夹具设计说明书 【范文十篇】
夹具设计说明书
范文一：目
一、零件分析…………………………………………………3
二、夹具设计…………………………………………………4
2.1 定位方案选择…………………………………………4
2.2 误差分析………………………………………………4
2.3 夹紧方案确定和主要定位元件及钻模板、钻套设计…5
2.4 夹具结构设计………………………………………
2.5 附图…………………………………………………
三、总结……………………………………………………
四、主要参考文献…………………………………………
本说明书是编者根据法兰的加工过程所需夹具的设计原理编写的。主要包括任务介绍、方案选择、定位误差分析等内容。
《专业课程综合设计课程设计》安排在大四上学期，是在我们学完了《机械制造工艺学》、《金属工艺学》、《机械设计》、《公差与配合》等主要专业基础课，参加了金工实习、认知实习、生产实习，经过了机械设计、机械制造技术基础课程设计之后进行的又一次实践性环节，是对所学理论知识的又一次更系统更全面的应用、巩固与深化。马上就要步入社会，接触真正的生产加工，所以这次设计是个很好的锻炼机会。
惰轮的加工专用夹具设计
一、零件分析
1.1定位分析
在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一圆孔定位，工件以外圆定位，工件以锥孔定位等。
根据零件的形状，我们可以选择以平面定位或以工件中心圆定位。在夹具设计过程中尽量以设计基准为定位基准，以便减小加工误差。所以在这道设计中采用以?215的外圆表面以及端面为定位基准。
1.2 定位原理
在机械加工过程中，为了保证工件某道工序的加工要求，必须使工件在机床上相对于刀具处于正确的相对位置。当采用机床夹具安装一批工件时，是通过夹具来实现这些要求的。要实现工件在机床上相对于刀具占有一个正确的加工位置，必须做到以下三点：
③. 使一批工件在夹具中都占有一致的正确的加工位置； 使夹具在机床上占有正确的位置； 使刀具相对于夹具占有正确的位置。
工件在夹具中定位，就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置，这就可以通过设置定位支承点，限制工件的相对运动来实现。工件在没有采取定位措施之前，可视为一个处于空间自由状态的刚体，根据运动原理学可知，任一刚体在空间直角坐标系中都有六个自由度，即沿三个坐标轴轴向移动的自由度，分别用、、来表示；绕三个坐标轴的转动的自由度，分别用X、Y、Z来表示。由此看来，未限制六个自由度的工件的位置是不确定的，当然也是无法加工的。因此要使工件在夹具中处于正确的位置，必须对影响工件加工面位置精度的相应自由度进行限制。
工件的六个自由度都是客观存在的，是工件在夹具中所占空间位置确定的最高程度。也就是说。工件最多只有六个自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夹具中该方向的位置就确定下来。工件在夹具中定位，意味着通过定位元件限制工件相应的自由度。
1.3定位元件的分析
在心轴的加工过程中，因为该零件较为复杂，加上零件的特殊性，因此在设计过程中设计定位衬套来限制零件的自由度，定位衬套限制了零件的X 、Y的移动方向和旋转方向，一共限制了零件的五个自由度，达到不完全定位状态。
不完全定位可分为下列两种情况：
①. 由于工件的加工前的结构特点，无法也没有必要限制某些
方面的自由度；
由于加工工序的加工精度要求，工件在定位时允许某些方面的自由度不被限制。
如图1所示，本道工序是加工2X?9mm两孔，并满足尺寸要求加工的回转中心距离工件的对称中心40mm处。在加工本道工序之前两外圆面工艺要求已经加工完成，所以外圆面可以用作定位面。须限
?????制的自由度包括X这样实现6个自由度的定位，完全,Y,Z,X,Y，
零件材料为QT600-3，毛坯铸造，生产类型为中等—较大批量生产故采用流水线布置配以专用夹具。选用Z3025型摇臂钻床。
二、夹具设计
2.1定位方案选择：
方案一：以两端端凸缘的底面和侧面为定位面，采用平面与平面的组合。
方案分析：这种机床夹具设计方案不太合理，因为夹具的设计其中一条重要的原则就是要保证加工基准与设计基准重合。在这道工序中，设计基准是中心轴的回转中心，若选取凸缘底面为定位基准面，则会产生基准不重合误差，使得工件的加工误差增大。
方案二：以中心轴外圆面和凸缘侧面为定位面，采用平面与外圆表面的组合。
方案分析：这种机床夹具设计方案是合理的，因为一方面它保证了加工基准与设计基准的统一，另一方面中心轴的外圆面已经经过精
加工，误差较小，能够满足要求。
综合上述分析，采用方案二。
2.2误差分析
考察工件上与使用夹具有关的工序尺寸及工序要求有：
（1） 定位误差：
该夹具的定位基准与设计基准一致，基准不重合误差为零。基准位置误差取决于定位孔与右端外圆的配合间隙。由配合尺寸Φ30E8/k7，可确定最大配合间隙为0.069mm，该值为定位误差。
（2） 夹具制造与安装误差：
① 钻模板衬套轴线与定位孔轴线距离误差，此值为±0.01mm； ② 钻套与衬套的配合间隙，由配合尺寸Φ15F7/m6可确定最大
间隙为0.027mm；
③ 钻套孔与外圆的同轴度误差，按标准钻套取值0.008mm；
④ 刀具引偏量计算：
采用钻套引导刀具，刀具引偏量按下式计算：
e?(?H?h?B)max 2H
式中e——刀具引偏量；
h——钻套高度；
H——排屑间隙；
Δmax——刀具与钻套之间的最大间隙。
0?0.018?9?15?0.007由钻套孔径为mm，钻头直径尺寸-0.022mm，可确定
Δmax=0.04mm，将H=26mm，h=12mm，B=7mm带入上式，可得
e?(260.04?12?7)??0.049mm 226
上述各项误差都是按最大值计算的。实际上各项误差不可能都出现最大值，而且各项误差方向也不可能都一样。考虑到上述各项误差的随机性，采用概率算法计算总误差是恰当的，即有：
ΔC =0.?0.2?0.mm
式中ΔC为与夹具有关的误差总和。该误差小于零件上孔距误差的2/3，符合要求。
2.3夹紧方案确定和主要定位元件及钻模板、钻套设计
（1）选择定位元件：
因凸缘侧面是一个圆形面，故采用V形块定位；中心轴外圆面采用套筒来定位。
（2）确定夹具类型：
本工序所加工两孔，位置对称，位于一个平面上，孔径不大，一次加工即可完成，工件质量较小、轮廓尺寸较小，故采用固定钻模。
（3）确定夹紧方案：
参考夹具资料，为了防止震动采用压块压紧，采用90°V形块防止旋转。如图所示：
2.4夹具结构设计
以惰轮右端外圆为定位基准，本工序所加工两孔，位置对称，位于一个平面上，旋转工件即可加工，采用套筒来定位。惰轮凸缘面是圆柱形的过度面，可采用V形块防止它旋转，V形块采用与螺旋杆连接的方式控制它左右移动，方便夹紧。为了能迅速，准确的确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件---钻套。钻套一般安装在钻模板上，该钻模板位于定位加紧之后的加工位置上方。本夹具用于中等较大批量的生产，采用可换钻套结构。为了便于排屑，钻模板与装夹之后的工件有一定距离，同时在工件下方要钻个孔。
夹具装配图
本夹具设计课程实践环节即将结束，课题是根据零件的加工内容所设计的钻床专用夹具。从零件的结构特点及加工内容初步拟定定位方案，夹紧方案，绘制草图，修改方案，最终确定方案。这期间巩固复习了以前学习过的内容并进行了综合运用，提高了我们综合运用所学知识以及理论结合实际的能力。
通过此次的学习不仅使我对课本内容有了更深入的认识，培养了我分析问题的能力。对灵活运用工具手册解决问题的能力有了明显地提高。我基本掌握了专用夹具设计的方法和步骤。
由于自己的能力所限，设计中还有许多不足之处，以后还要继续不断的学习改进。
四、参考文献
主编.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2006
主编.机械工程材料[M].北京：机械工业出版社，2007
主编.使用机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，2007
主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].北京：冶金工业出版社，2007
主编.机械制图.机械类、近机类[M].北京：机械工业出版社，2004
主编.互换性与测量技术基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2007
主编.AutoCAD2008中文标准教程[M].北京：电子工业出版社，2008.4
主编.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2001.8
主编.机床夹具设计手册[M].北京：国防工业出版社，1996.5
一、 零件图分析 本设计任务是在一个长方体上铣一个不通的槽，根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》P62选直径为20mm的直柄立铣刀，查表3-15，刀长L=104mm,根据《机床夹具设计手册》P81表4-11预选X51立式铣床。
二、定位方案
2.1.工件在夹具中的定位
面布置3132个，1个自由度，达到完全定位。从基准重合的原则和定位稳定性出发，可设置定位基准如图2-1
图2-1工件定位
2.2. 定位误差分析与计算
工件以平面定位时，由于定位副容易制造的准确，可视基准位移误差ΔY=0;对于三个工序尺寸来说，工序基准与定位基准重合，故基准不重合误差ΔB=0,故定位误差为零，定位方案可用。
三、对刀装置 3.1. 对刀装置
本工序被加工槽精度一般，的水平对刀面及塞尺调整铣刀圆周刃口位置，从而保证60
方式与夹具体连接。
根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》P174表9-3，可得到对刀块尺寸；查P175表9-5，可选直径为3mm的对刀平塞尺。
对刀块尺寸H=60-3=57mm,L=50-3=47mm
萍乡高等专科学校机械电子工程系
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?0.2改写成对称偏差形式59.9?0.1，尺寸H的公差取工件相应尺寸公差的1/5-1/2，即0.2*（1/5-1/2）=（0.04-0.1）mm,若取0.08mm,则对刀面的位置尺寸为H=（57±0.04）mm，l=47mm
四、夹紧方案
4.1.夹紧力计算
根据工件定位方案，考虑夹紧力的作用点及方向，采用如图4-1方式较好，切削过程中不易产依据。通常确定切削力有以下三种方法：1）由经验公式算出；21.5-2.5倍。
4.2. 夹紧机构
图4-1钩形压板夹紧机构压板夹紧机构
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五、夹具在机床上固定方式
考虑本工序工件加工精度一般，因此夹具可通过定向键与机床工作台T型槽的配合实现在铣床上的定位，并通过T形槽螺栓将夹具固定在工作台上。如图5-1
图5-1定向键固定
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六、夹具体设计
夹具体的设计应通盘考虑，使各组成部分通过夹具体有机联系起来，形成一个完整的夹具。防止夹具体重心过高，综合考虑夹紧装置和对刀装置设计，夹具体设计如图6-1
图6-1夹具体
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七、心得体会
经过近一个星期的艰苦努力，终于比较圆满地完成了课程设计的各项任务。在本次设计中我深深地体会到以下几点：
①作为一名科技工作者和工程技术人员，首先必须培养求真务实和严谨的科学态度，培养理论联系实际、钻研创新与实事求是相结合的工作作风。
获很大，掌握了很多的常用技巧。
!同时在设计过程中得到了同组同学的大力
机械电子工程系机械制造及其自动化2007级4班：解洪光
2009年12月于萍乡高等专科学校
萍乡高等专科学校机械电子工程系
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九、参考文献
[1] 倪小丹等主编《机械制造技术基础》北京：清华大学出版社，2007.3
[2] 邹清主编《机械制造技术基础课程设计指导教程》北京：机械工业出版社，2008.1
[3] 孙丽媛主编《机械制造工艺及专用夹具设计指导》北京：冶金工业出版社，2002.12
[4] 何萍等主编《金属切削机床概论》北京：北京理工大学出版社，[5]
徐发仁主编《机床夹具设计》（修订本第2[6]
萍乡高等专科学校机械电子工程系
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范文三：夹具设计说明书
焊接工装夹具及其在生产中的运用
焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。
在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。
焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面：
（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。
（2）有效的防止和减轻了焊接变形。
（3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。
（4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。
（5）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 夹具设计的基本要求
（1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。
（2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。
（3）、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态
（4）、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。
5）、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。
、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图
撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成；撑杆的材料是20钢，喇叭支座的材料是10钢，发动机衬管的材料是35钢，螺母M6
GB121－86；撑杆焊接组合的总体尺寸是300×60*45；附“撑杆焊接组合”产品图
、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析
1、公差要求
（1）序4发动机衬管两件的中心线之间平行度要求
（2）序4发动机衬管两件的中心线距离和右边反动机衬管中心线与序1撑杆右端面距离为25±0.5
（3）序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的中心线与序1撑杆右端面距离为200±1.0
2、焊接要求
（1）序4发动机衬管两件与序1撑杆之间有四处周围角焊缝；
（2）序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆之间有两处三面角焊缝；
（3）序3螺母M6和序2喇叭支座之间有周围焊缝。
撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定
、基准面的选择（夹具体方式的确定）
夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加
工的条件等。在设计夹具体时应满足以下基本要求。
①、具有足够的强度和刚度。
②、结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。
③、安装稳定牢靠。
④、结构的工艺性好，便于制造、装配和检验
⑤、尺寸要稳定且具有一定精度。
⑥、清理方便。
夹具体毛坯制造方法的选择
综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；
夹具体的外形尺寸
在绘制夹具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。夹具体的壁厚20mm，长度326mm，宽度128mm；根据设计要求，夹具体上设计有螺孔、销孔，并且要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作。
、定位方式及元器件选择
（1）、定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置，在保证加工要求的情况下，限制足够的自由度。
工件的定位原理
自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生产中，为了调整和控制不可避免产生的焊接应力和变形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。在焊接夹具设计中，按加工要求应限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的；而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位，过定位容易位置变动，夹紧时造成工件或定位元件的变形，影响工件的定位精度，过定位也属于不合理设计。
①、以工件的平面为基准进行定位时，常采用挡铁、支撑钉进行定位
②、工件以圆孔内表面为基准进行定位时常采用销定位器
③、工件以圆柱外表面为基准进行定位时常采用V形铁定位器
④、利用以定位工件的轮廓对被定位工件进行定位可采用样板定位器
主焊件“撑杆”用挡板和挡销定位。挡销限制了X方向的平动自由度，挡板限制了Y方向的平动自由度，夹具体限制了Z方向的平动自由度，挡铁螺旋夹紧器件限制了Z方向的转动自由度，螺旋夹紧机构限制了X、Y方向的转动自由度，共限制了6个自由度。
件“发动机衬管”两件用插销机构定位。插销机构限制了X、Y、Z方向的平动自由度，快撤式螺旋夹紧器件限制了Y、Z方向的转动自由度，共限制了5个自由度。
螺母M6和喇叭支座的组件用锥头销钉和螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽来定位。“撑杆”限制了Z方向的平动自由度，螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽限制了Z方向的平转动自由度，锥头销钉限制了X、Y方向的平动自由度，螺旋夹紧机构限制了X、Y方向的转动自由度，共限制了5个自由度。
、夹紧方式及元器件选择
夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。
对夹紧机构的基本要求如下：
①、夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。
②、夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量
③、夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。
④、结构力求简单，便于制造和维修。
夹紧序1撑杆选用挡板式螺旋夹紧器件；
夹紧序4发动机衬管两件选用快撤式螺旋夹紧器件；
夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件选用螺旋夹紧机构。
、装焊方案
从焊接件产品图中看出，序4、序3和序2的组件分别与序1进行焊接。序1为主焊零件同时也是主体件，它的长度方向可用挡板定位，端面可采用挡销。装焊方案初拟为：
序4发动机衬管两件与序1撑杆先在夹具上装配、点固、取出焊接，然后在夹具上进行序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆的装配、完成三面焊。
、装焊夹具结构
装焊夹具采用夹具体，再在夹具体上装上定位和夹紧序1撑杆的挡板、挡销、螺旋夹紧器件，定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件，定位和夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的锥头销钉、螺旋夹紧机构，构成整个焊接夹具。
“撑杆焊接组合”装焊夹具结构见“撑杆焊接组合”装焊夹具图
综合考虑了结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；考虑到定位的精确度，要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作；考虑到焊件小，夹具体的强度要求以及夹具体的结构要求，没有在夹具体上设计加强筋。
考虑到定位锥头销钉需垂直取出焊件才能保证顺利脱离焊件，在压板下边设置了弹簧；考虑到对螺母M6和喇叭支座的组件的定位，在压板上开了凹槽起到定位作用；考虑到快速并顺利取出焊件，将压板设计成可退式压板。
、插销机构主体
插销机构主体作为插销的支座，考虑到发动机衬管两件之间距离小，将两个插销的插销机构主体做成一体；并且为了保证发动机衬管两件中心线的距离和平行度将在设计一体的插销机构主体的插销孔时要求两孔中心线的距离和平行度。
、快撤式螺旋夹紧器件
同插销机构主体一样，快撤式螺旋夹紧器件主体也做成一体并且要求两孔中心线的距离。
快撤式螺旋夹紧器件工作过程：螺母套筒不直接固定在主体上，而是以它外圆上的L形槽沿着主体上的定位销来回移动；工件装入后推动手柄使螺母套筒连同螺栓快速接近工件；转动手柄使定位销进入螺母套筒的圆周槽内，螺母不能轴向移动，再旋转螺栓便可夹紧工件；卸下焊件时，只要稍松螺栓，再用手柄转动螺母套筒使销钉进入螺母套筒外圆的直槽位置，便可快速撤回螺栓，取出焊件。
(1)、挡销装配到夹具体上时，需要保证基面与夹具体横向中心线垂直
（2）、定位和夹紧序1撑杆的挡板、螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证基面与夹具体横向中心线平行；定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证其中心线与夹具体横向中心线垂直。
（3）、定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证插销机构和快撤式螺旋夹紧器件右边中心线与挡销基面的距离和公差
（4）、定位和夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的螺旋夹紧机构装配时，装上螺柱底座螺钉，配做销钉孔并由销钉保证螺旋夹紧机构定位锥头销钉中心线与挡销基面的距离和公差。
（5）、定位和夹紧序1撑杆的挡板、螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证挡板和螺旋夹紧器件右端面与挡销基面的距离
（6）、装上弹簧、压板等其他零件，完成整个装配。
、夹具的操作步骤
（1）、将序4发动机衬管两件按照“撑杆焊接组合”图装配到序1撑杆上，并将其放置于夹具体上，由挡销、挡板将序1撑杆定位，由螺旋夹紧器夹紧序1撑杆；同时由插销将序4发动机衬管两件定位，由快撤式螺
旋夹紧器件将其夹紧。
（2）、点固焊后，松开快撤式螺旋夹紧器件，拔出插销，取下进行焊接
（3）、将焊件再放置于夹具体上，由挡销、挡板将焊件定位，由螺旋夹紧器夹紧焊件；之后将螺母M6和喇叭支座的组件放置焊件之上并由螺旋夹紧机构上的锥头销钉和螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽来定位由螺旋夹紧机构夹紧
（4）、对螺母M6和喇叭支座的组件与撑杆进行三面焊，然后松开所有螺旋夹紧器，夹紧螺母M6和喇叭支座的组件的螺旋夹紧机构的压板被弹簧弹起，其上的定位锥头销钉随之脱离焊件，然后将压板推出使一端脱离螺旋夹紧机构螺柱，将压板旋转到焊件一边，之后取出焊件。
、夹具使用注意事项、保养及维护
（1）使用前对限位尺寸检查是否还保持正确位置；
（2）如果挡销磨损超差，可以进行打磨修复；如果挡板、插销、定位锥头销磨损超差，可以重新组装，错开磨损部位后继续使用。
（3）使用后需要涂防绣油。
大多数焊接工装是为某种焊接组合件的装配焊接工艺而专门设计的，属于非标准装置，往往需要根据产品机构特点、生产条件和你实际需要自行设计制造。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一。对于汽车、摩托车和飞机等制造业，可以毫不夸张地说，没有焊接工装就没有产品。通过在工艺设计时，提出所需要的工装类型、结构草图和简要说明，在此基础上完成详细的结构和零件设计及全部图样。
工装设计的质量，对生产效率、加工成本、产品质量以及生产安全等有直接的影响，为此，设计焊接工装时必须考虑实用性、经济性、可靠性、艺术性等。
在机械设计和制造过程中，普遍存在尺寸链问题。在把零件组装成机器的过程中，也就是将零件上有关的尺寸进行组合和积累。由于零件尺寸存在制造误差，因此装配时也就会有误差的综合和积累。累积后形成的总误差将会影响机器的工作性能和质量。这就形成了零件的尺寸误差和综合误差之间的相互影响关系。设计工装夹具也不例外。合理地确定零件的尺寸公差和形位公差显得很重要。
通过本次课程设计，不仅增强了对焊接工艺装备专业性知识的系统化，而且将专业知识、设计能力和实践能力的有机的结合在一起。收获更深的应该是夯实并拓宽了设计工装夹具的思路以及对设计的思维原则性和灵活性的锻炼。
范文四：1 专用夹具设计
1.1设计前的准备工作
设计前的准备工作包括编制工件加工工艺规程，提出相应的夹具设计任务书，对定位基准、加紧方案及其有关要求做出说明。
1.1.1. 明确工件的年生产纲领
它是夹具总体方案确定的依据之一，它决定了夹具的复杂程度和自动化程度。如大批量生产时，一般选择机动、多工件，自动化程度高的方案，结构也随之复杂，成本也提高较多。
1.1.2. 熟悉工件零件图和工序图
零件图给出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等精度的总体要求，工序图则给出了夹具所在工序的零件的工序基准、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案，这是夹具设计的直接依据。
已知待加工工件如下图1-1所示，2XΦ8H7孔及上，下表面均加工成，钻四个通孔：四个Φ6H7孔夹具。
工件零件图
1.1.3.加工方法
了解工艺规程中本工序的加工内容，机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额，同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体方案、操作、估算夹紧力等方面必不可少的。
根据零件图可知，本道工序的内容是钻四个通孔：四个Φ6H7孔。
1.2.总体方案的确定
1.2.1. 定位方案
工序图只是给出了原理方案，此时应仔细分析本工序的工序内容及加工 度要求，按照六点定位原理和本工序的加工精度要求，确定具体的定位方案和定位元件，要拟定几种具体方案进行比较，选择或组合最佳方案。
根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。
根据本次夹具设计的零件，我设计的定位方案为心轴定位和挡销定位组合定位，在工件的底面用支撑板做定位。
图1-2定位心轴
1.2.2选择加紧机构
(1)夹紧力的方向：
夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。
(2)夹紧力的作用点：
夹紧力的作用点应选择在定位元件支承点的作用范围内，以及工作刚度高的位置。确保工件定位准确、不变形。
(3)选择夹紧机构：
在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：
①安全性 夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止意外伤害夹具操作人员。
②手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。 ③夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。
④手动夹紧机构应操作灵活、方便。
选用M16的镙柱、M16的外六方螺母、开口垫圈来夹紧工件。
确定夹紧力的方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，估算夹紧力大小，要选择和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较，确定后，正式设计时也可能在具体结构上作一些修改。
使用快速螺旋夹紧机构
使用螺旋夹紧机构
因定位方案选择的是心轴定位且快速螺旋夹紧机构装卸工件较方便、快速，所以采用方案一
图1-3 定位及夹紧示意图
1.2.3选择导向装置
刀具的导向是保证孔的位置精度，增加钻头的支撑以提高其刚度，减少刀具的变形，确保孔加工的位置精度，使用钻床钻孔时，钻头的导向可采用钻套，钻套有固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套等四种。
固定钻套是直接压入钻模板或夹具体得孔中，属过盈配合。这种钻套位置精度高，结构简单，但磨损后不易更换，故适用于中小批生产中只钻一次的孔。
可换钻套是先把衬套用过盈配合H7/n6或H7/r6固定在钻模板或夹具体上，再采用间隙配合H6/g5或H7/g6将可换钻套装入衬套中，并用螺钉压住钻套。这种钻套更方便，适用于中批以上生产，对于在一道工序内需要加工的孔，应采用快换钻套。
快换钻套与可换钻套结构上基本相似，只是在钻套头部多开一个圆弧状或直线状缺口。换钻套时，只需将钻套逆时针转动，当缺口转到螺钉位置时即可取出，换套方便迅速。故选择快换钻套。
图1-4 钻套
因为换钻套时，只需将钻套逆时针转动，当缺口转到螺钉位置时即可取出，换套方便迅速。故选择快换钻套，我选择的钻套如下：
1.2.4.夹具体
图1-5 快换钻套
用来安装和固定定位元件，夹紧机构和钻模板的实体。具体大小根据整个机
构的大小而调整，要保证机构的稳定，水平，所以形位公差会有严格的要求。
图1-6夹具体零件图
1.3. 绘制夹具装配图
1.3.1. 制图比例1：1
把工件视为透明体，用双点划线画出轮廓，画出定位面、夹紧面和加工表面，无关表面可以省略。总装配图应按国家标准尽可能1：1地绘制，这样图样有良好的直观性。主视图应按操作实际位置布置，三视图要能完整清楚表示出夹具的工作原理和结构。我采用1：1.5
1.3.2. 定位、夹紧、导向，夹具体
画出定位元件和导向元件，按夹紧状态画出夹紧元件或机构，必要时可用双点划线画出松开位置时的夹紧元件的轮廓，画出夹具体，其他元件或机构，以及上述各元件与夹具体的联结，使夹具形成一体，标注必要的尺寸，配合和技术条件。对零件编号，填写标题栏和零件明细表。其中还要在定位，导向完成后进行定位精度验算，在夹紧机构完成后进行夹紧力的验算，以及重要的受力元件或机构的强度、刚度验算。
图1-7夹具装配图
2 夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件
2.1夹具装配图上应标注的尺寸。
(1)夹具的外形尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸为165x165x90。
(2)夹具在机床上安装精度的尺寸，即夹具安装基面与机床相应配合表面之间的位置尺寸。
(3)影响对刀精度的尺寸，即刀具与对刀元件之间的尺寸
(4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。如图1-5所示我的可换钻套采用的是把衬套用过盈配合H7/n6固定在钻模板或夹具体上，再采用间隙配合H6/g5将可换钻套装入衬套中，并用螺钉压住钻套。
(5)各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。
2.2夹具装配图上应标注技术条件。
(1)定位元件的定位面间相互位置精度。
(2)定位元件的定位表面与夹具安装基面的位置精度。
(3)定位表面与导向元件间的位置精度。
(4)导向元件工作面间的位置精度。
(5)对零件编号，填写标题栏和零件明细表。
每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。
完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。
完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。
上述联系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相应公差的1/5～1/2，在夹具选取时，必须结合工件的加工精度要求、批量大小及工厂在制造夹具方面的生产技术水平等因素进行细致分析和全面考虑。
待选用精度=（1/5～1/2）×0.2=0.04～0.1
我选的精度为0.05mm。
在本设计装备图中，要保证以下形位公差：
1、保证要钻孔Φ6轴线对垫铁所确定的底面B的垂直度为0.03
2、保证定位销的轴线B与底面A的垂直度为0.02
3、孔Φ6的轴线对定位销的轴线A的平行度为0.02
4、孔Φ6的轴线到定位销的轴线B距离为25.5±0.12
5、整体喷白漆
6、钳工清洗毛面
3 夹具零件图上应标注的尺寸和技术条件
对装配图中的非标准零件均应绘制零件图，视图尽可能与装配图位置一致，尺寸、形状、位置、配合、加工表面的表面粗糙度等要标注完整。绘制1个关键的、非标准的夹具零件,如夹具体等。本设计主要画夹具体的零件图。
3.1夹具零件图上应标注的尺寸：
(1）零件图的投影应尽量与总图上的投影位置相符合，便于读图和核对。
(2）尺寸标注应完整、清楚，避免漏注，既便于读图，又便于加工；
(3）同一工种加工表面的尺寸应尽量集中标注。
(4）对于可在装配后用组合加工来保证的尺寸，应在其尺寸数值后注晨“按总图”字样，如，钻套之间、定位销之间的尺寸等。
(5)要注意选择设计基准和工艺基准。
(6)某些要求不高的形位公差由加工方法自行保证，可省略不注。
(7)为便于加工，尺寸应尽量按加工顺序标注，以免进行尺寸换算。
3.2夹具零件图上应标注技术条件
应将该零件的形状、尺寸、相互位置精度、表面粗糙度、材料、热处理及表面处理要求等完整地表示出来。
本设计零件图选用夹具体，在标注粗糙度时，安装平面的粗糙度选用
3.2，重要安装孔用1.6；在形位公差方面，夹具体上表面与夹具体安装底面平行度为0.02mm，心轴孔与夹具体安装底面垂直度为0.02mm。 附：支撑板
图3-1 支撑板
4 方案设计论证
（1）首先根据已知工件的需要，选择加工机床，应选用立式钻床加工比较合理。
（2）然后工件主要定位部分为直径为十字轴的底面，这样我设想用直径45的中心孔配心轴销、和直径为8的挡销组合定位，在工件的底面用支撑板做定位，其中心轴限制2个自由度、一个挡销限制1个自由度、支撑板限制3个自由度，由于工件与心轴间是间隙配合，如果工件定为面的尺寸、形状和位置精度高，表面粗糙度值小，而夹具的定位元件的制造精度高，则这是不但不会影响定位，而且还会提高加工时工件的刚度，这种情况下过定位是允许的。
（3）最后将挡销固定在上，定位板、心轴固定在夹具体上，然后用螺母加紧工件，力的方向应该垂直与工件的轴线方向，作用点为轴的切点。
4.1设计方法与结果
（1）首先对工件的加工要进行分析，已知工件为类十字轴，要在中间平面上加工4个Φ6H7的孔，根据工件的形状和加工要求，我认为采用摇臂钻床比较合理。
（2）然后，只需要将工件夹紧就可以进行加工了，在垂直方向上进行夹紧，可以利用螺母，进行夹紧，因为定位方案选择的是心轴定位，所以快速螺旋夹紧机构更合适于本方案。
（3）最后，对整个夹紧方案分析得出，定位合理，夹紧工件稳定，所以此夹具设计可行。
在张老师和同学的共同努力下，我们在规定时间内完成了夹具课程设计。我们花费的时间很长，因为这是我们是第一次进行这样的课程设计。虽然过程中我们遇到了遇到困难，但是在张老师的指点下，同学们都做得十分的努力。我们这次终于把我们所学的知识运用到现实中来了，这对同学们加深对课本知识的理解很有好处。我们学会了对于不同的待工件设计不同的夹具，对于夹具的各种标准件都学会了如何查标准件手册、如何使用它们。我们设计的方案和图纸，张老师都一一认真负责的一遍一遍的修改，我们才能完成。谢谢张老师的辛勤工作。
这次的夹具课程设计过去了，学到了很多知识。通过这次课程设计实训，使我对机械装备课程有了更进一步的了解。装备在现在工业中有着重要的作用，当然，我们现在对机械设计只不过时一个初步的了解，这门课程还有更多的知识等着我们去学习，在这短暂的课程设计里，我学会了一些机械设计的最基本的理论，同时也对机械装备产生了浓厚的兴趣。
通过这次实训，我能够熟练运用CAD绘图软件，在这次课程设计过程中，我发现自己还有很多不足之处，在设计和计算过程中也出现了各种各样的错误，在同学和老师的帮助下也都尽量改正了，虽然还存在或多或少的问题，这也是我今后努力的方向，我会继续努力学习，来丰富自己的知识。
7 参考文献
（1）赵雪松 任小中 于 华. 机械制造装备设计 武汉：华中科技大学出版社，2009。
（2）陈立德. 机械制造装备设计课程设计.北京：高等教育出版社，2007。
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（4）王先奎.机械制造工艺学.第二版.北京;机械工业出版社，2006。
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（5）王昆 何小柏 汪信远 机械设计、机械设计基础课程设计.高等教育出版社 ，2010
（6）杨可桢 程光蕴 李仲生 机械设计基础.高等教育出版社，2010
（7）文九巴 机械工程材料.机械工业出版社，2009
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（9）姬文芳 机床夹具设计.航空工业出版社，1994
（10）郑金兴 机械制造装备设计.哈尔滨工程大学出版社，2008
范文五：3.2 Calculation for fixture
3.2.1 Clamping force
The nut is used to clamp the fixture and the work piece. According to 《现代夹具设计手册》，we can determine the clamping force. As shown in figure 1, we choose wrench to screw up the nut. Diameter of the screw D=10mm, screw pitch P=1.5mm and the length of the wrench L=120mm. So the clamping force Q=2240N
3.2.2 Cutting force
According to 《现代夹具设计手册》,cutting force PX and cutting torque T are determined by formulas as below
T=210D2f0.8Kp
Px=427Df0.8Kp T—Torque of cutting D—Diameter of the drill
PX—Cutting force in axial direction f—amount of feed per revolution KP—Correction factor= 190
∵D=10mm, f=0.13r/min, HB=190
∴T=210×81×0.130.8×
Figure 1. Choice of clamping force
Px=427×9×0.130.8×
3.3.3 Examination of accuracy of the fixture
Tolerance of the 4XΦ9 is not given. According to 《公差与配合速查手册》(P25)，we can get the tolerance of them is ±0.1mm.
There are four kinds of error that can influence the accuracy of the fixture. They are ?n-Non-superposition error, ?d-Datum positional error, ?c-Clamping error and ?t-Tool setting error.
(1) ?n-Non-superposition error
The location datum is surface A and hole B and operational datum is the same one. So ?n=0
Figure 2. Location datum
?d-Datum positional error
According to 《公差与配合手册》,
?d=δD+δd+?min
Figure 3. Calculation of
δD- Tolerance of the hole Φ20
δd- Tolerance of the arbor(pin)
?min- The minimum clearance of the hole and the arbor.
The fit of the hole and the arbor is H7/g6. So dimension of the hole and the arbor is
?25+0.021 and ?25-00.020. So we can get
δD=+0.021
δd=-0.013 (g6，?-0.020)
?min=0.007
?d=δD+δd+?min=0.015mm
(3) ?c-Clamping error
When clamping the work piece, the contact deformation is very small. Elastic
deformation of the work piece wall may cause the axis of the machined hole to incline after being unloaded. However, the figure is not large. So we can just assume it as 0.01mm.
?t-Tool setting error
Figure 4 shows where tool setting error comes from and how to calculate it. The
formula for calculation is as follow
H: Height of the drill bushing =27mm S: Height for chip removal =4mm B: Thickness of the work piece =8mm
The fit of drill and drill bushing is F8/h7, so the dimensions of them is :
drill:?90-0.015,drill bushing:?9+0.013. So
Xmax=0.035- -0.015 =0.050
27× 0.035+0.015 =0.047
Figure 4. Tool setting error
Finally, we can get the total error δall. It’s the sum of four kinds of error.
δall=?n+?d+?c+?t=0.067mm < 0.1mm
So we can get conclusion that the fixture can satisfy the requirement of accuracy.
Reference book:
[1]孙开元，冯晓梅.公差与配合速查手册.[M].北京：化学工业出版社，2008. [2]朱耀祥，浦林祥.夹具设计手册.[M].北京：机械工业出版社，2009.
范文六：Ⅶ 专用夹具设计
为提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
经过与指导老师协商，决定设计工序7——精铣18H11mm底槽的铣床夹具。本夹具将用于X51立式升降台铣床。刀具为高速钢镶齿三面刃铣刀，对工件两侧面同时进行加工。
（一）、问题的提出
本夹具主要用来精铣18H11mm底槽，该底槽侧面对花键孔的中心线要满足尺寸要求以及垂直度要求。在精铣此底槽时，其他都是未加工表面。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。
(二)、夹具设计
1、定位基准的选择
由零件图可知：粗铣平面对花键孔的中心线有尺寸要求及垂直度要求，其设计基准为花键孔的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用特制心轴找中心线，这种定位在结构上简单易操作。
采用心轴定心平面定位的方式，保证底槽加工的技术要求。同时，应加一圆柱销固定好心轴，防止心轴带动工件在X方向上的旋转自由度。
其中花键轴限制五个自由度，包括3个转动自由度和两个移动自由度;平面限制轴向方向的移动自由度。
2、定位误差分析
由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。
3、夹具设计方案确定
根据任务书要求，铣槽时要保证槽宽18H11，槽两侧面粗糙度3.2，底面粗糙度6.3，且要保证底面与花键中心尺寸15mm，以及槽两侧面与花键孔中心的垂直度误差不大于0.08mm，现设计夹具方案有：
方案一：采用压板用螺栓联接，利用汽缸夹紧，这种夹紧方式夹紧力可靠，辅助时间短，工人劳动强度小，但是成本高。
方案二：采用压板，用螺栓、螺母联接，利用手动夹紧，这种夹紧方式夹紧力小，但成本低。
本次设计零件为大批量生产，要求成本低，且在加工过程中夹紧力要求不高，因此夹具夹紧方案选用方案二，利用螺栓、螺母手动夹紧。
如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于铣削加工。结果，本夹具总体的感觉还比较紧凑。
夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一个正确的安装位置，以便有利于铣削加工。
安装工件时，先将工件花键孔装入定位心轴，安装开口垫圈，用夹紧螺母拧紧，夹紧工件。
(三)、 切削力及夹紧分析计算
刀具材料：W18Cr4V（高速钢镶齿三面刃铣刀）
刀具有关几何参数：?0?100~150
由《机床夹具设计手册》表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式：
查《机床夹具设计手册》表1?2?10得：Cp?510 对于灰铸铁：Kp?(HB0.55)
式（2.2） 190
取HB?175 ， 即Kp?0.96
由《金属切削刀具》表1-2可得：
垂直切削力 ：
背向力：=199.8N
（对称铣削）
式（2.3） =122.1N
根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：
安全系数K可按下式计算：
K?K0K1K2K3K4K5K6
式中：K0~K6为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表1?2?1可得：
K?1.2?1.2?1.0?1.2?1.3?1.0?1.0?2.25
式（2.7）N
由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。
单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：
W0?QL?tg?1??ztg(???2)
式（2.9） 式中参数由《机床夹具设计手册》可查得：
其中：L?60(mm)
螺旋夹紧力：W0?1923.08(N)
易得：W0?WK
经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。
3、定位误差分析
该夹具以平面定位心轴定心，心轴定心元件中心线与底槽侧面规定的垂直度
?0.11偏差0.08mm，槽的公差为0mm。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差
总和等于或小于该工序所规定的工序公差。
与机床夹具有关的加工误差?j，一般可用下式表示：
?j??W?Z??D?A??D?W??j?j??j?M
式（2.10）
由《机床夹具设计手册》可得：
⑴、平面定位心轴定心的定位误差 ：?D?W?0
⑵、夹紧误差 ：?j?j?(ymax?ymin)cos?
式（2.11） 其中接触变形位移值：
?y?(kRaZRaZ?kHBN?c1Z)n?0.004mm
式（2.12） HB19.62l
?j?j??ycos??0.0036mm
⑶、磨损造成的加工误差：?j?M通常不超过0.005mm
⑷、夹具相对刀具位置误差：?D?A取0.01mm
误差总和：?j??w?0.0522mm?0.11mm
从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
4、夹具设计及操作的简要说明
如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件
时比较费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。
此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，心轴采用可换的。以便随时根据情况进行调整。
夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。
在经过三周的设计之后，使我们了解到了有关机械制造技术基础的一些知识，切身地体会到了从毛坯到成品的一个工艺设计过程，从而对于本课程有一个较为清晰的轮廓印象。由于我们在这次的课程设计过程中所学有限，对这门课程只是有了一个初步的认识，所以请老师多多指正与批评。如果要想更好地掌握好这门技术，还需要我们进一步的学习与实践，在实际工作中不断地积累经验，这样我们才能更好的学好这门技术，更好地了解机械制造基础工业，从而为以后的工作打下坚实的基础。
机床夹具设计说明书
设计课程：钻床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化
班级：自动化6班
姓名：王锋
前言-------------------------------------------3 1．设计内容与要求------------------------------4 2．工序工艺分析--------------------------------4 3．定位方案及定位元件的选择和设计--------------5 4.钻模类型的选择-------------------------------5 5. 钻套的选择-----------------------------------6 6.钻模板----------------------------------------9 7. 总夹紧力的计算-------------------------------9 8. 夹具的操作说明-------------------------------9
这次课程设计是夹具设计的最后一个总结性的设计，是对夹具这本书的一次全面形的检查和巩固，这次的课程设计是应用所学的基础理论，专业知识去解决实际问题的一次综合训练。通过本次的设计，使我巩固了已学的知识加深了印象。 夹具设计本身受到各个方面的限制，在一定的限制中要求有合理的设计思想，最合理的设计结果，达到人们所渴望的要求，满足生产的需要。
设计要有创新还要有易于实现，因此设计要从实际出发围绕着实际的问题而进行。我们在所学知识的基础上进行设计，是尝试的设计，但是通过本次设计，我们熟练了设计的基本要领，更锻炼了我们面对自己没有面对过的问题时的处理态度和处理方法。通过和大家的一起设计，我掌握了很多技巧和方法，确实对我是一次很好的锻炼。人就在锻炼中成长。 由于我本身所学知识有限，设计能力有限，在设计中难免有很多的错误和不足，恳请广大指导老师批评指正。
1．设计内容与要求
夹具设计为固定式钻模。
3定位方案及定位元件的选择和设计
（1）确定定位方案，设计定位元件
从基准重合的角度看，设计基准为上端面，和左端面，但由于工件的外形是一长方形的板块，而工件有两个已加工好的孔，故不适合用基准重合来定为易于用两个孔来定位，采用圆柱销 平面限制X,Y轴
的旋转，Z轴的平移， 圆柱销限制X,Y轴的平移
(2)夹紧方案选择及夹紧机构设计
在生产批量较大时，可采用手动联动夹紧机构或液动，气动；在生产批量较小时，可采用螺钉压板式，前者缺点是体积庞大，制造成本较高，后者缺点是，加工耗时。但后者扩力较大，且自锁性（3）夹具在机床的定位
对于安装在机床上的夹具，我们一般考虑利用两个T形槽和定向键相连接来实现
较好，综合考虑选择螺旋夹紧方式。
4钻模的选择
引导刀具在工件上钻孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工的孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，用民确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工的位置精度。由于加工的两个孔均匀分布在180度的轴线两侧，则选择固定式钻模。
钻套是安装在钻模板和夹具体上，其作用是用来确定工件上被加工孔的位置，引导刀具进行加工，并提高刀具在加工过程中的刚性和防止加工中的振动。
1）钻套类型的选择
钻套有固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套四种。 查标准可知，
① 固定钻套
a、材料：按GB1298-77《碳素工具钢技术条件》；
按GB699-65《优质炭素结构钢钢号和一般技术条件》。
b、热处理：T10AHRC58-64:
20渗碳深度0.8-1.2mm，HRC58-64；
c、其他技术条件按GB2259-80《机床夹具零件及部件技术条件》。 ② 可换钻套（GB2264－80）
a、材料：按GB1298-77《碳素工具钢技术条件》；
按GB699-65《优质碳素结构钢钢号和一般技术条件》。
b、热处理：T10AHRC58-64;
20渗碳深度为0.8-1.2mm，HRC58-64。
c、其他技术条件按GB2259-80《机床夹具零件及部件技术条件》。 ③ 快换钻套（GB2265-80）
a、材料：按GB1298-77《碳素工具钢技术条件》；
按GB699-65《优质碳素结构钢钢号和一般技术条件》。
b、热处理：T10AHRC58-64;
20渗碳深度为0.8-1.2mmHRC58-64。
c、其他技术条件按GB2259-80《机床夹具零件及部件技术条件》。 ④ 特殊钻套
经过以上分析，应选择固定钻套（GB2262－80）。
材料：选T10A按GB1298-77《碳素工具钢技术条件》；热处理：T10AHRC58-64；
其他技术条件按GB2259-80《机床夹具零件及部件技术条件》。 2) 钻套基本尺寸的确定
在本设计项目中，钻套选用可换钻套，因此钻套的基本尺寸可通过标准查取。钻套外形见零件图，
1）夹具板类型的选择
钻模板用于安装钻套。钻模板与夹具的连接方式有固定式钻模板、铰链式钻模、分离式钻模板、悬挂式钻模板等几种。
经以上分析，本设计项目应该选用固定夹具。
2）夹具板的主要尺寸的确定
夹具板的厚度，可根据经验公式进行确定。夹具板的外尺寸确定，可根据加工工序的要求及尺寸确定。
7夹紧力的计算
由于采用的是螺旋夹紧的方式，故夹紧力可采用公式：
F总＝2W＝2*{QL÷[0.5tan(a+e1)*d2+r’tane2]}
式中，F总——总的夹紧力
W——为夹紧力，
r’螺杆端部的当量半径 Q——为原始作用力
L——作用力臂
e1螺纹处摩擦角
a——螺纹升角；
d2——螺纹中径
e2螺杆端部与工件的摩擦角 F
由于Q——为原始作用力L——作用力臂，故总夹紧力不便算。
8夹具的操作说明
首先利用T形槽将夹具装夹到钻床上，然后利用圆柱销和菱形销将工件定为到夹具上，同是用螺钉将工件夹紧。钻头对准钻套即可加工工件
范文八：课
目：钻床专用夹具设计系
别：电子信息工程系专
名：指导教师：
机械设计制造及其自动化
一．准备阶段：
①明确设计要求、掌握第一手资料
②了解生产批量
二． 设计阶段： 对比设计、画出草图
①定位方案 ②夹紧方案 ③对刀、导引 三．绘图阶段： ①比例尽量1∶1 ②标注尺寸、技术条件
③编写零件明细表
一、准备阶段
1.本课程设计的目的：
1）运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。 2）培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤
3）学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧等。
4）进一步培养机械制图、结构设计、等基本技能。
2.专用夹具设计的基本要求 :
1)夹具设计应满足零件加工工序的精度要求 2)应能提高加工生产率 3)操作方便、省力、安全
4)具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本
5)具有良好的结构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修
3.设计加工的零件图所示如下：
1)工件要加工的内容：
该工件其他部位都已经加工完毕，工件所待加工的部位为钻Φ18H7孔 ；零件的形状、尺寸及其位置如零件图所示。 2)零件生产批量10000件，属中小批量生产。
二．设计阶段
1．初定夹具结构方案：
1）工件定位方案及定位装置
①定位方案：本课题夹具用长销小平面组合和一块V型块定位，利用R18长销小平面限制4个自由度，V型块限制2个自由度，实现完全定位。
（V型块定位）
（长销小平面） ②定位装置草图(a)：
钻套与夹具体过盈配合保证标准钻套与工件的中心基准在同一直线上，并用螺钉固定防止在加工孔的过程中由于振动而发生松动。
（螺旋杆）
夹紧方案及装置：
①设计的过程中定位销一端用螺母夹紧，因为工件是在立式钻床上进行加工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此，需在工件与销相对应的另一侧用螺母进行夹紧以防工件旋转。
②另一端即（V型块）的夹紧是通过螺旋杆与V型块连接，当需要夹紧工件进行加工时只要旋紧螺杆就可以实现V型块的夹紧。加工完后旋开螺杆在螺杆的拉动下就把V型块拉开，再把另一边的的螺母拧开就可以卸下工件。
一．验算中心距120?
影响此项精度的有：
1.定位误差，此项主要是定位孔Φ36H7与定位销Φ36g7的间隙产生的，最大间隙为0.05
2.钻模板衬套中心与定位销中心距误差，装配图标注尺寸为120?0.01mm，误差为0.02mm:
3.钻套与衬套的间隙配合，由Φ28H6/g5可知最大间隙为0.029 4.钻套内孔与外圆的同轴度误差，对于标准钻套，精度较高，可忽略。 5.钻头与钻套的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e，有下式求出： e=（H/2+h+B）Δmax/H
式中e为刀具引偏量（mm）；H为钻套导向高度（mm）；h为排泄空间，钻套下端面与工件间的高度（mm）；B为钻孔高度（mm）；Δmax为刀具与钻套间的最大间隙（mm）。 上述各量如图（1-6）所示。
在该例中刀具与钻套配合为Φ18H7/g5，可知Δmax=0.025；将H=30mm,h=12,B=18mm代入，可求 e=（30/2+12+18）*0.025/30 e=45*0.025/30 e=0.038mm
由上述各项按最大误差计算，实际上各误差也不可能同时出现最大值，各误差方向也可能不一致，其综合误差可按概率求和： ΔΣ
中心距的误差为0.1mm,而该项误差为ΔΣ=0.07mm是允许误差的2/3，符合要求但应减小定位和导向的配合间隙。 二．验算两孔平行度精度：
工件要求Φ18H7孔全长上平行度公差0.05mm.导致产生两孔平行度误差的因素有：
1.设计基准与定位基准重合，没有基准转换误差，但Φ36H7/g6配合间隙及孔的端面的垂直度公差会产生基准位置公差，定位销轴中心与大头孔中心的偏斜角为：
α1=Δ1max/H1
式中Δ1max为Φ36H7/g6处的最大间隙（mm）;H1为定位销轴定位面长度（mm）。
2.钻套孔中心与定位销的平行度公差，图中标注为0.02mm,则： α3=0.02/30(rad).
3.刀具引偏量e产生的偏斜角α4=Δmax/H，如图（1-6）所示。 总的平行度误差为： αΣ=
αΣ小于等于2/3α
三．绘图阶段
2.完善夹具总草图上应标注主要尺寸、公差配合等，如下图：
3. 尺寸标注及夹具总装配图示例：
4．钻床专用夹具三维实体附图如下：
本夹具设计课程实践环节即将结束，课题是根据零件的加工内容所设计的钻床专用夹具。从零件的结构特点及加工内容初步拟定定位方案，夹紧方案，绘制草图，修改方案，最终确定方案。这期间巩固复习了以前学习过的内容并进行了综合运用，提高了我们综合运用所学知识以及理论结合实际的能力。
通过此次的学习不仅使我对课本内容有了更深入的认识，培养了我分析问题的能力。对灵活运用工具手册解决问题的能力有了明显地提高。我基本掌握了专用夹具设计的方法和步骤。
由于自己的能力所限，设计中还有许多不足之处，以后还要继续不断的学习改进。
主要参考资料
1．机床夹具设计 课程设计参考资料
化学工业出版社
2．机械设计课程设计
浙江大学出版社
3．机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学李益民主编北京：机械工业出版社，1994
机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械设计制造及其自动化专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于：
(1) 学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。
(2) 为了开阔视野，掌握制造技术最新发展，开阔专业视野，培养复合型人才，促进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制造技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械设计方面的理论知识。
(3) 使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。
零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破坏，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在生产中应用十分广泛。
第1章 夹具的发展概况
2.1 夹具的功用
2.2 夹具的设计
2.2.1. 设计前的准备工作
2.3. 总体方案的确定
图2-1 工件视图
图2-2 方案一：一面两销定位
2.3.2. 定位精度的分析与计算
2.3.3. 夹紧方案的设计和压紧元件的选择
根据以上对夹紧机构的要求和钻床夹具的主要技术要求，本设计采用的夹紧机构比较简单，如图2-3所示。
2.3.4 导正装置的选择
刀具的导向是为了保证孔的位置精度，增加钻头的支撑以提高其刚度，减少刀具的变形，保证孔加工的位置精度，常用的几种钻套如下图所示。
图2-4可换钻套
图2-5快换钻套
图2-6固定钻套（A、B型）
图示钻套均已标准化，设计时可以查夹具设计手册。本次设计由于加工方式只有钻一道工序，故选用A型固定钻套，如下图所示
2.3.5. 夹具体的设计
2.4. 绘制夹具装配图
2.4.1. 制图比例的选择
夹具装配图
第3章 夹具装配图上的尺寸和技术条件
3.1. 夹具装配图上标注的尺寸
1、夹具总体外形轮廓尺寸，总长151mm，总宽104mm，总高95mm。
2、夹具与钻模套导向的配合关系，如夹具与钻模套所需的配合为Φ7H7/r6。
3、各定位元件之间，定位元件与工件之间，与家具体之间装配后的位置尺
寸及公差，如圆柱销与孔配合为Φ20H7/g6，菱形销与孔配合为Φ7H7/r6，定位大平面与夹具体基准平面间的垂直度为0.05mm；定位大平面与夹具体上平面间的垂直度为0.05mm；圆柱销的轴线与定位大平面间的垂直度为0.03mm
上述联系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相应公差的1/3~1/5,最常用
3.2. 夹具装配图上应标注的技术要求
应标注的技术要求包括：相关元件表面间的位置精度，主要表面形状精度，
第4章 夹具零件图上的尺寸和技术条件
零件图上应标注必要的尺寸和技术要求，标注的主要目的是保证夹具体各个零件之间的尺寸要求和安装配合后的精度要求，也是为了各夹具零件加工后进行安装配合能满足制造工件的要求，本设计所画夹具零件图为夹具体。
4.1 夹具零件图上标注的尺寸
(1) 夹具体的外形尺寸，总长为125m，总宽104mm，总高85mm。
(2) 夹具体上各螺纹孔之间的位置尺寸要求，定位销的配做精度要求。
4.2 夹具零件图上应标注的技术要求
(1) 零件图中必须用规定的代号、数字和文字简明地表示出在制造和检验时所应达到的技术要求。
(2) 夹具体零件图需要标注必要的表面粗糙度、形位公差、极限配合等技术要求，以满足加工精度。夹具体零件示意图如图4 -1所示
图4-1 夹具体零件示意图
第5章 设计论证
5.1 设计方案论证
5.2 设计方法与结果
课程设计心得
[1] 《机械制造装备设计》 赵雪松 任小中 于 华 编著
华中科技大学出版社
[2] 《现代夹具设计手册》 朱耀祥 蒲林祥
机械工业出版社
[3] 《现代机床夹具设计》 吴 拓
化学工业出版社
[4] 《机床制图》 何铭新 钱可强 徐祖茂
高等教育出版社 [5] 《机械制造装备设计课程设计》 陈立德
[6] 《机械制造工艺与机床夹具》
[7] 《机床夹具设计手册》 孟宪栋 刘彤安
高等教育出版社
机械工业出版社
机械工业出版社
工装夹具课程设计说明书
题目：连杆铣削槽口工序专用夹具设计
机械设计与制造
机械制造工艺学课程设计一般安排在完成了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后。这是进行毕业设计之前的一次综合性复习及理论联系实际的实践训练，对我们的大学生活及以后进入社会参加工作具有重要意义。从中有效地锻炼了我们提出问题、分析问题、解决问题的能力。
机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。
在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。
由于能力有限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导和建议。
摘要 ...................................................................... 2 1
连杆的加工特性及其结构工艺性分析 ....................................... 4
连杆的加工特性 ............................................................................................................................ 4
连杆的结构工艺性分析 ................................................................................................................ 4
加工件的加工工艺路线、关键工序的分析确定............................... 4
毛坯材料的选择 ............................................................................................................................ 4
制定工艺路线 ................................................................................................................................ 4 2.3
关键工序分析 ................................................................................................................................ 5
大小端面的加工 ................................................................................................................. 5 2.3.2
大小端孔的加工 ................................................................................................................. 5 2.3.3
槽口的加工 ......................................................................................................................... 6
切削用量计算 .......................................................... 6
选择刀具及切削用量 ................................................................................................................... 6
3.2 工序卡 ............................................................................................................................................. 7
4铣削槽口专用夹具设计 .................................................... 8
4.1工件的加工工艺分析 ...................................................................................................................... 8
4.2确定夹具的结构方案 ...................................................................................................................... 8
4.2.1确定定位方案，设计定位元件 .......................................................................................... 8 4.2.2夹紧方案选择及夹紧机构设计 ........................................................................................ 10 4.2.3夹具对定位方案的确定 .................................................................................................... 10 4.3夹紧力计算和定位误差分析 ........................................................................................................ 11
4.3.1夹紧力计算 ........................................................................................................................ 11 4.3.2定位误差分析 .................................................................................................................... 12 4.4确定夹具的主要尺寸、公差和技术要求 .................................................................................... 12
4.4.1夹具总图应标尺寸，公差 ................................................................................................ 12
参考文献 ................................................................. 13
连杆机加工工艺规程设计及铣削槽口工序专用夹具设计
连杆的加工特性及其结构工艺性分析
连杆的加工特性
连杆是发动机的五大件之一，是发动机重要的安全件。其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，其作用是将活塞的气体压力传给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆受的是冲击动载荷，因此要求连杆质量小、强度高。连杆杆身是工字型截面，而且从大头到小头逐步变小。连杆的质量直接影响发动机的使用性能和安全性能。从结构上看连杆并不复杂，但连杆属于典型的不规则件且精度要求高，所以加工工艺比较复杂：磨削、钻、铰、镗、铣、衍磨等多种加工方法。
连杆的结构工艺性分析
连杆由连杆大头、杆身和连杆小头三部分组成。连杆机械加工的主要内容有小端孔、大端孔和与其垂直的两端平面，以及连杆杆身和螺栓孔。这些表面都要求达到一定的精度。同时为了提高疲劳强度，要求有较小的表面粗糙度数值，不允许有细微的伤痕或裂纹。高速机连杆杆身要求对全部非工作表面进行喷丸处理，圆角及过渡都应抛光。
连杆是一种杆类零件，外形细长、刚性差，因而在选择定位基准和夹压点时，应使其加工时的变形最小。故大多数工序都是采用大、小端孔的端面作为定位基准，并使夹紧力作用在端面上。这种定位方法简单，又避免因夹紧力和切削力的作用而使连杆发生变形。
加工件的加工工艺路线、关键工序的分析确定
毛坯材料的选择
连杆复杂的工作条件（承受拉力、压力和扭曲的多变负荷）及高的疲劳强度要求，决定了它的材料的选取和毛坯的制造方法。这里选择的材料为牌号是QT40—17，它能够满足上述要求，由于连杆的强度要求，故其毛胚的制造选择了铸造的方法。
制定工艺路线
连杆加工工艺过程见表1所列。
连杆加工工艺过程
关键工序分析
大小端面的加工
大小端孔常常先加工好，使其作为后续工序的定位基准。大小端面常用铣、磨以及拉削方法加工。加工时先以其中的一边端面为基准加工另一边端面，然后将连杆翻转180°，以加工过的端面作为基准加工另一端面。
大小端孔的加工
大小端孔常常为孔本身加工和其他表面的定位基准。大小端孔的加工精度和表面粗糙度要求都较高，通常分为粗、半精二次进行。
对于这种尺寸较小的连杆，模精度要求很高，一般只经过粗镗、半精镗、精镗 。小端孔的粗加工一般安排在大端孔粗加工前，这是由于小端孔在后续加工中将作为主要定位基准。镗孔时以杆身装夹，按孔的划线痕找正定位。
槽口的加工
槽口的定位以两端孔的的中心线为基准。以槽口的加工要求和精度，分为粗铣和半精铣两次进行。
在槽口的深度方面的工序基准是工件的相应端面。从基准重合的要求出发，定位基准选择此端面，但由于要在次端面上开槽，开槽时此面必须朝上，相应的夹具定位势必要设计朝下，这对定位、夹紧等操作和加工都不方便。因此，定位基准选在与槽相对的那个端面比较合适。由于槽深的尺寸公差为（0.2mm），而基准不重合造成的误差仅为0.1mm，所以这样选择定位基准是可以的。
在保证夹角45°±10′方面，工序基准是双孔中心线所在平面，所以定位件采用圆柱销和菱形销。以大端孔为主要定位基准，小端孔为次要基准。
切削用量计算
选择刀具及切削用量
选择高速钢圆柱铣刀，根据槽口要求，选铣刀直径错误！未找到引用源。=12mm，齿数为8
1. 选择切削用量
错误！未找到引用源。=5mm
错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。=3.2mm
2) 决定进给量错误！未找到引用源。
根据查表取错误！未找到引用源。=0.10mm/z
(1) 选择车刀后到面最大磨损量为0.4mm，刀具寿命为T=120min。
(2) 查切削用量简明手册 表3.10，ap?5mm,f?0.10mm/z, vt?26m/min
nt?167r/min,
vf?98mm/min
当?b?701~800Mpa，查切削用量简明手册 表3.9 修正系数为0.87，所以
ve?26?0.87?22.6m/min ne?167?0.87?145r/min
vf?98?0.87?85.3mm/min
(3) 实际切削速度和每齿进给量
根据铣床X61W型万能铣床说明书，选择nc?160r/min vf?85mm/min
(4)计算基本工时
错误！未找到引用源。
式中L=ｌ+η+Δ，其中ｌ＝4×70ｍｍ=280mm，根据切削用量简明手册表3.25，η
故错误！未找到引用源。 tm=(280+17)/85=3.49min
3.2 工序卡
连杆加工工艺工序卡见表2所列。
连杆加工工艺工序卡
4铣削槽口专用夹具设计
4.1工件的加工工艺分析
工件已加工过的大小头孔径分别为错误！未找到引用源。mm和错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。mm，两孔中心距为80±0.05mm错误！未找到引用源。，大、小头厚度均为错误！未找到引用源。mm。如图1。
在加工槽口时。槽口的宽度由刀具直接保证，而槽口的深度和位置则和设计的夹
具有关。槽口的位置包括两方面的要求：
（1）槽口的中心面应通过错误！未找到引用源。mm的中心线，但没有在工序图上提出，说明此项要求精度较低，因此可以不作重点考虑。
（2）要求槽口的中心面和两孔中心线所在的平面的夹角为45°±10′。为保证槽口的深度错误！未找到引用源。mm和夹角45°±10′，需要分析与这两个要求有关的夹具精度。
4.2确定夹具的结构方案
4.2.1确定定位方案，设计定位元件
在槽口深度方面的工序基准是工件的相应端面。从基准重合的要求出发，定位基准最好选择此端面。但由于要在此端面上开槽，开槽时，此面必须朝上，相应的夹具定位势必要设计成朝下，这对定位、夹紧等操作和加工都不方便。因此，定位基准选在与槽相对的那个端面比较合适。由于槽深的尺寸公差较大（0.2mm），而基准不重合造成的误差仅为0.1mm，所以这样选择定位基准是可以的。
在保证夹角45°±10′方面，工序基准是双孔中心线所在的平面，所以定位工件采用一圆柱销和一菱形销最为简便。由于槽开在大头端面上，槽的中心面应通过孔错误！
0.010未找到引用源。的?50?这说明大头孔还是槽口的对称中心面的工序基准。?0.033mm中心线，0.010因此，应选择大头孔?50??0.033mm错误！未找到引用源。作主要定位基准，定位元件选择
0.010短圆柱销（限制两个自由度）。而小头孔?25??0.033mm错误！未找到引用源。作次要定位
基准，定位元件选择菱形销（限制一个自由度），如图
在每个工件上铣八个槽，除正反两面分别装卸加工外，在同一面的四个槽的加工也
可采用两种方案：一是采用分度机构在一次装夹中加工，由于不能夹紧大头端，夹具结构比较复杂，但可获得较高的槽与槽间的位置精度；另一方案是采用两次装夹工件，通过两个菱形定位销分别定位（如图2），由于受两次装夹定位误差的影响，获得的槽与槽间的位置精度较低。鉴于本夹具设计中槽与槽间的位置精度要求不高（夹角45°±10′），故可采用第二种方案。
4.2.2夹紧方案选择及夹紧机构设计
本设计的夹紧机构采用螺钉压板较为合适。可供选择的夹紧部位有两个方案：一是压在大端上，需要两个压板（让开加工位置）；另一是压在杆身上，此时只需一个压板。前者的缺点是夹紧两次，后者的缺点是加紧点离加工面较远，而且压在杆身中部可能引起工件的变形。考虑到铣削力较大，故采用第一种方案（如4）。
4.2.3夹具对定位方案的确定
夹具的设计除了考虑工件在夹具上的定位之外，还要考虑夹具如何在机床上定位，以及刀具相对夹具的位置如何确定。
对设计中铣床夹具，在机床的定位是以夹具体的底面放在铣床工作台面上，再通过两个定向键与机床工作台的T型槽相连接来实现，两定向键之间的距离应尽可能
远些（如图5）。刀具相对夹具位置采用直角对刀块及厚度为5mm的塞尺来确定，以保证加工槽面的对称度及深度要求（如图5）。
4.3夹紧力计算和定位误差分析
4.3.1夹紧力计算
根据单位切削力计算公式错误！未找到引用源。 kc?
故 k?267.3
130?k 查表得 k?1
根据切削力计算公式Fc?ap?f?kc
得切削力为 Fc=1069.2 故切削力取 1100N
根据夹紧力的计算公式，每个压板需给工件的夹紧力为错误！未找到引用源。
式中K为安全系数取K=1.6，f为工件与定位元件之间的摩擦因数，取f=0.5
故错误！未找到引用源。=1760N。取错误！未找到引用源。=1800N
即每个压板需给工件的压紧力为1800N时满足要求。
4.3.2定位误差分析
本设计中采用一圆柱销一菱形销定位工件，平面内定位销相对工件孔的移动定位误差由基准孔D和定位销d之间的配合间隙来决定，其移动定位误差为：
Δ错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=0.052+0.01+0.028=0.09mm
Δ错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=0.023+0.01+0.054=0.087mm
两孔轴线连线的角度误差错误！未找到引用源。 =0.001
满足定位精度要求。
4.4确定夹具的主要尺寸、公差和技术要求
如图5所示，在该夹具总图中需标注有关尺寸，公差及技术要求：
4.4.1夹具总图应标尺寸，公差
（1）夹具最大轮廓尺寸：268mm×220mm×80mm
0.010（2）定位元件的定位尺寸及各定位元件间的位置尺寸为?50?
?0.033错误！未找到引用
源。 、?25?0.033错误！未找到引用源。 及80±0.05。 ?0.010
（3）对刀元件的工作面与定位元件的定位面间的位置尺寸为11.5±0.02及11±0.02mm。
（4）夹具定向槽与夹具定向键的配合为错误！未找到引用源。 。
（5）夹具体与定位套的配合为φ25错误！未找到引用源。及φ18错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。。
[1] 杨叔子．机械加工工艺师手册．机械工业出版社
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