机械系毕业论文通用夹具的设计与制作.doc

天津中德职业技术学院2016届毕业设计 题目：通用夹具的设计与制作 学院：机械与材料学院 专业：数控技术 学生姓名：刘利班级：13CNC1 学号： 指导老师：宋全胜 职称：副教授2015年 11 月13日天津中德职业技术学院2016届毕业设计（论文）说明书 题目：通用夹具的设计与制作学院：机械与材料学院专业：数控技术 姓名：安鹏程班级：13CNC1班 学号： 指导老师：宋全胜 职称：副教授2015年 11 月 13日一、 毕业设计（论文）的内容通用夹具（平口钳）的设计与制作二、 毕业设计（论文）的要求与数据1． 将《机械设计基础》、《机械制图》、《公差配合与技术测量》、《机床夹具设计》、《机械制造基础》、CAD、Solidworks、等相应课程内容进行归纳总结，整理设计思路与设计方法、步骤2． 将《机械设计基础》课程内容与实训相结合，达到教、学、做一体化3． 培养团队合作意识4． 总结、归纳设计与加工的注意事项，为今后的工作岗位奠定扎实的基础三、毕业设计（论文）应完成的工作1． 完成平口钳的测绘工作 2． 用Solideworks设计零件三维模型3． 绘制平口钳的各部分零件图和装配图4． 装调、检测平口钳5． 毕业论文的制作6． 完成毕业（论文）的说明书四、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段名称日期01平口钳资料收集、整理10.19~10.2002测绘零件图并确定最终设计方案10.21~10.2303绘制Solidworks三维零件10.24~10.2504绘制图纸及打印10.22~10.2505图纸修改及完善10.26~10.2806熟悉各装配零件10.29~10.3007装配平口钳10.30~10.3108毕业设计论文制作11.01~11.08五、主要参考文献（及应收集的资料）1 机床夹具设计 陈旭东主编 清华大学出版社 2008年9月出版2 机械制造基础 赵峰主编 天津大学出版社 2004年9月出版3 机械制图 刘力主编 高等教育出版社 2000年8月出版4 工程材料 赵峰主编 中国人民大学出版社 2003年3月出版5 材料力学 刘鸿文主编 高等教育出版社 2006年9月出版6 公差配合与技术测量 徐茂功主编 机械工业出版社 2003年6月出版发出任务书日期： 完成期限：指 导 教 师： 宋全胜学院主管院长：天津中德职业技术学院2016届毕业设计（论文） 题目：通用夹具的设计与制作 学院：机械与材料学院 专业：数控技术 姓名：安鹏程班级：13CNC1班 学号： 指导老师：宋全胜 职称：副教授2015年 11 月 13 日目录 绪论7第一章平口钳的基本概念81.1 平口钳的概念81.2平口钳的基本组成81.3 平口钳的工作原理构造及注意事项81.4 平口钳的装配原理9第二章平口钳的设计102.1 平口钳的设计基本要求102.2平口钳各零件的作用102.3夹紧力的确定102.4材料的选择112.5平口钳各个零件的设计13第三章平口钳的精度分析143.1 定位误差的分析和计算143.2 夹具加工精度的分析14第四章平口钳各零件的加工工艺164.1固定钳身的加工174.2固定钳口的加工..........................................................................................18 4.3滑块的加工194.4活动钳口的加工 194.5丝杠的加工20第五章平口钳的装配工艺21总结22谢辞23 参考文献24绪论机械加工中，平口钳是较为常见的装夹工具，它分机用和手用两种，都是利用两钳口作定位基准，靠丝杠，螺母传送机械力的原理进行工作的。

平口钳结构简单装夹迅速，加工时省时省力，提高了加工效率和加工精度提高了产品质量夹具设计不仅是新产品投产的重要工艺措施，也是老厂技术改革提高生产率和保证产品质量的主要技术途径作为一种常用的机床通用夹具，平口钳的主要功能是实现工件的定位和夹紧，使工件加工时相对于机床，刀具有正确的位置，以保证工件的加工精度机床夹具主要有四项功用：1、保证加工精度2、提高劳动生产率3、改善工人的劳动条件4、降低生产成本5、保证工艺纪律6、扩大机床工艺范围本文介绍了通用夹具平口钳的概念，平口钳的设计，平口钳的设计，平口钳的精度分析，平口钳的加工工艺，平口钳的装配工艺各个方面保证平口钳的精度第一章夹具的基本概念1.1平口钳的概念平口钳又名机用虎钳，是一种通用夹具，是配合机床加工时用于夹紧加工工件的一种机床附件常用于安装小型工件，将其固定在机床的工作台上，用来夹持工件进行切削加工1．2 平口钳的基本组成1 固定钳身；2 固定钳口3 支承板4 滑块5 活动钳口6 丝杆 7 其它元件及装置（包括夹具各部分相互连接用的，以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉、销钉等）1．3 平口钳的工作原理、构造及注意事项 1.3.1平口钳的工作原理用手转动丝杠，通过丝杠螺母带动活动钳口移动，形成对工件的夹紧与松开。

1.3.2平口钳的构造平口钳的装配结构是可拆卸的螺纹连接和销钉连接；活动钳身的直线运动是由螺旋运动转变的；工作表面是螺旋副、导轨副及间隙配合的轴和孔的摩擦面平口钳组成简单，结构紧凑1.3.3注意事项（1） 工件的被加工面必须高出钳口，否则就要用平行垫铁垫高工件用手挪动垫铁以检查夹紧程度，如有松动，说明工件与垫铁之间贴合不好，应该松开平口钳重新夹紧2）为了能装夹得牢固，防止切削时工件松动，必须把比较光滑的平面贴紧在垫铁和钳口上要使工件贴紧在垫铁上，应该一面夹紧，一面用手锤轻击工件的表面，光洁的平面要用铜棒进行敲击以防止敲伤光洁表面 （3）为了不使钳口损坏和保持已加工表面，夹紧工件时在钳口处垫上铜片4）刚性不足的：工件需要支实，以免夹紧力使工件变形1.4 平口钳的装配原理平口钳由固定钳身1，固定钳口2，活动钳口3，支撑板4，丝杠5，滑块6等零件组成当用扳手转动丝杠5时，由于丝杠5的左边用顶丝卡住，使它只能在活动钳口中转动，这时丝杠5就带动六角螺母8，使活动钳口3沿固定钳身1的内腔作直线运动滑块6与活动钳口3用螺钉9连接整体，这样使钳口闭合或开放，便于夹紧和卸下零件固定钳身1在装配件中起支承固定钳口2，活动钳口3，丝杠5和滑块6等零件的作用，丝杠5与固定钳身1的下端以ø6H8/f7配合，活动钳口3与滑块6以ø3H8/f7间隙配合。

第二章 夹具的设计2.1 平口钳的设计基本要求1）保证工件的加工精度标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求2）工艺性好 结构应简单、合理，便于加工、装配 3）使用性好 操作应简便、省力、安全可靠，必要时可设置排屑结构 4）经济性好 要尽量选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，降低夹具成本2.2 平口钳零件的作用分析各零件，确定加工工艺 1.固定钳身它是平口钳的主要组成部分，利用左面的两个螺孔与固定钳口连接，右边的一个螺孔与钳口板连接，利用钳身上的U型槽与活动钳口连接材料为45号钢 2.固定钳口它是通过螺钉与钳身连接，配合活动钳口完成夹紧动作 3.滑块与活动钳口通过六角螺钉连接完成在固定钳身上的滑动动作 4.活动钳口与丝杠连接由丝杠带动活动钳口的运动完成夹紧动作 5.丝杠穿过钳口板通过自身的转动带动活动钳口的运动 6.支承板与固定钳身一体起到固定丝杠位置的作用2.3 夹紧力的确定夹紧力包括大小、方向和作用点三个要素，他们的确定是夹紧机构设计中首先要解决的问题1) 夹紧力方向的选择应遵守以下原则：夹紧力的作用方向有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。

为此，一般要求夹紧力应垂直指向主要定位表面夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向相一致，以减小工件变形夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧力(2) 夹紧力作用点的选择：夹紧力作用点的选择是指在夹紧力方向已定的情况下，确定夹紧元件与工件接触点的位置和接触点数目一般应注意以下几点：夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变夹紧力作用点应处于工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻转力矩2.4 材料的选择 一 材料的物理和化学性能1.材料的物理性能物理性能是材料固有的一种属性，主要包括密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等 1）密度单位体积物质的质量称为该物质的密度 2）熔点熔点是金属从固态向液态转变时的温度，纯金属都有固定的熔点并和凝固点是同一温度 3）导热性导热性通常用热导率来衡量热导率越大，导热性越好 4）导电性传导电流的能力称为导电性，用电阻率来衡量 5）热膨胀性金属材料随着温度变化而膨胀、收缩的特性称为热膨胀性 6）磁性铁磁性材料：在外磁场中能强烈地被此话。

软磁材料：具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料硬磁材料：硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，又称永磁材料顺磁性材料：顺磁性是一种弱磁性，在外磁场中只能微弱地被磁化抗磁性材料：能抗拒或削弱外磁场对材料本身的磁化作用 2.材料的化学性能材料的化学性能是指材料在常温或高压下抵抗各种化学作用的能力，主要包括耐腐蚀性和抗氧化性金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性统称化学稳定性在高温下的化学稳定性称为热稳定性 1）耐腐蚀性材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀破坏作用的能力称为耐腐蚀性，碳钢、铸铁的耐腐蚀性较差;钛及其合金、不锈钢、塑料、陶瓷的耐腐蚀性好 2）抗氧化性金属材料在高温下抗氧化作用的能力称为抗氧化性二 材料的工艺性能和力学性能1． 材料的工艺性能工艺性能是指材料在制造过程中对加工工艺的适应能力，如铸造性、锻压性、焊接性、切削加工性和热处理工艺性等 1）铸造性能是指金属或合金用铸造防滑获得合格铸件的能力铸造性包括流动性、收缩性和偏析倾向等含碳量高的铸铁铸造性好2）焊接性能是指材料焊接时借口处获得良好焊缝的难易程度3）锻造性能是指金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。

4）切削加工性是指材料被切削加工成合格零件的难易程度 5）热处理工艺性是指材料被热处理时达到性能等要求的难易程度2. 材料的力学性能材料的力学性能是指材料在歪理作用下表现出来的特性，如强度、塑性、硬度、冲击、韧度、疲劳强度等1）材料在外力作用下抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度，材料的强度越大，材料所能承受的外力就越大，强度大小通常用应力来表示 2）在外力作用下，材料发生断裂前产生永久变形的能力称为塑性 3）韧性是指金属。