课程设计说明书
题目 KCSJ-06角板镗ф40孔夹具设计
专 业： 学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间：
目 录
第1章 绪论 ..................................................................................................................... 3
1.1 夹具的概述 ........................................................................................................... 3 1.2 国内外夹具的发展现状 ....................................................................................... 3
1.2.1 国内夹具行业的现状 ................................................................................. 3 1.2.2 国外夹具行业的现状 ................................................................................. 4 1.3 夹具的发展趋势 ................................................................................................. 4 1.4 镗床夹具用途、构成及简介 ............................................................................... 5
1.4.1 镗床夹具用途及构成 ................................................................................. 5 1.4.2 镗床夹具简介 ............................................................................................. 5
第2章 角板机械加工工艺规程设计 .............................................................................. 7
2.1 零件的作用和工艺分析及生产类型的确定 ....................................................... 7
2.1.1 零件的作用 ................................................................................................. 7 2.1.2 零件的工艺分析 ......................................................................................... 7 2.1.3 零件生产类型的确定 ................................................................................. 8 2.2 零件工艺规程设计 ............................................................................................. 8
2.2.1 零件制造形式的确定 ................................................................................. 8 2.2.2 毛坯尺寸的确定 ......................................................................................... 8 2.2.3 基准的选择 ................................................................................................. 9 2.3 制定加工工艺路线 ............................................................................................. 9 2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ............................................... 10 2.5 确定切削用量及基本工时 ............................................................................... 12 第3章 专用夹具的设计 ................................................................................................ 18
3.1 问题的提出 ......................................................................................................... 18 3.2 夹具设计 ........................................................................................................... 18
3.2.1 对定位元件的基本要求 ........................................................................... 18 3.2.2 确定定位方案与定位元件的原则 ........................................................... 18 3.2.3 夹紧装置设计的基本要求及遵循原则 ................................................... 19 3.2.4 定位方案及定位元件的确定 ................................................................... 19 3.2.5 定位基准的选择 ....................................................................................... 20 3.2.6 镗削力及夹紧力计算 ............................................................................... 20 3.2.7 定位误差的计算 ....................................................................................... 22
第4章 结论 ...................................................................................................................... 23 参考文献 ............................................................................................................................ 24
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第1章
1.1 夹具的概述
绪论
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。又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具 。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求 ，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置 、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。
夹具种类按使用特点可分为：
1、万能通用夹具 如机用虎钳、卡盘、分度头和回转工作台等，有很大的通用性，能较好地适应加工工序和加工对象的变换，其结构已定型，尺寸、规格已系列化，其中大多数已成为机床的一种 标准附件。
2、专用性夹具 为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造，服务对象专一，针对性很强，一般由产品制造厂自行设计。常用的有车床夹具、铣床夹具、钻模(引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具)、镗模(引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具)和随行夹具（用于组合机床自动线上的移动式夹具）。
3、可调夹具 可以更换或调整元件的专用夹具。
4、组合夹具 由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具，适用于新产品试制和产品经常更换的单件、小批生产以及临时任务。
6）提高机床夹具的标准化程度。
1.2 国内外夹具的发展现状
1.2.1 国内夹具行业的现状
我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国
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内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。 1.2.2 国外夹具行业的现状
从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，通常为机床价格的1110一1115，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入wTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大
1.3 夹具的发展趋势
夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
高精
随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达±5μm，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高0.01mm/500mm。德国demmeler(戴美乐)公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为±0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内；夹具重复安装的定位精度高达±5μm；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达2~5μm。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。
高效
为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用1~2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens(杰金斯)公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更
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换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。
模块、组合
夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。
通用、经济
夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler(戴美乐)公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。
专家们建议组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系，争取合资与合作，引进技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。
1.4 镗床夹具用途、构成及简介
1.4.1 镗床夹具用途及构成
镗床夹具主要用于加工精密孔或孔系。其构成主要由镗模底座、镗查勘支架、镗套、镗杆以及必需的定位、夹紧装置组成。镗床夹具的种类按导向支架的布置形式分为双支承镗模、单支承镗模和无支承镗模三类。 1.4.2 镗床夹具简介
1、实例
镗削车床尾架孔的双支承镗模，镗模的两个支承分别设置镗床夹具主要用于加工精密孔或孔系。
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