形，尺寸及安装方式以外，尚应考虑到零件组的成组生产量和机床负荷。 应保证同族零件的加工技术要求设计的成组夹具应是零件组任一种零件均能迅速，可靠的安装，并能保证同组各零件的加工质量。为此，

31、应全面分析全组零件的加工技术要求和加工受理情况，并以零件组中零件的最高加工技术要求和最不利的加工条件为设计依据。 设计的成组夹具应予零件组的成组生产量相适应考虑到成组生产量，在符合经济性条件下，应尽可能的提高成组夹具的使用性能和效率，因此，有可能广泛的采用先进结构和高效装置，如气动，液压，气液压联动等各种机动装置，以及各种快速联动机构和快换结构等。 夹具设计的标准化成组夹具设计应尽可能的采用以标准化的夹具元部件，结构和装置，例如各种通用的旋转分度工作台，各种机动夹紧结构和装置，以及带壳换钳口的虎钳和滑柱式钻模等等。不少著作在机床夹具分类中，把带壳换钳口的虎钳和滑柱式钻模等归属于通用可调夹具。严

32、格的说，例如滑柱式钻模，在未设置相应的定位元件，钻套和夹紧元件之前，他并不是一套完整的夹具，仅是一种标准化，系列化了的典型构件（仅包括夹具体和夹紧机构），供夹具设计时选用，可以用它设计成专用夹具，也可以用它作为基础部分设计为成组夹具，关键在于夹具设计的指导思想。 设计的成组夹具应具有继承性应赋予夹具以继承性，尤其是成组夹具的基础部分，以适应产品不断更新换代，新的零件品种增多的要求，这样，可以延长成组夹具的使用期，加速新产品的投产。3.4 成组夹具设计步骤成组夹具和专用夹具的设计过程大体相同，其主要差别在于成组夹具对象不是一种零件而是一组零件。因此设计时综合分析的工作量较大，既需要对这一组零件的

33、图纸，成组工艺及加工条件等全面的综合分析，以确定最佳的工件安装和夹具的调整方法。成组极具的调整部分是设计的难点所在，设计者应按确定的调整方式设计或选用可换件，可调节及可调机构，以满足同组各种零件的安装和加工要求。成组夹具设计任务书是设计的依据，一般是由成组工艺规程编制人员提出，其格式可视工厂具体情况而定。工序图可以是复合零件或绘出代表零件的安装示意图，零件组特征要素矩阵表填写使用该成组夹具的各种零件特征要素统计的累积数，以供夹具设计时参考。夹具设计人员经过综合分析可对夹具设计任务书提出修改意见。成组夹具是通过调整以适应特定的一组零件安装，加工使用的。为便于正确使用和管理，尚应编制成组夹具调整卡

34、片。应对同组每种零件编制夹具调整卡片，卡片中除了上述夹具调整图以外，尚可应用相应的技术表格和使用说明，以表明成组夹具的编号，零件图纸编号及编码，采用的可换件，可调节及校正元件的编号及数量，以及调整注意事项及夹具调整后应检验的项目的等等。4 专用夹具的设计4.1 铣床专用夹具的主要类型（一）直线送进的专用铣床夹具 这类夹具安装在铣床工作台上，加工中工作台是按直线进给方式运动的， 在洗削工序中，为了提高夹具的工作效率，对于这类铣床夹具，可采用连动加紧机构和气动，和液压传动装置，也可采用多件多工位夹具使加工的机构时间和装卸工件时间重合等项措施。（二）圆周送进的专用铣床夹具 圆周铣削法的送进运动时连续

35、的，能在不停车的情况下装卸工件，因此是一种高效率的加工方法，适用于大批量生产。 设计圆周送进铣床夹具时应注意使沿圆周排列的工件尽量紧凑，以减少铣刀的空程和夹具的尺寸和质量；手柄沿转台的四周分布以便于操作，尽可能采用气动液压等机械化夹紧方式以减轻工人劳动强度。（三）机械仿形送进的靠模夹具 靠模夹具时用来加工各种直线曲面或空间曲面，靠模夹具的作用是使主送进运动和由靠模获得的辅助运动合成加工所需要的仿形运动。因此按照送进运动的方式，把用于加工直线曲面的仿形夹具分成直线送进和圆周送进的两种。采用靠模夹具可在一般万能铣床上加工出所需要的成形面以代替价格昂贵的靠模铣床加工，这对于中小厂来说，通过采用夹具来

36、扩大机床工艺用途，以解决缺少特殊设备问题，具有较大的技术经济意义。4.2 铣床专用夹具的设计要点（一）由于铣削过程不是连续切削，且加工余量较大，切削力较大而方向随时多可能在改变。所以夹具应具有足够的刚性和强度，夹具的重心应尽量低，夹具的高度于宽度之比应为1：1.25，并应有足够排屑空间。（二）夹紧装置要有足够的强度和刚度，保证必需的夹紧力，并有良好的自锁性能，一般在铣床夹具上特别是粗铣，不宜采用偏心夹紧。（三）夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上。工件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从侧面压紧工件时，压板在侧面的着力点应低于工件侧面支承点。（四）为了调整和确定夹具与铣刀的相对位置，应正确

37、选用对刀装置，对到装置在使用塞尺方便和易于观察的位置，并应在铣刀开始切入工件的一端。（五）切削和切削液应能顺利地排除，必要时应开排屑孔。（六）为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具的底面应具有两个定向建，定向健与工作台T形槽宜用单面贴合。当工作台T形槽表面平整时可采用圆柱销，精度高的或重型夹具宜采用夹具体上的找正基面。4.3 夹紧装置 在机械加工中，加工件将受到切削力，离心力，惯性力等外力的作用。为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持有定位元件所确定的加工位置，而不致发生震动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，将工件可靠的夹紧。 1.夹紧装置的组成 典型的夹

38、紧装置是由几部分组成 （1）力源装置。力源装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机动夹紧时所用的气动，液压，电动等动力装置。（2）中间递力机构，。中间递力机构是介于力源和夹紧作用力传递给夹紧元件，然后由夹紧元件，然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。一般递力机构可以在传递加紧作用力过程中，改变夹紧作用力的方向和大小，并根据需要亦可具有一定的自锁性能。（3）夹紧元件与夹紧机构。夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的直接接触而完成夹紧动作。以上就是夹紧装置的基本设计内容。2.夹紧装置的基本要求(1)在夹紧过程中，工件应能保持在既定位置，即在夹紧力的作用下，工件不应离开定位置支承。（2）

39、夹紧力的大小要适当，可靠。既要是工件在加工过程中不产生移动和振动，又不使工件产生不允许的变形和损伤。（3）夹紧装置应操作安全，方便，省力。（4）夹紧装置的自动化程度和复杂程度应与工件的产量和批量相适应。4.4 专用夹具的基准选择 本夹具采用侧面定位限制一个方向的自由度；由压板轴定位，这样六个自由度全部都被限制住了。可调部分安装在夹具体上，即通过滑块来限制住支座X轴方向上的转动。并通过滑块上的可换定位销来实现限制作用。定位基础可以通过夹具体上的面来定位或由底板来定位，因为夹具上的面上的定位误差比起底板所产生的定位误差相比较大，因此为了减少定位误差，在此我选择了以底板作为定位基准。4.5 机床夹具

40、的概述4.5.1机床夹具概述机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工工件。工件在机床上加工时，为保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。4.5.2 机床夹具的种类机床夹具按其适用范围可分为通用夹具、专业夹具、组

41、合夹具、可调夹具及随行夹具五种基本类型。如按所使用的机床来分类，则机床夹具可分为车床夹具、铣床夹具、躺床夹具、钻床夹具、磨床夹具、自动机床夹具及数控机床夹具等。通用夹具是指已经标准化的、可用于加工一定范围内的不同工件的夹具，如三爪卡盘、平口虎钳、万能分度头等。这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应。专业夹具是指专为某一工件的某道工序而设计制造的夹具。专业夹具在批量生产中使用，这也是本次夹具设计的主要研究对象。 4.5.3 机床夹具的组成1.定位元件及定位装置 用于确定工件在夹具中的正确位置，定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。定位元件有支承钉，支承板等。2.夹紧元件及夹紧装置 用于

42、夹紧工件，保持工件定位后的位置在加工过程中不变。3.夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体，并通过它将整个夹具安装在机床上。4.其他装置或元件 各种夹具还应根据需要设置一些其它装置或元件，有分度装置，导向或对刀元件，夹具与机床之间的连接元件等。如铣削加工一般多采用定距切削，为便于调整刀具相对于工件被加工表面的位置，夹具上常设置对刀装置，其中对刀装置包括对刀块和塞尺。4.6 铣床夹具的分类 铣床夹具主要用于加工零件上的平面精加工工序、花键及各种成型面等，是最常见的夹具之一。按铣削的进给方式，可将铣床夹具分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三类。其中，直线进给式夹

43、具用得最多。另外，铣床夹具按使用范围可分为通用铣夹具、专用铣夹具和组合铣夹具三类；还可按自动化程度和夹紧动力源的不同以及装夹工件数量的多少等进行分类。4.7 铣削专用夹具的设计要点1.为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具体与地面之间应具有两个定位键。2.为了调整和确定夹具与铣刀的相对位置，应正确选用对刀装置，对刀装置应在使用塞尺方便和易于观察的位置，并应在铣刀开始切入工件的一端。3.考虑加工余量大和切削力方向随时可能变化的因素，夹具应有足够的刚性和强度，夹具的重心应尽量低。4.夹具装置要有足够的强度和刚度，保证必需的夹紧力，并有良好的自锁性能。5.夹紧力应作用在工件刚度较大的部

44、位上。工件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从侧面压紧工件时，压板在侧面的着力点应低于工件侧面支承点。6.切屑和冷却液应能顺利排出，必要时应开排泄孔【2】4.8 铣床夹具的安装夹具在铣床工作台上的定位,由装在夹具体底部的两个定位键实现。铣床夹具在铣床工作台上的安装位置，直接影响被加工表面的位置精度，因而在设计时必须考虑其安装方法，一般是在夹具底座下面装两个定位键。定位键的结构尺寸已标准化，应按铣床工作台的T形精加工工序尺寸选定，它和夹具底座以及工作台T形精加工工序的配合为H7/h6、H8/h8。两定位键的距离应力求最大，以利提高安装精度。定位键安装在夹具体底面的纵向精加工工序中,一个夹具

45、一般要配置两个定位键。铣床夹具底座定位键与铣床工作台T型精加工工序的配合连接，再用T 形螺栓和垫圈、螺母将夹具体紧固在工作台上，所以在夹具体上还需要提供两个穿T形螺栓的耳座。如果夹具宽度较大时，可在同侧设置两个耳座，两耳座的距离要和铣床工作台两个T形精加工工序间的距离一致。T形精加工工序导轨如下图1.1： 图1.1 铣床加工工序导轨4.9 工件的定位与误差分析4.9.1 工件定位的基本原理六点定位原理：如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束以限制六个运动自由度。如果工件的六个自由度都加以限制了，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。因此定位实质上就是限制自由度。关

46、于六点定位原则的几个主要问题：1.在夹具的结构中，定位支承点是通过具体的定位元件体现的，即支承点不一定用点或销的顶端，而常用面或线来代替。两个点决定一条直线，三个点决定一个平面，即一条直线可以代替两个支承点，一个平面可代替三个支承点。在具体应用时，还可用窄长的平面代替直线，用较小的平面来替代点。2.定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，方起到限制自由度的作用。3.分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制是指工件在某个坐标方向有了确定位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。4.9.2 定位方法与定位元件 定位方法和定位元件的选择，主要决定于工件的加工要求、工件的定位基准和外力的作用情况等。定位方法有平面定位，圆柱孔定位，圆柱面定位，特殊表面定位，组合表面定位等。据定位方法及各定位元件的特点合理选择定位元件 1.对定位元件的基本要求(1) 限位基面应有足够的精度。足够的精度才能保证工件的定位精度。(2) 限位基面应有较好的耐磨性。由于定位元件的工作表面经常与工件接触和磨擦，为此定位元件限位表面的耐磨性要好，以保证夹具的寿命和精度。(3) 支承元件应有