描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787302492795丛书名: 高职高专机械设计与制造专业规划教材
机床夹具设计是机械制造类专业学生必备的专业核心技能，要求学生能够完成典型零件的工艺工装设计。该课程实践性强、应用范围广，在企业尤其是中小企业的生产中，夹具在保证零件加工精度、减少加工成本、提高劳动生产率方面起着非常重要的作用。目前生产企业采用的非通用夹具有专用夹具、组合夹具和可调夹具等多种常用类型，针对夹具课程教学中存在的课时少，学生对机械结构认知和动手能力差，理论与实践联系不够的现象，便携拼装式夹具模型在专用夹具的基础上，将组合夹具的零部件易拆装、可反复使用，可调夹具的零件可进行调整的优点结合起来，经过创新设计，使得三种夹具的工作特点在教学中都有所体现，因此夹具教学模型的使用范围更广。
“便携式专用夹具拼装教学模型”是已获得国家实用新型专利的创新型夹具教学模型。本教材中以此夹具模型为操作学习平台，针对连杆、拨叉、传动轴等典型零件和加工工艺，通过夹具模型拼装展现夹具常用定位夹紧元件的结构、使用方法、适用场合，并通过拼装构成钻、铣、镗等各种常用机床使用的夹具类型，实现了从结构理解入手，先动手实践，再对照实物提高理论知识的学习方法，为教师教学演示及学生进行夹具知识学习与创新设计，提供了一种新型、有效的教学模式。
《夹具拼装及设计项目训练教程》针对机床夹具技术课程应用性与综合性强的特点，以获得国家实用新型专利技术的“便携式专用夹具拼装教学模型”作为操作学习平台，系统地介绍了夹具基础知识、相应夹具模型的拼装使用方法和专用夹具的设计要点。
《夹具拼装及设计项目训练教程》共分两部分。项目训练指南：按照夹具类型给出钻、铣、镗、铣断、车等夹具模型的拼装方法和过程，以及相应专用夹具的设计要点，可在分析不同夹具之间联系和区别的基础上，进行专用夹具的设计训练；附录：按被加工零件的工艺流程，给出连杆、拨叉、传动轴等零件加工工艺中30多道工序的夹具拼装项目实例供学习参考，并给出了便携拼装式夹具模型的零件明细表和装箱图。
《夹具拼装及设计项目训练教程》可作为应用型本科院校、高职高专等各类大中专院校机械、机电等专业相关课程的教学用书，也可作为师生创新创业活动的参考资料。
目 录
绪论 1
项目1 夹具拼装基础知识 3
1.1 拼装夹具模型的设计原理 3
1.2 拼装夹具模型元件的分类与应用 4
1.2.1
定位元件及定位机构 4
1.2.2
夹紧元件及夹紧装置 5
1.2.3
导向元件及对刀元件 5
1.2.4
夹具体 6
1.3 夹具模型拼装的工作过程 6
1.3.1
夹具模型拼装的工作步骤 7
1.3.2
夹具模型拼装案例 7
1.4 专用夹具设计的步骤 9
项目寄语 11
思考与练习 12
项目2 拼装铣夹具 13
2.1 项目案例 13
2.1.1
铣拨叉831007上表面夹具 13
2.1.2
铣拨叉831002槽平面夹具 15
2.2 夹具定位及结构设计 17
2.2.1
工件定位的基本原理 17
2.2.2
常用定位元件及选用 22
2.3 专用铣床夹具的设计要点 28
2.3.1
定位键 28
2.3.2
对刀装置 29
2.3.3
夹具体设计 30
2.4 专用铣床夹具设计案例 31
项目寄语 33
思考与练习 34
项目3 拼装钻夹具 35
3.1 项目案例 35
3.1.1
连杆钻扩铰小头连 25孔夹具 35
3.1.2
钻连杆体小头端钻 6油孔
夹具 37
3.2 夹具设计精度分析 39
3.2.1
定位误差分析与计算 40
3.2.2
夹具在机床上的安装误差 44
3.2.3
对刀或导向误差 46
3.3 钻夹具的结构设计要点 47
3.3.1
钻模的结构形式及选用 47
3.3.2
钻套类型与设计 48
3.3.3
钻模板的设计 50
3.4 专用钻床夹具设计案例 51
项目寄语 53
思考与练习 53
项目4 拼装镗夹具 54
4.1 项目案例：镗拨叉(831007)(55孔
夹具 54
4.2 夹具工程图绘制步骤 56
4.2.1
绘制夹具总装图的主要
注意点 56
4.2.2
绘制夹具总装图的步骤 57
4.2.3
夹具总装图上的技术标注 57
4.2.4
夹具公差与配合的选择 58
4.2.5
夹具装配图上其他技术要求的
制定 59
4.2.6
绘制夹具零件图 60
4.3 镗夹具的结构设计要点 60
4.3.1
镗套的结构选择 60
4.3.2
底座的设计 62
4.3.3
镗杆的设计 63
4.4 专用镗床夹具设计案例 65
项目寄语 68
思考与练习 68
项目5 拼装铣断夹具 70
5.1 项目案例：拨叉831006铣断夹具 70
5.2 典型夹紧机构的结构设计 72
5.2.1
夹紧装置的组成 73
5.2.2
夹紧装置设计的基本要求 73
5.2.3
典型夹紧机构 73
5.3 夹紧力的设计原则 78
5.3.1
确定夹紧力的作用点 79
5.3.2
确定夹紧力的作用方向 79
5.3.3
确定夹紧力的大小 80
5.4 夹紧的动力源装置 82
5.4.1
气动夹紧装置 82
5.4.2
液压夹紧装置 83
5.4.3
气液增压装置 83
5.5 铣槽夹具设计案例 84
项目寄语 86
思考与练习 86
项目6 组合车夹具拼装 88
6.1 组合夹具的基本知识 88
6.1.1
组合夹具的特点 88
6.1.2
组合夹具的分类 88
6.1.3
组合夹具的主要元件 89
6.2 项目案例：车削连接座内孔及内螺纹
的组合夹具 89
6.3 专用车夹具的结构设计要点 93
6.3.1
车床夹具的种类 93
6.3.2
车床夹具设计要点 95
6.4 专用车夹具设计案例 97
项目寄语 99
思考与练习 99
附录A 夹具拼装项目实例 100
A.1 连杆加工拼装夹具 100
A.1.1
铣上平面夹具 100
A.1.2
钻扩铰小头孔夹具 101
A.1.3
铣大头孔两侧夹具 102
A.1.4
铣大头孔配重端夹具 103
A.1.5
扩大头孔夹具 104
A.1.6
连杆铣断夹具 105
A.1.7
铣连杆体结合面夹具 106
A.1.8
钻连杆体小端油孔夹具 107
A.1.9
钻连杆体螺纹孔底孔夹具 108
A.1.10
铣连杆端盖结合面夹具 109
A.2 拨叉(零件号831002)加工拼装
夹具 110
A.2.1
铣铣 25表面夹具 110
A.2.2
铣铣 72表面夹具 111
A.2.3
钻扩铰钻 25孔夹具 112
A.2.4
铣槽平面夹具 113
A.2.5
镗镗 55孔夹具 114
A.2.6
铣断夹具 115
A.2.7
铣螺纹端面夹具 116
A.2.8
钻螺纹底孔夹具 117
A.3 拨叉(零件号831006)加工拼装
夹具 118
A.3.1
铣铣 40上表面夹具 118
A.3.2
铣铣 72下表面夹具 119
A.3.3
铣铣 72上表面夹具 120
A.3.4
钻扩铰钻 25孔夹具 121
A.3.5
镗镗 55孔夹具 122
A.3.6
铣断夹具 123
A.3.7
铣槽面夹具 124
A.4 拨叉(零件号831007)加工拼装
夹具 125
A.4.1
铣铣 40上表面夹具 125
A.4.2
铣铣 72上表面夹具 126
A.4.3
钻扩铰钻 25孔夹具 127
A.4.4
镗镗 55孔夹具 128
A.4.5
钻M6螺纹底孔夹具 129
A.4.6
铣断夹具 130
A.5 传动轴加工拼装夹具 131
A.5.1
铣键槽夹具 131
A.5.2
钻钻 5孔夹具 132
附录B 拼装夹具模型元件明细表 133
B.1 非标元件 133
B.2 改装元件 137
B.3 标准元件 138
附录C 拼装夹具模型元件装箱图 140
参考文献 142
前 言
机床夹具设计是机械制造类专业学生必备的专业核心技能，要求学生能够完成典型零件的工艺工装设计。该课程实践性强、应用范围广，在企业尤其是中小企业的生产中，夹具在保证零件加工精度、减少加工成本、提高劳动生产率方面起着非常重要的作用。目前生产企业采用的非通用夹具有专用夹具、组合夹具和可调夹具等多种常用类型，针对夹具课程教学中存在的课时少，学生对机械结构认知和动手能力差，理论与实践联系不够的现象，便携拼装式夹具模型在专用夹具的基础上，将组合夹具的零部件易拆装、可反复使用，可调夹具的零件可进行调整的优点结合起来，经过创新设计，使得三种夹具的工作特点在教学中都有所体现，因此夹具教学模型的使用范围更广。
“便携式专用夹具拼装教学模型”是已获得国家实用新型专利的创新型夹具教学模型。本教材中以此夹具模型为操作学习平台，针对连杆、拨叉、传动轴等典型零件和加工工艺，通过夹具模型拼装展现夹具常用定位夹紧元件的结构、使用方法、适用场合，并通过拼装构成钻、铣、镗等各种常用机床使用的夹具类型，实现了从结构理解入手，先动手实践，再对照实物提高理论知识的学习方法，为教师教学演示及学生进行夹具知识学习与创新设计，提供了一种新型、有效的教学模式。
本教材由宋晓英、胡林岚、成小英、王传红、高艳编著。具体编写分工如下：项目指南部分：宋晓英(项目1、2)、成小英(项目3、4)、胡林岚(项目5、6)；附录部分：夹具拼装项目实例(宋晓英、胡林岚、高艳)、拼装夹具模型元件明细表和装箱图(宋晓英、王传红)。建议教学课时为30～50课时，采用理论与实践同步进行的方式进行教学，也可用于工艺及夹具类课程的实验、实训及课程设计环节。教学中可参照教学实例，要求学生搭建相近零件和工序的夹具模型并进行专用夹具的设计。
在本教材的编写过程中，参考了《机械制造工艺学课程设计指导书(第2版)》(赵家齐编，机械工业出版社)和《机床专用夹具图册(第2版)》(李旦等著，哈尔滨工业大学出版社)中零件和夹具的案例，并参考了大量有关机床夹具技术方面的论著及资料，在此对文献作者表示感谢。在本教材的编写过程中，龙青、沈鹏、蒋洪勇、梁为柯、杨芳、季洪波、张晓强、郝梦婷等同学参与了教学素材的制作，在此一并表示感谢。
由于编者水平有限，书中的不足之处在所难免，恳请同行与读者批评指正。
编 者
项目1 夹具拼装基础知识
【学习目标】
理解拼装夹具模型的设计原理。
掌握拼装夹具模型元件的分类、结构及运用。
了解夹具模型拼装的工作过程。
熟悉专用夹具设计的基本步骤。
1.1 拼装夹具模型的设计原理
机床夹具按通用化程度和使用范围可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具和组合夹具等。
(1) 通用夹具。通用夹具是指结构、尺寸已标准化、规格化，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。这类夹具作为机床的附件由机床附件厂制造和供应。如车床上的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘；铣床上的平口虎钳、分度头；平面磨床上的磁力工作台。夹具的特点是适用性强，无须调整或稍作调整就可以装夹一定形状和尺寸范围的工件。
(2) 专用夹具。专用夹具是指针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性强，没有通用性。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。但其设计制造周期较长，无法满足产品柔性化生产的需要。
(3) 可调夹具。可调夹具针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。它一般又分为通用可调夹具和专用可调夹具，前者的通用范围大，适用性广；后者是针对形状、尺寸、工艺要求相似的一组工件设计，适用于成组生产，也称成组夹具。可调夹具在多品种、中小批生产中使用有较好的经济效果。
(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的精度和耐磨性，可组装成各种夹具，使用后即可拆卸，留待组装新的夹具。使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，可减少专用夹具数量，在单件、中小批多品种生产和数控加工中是一种较经济的夹具。
企业在生产中除了常用通用夹具、专用夹具外，也有不少企业采用组合夹具和可调夹具进行产品生产。
便携拼装式夹具模型是以专用夹具结构为基础，结合了组合夹具的标准零部件可反复使用、易于连接和可拆卸性能与可调夹具的元件可调性。模型中设计的夹具元件可展现各种常用的定位、夹紧元件的结构、使用方法、适用场合，零部件可反复使用，组装成易于拆卸的各种不同的夹具模型。夹具拼装时根据被加工零件的加工工艺要求，从拼装夹具库中选择所需的夹具元件，用搭积木的形式进行拼装并通过联接件紧固来达到对被加工零件定位夹紧的要求，在夹具使用后可拆散元件并根据需要重新拼装成新的夹具。
便携拼装式夹具模型中有非标和改装元件33个，可拼装完成连杆、拨叉和轴类等多个零件加工过程中钻、铣、镗、铣断等多道工序加工所需的专用夹具教学模型30多套，包括六点定位中三平面、一面两销、V形块及双V形块、销轴定位等多种典型定位方式，包括压板夹紧、螺旋夹紧、偏心夹紧、斜楔夹紧等多种常见夹紧方式。可通过夹具模型的拼装过程体会组合夹具、可调夹具和专用夹具的设计理念及异同。
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