毕业设计（论文）-接头护罩加工工艺及钻φ18孔夹具设计.doc

目 录引 言11 绪论31.1本课题的研究内容和意义31.2国内外的发展概况41.3本课题应达到的要求52 接头护罩加工工艺62.1接头护罩工艺的研究62.2 接头护罩的技术要求62.3 确定毛坯的制造形式72.4 确定定位基准72.4.1粗基准选择的原则72.4.2精基准选择的原则82.5 编制工艺方案92.5.1 加工工艺路线92.6 接头护罩，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定112.7 切削加工用量与基本工时确定113 钻18孔夹具设计183.1 机床夹具概论183.1.1 夹具简介183.1.2 机床夹具的概念183.2 机床夹具的功能183.2.1 机床夹具的主要功能183.2.2 机床夹具的特殊功能193.3机床夹具在机械加工中的作用193.4 机床夹具的组成193.5夹具设计的基本要求203.6机床夹具的分类203.7机床夹具的设计特点和设计要求203.7.1 机床夹具的设计特点203.7.2 机床夹具的设计要求203.8钻18孔夹具设计213.8.1问题的提出213.8.2选用定位的基准213.8.3计算切削力与夹紧力213.8.4定位误差分析223.8.5 专用夹具设计以及操作的简单说明22结 论24参 考 文 献25致 谢26全套图纸加扣3012250582 引 言中国的机械生产行业是一个生产具备一定外形位置及尺寸的工件和产品，并且将他们制作成机械行业的设备。机械生产行业的产品不但能直接给大家使用，又能给别的行业供应生产设备，机械制造行业中有着各种各样的机械或其他的设备。制造业是人们的生活中所离不了的，所以制造业是国家对经济发展的至关紧要的一个行业，这也系对国家基础经济发展里面中，非常主要的重大支撑。所以说从其中一种层面的来说，机构生产的技能的高和低的重要指标是每个国家经济上面整体能力及科技水准的量衡。生产上面使用的夹具，也是放在各种机器上面把零件重力夹紧、精准定位，把切削刀具固定引导方向的一种设备，它的最主要的一个功能，是将零件对应与生产设备和加工刀具的一个合理的方位，并在生产折工程中维持一个不改变的方位，在现代制造业加工中比较有特色的：现在的机械加工飞速的发展，要求质量的比较高，品种也有许多不同的规格，产品更新换代的时间比较非常快。体现了在机械制造业上面，各种各样批量中小型加工占的比例较大。这是为了和这些要求相适应，就必须要准备好生产上面的前序工作，从而机床使用的装夹工具是加工中非常重要的一部分。当代自动化加工夹具的未来与方向1.标准化 标准化的完善，不单单是指现在所有夹具上面的一种标准，因此不同类型的的夹具在结构上要标准。只有这样才能够使夹具和制造以及装配的工作简单，有减少加工的时间和减少成本非常有好处。2.可调化与组合化 此种能够提高专用制作夹具的使用的范围，对从前工艺要求有一点发生变化就导致夹具坏掉的情况，夹具能够被反复的使用。适合专用夹具组合化的设计的原理，使用比较的元部件设计以后，就能够适合使用，在许多种不一样的零件的需要。3.精密化 随着机械部件的加工生产，提高了装配的技术水平，高精度加工的机床大批量的涌现，一定就要增加机床夹具的精密度。4.高效的自动化 为生产安全和效率得以改进，这也为了生产的安全文明，这使自动化夹具设计出来制造出来的工装更合适人机配合的工程学原则，从中可以大大地提高了生产的效益，这又可以大大地减少了加工成本，高效自动化的夹具，来取得较多的经济上面的效益。5.模块化 经过选择模块化的设计，能够增加设计的效率，减少设计的时间。我对本工装夹具的设计是在学完了了所有的机械制图、以生产制造技术为基础、机械设备的设计、机械零件制造工程材料学等的基础下，进行的一个全面的考核。用正确的方法解决这个零件在生产中的定位，夹紧和工艺路线的安排，合理地解决工艺尺寸这一类问题，以设计出专用生产夹具确保了尺寸和零件的加工品质。我的这个设计主要是培养个人本身体的自学能力和创新能力。我的这个设计是综合层次性、实践性都很强的、涉及到的知识面也非常全面。因此在设计的过程当中不但要注意到基本原则、基础的理论，也要注意到现实生产的需求，唯有把种种理论和现实生产相结合，这样才可以更好地完成此个设计。因为我的设计水准不太好，能力有限，所以难免容易出现少许缺陷等问题，在此本人恳请老师们能给予批评和指导。1 绪论1.1本课题的研究内容和意义机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。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，合理的机械加工工艺过程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。因而不仅要合理结合企业的生产实际来进行零件加工工艺文件的编制，而且还要根据零件的加工要求和先进的加工机床来设计先进高效的夹具。合理的机械加工工艺文件不仅能提高一个企业的技术革新能力，而且可以较大程度地提高企业的利润，因而合理地编制零件的加工工艺文件就显得时常重要。机械加工工艺文件的合理性也会受到企业各方面因素的制约，比如企业的生产设备、工人的技术水平及夹具的设计水平等，其中较为重要的是夹具的生产和设计。夹具是机械加工系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具的设计都是十分重要的。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。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。该课题主要是为了培养我们开发、设计和创新机械产品的能力，要求我们能够结合常规机床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。就我个人而言，通过这次毕业设计队自己所学的理论知识进行一次综合运用，也是对四年的学习深度的一个检验。从中锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，并希望通过毕业设计能养成一种严谨、务实、求真、奋进的工作态度，不仅是对生活的一种感悟，而且为参加工作打下一个良好的基础。因而具有十分重要的意义。1.2国内外的发展概况夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：零件的清根问题在设计以端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两个单独的零件时无此问题,。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角，则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角R。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。由于现代加工的高速发展，对传统的夹具提出了较高要求，如快速、高效、安全等。要想达到这样的生产要求，就必须计算加工工序零件在加工过程中由于切削力、重力、惯性力等所产生的切削力及切削力矩，按照夹具设计中所确定的夹紧方式进行夹紧力的计算，为了减小夹具的具体尺寸，就需要增大夹具的定位区间，增大由夹紧力而产生的摩擦力矩、正压力及由此而产生的摩擦力，以达到夹具小巧而精用的目的。同时为了减少工人的劳动强度，提高工件的装夹效率，还需要对夹具的夹紧机构的行程进行设计，以期以最短的夹紧行程，达到最佳的夹紧效果。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本课题应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合，首先通过对零件的三维造型，对零件的基本结构及作用有个大致的了解，在此基础上，经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论等相关知识充分掌握后，分析零件的加工工艺，确定零件各加工表面的加工方法，进而形成零件的机械加工工艺路线。并能根据零件的加工工序要求，分析零件的定位方式、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合机械机构设计的相关理论知识，完成工件的有效定位及夹紧，从而使整个零件的加工工艺路线经济，工件定位方案合理，来达到产品的最优化设计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题，综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识，设计出一套适合于实际的零件加工工艺路线，从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。这次毕业设计是机械制造与自动化专业的一个十分重要的学习环节， 是对入学以来所学的机械方面的知识进行的一次全面的检查、巩固和提高。这次毕业设计是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。把所学的知识能够综合运用到实际零件的加工中。通过本次设计使我巩固了已学的知识，加深了印象，使自己能够运用所学的机械加工知识解决一些具体的问题。此次毕业设计涉及的知识面有夹具设计、零件安装、加工工艺、数值计算、 刀具的性能、测量技术、CAD制图、AutodeskInventor外还涉及到金属材料、公差配合及加工设备等多方面的知识。通过这次毕业设计我发现了自己还有许多知识还没有掌握牢固。但更多的是通过这次设计使我提高、巩固、扩大了自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在这次设计中培养了我对机械设计的独立工作能力，掌握了一定的机械加工设计方法步骤和思路为以后的学习和设计工作打下了良好的基础。同时，也使我体会到了老师平时对我们的谆谆教导、用心良苦。 由于本人水平有限，设计还有许多不足之处，希望老师给予批评和指正。2 接头护罩加工工艺2.1接头护罩工艺的研究接头护罩零件是机械中当中特别主要的主件。接头护罩的主要起到的作用，就是和对于机械联接处接头采取保持措施的一种零件，起到了保护的作用，对18孔有比较高的精的度要求，是非常重要的加工工序。两侧端面以及孔45mm槽，因为它们要求表面的光洁度不太高，因此加工不需要太精细。18孔加工，45孔的光洁度的要求为12.5，钻扩就可以完成，接头护罩位置度的精度与各个面的表面的质量。，故它的性能与工作的寿命就能反映出来，因此接头护罩的加工是比较关键也比较主要的。2.2 接头护罩的技术要求图1 接头护罩零件图良好的工件的结构，不仅要可以满足技术的要求，而且还要有比较好的机械加工的性能，也就是要能对工件的加工比较的方便，要可以达到工件的加工要求，劳动量尽最大可能的减少。在编制零件机械加工工艺时。设计时要仔细研究工件加工工艺，要仔细研究咋样才能从工艺上面满足加工的要求。2.3 确定毛坯的制造形式接头护罩年产量是5000台/年；达到中批的生产的水平，选择35rMnSi的材料。按照书本6P597的表3-66，研究接头护罩的外形太简单，有制造精度的要求；接头护罩制造的性能以及使用年限及年产量 ；采用铸造来提高接头护罩零件毛坯的制造的精度，减低制造的余量。2.4 确定定位基准2.4.1粗基准选择的原则 合理的选取加工定位的基准，是接头护罩加工过程的重要的要求，也是满足接头护罩制造的精度的主要的问题。定位的基准分为粗以及精和辅助的加工的基准。在首道加工工序中，选择接头护罩毛坯的上面，待加工的表面来作为定位的基准，这种为粗加工的基准，在后面的工序当中，选择以加工好的表面，作为定位的基准，这种为精基准。在编制工艺的过程的时后，第一应该分析如何选取精加工基准，来满足精度的要求并加工出各个工序，而且为了让工件装夹方便。与容易得到所要的加工的精度，能够可在零件上面的一个部位，设计一个辅助的加工基准，来定位。1 零件粗加工基准的选取一般是加用表面做为基准，它主要的作用是能确保加工时面和不加工地方的区域有相连精密度。如零件件的表面有着好多个不用机械加工的区域面，那么就要选取里面的一个面和铣钻加工，连在一起的区域的精度要求较高的表面来做基准。尽量做到壁厚均匀并且有对称的外形，装卸少等。2采取加工时的余量需求平等主要面做粗加工的基准。这种方式就可以确保平等地减去少一点的加工余量，能把上表面留下比较光滑细致的零件，这样能大大加大零件的耐磨使用性。2一般来说加工时的余量可以把比较小的区域面做粗加工基准。那就能确保这个区域还有比较多的加工需余量。4从上面分析一般要选取平面、光滑、表面积比较大的区域面做粗加工基准，这样就能保证夹紧力和定位比较紧靠。零件面上有浇注口、冒出口、飞料边、毛胚刺边这一类区域面都不能用来做粗加工基准，有需要的时候需要经初步手工加工，再进行定位。5粗加工基准面应不要重复地选用，因为粗加工时基准的区域面一般是比较粗糙并太不平整的。所以重复选用比不太容易保证区域面的尺寸和形状精度。对于本题目的接头护罩而言，我们就要选用276侧面的面作为粗加工基准；先用铣床铣削出来两端面并要铣到要求上面的6.3m粗糙度光洁，这样可以对下后面的加工面做作精加工基准的工作。2.4.2精基准选择的原则1基准面重叠的准则。就是最大限度地选择，我们选设计基准；来当作制造的定位精加工基准。不会因为定位基准与设计基准不一样而发生误差。2加工基准选用的原则，一般是选用比较重合的定位做为加工基准。加工基准的重合每个区域面相连的位置和精度有着很重要的因素，这样可以叛逃基准转换所出现的误差，因为各工序都用的夹持工具都是一样的，那就能大大可降低夹具设计及制造成本。 3互换制造基准的原理。在取精基准制造时，此时有两个制造的区域面，这样就能互用基准进行反复精加工。4以自为加工基准的原理。有时精加工工序，要求的余量均匀并且小，这样能选用精加工表面做为本身的基准。就我们这个设计来说想保证孔的尺寸和孔、孔端面的平面、这个平面和另一平面中的位置，要确保接头护罩在这个加工生产过程里，一般上都可以用一个基准面进行定位。在接头护罩CAD图分析知道，零件外圆与端面及孔平直，它占有比较大的区域面积，可以当作精加工基准使用。可是使用平整一个面，只能确定接头护罩的三个位置度，如果使用左右两侧面来定位，就得配合合理的专用夹具，就能可加工生产外圆面和两侧面的平面。2.5 编制工艺方案接头护罩的生产量为中批生产，接头护罩加工首道工序为统一基准来加工。加工的顺序是先以两端面来定位，对孔以及两端的平面来加工。后面工序的加工顺序。遵从粗精分开的原则，以及先加工面后加工孔的加工的原理。2.5.1 加工工艺路线经过对以上问题的分析，制定两套机械制造的方案1方案工序号工序名称工 序 内 容1铸造铸造成型2时效热处理3钻钻上端18孔4钻钻侧面18孔5钻扩上端45孔6钻扩侧面45孔7铣粗精铣276mm侧面8铣粗精铣98mm侧面9铣粗精铣170mm台阶面10铣铣82mm台阶面11铣铣50mm侧面12铣铣30圆弧13铣铣47.5圆弧14铣铣47.5下圆弧15钳工钳工16终检终检方案工序号工序名称工 序 内 容1铸造铸造成型2时效热处理3铣粗铣276mm侧面4铣铣98mm侧面5铣粗铣170mm台阶面6铣铣82mm台阶面7钻钻上端18孔8钻钻侧面18孔9钻扩上端45孔10钻扩侧面45孔11铣精铣276mm侧面12铣精铣98mm侧面13铣精铣170mm侧面14铣铣50mm侧面15铣铣30圆弧16铣铣47.5圆弧17铣铣47.5下圆弧18钳工钳工19终检终检1方案， 编制的工序非常的集中，而且先孔后面的顺序。对中批量生产的接头护罩不太好，加工时的效率也较低，并且接头护罩的质量也不能达到要求，用方法2，对管理生产的加工很方便，而且满足了加工基准与设计基准重合的原则，对接头护罩的质量要求有保障。故方案2是非常合适的。2.6 接头护罩，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 分析研究接头护罩工件时的作用，材质的强度就要求非常的高，当是接头护罩的结构不太复杂，所以选用材质为35rMnSi铸造的零件毛坯。根据参考书籍的表1.1-12，可得接头护罩毛坯的端面的余量为，平面的余量为，接头护罩毛坯的尺寸的偏差。根据附表2.4-6可得到 2.7 切削加工用量与基本工时确定工序 ：粗铣276mm侧面已知的要求：选择接头护罩的材质料为35rMnSi，铸件。取X62W式的机床。查阅参考书籍7的表3337取的材料的硬质合金的铣刀， ，深度加工：进给量：查参考资料2的附表2.1-75，取加工切削的速度：由参考书籍7的表3236，选择。铣床主轴的转动速度： 式（2.1）式中 V切削的速度； d铣刀的宽度。由式2.3铣床主轴的转速：参照参考书籍4的资料表3.4-76 实际切削的速度：进给量： 工作台60秒的进给量： ：查参考书籍7资料表2.2-86,加工时间加工层的距离：按照接头护罩毛坯的大小得， 刀具切入时长度： 刀具切出的长度：选择走刀次加工的时间：按照参考书籍1的表2.4-48加工的辅助用时精铣276mm侧面查参考书籍7的表3135铣刀的材质选择的三面刃的盘铣刀或者面铣刀， ，齿的个数为-加工30mm两侧面的一个边的余量是深度加工：进给量每齿：查参考书籍2的表3235，选择切削的加工的速度：查参考书籍3的表1832，选择铣床主轴的转速，查书籍的公式式（2.2）知道：查参考书籍8的表3.2-37 切削加工的实际的速度：加工进给的量，查书籍的表（1.4）得：工作台60秒的进给量： 得加工切削层的长度：由接头护罩毛坯的长度得 刀具切入的长度：得铣刀切出的尺寸长度：得切削为1次机加工的用时：查参考书籍3的表2.2-47知道切削的辅助的用时工序：钻上端18孔根据零件的形状选择Z4120式的机床，按照参考书籍7的表4.3-14至4.5-16能够知道其技术的参数加工孔的刀具选用为锥柄的硬质合金钻头， ；扩孔的刀具选用材质选合金锥柄的扩钻；深度的加工：加工进给的量f：查参考书籍2的表9-74取，由机床的使用说明书，选取技术的参数： 加工时速度V：查参考书籍2的表6-77取： 钻床主轴的转速n：由钻床使用说明书选用： 加工的实际的速度：加工的用时：查参考书籍7的表6.3-6可知： （1-8）得 工序扩上端45孔：深度的加工： ； 加工进给的量f：查参考书籍2的表6-68取，由钻床使用说明书得： 加工时的实际速度V：查参考书籍2的表3-83得出： 钻床主轴转速n：查钻床使用的说明书选用： 加工实际的速度：加工的用时：查参考书籍2的表5.2-6知道： 公式当中：，写入公式1-8知道： 工序：铣98mm侧面根据工序的加工要求，选用铣床62式的机床。由参考书籍4的表4.1-37与4.3-35可得出它的技术参数。选用硬质合金的铣刀。所选铣刀的宽度。刀具的几何的参数查参考书籍7的表9.1-25选用：、。工序铣82mm台阶面深度的加工：刀具的耐用度：查参考书籍3的表9.6-9的表9.4-7取后刀面磨损的极限选取，使用年限。实际的加工的速度V：查参考书籍3的表9.3-11选择 铣床主轴转速： 根据铣床62式铣床加工的说明知： 加工实际速度：工作台60秒的进给量加工： 根据铣床62机床的使用的说明书得： 校验铣床的机动的功率：由参考书籍3P5-107页3.5的式子： 其中， ，把上面的代入式（2-8）知道： 把、V算入1-3知：由于铣床62机床电机的功率为7.5KW，故加工铣削用量能够满足加工。确定加工用时：由参考书籍2的表9.3-36加工的切削加工的时间得： 其中：，查参考书籍2的表9.2-37知，计入式2-5得： 工序铣82mm台阶面进给量：按照参考书5的表2.2-36，取速度加工：按照书籍资料5的表2.3-46，取参照式子（2.3）转速：，选择实际铣削速度：加工层的距离：刀具切入的距离：铣刀切出的距离：走刀1次切削层的距离：刀具切入的距离：铣刀切出的距离：1次走刀加工用时：根据参考书3附表2.2-44能够知道铣削加工的辅助的时间工序 铣47.5下圆弧 以保证工序尺寸及粗糙度3.2要求；深度加工：进给量：根据按照资料书籍7的表2.7-59，取加工速度：根据按照资料书籍7的表2.3-58，取机床转速，由式字（14）知：，取加工实际速度，由式字（1.9）知：切削层加工距离：铣刀切入的距离： 式（1.5）铣刀切出的距离： 得走刀1次加工时间： 由（1.4）工序 去毛刺工序 检验253 钻18孔夹具设计3.1 机床夹具概论3.1.1 夹具简介 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。3.1.2 机床夹具的概念在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上，完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作，所使用的工艺装备称为夹具。3.2 机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。然而，由于各类机床加工方式的不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能。3.2.1 机床夹具的主要功能定位：确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。3.2.2 机床夹具的特殊功能（1） 对刀 调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2） 导向 如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能。3.3机床夹具在机械加工中的作用在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而，在不同的生产条件下，应该与不同的侧重点。夹具设计时应综合考虑加工的技术要求，以达到预期的效果。（1） 保证加工精度 用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用加紧厂，并且它还是全面质量管理的一个重要环节。夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件的加工精度要求。（2） 提高劳动生产率 使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。（3） 改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全生产。（4） 降低生产成本 在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。（5） 保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。（6） 扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。3.4 机床夹具的组成机床夹具因被加工工件的加工表面不同或使用机床种类的不同而有各种不同的结构形式，但就机床夹具体结构而言，大致可分为以下几个部分：定位元件、夹紧装置、导向对刀元件、连接元件、 装置和元件、夹具体。3.5夹具设计的基本要求（1） 稳定地保证工件的加工技术要求：（2） 提高机械加工的劳动条件；（3） 结构简单，便于制造和维修：（4） 作安全、方便。3.6机床夹具的分类（1） 按夹具的通用特征分类这是一种基本的分类方法，主要反映夹具在不同生产类型中的通用特性，故也是选择夹具的主要依据。目前，我国常用的分类有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动化生产用夹具等五大类。（2） 按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计所用的分类方法。如车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、拉床等夹具。设计专用夹具时，机床的类别、组别、型别和主要参数均已确定。它们不同点是机床的切削成形运动不同，故夹具与机床的连接方式不同。它们的加工精度要求也不相同。3.7机床夹具的设计特点和设计要求3.7.1 机床夹具的设计特点 机床夹具设计与其它装备设计比较，有较大的差别，主要表现在下列五个方面：（1） 要有较短的设计和制造周期。一般没有条件对夹具进行原理性试验和复 杂的计算工作。（2） 夹具的精度一般比工件的精度高23倍。（3） 夹具和操作工人的关系特别密切，要求夹具与生产条件和操作习惯密切结合。（4） 夹具在一般情况下是单件制造的，没有重复制造的机会。通常要求夹具在投产时一次成功。（5） 夹具的社会协作制造条件较差，特别是商品化的元件较少。设计者要熟悉夹具的制造方法，以满足设计的工艺性要求。显然，注意这些问题是很重要的。这将有利于保证夹具的设计、制造质量。3.7.2 机床夹具的设计要求设计夹具时，应满足下列四项基本要求：（1） 保证工件的加工精度要求，即在机械加工工艺系统中，夹具要满足以下 三项要求：工件在夹具中的正确定位；夹具在机床上的正确位置；刀具的正确位置。（2） 保证工人的操作方便、安全。（3） 达到加工的生产率要求。（4） 满足夹具一定的使用寿命和经济性要求。3.8钻18孔夹具设计工厂为了提高工人生产产品的速度，在短的时间内加工更多的产品，还要保证产品的加工质量，所以在对接头护罩进行加工时，就要做专用的加工工序的夹具。经过分析接头护罩零件，还要求设计加工钻18孔专用钻床的夹具。钻18孔的专用夹具，使用在钻床Z4120上面来对接头护罩进行加工。刀具使用机用麻花钻。3.8.1问题的提出钻18孔的专用夹具，是用来对钻18孔进行，钻18孔平面对18的孔具规定的位置精人工加工的强度，而精度要求就不是特别主要问题。3.8.2选用定位的基准按照接头护罩工件的工序简图能够知道：钻18孔对45的中心的线，具有尺寸的要求以及位置度的要求。所以选用98外圆的轴线来找中心的线，能够使它的定位的误差满足所要求的范围以内，此种定位的结构比较的简单也容易操作。为了增加接头护罩生产的量，减低加工的辅助用时，确定设计手动的方式来对接头护罩进行夹紧加工3.8.3计算切削力与夹紧力选取铣刀来对接头护罩钻18孔进行加工按照参考书籍【6】的表2-26知道： 得： 所以： ： ： 分析切削力要把安全的系数加入计算的里面。安全的系数式子当中：安全基本的系数， ； 性质加工的系数， ； 磨损刀具的系数， ； 铣削断续加工的系数， ； 为消除水平的铣削力，夹紧力实际的应为 所以： 公式中与为设计夹具的定位面，与夹紧的面上的摩擦的系数，取。知道 因此设计的钻18孔的夹具设计是合理的。3.8.4定位误差分析钻18孔的专用的夹具，选择侧面及圆弧面来定位的定位的基准。其定位的误差主要是：由公式得子 本种