镗孔车端面组合机床夹具设计
本次设计的任务是设计一套与镗孔车端面组合机床配套使用的组合夹具，在对工件进行镗孔、车端面两道工序时，除满足加工精度要求外，还要确保其定位准确、夹紧可靠安全、操作便捷。本文对组合机床夹具的设计过程进行了详细阐述，完成了夹具定位方案的选择、定位误差的计算、夹紧方案的确定，夹紧力的计算以及夹具总体尺寸的确定。在定位方案的选择时进行了两种方案的比较，最终选用一面两孔的定位方法进行定位，并且进行了定位误差的计算与分析。在夹紧方案的确定时也对两种方案进行了分析和比较，最终选用液压夹紧方式，并且进行了夹紧力的计算及夹具体总体尺寸的设计。
目录
1. 绪论 1
1.1组合机床夹具的简述 1
1.2组合机床夹具的组成 1
1.3组合机床夹具的主要特点 1
1.4组合机床夹具的作用 2
1.5组合机床夹具设计的基本要求 2
2. 确定组合机床夹具的定位方案 3
2.1设计任务 3
2.2定位设计的基本原则 5
2.3选择定位的方式及定位元件 5
2.4分析工件的定位原理 6
2.5选择合适的定位基准 7
3. 定位误差的分析与计算 9
3.1定位误差的分析 9
3.1.1定位误差的原因分析 9
3.1.2提高工件在夹具中定位精度的主要方法 9
3.2定位误差的计算 9
3.2.1确定两销中心距及公差 9
3.2.2确定圆柱销直径和公差 10
3.2.3确定菱形销直径和公差 10
3.2.4计算镗孔车端面时的定位误差 12
4. 夹紧装置设计 14
4.1夹紧力的计算 14
4.1.1确定夹紧力的方向 14
4.1.2选择夹紧力作用点 14
4.1.3确定夹紧力的大小 14
4.2夹紧方案设计 20
4.3夹紧装置设计 22
4.3.1夹紧装置的设计要求 22
4.3.2夹紧装置的组成 22
5. 夹具体设计 26
5.1夹具体设计的基
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
本要求 26
5.2夹具体毛坯的选型 26
5.3夹具体位置尺寸及底座尺寸的确定 27
5.4夹具体各部件设计及三维造型 29
结语 33
参考文献 34
致谢 35
1. 绪论
1.1组合机床夹具的简述
组合机床夹具是一种夹紧工件的机床设备。在现代这样一个工件制作工艺越来越精细的社会，如果想要制造出来的工件近乎完美，那么就要利用组合机床夹具把工件定位住，最终工件可以被装夹好。
随着制造业的快速发展，制造业的重要基础就是现代数控技术和数控设备。在现状的基础上，它不仅直接影响到国民经济和综合国力的发展，甚至关系到一个国家的战略地位。然而，很多名不见经传的企业仍有使用传统夹具的习惯，对于一个具有中等生产水平的工厂来说，大概具备成千甚至上万套的专用夹具；另一方面，在各种各样的生产企业中，将每隔3至4年就要更新百分之五十至百分之八十左右的专用夹具，而夹具的实际侵蚀率只有大约百分之十至百分之二十左右。
在制造业中组合机床夹具常被用来实现产品的更新换代。加快组合机床夹具的研究是企业用来实现技术突破，加快企业发展的主要重要方法。由于在实际的生产实践中对组合机床夹具的要求越来越高，所涉及的范围越来越广。而我国在组合机床夹具这个领域的水平又相对落后，达不到生产的要求。所以在国内一些水平较高的组合机床夹具大部分是从外国采购的。
通过与国外组合机床夹具的发展状况相比可知我国在组合机床夹具研究领域还是比较落后的。因此我国必须向外国先进的组合机床夹具设计学习。这样才有可能在组合机床领域上更进一步的发展。
1.2组合机床夹具的组成
1.定位元件：定位元件在夹具中占有主导地位。
2.对刀、引导装置：对刀以及负责引导的装置最终来决定刀具进行加工。
3.夹紧装置：夹紧装置也在夹具中占领着主导地位。
4.夹具体：使各种装置及夹具元件联接成为一个整体。
5.其他辅助装置
1.3组合机床夹具的主要特点
组合机床夹具设计是工艺装备设计中的重中之重，是确保产品的性能和加快产品的生产的重要措施。
组合机床夹具是用来安装以及牢牢地夹紧工件的一种设备，它普及到了机械制造加工的方方面面，在切削加工、热处理等工艺过程中经常使用。
组合机床夹具是在一件工件的生产中对其中一道工序进行组装的夹具。组合机床夹具同时也可以应用于别的机床，钻模以及车床是其中使用最频繁的。
组合机床夹具令专用夹具的设计、制造、使用、废弃装配的例如从左到右的单向过程演变成组装、拆散、清洗入库、再次组装的可以从左到右又可以从右到左的循环过程。设计和生产的周期从很长的一段时间被缩短到几个小时的装配周期代替了；这样不仅节省了大量的资金、大量的时间以及材料；而且夹具在厂房中的放置也可以多出许多的空间，对生产的企业来说只有利而无弊。
组合机床夹具可以保证工件的加工精度，组合机床夹具自身有着许多的优点，对以后新产品的研发以及小规模的生产中有着很多的优势。
1.4组合机床夹具的作用
减短处理的时间，提高劳动生产效率。
降低生产成本。
减轻工人劳动强度。
可以由低技术水平的工人进行加工。
能扩大机床工艺范围。
1.5组合机床夹具设计的基本要求
应该有足够的强度和刚度。
2.结构简单化，具备有良好的工艺性：组合机床夹具重量应保持在一个较小的范围内，便于夹具的操作。
3.尺寸要稳定：对于铸造夹具体，我们要对它采取消除内应力的措施；对于焊接夹具体，必须进行退火处理，来消除应力，确保夹具体加工尺寸的稳定。
4.夹具体应便于排屑：此时影响了工件的正确定位，应该就与夹具中积压的切削有关；此时夹具和工件的热变形应该就是很多的热量引起的，这么多的热量的热量就是在切削中形成的；另外要处理掉切削就会浪费许多额外的时间。
2. 确定组合机床夹具的定位方案
2.1设计任务
本次设计的任务是设计一套镗孔车端面组合机床配套使用的组合夹具，在对工件进行镗孔、车端面两道工序时，除满足加工精度要求外，还要确保其定位准确、夹紧可靠安全、操作便捷。
图21 待加工工件及其局部的放大图
如图21所示，待加工工件材料为，主销中心距为1552.4，在工件的两端镗孔，孔径及其公差为，孔轴线与竖直方向的夹角为，孔壁厚为10；端面直径为；车端面时要满足端面与孔轴线的垂直度公差0.05。
根据所提供的被加工工件的二维图的尺寸、形状以及工件各部分的特点和位置关系，可以利用三维制图软件solidworks对加工零件进行三维实体造型，实体如图22所示：
目录
1. 绪论 1
1.1组合机床夹具的简述 1
1.2组合机床夹具的组成 1
1.3组合机床夹具的主要特点 1
1.4组合机床夹具的作用 2
1.5组合机床夹具设计的基本要求 2
2. 确定组合机床夹具的定位方案 3
2.1设计任务 3
2.2定位设计的基本原则 5
2.3选择定位的方式及定位元件 5
2.4分析工件的定位原理 6
2.5选择合适的定位基准 7
3. 定位误差的分析与计算 9
3.1定位误差的分析 9
3.1.1定位误差的原因分析 9
3.1.2提高工件在夹具中定位精度的主要方法 9
3.2定位误差的计算 9
3.2.1确定两销中心距及公差 9
3.2.2确定圆柱销直径和公差 10
3.2.3确定菱形销直径和公差 10
3.2.4计算镗孔车端面时的定位误差 12
4. 夹紧装置设计 14
4.1夹紧力的计算 14
4.1.1确定夹紧力的方向 14
4.1.2选择夹紧力作用点 14
4.1.3确定夹紧力的大小 14
4.2夹紧方案设计 20
4.3夹紧装置设计 22
4.3.1夹紧装置的设计要求 22
4.3.2夹紧装置的组成 22
5. 夹具体设计 26
5.1夹具体设计的基
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
本要求 26
5.2夹具体毛坯的选型 26
5.3夹具体位置尺寸及底座尺寸的确定 27
5.4夹具体各部件设计及三维造型 29
结语 33
参考文献 34
致谢 35
1. 绪论
1.1组合机床夹具的简述
组合机床夹具是一种夹紧工件的机床设备。在现代这样一个工件制作工艺越来越精细的社会，如果想要制造出来的工件近乎完美，那么就要利用组合机床夹具把工件定位住，最终工件可以被装夹好。
随着制造业的快速发展，制造业的重要基础就是现代数控技术和数控设备。在现状的基础上，它不仅直接影响到国民经济和综合国力的发展，甚至关系到一个国家的战略地位。然而，很多名不见经传的企业仍有使用传统夹具的习惯，对于一个具有中等生产水平的工厂来说，大概具备成千甚至上万套的专用夹具；另一方面，在各种各样的生产企业中，将每隔3至4年就要更新百分之五十至百分之八十左右的专用夹具，而夹具的实际侵蚀率只有大约百分之十至百分之二十左右。
在制造业中组合机床夹具常被用来实现产品的更新换代。加快组合机床夹具的研究是企业用来实现技术突破，加快企业发展的主要重要方法。由于在实际的生产实践中对组合机床夹具的要求越来越高，所涉及的范围越来越广。而我国在组合机床夹具这个领域的水平又相对落后，达不到生产的要求。所以在国内一些水平较高的组合机床夹具大部分是从外国采购的。
通过与国外组合机床夹具的发展状况相比可知我国在组合机床夹具研究领域还是比较落后的。因此我国必须向外国先进的组合机床夹具设计学习。这样才有可能在组合机床领域上更进一步的发展。
1.2组合机床夹具的组成
1.定位元件：定位元件在夹具中占有主导地位。
2.对刀、引导装置：对刀以及负责引导的装置最终来决定刀具进行加工。
3.夹紧装置：夹紧装置也在夹具中占领着主导地位。
4.夹具体：使各种装置及夹具元件联接成为一个整体。
5.其他辅助装置
1.3组合机床夹具的主要特点
组合机床夹具设计是工艺装备设计中的重中之重，是确保产品的性能和加快产品的生产的重要措施。
组合机床夹具是用来安装以及牢牢地夹紧工件的一种设备，它普及到了机械制造加工的方方面面，在切削加工、热处理等工艺过程中经常使用。
组合机床夹具是在一件工件的生产中对其中一道工序进行组装的夹具。组合机床夹具同时也可以应用于别的机床，钻模以及车床是其中使用最频繁的。
组合机床夹具令专用夹具的设计、制造、使用、废弃装配的例如从左到右的单向过程演变成组装、拆散、清洗入库、再次组装的可以从左到右又可以从右到左的循环过程。设计和生产的周期从很长的一段时间被缩短到几个小时的装配周期代替了；这样不仅节省了大量的资金、大量的时间以及材料；而且夹具在厂房中的放置也可以多出许多的空间，对生产的企业来说只有利而无弊。
组合机床夹具可以保证工件的加工精度，组合机床夹具自身有着许多的优点，对以后新产品的研发以及小规模的生产中有着很多的优势。
1.4组合机床夹具的作用
减短处理的时间，提高劳动生产效率。
降低生产成本。
减轻工人劳动强度。
可以由低技术水平的工人进行加工。
能扩大机床工艺范围。
1.5组合机床夹具设计的基本要求
应该有足够的强度和刚度。
2.结构简单化，具备有良好的工艺性：组合机床夹具重量应保持在一个较小的范围内，便于夹具的操作。
3.尺寸要稳定：对于铸造夹具体，我们要对它采取消除内应力的措施；对于焊接夹具体，必须进行退火处理，来消除应力，确保夹具体加工尺寸的稳定。
4.夹具体应便于排屑：此时影响了工件的正确定位，应该就与夹具中积压的切削有关；此时夹具和工件的热变形应该就是很多的热量引起的，这么多的热量的热量就是在切削中形成的；另外要处理掉切削就会浪费许多额外的时间。
2. 确定组合机床夹具的定位方案
2.1设计任务
本次设计的任务是设计一套镗孔车端面组合机床配套使用的组合夹具，在对工件进行镗孔、车端面两道工序时，除满足加工精度要求外，还要确保其定位准确、夹紧可靠安全、操作便捷。
图21 待加工工件及其局部的放大图
如图21所示，待加工工件材料为，主销中心距为1552.4，在工件的两端镗孔，孔径及其公差为，孔轴线与竖直方向的夹角为，孔壁厚为10；端面直径为；车端面时要满足端面与孔轴线的垂直度公差0.05。
根据所提供的被加工工件的二维图的尺寸、形状以及工件各部分的特点和位置关系，可以利用三维制图软件solidworks对加工零件进行三维实体造型，实体如图22所示：
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