【毕业论文】托板加工工艺及典型工序夹具毕业设计说明书

确定切削用量及工时定额。

确定各主要工序的技术要求及检验方法。

填写工艺文件。

在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。

在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术新工艺的引进，新材料先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。

夹具概述夹具是种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工热处理装配焊接和检测等工艺过程中。

在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。

在现代生产中，机床夹具是种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。

机床夹具设计是项重要的技术工作。

工欲善其事，必先利其器。

工具是人类文明进步的标志。

自世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。

但工具含夹具刀具量具与辅具等在不断的革新中，其功能仍然十分显著。

机床夹具对零件加工的质量生产率和产品成本都有着直接的影响。

因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。

机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。

机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。

定位确定工件在夹具中占有正确位置的过程。

定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。

正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。

夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。

由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动脱落。

因此，夹紧为工件提供了安全可靠的加工条件。

机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。

对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。

如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。

导向如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。

导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。

镗床夹具镗模也具有导向功能。

机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。

机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的左右。

现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。

然而，般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。

另方面，在多品种生产的企业中，约年就要更新左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为左右。

特别是近年来，数控机床加工中心成组技术柔性制造系统等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。

能装夹组具有相似性特征的工件。

适用于精密加工的高精度机床夹具。

适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。

采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进步提高劳动生产率。

提高机床夹具的标准化程度。

现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化高效化柔性化标准化四个方面。

精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。

精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为精密心轴的同轴度公差可控制在内又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达。

高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。

常见的高效化夹具有自动化夹具高速化夹具具有夹紧动力装置的夹具等。

例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高倍左右在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。

柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整拼装组合等方式，以适应可变因素的能力。

可变因素主要有工序特征生产批量工件的形状和尺寸等。

具有柔性化特征的新型夹具种类主要有组合夹具通用可调夹具成组夹具拼装夹具数控机床夹具等。

在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。

标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。

在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除些功能低劣的结构。

通用化方法包括夹具部件元件毛坏和材料的通用化。

夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。

目前我国已有夹具零件及部件的国家标准以及各类通用夹具组合夹具标准等。

机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化道工序中，应尽量采用同定位基准进行加工。

该零件以三面定位，滑鞍上的装配基准为平面，而它们又是滑鞍上其他要素的设计基准，因此以这些装配基准平面作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提高滑鞍各主要表面的相互位置精度。

有零件图可知，根据本道工序，选底面和侧面为定位基准。

定位方案和元件设计根据以上零件的结构分析以及定位基准的选择，可得定位基准为平面，因此可选择定位元件为支承板，如图定位支承板所示。

根据工序图及对零件的结构的分析，本道工序需限制个自由度，为了增加定位的可靠行，实际限制了其个自由度。

本夹具采用点定位原则，用两个固定的支撑板作为大平面即面，限制了工件的两个旋转自由度和个移动自由度用面作为小平面，限制了工件的个旋转自由度和个移动自由度用个底面来限制了工件上下移动自由度。

定位误差的计算定位误差图定位支承板其中，，，夹紧误差其中接触变形位移值查表有，。

磨损造成的加工误差通常不超过夹具相对刀具位置误差取误差总和从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。

夹紧力计算根据工件受力切削力夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。

最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。

即安全系数可按下式计算有式中为各种因素的安全系数，查参考文献表可得所以有螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有式中参数由参考文献可查得螺旋夹紧力该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下图受力简图由表得原动力计算公式即由上述计算易得由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。

夹紧机构的设计采用螺旋直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的机构，统称螺旋夹紧机构。

由于这类夹紧机构简单，夹紧可靠，通用性大，故在机床夹具中得到广泛运用。

它的主要缺点是夹紧和松开工件时比较费力。

本夹具采用移动压板进行夹紧，同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求。

同时，由于移动压板标准件，可直接购买，降低了夹具的制造成本。

夹紧力的计算单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下列计算式中单个螺旋夹紧产生的夹紧力原始作用力作用力臂螺杆端部与工件间的当量摩擦半径，其值视螺杆端部的结构形式而定，参见机床夹具设计手册第三版表螺杆端部与工件间的摩擦角螺纹中径之半螺旋升角，参见机床夹具设计手册第三版表螺旋副的当量摩擦角，式中为螺旋副的摩擦角，为螺纹牙型半角，参见机床夹具设计手册第三版表。

定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，般使用两个。

其距离尽可能布置的远些。

通过定向键与铣床工作台形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。

定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。

根据定向键结构如图所示图夹具体槽形与螺钉根据形槽的宽度定向键的结构尺寸如表表定向键夹具体槽形尺寸公称尺寸允差允差公称尺寸允差对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。

塞尺选用平塞尺，其结构如图所示标记四周倒圆图平塞尺塞尺尺寸参数如表表塞尺公称尺寸允差确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体夹具的定位引导夹紧装置装在夹具体上，使其成为体，并能正确的安装在机床上。

夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成个整体的最大最复杂的基础件。

夹具体的形状和尺寸取决于夹具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零件的加工过程中，夹具还要承受夹紧力切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。

切削加工过程中产生的切屑有部分还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑。

此外，夹具体结构的工艺性经济性以及操作和装拆的便捷性等，在设计时也应加以考虑。

夹具体设计的基本要求应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。

为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。

应有足够的强度和刚度为了保证在加工过程中不因夹紧力切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。

应有良好的结构工艺性和使用性夹具体般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。

在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。

应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。

因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间对于加工过程中切削产生较多的情况，般应在夹具体上设置排屑槽。

在机床上的安装应稳定可靠夹具在机