TL6型弹性套柱销联轴器零件工艺规程及加工轴孔液动夹具设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
型弹性套柱销联轴器零件工艺规程及加工
CAD图纸说明书】
TL6型弹性套柱销联轴器零件工艺规程
加工轴孔液动夹具
CAD图纸设计
型弹性套柱销联轴器零件工艺规程及加工轴孔
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目录目录1 引言.2第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定.31.1 零件的作用 .31.2 零件的工艺分析 .31.3 零件的生产类型 .3第二章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 .52.1 选择毛坯 .52.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 .52.3 设计毛坯图 .6第三章 选择加工方法，制定工艺路线.73.1 定位基准的选择 .73.2 零件表面加工方法的选择 .73.3 制定工艺路线 .73.4 工序设计 .8第四章 确定切削用量及基本时间.154.1 工序切削用量的及基本时间的确定 .154.2 工序切削用量的及基本时间的确定 .194.3 工序切削用量及基本时间的确定 .204.4 工序切削用量及基本时间的确定 .224.5 工序切削用量及基本时间的确定 .224.6 工序切削用量及基本时间的确定 .25第五章 夹具设计.265.1 问题提出 .265.2 定位基准的选择 .265.3 夹具的设计 .265.4 切削力及夹紧力计算 .31 1 引言飞梭弹指度，四年的大学生活接近尾声时，我们进行了为期近四个月的毕业设计。毕业设计是对大学四年来我们所学到的基础知识和专业知识的一次系统性的总结与综合运用，同时也是培养我们分析问题和解决问题能力的良好的机会，而且毕业设计也是大学教学的最后一个重要环节。因此，认真踏实地做好这次毕业设计不仅意味着我们能否顺利毕业，而且对今后我们走上工作岗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意义。另外，毕业设计还可以培养我们独立思考，开发思维和协调工作的能力，这对今后踏入社会以后能否尽快地适应社会也有很大的帮助。机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。这是因为工业、农业、国防和科学技术的现代化程度，都会通过机械工业的发展程度反映出来。人们之所以要广泛使用机器，是由于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品的质量，特别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备和促进技术改造的重要任务，在现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。所以通过大量设计制造和广泛使用各种各样先进的机器，就能大大加强和促进国民经济发展的力度，加速我国的社会主义现代化建设。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。我们这些即将大学毕业的机械工程及自动化专业的学生，要进行对本专业所学习的知识进行综合的运用和掌握，为此我们要进行毕业设计，要自己动手进行思考问题，为社会主义现代化建设的发展贡献力量，也要从此迈出展现自己价值的第一步。 通过到的实际学习，大量资料的查阅，老师的指导下完成这次设计任务，根据生产的要求，设所用机床是加工中心。本次设计要求是单班制年产 2000 件；夹具设计须定位准确，夹紧可靠。以及节约劳动力，节约生产成本，提高生产的效率。但由于本人的水平有限，结合生产实际应用设备的能力有限，故没有能够做到很详细的设计，而且还有许多地方有待改进，请老师给以指导和批评。第一章第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定零件的工艺分析及生产类型的确定1.1 零件的作用题目给定的是 TL6 弹性套联轴器，它主要用于轴与轴之间的连接，以传递动力和转矩。由于弹性套易发生弹性变形及其外径与圆柱孔为间隙配合，因而使联轴器具有补偿两轴相对位移和减震缓冲的功能。且不用设置中榫机构，以免丧失补偿相对位移的能力。1.1.1 主主动动端端中心有长 L=84mm 直径为 40mm 的孔，它与轴为间隙配合，用 A 型键固064. 0025. 0定连接，起传递扭矩的作用；零件四周上有 8 个 12.812 的圆锥孔，起固定连接作用。1.1.2 从从动动端端同上中心也有直径为 40mm 而长 L=112mm 的孔，同样它与轴也为间隙配064. 0025. 0合，用 A 型键固定连接，起传递扭矩的作用；零件四周上有 8 个 28mm 孔，它主要是用于装弹性套。1.2 零件的工艺分析以上两种零件属盘套类回转体零件，它的加工表面需要切削加工，各表面的加工精度和表面粗造度都不难获得，零件的工艺性较好。1.3 零件的生产类型 依设计题目知：Q=2000 套/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率 和废品率 分别取为 10%和 1%。代人公式：N=Qn(1+)（1+） ，得该零件的生产纲领N=20001(1+10%)（1+1%）=2222 套/年参考表 3-1,确定为成批生产中的中批生产。 年产量为 2222(件/年)，现通过计算, 生产纲领对工厂的生产过程和生产组织有着决定性的作用，包括各工作点的专业化程度，加工方法，加工工艺设备和工装等。同一种产品，生产纲领不同也会有完全不同的生产过程和专业化程度，即有着完全不同的生产组织类型3。根据生产专业化程度的不同，生产组织类型可分为单件生产，成批生产，和大量生产三种，其中成批生产可分为大批生产，中批生产和小批生产，下表 1 是各种生产组织管理类型的划分，从工艺特点上看单件生产与小批生产相近，大批生产和大量生产相近，因此在生产中一般按单件小批，中批，大批大量生产来划分生产类型，这三种类型有着各自的工艺特点,如表 1。表 1 生产组织管理类型的划分 零件年生产类型（件/年） 生产类型重型机械中型机械轻型机械单件生产520100小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500030000大量生产1000500050000所以综上所述，根据生产类型和生产纲领的关系，可以确定该产品的生产类型为中批量生产4。参考文献1P 表 23 可知：8（1）毛坯的制造方式及加工余量部分铸件用金属模，部分锻件用模锻；毛坯精度中等，加工余量中等。（2）机床设备及其布置形式采用部分通用机床和部分高生产率机床；机床按加工零件类别分工段排列布置。（3）夹具广泛使用夹具，部分靠划线到达加工精度。第二章第二章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1 选择毛坯 参考文献3P表 8-8，该零件材料选 30CrMnSi 钢。由于该零件年产量为1202222 套，属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属模机器造型。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。2.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差参考文献1第五章第一节，钢质金属模铸件的公差及机械加工余量按GB/T 64141999 确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素（1） 铸件公差等级 CT 由表 5-1，选 CT 为 10。（2） 求最大轮廓尺寸 据两张零件图可知，两零件最大轮廓尺寸均为160mm。（3） 求铸件的尺寸公差 由表 5-3 查得 28mm 的尺寸公差为 2.6mm; 40mm 尺寸公差为 2.6mm；71mm 尺寸公差为 3.2mm；80mm 的尺寸公差为064. 0025. 03.2mm;160mm 的尺寸公差为 3.6mm。（4） 求机械的加工余量等级 由表 5-5，铸造方法为砂型铸造的金属模铸造，材料为 30CrMnSi 钢，得机械加工余量等级范围为 E-H 级，取为 F 级（5） 求 RMA(要求的机械加工余量) 对所有加工表面取同一数值，由于最大轮廓尺寸为 160mm,由表 5-4,F 级的加工余量等级取 RMA 为 1.5mm；两端面的机械加工余量均取为 2mm。（6） 求毛坯的基本尺寸 销孔、键槽的尺寸太小，应铸成实心。1 28mm 的销孔属内孔加工，应由 5-3 求出，2即：R=F-2RMA-CT/2=28-21.5-2.6/2=23.7mm 40mm 也属内孔加工，公式同上，3064. 0025. 0即：R=F-2RMA-CT/2=40-21.5-2.6/2=35.7mm 71 的外圆，应由式 5-2 求出，4 即：R=F+2RMA+CT/2=71+21.5+3.2=75.6mm 80 的外圆，公式同上，5即：R=F+2RMA+CT/2=80+21.5+3.2/2=84.6mm 160 的外圆，公式同上，6即：R=F+2RMA+CT/2=160+21.5+3.6/2=164.8mm综上所述，确定毛坯尺寸见表 2-1。 表 2-1 联轴器毛坯（铸件）尺寸 /mm零件尺寸单面加工 余 量铸件尺寸零件尺寸单面加工 余 量铸件尺寸1601.5164.828 2 30 80 1.5 84.6 40 2 及 2 44 71 1.5 75.6 62 2 6440064. 0025. 0 1.535.7 70 2 及 2 7428 1.5 23.7 112 2 及 2 116（7）确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差参考文献1P表 5-3 查得。本零件毛坯尺寸允许偏差120见表 2-2。 表 2-2 联轴器毛坯（铸件）尺寸允许偏差 /mm铸件尺寸 偏差 铸件尺寸 偏差 164.8 1 30 1.3 84.6 0.8 44 0.65 75.6 0.8 64 0.8 35.7 0.65 74 0.8 23.7 0.6 116 0.9（8） 表面粗糙度 由零件图知，40mm 的孔为 Ra1.6um；12.812064. 0025. 0的圆锥孔为 Ra3.2um；28 的孔为 Ra6.3；50 的孔用不去材料的方法获得表面。2.3 设计毛坯图 （1） 确定圆角半径 铸件的圆角半径参考文献4P表 1-38 确定，主动端:2050 的内孔处 R 取为 5mm;84.6mm164.8mm 处 R 取为 10mm。从动端：75.6mm164.8mm 处 R 取为 5mm。 （2） 铸造斜度：参考文献4P表 1-37 铸造斜度可取为：=，铸造角20hb101度 为 530。 （3） 确定分模位置：由于毛坯是 h970Mps,HBS277、b、v=24m/min 时，P。2pamm0.75/fmm rKWc4 . 1查参考文献7表 1.28 切削功率的修正系数1.08，0.78，1.13，0.8，0.65，故实r ck Pk0 cccr PMPKPkkkcTPkcSPkctPk际切削时的功率为 P =0.7KW。c根据参考文献7表 1.30，当 n=46r/min 时，机床主轴允许功率。5.9EPkw1000MPs 的合金钢，切削速度=97m/min。1.4pamm0.38/fmm r切削速度的修正系数查参考文献7表 1.28 得：，其余0.81,1.15rK vTvkk的修正系数均为 1，故：V=970.811.15=90.4m/min=178r/min5 .16114. 34 .901000d1000vn查参考文献6表 4.2-8 选择 C620-1 机床的转速为： n=185r/min=3.08r/s则实际切削速度 v=1.56m/s半精加工，机床功率也可不校验。最后确定的切削用量为：=0.75mm, f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。pa确定半精车主动端端面的切削用量。采用车外圆 160mm 相同的刀具加2工，切削用量为：,f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。mmap7 . 0确定半精车从动端外圆 71mm 的切削用量。采用车外圆 160mm 相3019. 0同的刀具加工，切削用量为：，f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, mmap5 . 021v=1.56m/s=93.6m/min。确定半精车从动端端面的切削用量。采用车外圆 160mm 相同的刀具加4工，切削用量为：，f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。mmap7 . 0确定半精镗孔 39.5mm 的切削用量。所选刀具为 YT15 硬质合金、主51 . 00偏角、直径为 12mm 的圆形镗刀。其耐用度 T=60min。45rk.。mmap75. 025 . 1.参考文献1表 5-139 和表 5-57，f=0.2mm/r。.参考文献1表 2-8 的计算公式确定。V=vyxpmvkfaTCvv式中，C =291，m=0.2,x =0.15,y =0.2,T=60min,k =0.9,则vvvvV=150m/min9 . 02 . 075. 0602912 . 015. 02 . 0=1209.4r/min39.51501000n选择 C620-1 车床的转速 n=1200r/min=20r/s。4.3.2 切削用量切削用量确定半精车主动端外圆 160mm 的基本时间： 1025. 0=52s08. 33 . 062401jT确定半精车主动端端面的基本时间： 2=94s08. 33 . 04275.802jT确定半精车从动端外圆 71mm 的基本时间： =45s3019. 008. 33 . 02403jT确定半精车从动端端面的基本时间： =45s408. 33 . 042364jT确定半精镗主动端孔 39.5mm 的基本时间： =14s51 . 00202 . 045 . 3505jT确定半精镗从动端孔 39.5mm 的基本时间： =30s61 . 00202 . 045 . 31126jT4.4 工序切削用量及基本时间的确定4.4.1 切削用量切削用量本工序为精镗 40mm 的孔。064. 0025. 0确定精镗 40mm 孔的切削用量。选刀具为 YT30 硬质合金、主偏角45rT、直径为 12mm 的圆形镗刀。其耐用度 T=60min。=0.25mm1pa25 . 0f=0.15mm/r2v=1.4=230.77mm/min39 . 015. 025. 0602912 . 015. 02 . 0=1837.3r/min4077.2301000n参考文献1表 5-56，根据 C616A 车床的转速表，选择n=1400r/min=23.3r/s,则实际切削速度 v=4.98m/s。4.4.2 基本基本时间时间5.4.2.1 确定精镗主动端 40mm 孔的基本时间：=16s3 .2315. 045 . 3501jT 5.4.2.2 确定精镗从动端 40mm 孔的基本时间：=34s3 .2315. 045 . 31122jT4.5 工序切削用量及基本时间的确定4.5.1 粗粗铣铣5.5.1.1 切削用量粗铣键槽，所选刀具为高速钢三面刃铣刀。铣刀直径 d=80,宽度 L=12mm,齿数 z=10。参考文献1表 5-143 选铣刀的基本形状。由于加工材料的 1000MPs,故选前角=10，后角=12(周铣)，=6（端铣） 。已知b0r00铣削宽度=9mm,铣削深度=8mm。机床选用 X62W 型卧式铣床。eapa确定每齿进给量。参考文献1表 5-144，X62W 卧式铣床的功率为1zf7.5KW（表 5-74） ，工艺系统刚性为中等，细齿盘铣刀加工钢料，查得每齿进给量=0.61.0mm/z。现取=0.07mm/z。zfzf确定铣刀磨钝标准及耐用度。参考文献1表 5-148，用高速钢盘铣刀2粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.6mm，铣刀直径 d=80mm,耐用度T=120min（表 5-149） 。确定切削速度和工作台每分钟进给量。参考文献1表 2-17 中公式3Mzf计算：vpueyzxpmqvkzafaTdCvvvvvv式中，=48,=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min, VCvqvxvyvuvp=8, =0.07mm/z, =9mm, z=10,d=80mm,=1.0。pazfeavk=2.62m/min1 . 03 . 002. 01 . 02 . 025. 010907. 081208048vn=10.4r/min8062. 21000参考文献1表 5-75，根据 X62W 型卧式铣床主轴转速表，选择n=30r/min=0.5r/s,则实际切削速度 v=0.13m/s,工作台每分钟进给量为=0.071030=28mm/minMzf参考文献1表 5-76, 根据 X62W 型卧式铣床工作台进给量，选择=23.5mm/min,则实际的每齿进给量为=0.078mm/z。Mzfzf30105 .23验证机床效率。参考文献1表 2-18 的计算公式，铣削时的功率（单位4为 KW）为1000vFPcc（N）cFFFFFFwqueyzxpFckndzafaCF 式中，=650,=1.0,=0.72,=0.86,=0,=0.86, =8, FCFxFyFuFwFqpa=0.078mm/z, =9mm, z=10,d=80mm, n=30r/min,=0.63。zfeaFck=797.363. 03080109078. 08650086. 086. 072. 00 . 1cFv=0.13m/s=0.10KW100013. 03 .797cPX62W 铣床主电动机的功率为 7.5KW，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为=0.078mm/z, =23.5mm/min, n=30r/min, v=0.13m/szfMzf5.5.1.2 基本时间参考文献1表 2-28，三面刃铣刀铣槽的基本时间为iflllTMzj21a.主动端：式中， =84mm,=+(13)，=9mm,d=80mm,=76mm,=4mm, l1l)(eeadaea1l2l=23.5mm/min, =4Mzfi=6.98min=419s45 .23476841jTb.从动端：=8.17min=490s45 .234761122jT4.5.2 半精半精铣铣5.5.2.1 切削用量半精铣键槽，所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。d=80mm, L=12mm, z=10。机床亦选用 X62W 型卧式铣床。确定每齿进给量。加工要求保证的表面粗糙度3.2m, 参考文献1表1zfaR5-144,每转进给量=0.51.2mm/r,现取=0.6mm/r，则rfrf=0.06mm/rzf106 . 0确定铣刀磨钝标准及耐用度。参考文献1表 5-148，铣刀刀齿后刀面2最大磨损量为 0.25mm；参考文献1表 5-149，耐用度 T=120min。确定切削速度和工作台每分钟进给量。参考文献1表 2-17 中公式3Mzf计算，得=17.79m/min=0.3m/s1 . 03 . 002. 01 . 02 . 025. 0101207. 081208048vn=1.19r/s=71r/min参考文献1表 5-75，根据 X62W 型卧式铣床主轴转速表，选择n=75r/min=1.25r/s, 则实际切削速度 v=0.314m/s, 工作台每分钟进给量为=0.061075=45mm/minMzf参考文献1表 5-76, 根据 X62W 型卧式铣床工作台进给量，选择=47.5mm/min,则实际的每齿进给量为=0.063mm/z。Mzfzf75105 .475.5.2.2 基本时间a.主动端：=4=10s1 jT5 .4743084b.从动端：=4=12s2jT5 .474301124.6 工序切削用量及基本时间的确定4.6.1 主主动动端端（1）钻孔5.6.1.1 切削用量刀具选用高速钢复合钻头，直径 d=12mm；钻 8 个通孔；使用切削液。确定进给量 f。参考文献1表 5-127，选择进给量 f=0.150.19mm/r,1初取 f=0.18mm/r。由于钻孔后还要要用铰刀加工，需乘修正系数 0.5；当钻孔深度大于 3 倍直径时，需乘修正系数 1.0，所以进给量f=0.150.51.0=0.075mm/r。确定钻头磨钝标准及耐用度。参考文献1表 5-132，钻头后刀面最大2磨损量为 0.8mm；耐用度 T=45min。确定切削速度 v。参考文献1表 5-132，=1100MPs 的 30CrMnSi 钢3b属于 7 类。参考文献1表 5-131,可查得 v=22m/min,n=584r/min。参考文献1表 5-62，选择 Z32K 摇臂钻床主轴实际转速 n=693r/min。5.6.1.2 基本时间参考文献1表 2-26，钻一个孔的基本时间为fnlllfnLTj21=40mm, =+(12), =8mm, =4mm,f=0.09mm/r, n=693r/minl1lrkDcot21l2l=1s693075. 04840jT所以，12 个孔共需大约 12s。（2）绞孔绞 12 个孔，基本时间约为 60s。4.6.2 从从动动端端5.6.2.1 切削用量所选刀具为 YT5 硬质合金，直径第五章 夹具设计5.1 问题提出本次设计选择设计主动端、从动端工序精镗孔 40mm 的夹具。要求064. 0025. 0加工的精度要求较高，粗糙度要求 1.6，圆度要求 0.011。工序基准为端面。夹具设计应保证较高的生产效率，还应考虑夹具零件制造的工艺性和生产经济性，加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，夹具体应具有较好的刚性。5.25.2 定位定位基准的基准的选择选择在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一圆孔定位，工件以外圆定位，工件以锥孔定位等。在本工序以前加工的表面有：主动端：160外圆及其端面；从动端：mm71mm 外圆及其右端面。对主动端而言：因此我们可以选择以左端面和 160mm外圆定位；对从动端而言：因此我们可以选择以右端面和 71mm 外圆定位。在夹具设计过程中尽量以设计基准为定位基准，以便减小加工误差。 5.35.3 夹具的设计夹具的设计由机械制造工艺系统的组成机床、工件、刀具和夹具可看出夹具在机械加工占有很重要的地位。尤其在成批生产时更是大量的采用机床夹具。它们是机床工件之间的联结装置，使工件相对于机床或刀具获得正确位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装配设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一，是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，是机械加工工艺系统的一个重要组成部分8。机床上工件的安装方法，可归结为三种：直接找正法、划线找正法、夹具定位法。其中机床夹具又分为：通用夹具和专用夹具。在车床上使用夹具有三个目的：提高机床的生产率、保证产品质量和解决疑难工艺、扩大机床用途为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。凡是直接承受定位基准的夹具零件，称为定位元件。使工件在夹具中定位用的定位元件，又叫支承。支承可分为主要支承和辅助支承。用来限制工件的全部自由度或其中的几个自由度，使工件在夹具中占有一定位置的定位元件，叫主要支承；在夹具中只用来加强工件定位时的稳定性及刚性的支承，叫辅助支承。夹具上的定位元件应满足：定位元件的工作表面需具有高度的耐磨性，以便长期保持夹具的定位精度；定位元件在夹具中的位置须使它们在磨损或损坏后，易于更换或修理，以节省修理夹具所需要的时间和费用，所以通常不允许直接利用夹具体作为定位元件；为了使定位元件的工作表面保持清洁，以便和工件定位基准接触良好，定位元件的工作表面尺寸应尽可能的小，更不必和工件的定位表面全部接触；为了使工件在加工时稳固可靠，定位元件的排列应使切削力和夹紧力落在支承点上或落在几个支承点的中间。在车床加工中，除了在角铁和花盘或特殊夹具上加工外，很少用平面定位加工，以下几种是以：平面定位所用的定位元件：钉头支承、板型支承、可调支承。工件以外圆柱面作为定位基准的定位元件：用 V 型块作为定位元件、用圆柱孔作为定位元件、使用定心夹紧装置（双爪卡盘、三爪卡盘、弹簧夹头） 。工件以内孔作为定位基准的定位元件：定位销、心轴（整体式心轴、胀力心轴、组合心轴、球式心轴、自动夹紧心轴、盘形弹簧心轴、塑料心轴、橡胶心轴、花键心轴）工件以中心孔、端面外圆及端面内孔作为定位基准的定位元件：工件以中心孔作为定位基准用的顶针（前顶针、后顶针） 、工件以端面外圆及端面内孔作为定位基准用的顶针（前顶针、后顶针） 、传动装置（机心夹头、自动卡紧鸡心夹头、传动盘/拨盘、自动夹紧传动夹头、气压传动夹头）工件以螺纹作为定位基准（整体式螺纹定位、活动式螺纹定位）工件以曲型面作为定位基准工件以燕尾槽作为定位基准夹紧装置：工件在固定和夹紧时的装置，可用手动夹紧、机动夹紧、自动夹紧和液体塑料夹紧。手动夹紧指直接利用人力和扳手来操作的。机动夹紧指压缩空气和真空夹紧、液压传动夹紧和电磁夹紧等。自动夹紧指夹紧力（把工件压向夹具定位支承所使用的力）利用机床运动部分来自动操纵的。液体塑料夹紧指利用液体塑料的压力通过衬套薄壁的弹性变形把夹紧力传给工件。在车床上加工时，夹紧工件的方法一般有三种：装在顶针之间、装在心轴上和夹在夹头（或卡盘）内。常用夹紧装置的种类：简单的压板装置、螺旋压板装置、铰链式压板装置螺钉式夹紧装置、螺母式夹紧装置、气动夹紧装置工件在固定和夹紧时应注意事项：1.夹紧时必须保证不破坏工件的正确定位，并且有足够的稳固性。2.在与车床主轴中心线平行的定位元件上装夹工件时，夹紧时所需的力最好是从上向下。夹紧力的大小，必须保证加工过程中工件位置不发生变化，而且各作用点的夹紧力应力求均匀。通常（用平面定位时）压向主要基面的夹紧力要大一些，压向导向基面和支承基面的夹紧力要小一些。3.工件夹压部位和夹紧力的作用点，应尽量设置在夹具支撑面上，由支撑面直接承受或位于几个支承所组成的面积之内，不能压空，并应在工件刚度最大的部分，以免工件变形，影响加工精度和造成事故。4.夹紧力的作用点，应尽量设置在距切削力做用点和加工表面近些，这样可增加工件的刚性和稳定性，保证加工质量。5.夹紧时，夹紧机构必须保证不使夹具本身产生变形。6.夹紧力的方向对夹紧力的大小影响很大，应特别注意。如果夹紧力和切削力的方相一致，显然只需很小的夹紧力，工件在加工中也不会移动，所以应避免夹紧力和切削力方向相反的夹紧形式。7.夹紧机构在可靠的基础上，应结构简单、刚型好、操作方便、使用安全、便于制造和修理。8.夹紧机构的零件，最好与夹具体联系在一起，这样使用起来不但方便，同时免得丢失而影响工作。9.夹紧机构不能妨碍工件的装卸、加工、检查和测量等工作。10.夹紧机构的夹紧力，应具有调整的可能性，并且调整要方便。11.在一个夹具内，最好只有一种或不多与两种形式的夹紧机构，而且夹紧元件应尽量标准化、规格化和统一化。夹具的设计原则：1.要注意工件的形状及精度要求。2.夹紧力大小的决定及材料的选择。3.夹具在旋转时应保持平衡。4.操作要安全。5.要注意加工方式。6.安装次数要少。设计夹具的程序如下：1.分析研究加工的工件。研究部件的装配图，明了加工工件的性能和作用，以及与其它零件的相互关系；研究工件的工作图，明了工件的形状尺寸、加工表面、精度等级、几何精度、技术要求、材料牌号及其硬度等；研究工件的工艺要求，根据装配图和工作图，分析选用工件的定位基面。2.拟定夹具的类型和结构。研究工艺人员对夹具结构提出的特殊要求和技术问题；研究过去设计使用过的同类型夹具的结构，分析它们的优缺点，以改进夹具的设计；根据以选定的工件定位基面，拟定在夹具中的定位方法和结构形式；研究和确定工件的夹紧部位和夹紧方法，设计可靠的夹紧机构；研究和了解所选用的机床的规格、性能和精度等条件，以便确定夹具安装在机床上的位置及其相应的连接方法和固定方法；了解制造夹具的有关设备情况，以便确定夹具体和主要零件的工艺性和制造方法。3.绘制夹具的总图。首先画出工件的外部轮廓（用双点划线或红色铅笔来表示）以便确定夹具的有关尺寸。再画出工件加工的部位和加工余量（用交叉线来表示） ，以便确定刀具和辅助工具的尺寸和相对的工作位置；夹具的总图上应当具有 23 个投影图和必要的剖面图。按照这些图可以了解和判断出夹具的任何一个零件；夹具总图的正视图，应当是以夹具实际工作时在机床上的安装位置，或按工人的操作位置设计；在图上应注出所有适当公差的基面尺寸、座标尺寸、定位尺寸和夹具的外形尺寸，根据这些尺寸，可以作夹具的检查和测量；所有连接件和配合件，都应注出连接尺寸、配合尺寸和配合公差，以及几何形状的偏差；对夹具零件进行编号，并按厂内所规定的格式作出夹具的零件明细表，图纸应合乎国家标准的规定；在图上应当注出夹具的技术要求、定期检查的时间和周期。4.测绘夹具零件的工作图。根据夹具总图测绘出每一个零件的工作图（标准件可不绘） ；根据夹具的结构和工艺上的条件来决定零件的形状和注出全部尺寸、配合公差，允许的几何形状偏差、热处理以及其他技术要求；零件加工的表面光洁度一般与尺寸精度和几何精度有关，夹具零件最常用的是69。5.选用零件的材料。夹具零件一般选择用较好的材料制造，因此，必须注明零件所使用的材料牌号；根据夹具的结构和零件的工作情况，以及所起的作用，就能够确定对零件材料的基本要求，从而按材料的性能和工厂材料的供应情况来选用合适的材料；确定材料的热处理规范，以及应达到的硬度要求等，使零件具有相当的韧性和耐磨性。步骤：选择工件的定位基准决定工件的定位方法、定位元件选择夹紧装置考虑夹具与机床的连接方法解决夹具旋转时的平衡夹具的加工夹具的强度和刚度等。在金属切削机床上进行加工时，为了保证工件加工表面的尺寸，几何形状和相互位置的精度等要求，在加工方法确定之后，需要解决的问题之一是使工件相对于刀具和机床占有正确的加工位置（即工件的定位）并把工件压紧夹牢，以保证这个确定了的位置在加工过程中稳定不变（即工件的夹紧）就是工件在上的正确安装。但由于工件形状比较复杂，加工内容多，精度要求较高，所以设计夹具时必须考虑到夹具本身的制造精度和定位的精度，并以方便高效的方式进行夹紧。由于壳体件结构复杂、壁薄较薄，夹紧力过大或夹紧力着力点不适当，都会使工件产生夹紧变形。在这种状态下加工，虽然工件“合格” ，但加工后撤去夹紧力，工件便恢复原状，破坏了已加工好的精度，在壳体加工中，必须注意夹紧对工件加工精度的影响，采取有效措施保证加工精度。夹紧力作用点的选择应选择工件刚度较大的部位，并保证夹紧力作用于主要定位面上。例如，夹紧力施于壳体的较大的内孔表面；提高接触刚度 孔系加工时，应尽量提高壳体基准面与夹具定位元件的接触刚度。目前，最常见的夹紧方式有机械夹紧、液压夹紧、气压夹紧，其三种方法比较如下表：表 2 机械夹紧、液压夹紧、气压夹紧三种方法的比较比较项目机械夹紧液压夹紧气压夹紧夹紧力较大最大中等动作快慢慢较慢较快环境要求一般较高适应性好构造一般复杂简单载荷变化影响没有有一些稍有远距离操纵短距离短距离中距离工作寿命一般一般长维护简单要求高一般价格一般稍贵便宜综上所述，机械夹没有紧载荷变化影响，适合短距离操作维护简单，是铝合金壳体加工件的理想夹紧方式。提高加工效率及方便加工，现决定采用硬质合金车刀对端面和内孔面进行加工。同时，为了减少价格，易于操作和更换，准备采用机械夹紧装置。 该机械夹紧装置夹具工作原理：带斜槽的双排模式卡爪自动定心装置，用在车床上按内孔将工件定心和夹紧。当拧紧螺母时，使导套 1 右移，依靠斜槽把左排 3 个卡爪张开；同时，螺栓带动导套 2 左移，依靠斜槽把右排 3 个卡爪张开，使工件自动夹定心和夹紧，并使两排的夹紧力相等。松开时，依靠弹簧和弹簧卡圈的弹簧力把各卡爪延导套斜面退回，这种装置结构简单，双排卡爪可使工件夹紧可靠，但由于卡爪上无固紧螺钉，不便于装配后磨削外圆，故要保证较高的定心精度会给制造带来困难。5.45.4 切削力及夹紧力计算切削力及夹紧力计算切削力及夹紧力计算刀具：高速钢（YT15）四齿盘铣刀，40mm，z=4（见切削用量简明手册表 3.28） KndZafaCFFFFFFwqoUeYXpFZ(5.1)其中：， mm ，mm， mm， 650=FC5 . 1=pa0 . 1=Fx4 . 0=zf， mm (在加工面上测的近似值) , mm, 72. 0=FY50=ea086. 0=Fu60=0d, , 86. 0=Fq0=Fw4=Z所以 N14001604503 . 05 . 165086. 086. 072. 00 . 1ZF水平分力：N1540=1 . 1=实FFH垂直分力：N420=3 . 0=实FFV在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数。4321=kkkkk其中：为基本安全系数 1.5；1k 为加工性质系数 1.1；2k 为刀具钝化系数 1.1；3k 为断续切削系数 1.1；4k所以， N6 .3074=15401 . 11 . 11 . 15 . 1=KFHF选用液压缸杠杆夹紧机构。则扩力比。1=i为克服水平切削力，实际夹紧力 N 应为 KFHffN=)+(21(5.2)所以， 21ffKFHN其中及为夹具定位面及夹具面上的摩擦系数，=0.5。则1f2f1f2fN6 .307416 .3074N液压缸选用50mm。当压缩空气单位压力MPa 时，液压缸推力为6 . 0PN。由于已知杠杆机构的扩力比，1177106 . 0000625. 014. 362px1=i故由液压缸生产的实际夹紧力为N353113117731177iN液此时N液已大
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