螺套机械加工工艺及夹具设计说明书

常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作者：学号：系部：专业：题目：指导者：评阅者：2017年10月

毕业论文中文摘要由于是大批量生产，为了提高劳动效率，保证加工质量，降低劳动强度，所以需要设计专用夹具。螺套零件的夹具设计主要是由零件加工工艺设计，工序设计和其机床专用夹具设计组成。加工工艺设计主要对零件的作用和零件的工艺分析，设计出其毛坯结构。再由其基面粗基准和精基准的选择来制定出工艺路线，从而确定零件机械加工余量及工序尺寸和切削用量及基本工时。最后进行零件专用夹具，基准的选择和工作原理，从而确定定位元件、夹紧元件、机床连接部分和夹具体来设计出夹具。本文主要围绕螺套夹具设计为中心，在分析生产零件的基础上设计制造工艺，针对方套的加工工艺确定夹具设计方案。在设计合理，符合工程实际的基础上，设计了一套车左右两端内孔的夹具，并绘制夹具装配图及零件图。关键词：螺套；加工工艺；夹具；夹紧目录TOC\o"1-3"\h\u17191引言 1187881.1概述 195961.2夹具的研究意义 187151.3夹具的相关研究现况 2169691.3.1机床夹具的现状 216661.3.2现代机床夹具的发展方向 3108891.4本课题的主要研究内容 3195852零件分析 535822.1零件的生产类型及生产纲领 567302.2零件作用分析 5282422.3零件的工艺分析 515072.4毛坯的确定 6186603机械加工工艺规程设计 8216863.1基面的选择 874083.2制订工艺路线 86703.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 9210423.4确定切削用量及基本工时 9282994夹具设计 1844664.1定位基准的选择 18136554.2夹具工作原理 1916774.2切削力及夹紧力的计算 19297404.2.1夹紧力方向的确定 20327024.2.2夹紧力作用点的选择 20141204.2.3夹紧力计算 2015411结论 2115916致谢 223113参考文献 23

1引言1.1概述机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。[2]螺套的加工工艺规程及其钻孔夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。1.2夹具的研究意义随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业逐渐向成熟化发展。在整个机械工业中，设计在其中占有的地位日益显现出来。工业设计主要包括三个方面的内容。第一是产品设计,第二是与产品有关的视觉传达设计，如产品的包装、商业广告等平面设计。第三是由产品设计扩展的环境设计。如产品的展示与陈列，商品橱窗设计以及室内设计等。

产品设计作为工业设计的核心，它涉及的面广，从人们的衣食住行，到社会的各行各业，产品设计无时不有，无时不在。产品设计的对象既包括一般的日用生活制品，也包括工业生产的机床，加工工具；既包括家用小电器产品，也包括专业的仪器，仪表；既包括私有的自行车，摩托车，也包括大型的汽车，飞机等交通工具；“从口红到宇宙飞船”都是属于产品的设计的范畴。[1]本论文主要针对加工工具设计，在一定范围内又称“加工辅助设计”，即机床夹具体的设计。

机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。而深入生产实际调查研究中，应当掌握下面的一些资料：

(1)工件图纸；详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面是技术要求，该件在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。

(2)工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。

(3)生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。

(4)制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。工厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。[3]

夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。[6]1.3夹具的相关研究现况夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.3.1机床夹具的现状

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。

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。1.3.2现代机床夹具的发展方向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）夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，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、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。1.4本课题的主要研究内容本文在分析生产零件、确定毛坯、选择基面的基础上设计了加工螺套两端内孔的夹具的设计。本次毕业设计的主要研究内容包括以下几个方面：（1）对所给零件进行工艺分析，并建立该零件三维模型，和零件二维图。（2）所给零件的工艺分析，计算、编写加工工艺。（3）绘制各夹具的装配图及部分零件图；要求各夹具设计合理，符合工程实际。（4）撰写毕业论文和机械加工过程工艺卡片。2零件分析2.1零件的生产类型及生产纲领生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在本次毕业设计题目中，已知该零件的生产类型为大批生产。根据螺套廓尺寸大小可知，该零件属于轻型零件。2.2零件作用分析本次毕业设计题目的零件是螺套，从零件图2.1可知，零件一端Ø19，和零件外表面都有装配尺寸要求，所以在使用过程中是与其他物体装配使用。零件的一端有内螺纹，是用于与其他零件外螺纹配合，该零件起链接作用，所以要求有一定精度要求及适当刚度与强度，材料为45钢，硬度选用55～58HRC。中间一端Ø12的孔没用装配要求。图2.1零件图2.3零件的工艺分析工艺分析的目的，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。分析螺套零件的结构特点，我们不难发现选用零件外边面作为基准，这样对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证，能够较好的加工出零件。螺套三维图如图2.2所示图2.2零件三维图2.4毛坯的确定零件最常用的毛坯有铸件、锻件、焊接件和型材、管材，毛坯选择的主要依据是零件材料、结构特点、性能要求、尺寸大小和生产类型。选择毛坯应考虑的因素：1.零件力学性能要求相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。铸铁件的强度，按离心浇注、压力浇筑、金属性浇筑、砂型浇注依次递减；钢质零件的锻造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。2.零件结构形状和外廓尺寸直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件。形状复杂、力学性能要求不高的零件可采用铸钢件。形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造。尺寸较大的毛坯，不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造。外形复杂的小零件宜采用精密铸造方法。3.生产纲领和批量生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方法，生产纲领小时，宜采用设备投资小的毛坯制造方法。根据以上因素，由于零件轮廓尺寸不大，形状比较规则，且为大批量生产加工时切除的材料不多，从经济成本考虑。Ø24的外圆面，查《机械制造工艺与机床夹具设计指导》，表3-2得单边余量Z=1.5m，所以决定采用外径为Ø27mm，内径为Ø12mm的管材，加工时依次切断成所需的长度尺寸。

3机械加工工艺规程设计3.1基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择正确、合理，可以保证加工质量，提高生产率。否则会使加工过程出现许多问题，甚至造成零件大批量产生废品，使生产无法进行。粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，螺套形状比较规则，所以粗基准比较容易选择。选择管材外圆面作为粗基准。（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。工件被夹具夹紧，限制六个自由度，实现完全定位对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。3.2制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一表3.1工艺路线11毛坯管材2车粗车，半精车Ø24外圆3车半精车左、右端Ø22外圆凸台4车粗车，半精车，精车Ø19孔5车切断管材6车粗车，半精车，精车左端Φ16.5螺纹底孔7车 车M18内螺纹8磨钳工去毛刺9检验检验10入库入库方案二表3.2工艺路线21毛坯管材2车粗车，半精车Ø24外圆3车切断管材4车半精车右端Ø22外圆凸台5车粗车，半精车，精车Ø19孔6车半精车左端Ø22外圆凸台7车粗车，半精车，精车左端Φ16.5螺纹底孔8车车M18内螺纹9磨钳工去毛刺10检验检验11入库入库分析上述方案，方案一中虽然工序集中，减少了来回装夹的次数，但是采用的基准不合适。不利于提高加工精度及生产率，方案二比方案一工序提高零件加工精度，所以确定采用方案二。3.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工步如下：1.两端Ø24的外圆面查《机械制造工艺与机床夹具设计指导》，表3-2得，单边余量Z=1.5mm2.左右两端一个M18螺纹孔和Ø19内孔的内圆面查《机械制造工艺与机床夹具设计指导》，表3-2得，单边余量Z=1.5mm在此处，管材内径为12mm，所留加工余量足够。3.4确定切削用量及基本工时工序2：粗车，半精车Ø24外圆工步一：粗车Φ24外圆工件材料；45#钢。机床：CA6140卧式车床刀具；硬质合金车刀1）车削深度，因为后面还有半精加工，精加工，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）根据《机械加工工艺手册》经常取0.3mm/r-0.6mm/r，按照车床说明书取f=0.5mm/r。3）选择车刀磨钝标准及寿命根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，车刀寿命4）确定切削速度根据表1.10（切削用量简明手册），切削速度5）计算工时工步二：半精车Φ24外圆机床：CA6140卧式车床刀具；硬质合金车刀1）决定切削深度2）决定进给量根据《机械加工工艺手册》经常取0.3mm/r-0.6mm/r，按照车床说明书取f=0.5mm/r。3）选择车刀磨钝标准及寿命根据表1.9,选择车刀后刀面最大磨损量为0.4mm，刀具寿命T=60min。4）确定切削速度根据表1.10，，切削速度的修正系数均为1，故。5）计算工时工序3：切断管材机床：CA6140卧式车床刀具；车刀切削用量；一般在棒料或者管材切断的时候，工人师傅在手摇的基础完成的，由于切削深度ap=（24-12）/2=6mm，选择主切削刃宽度大的车刀，此处所用时间很短忽略不计。工序4：半精车右端Ø22外圆凸台机床：CA6140卧式车床刀具；硬质合金车刀1）车削深度，此前在加工外圆的基础上已经加工好Ø24的外圆，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。查《切削手册》表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度按《切削手册》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*24*475/1000=35.79m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定ap=1.0mm，Vc=35.79m/min，fz=0.16mm/z。6）计算工时tm＝L/Vf=12+0.8/160=0.08min。工序5：粗车、半精车、精车Ø19内孔工步一：粗车Φ19内孔机床：CA6140卧式车床刀具；硬质合金车刀1）车削深度，因为后面还有半精加工，精加工，故可以选择ap=3.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。查《切削手册》表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度按《切削手册》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*12*475/1000=17.89m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定ap=1.0mm，Vc=17.89m/min，fz=0.16mm/z。6）计算工时tm＝L/Vf=(12+1)/56=0.23min。工步二：半精车Φ19内孔机床：CA6140卧式车床刀具；硬质合金外圆车刀1）车削深度，因为后面还有精加工，故可以选择ap=0.4mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。查《切削手册》表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度按《切削手册》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*12*475/1000=17.89m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定ap=0.4mm，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）计算工时tm＝L/Vf=(12+0.3)/58=0.21min。工步三：精车Φ19内孔机床：CA6140卧式车床刀具；硬质合金外圆车刀1）车削深度，精加工常取0.1-0.3mm，故可以选择ap=0.1mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。查《切削手册》表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度按《切削手册》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床参数，选择nc=620r/min,Vfc=620mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*12*620/1000=23.36m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=620/(300*10)=0.26mm/z。5)校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。6）计算工时tm＝L/Vf=(12+0.1)/620=0.19min。工序6：半精车左端Ø22凸台机床：CA6140卧式车床刀具；硬质合金车刀1）车削深度，此前在加工外圆的基础上已经精车Ø24的外圆，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）根据《机械加工工艺手册》取f=0.1mm/r3）查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。查《切削手册》表3.8，寿命T=180min4）计算切削速度按《切削手册》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*24*475/1000=35.79m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定ap=1.0mm，Vc=35.79m/min，fz=0.16mm/z。6）计算基本工时tm＝L/Vf=12+0.8/160=0.08min。工序7：粗车、半精车、精车左端Φ16.5螺纹底孔工步一：粗车左端Φ16.5螺纹底孔1)切削深度因为后面还有半精加工，精加工，故可以选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=0.1mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以：1.440.81.040.810.97=26m/min4)确定机床主轴转速ns==690r/min与690r/min相近的机床转速为720r/min。现选取=720r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1，tm＝L/Vf=12+1/72=0.18min。工步二：半精车左端Φ16.5螺纹底孔1)切削深度因为后面还有半精加工，精加工，故可以选择ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=0.1mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=53m/min4)确定机床主轴转速ns==735r/min与735r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。tm＝L/Vf=12+0.5/75=0.16min。工步三：精车左端Φ16.5螺纹底孔1)切削深度精加工常取0.1-0.3，故可以选择ap=0.25mm，一次走刀即可完成所需长度。2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=0.1mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以：1.440.81.040.810.97=63m/min4)确定机床主轴转速ns==780r/min，现选取=780r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。tm＝L/Vf=12+0.2/78=0.14min。工序8：车M18X1.5-7H的螺纹机床：CA6140卧式车床刀具；挑丝刀1)切削深度单边余量为Z=0.75mm一次切除。2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=96m/min4)确定机床主轴转速ns==427.2r/min与427.2r/min相近的机床转速为475r/min。现选取=475r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。t=;其中l=12mm;=0.75mm;t===0.2min

4夹具设计在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品；可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。按夹具的应用范围分类有：通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具；按夹具上的动力源分类有：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、切削力及离心力夹具。在加工的零件图上公差要求可知，在加工零件左右两端内孔时，其同轴度要求非常高，达到一丝，普通车床的三爪卡盘显然无法满足其要求。因为零件生产是大批量生产同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。所以必须设计一套工装夹具保证达到其精度要求。4.1定位基准的选择在分析零件结构特点、尺寸精度、形位精度、配合关系等因素的基础上，根据六点定位原则，结合实际、加工精度的要求，来确定定位方案。在进行车左右两端内孔时，Ø24外圆已经加工出。因此工件选用零件外圆为定位基准。定位基准如图4.1所示图4.1定位基准4.2夹具工作原理本夹具设计的灵感来源于机械加工中的通用夹具——三爪卡盘，由于零件同轴度要求，三爪卡盘无法保证轴线精度。所以设计本夹具，同样像三爪卡盘一样满足“六点定位”原理的要求，用于大批量的生产，保证零件精度要求。本夹具用于加工螺套两端的内孔，工件以外圆在夹具体1上定位，转动螺母2，经套圈3，滚针4，使夹具体前端的薄壁均匀变形，定心夹紧工作。滚针的轴线相对夹具体的轴线有1度的斜角，在其滚动时，可使夹具体的薄壁处变形。定位精度高。夹具如图4.2所示图4.2车两端内孔夹具4.2切削力及夹紧力的计算确定夹紧力就是确定夹紧力的大小、方向和作同点。在确定夹紧力的三要素时要分析工件的结构特点、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情况，而且必须考虑定位装置的结构形式和布置方式。[6]夹紧力的三要素对夹紧结构的设计起着决定性的作用。只有夹紧力的作用点分布合理，大小适当，方向正确才能获得良好的效益。4.2.1夹紧力方向的确定（1）夹紧力方向应垂直于主要定位基准面。（2）夹紧力的方向最好与切削力、工件重力方向一致。4.2.2夹紧力作用点的选择（1）应能够保持工件定位稳定可靠，在夹紧过程中不会引起工件产生位移或偏转。（2）应尽量避免或减少工件的夹紧变形。（3）夹紧力作用点应尽量靠近加工部位。4.2.3夹紧力计算计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在车削加工过程中切削力为圆周切削分力，因此，在计算夹紧力时可以不计算径向切削分力和轴向切削分力。为保证夹紧可靠，应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力。即：，即：，其中，查《机床夹具设计手册》表1-2-1得：；；1.15；；；；，所以=2.691。查《机床夹具设计手册》表1-2-7得：，表1-2-8得，其中，查《机床夹具设计手册》表1-2-1得：；；；；，所以=1.9。所以因此，实际所需要的夹紧力为。结论本设计中是对螺套零件加工工艺的编制和专用夹具的设计，使对零件的加工过程和夹具的设计有进一步的提高。在这次的设计中也遇到了不少的问题，如在编写加工工艺时，对所需加工面的先后顺序编排，对零件的加工精度和劳动生产率都有相当大的影响。在对某几个工序进行专用夹具设计时，对零件的定位面的选择，采用什么方式定位，夹紧方式及夹紧力方向的确定等等都存在问题。这些问题都直接影响到零件的加工精度和劳动生产率，为达到零件能在保证精度的前提下进行加工，而且方便快速，以提高劳动生产率，降低成本的目的。通过不懈努力和指导老师的精心指导下，针对这些问题查阅了大量的相关资料。最后，将这些问题一一解决，并设计了加工两端内孔的专用夹具。它的夹紧原理类似于三爪卡盘，但是比三