课程设计说明书课程名称：机械制造技术课程设计设计课程：立式镗床夹具专业：学号：姓名：目录序言 (1)1 绪论 (3)1.1镗床的起源、功能及基本特点 (3)1.2镗床的分类 (4)1.3镗床的发展趋势 (5)1.4本课题的研究目标，内容及意义 (6)1.4.1本课题的研究目标 (6)1.4.2本课题的研究内容 (6)1.4.3本课题的研究意义 (7)2 夹具设计及其概论 (7)2.1概论 (7)2.2夹具发展简史 (8)2.2.1夹具发展简史及其分类 (8)2.2.2夹具的基本功能描述 (8)2.3工件的装夹方式 (9)2.4夹具的组成及夹具体的设计 (9)2.4.1夹具的组成 (10)2.4.2夹具体的设计 (10)2.4.3 其它装置或元件 (12)2. 5夹具设计中的定位 (12)2.5.1定位基准选取 (12)2.5.2工件在空间自由度的分析 (13)2.5.3工件定位方式的确定 (14)2.5.4现有定位规划方法介绍 (14)2.6夹具中夹紧方式的设计 (16)2.6.1夹紧设计的基本要求 (16)2.6.2夹紧力方向、位置和大小的确定 (17)2.7现有组合夹具夹紧规划方法介绍....................................................................... 错误!未定义书签。
2.8夹具的定位误差分析及夹紧力的计算 (20)2.8.1定位销高度的计算 (20)2.8.2定位误差计算 (20)2.8.3工件以一面及两圆孔定位的夹紧力计算 (21)2.8.4液压-压板组合夹紧计算 (21)2.9小结 (22)3 夹具中对刀的设计 (22)3.1对刀概述 (22)3.2工件与主轴的同轴找正 (22)3.3对刀 (23)3.4对刀误差的确定 (23)4 液压系统的设计 (24)4.1液压传动技术的发展概况 (24)4.3液压系统中执行元件的选择 (26)4.3.1液压缸的类型和特点 (26)4.4本课题选用液压缸的计算 (27)4.4.1液压缸的组成 (27)4.4.2液压缸的计算 (27)5 夹具的装配 (28)5.1概述 (28)5.1.1机器装配的基本概念 (29)5.1.2装配精度 (29)5.2装配尺寸链 (30)5.2.1装配尺寸链的基本概念 (30)5.2.2装配尺寸链的查找方法 (30)5.2.3装配尺寸链的计算方法 (31)5.3保证装配精度的方法 (31)5.3.1完全互换法 (31)5.3.2选择装配法 (31)5.3.3修配法 (32)5.3.4调节法(调整法) (33)5.4装配工艺规程的制定 (33)5.4.1制定装配工艺规程的基本原则及原始资料 (34)5.4.2制定装配工艺过程的步骤 (34)5.4.3装配元件系统图 (34)5.5本装置的装配要求 (35)致谢 ................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 (35)序言随着科技的迅速发展，镗床发展的水平之高主要表现在产品设计理念的不断更新，体现了产品设计将装饰艺术与精细加工的完美结合；产品结构的不断创新，显示了镗床在向高速、高精、高效发展的同时，还向人性化、精细化制造的方向发展。
镗床技术发展的同时，镗床夹具也在迅速的直追而上，因为他们是相辅相成的。
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。
一、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，平行度高达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。
二、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换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。
三、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。
四、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。
1 绪论1.1镗床的起源、功能及基本特点17世纪，由于军事上的需要，大炮制造业的发展十分迅速，如何制造出大炮的炮筒成了人们亟需解决的一大难题。
世界上第一台真正的镗床是1775年由威尔金森发明的。
其实，确切地说，威尔金森的镗床是一种能够精密地加工大炮的钻孔机，它是一种空心圆筒形镗杆，两端都安装在轴承上。
1775年，47岁的威尔金森在他父亲的工厂里经过不断努力，终于制造出了这种能以罕见的精度钻大炮炮筒的新机器。
有意思的是，1808年威尔金森去世以后，他就葬在自己设计的铸铁棺内。
1802年，瓦特也在书中谈到了威尔金森的这项发明，并在他的索霍铁工厂里进行仿制。
以后，瓦特在制造蒸汽机的汽缸和活塞时，也应用了威尔金森这架神奇的机器。
原来，对活塞来说，可以在外面一边量着尺寸，一边进行切削，但对汽缸就不那么简单了，非用镗床不可。
当时，瓦特就是利用水轮使金属圆筒旋转，让中心固定的刀具向前推进，用以切削圆筒内部，结果，直径75英寸的汽缸，误差还不到一个硬币的厚度，这在当对是很先进的了。
在以后的几十年间，人们对威尔金森的镗床作了许多改进。
1885年，英国的赫顿制造了工作台升降式镗床，这已成为了现代镗床的雏型。
经过一百多年的发展，镗床发展的水平之高主要表现在产品设计理念的不断更新，体现了产品设计将装饰艺术与精细加工的完美结合；产品结构的不断创新，显示了镗床在向高速、高精、高效发展的同时，还向人性化、精细化制造的方向发展。
镗床主要是用镗刀在工件上镗孔的机床，通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件为进给运动。
它的加工精度和表面质量要高于钻床。
镗床是大型箱体零件加工的主要设备。
镗床的功能是十分强大的，它是车床和铣床的综合体，不但可以进行镗孔加工还可以进行车削和铣削加工。
镗削是把工件上的预制孔扩大至具有一定的孔径、并提高孔形精度和表面光洁度的加工过程。
镗孔的质量是镗床性能好坏的重要标志。
镗床的镗孔精度一般可达IT7，对于精度要求更高的孔，可用高精度的金刚镗、坐标镗或专用镗床进行细精镗，以获得更高的孔形精度和孔距精度。
根据机床、刀具和工件的相对位置以及成形原理，镗削具有以下基本特点：1）镗削表面的运动轨迹是由镗床主轴上的镗刀作回转运动来实现的。
它与钻削加工相似。
2）镗削时，由于刀具装在刀杆上伸入内孔进行切削，因此，镗刀是在半封闭状态下工作的。
3）镗削加工时，把工件装夹在工作台上，有镗杆作纵向、垂直移动或工作台纵、横向移动来实现对工件的进给运动。
4）镗削时，由于刀具后刀面和内孔表面摩擦较大和镗杆悬臂外伸，因此镗刀的切削条件较差，且一起振动。
1.2镗床的分类加工特点：加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动(主运动)。
1) 卧式镗床是镗床中应用最广泛的一种。
它主要是孔加工，镗孔精度可达IT7，表面粗糙度Ra值为1.6-0.8um.卧式镗床的主参数为主轴直径。
2) 坐标镗床是高精度机床的一种。
它的结构特点是有坐标位置的精密测量装置。
坐标镗床可分为单柱式坐标镗床、双柱式坐标镗床和卧式坐标镗床。
单柱式坐标镗床：主轴带动刀具作旋转主运动，主轴套筒沿轴向作进给运动。
特点：结构简单，操作方便，特别适宜加工板状零件的精密孔，但它的刚性较差，所以这种结构只适用于中小型坐标镗床。
双柱式坐标镗床：主轴上安装刀具作主运动，工件安装在工作台上随工作台沿床身导轨作纵向直线移动。
它的刚性较好，目前大型坐标镗床都采用这种结构。
双柱式坐标镗床的主参数为工作台面宽度。
卧式坐标镗床：工作台能在水平面内做旋转运动，进给运动可以由工作台纵向移动或主轴轴向移动来实现。
它的加工精度较高。
3）金刚镗床：特点是以很小的进给量和很高的切削速度进行加工，因而加工的工件具有较高的尺寸精度（IT6），表面粗糙度可达到0.2微米。
1.3镗床的发展趋势镗床技术发展呈现新的特点，在提高进给速度和快速移动速度的同时，又出现了提高加速度这一新的概念，提高起动加速度，以提高速度挖掘镗床的潜力。
因此，镗铣床采用电主轴也就成为新的追求。
并且有出现立柱采用斜面概念的设计，刚性极高，具有卧式主轴和电主轴可交换使用的功能，具有“一机两用”之功效的镗床等等。