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1、工艺、夹具课程设计方法（参考）,设计目的设计要求设计步骤设计注意点工艺规程的设计过程夹具设计过程,1.培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，分析和解决工艺问题的能力，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。2.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。3.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。4.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。,一、设计目的,二、设计要求,1.零件图一张2.某一给定零件的机械加工工艺规程一套(包括
2、封面、工艺路线卡、多张工序卡片)3.某一道工序的夹具总装图4.夹具主要零件图5.课程设计说明书,三、设计步骤,1.确定生产类型(一般为中批或大批生产)，对零件进行工艺分析，画零件图；2.确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图；3.拟订零件的机械加工工艺路线，完成工艺路线卡；4.针对每道工序，确定加工设备和工艺装备，确定各工序加工余量和工序尺寸，填写工序卡片；5.设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图13张；6.撰写设计说明书。,四、设计注意点,1、毛坯图的绘制（1）用双点划线画出简化了的零件图；（2）粗实线绘出毛坯形状；（3）将毛坯的尺寸和极限偏差标注在尺寸线的上方；（4）对于图上无法或
3、不便表示的条件，应以技术要求的形式写明。,2、工艺路线的拟订,先面后孔-先加工面后加工孔先粗后精-先粗加工后精加工,粗精分开,提高质量先主后次-先主要表面加工,后次要表面加工基准先行-先加工出基准面，再尽量以统一的基准定位加工其余表面,3、机床和工艺装备的确定,选择的机床、夹具、刀具和量具的型号、规格、精度，应与零件尺寸大小、精度、生产规模和工厂的具体条件相适应。,4、关于工序简图的画法,在机械加工工序卡片上要求绘出工序简图。具体要求是：（1）仅绘出本工序完成后的形状；（2）根据零件加工情况可选某向视图、剖视图或局部视图，力求简明；（3）图上工件的位置应是加工时的工作位置，允许不按比例绘制；（
4、4）本工序的加工表面用粗实线表示，非加工面用细实线表示；（5）只标注本工序加工面的尺寸精度、形状精度、相互位置精度、表面粗糙度和有关技术要求；（6）定位和夹紧应用定位夹紧元件及装置符号标出；（7）大而复杂的零件允许另用纸绘出，附在工序卡片后面。,5、工序卡片填写要求,（1）内容要简要、明确；术语正确、字迹工整；（2）所用符号、计量单位等应符合有关标准；（3）“设备”栏一般填写设备的型号、名称，必要时还应填写设备编号；（4）“工艺装备”栏内的刀、夹、量、辅具，其中属专用的，按专用名称(编号)填写；（5）属标准的，填写名称、规格和精度(编号)。,6、设计说明书编写的具体内容,(1)零件的功用、结构
5、特点、设计基准、主要加工表面、主要技术要求和技术关键；(2)设计条件；(3)选择毛坯的说明；(4)选择工艺基准的说明；(5)各工艺方案的分析、对比与取舍；(6)确定机床和工艺装备的说明；(7)工艺尺寸的计算，加工余量的确定；(8)确定切削用量、单件时间的说明；(9)专用夹具设计方案的确定；(10)夹紧力的计算；(11)定位精度分析；,五、工艺规程设计过程,零件图分析确定工艺特征,零件图分析,首先对零件图和装配图进行工艺分析，着重了解以下内容：(1)零件的性能、功用、工作条件；(2)零件的材料和热处理要求；(3)零件的确切形状和结构特点；(4)零件的主要加工表面、主要技术要求和关键的技术问题；(
6、5)零件的结构工艺性。要从选材是否得当，尺寸标注和技术要求是否合理，加工的难易程度，成本高低，是否便于采用先进的、高效率的工艺方法等方面进行分析，对不合理之处提出修改意见。其次按制图标准进行零件图的绘制。,根据具体零件形状进行分析，找出其影响加工的主要特征所在。,确定工艺特征,六、夹具设计过程,夹具设计要求设计的一般步骤夹具零件尺寸及其配合示例零件图的绘制夹具设计示例,1、夹具设计要求,l）保证工件的加工精度2）提高生产率，降低成本3）操作方便，工作安全，能减轻工人劳动强度4）便于排屑5）有良好的结构工艺性,2、设计的一般步骤,（1）研究原始资料，明确设计要求（2）确定夹具方案，绘制夹具结构草
7、图（3）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求,（1）研究原始资料，明确设计要求,熟悉零件图和装配图、零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容、技术要求等；收集有关机床、刀具、夹具等方面的资料。,（2）确定夹具方案，绘制夹具结构草图,（1）根据定位基准和六点定位原理，确定工件的定位方法并选择相 应的定位元件；（2）确定引导装置或对刀装置；（3）确定工件的夹紧方法，设计夹紧机构；（4）确定其它元件或装置的结构形式（5）确定夹具体结构形式（6）确定夹具总体轮廓。,（3）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求,（1）确定视图关系，应尽可能少。主视图应取操作者实际工作位置；（2）比例尽量取1:1，有利于审
8、图；（3）用双点划线画工序图；（4）依次画定位元件、对刀元件、夹紧元件、其他元件、夹具体；（5）标上尺寸、技术要求,3、夹具零件尺寸及其配合,外形轮廓尺寸配合尺寸（1）定位元件与工件的配合 H6/g5,H6/f5,H7/g6,H7/f7（2）导套与刀具的配合 G6/h5,F7/h5,G7/H6,F8/h6（3）不采用紧固件的固定连接 H7/n6,H7/r6,H8/t7,H8/z8,相对尺寸-对刀元件与定位元件之间的联系尺寸特性尺寸-用来保证夹具某项性能的尺寸，如偏心夹紧机构的偏心距、楔块的自锁升角夹具与机床间的联系尺寸序号、明细表、标题栏,（1）对夹具总图中的非标准件均应绘制零件图；（2）零件
9、图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致。,4、零件图绘制,5、夹具设计示例,如图示为一用于加工连杆零件的小头孔的工序简图。零件材料为45钢，毛坯为模锻件，年产量为500件，所用机床为立式钻床Z525。设计本工序的夹具。,（1）加工精度与生产批量分析,本工序有一定位置精度要求，属于批量生产，使用夹具加工是适当的。但考虑到生产批量不是很大，因而夹具结构应尽可能的简单，以减小夹具制造成本。,（2）确定夹具结构方案,1）确定定位方案，选择定位元件 A.选择间隙配合的刚性心轴加小端面的定位方式;B.采用活动V形块来确定工件的角向位置,2）确定导向装置,本工序小头孔加工的精度要求较高，一次装夹要完成钻一扩一粗铰一精铰四个工步，故采用快换钻套（机床上相应的采用快换夹头）；又考虑到要求结构简单且能保证精度，采用固定式钻模板。,3）确定夹紧机构,可采用可涨心轴、液塑心轴等，但这样作夹具结构较复杂，制造成本较高。为简化结构，确定采用螺纹夹紧，即在心轴上直接做出一段螺纹，并用螺母和开口垫圈锁紧。,4）确定其它装置和夹具体,为了增加刚度和减小加工时工件的变形，应在靠近工件的加工部位增加辅助支承。,
