車床夾具設(shè)計(jì)27,車床,夾具,設(shè)計(jì),27
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)資料裝訂本
題 目：車床夾具設(shè)計(jì)
院 系： 醫(yī)電學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 14機(jī)制301
學(xué)生姓名： 顏未央 同組學(xué)生：李志東、李回歸
裝訂日期： 2017 年 5 月 20 日
指導(dǎo)教師
審核簽名
答辯組長
審核簽名
答辯委員會(huì)主任
審核簽名
院長（副院長）
審核簽名
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教務(wù)處制
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)總成績?cè)u(píng)定表
學(xué)生姓名
李回歸
專業(yè)班級(jí)
14機(jī)制301
總評(píng)成績
課題名稱
車床夾具設(shè)計(jì)
課題性質(zhì)
□產(chǎn)品設(shè)計(jì) □工藝流程設(shè)計(jì) □方案設(shè)計(jì) □其他
題目來源
□教師下達(dá) □社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐
□學(xué)生自選
指導(dǎo)教師
姓名
職稱
□校內(nèi) □校外
職稱
□校內(nèi) □校外
指導(dǎo)教師評(píng)閱成績
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
答辯小組評(píng)閱成績
答辯小組組長簽名： 年 月 日
答辯成績
答辯小組組長簽名： 年 月 日
答辯委員會(huì)審核意見：
答辯委員會(huì)主任簽字：
年 月 日
學(xué)生所在院（部）審核意見：
院長（副院長）簽名：
綜合成績 年 月 日
注：1、指導(dǎo)教師評(píng)閱成績、答辯小組評(píng)閱成績、答辯成績，每項(xiàng)評(píng)分均按百分制。
2、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績根據(jù)上述三項(xiàng)評(píng)分，總評(píng)成績=指導(dǎo)教師評(píng)閱成績*40%+答辯小組評(píng)閱成績*40%+答辯成績*40%，總評(píng)成績按五級(jí)記分制
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)（一）
指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)用表
畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)
評(píng)分內(nèi)容
具體要求
權(quán)重
評(píng)分
加權(quán)分
學(xué)習(xí)態(tài)度
努力學(xué)習(xí)，遵守記律，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)，按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)
0．1
創(chuàng)新
工作中有創(chuàng)新意識(shí)，有重大改進(jìn)或獨(dú)特見解，有一定實(shí)用價(jià)值
0．1
調(diào)研論證
能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識(shí)的能力
0．2
綜合能力
能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，發(fā)現(xiàn)解決實(shí)際問題
0．2
質(zhì)量
論證、分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、建模、實(shí)驗(yàn)正確合理，繪圖（表）符合要求
0．2
外文翻譯
摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求
0．1
撰寫質(zhì)量
結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、文字通順、用語符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，字跡工整、書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求
0．1
成績合計(jì)
指導(dǎo)教師評(píng)語
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
說明：評(píng)分內(nèi)容、具體要求、權(quán)重為參考，具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)（二）
答辯小組評(píng)價(jià)及答辯資格審核用表
畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)
評(píng)分內(nèi)容
具體要求
權(quán)重
評(píng)分
加權(quán)分
任務(wù)量
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)量飽滿，難度較大
0．2
創(chuàng)新
工作中有創(chuàng)新意識(shí)，有重大改進(jìn)或獨(dú)特見解，有一定實(shí)用價(jià)值
0．1
質(zhì)量
論證、分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、建模、實(shí)驗(yàn)正確合理，繪圖（表）符合要求
0．5
外文翻譯
摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求
0．1
撰寫質(zhì)量
結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、文字通順、用語符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，字跡工整、書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求
0．1
成績合計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯資格審查
畢業(yè)設(shè)計(jì)
完成情況
任務(wù)書
□ 有 □ 無
開題報(bào)告
□ 有 □ 無
設(shè)計(jì)說明書
□ 完成 □ 未完成
字?jǐn)?shù)
設(shè)計(jì)作品
□完成 □未完成
答辯資格審查結(jié)論：（說明是否可進(jìn)行答辯，并根據(jù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量說明可答辯的依據(jù)）：
答辯小組成員簽名： 、 、 、
組長簽名： 年 月 日
說明：評(píng)分內(nèi)容、具體要求、權(quán)重為參考，具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和教育廳有關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)（三）
答辯小組答辯評(píng)價(jià)用表
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評(píng)分
評(píng)分內(nèi)容
具體要求
權(quán)重
評(píng)分
加權(quán)分
自述總結(jié)
思路清晰，語言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確，分析歸納合理
0．3
創(chuàng)新
工作中有創(chuàng)新意識(shí)，有重大改進(jìn)或獨(dú)特見解，有一定實(shí)用價(jià)值
0．1
答辯
能夠正確回答所提出的問題，基本概念清楚，有理論根據(jù)
0．5
資料
資料齊全，符合《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基本規(guī)范要求》
0．1
成績合計(jì)
答辯記錄
答辯地點(diǎn)
答辯日期
記錄內(nèi)容：1、闡述畢業(yè)論文要點(diǎn) 2、提問與回答內(nèi)容
記錄人簽名：：
年 月 日
答辯結(jié)論
答辯委員會(huì)（小組）成員簽名
姓名
職稱
姓名
職稱
姓名
職稱
說明：評(píng)分內(nèi)容、具體要求、權(quán)重為參考，具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和教育廳有關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
院 系: 醫(yī)電學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí): 14301
學(xué)生姓名: 李回歸
同組學(xué)生: 李志東 顏未央
指導(dǎo)教師: 陳蓉暉
下發(fā)日期: 2016 年 12 月 25 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)課題方向：夾具設(shè)計(jì)
題目：車床夾具設(shè)計(jì)
完成日期：2017年5月20日
一、 題目來源：教師下達(dá)
二、設(shè)計(jì)要求：（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求、作品要求）
工件零件圖 一張
車床夾具二維裝配圖 一張
車床夾具三維零件圖和裝配圖 一套
設(shè)計(jì)說明書 一份
3、 個(gè)人重點(diǎn)：
1、設(shè)計(jì)定位裝置時(shí)應(yīng)使加工表面的回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸的回轉(zhuǎn)軸線重合
2、定位可靠,基本定位 "六點(diǎn)", 重復(fù)定位、欠定位會(huì)讓你的精度受到影響
四、各階段時(shí)間安排，應(yīng)完成的工作量：
序號(hào)
各階段工作內(nèi)容
起訖日期
備 注
1
零件分析
2016.12.26-2017.01.20
2
收集資料
2017.01.21-2017.02.14
3
開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述
2017.02.15-2017.03.05
4
夾具設(shè)計(jì)方案確定
2017.03.06-2017.03.28
5
繪圖
2017.04.01-2017.04.26
6
編寫設(shè)計(jì)說明書
2017.04.26-2017.05.25
五、應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn)目錄：
[1]徐灝. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1995.
[2]吳宗澤. 《機(jī)械設(shè)計(jì)師》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.
[3]談榮望. 《機(jī)械設(shè)計(jì)》.北京:中國鐵道出版社,1989.
[4] 陳立德. 《機(jī)械制造裝計(jì)》.高等教育備設(shè)出版社，2006
[5] 趙雪松、任小中《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.華中科技大學(xué)出版社，2006
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
院長（副院長）簽字：
年 月 日
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
題 目： 車床夾具設(shè)計(jì)
院 系： 醫(yī)電學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí)： 14301
學(xué)生姓名： 李回歸
學(xué) 號(hào)： 201403030115
同組學(xué)生： 李志東、顏未央
指導(dǎo)教師： 陳蓉暉
填表日期： 2016 年 12 月 26 日
一、選題的依據(jù)及意義
夾具最早出現(xiàn)18世紀(jì)后期，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）
隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，國內(nèi)外皆是如此。國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中小批多品種生產(chǎn)的工藝品種已占工件種類的85%左右。除了中小批量生產(chǎn)用夾具以外，自動(dòng)化生產(chǎn)中的夾具已有了一定發(fā)展，其中包括自動(dòng)線用隨行夾具和數(shù)控機(jī)床用夾具。為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
三、本課題研究內(nèi)容
(1)、分析畢業(yè)設(shè)計(jì)課題參數(shù)、明確課題零件的設(shè)計(jì)要求。
(2)、針對(duì)本課題所給出零件特點(diǎn)，分析零件設(shè)計(jì)方案，制訂出畢業(yè)設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行方案比較，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，撰寫開題報(bào)告。
(3)、合理選擇定位方式及夾具夾緊方案，完成夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)尺寸的計(jì)算。 (4)、完成夾具體裝配圖及零件圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，了解相關(guān)部件制造材料選擇以及結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇原則。
(5)、查閱和專業(yè)相關(guān)的英文資料，并按要求翻譯成中文。
(6)、對(duì)相關(guān)零件進(jìn)行強(qiáng)度校核及計(jì)算，按照畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容、格式要求，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。
四、本課題研究方法
（1）、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，包括零件的技術(shù)要求、尺寸及形位公差。
（2）、實(shí)習(xí)調(diào)研，測(cè)繪及性能分析。
（3）、分析課題中所涉及的機(jī)械機(jī)構(gòu)。
（4）、在圖書館查閱相關(guān)的圖書資料。
（5）、尋求老師的指導(dǎo)和幫助。
（6）、網(wǎng)上搜索書籍、文獻(xiàn)、論文等
五、研究目標(biāo)、主要特色（創(chuàng)新）及工作進(jìn)度
研究目標(biāo)、主要特色：熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝流程等等問題的方法。②通過對(duì)零件所有工序的機(jī)械制造工藝規(guī)程的制定和夾具設(shè)計(jì)， 會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。③課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)自己的解決工程實(shí)際問題的能力
研究進(jìn)程安排：①調(diào)研，收集相關(guān)資料，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解軸承座的基本結(jié)構(gòu)及其功能②掌握機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的基本思路，初步擬定軸承座零件的工藝過程，在此基礎(chǔ)上完成開題報(bào)告。③總結(jié)前期工作，分析軸承座的作用并繪制零件圖。④熟悉零件圖，了解零件的用途、性能、技術(shù)條件及毛坯情況，加工方案論證，確定加工工藝路線并編制該零件的加工工藝規(guī)程和機(jī)械加工工藝相關(guān)卡片。⑤根據(jù)所要設(shè)計(jì)夾具的工序的加工內(nèi)容、技術(shù)條件和采用的機(jī)床、刀具和有關(guān)輔助工具；確定本工序工件的定位基準(zhǔn)、定位和夾緊方案，最后繪出工序草圖。在工序草圖上標(biāo)出被加工面、定位基準(zhǔn)面、夾緊力方向與作用位置、本工序尺寸和公差、加工面的表面光潔度和有關(guān)技術(shù)條件。盡可能按1:1比例繪制夾具總圖的結(jié)構(gòu)草圖。進(jìn)行方案的討論、審查和修改。繪制夾具裝配圖。在圖上標(biāo)注出夾具的外形輪廓尺寸、工件與定位元件的配合尺寸、夾具與刀具的聯(lián)系尺寸、夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸和其它裝配尺寸；規(guī)定相應(yīng)的尺寸公差和有關(guān)技術(shù)條件；編制零件明細(xì)表。⑥通過與老師討論，繪制夾具所有零件圖并對(duì)零件的主要技術(shù)條件進(jìn)行分析，對(duì)制定的工藝規(guī)程進(jìn)行修改和完善。⑦總結(jié)前面的工作，開始撰寫論文。⑧完成論文初稿，與老師交流，修訂初稿。⑨終稿完成，打印裝訂，準(zhǔn)備答辯
第1──2周完成收集資料，開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述
第3──4 周夾具設(shè)計(jì)方案確定
第5──6周繪圖
第7──8周編寫設(shè)計(jì)說明書
第9周畢業(yè)答辯
六、主要參考文獻(xiàn)
[1]徐灝. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1995.
[2]吳宗澤. 《機(jī)械設(shè)計(jì)師》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.
[3]談榮望. 《機(jī)械設(shè)計(jì)》.北京:中國鐵道出版社,1989.
[4] 陳立德. 《機(jī)械制造裝計(jì)》.高等教育備設(shè)出版社，2006
[5] 趙雪松、任小中《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.華中科技大學(xué)出版社，2006
[6] 趙雪松、任小中《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》.華中科技大學(xué)出版社，2006
[7] 郭繼林. 《機(jī)械制圖》.大連理工大學(xué)出版社，2005,8
[8] 齊樂華. 《工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)》.高等教育出版社，2006,4
湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
系 別： 醫(yī)電學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí)： 14301
學(xué) 號(hào)： 201403030115
學(xué)生姓名： 李回歸
起訖日期： 2016.12.25-2017.05.25
指導(dǎo)教師： 陳蓉暉 職稱： 副教授
系主任：
審核日期：
前言
夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。
機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)，也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的在于：
1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識(shí)。
2） 學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。
3）使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊(cè)、圖冊(cè)和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。 零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。在加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時(shí)還要用機(jī)床夾具。他們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工的精度。通常把確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程稱為定位。當(dāng)工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破壞定位，還應(yīng)該用一定的機(jī)構(gòu)或裝置將工件加以夾緊固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過機(jī)床夾具來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。
目錄
一、設(shè)計(jì)說明 1
1.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 1
1.2 夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1
1.3設(shè)計(jì)目的 3
1.4設(shè)計(jì)成果 3
1.5設(shè)計(jì)過程 3
二、零件分析 4
2.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 4
2.2零件的作用 4
2.3審查零件圖樣工藝性 4
三、夾具設(shè)計(jì) 5
3.1夾具的簡介 5
3.2 機(jī)床夾具的分類、基本組成和功用 7
3.3設(shè)計(jì)問題的提出 7
3.3.1設(shè)計(jì)前的工作準(zhǔn)備 7
3.3.2 明確工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 7
3.3.3 熟悉工件零件圖和工序圖 7
3.4定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
3.5夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
3.5.1切削力等參數(shù)計(jì)算 10
3.5.2夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 11
3.6夾具體的設(shè)計(jì) 13
3.7 設(shè)計(jì)夾具體和繪制夾具圖 14
3.8夾具的裝配要求 15
3.9夾緊設(shè)計(jì)的論證 16
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致 謝
摘要
制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的夾具，是產(chǎn)品制造各工藝階段中十分重要的工藝裝備之一，生產(chǎn)中所使用夾具的質(zhì)量、工作效率，及夾具使用的可靠性，都對(duì)產(chǎn)品的加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率有著決定性的影響。首先對(duì)夾具的概念進(jìn)行了解，再進(jìn)行機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，從定位到誤差分析再到確保加工精度，然后計(jì)算出加緊力確定加緊點(diǎn)位數(shù)等細(xì)節(jié)計(jì)算。
關(guān)鍵詞：定位；機(jī)床夾具；加工精度；定位點(diǎn)；夾緊力
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湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
一、設(shè)計(jì)說明
1.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì)
材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計(jì)；另一方面，技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實(shí)用，美觀，經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。
技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的，某個(gè)環(huán)節(jié)的變革，便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化。
工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對(duì)中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)
機(jī)床夾具提出更高的要求。
1.2 夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容
按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn),組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:
(1)定位元件及定位裝置；
(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機(jī)構(gòu))；
(3)夾具體；
(4)對(duì)刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對(duì)刀裝置及靠模裝置等)；
(5)動(dòng)力裝置；
(6)分度,對(duì)定裝置；
(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；
每個(gè)夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動(dòng)夾具就沒有動(dòng)力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu),例如在有的自動(dòng)化夾具中必須有上下料裝置。
專用夾具的設(shè)計(jì)主要是對(duì)以下幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）定位裝置的設(shè)計(jì)；（2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)；（3）對(duì)刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)；（4）夾具體的設(shè)計(jì)；（5）其他元件及裝置的設(shè)計(jì)。
1.3設(shè)計(jì)目的
本次設(shè)計(jì)是在教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，能提高我們獨(dú)立思考問題和解決問題的能力，也能提高我們知識(shí)綜合運(yùn)用能力，讓我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)中，熟悉設(shè)計(jì)步驟、開拓設(shè)計(jì)思維、提高創(chuàng)新能力；培養(yǎng)我們具有勤奮踏實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極思考的創(chuàng)新精神。為即將走向社會(huì)，服務(wù)社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過此次設(shè)計(jì)讓我們?cè)谝韵聨讉€(gè)方面得到提高：
1、綜合運(yùn)用所學(xué)的課程和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行一次全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高我們的獨(dú)立工作能力。
2、鞏固所學(xué)知識(shí)。掌握工裝夾具設(shè)計(jì)方法；確定機(jī)械零件的加工方案；擬定工藝路線；選擇機(jī)床和工藝裝備。
3、通過對(duì)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他選修課程的理論與實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)的能力。
4、了解機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的一般方法，并舉一反三的掌握其他一些機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律與步驟。
5、通過制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇夾具機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計(jì)算零件的工作能力，確定尺寸及掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，夾具和一些簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)過程和方法。
1.4設(shè)計(jì)成果
1、產(chǎn)品零件圖 1張
2、夾具二維裝配圖 1份
3、夾具二維零件圖 1套
4、夾具三維零件圖和裝配圖 1套
5、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1份
1.5設(shè)計(jì)過程
1資料查詢
(1-1) 在圖書館查閱組員所需要的相關(guān)資料
(1-2) 在電腦與互聯(lián)網(wǎng)上查閱組員所需要的相關(guān)資料
2夾具設(shè)計(jì)
（3-1）定位裝置的設(shè)計(jì)
（3-2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)
（3-3）刀具導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)
3文案編寫
（4-1）設(shè)計(jì)方案的統(tǒng)計(jì)及電子文檔的輸入
（4-2）設(shè)計(jì)說明書的編寫與參考文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)
4等待評(píng)審
（5-1）評(píng)審合格，裝訂
表：本次設(shè)計(jì)的過程
二、零件分析
2.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
軸承座圖，該產(chǎn)品年產(chǎn)量Q=10000（臺(tái)/年），n=1（件/臺(tái)），設(shè)其備品率a%為10%，機(jī)械加工廢品率β%為1%，現(xiàn)制定該曲軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。
年生產(chǎn)綱領(lǐng)： N=QxNx(1+a%+β%)=10000x1x(1+a%+β%)=11100件
軸承座圖的年產(chǎn)量為111000件，現(xiàn)在已知該產(chǎn)品為中型機(jī)械，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
2.2零件的作用
題目所給的“軸承座圖”零件，材料是45號(hào)鋼，可以推斷，該零件受力不大，是起到操縱、調(diào)節(jié)方面的作用。
2.3審查零件圖樣工藝性
軸承座零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)基本要求齊全。零件材料是45號(hào)鋼，該材料有較高強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性和減震性。
圖：軸承座圖圖樣
3、 夾具設(shè)計(jì)
3.1夾具的簡介
一個(gè)機(jī)床的機(jī)械制造工藝系統(tǒng)由機(jī)床、工件、刀具和夾具組成。機(jī)床夾具的用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過程中這個(gè)位置不變，可以看出夾具在機(jī)械加工中占有很重要的地位，尤其是在成批生產(chǎn)時(shí)更是大量采用機(jī)床夾具，它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)機(jī)床或刀具獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞直接影響工件加工表面的位置精度。所以，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。
機(jī)床夾具是在金屬切削中用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)輕度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。
夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1、機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)與理念的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：
（1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；
（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；
（3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；
（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；
（5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；
（6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
2、現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。
（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
（2）精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如，用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。
（3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。
（4）柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是今后夾具發(fā)展的主要方向。
3.2 機(jī)床夾具的分類、基本組成和功用
機(jī)床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型：通用夾具，專用夾具，通用可調(diào)整夾具和成組夾具，組合夾具，隨行夾具。機(jī)床夾具的基本組成，根據(jù)功用一般可分為：
1）定位原件或裝置，用以確定工件在夾具中的正確位置；
2）刀具導(dǎo)向原件或裝置，用以引導(dǎo)刀具或用以調(diào)整刀具相對(duì)于工件的位置；
3）夾緊元件或裝置，用以夾緊元件；
4）連接原件，用以確定工件在機(jī)床上的正確位置并與機(jī)床相連接；
5）夾具體，用以連接各夾具元件及裝置，使之成為一個(gè)整體，并通過它將夾具安裝在機(jī)床上；
6）其他元件及裝置，如分度裝置、防錯(cuò)裝置等。
機(jī)床夾具的功用一般為：
1）保證加工質(zhì)量；
2）提高生產(chǎn)率，降低成本；
3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，做到一機(jī)多能；
4）平衡各工序時(shí)間，以便組織流水生產(chǎn)；
5）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。
3.3設(shè)計(jì)問題的提出
3.3.1設(shè)計(jì)前的工作準(zhǔn)備
1）熟悉任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求；
2）熟悉設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、有關(guān)資料、圖紙等；
3）觀看實(shí)物，了解夾具的工作過程。
3.3.2 明確工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
這是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。如大批量生產(chǎn)時(shí)，一般選擇機(jī)動(dòng)、多工件。自動(dòng)化程度高的方案，結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜，成本也提高較多。
經(jīng)分析所加工工件屬于輕型零件，根據(jù)所加工工件可知，屬于中批生產(chǎn)。考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性,將夾具設(shè)計(jì)成可快速夾緊的手動(dòng)夾具，即可滿足要求。
3.3.3 熟悉工件零件圖和工序圖
零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計(jì)的直接依據(jù)。本本設(shè)計(jì)的夾具的內(nèi)容是：
車直徑15的孔夾具設(shè)計(jì)
圖：本次夾具涉及的工序
工件在機(jī)床上的定位，實(shí)際上包括工件在夾具上的定位和夾具在機(jī)床上的定位兩個(gè)方面，這里只討論工件在夾具上的定位。因?yàn)楣ぜ亩ㄎ换鶞?zhǔn)和定位元件均有制造誤差，所以工件在夾具中定位后的實(shí)際位置將在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，即存在一定的定位誤差，設(shè)計(jì)定位裝置時(shí)，就要控制這一誤差在加工中所允許的范圍內(nèi)。
夾具的作用是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度
(1) 設(shè)計(jì)夾具必須滿足工藝要求，結(jié)構(gòu)性能可靠，使用省力安全，操作方便，有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，改善勞動(dòng)條件，提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平。
(2) 要深入現(xiàn)場(chǎng)，聯(lián)系實(shí)際，確定設(shè)計(jì)方案。
(3) 具有良好的工藝性，即所設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整、維修，且便于切屑的清理、排除。
(4) 夾具設(shè)計(jì)必須保證圖樣清晰、完整、正確、統(tǒng)一。
(5) 對(duì)精密、重大、特殊的夾具應(yīng)附有使用說明書和設(shè)計(jì)計(jì)算書。
3.4定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
工件定位就是工件在工藝系統(tǒng)中的正確位置。其目的是為了保證工件與加工面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之間的位置公差和距離尺寸精度。其要求一是為了保證加工面與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的位置公差（同軸度、平行度、垂直度等），工件定位應(yīng)使工件加工面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與機(jī)床保持一正確的位時(shí)應(yīng)使工件加工面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與刀具保持一正確的位置。
在空間直角坐標(biāo)系中，剛體具有六個(gè)自由度，即沿X、Y、Z軸移動(dòng)的三個(gè)自由度和繞此三軸旋轉(zhuǎn)的三個(gè)自由度。用六個(gè)合理分布的支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中占據(jù)正確的位置，稱為六點(diǎn)定位原理?，F(xiàn)在我們就來分別限制他的自由度。
產(chǎn)生定位誤差的原因有以下兩個(gè)方面：1）定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合；2）定位基準(zhǔn)位移。定位誤差就是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移公差綜合引起的同批工件工序尺寸的那部分公差，也就是等于兩者的代數(shù)和。
本夾具的主要定位元件為銷釘，軸向定位時(shí)定位基準(zhǔn)——右夾具體的左端面與止推面的接合面即為曲軸連桿軸頸工序基準(zhǔn)，即不存在基準(zhǔn)位移公差也不存在基準(zhǔn)不重合誤差，所以。
求工序尺寸的定位誤差，定位基準(zhǔn)為主軸頸與夾具底面接觸母線，工序基準(zhǔn)為主軸中心線，當(dāng)主軸頸直徑存在誤差時(shí)，定位基準(zhǔn)沿夾具底面的位移為
所以基準(zhǔn)不重合誤差為
基準(zhǔn)位移誤差為
則總的定位誤差為
已知本工序中，，故
3.5夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5.1切削力等參數(shù)計(jì)算
（一）車孔夾具切削力計(jì)算
（二）確定機(jī)床型號(hào)并修正切削用量 初選取機(jī)床為C6140,機(jī)床功率2.2Kw，查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》C6140車床的性能參數(shù)，并根據(jù)機(jī)床實(shí)際參數(shù)修正切削速度與主軸轉(zhuǎn)速。
理論選取的進(jìn)給量為f=0.23mm/s,與C6140車床匹配進(jìn)給量為,f=0.32mm/s。
上述計(jì)算得主軸轉(zhuǎn)速理論計(jì)算值為n=467.21r/min,與C6140車床匹配的主軸轉(zhuǎn)速n=475 r/min。那么切削速度vc=vπ/1000=11.94m/min。
（三）計(jì)算切削力并校驗(yàn)機(jī)床功率
A.切削時(shí)產(chǎn)生的車孔切削力計(jì)算:
式中計(jì)算所需的參數(shù)，查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》車削時(shí)切削速度計(jì)算公式表格中選?。篊F=612、d=8mm、ZF=0.9、T=60、f=0.32mm/s、yF=0.64、kF=0.33,帶入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得：
B.切削時(shí)產(chǎn)生的切削扭矩值計(jì)算：
式中計(jì)算所需的參數(shù)，查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》車削時(shí)切削速度計(jì)算公式表格中選?。篊M=0.33、d=8mm、ZM=1.82、f=0.32mm/s、yM=0.64、kM=0.88帶入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得：
C.切削所消耗的功率值計(jì)算：
D.機(jī)床功率校核
計(jì)算得產(chǎn)生的功率P=0.25Kw
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