机 床 夹 具 设 计
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目录
1. 机床夹具设计概述 .............................................................................................................. - 3 -
工件装夹的概念 .................................................................................................................. - 3 - 工件的装夹方法 .................................................................................................................. - 3 - 专用夹具的组成 .................................................................................................................. - 3 - 机床夹具定位原理 .............................................................................................................. - 3 - 常见定位方法与定位元件 .................................................................................................. - 3 - 2. 对要加工的零件进行工艺分析 .......................................................................................... - 4 -
2.1 连杆的机械加工工艺分析 ........................................................................................ - 4 - 3. 确定夹具的结构方案 .......................................................................................................... - 6 -
（1）确定定位方案； ........................................................................................................ - 6 - （2）设计定位元件 ............................................................................................................ - 6 - 夹紧方案选择及夹紧机构设计 ............................................................................................... - 6 - 本课程设计的体会 ................................................................................................................... - 6 -
1. 机床夹具设计概述（工件装夹的概念、方法、夹具的组成、定位原理、常用定位元件的论述、夹紧装置的组成及其设计要求等）
工件装夹的概念
夹具——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，以接受施工或检测的装置。
定位——使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的各项技术要求。
夹紧——工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中保持正确位置不变。
工件装夹的实质——在机床上进行定位和夹紧。
工件装夹的目的——通过定位和夹紧而使工件在加工过程中始终保持其正确的加工位置，以保证达到该工序所规定的加工技术要求。
工件的装夹方法
1按找正方式定位的装夹方法
一般这种方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，以确定工件的正确定位的位置。然后再将工件夹紧，进行加工。 2按找正方式定位的装夹方法 按找正方式定位的装夹的特点：
能较好地适应工序或加工对象的变换； 夹具结构简单，使用简便经济； 适用于单件、小批生产； 生产效率低，劳动强度大； 有时需要增加划线工序； 3用专用夹具装夹工件的方法
专用夹具的组成
定位元件：用于确定工件在夹具中的位置；
夹紧装置：将工件压紧夹牢，并保证工件在加工过程中位置不变； 连接元件：用于确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相对位置； 对刀或导向元件：用于保证工件加工表面与刀具之间的位置；
其它装置或元件：定向键、操作件、分度装置、靠模装置、上下料装置、平衡块等，以及标准化了的其它连接元件；
夹具体：是夹具的基座和骨架，用来配置、安装各夹具元件及装置。
机床夹具定位原理
(1)六点定位原理
未定位工件在空间有六个自由度，定位就是限制其自由度。合理布置六个定位支承点，使工件上的定位基面与其接触，一个支承点限制工件一个自由度，使工件六个自由度被完全限制，在空间得到唯一确定的位置，此即六点定位原理。实际中一个定位元件可体现一个或多个支承点，视具体工作方式及其与工件接触范围大小而定。
常见定位方法与定位元件
(1) 工件以平面定位
1) 固定支承（支承钉、支承板）
2) 可调支承:多用于毛面定位，每批调整一次，以补偿各批毛坯误差
3) 自位支承
支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，一般只限制一个自由度，即一点定位。 4) 辅助支承
在工件定位后才参与支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。 (2) 工件以圆孔定位 1）定位销
分固定式和可换式，圆柱销和菱形销 2）圆锥销
常用于工件孔端的定位，可限制三个自由度 3）定位心轴
主要用于盘套类零件的定位 (3) 工件以外圆表面定位 1） 定位套筒 2）半圆定位座
常用于大型轴类工件的定位 3）V形块定位
结构尺寸已标准化，斜面夹角有60°90°120° 4）外圆定心夹紧
三爪卡盘、双V形铁定心夹紧、弹簧夹头
夹紧装置的组成及基本要求
组成：
（1）力源装置 （2）中间传力机构 （3）夹紧元件 作用：
1）改变作用力的方向； 2）改变作用力的大小； 3）使夹紧实现自锁。 基本要求：（稳、牢、快）
1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置； 2）夹紧力大小要适当，夹紧安全可靠； 3）夹紧动作要迅速、准确； 4）结构紧凑，易于制造与维修。
2. 对要加工的零件进行工艺分析（主要针对要设计夹具的本道工序和相关工序的加工状况）
连杆的机械加工工艺分析
连杆的主要技术要求:连杆上需进行机械加工的主要表面为：大、小头孔及其两端面，连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。主要包括：大、小头孔的尺寸精度、形状精度，大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度，大、小头孔中心距，连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连杆的刚性比较差，容易产生变形，这就给连杆的机械加工带来了很多困难，必须充分的重
视。
3. 确定夹具的结构方案：
（1）确定定位方案；
由零件图可知，在加工大头孔之前，连杆的两个端面，小头孔及大头孔的两侧面都已加工，且表面粗糙度要求较高。为了使定位误差为零，按基准重合原则选择定位销与基面为定位基准，定位销限制2个自由度，基面限制工件3个自由度，大头孔的外侧面限制工件1个自由度，属完全定位。
（2）设计定位元件
0.01
定位销430mm
后基面挡板
大头端一侧面挡板
4. 夹紧方案选择及夹紧机构设计
为了提高加工效率，装夹方便，我所采用了和滑动式斜锲夹紧方案相近的原理来夹紧工件。它通过旋转紧固螺栓，使夹紧件末端受力，由于夹紧件中间有一圆柱销，头部给工件夹紧力，从而使工件夹紧。
5.本课程设计的体会
通过夹具设计课程设计，我了解了工件装夹的概念、方法，夹具的组成、定位原理以及常用定位元件，夹紧装置的组成及其设计要求等，并根据实际生产应用绘制了汽车连杆加工过程中的定位方案、夹紧方案以及总装配图。但同时发现自身工程实践经验匮乏，常用夹具了解不多，在以后的学习或工作中一定会注意锻炼自己，积累工程经验。