AUTOCAD壳体多轴钻孔加工夹具设计开题报告 
学院毕业设计开题报告
学生姓名 学号 专业班级
指导教师 职称 单 位
课题性质 设计制造 论文□ 课题来源 科研□ 教学□ 生产 其它□
毕业设计题目
一﹑选题的目的与意义
本设计的课题是是基于 AUTOCAD 壳体多轴钻孔加工夹具设计。这个课题来源于广西柳工机械
股份有限公司，是针对该公司对气缸盖半精钻，精钻组合机床加工，其工作效率和精度不高而设计
的。主要是为了适合流水线生产，提高目前的生产效率、加工精度，从而降低加工成本。
在机械制造过程中，夹具是用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工，检测的
装置。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。机床夹具为机床的一种辅助
设备，用它来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对
运动。所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的附加装置。
本课题选题的目的和意义主要是掌握夹具设计的流程；夹具总体设计及主要零部件的结构设计
及其校核；零件的加工工艺的制作方法等。熟悉夹具设计的基本工作，为以后的设计工作打下坚实
的基础。
二﹑研究现状及发展方向
国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85％
左右。Ê现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般
企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近
万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 3~4 年就要更新 50~80％左右专用夹具，
而夹具的实际磨损量仅为 10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系
统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：
1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本
2）能装夹一组具有相似性特征的工件
3）能适用于精密加工的高精度机床夹具
4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具
5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率
6）提高机床夹具的标准化程度
现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。
1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家
标准：GB/T2148~T2259－91 以及各类通用夹 具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具
的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。
2）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类
型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可 达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定
心卡盘，其定心精度为 5μm。
3）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工
人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和 具有夹紧力装置的夹具等。例如，在
铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证
卡爪在试验转速为 9000r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，
除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床 上，尤其在加工中心上出
现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。
4）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应
工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生 产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔
性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为
适应现代机械工业多品 种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆
结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。
三﹑研究内容及方案
在进行机床的夹具设计时，首先需要对被加工零件孔的分布情况及所要达到的要求进行分析，
如各部件尺寸、材料、形状、硬度及加工精度和表面粗糙度等内容。然后还要深入基层进行实地观察，
摸索夹具的工作原理，体会组合机床的优点。通过认真阅读研究 ZL50C-TK 零件图，了解其材料、硬
度、重量等，对内侧面进行半精钻和精钻排气孔和进气孔。
本次设计采用一种一面两销定位装置，属于机加工定位装置，在平板上设有圆柱销和削边销，
前者直径大于后者直径，其特点是削边削为滑动式结构，由定位轴和套在定位轴上的滑块构成，定
位轴端头有挡圈。用于带有两个以上内孔、长圆内孔或卡槽孔的工件加工时定位，由于滑块与工件内
孔配合时，可适当纵向移动，对中性好，能补偿工件内孔尺寸公差的变化，克服了现有削边销与工
件内孔间的定位面不足、造成工件绕 Z 轴自由度难以消除的弊端，从而提高了定位精度。
1 定位方式
本次设计采用一种一面两销定位装置，属于机加工定位装置，在平板上设有
圆柱销和菱形销，如图 1所示
图1
2 夹紧方式
本设计夹紧方式采用手动压板夹紧，如图 2 所示：