K063-杠杆(二)机械加工工艺规程及铣φ16端面夹具设计带图纸文档
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K063-杠杆(二)机械加工工艺规程及铣φ16端面夹具设计带图纸文档,K063,杠杆,机械,加工,工艺,规程,16,端面,夹具,设计,图纸,文档
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目录第1章 机制工艺与夹具课程设计11.1零件的分析11.1.1零件的作用21.1.2零件的技术要求21.1.3审查杠杆的工艺性21.1.4确定杠杆的生产类型31.2工艺规程设计31.2.1确定毛坯的制造形式31.2.2基面的选择31.2.3表面加工方法的确定41.2.4制定工艺路线51.2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定71.2.6确定切削用量及基本工时91.3夹具设计191.3.1定位方案201.3.2夹紧机构201.3.3夹具与机床连接元件201.3.4使用说明201.3.5结构特点20设计总结29参考文献30第1章 机制工艺与夹具课程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目所给的零件是杠杆，如下图所示，20H7孔套在某固定轴上，8H7孔和8F9孔分别套在主动件和从动件上，主要是支撑与传动作用。零件图如下图1-1所示： 图1-1 杠杆零件1.1.2零件的技术要求零件的技术要求如下表1-1。表1-1 零件的技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度Ra形位公差/mm20孔外端面150.23.235孔外端面150.23.216孔外端面60.053.210孔上端面48.512.5插槽内表面50.053.28H7孔加工8H71.620H7孔加工20H71.68F9孔加工8F91.610孔加工1012.5M4螺孔加工M4下端缺口812.5该杠杆形状复杂、结构简单，属于典型的杠杆类零件。为实现传递驱动力的功能，其杠杆各孔与机器有配合要求，因此加工精度要求较高。杠杆左端两臂内表面在工作中需承受较大的冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理；为保证装配时有准确的位置，8H7、20H7、8F9三个端面孔有平行度要求，中间孔与两端的孔的平行度为0.1mm。综上所述，该杠杆的各项技术要求制定的较合理，符合该零件在传递驱动力中的功用。1.1.3 审查杠杆的工艺性分析零件图可知，杠杆零件中的8H7、20H7、8F9孔的外端面均要求铣削加工,并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了其接触刚度；8H7和20H7孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头偏离，以保证加工精度；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.1.4 确定杠杆的生产类型依题目可知，该杠杆生产类型为小批量生产。1.2工艺规程设计1.2.1 确定毛坯的制造形式该零件的材料是QT45-5，球墨铸铁。考虑到此设计零件的材料性质能抗压，不能抗扭和抗弯。还有毛坯的形状为对称形状。由此改零件应选择铸造。采用上下分型的铸造方法。1.2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。1.粗基准的选择。重点考虑到既要保证在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，又要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以选杠杆零件20H7孔及8H7孔外端面为粗基准。2.精基准的选择。根据该杠杆零件的技术要求和装配要求,对于精基准而言，主要考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目以20H7的孔为精基准，基本满足要求。1.2.3 表面加工方法的确定1杠杆零件中零件20H7、8H7孔的外端面，它是毛坯铸造出来之后第一个加工的端面，此面将作为粗基准，表面粗糙度为Ra3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。2.10孔上端面，表面粗糙度为Ra12.5，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工方式。3.8F9孔的外端面，表面粗糙度为Ra3.2，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣半精铣的加工方式。4.两8H7孔之间的表面，该表面需要检查，要求检查范围与8H7同心在20内，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣半精铣的加工方式。5.20H7孔加工，它将作为精基准以完成以后的加工，为达到题目要求我们采取粗扩精扩铰的工序过程，最终完成20H7孔加工。6.8H7、8F9孔加工，加工时对于20H7孔有平行度要求，表面粗糙度为Ra1.6，根据表面粗糙度要求我们采取钻粗铰精铰的加工方式。7.10孔加工，表面粗糙度为Ra12.5，根据表面粗糙度要求我们采取钻孔就能达到要求。8.缺口的加工，表面粗糙度为Ra12.5，根据表面粗糙度要求我们采取粗车就能达到要求。9.M4螺孔加工，考虑到工艺要求，我们采取钻、攻丝两步工序。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。各表面加工方案如下表1-2表1-2 各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗超度Ra/m加工方案备注20H7、8H7孔外端面IT113.2粗铣半精铣表5-1610孔上端面IT1012.5粗铣表5-168F9孔的外端面IT113.2粗铣半精铣表5-168H7孔之间的槽IT113.2粗铣半精铣表5-1620H7孔加工IT71.6粗扩精扩铰表5-158H7孔加工IT81.6钻粗铰精铰表5-158F9孔加工IT71.6钻粗铰精铰表5-1510孔加工IT1112.5钻孔表5-15缺口的加工IT1112.5粗铣表5-16M4螺孔加工3.2钻攻螺纹表5-151.2.4 制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。方案一： 1.粗铣半精铣20H7、8H7、8F9孔外端2.铣20外圆端缺口3.粗扩精扩铰20H7孔4.钻粗铰精铰8F9孔5.钻粗铰精铰8H7孔6.铣10孔上端面7.钻10孔8.钻攻M4螺孔9.铣两8H7孔之间的槽表面和R65内圆弧面方案二： 1.粗扩精扩铰20H7孔 2.钻精铰8H7孔及8F9孔3.粗铣半精铣20H7、8H7孔外端面 4.粗铣两8H7孔之间的表面 5.钻10孔 6.粗铣10孔上端面 7.粗铣半精铣8F9孔的外端面 8.粗铣缺口 9.钻攻M4螺孔 对于上述工序安排的两个方案进行比较：方案一工序相对集中，便于管理。方案二则采用工序分散原则，各工序工作相对独立。考虑到该零件生产批量较大，工序集中可简化调整工作，易于保证加工质量，且采用气动夹具，可提高加工效率，故采用方案一较好。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表1-3列出了杠杆的工艺路线。表1-3 杠杆的工艺路线序号工序名称工序内容定位基面设备1备料砂型铸造2铣粗铣-半精铣20H7、8H7、8F9孔外端面20H7内圆柱面X60卧式双面铣床3扩粗扩-精扩-精铰20H7孔35和20两外端面立式钻床ZX5254钻钻-粗铰-精铰8F9,8H7孔20H7内圆柱面立式钻床ZX5255铣铣10孔上端面20H7和8F7两内圆柱面立式铣床X51 6钻钻10孔20H7和8F7两内圆柱面立式钻床ZX5257钻钻攻M4螺纹孔20H7和8H7两内圆柱面立式钻床ZX5258铣粗铣两8H7孔之间的槽表面和R65圆弧面20H7和8F7两内圆柱面X62卧式铣床9铣铣缺口20H7和8F7两内圆柱面立式铣床X51 10辅助清洗11检终检1.2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据条件：生产批量为小批量、毛坯制造方法为砂型铸造手工化学剂造型、毛坯材料为球墨铸铁、零件最大尺寸为1109030查机械制造技术基础 课程设计指南得加工余量RMA和毛坯尺寸R的关系：单边外表面加工：R=F+RMA+CT/2双边外表面加工：R=F+2*RMA+CT/2双边内表面加工：R=F-2*RMA-CT/2毛坯铸件公差等级：查表5-2得小批量生产毛坯铸件公差等级为1113，取11级。 机械加工余量公差等级：查表5-5得机械加工余量公差等级为FH级，取F级铸件机械加工余量RMA：由最大尺寸1109030查表5-4得铸件机械加工余量RMA=1.5 mm毛坯基本尺寸计算：8F9、8H7、10孔较小，铸成实心。20H7孔加工部分为双边孔加工。查表5-3得尺寸公差CT=3.2,由此：R=20-2x1.5-3.2/2=15.4尺寸48.5加工部分为单边，外表面加工。查表5-4得 CT=4由此：R=48.5+1.5+4/2=52下端缺口8mm加工部分为单边，外表面加工。查表5-4得CT=2.8，由此：R=8+1.5+2.8/2=10.9，取10宽12mm尺寸加工部分为双边，外表面加工。查表5-4得CT=3，由此：R=12+2x1.5+3/2=16.5宽30mm尺寸加工部分为双边，外表面加工。查表5-4得CT=3.6，由此：R=30+2x1.5+3.6/2=34.8由此计算出下表1-4的毛坯加工面的尺寸：单位mm表1-4 毛坯加工面的尺寸零件尺寸单边加工余量铸件尺寸20H7孔2.315.4离圆心48.53.552下端缺口尺寸82.910宽12尺寸2.2516.5宽30尺寸2.434.8按上面的尺寸和给定加工零件图，绘制如下毛坯图1-2。图1-2 杠杆毛坯图1.2.6 确定切削用量及基本工时工序一 备料工序二 以20H7一端面粗基准，铣20H7、8H7、8F9孔外端面，使20H7、8H7两孔外端面尺寸至、使8F9外端面尺寸至1. 加工条件工件材料：QT45-5,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗、半精铣20、8H7、8F9孔的端面。机床：X60卧式双面铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定，粗铣: ap=1.5mm、n=400r/min、V=100.5m/min、f=0.167mm/r 半精铣：ap=0.9mm、n=560r/min、V=140.7m/min、f=0.15mm/r 6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序二 以35的外圆面为粗基准，钻、粗铰、精铰20孔,孔的精度达到IT7。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18、19扩孔钻，钻头采用双头刃磨法，后角o12，二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 所以， 最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。3.计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩铰和精铰的切削用量如下：粗扩： 精扩： 铰孔： 工序四 （1）以20孔为精基准，钻、扩、铰、精铰8F9孔，保证孔的精度达到IT9。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=6mm，钻头采用双头刃磨法，后角o11，二重刃长度b=7.5mm,横刀长b=5mm, 棱带长度 2.选择切削用量（1）决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择立式钻床Z525已有的进给量（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.81.2mm，寿命扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.91.4mm，寿命铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.60.9mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为n=400r/min故实际的切削速度v=7.5m/min（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。扩铰和精铰的切削用量同理如下：扩钻：n=400、v=7.5、f= 0.2粗铰：n=500、v=11、f= 0.16精铰：n=630、v=15.8、f= 0.123.计算工时T=17+18/400*0.2=0.4min（2） 以20孔为精基准，钻、扩、铰、精铰8H7孔，保证空的精度达到IT7。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=6mm，钻头采用双头刃磨法，后角o11，二重刃长度b=7.5mm,横刀长b=5mm, 棱带长度 2.选择切削用量（1）决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择Z3025摇臂钻床已有的进给量（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.81.2mm，寿命扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.91.4mm，寿命铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.60.9mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为n=400r/min故实际的切削速度v=7.5m/min（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。扩铰和精铰的切削用量同理如下：扩钻：n=400、v=7.5、f= 0.2粗铰：n=500、v=11、f= 0.16精铰：n=630、v=15.8、f= 0.12 3.计算工时 T=17+18/400*0.2=0.4min工序五 粗铣10孔上端面。1. 加工条件工件材料：QT45-5,b =0.45GPa HB=160210,铸造。加工要求：粗铣10上端面。机床：X51立式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金套式面铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=16,深度ap=2.8,齿数z=3,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径do=24mm。选择刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齿斜角s=10,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1mm。2. 切削用量1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=3.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/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1.01.5mm。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 V36mm/s，n=480r/min,Vf=432mm/s据X51铣床参数，选择n=490r/min,Vfc=441mm/s,则实际切削速度V =3.14*24*441/1000=33.2m/min,实际进给量为f=V/nz=441/(300*3)=0.49mm/r。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PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=3.5mm，n=490r/min，V=33.2m/min，f=0.49mm/r。6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/432=0.25min。工序六 以20H7孔为精基准，钻10孔，深度20mm。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=10mm，钻头采用双头刃磨法，后角o12，二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。3.计算工时工序七 以20孔为精基准，钻一个3.3孔，攻M4螺纹1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=3mm，后角o16，二重刃长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为n=500r/min故实际的切削速度v=20m/min（4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。最终确定: 钻孔 n=500r/min、V=20m/min、f=0.15mm/r攻丝 n=97r/min、V=1.2m/min、 f=0.7mm/r3.计算工时 T=4+2/800*0.22=0.034工序八 以20孔为精基准，粗铣两8H7孔之间的表面和粗铣R65内圆弧面 工件材料：QT45-5 铸造。机床：X62卧式铣床。1、粗铣內槽留余量1mm刀具：W18Cr4V硬质合金钢直角三面刃铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=8,深度ap=42.5,齿数z=12,故据切削手册取刀具直径do=8mm2 、切削用量1） 铣削深度 因为切削量较大，因为R65内圆弧面粗糙度大 故可以选择ap=42.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册选f=0.5 mm/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1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，将f降一级为f=0.5 mm/z。查得 V110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s据XA62卧式铣床参数，选择n=235r/min,Vfc=600mm/s,则实际切削速度V c=600.4,实际进给量为fzc=V fc/nz=0.21mm/z。5)校验机床功率 查切削手册,而机床所能提供功率为Pcm=56.3kwPcc=2.7kw。故校验合格。3、半精铣內槽刀具：W18Cr4V硬质合金钢直角三面韧铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=10,深度ap=12,齿数z=1,故据切削手册取刀具直径do=10mm 4 、切削用量1） 铣削深度 因为切削量较大，因为R65内圆弧面粗糙度大 故可以选择ap=42.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册选f=0.5 mm/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1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，将f降一级为f=0.5 mm/z。查得 V110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s据XA62卧式铣床参数，选择n=235r/min,Vfc=600mm/s,则实际切削速度V c=600.4,实际进给量为fzc=V fc/nz=0.21mm/z。5)校验机床功率 查切削手册,而机床所能提供功率为Pcm=56.3kwPcc=2.7kw。故校验合格。5、计算基本工时tmL/ Vf=(42.5*4)/60=2.8min.结果：粗铣 f=0.21 mm/z, n=235r/min,Vfc=5.9mm/min 半精铣 f=0.15 mm/z, n=475r/min,Vfc=14.9mm/min工序九 粗铣缺口 刀具：W18Cr4V硬质合金三面铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=30mm,深度ap=2.5齿数z=3,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径do=24mm。选择刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齿斜角s=10,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1mm。=0.25mm/Z =0.35m/s（21mm/min）d=175mm,按机床参数选取n=300r/min 故实际切削速度=22.6m/min切削工时：t=30/V =1.3min 1.3 铣床夹具设计5.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工铣床夹具手动夹具设计，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。5.2 设计要求在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对道具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。机床夹具的组成 1、定位装置 其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2、夹紧装置 其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。3、对刀或导向装置 其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。4、连接原件 其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5、夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。6、其他元件或装置 是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。机床的分类机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。5.3 夹具的组成(1) 定位元件 夹具上的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件，通过它们使工件在夹具中占据正确的位置。(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。图3-3中的螺杆8(与圆柱销合成一个零件)、螺母7和开口垫圈6就起到了上述作用。(3) 对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。如图3-3中钻套l和钻模板2组成导向装置，确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞 尺为对刀装置。 (4) 连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图3-3中夹具体3的底面为安装基面，保证了钻套1的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销5的轴线平行于钻床工作台。因此，夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。 (5) 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，如图3-3中的件3，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。 (6) 其它装置或元件 它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。5.4 夹具的分类和作用（1）按专业程度划分1）通用夹具 通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。 2）专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。 3）通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。 4）组合夹具 组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。 5）随行夹具 随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。 （2）按使用的机床分类由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。 （3）按夹紧动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。夹具的作用：1缩短辅助时间，提高劳动生产率夹具的使用一般包括两个过程：其一是夹具本身在机床上的安装和调整，这个过程主要是依靠夹具自身的定向键、对刀块来快速实现，或者通过找正、试切等方法来实现，但速度稍慢；其二是被加工工件在夹具中的安装，这个过程由于采用了专用的定位装置(如V形块等)，因此能迅速实现。2确保并稳定加I精度，保证产品质量 加工过程中，工件与刀具的相对位置容易得到保证，并且不受各种主观因素的影响，因而工件的加工精度稳定可靠。 3降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强 由于多数专用夹具的夹紧装置只需厂人操纵按钮、手柄即可实现对工件的夹紧，这在很大程度上减少了工人找正和调整工件的时间与难度，或者根本不需要找正和调整，所以，这些专用夹具的使用降低了对工人的技术要求并减轻了工人的劳动强度。按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。工件的装夹方法工件装夹的方法有两种：将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点：a、保证加工精度，稳定加工质量b、缩短辅助时间，提高劳动生产率c、扩大机床的使用范围，实现“一机多能”d、改善工人的劳动条件，降低生产成本本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。5.5 定位、夹紧方案的选择根据零件图分析本次加工的两平面，采以底面为主要定位基准，限制3个自由度（绕X，Y轴转动、 Z方向的移动），180mm孔处的定位销限制2个自由度（X，Y方向移动），左边的支承钉限制一个自由度（绕Z轴的转动）。按照基准重合以及精基准的原则，X,Z方向用设计基准作为定位基准，以避免基准不重合而引起的基准不重合误差，有利于保证加工精度。5.6 切削力及夹紧力的计算轴向进给力、转矩、及功率（查文献【8】表2-32、2-33）： 轴向力=； 转矩：=； 功率：=。 其中：=600，=1.0，=0.7，=0.305，=2.0，=0.8，= =8mm，=0.18mm/r，=12.7m/min。 =2066.7N =7.08N/m； =0.449kw 在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数k=； 式中：=1.5，基本安全系数；=1.1，加工性质系数；=1.1，刀具钝 化系数；=1.1，断续切削系数。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：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： 该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则；参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力之间的关系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 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用螺旋夹紧机构。由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1) 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理= (FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJFJ需。夹具的夹紧装置和定位装置1 2夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的
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