一、序言 (2)
二、任务介绍
1.零件说明 (3)
2.工序分析 (4)
3.设计任务 (4)
三、方案确定
1.方案一 (5)
2.方案二 (6)
3.方案比较 (7)
四、具体设计方案
1．外形尺寸确定 (7)
2.定位与夹紧 (7)
3.定位误差分析 (7)
4．连接槽设计 (8)
五、夹紧力的计算 (9)
六、夹具体强度校核 (10)
七、小结 (11)
八、参考文献 (12)
夹具设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
对我而言，此次课程设计是一次难得的实践性环节，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。
从中锻炼着我们的分析问题，解决问题的能力。
尤其对于学机械方向的学生，为了更好的接触真正的生产加工，步入社会，这次设计是个很好的锻炼机会，因此我们要好好把握，在实践中努力提升自己的综合能力。
一、任务介绍
1、零件说明：
图（1）零件图
本次设计所给的零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，φ32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近φ32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即φ16mm孔装一棘爪，φ16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕φ32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。
2、工序分析
图（2）工序图
如图（2）所示，本道工序的加工任务是加工M8螺纹底孔，并最终使螺纹满足6H的精度和公差要求。
为使零件满足加工要求，确定本道工序的内容如下：1）钻螺纹底孔至φ6.5 ；
2）铰孔至φ6.7；
3）细铰至φ6.8；
4）攻螺纹M8
由图（2）可看出本工序的定位和夹紧方式为：大孔的下端面用平面定位，限制三个自由度；大孔本身用短轴定位，限制两个自由度；小孔用来限制一个自由度，即工件的转动。
夹紧力垂直主要定位基准面，如图所示。
3、设计任务
针对该工序的第一步，设计一个钻M8螺纹底孔用的专用夹具，孔径为Φ6.5。
由于最终精度要达到6级，所以钻底孔时只要达到7级即可，即钻完后孔为
Φ。
由于该零件属于大批量生产，为了提高生产效率，所以专门为该工序设计一个钻孔专用夹具。
二、方案确定
由以上分析，很显然采用“一面两销”定位方案比较合理；考虑到经济实用性，夹紧采用螺母旋紧，现拟定两个定位夹紧方案如下：
1.方案一：
图（3）方案一
如图（3）所示，以定位心轴轴肩右端面为主要定位面，对工件Ø50左端面进行定位，限制三个自由度；再以定位心轴上的一小段短轴为次要定位面，对Ø32内孔进行定位，限制两个自由度；最后再用削边销对Ø16孔进行定位，限制一个自由度。
心轴左端用两个圆螺母锁紧在夹具体上，并用一个平键限制轴的转动；工件从心轴右端装上后，通过拧紧螺母将工件夹紧在夹具上。
2．方案二：
图（4）方案二
如图（4）所示，以一块定位板为主要定位面，用螺钉锁紧在夹具体上，工件靠在定位板上，限制其三个自由度；短轴部分限制两个自由度，工件内孔处用一销限制其转动的自由度；工件装夹好后，先把右端螺母预紧，再通过转动夹具左端的旋转螺母来达到夹紧的目的。
3．两种方案比较：
方案一结构简单，只采用了3个非标准零件——夹具体、定位心轴、钻模板，其他零件都是根据手册选择标准件；夹具体采用焊接，大大缩短了制造周期和制造成本；右端螺母与工件相接处采用一个开口垫圈，既使工件受力均匀，拆装工件也方便；缺点在于需要通过扳手手动夹紧，增加工作量。
方案二结构较复杂，采用了多个非标件；夹具体采用铸造结构，受力不易变形，定位更稳定，但铸造须开模，延长了生产周期，提高了生产成本；夹具左端通过一个旋转螺母夹紧工件，操作方便。
由于推动架属于小零件加工，而且定位精度不高，所以加工过程中夹具受力小，不易变形，所以采用一方案就能保证其定位精度；在实际生产中，考虑到经济性和便利性，方案一明显具有很大的优势。
综合以上考虑，确定本次设计采用方案一。
三、夹具设计
1.外形尺寸确定
由《机床夹具设计手册》查得：夹具制造属单件生产性质，为缩短设计和制造周期，减少设计和制造费用，所以夹具体的计算一般不作复杂计算，通常都是参照类似的夹具结构，按经验类比法估计确定。
对铸件而言，夹具体壁厚h一般范围为8~25mm,夹具体加强筋厚度一般为（0.7~0.9）h，加强筋高度不大于5h.
依照以上原则完成夹具体的外形尺寸设计。
2.定位与夹紧
用芯轴对Ø45内孔进行定位和支撑，限制两个自由度；再用平面对Ø45左端面进行定位，限制三个自由度；最后用削边销对Ø16孔进行定位，限制一个自由度。
整个工件利用螺栓、螺母进行夹紧。
3.定位误差分析
整个工件的定位为一面两孔，由《机床夹具设计手册》查得：
=++
=0.027+0.011 +0.016-（-0.036）
= 0.09 mm
其中，为孔的尺寸公差，为轴的尺寸公差，为第一定位孔与圆定位销间的最小间隙。
另外，因为零件图上对螺纹孔的定位尺寸精度要求不高，故在此不做计算。
只要钻模板上两空的定位尺寸与零件两空定位尺寸间尺寸相同即可。
4.夹具与工作台连接槽的设计
选用Z525立式钻床，根据机床参数和《机床夹具设计手册》相关数据确定连接槽的宽度等数据。
5、根据以上尺寸选择做出夹具的三维图，如图（5）所示；
图（5）夹具三维图
6、画出夹具装配图，如图（6）所示
图（6）夹具装配图四、夹紧力的计算：
根据《机床夹具设计手册》查得：
单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下式计算：
=
式中：Q——原始作用力
L——作用力臂
r’——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm）
——螺杆端部与工件间的摩擦角（º）
——螺纹中径之半（mm）
——螺纹升角（º）
查手册，取Q=125N
L=120
r’=6.22
=30º
=5.513mm
=1º26’
=
=
=6098.9N
所以，算得的夹紧力为6098.9N。
五、夹具体的强度校核
钻孔时的切削力计算：
根据《机械加工工艺手册》表2.4-69
钻孔时的切削力为：
=419×6.4××
=3218.6N
式中：D为钻头直径mm
s为每转进给量mm
为修正系数
在计算切削力时，必须考虑安全系数。
安全系数
根据《机械加工工艺手册》查得：
式中：—基本安全系数；取1.2
K—加工性质系数；取1.1
1
K—刀具钝化系数；取1.1
2
K—切削特点（连续切削）；取1.0
3
K—夹紧力稳定性；取1.1
4
—手动夹紧手柄位置；取1.0
—仅有力矩使工件与支承面接触情况；取1.0
则=K
=1.2×1.1×1.1×1.0×1.1×1.0×1.0×3218.6
=5140.7N
因为钻削力小于夹紧力，所以该夹紧装置安全可靠。
六、小结
本说明书是编者根据推动架的加工过程所需夹具的设计原理编写的。
主要包括零件图分析、方案选择、定位误差分析、夹紧力计算、夹具体强度校核等内容。
《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》、《机械设计》、《机械原理》、《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得又一次实践性环节，是对所学理论知识的又一次更系统更全面的应用、巩固和深化。
而限于编者水平有限，说明书中难免有缺点、错误，欢迎读者、老师批评指出。
本次课程设计能够圆满完成，少不了指导老师孜孜不倦的指导和许多同学的帮助，在次，特别向老师和所有帮助过和支持着我的人表示最诚挚的谢意！
七、参考文献
机床夹具设计原理龚定安蔡建国陕西科学技术出版社出版1981 08 机床夹具图册孙巳德机械工业出版社1983
机械制图大连理工大学工程画教研室高等教育出版社2006
机床夹具设计手册上海科学技术出版社1979
互换性与测量技术基础李军华中科技大学出版社2007
机械制造工艺学王先奎机械工业出版社2006.1。