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畢業(yè)論文
小支座機械加工工藝規(guī)程及夾具設計
專 業(yè)
班 級
學 號___ __________
姓 名___ _ ________
指導教師
起止日期
摘 要
本課題主要是在小支座零件加工過程的基礎上進行的專用夾具設計。主要加工部位是平面和孔。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設計遵循的原則是先加工面后加工孔?？准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過底面作一個良好的基礎過程的基礎。主要的流程安排是支持在定位孔過程第一個，然后進行平面和孔定位技術支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔過程。整個過程是一個組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機構，因此，對于大批量，設計夾具會產生更高的生產力，提高生產效率，滿足設計要求。
關鍵詞：小支座類零件；工藝；夾具；
II
ABSTRACT
This topic is mainly in the design of special fixture on the basis of the process of the small bearing parts. The main processing site is the plane and the hole. In general, it is easy to make sure that the hole is machined. Therefore, the design of the principle is to follow the first processing surface after the hole. The hole machining plane is divided into distinct stages to ensure the rough machining and machining accuracy. Based on the bottom surface as a good basis for the process. The main process is to support the first in the positioning hole process, and then carry out the plane and hole positioning technology to support the processing holes. In the subsequent steps, in addition to being positioned in the plane and hole machining process and other hole processes. The whole process is a combination of selection tools. Special fixture fixture selection, there are self locking mechanism, therefore, for large quantities, the design of the fixture will produce a higher productivity, improve production efficiency, to meet the design requirements.
Key words: small bearing part; technology; fixture
V
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT III
第1章 加工工藝規(guī)程設計 1
1.1 零件的分析 1
1.1.1 零件的作用 1
1.1.2 零件的工藝分析 1
1.2 小支座加工措施 2
1.2.1 孔和平面的加工順序 2
1.2.2 孔系加工方案選擇 2
1.3 小支座加工定位基準的選擇 3
1.3.1 粗基準的選擇 3
1.3.2 精基準的選擇 3
1.4 小支座加工主要工序安排 4
1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定 7
1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 7
1.7 時間定額計算及生產安排 19
第2章 鏜孔夾具設計 24
2.1 研究原始質料 24
2.2 設計要求 24
2.3 夾具的組成 25
2.4 夾具的分類和作用 25
2.5 定位、夾緊方案的選擇 27
2.6 切削力及夾緊力的計算 27
2.7 誤差分析與計算 31
2.8 夾具設計及操作的簡要說明 32
總 結 38
參 考 文 獻 40
致謝 41
30
第1章 加工工藝規(guī)程設計
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是小支座,小支座零件的加工質量，小支座零件的加工質量，并確保組件正確安裝。
圖1 小支座工件圖
1.1.2 零件的工藝分析
小支座類零件圖。小支座是一個殼體零件，別安裝在五個平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔。可分三組加工表面。分析如下：
（1）以底平面加工面。這一組加工表面包括：底面銑削加工；4-￠8，锪孔￠15mm孔。
（2）以￠24的支承孔為加工面。這一組包括：￠24。
（3）以中心距離為80的左右側面。這一組加工表面包括：中心距離為80的左右側面凸臺面銑削加工凸臺面為加工面
主要加工表面有以下5個主要加工表面;
1.端面 通過粗銑精銑達到3.2精度要求
2.內圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到1.6的精度要求
3.內表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求
4.底面 通過粗銑直接使底面精度達到12.5
5. 凸臺端面 在凸臺端面粗銑使其達到6.3的精度要求
1.2 小支座加工措施
由以上分析可知。小支座零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應對孔與平面間的關系。由于是大生產量生產。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。
1.2.1 孔和平面的加工順序
小支座類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而孔加工提供前提，也有利于保護刀具。
1.2.2 孔系加工方案選擇
通過小支座的加工方案，應選擇符合加工方法，加工精度和加工設備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經濟因素。了滿足精度和生產率的要求，應選擇在的最終價格。
根據(jù)基小支座部要求顯示和生產力的要求，目前應用在鏜床夾具鏜床組合適于。
（1） 鏜套加工
（2） 在大批量生產中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。
鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產效率很高。結構復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。
（2）用坐標鏜方法
在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。
隨著坐標鏜削的方法，需要小支座孔的和在直角坐標轉換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。
1.3 小支座加工定位基準的選擇
1.3.1 粗基準的選擇
基準的選擇應滿足下列要求：
（1）保證每個重要支持均勻的加工余量；
（2）保證零件和管壁有一定的差距。
了滿足要求，主要支持應作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。
1.3.2 精基準的選擇
從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準的選擇應能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準，但因它是對垂直主軸承孔的基礎。
1.4 小支座加工主要工序安排
用于零件的批量生產，總是首先產生均勻的基準?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€統(tǒng)一的基礎。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎處理已經完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應在兩個工藝孔加工工藝處理。
工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔銑床的鉆頭，切削力大，也應在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結束后。根據(jù)以上原則應該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。
加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。
工藝路線一：
10 鑄造 鑄造毛坯
20 退火 退火（消除內應力）
30 粗銑 粗銑底面，留加工余量
40 精銑 精銑底面，留加工余量
50 粗銑 粗銑φ15凸臺面，留加工余量
60 鉆孔 鉆2-φ5孔
70 鉆孔 鉆4-φ8孔
80 鉆孔 忽孔鉆4-φ15孔
90 粗銑 粗銑左端面，留加工余量
100 粗銑 粗銑右端面，留加工余量
110 精銑 精銑左端面
120 精銑 精銑右端面
130 粗鏜 粗鏜φ24孔，留加工余量
140 半精鏜 半精鏜φ24孔及其臺階，留加工余量
150 精鏜 精鏜φ24孔
160 鉆孔攻絲 鉆8-M4螺紋底孔并攻絲
170 鉗工 去毛刺
180 檢驗 檢驗
工藝路線二：
10 鑄造 鑄造毛坯
20 退火 退火（消除內應力）
30 粗銑 粗銑底面，留加工余量
40 精銑 精銑底面，留加工余量
50 粗銑 粗銑φ15凸臺面，留加工余量
60 粗銑 粗銑左端面，留加工余量
70 粗銑 粗銑右端面，留加工余量
80 精銑 精銑左端面
90 精銑 精銑右端面
100 鉆孔 鉆2-φ5孔
110 鉆孔 鉆4-φ8孔
120 鉆孔 忽孔鉆4-φ15孔
130 粗鏜 粗鏜φ24孔，留加工余量
140 半精鏜 半精鏜φ24孔及其臺階，留加工余量
150 精鏜 精鏜φ24孔
160 鉆孔攻絲 鉆8-M4螺紋底孔并攻絲
170 鉗工 去毛刺
180 檢驗 檢驗
方案分析與比較：
方案一先加工面后進行鉆孔，其中底面孔是先鉆，是為了后續(xù)工序作為定位使用，
方案二各小孔先鉆，后加工面，工序比較分散，效率低，而且孔與面的垂直度無法保證，違背了“先面后孔”的原則
根據(jù)加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一：
10 鑄造 鑄造毛坯
20 退火 退火（消除內應力）
30 粗銑 粗銑底面，留加工余量
40 精銑 精銑底面，留加工余量
50 粗銑 粗銑φ15凸臺面，留加工余量
60 鉆孔 鉆2-φ5孔
70 鉆孔 鉆4-φ8孔
80 鉆孔 忽孔鉆4-φ15孔
90 粗銑 粗銑左端面，留加工余量
100 粗銑 粗銑右端面，留加工余量
110 精銑 精銑左端面
120 精銑 精銑右端面
130 粗鏜 粗鏜φ24孔，留加工余量
140 半精鏜 半精鏜φ24孔及其臺階，留加工余量
150 精鏜 精鏜φ24孔
160 鉆孔攻絲 鉆8-M4螺紋底孔并攻絲
170 鉗工 去毛刺
180 檢驗 檢驗
1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定
“小支座”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產，鑄造毛坯。
（1）底面的加工余量。
根據(jù)要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊第1卷》。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。
精銑：參照《手冊》，余量值。
（2）螺孔毛坯實心，不沖孔
（3）端面加工余量。
端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊》，其余量規(guī)定，取。
（4）螺孔加工余量
毛坯實心，不沖孔。
1.6確定切削用量及基本工時（機動時間）
工序30：粗銑底面，留加工余量
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：,取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序40：精銑底平面
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取，取銑削速度
機床主軸轉速：
按照文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序60\70\80
鉆2-φ5孔,鉆4-φ8孔,忽孔鉆4-φ15孔
機床：Z525
刀具：根據(jù)參照文獻選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
進給量：取。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.1～31，取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序50 粗銑φ15凸臺面，留加工余量
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：取：取銑削速度
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照參考取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：根據(jù)文獻取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序90、100：粗銑左端面，留加工余量，粗銑右端面，留加工余量
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序110、120：精銑左端面、精銑右端面
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序130、140、150 粗鏜、半精鏜、精鏜φ24內孔
機床：銑床X52K
刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴ 粗鏜進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.1～41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數(shù)：
機動時間：
精鏜孔
進給量：確定進給量
切削速度：取
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.14—41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數(shù)：
機動時間：
所以該工序總機動工時
工序160、鉆8-M4螺紋底孔并攻絲
機床：Z525
刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀
切削深度：
進給量：根據(jù)《工藝手冊》取
切削速度：參照《工藝手冊》取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
進給量：由于其螺距,因此進給量
切削速度：參照《工藝手冊》取
機床主軸轉速：，取
絲錐回轉轉速：取
實際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： （盲孔）
機動時間：
1.7 時間定額計算及生產安排
設年產量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產時間不應超過1.14min。機械加工單（在上述生產類型）時間定額：大規(guī)模生產）
大規(guī)模生產：
參照《工藝手冊》（生產類型：中批以上）時間計算公式：
（大量生產時）
因此大批量單件時間計算：
其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間）
—輔助時間。
—布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值
工序：粗、精銑底面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。在加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
工序：鉆底面孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。裝卸短暫所以取裝時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序：粗銑凸臺
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序：鉆側面孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。由于生產線上裝時間很短，所以取裝時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序：粗銑端面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
一臺機床即能滿足生產要求。
工序：銑端面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。所以取裝時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序：粗鏜孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》取工步輔助時間。所以取裝時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序：精鏜孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》取工步輔助時間。裝卸短所以取裝時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序：端面螺紋孔攻絲
機動時間：
輔助時間：參照鉆孔時間，取裝卸時間，工步時間。則
：參照鉆孔值，取
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序：精銑端面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。
取裝卸時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序：精銑側面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。所以取裝時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序：頂面螺紋孔攻絲
機動時間：
輔助時間：取裝卸輔助時間，工步輔助時間。則
：參照鉆孔值，取
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
第2章 鏜孔夾具設計
2.1 研究原始質料
利用本夾具主要用來加工鏜孔￠24內孔夾具設計，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。
2.2 設計要求
在對工件進行機械加工時，為了保證加工的要求，首先要使工件相對道具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。
機床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經占據(jù)的正確的正確位置。
3、對刀或導向裝置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機床夾具的基礎件，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準確定位，常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。
以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機床夾具的基礎組成部分。
機床的分類
機床夾具種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。
按夾具的使用特點可分為：通用夾具，專用夾具，可調夾具，組合夾具，
拼裝夾具。
按使用機床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機床夾具，數(shù)控機床夾具，自動機床夾具，自動線隨行夾具以及其他機床夾具。
2.3 夾具的組成
(1) 定位元件
夾具上的圓柱銷5、菱形銷9和支承板4都是定位元件，通過它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
(2) 夾緊裝置
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時不離開已經占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷合成一個零件)、螺母7和開口墊圈6就起到了上述作用。
(3) 對刀或導向裝置
對刀或導向裝置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。如圖3-3中鉆套l和鉆模板2組成導向裝置，確定了鉆頭軸線相對定位元件的正確位置。銑床夾具上的對刀塊和塞
尺為對刀裝置。
(4) 連接元件
連接元件是確定夾具在機床上正確位置的元件。如圖3-3中夾具體3的底面為安裝基面，保證了鉆套1的軸線垂直于鉆床工作臺以及圓柱銷5的軸線平行于鉆床工作臺。因此，夾具體可兼作連接元件。車床夾具上的過渡盤、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。
(5) 夾具體
夾具體是機床夾具的基礎件，如圖3-3中的件3，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
(6) 其它裝置或元件
它們是指夾具中因特殊需要而設置的裝置或元件。
2.4 夾具的分類和作用
（1）按專業(yè)程度劃分
1）通用夾具
通用夾具是指已經標準化的，在一定范圍內可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產，常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應性廣，生產效率低，主要適用于單件、小批量的生產中。
2）專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設計的夾具。其特點是結構緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產效率，但設計制造周期較長、制造費用也較高。當產品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產品固定且批量較大的生產中。
3）通用可調夾具和成組夾具
其特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調整，以適應不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。
4）組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復使用，特別適用于新產品的試制和單件小批生產。
5）隨行夾具
隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進行不同工序的加工。
（2）按使用的機床分類
由于各類機床自身工作特點和結構形式各不相同，對所用夾具的結構也相應地提出了不同的要求。按所使用的機床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。
（3）按夾緊動力源分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具的作用：1．縮短輔助時間，提高勞動生產率
夾具的使用一般包括兩個過程：其一是夾具本身在機床上的安裝和調整，這個過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對刀塊來快速實現(xiàn)，或者通過找正、試切等方法來實現(xiàn)，但速度稍慢；其二是被加工工件在夾具中的安裝，這個過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等)，因此能迅速實現(xiàn)。
2．確保并穩(wěn)定加I精度，保證產品質量
加工過程中，工件與刀具的相對位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。
3．降低對操作工人的技術要求和工人的勞動強
由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調整工件的時間與難度，或者根本不需要找正和調整，所以，這些專用夾具的使用降低了對工人的技術要求并減輕了工人的勞動強度。
按夾緊的動力源可分為：手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。
工件的裝夾方法
工件裝夾的方法有兩種：
將工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上
將工件裝夾在家具上
采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產。批量較大時，都采用夾具裝夾工件。
采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點：
a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質量
b、縮短輔助時間，提高勞動生產率
c、擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)“一機多能”
d、改善工人的勞動條件，降低生產成本
本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。
2.5 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知：在對加工軸承孔夾具設計行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，底面孔進行了鉆、擴加工。因此，定位、夾緊方案有：
選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。
為了使定位誤差達到要求的范圍之內，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。一面即底平面。
2.6 切削力及夾緊力的計算
鏜刀材料：（硬質合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻[5]查表可得：
圓周切削分力公式：
式中
查[5]表得： 查[5]表 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得：
所以有：
該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內，安全系數(shù)
實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得：
安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構。
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。
夾緊力的確定
夾緊力方向的確定
夾緊力應朝向主要的定位基面。
夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
(1) 夾緊力作用點的選擇
a. 夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內。
b. 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。
(3)夾緊力大小的估算
理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構的傳遞效率等有關。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。
估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。
估算的步驟：
a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。
b.實際需要的夾緊力FJ需，應考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。
c.校核夾緊機構的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。
夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2]
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。
夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動源即產生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件。
考慮到機床的性能、生產批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。
螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。
螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。
典型的螺旋夾緊機構的特點：
（1）結構簡單；
（2）擴力比大；
（3）自瑣性能好；
（4）行程不受限制；
（5）夾緊動作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。
查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有：
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機構， 由上述計算易得：
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。
2.7 誤差分析與計算
該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.8 夾具設計及操作的簡要說明
為提高生產率，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。
此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調整換取。
總 結
在設計過程中，我們讀到一些技術資料和設計手冊，在機械領域中的一些基本問題的探討。因此，這樣的設計不僅要加強自己的理解和知識，和他們的知識，拓寬。此外，該拉延工藝的設計，AutoCAD繪圖軟件的使用，并在同一時間，手繪，所有這些因素都使我們學到更多的知識，圖像識別和提高我們的繪圖能力。
但知識有限，實際的經驗更多的問題，所以我的設計也有許多不足之處。如：每個時間分配不合理，雖然計算機圖形練習，但與手工繪圖相比，少，夾具設計的比例，步進機構為手動，并降低成本，但它太簡單了。需要在未來的設計改進。
最后，在這里，感謝老師的悉心指導和同學們的幫助。
參 考 文 獻
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致謝
這次畢業(yè)設計是在老師悉心指導下完成的。在畢業(yè)設計結束后我的所有幫助過我的老師和同學說，謝謝你,如果沒有他們幫助，畢業(yè)設計很難完成。
本畢業(yè)設計是在老師的指導下完成的。老師讓我受益不淺，他淵博的知識，嚴謹?shù)娘L格，高度的責任感。在做設計的過程中也遇到了很多問題，老師給了我很多的關心和幫助，并要求任何進展，我畢業(yè)于精心的指導我們的設計，也經常打電話或發(fā)送電子郵件來指導我們的設計。
在本文中，得到的幫助和機電工程相關領導和老師的支持，非常感謝你。
最后，在畢業(yè)設計中，我再一次感謝我的指導，關心和幫助的老師，領導和學生。謝謝你.