车床溜板箱箱体机械加工工艺编制及夹具设计

1、佳木斯大学本科毕业论文（设计）第 I页学术诚信承诺本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得佳木斯大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：_ 日期：_关于论文使用授权的说明本人完全了解佳木斯大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。签名：_ 导师

2、签名：_ 日期：_佳木斯大学本科毕业论文（设计）第 PAGE IV 页摘 要本文针对专用夹具，在车床溜板箱工艺原理上开展加工设计，设计对象为孔和平面。正常来说，在加工准确性的这一方面，孔比平面的加工要更为困难，所以一般加工步骤是按照平面加工孔加工的顺序来进行设计的。平面加工和孔加工的两个阶段在加工精确度上有显著的不同，后者要求的精确程度远高于前者。将底面设计加工好可以为后续加工奠定基础。设计加工步骤主要为先确定定位孔，而后运用孔与平面定位技术来对孔进行加工，这一设计加工体系本质上是工具选择组合的过程。专用夹具是具备自锁结构装置的，所以夹具的设计加工对批量较大的生产来说有其重要的作用，能够大幅度

3、降低生产效率，加快生产进度。关键词：车床溜板箱类零件；工艺；夹具全套图纸加V信153893706或扣 3346389411Abstract In this paper, the special fixture, based on the lathe sliding plate box parts processing technology, to carry out the processing design, design parts are holes and plane.Normally, it is simpler to ensure the machining accuracy of

4、 the plane than the machining accuracy of the hole, so the general machining steps are designed in the order of plane machining and hole machining.There are significant differences in machining accuracy between the two stages of plane machining and hole machining, and the latter requires much higher

5、 precision than the former.The design and processing of the underside can lay the foundation for the subsequent processing.The design and processing steps are mainly to determine the positioning hole first, and then to process the hole by using the hole and plane positioning technology. This design

6、and processing system is essentially a process of tool selection and combination.The special fixture is equipped with the self-locking structure device, so the design and processing of the fixture has its important role in the larger batch production, can greatly reduce the production efficiency, sp

7、eed up the production schedule.Key Words: box type parts; technology; fixture目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc71224551 摘 要 PAGEREF _Toc71224551 h I HYPERLINK l _Toc71224552 Abstract PAGEREF _Toc71224552 h II HYPERLINK l _Toc71224553 第1章 加工工艺规程设计 PAGEREF _Toc71224553 h 1 HYPERLINK l _Toc71224554 1

8、.1 零件的分析 PAGEREF _Toc71224554 h 1 HYPERLINK l _Toc71224555 1.1.1 零件的作用 PAGEREF _Toc71224555 h 1 HYPERLINK l _Toc71224556 1.1.2 零件的工艺分析 PAGEREF _Toc71224556 h 2 HYPERLINK l _Toc71224557 1.2 车床溜板箱加工措施 PAGEREF _Toc71224557 h 2 HYPERLINK l _Toc71224558 1.2.1 孔和平面的加工顺序 PAGEREF _Toc71224558 h 2 HYPERLINK

9、l _Toc71224559 1.2.2 孔系加工方案选择 PAGEREF _Toc71224559 h 3 HYPERLINK l _Toc71224560 1.3 车床溜板箱加工定位基准的选择 PAGEREF _Toc71224560 h 3 HYPERLINK l _Toc71224561 1.3.1 粗基准的选择 PAGEREF _Toc71224561 h 3 HYPERLINK l _Toc71224562 1.3.2 精基准的选择 PAGEREF _Toc71224562 h 3 HYPERLINK l _Toc71224563 1.4 车床溜板箱加工主要工序安排 PAGEREF

10、 _Toc71224563 h 4 HYPERLINK l _Toc71224564 1.5 机械加工余量、工序及毛坯的确定 PAGEREF _Toc71224564 h 7 HYPERLINK l _Toc71224565 1.6 确定切削用量及基本工时（机动时间） PAGEREF _Toc71224565 h 8 HYPERLINK l _Toc71224566 1.7 生成纲领及生产类型 PAGEREF _Toc71224566 h 10 HYPERLINK l _Toc71224567 第2章 镗孔夹具设计 PAGEREF _Toc71224567 h 11 HYPERLINK l _

11、Toc71224568 2.1 研究原始资料 PAGEREF _Toc71224568 h 11 HYPERLINK l _Toc71224569 2.2 设计要求 PAGEREF _Toc71224569 h 11 HYPERLINK l _Toc71224570 2.3 夹具的组成 PAGEREF _Toc71224570 h 12 HYPERLINK l _Toc71224571 2.4 夹具的分类和作用 PAGEREF _Toc71224571 h 12 HYPERLINK l _Toc71224572 2.5 定位、夹紧方案的选择 PAGEREF _Toc71224572 h 15

12、HYPERLINK l _Toc71224573 2.6 切削力及夹紧力的计算 PAGEREF _Toc71224573 h 15 HYPERLINK l _Toc71224574 2.7 误差分析与计算 PAGEREF _Toc71224574 h 20 HYPERLINK l _Toc71224575 2.8 夹具设计及操作的简要说明 PAGEREF _Toc71224575 h 21 HYPERLINK l _Toc71224576 第3章 铣面夹具设计 PAGEREF _Toc71224576 h 22 HYPERLINK l _Toc71224577 3.1 机床夹具概述 PAGER

13、EF _Toc71224577 h 22 HYPERLINK l _Toc71224578 3.2 研究原始资料 PAGEREF _Toc71224578 h 24 HYPERLINK l _Toc71224579 3.3 定位基准的选择 PAGEREF _Toc71224579 h 24 HYPERLINK l _Toc71224580 3.4 切削力及夹紧分析计算 PAGEREF _Toc71224580 h 24 HYPERLINK l _Toc71224581 3.5 误差分析与计算 PAGEREF _Toc71224581 h 27 HYPERLINK l _Toc71224582

14、3.6 零、部件的设计与选用 PAGEREF _Toc71224582 h 29 HYPERLINK l _Toc71224583 3.7 夹具操作步骤分析和可靠性预测 PAGEREF _Toc71224583 h 29 HYPERLINK l _Toc71224584 第4章 钻床夹具设计 PAGEREF _Toc71224584 h 30 HYPERLINK l _Toc71224585 4.1 研究原始资料 PAGEREF _Toc71224585 h 30 HYPERLINK l _Toc71224586 4.2 定位基准的选择 PAGEREF _Toc71224586 h 30 HY

15、PERLINK l _Toc71224587 4.3 夹紧机构 PAGEREF _Toc71224587 h 30 HYPERLINK l _Toc71224588 4.4 切削力及夹紧力的计算 PAGEREF _Toc71224588 h 30 HYPERLINK l _Toc71224589 4.5 误差分析与计算 PAGEREF _Toc71224589 h 31 HYPERLINK l _Toc71224590 4.6 夹具设计及操作的简要说明 PAGEREF _Toc71224590 h 32 HYPERLINK l _Toc71224591 结 论 PAGEREF _Toc7122

16、4591 h 33 HYPERLINK l _Toc71224592 致 谢 PAGEREF _Toc71224592 h 34 HYPERLINK l _Toc71224593 参考文献 PAGEREF _Toc71224593 h 35第35页 加工工艺规程设计 零件的分析 零件的作用车床溜板箱的零件是本文的加工对象，加工过程中要保证其生产质量，同时也要保证其组件的安装正确。溜板箱的工作原理是通过光杠与丝之间旋转形成的动力转化成溜板箱的直接动力，同时促使刀架运动，操纵其完成换向、接通以及断开。操作者能够手动控制刀架的运作和移动；在机床发生过载，刀架就会自动暂停工作。所以，溜板箱组成部分有开

17、合螺母机构，通过连接丝杠，进行机器的运作工作。在运转光杠的时候，产生一定的动力，这个就会转化为后续部件的动力，从而展开横向进给丝杠和齿条齿轮的工作，从而实现转换、连接以及断开。还有操控结构可以操控刀架横向纵向的机动进给，过载保险装置可以防止机床运转过载而出现事故，以及光杠和丝杠互锁机。还有部分溜板箱配备了换向机构来变换纵横进给的运转方向，还有能够高速空转的传动机构。悬于机床前，于鞍座上固定。其中包含了的进给床鞍手柄、齿轮以及离合器。小齿轮位于溜扳箱上，和机床床身下的齿条组合使用，用以转动手柄，从而移动床鞍使其纵向运动。溜板箱还包含了开合螺母以及摩擦离合器部件用以自动进给，前者于车螺纹上使用，固

18、定在丝杠螺纹上面。图1-1 车床溜板箱工件图 零件的工艺分析从零件图可以看出，该零件是HT200的材质。此材质减震、耐热以及耐磨的性能较为良好，且有较高强度，可以在制作需要耐磨或者需要承受压力的零件时使用。车床溜板箱的整体是由壳体零件组装而成的，需要在五个平面上进行外表面的加工安装，有前孔与后孔。车床溜板箱整体表面还有许多孔需要加工，加工表面主要有三个：（1）加工平面用52孔、32孔和47孔以及35孔作为支承孔；（2）加工平面用燕尾槽；（3）加工平面用底平面，其中包含了钻12-6、钻2-10锥销孔以及5-M16底孔14等底面铣削的加工方式，工艺孔选用2个14。加工表面主要有以下几类：（1）端面

19、 利用粗铣进行精铣，满足精度3.2（2）孔类 精镗、粗镗、半粗镗，满足精度1.6（3）底面 粗铣，打造底面，满足精度12.5（4）内表面 先粗铣，后精铣，满足精度3.2。 车床溜板箱加工措施通过上述内容可以得知，孔系与平面是车床溜板箱的主要加工表面形式。相对来说，对孔的精确程度的保证要比平面加工对于精度的要求更高，所以在加工车床溜板箱零件时尤其需要保证孔的位置的准确性，以此保证平面和孔在后续加工的位置合理性。而且这往往用于大批量生产工作，所以在生产工作上的工作效率的提高是需要进一步加强的。 孔和平面的加工顺序先粗加工，后精加工。先加工平面然后再加工孔。这两者应当是孔和平面的加工顺序规则。第一步

20、是在基准的定位进行设计处理，而后地基中的管道也应当据此进行加工处理，整个加工过程都按照此原则进行。平面定位能够确保定位基准的准确性以及孔的加工精度和定位精准度。在进行对加工面的处理之前可以先清理加工铸件表面，使其具有光滑性，这样可以减少刀具的损耗以及确保孔的精确定位。 孔系加工方案选择选择加工孔的方案需要考虑两方面因素，即加工精度和加工效率，合理选择加工方案，以此选择合适的加工设备。在加工方案具有合理性的基础上还需要进行加工费用的分析和选择。在保证加工效率和加工精度的基础上确定最后价格。按照目前所需的生产需求和精度要求，镗床夹具是最为合适的加工设备，该组合是最优的加工方案。（1）镗套加工（2）

21、镗模加工，车床底座通孔一般为镗床的镗模，镗杆的镗套能够保证镗模的精度，在生产量较大的时候可以提升孔的精度。镗模能够有效提升孔的精度，而且其较为抗震，也具有较好的耐压性，可以用于大批量生产，且有较高的生产力。可是镗模也有其不可避免的缺点，其制造工艺复杂，制造成本较高，且经常出现镗衬套及镗杆磨损较大的情况，所以该方法也有一定程度的限制性。（3）用坐标镗方法目前的生产过程大部分都需要较高的生产效率，对于生产规模、产品种类以及其升级更新的时间性都有较高的要求。一般的镗模加工无法满足现代生产的高要求，其生产周期较长，且所需成本较高，而坐标镗则能实现目前的生产需求，镗加工模板可以有效运用坐标镗床。坐标镗床

22、主要采用直角坐标换算的方法，将车床溜板箱孔的坐标进行公差计算，而后利用卡尔坐标系确定其精度。车床溜板箱加工定位基准的选择粗基准的选择选择粗基准要满足：（1）管壁与零件之间要确保有距离差；（2）确保各支持部件的加工余量均匀。车床溜板箱的粗基准要选用车床溜板箱的主要支持。要求孔的加工余量均匀，以此保证主轴承孔的定位精准，同样重要的还有墙的定位。精基准的选择选择精基准就要保证其在整个加工过程中都要保持定位的精准性，由此才能作为主要参考体系，其中包括了孔和平面的相互位置。通过零件图可以得知，精基准可以是和支撑孔平行的主轴和平面。可是这种方式会受到一定的制约，若是运用定位一二孔的方式就可以达到定位需求。

23、尽管这是配置的基础，然而其也是垂直主轴承孔定位的基本条件。 车床溜板箱加工主要工序安排车床溜板箱加工的基础要素是确定统一的基准。首先，对第一个孔进行粗定位，接着对顶面进行加工，而后对两个工艺孔进行定位。因为从顶平面至管道的基本加工处理都已进行，所以要在孔底面展开基准定位，对两个工艺孔进行工艺加工。在工序安排方面，应该首先对其表面进行加工，在此基础上再对其孔进行加工。即先粗加工面，之后对孔进行粗加。螺纹孔铣床所带有的钻头，具有较大的切削力，你应该在粗加工时期进行完成。针对工件而言，精加工过程则应该在平面和前孔结束之后进行支持。依据上述原则则应该将平面加工孔进行完成，然而在实际生产过程中，端面和孔

24、之间的相互垂直关系不容易得到保证。所以，该工艺方案在实际应用中则主要针对精加工轴承孔，处理了扩孔芯棒定位端，给端部图纸拥有的全跳动公差得到一定保证。在进行螺纹孔攻丝时，所对应的切削率较小，可以在后期阶段进行分散。在处理完所有加工程序后，需要处理干净工作环境，同时进行入库工作。工艺路线一：10铸造铸造，清理20划线对零件的轴线及基准参考线划线，了解各道工序加工要求及加工余量30粗铣粗铣箱体底平面40粗、精铣铣削箱体上平面，保证尺寸及粗糙度要求50精铣精铣底平面，保证尺寸及粗糙度要求60钻孔钻5-M16底孔14，先不攻丝（选择其中2个14作为加工工艺孔），钻2-10锥销孔，钻12-670粗、精铣以

25、底平面和2-14孔为定位基准，粗铣左侧面80粗、精铣以底平面和2-14孔为定位基准，粗铣右侧面90粗、精镗以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗VII轴线方向47孔、32孔、粗、精镗III轴线方向47孔、32孔 100粗、精镗以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗X轴线方向30孔、28孔、粗、精镗IV轴线方向35孔、32孔，粗、精镗V轴线方向52孔、47孔110粗、精镗以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗IX轴线方向30孔、32孔120粗、精铣粗、精铣燕尾槽平面130粗、精铣粗、精铣燕尾槽140钻12孔钻12孔，保证尺寸公差要求150钻、攻M8以底平面和2-14孔为基准，钻、攻3-M8孔，保证尺寸

26、公差要求160钻、攻M8以底平面和2-14孔为基准，钻、攻端面4-M8孔，保证尺寸公差要求170钻、攻M10以底平面和2-14孔为基准，钻、攻上平面3-M10孔，保证尺寸公差要求180锪26孔锪3-26孔190钻、攻M8钻、攻4-M8孔，保证尺寸公差要求200去毛刺去毛刺210清洗清洗220检验检验工艺路线二：10铸造铸造，清理20划线对零件的轴线及基准参考线划线，了解各道工序加工要求及加工余量30粗铣粗铣箱体底平面40粗、精铣铣削箱体上平面，保证尺寸及粗糙度要求50精铣精铣底平面，保证尺寸及粗糙度要求60钻孔钻5-M16底孔14，先不攻丝（选择其中2个14作为加工工艺孔），钻2-10锥销孔，

27、钻12-670粗、精铣以底平面和2-14孔为定位基准，粗铣左侧面80粗、精铣以底平面和2-14孔为定位基准，粗铣右侧面90粗、精镗以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗VII轴线方向47孔、32孔、粗、精镗III轴线方向47孔、32孔 100粗、精镗以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗X轴线方向30孔、28孔、粗、精镗IV轴线方向35孔、32孔，粗、精镗V轴线方向52孔、47孔110粗、精镗以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗IX轴线方向30孔、32孔120粗、精铣粗、精铣燕尾槽平面130粗、精铣粗、精铣燕尾槽140钻12孔钻12孔，保证尺寸公差要求150钻、攻M8以底平面和2-14孔为基准，钻

28、、攻3-M8孔，保证尺寸公差要求160钻、攻M8以底平面和2-14孔为基准，钻、攻端面4-M8孔，保证尺寸公差要求170钻、攻M10以底平面和2-14孔为基准，钻、攻上平面3-M10孔，保证尺寸公差要求180锪26孔锪3-26孔190钻、攻M8钻、攻4-M8孔，保证尺寸公差要求200去毛刺去毛刺210清洗清洗220检验检验 方案分析与比较：方案一先加工面后进行钻孔，其中底面孔是先钻，是为了后续工序作为定位使用，方案二各小孔先钻，后加工面，工序比较分散，效率低，而且孔与面的垂直度无法保证，违背了“先面后孔”的原则根据加工要求和提高效率时间等因素综合选择方案一：10铸造铸造，清理20划线对零件的轴

29、线及基准参考线划线，了解各道工序加工要求及加工余量30粗铣粗铣箱体底平面40粗、精铣铣削箱体上平面，保证尺寸及粗糙度要求50精铣精铣底平面，保证尺寸及粗糙度要求60钻孔钻5-M16底孔14，先不攻丝（选择其中2个14作为加工工艺孔），钻2-10锥销孔，钻12-670粗、精铣以底平面和2-14孔为定位基准，粗铣左侧面80粗、精铣以底平面和2-14孔为定位基准，粗铣右侧面90粗、精镗以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗VII轴线方向47孔、32孔、粗、精镗III轴线方向47孔、32孔 100粗、精镗以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗X轴线方向30孔、28孔、粗、精镗IV轴线方向35孔、32孔，粗

30、、精镗V轴线方向52孔、47孔110粗、精镗以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗IX轴线方向30孔、32孔120粗、精铣粗、精铣燕尾槽平面130粗、精铣粗、精铣燕尾槽140钻12孔钻12孔，保证尺寸公差要求150钻、攻M8以底平面和2-14孔为基准，钻、攻3-M8孔，保证尺寸公差要求160钻、攻M8以底平面和2-14孔为基准，钻、攻端面4-M8孔，保证尺寸公差要求170钻、攻M10以底平面和2-14孔为基准，钻、攻上平面3-M10孔，保证尺寸公差要求180锪26孔锪3-26孔190钻、攻M8钻、攻4-M8孔，保证尺寸公差要求200去毛刺去毛刺210清洗清洗220检验检验机械加工余量、工序及毛坯

31、的确定“车床溜板箱”主要采取灰铸铁作为零件材料进行制造，并选用HT200材料进行HT200制造，硬度应对级别为HB170且到240。能够生产较大规模的产量。确定毛坯。（1）底面的加工余量。精铣和分粗加工对应的余量为：粗铣：可以参考工艺手册第1卷。其余量值规定，在此基础上进行取值为。精铣：参照手册，余量值。（2）螺孔加工余量毛坯不冲孔且为实心。（3）端面加工余量。端面分精铣和粗铣加工两种。其中各余量为：粗铣：可以参考工艺手册，依据规定对应的余量为，取。（4）螺孔毛坯不冲孔且为实心确定切削用量及基本工时（机动时间）工序40：对平面进行铣削工作，满足各类标准机床：铣床X52K刀具：选用硬质合金材料即

32、面铣刀，材质：， ，。精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取，取铣削速度机床主轴转速：按照文献，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：取切削工时被切削层：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序90、100、110以底平面和2-14孔为基准，粗、精镗VII轴线方向47孔、32孔、粗、精镗III轴线方向47孔、32孔粗、精镗X轴线方向30孔、28孔、粗、精镗IV轴线方向35孔、32孔，粗、精镗V轴线方向52孔、47孔，粗、精镗IX轴线方向30孔、32孔镗刀材料：刀具：采取硬质合金镗刀机床：

33、采用镗床T68 = 1 * GB2 粗镗进给量：刀杆伸出取，切削深度为。因此确定进给量。切削速度：取。机床主轴转速：，按照文献3表3.141，取实际切削速度：工作台每分钟进给量： 被切削层：刀具切入： 刀具切出： 取行程次数：机动时间：精镗孔进给量：确定进给量切削速度：取机床主轴转速：，按照文献3表3.1441，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层：刀具切入：刀具切出： 取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时生成纲领及生产类型设年产量是10万件。本产品为设备常用零件的生产加工，所以设计中把 本零件定为大批量生产。 镗孔夹具设计 研究原始资料镗孔夹具使用途径是用于加工粗、精镗X轴线

34、方向28孔、30孔、粗、精镗IV轴线方向32孔、35孔，粗、精镗III轴线方向32孔、47孔、镗孔粗、精镗VII轴线方向32孔、47孔，粗、精镗IX轴线方向32孔、30孔、粗、精镗V轴线方向47孔、52孔等孔内孔夹具，在进行作业的过程中需确保其粗糙度符合规定，除此之外，两孔轴线间的公差也要保证在规定的范围内。寻找获得定位基准将有利于在技术方面得到保障，并且还应该将劳动强度的降低和劳动生产率的提高均考虑在内。设计要求在工件展开机械加工的过程中，从满足加工需求的角度出发应该先使得工具位于机床和道具中比较恰当的位置，且在整个加工过程中，该位置不将因外力的影响而发生变动，且在该过程中该位置并不受到外界

35、的影响而发生变化。所以，应该先将工件组装好，在此基础上来进行机械加工。机床夹具的组成 （1）夹紧装置 该装置主要功能是把机床的部件夹紧，使其在不会因为外力的影响从而脱离自身本来位置。（2）定位装置 该装置主要功能是保证部件能够位于其所应在的地方。（3）对刀或导向装置 该装置的主要功能是明确定位元件和刀之间的距离方位，判断其导向。（4）连接元件 该装置的主要功能是对机床上夹具的正确位置进行确定。（5）夹具体 该部件是机床夹具的基础零件，借助于该零件可以使得全部元件相连，从而形成整个夹具体。（6）其他元件或装置 该类装置主要是针对特别情况所设定的。按照要求，预定位装置是在大多数夹具上都会配置的，属

36、于常用性设备；部分夹具会有靠模装置和分度装置；吊装元件多数会配置在比较大规模的夹具上。在上述所有装置构成中，夹具体、夹紧装置和定位元件是较为根本的夹具部件。机床的类别目前市场上有很多种不同的夹具类型，因此可以从不同角度对其展开分类。依据夹具的特点差异，有可调夹具，专用夹具，通用夹具，拼装夹具。依据机床使用的差异特点，有自动线随行夹具，自动机床夹具，数控机床夹具，齿轮机床夹具，镗床夹具，砖床夹具，车床夹具等。夹具的组成(1) 定位元件 定位元件有支撑板，菱形销以及圆柱销，借助于上述元件可以使得对应的工件处在正确位置。(2) 夹紧装置 该装置的主要功能是借助于通过把部件夹紧的方式，使其在不会因为外

37、力的影响从而脱离自身本来位置。开口垫圈、螺母以及螺杆将发挥此效果。(3) 对刀或导向装置对刀或导向装置在功能方面主要针对刀具来判断和确定其所在位置和定位元件之间的相对距离。钻模板和钻套这两者共同构成了一个用以判断精确位置和相对距离的导向装置。塞尺和对刀块是对刀装置。 (4) 连接元件 连接元件在功能方面主要是对夹具位置进行确定和判断，安装基面为夹具体的底面，从而使得钻套的轴线和钻床工作台处于相互垂直的关系，并且使得后者和圆柱销的轴线处于相互平行的关系，所以，一定程度上夹具也和连接元件这两者之间的作用是互通的，可以替换使用。其中，定位键和过渡盘也算作是连接元件的一种形式表现。 (5) 夹具体 作

38、为根本性核心元件，从而借助于其作用完成所元件的连接。 (6) 其它装置或元件 在特殊需求情况下，所配置的部件。 夹具的分类和作用（1）按专业程度划分1）通用夹具通用夹具在部分情况下，功能上可用作对不同工件进行加工且已经标准化的夹具。比如，四爪单动卡盘和三爪卡盘，分度头、平口钳，上述工具均为技术性较强的规范企业批量化制造的，且当做配套工具以供使用。其存在的主要特点包括较低的生产效率和较广的适用性，所以在生产量较小的情况下应用比较广泛。2）专用夹具 相对于其他夹具而言，该类家具在设计方面主要依赖于已经规定好的工序程序，且存在下述几项关键性的鲜明特点。该类型的夹具在使用方面更加的方便，除此之外也具有

39、相对较为紧凑的结构特点。其鲜明的特征也会使得在实际生产过程中，产品的精度以及生产效率均会得到一定程度的改善。但是在实际制造过程中，所需要的设计成本也较高，以及对应的时间和周期也相对较长。因此一旦产品在该过程当中出现更改和变化时，夹具不能再满足活动需求从而会出现一定程度的浪费，因此该类夹具在大批量化的生产当中应用比较普遍。除此之外，在一些固定化的产产品当中也有所应用。3）通用可调夹具和成组夹具 相对于其他夹具而言，该类夹具拥有其自身独特的特点，即其还有的部分元件可以发生一定程度的调整以及更换，在此基础上，针对不同零件之间所存在的差异化需求来进行满足。即对与其功能接近的零件二者在使用方面有一定的替

40、代效果，还可以借助于进行重组加工从而起到夹具作用，因此将其称作重组夹具。通过对二者之间进行对比使得对应的加工对象具有不明确特点，但是其应用范围更加广泛。4）组合夹具 该类夹具主要依据加工需求，从而由提前制造完成的部件和元件进行组装所形成的夹具。该类夹具由特定厂家生产，具有较短的制造周期，较强的万能性，较灵活的多变性，且该元件可以得到反复利用，该类夹具在使用方面主要聚焦在小批量单件生产方面，除此之外，在一些新研发出来的产品的试验过程中也得到普遍使用。5）随行夹具 各类夹具在使用范围方面主要聚焦在自动线范畴中，且有较多的功能，既能够对工件起到夹持效果，除此之外，该夹具还可工件进行组装从而在此基础上

41、变得一体化，并主要围绕自动线移动方向能展开实际加工过程。（2）按使用的机床分类依据机床结构形式和工作特点二者之间所存在的的差异，在此基础上从而对夹具的结构也提出对应的要求。并且根据该种类的差异，则可以进行以下分类，包括齿轮机床夹具，车床夹具、磨床夹具，镗床夹具，钻床夹具以及其他种类的夹具等。 （3）按夹紧动力源分类依据夹紧过程中所需要的动力源的差异，则可以进行以下分类，包括真空夹具，手动夹具，磁力夹具，气动夹具，电动夹具，气液夹具液压夹具等。1）夹具所具有的功能可以将辅助时间进行缩短，从而使得劳动生产力得以提高。夹具在具体使用时一般包含下述两项过程：首先是在机床上，夹具自身能够进行一定程度的调

42、整以及安装工作，但上述过程在主要的实现方式方面主要依赖于其拥有的对刀块以及定向键，除此之外，还可以借助于正、式切等方法来实现，但该方法速度较为缓慢。2）可以使得夹具精度较为稳定，从而使得产品质量得到保障，在进行夹具加工过程中，刀具和工件二者之间的位置得到保障，且不受到外界因素和主观因素的影响，使得工件对应的精度更加稳定可靠。 3）对操作工人的要求更低且工人的劳动强度也会降低，大多数专用夹具在加工过程中，只需要人借助于手柄按钮即可对工件进行夹紧。在很大程度上，该种操作则有利于降低工人调整和寻找工件的难度和时间，或者根本不需要进行此类操作。因此，这部分专用夹具在一定程度上会使得工人的劳动强度和技术

43、要求均有所下降。依据夹紧所采取的关键性动力源特点，在此基础上可将其分为真空夹具，手动夹具，电磁力夹具，气动夹具，气液增力夹具，液压夹具等。工件的装夹方法主要存在下述两种方法：在工件进行实际装夹过程中，首先在方法的选择方面可以选用机床中的花盘，还可以借助于其中的工作台。在工件进行实际装夹过程中，其次在方法的选择方面，也可以直接在夹具上对工件进行安装。将上述两种方法进行相比，前者在使用方面一般具备更低的使用效率，因此在实际进行设计过程中，应该依据先前图纸规划要求，在此基础上，将工件所对应的尺寸以及主要的位置借助于划线的形式来进行明确，完成之后则可以进行装夹，即使用面分表以及划针将所规划的位置进行寻

44、找出来从而夹紧，一般在小批量和单件生产中应用比较普遍，当批量生产规模较大时则采取夹具装夹工件。采用夹具装夹工件存在下述几项优势：a、加工精度得到保障，加工质量得以稳定b、辅助时间得以缩短，劳动生产力得以提高c、该种形式之下为使得机床在对应的使用范围方面得到一定程度的扩大，而且还能够充分发挥一定的一机多能效果。d、这种设计情况下，因为使得工人劳动条件出现了一定程度的改善，而且生产成本得以降低在使用方面该种夹具对于技术没有严格的要求，所以应该从劳动强度降低以及劳动生产力提高角度出发，而不仅围绕精度进行考虑。 定位、夹紧方案的选择依据零件图能够看出：首先应该依次对底平面进行粗加工以及细加，在此基础上

45、展开正式的设计以及加工过程，针对该零件底部而言则应该进行这应该进行钻孔或者扩孔。在此基础上，可以采用的主要定位以及夹紧如下描述：关于该零件的定位主要模式，结合实际生产需求，则选用全用一面两销进行定位，除此之外，在工艺品的选择方面主要采取短圆柱销并且使用棱形销来进行定位，该种夹紧方式相对较为简单，并且借助于有较强通用性的移动压板来进行夹紧。为了保证定位误差在合理的范围之内，从而在定位方式的选择方面选用一面两销模式，所谓一面即指代底平面，各种定位具有较便捷的操作特点。切削力及夹紧力的计算镗刀材料：（硬质合金镗刀）刀具的几何参数： 由参考文献5查表可得：圆周切削分力公式： 式中 查5表得： 查5表

46、取 由表可得参数： 即：同理：径向切削分力公式 ： 式中参数： 即：轴向切削分力公式 ： 式中参数： 即：依据工件夹紧力以及切削力相互作用效果，在实际进行生产活动中，从而针对夹紧力就其所受到的最不利性的影响要素和状态进行寻找。在此基础上，依据静力平衡原理对从而理论夹紧力数值进行计算，在确保稳定和可靠的基础前提下，将之和安全系数相乘，从而作为实际所需要的夹紧力数值。即有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 所以有： 该孔采用中心轴作为设计基准，因此在定位计算方面采用回转面，来满足基准重合的原则。在参考文献的基础上，因为切削力和夹紧力二者之间呈现出完全相反的

47、方向，因此在实际加工活动中，上述两种力所对应的关系形式表现为F夹KF轴向力：F夹KF （N）扭距：Nm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数实际所需夹紧力：由参考文献16机床夹具设计手册表得： 安全系数K可按下式计算，由式（2.5）有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献16机床夹具设计手册表 可得： 所以 通过计算可以看到实际所需要的夹紧力较小，因此为了夹具具备便捷的操作和简单的结构等特点，从而选取螺旋夹紧机构。通过计算可以看到实际所需要的夹紧力较小，因此为了夹具具备便捷的操作和简单的结构等特点，从而选取手动螺旋夹紧机构，夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应该面向定位基面。夹紧力的

48、方向应该尽量和工件重力与切削力方向保持一致性。夹紧力作用点的选择夹紧力的作用点应该处于元件的可承受范围之内。夹紧力的作用点应该处于具有较好刚性的部位上，从而减少工件变形使得其精度发生改变。c. 夹紧力的作用点应该和加工表面尽量接近。(3)夹紧力大小的估算结合相关理论并在此基础上对夹紧力取值进行确定，即在设计过程中，关于工件所承受的重力，惯性力等物理力在内的多种力学知识均需要对有详细了解和掌握，则结合各个力和加减力之间的相互作用从而展开计算。实际设计过程中，夹紧力的选择还与夹紧机构的传递效率以及工艺系统的刚性存在关系。除此之外，在整个工艺设计过程中，夹紧力的大小也会发生着一定程度的改变，所以对夹

49、紧力展开计算属于较为复杂性的问题，因此只能进行一定程度的粗略估算。估算方法如下所示：首先应该将最不有利的瞬时状态寻找出来，从而对该状态下所对应的夹件进行估算，其次，将力系中次要因素的影响进行忽略且只考虑主要因素。估算的步骤：a.应该先建立关于最大切削力FP和夹紧力FJ二者之间的静态平衡方程即有：FJ理= (FP)。b.从而对实际所需的夹紧力进行计算，并将安全因素考虑在内，FJ需=KFJ理。c.对照标准，在此基础上结合实际生产需要并夹紧机构的夹紧力FJ与前者是否将一致进而展开分析：FJFJ需。夹紧装置以及定位装置1 2夹具中的装夹主要由夹紧和定位两项过程组成，上述研究中关于定位问题已经进行论述，

50、主要目的是为了保证在定位过程当中的精度和方法有所提升。若在完成定位的基础上还无法实现完全加工，还需要在对应的夹具上设置一定的夹紧装置对工件进行施压，才能使该工件完成整体任务。夹紧装置在设备当中的主要功能为，在实际加工生产以及定位过程中，该装备可以促使工件准确的到达其规范位置，在重力、切削力等在内的多种物理力的相互作用下仍然不发生位置方面的震动或者一定的移动现象，从而使得在整个生产期间，工作人员的安全和产品的质量均获得一定程度的保障。在一些时刻下，定位和夹紧过程同时进行来对工件的定位的程度进行纠正。一般的夹紧装置，在原始作用力的产生方面主要借助于动力源。在接受和传递原始力作用之后，夹紧机构会产生

51、夹紧力，从而完成对应的夹紧任务。在该过程当中将包含夹紧元件和中间递力结构。在加工时期，对于切削量、生产批量以及机床的性能三项性能进行综合性以及深思熟虑之后，在此基础上，本文将采用手动夹紧方式。和斜契在实现夹紧方面所采用的手段具有一定的相似性，螺旋夹紧机构属于另外一种形式，既借助于螺旋杆来对元件进行夹紧。除此之外，还可以和其他机构或者元件进行组合，从而完成夹紧工作，该类机构是夹紧结构中使用较为普遍的一种。在螺旋夹紧机构中，其中的螺旋在操作过程当中等同于将契缠绕在对应的圆柱体。即二者之间存在着相似的操作原理，换言之，前面在发生位移的整个过程中会形成一定的压力，从而促使工件发生一定程度的夹紧，不过该

52、处主要借助于转动螺旋，除此之外，借助于斜契高度的不断更改，从而使得该项工作得以完成。具有典型性和代表性的螺旋夹紧机构一般具有以下几项特点：首先是该类机构拥有相对比较简单的基础结构；其次是该类机构总体所拥有的魄力比相比之下更大；接着是该类机构总体所拥有的自锁性能相比之下更好；（4）再者是该类机构总体所拥有的行程将不受到多项条件的约束和限制；（5）最后是该类机构总体所拥有的夹紧动作呈现出缓慢的特点。夹紧装置在类别方面主要涵盖下述几项，分别为夹紧装置，中间传动装置以及力元装置，本篇文章在实际加工和设计活动中所采用的夹套，则是将前两种装置进行功能上的融合，其中借助于机动夹紧作为力源，并且采用螺栓夹对移

53、动压板进行夹紧，达到定心和夹紧作用。借助于定位系统定位，从而使得工件在绕Z轴旋转时受到限制，借助于螺栓旋将移动样板间夹紧，从而达到加紧要求。在该过程当中，移动压板所采用的定心装置主要为移动压板，该压板和工件外圆弧面相一致。借助于精准的圆弧定位可以实现定心要求。该类型的移动压板调整方面较为简单且制作较为便捷。将螺栓进行松紧来完成压板的前后移动，从而进行压紧并对空间的定心进行实现，使其中心位置处在规定地方。通过查阅文献51226对于罗全在加紧时所对应的夹紧力，可以依据下述公式展开计算，则有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构， 由上述计算易得： 通过计算可以知

54、道，所以所需要的夹紧力其实很小，在对夹具展开的设计中，只要使其拥有较为简单的结构，还要保证在操作起来较为简便。基于此，在本次设计中不要选用手动螺旋夹紧机构。误差分析与计算从夹具定位的角度出发，在实际加工生产中，夹具应该实施一面两销对自身进行有效定位，且从与工序的加工要求相一致的角度出发，和规定尺寸公差相比，工序中所出现的误差加起来应该低于前者。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献5可得： = 1 * GB2 两定位销的定位误差 ： 其中：， 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：通过上述分析

55、可以发现，文中所设计的夹具能够和零件精度要求相一致。夹具设计及操作的简要说明综上所述，从提高生产力的角度出发，在该夹具设计过程中主要采取手动夹紧方式。然而在松开和夹紧过程当中比较费力和费时。因此在经过认真的分析和对比之后，所选取的该类的夹具机构相比之下通用型较强、还包括较可靠的夹紧性以及较简单的结构，因此获得广泛使用。除此之外，夹具会存在制造误差，因此使得工作过程会出现一定的磨损。当零件的尺寸发生变化时，则对夹紧的可靠性和定位均会产生影响。因此需要进行定时换定位销，并且根据实际情况来进行换起和调整。 铣面夹具设计 机床夹具概述 围绕工件展开的机械加工时，从满足加工需求的角度出发应该先使机床和道

56、具二者均位于适当和规定的位置，并且在进行实际加工活动中，两者之间的位置不受到外力的干扰和影响，还要保证不能发生位置移动。所以，在对其展开实际加工时，就应该对整个工件借助于夹具从而起到一定的固定和保护作用。机床夹主要有以下所有的装置来组成：（1）定位装置 该装置主要功能是把机床的部件夹紧，使其在不会因为外力的影响从而脱离自身本来位置。（2）夹紧装置 该装置主要功能是把机床的部件夹紧，使其切削力等在内的多个物理力的力的作用形式之下仍然不脱离之前规定的和适当的位置。（3）对刀装置 通过和相对定位元件两者之间就其位置的准确性和规定化是否得到满足的情况最近确定。（4）连接元件 该装置的主要功能是对机床上

57、夹具的正确位置进行确定。（5）夹具体 该部件是机床夹具的基础零件，借助于该零件可以使得全部元件相连，从而形成整个夹具体。（6）其他元件或装置 该类装置主要是针对特别情况所设定的。按照要求，预定位装置是在大多数夹具上都会配置的，属于常用性设备；部分夹具会有靠模装置和分度装置；吊装元件多数会配置在比较大规模的夹具上。在上述所有装置构成中，夹具体、夹紧装置和定位元件是较为根本的夹具部件。机床的类别：目前市场上有很多种不同的夹具类型，因此可以从不同角度对其展开分类。依据夹具的特点差异，有可调夹具，专用夹具，通用夹具，拼装夹具。根据机床具体的使用情况，在此基础上可分为自动线随行、自动机床、数控机床、齿轮

58、机床、镗床、钻床、铣床、车床在内的多种夹具，除此之外，还涵盖其他种类的机床夹具。依据夹紧所采取的关键性动力源特点，在此基础上可将其分为真空夹具，手动夹具，电磁力夹具，气动夹具，气液增力夹具，液压夹具等。工件的装夹方法：主要为下述两种手段：关于工件的装夹手段，则可以将在机床的花盘中以及对应的工作台上进行装夹在工件进行实际装夹过程中，其次在方法的选择方面，也可以直接在夹具上对工件进行安装。将上述两种方法进行相比，前者在使用方面一般具备更低的使用效率，因此在实际进行设计过程中，应该依据先前图纸规划要求，在此基础上，将工件所对应的尺寸以及主要的位置借助于划线的形式来进行明确，完成之后则可以进行装夹，即

59、使用面分表以及划针将所规划的位置进行寻找出来从而夹紧，一般在小批量和单件生产中应用比较普遍，当批量生产规模较大时则采取夹具装夹工件。采用夹具装夹工件存在下述几项优势：a、加工精度得到保障，加工质量得以稳定b、辅助时间得以缩短，劳动生产力得以提高c、机床使用范围得以扩大，在此基础上将会发挥和实现对应的一机多能效果。d、该工件在加工过程中将会使得工人的劳动条件出现一定程度的改善，除此之外，夹具装夹工件还能够使得对应的生产成本得到一定程度的降低，。工件在夹具中的定位：（1）工件的定位的基本原理1）六点定则在夹具中工件所对应的位置在确定方面，该过程主要借助于其拥有的6个自由度，并且依据6个支撑且在分布

60、位置方面具有一定的合理特点，在此基础上，所对应的法则即为“六点定位原则”。工件在进行定位的整个过程中，均需要遵循该项法则，可以看出该项法则已具有基本特点。生产活动中，一般拥有特定形状几何物体在功能作用方面往往充当着支撑点角色，从而实现对工件自由度的限制效果，与此相关的几何物体就是所谓的定位元件。2）限制工件自由度与加工要求的关系工件在进行定位的整个过程中，对于所有在加工过程中所产生影响的关键角度，就应该给予限制；若干自由度对加工过程进度没有影响，都可以依据实际情况来对其自由度的限制与否进行判断。一般在设计时，工件所拥有的6个自由度均受到限制的情况下，所对应的定位则为完全定位。若工件限制的自由度