本科毕业设计(论文)题目：多功能组合铣夹具设计系 别： 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013年04月多功能组合铣夹具设计摘 要夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。轴类工件是常见的工程结构，提高轴类工件铣床夹具设计效率有实际工程意义。目前，世界上许多国家在计算机辅助夹具设计方面，都做了大量工作。我国在该项领域中尚处于研究阶段。计算机辅助夹具设计是通过计算机软件程序来完成夹具结构设计、总装图和零件图的绘制，以及制定出夹具零件的制造工艺等主要工作的计算机辅助机械设计的一个分支。传统的机床夹具设计需要检索许多资料，并花费许多绘图时间，设计的效率低、成本高。机床夹具设计往往还需借助于设计者的经验。计算机辅助夹具设计的开发和应用，既可缩短设计周期，又能促进机床夹具的标准化和系列化。在计算机辅助夹具设计中，主要分为组合夹具和专用夹具设计二类。而国际上主要研究的对象是采用标准元件的槽系和孔系的组合夹具。当前国外正向开发夹具柔性化系统领域努力。夹具柔性化主要表现在以下两方面：一是结构的柔性化，即广泛采用标准元件的槽系和孔系组合夹具。二是夹具设计过程柔性化，也就是利用计算机技术和人工智能，把工程师设计夹具的过程描述为一个软件系统。关键词：夹具；Solid Works；零件库；标准件；模型I西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）Multi-functional combination milling fixture designAbstractFixture is to make the products according to certain technical requirements for accurate positioning and firm clamping of the process device, its main products for processing to ensure quality, reduce labor intensity, support product testing, display and transportation. Shaft parts is a common project structure and improve the efficiency of shaft parts milling fixture design of practical engineering significance. III主要符号表M 弯矩F 力n 转速ap 背吃刀量T 寿命d 直径v 速度f 进给量L 长度 P 功率p 压力t 时间III目 录1 绪论11.1研究的目的及意义11.2国内外的发展及研究状况21.2.1国外发展现状21.2.2国内发展现状31.3本课题研究的内容31.3.1研究内容31.3.2研究意义42 中型组合夹具概念62.1夹具概念62.2机床夹具的分类62.3槽系列组合夹具概念72.4组合夹具元件的分类和编号82.5组合夹具的组装102.6槽系列组合夹具元件与合件113 Solid Works设计系统163.1 Solid Works简介163.1.1 Solid Works界面介绍163.1.2 菜单简介183.1.3 工具栏简介183.1.4 Solid Works的设计思路193.2 Solid Works三维建模193.3三维装配214 铣直槽夹具设计234.1零件的结构分析234.2 工艺规程设计234.3夹具设计245 总结29参考文献30致 谢32IV毕业设计(论文)知识产权声明33毕业设计(论文)独创性声明34V设计二维和三维图纸及论文说明书联系球球：二二九七八零六九二2中型组合夹具概念 2 中型组合夹具概念 2.1夹具概念在机械制造工业中，为了达到保证产品质量，改善劳动条件，提高劳动生产条件提高劳动生产率及降低劳动成本的目的，在工艺过程中，除机床等设备外，还大量使用着各种工艺装备。它包括：夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。因此，广义的说，夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。不同的夹具，其结构形式、工作情况、设计原则都不同。但就其数量和在生产中所占的地位来说，应以“机床夹具”为首。所谓机床夹具，就是机床上所使用的一种辅助设备，用它来准确的确定工件与刀具的准确位置，即将工件的定位及加紧，以完成加工所需的相对运动。所以机床夹具是用以使工件和夹紧的机床附加装置。2.2机床夹具的分类夹具的形式很多，可以按照不同的特点进行分类，现主要按以下类型来进行分类：2.2.1通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化,而且具有一定通用性的夹具，如三爪自动定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和电子吸盘等。这类夹具适应性强，可用来装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化，且成为机床附件。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，一般适用于单件小批量生产中。2.2.2专用夹具这类夹具是专为零件的某一道工序的加工而设计和制造的。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。2.2.3可调夹具可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。前者的通用范围比通6用夹具更广；后者则是一种专用可调夹具，它按成组原理设计并能加工一族相似的工件，故在多品种，中、小批量生产中使用有较好的经济效果。2.2.4组合夹具组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具。夹具用毕可拆卸,清洗后留待组装新夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用,并具有减少专用夹具数量等优点，因此组合夹具在单件、中、小批量多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。组合夹具也已经商品化。2.2.5自动线夹具自动线夹具一般分为两种:一种为固定式夹具,它与专用夹具相似;另一种为随行夹具,使用中夹具随着工件一起运动,并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。夹具还可以按使用机床可将其分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行以及其他机床夹具等。这是专用夹具设计所用的分类方法。设计专用夹具时,机床的组别、型别和主要参数均已确定。它们的不同点是机床的切削成形运动不同，故夹具与机床的连接方式不同。它们的加工精度要求也各不相同。按夹紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具、真空夹具、离心夹具等。2.3槽系列组合夹具概念组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，具有各种不同形状、不同规格的标准元件和合件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。夹具使用完毕后，可以拆卸，待留组装新夹具时使用。组合夹具的应用范围十分的广泛。它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单件小批生产等场合，在批量生产也可以利用组合夹具代替临时短缺的专用夹具，以满足生产要求。用组合夹具元件可以组装成各类机床夹具。数控机床和柔性制造单元的出现，更加推动了组合夹具技术的进步，扩大了组合夹具的应用范围。使用组合夹具，工件轮廓尺寸在一定范围内不受形状的限制。我国的槽系列组合夹具可以满足普通机械制造厂的大部分零件的加工，其中6mm、8mm槽系7列组合夹具主要适用于仪表制造行业的小型零件的加工。适用于各系列组合夹具的工件范围见表2.1。表2.1 各系列组合夹具的适用范围组合夹具元件的系列 可加工工件的最大外轮廓尺寸（mm） 6mm系列，8mm系列 500250250 12mm系列 15001000500 16mm系列 250025001000应当指出，由于组合夹具有很大的机动性和灵活性，表2.1中所介绍的可加工工件的最大轮廓尺寸，仅是一般情况下的参考数据，通过熟练的组合技术，可用小尺寸系列的元件组装成更大尺寸工件的组合夹具。此外，不同系列的组合夹具元件还可以通过过渡元件共同组装在一套组合夹具上，以达到缩小组合夹具尺寸和减轻组合夹具重量的目的。组合夹具元件的精度一般在IT6-7级，因此在通常情况的组装技术水平下，采用组合夹具加工元件时，工件的位置精度一般在IT8-9级，通过精选元件和精心调整，也可达到IT6-7级的精度。组合夹具具有以下特点：a. 元件可供多次使用，但其一旦组装成某个夹具后，该夹具结构仍属专用性，只能一次使用。当变换加工对象时，一般仍需要全部拆开，重新组装成新夹具结构，以满足新工件的加工要求。b. 夹具不一样，组合夹具的最终精度，是靠各组合元件的精度，直接组合来保证的，不允许进行任何的补充加工，否则无法保证元件的互换性。c. 合夹具是由各标准件组合起来的，因此刚性较差，尤其是元件连接的接合面接触刚度，对加工精度影响较大。e. 一般组合夹具的外形尺寸较大，不及专用夹具那样紧凑。f . 这种夹具不受生产类型的限制，可随时组装，以适应生产之需。2.4组合夹具元件的分类和编号我国目前生产和使用的组合夹具多是槽系列的组合夹具，其元件间以键和键槽定位。用孔和圆销定位的组合夹具称为孔系列组合夹具，目前生产中亦有应用。下面主要介绍槽系列组合夹具元件。根据连接螺栓直径、支承截面尺寸和定位键槽尺寸，槽系列组合夹具分为三8种：1.16mm槽系列组合夹具，又称大型组合夹具，用“D”表示。2.12mm槽系列组合夹具，又称中型组合夹具，用“Z”表示。3.8mm和6mm槽系列组合夹具，又称小型夹具，用“X”表示。组合夹具元件的分类，主要根据元件的结构、形状和用途而划分的。按其用途不同，可分为八大类，参见表2.3。另有一类是组合夹具组装工具和辅具。分别用2.3表示。表2.3 元件类别及用途类别名称用途1基础件夹具的基础元件2支承件作夹具骨架的元件3定位件元件间定位和工件定位用的元件4导向件在夹具上确定刀具位置的元件5压紧件作压紧元件或工件的元件6紧固件作紧固元件或工件的元件7其他件在夹具中起辅助作用的元