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《机床夹具设计》课程设计指导书 机械工程学院 2007年3月一、课程设计的目的 《机床夹具设计》课程设计是在学完了《机床夹具设计》课程后进行的一个实践性教学环节。其目的是： 1、培养学生综合应用《机床夹具设计》课程及其它有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实际密切结合，能够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，进一步提高结构设计能力。 2、培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关资料文献的能力。 3、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。 4、培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。 二、课程设计的要求与内容 本次设计按学号顺序（或者自由组合）分组进行，每6人一组，每组一个题目。要求每组根据提供的零件工序图，设计一种专用夹具（车、铣、钻夹具），并撰写设计说明书。 学生应在教师指导下，按本指导书的规定，认真地、有计划地按时完成设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。 具体内容如下：（1）绘制夹具装配总图和关键零件图一张；（2）撰写设计说明书一份。 三、设计方法和步骤 1、制订设计方案，绘制结构草图 设计方案的确定是一项十分重要的设计程序，方案的优劣往往决定了夹具设计的成败。因此，宁可在这里多花一点时间充分地进行研究、讨论，而不要急于绘图、草率从事。最好制订两种以上的结构方案，进行分析比较，确定一个最佳方案。 （1）确定定位方法，选择定位元件。定位应符合“六点定则”。定位元件尽可能选用标准件，必要时可在标准元件结构基础上作一些修改，以满足具体设计的需要。 （2）确定夹紧方式，设计夹紧机构。夹紧可以用手动、气动、液压或其他力源形式。重点应考虑夹紧力的大小、方向、作用点，以及作用力的传递方式，看是否会破坏定位，是否会造成工件过量变形，是否能满足生产率的要求。对于气动、液压夹具，应考虑气（液压）缸的形式、安装位置、活塞杆长短等。 （3）确定夹具整体结构方案。定位、夹紧确定之后，还要确定其他机构，如对刀装置、导引元件、分度机构、顶出装置等。最后设计夹具体，将各种元件、机构有机地连接在一起。 （4）夹具精度分折。在绘制的夹具结构草图上，标注出初步确定的定位元件的公差配合关系及相互位置精度，然后计算定位误差，根据误差不等式关系检验所规定的精度是否满足本工序加工技术要求，是否合理。否则应采取措施后（如重新确定公差，更换定位元件，改变定位基准，必要时甚至改变原设计方案）重新分析计算。 （5）夹具夹紧力分析。首先应计算切削力大小，它是计算夹紧力的主要依据。通常确定切削力有以下三种方法： 1）由经验公式算出； 2）由单位切削力算出； 3）由手册上提供的图表查出。 根据切削力、夹紧力的方向、大小，按静力平衡条件求得理论夹紧力。为了保证工件装夹的安全可靠，夹紧机构（或元件）产生的实际夹紧力，一船应为理论夹紧力的1.5~2.5倍。 应当指出，由于加工方法、切削刀具、装夹方式干差万别，夹紧力计算有时是没有现成的公式可套用的，需要同学们根据过去已掌握的知识、技能进行分析、研究来确定合理的计算方法，或采用经验类比法，千万不要为了计算而去计算，只要在说明书内阐述清楚这样处理夹紧力的理由即可。 2、绘制夹具装配总图 夹具装配总图应能清楚地表示出夹具的工作原理和结构，各元件间相互位置关系相外廓尺寸。主视图应选择夹具在机床上使用时正确安放时的位置，并且是工人操作面对的位置。夹紧机构应处于“夹紧”状态下。要正确选择必要的视图、剖面、剖视以及它们的配置。尽量采用1：1的比例绘制。基本步骤如下： （1）参考草图设计布局。先将被加工零件用双点划线（或红色细实线）勾出轮廓。注意工件轮廓是假想的透明体，不会挡住夹具上的任何线条，以后的绘制过程中要时时提醒自己不要忘记这一点。 （2）依定位元件、导向（对刀）元件、夹紧装置、其他机构和辅助元件及夹具体的顺序画出整个夹具结构。 （3）在总图适当的位置上画上缩小比例的工序图，以便于审核、制造、装配、检验者在阅图时对照。 （4）标注夹具的有关尺寸、公差与技术要求。主要包括以下内容： 1）最大轮廓尺寸。长、宽、高，活动构件的最大活动范围。 2）与工件加工技术要求直接有关的尺寸和公差。如： ① 定位元件之间的尺寸及公差； ② 导向（或对刀）元件之间的尺寸及公差以及它们与定位元件之间的尺寸及公差； ③ 导向（或对刀）元件与夹具安装基面或机床连接元件之间的尺寸与技术要求； ④ 定位元件与夹具安装基面或与机床连接元件之间的尺寸与技术要求。 3）重要的配合尺寸及配合性质。如钻套内径、钻套与衬套、衬套与模板等处。