机械加工专用夹具设计

典型机床夹具及其设计要点

1.车床夹具

车床夹具大部分是安装在机床的主轴上，用于加工回转成形面。

(1)车床夹具的结构类型及特点

1)角铁式车床夹具 主要用在工件形状复杂，被加工表面的轴线与定位基面呈平行关系或构成一定角度。

图2-33为开合螺母车削工序图。图2-34是加工上述工件的车床夹具。

图2-33 开合螺母车削工序图

图2-34 角铁式车床夹具

2)心轴类车床夹具 适合于工件以孔为定位基准的车削或磨削等工序中。

3)花盘式车床夹具 对形状复杂的工件，在加工一个或几个与基准平面垂直的孔时，就可采用此类夹具。图2-35为齿轮泵壳体的加工工序图。图2-36为车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具。

图2-35 齿轮泵壳体工序图

图2-36 车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具

(2)车床夹具的设计要点

1)定位装置的设计 加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。

2)夹紧装置的设计 夹紧力必须足够，自锁性要好。

3)车床夹具与车床主轴的联接 要求夹具的回转轴线与车床主轴轴线有尽可能高的同轴度。夹具与车床主轴的联接 方式有：采用锥柄联接；采用过度盘联接。

4)夹具总体结构设计 夹具的外形尺寸应尽量小，重心与回转轴线重合，以减小离心力和回转力矩的影响。悬伸长度L域外轮廓直径D之比为：

D≤150mm的夹具，L/D≤1.25; D=150~300mm的夹具，L/D≤0.9; D≥300mm的夹具，L/D≤0.6。

（２）弹性斜定心夹紧机构 利用定位、夹紧元件的均匀弹性变形来实现定心夹紧的．这种机构定心精度高，但变形量小，夹紧行程小，只适用于精加工中．根据弹性元件不同，有膜片夹具、碟形弹簧夹具、液压塑料薄壁套筒夹具等类型。

于结构不对称的夹具，必须采用平衡措施。

1 第一章 组合机床总体设计

1.1组合机床方案的制定

组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序原则设计的一种高效率专用机床。其方案制定的主要内容即零件在组合机床上合理可行的加工方法，确定工序间的加工余量，相应的刀具结构，确定机床配置形式等。

被加工零件的加工精度和需要在组合机床上完成的加工工序，是制定机床方案的主要依据，我们要加工的零件阀体，其需要在组合机床上完成的工序为双面钻24个23孔，孔的直径尺寸未注公差，其加工精度应取IT11级精度，孔于孔之间的位置精度要求不高，仅为mm5.0，同一直线上孔的同轴度要求不高mm5.0，所以钻24孔的加工工序只有一道工步即可，并且可以在一个安装工位上对所有孔同时从两面加工。

零件的材料，硬度，加工部位的结构形状，工件钢性，定位基面的特点等，对机床工艺方案制定也有着重要的影响。同样精度的孔，因材料，硬度不同，其工艺方案也不同，如钢件一般比铸件加工工步数多。若工件钢性不足，安排工序一般不能过于集中，以免因同时加工表面多造成工件受力大，震动道贺发热变形而影响加工精度。

被加工零件的特点还在很大程度上决定了机床采取的配置形式。本道工序应加工的孔中心线与定位基面平行，且须由两面同时加工，所以采用卧式机床很便宜。由于阀体零件为大型件，采用单工位机床加工较为适宜。因此，初选组合机床为卧式双面单工位机床的型号。

零件的生产批量使决定采用单工位，多工位或自动线，还是按中小批量生产特点设计组合机床的重要因素。此阀体零件年生产纲领为2.5万/年。生产批量较大，工序安排应分散

综上所述，此组合机床应采取单工位固定式夹具的卧式双面机床的配置型式。

1.2 确定切削用量及选择刀具

由《组合机床设计简明手册》中表3-1可知，加工精度IT11级，直径≤30mm的孔所需工艺方法只需钻削一次。

2 1.2.1 选择切削用量

按照经济地满足加工要求原则，合理的选择切削用量。查《组合机床设计简明手册》中表3-7。得用高速钢钻头钻削时加工得切削用量，取f=0.3mm/r, v=20米/分。

龙源期刊网

加工轴类零件专用夹具设计

作者：毕艳茹 王志勃 卢志珍

来源：《硅谷》2012年第21期

摘 要： 夾具在铣床有着重要的作用，其设计要求比较严格，精度比较高。主要介绍典型轴类零件减速器轴键槽铣削夹具设计过程及主要参数分析，通过确定生产类型，选择夹具类型，定位装置、夹紧装置、夹紧机构和夹紧力的计算等。

关键词： 夹具类型；定位方案；夹紧装置；夹紧力计算

1 夹具类型的选择

由于该轴类工件生产为中批量生产，且工件体积小，结构不复杂，故拟定选用简单的V形块定位螺旋压板夹紧机构。

1.1 定位方案的确定

工件以外圆和端面在V形块上和止动定位销定位，限制

五个自由度。由于V形块定位精度高，工件轴向位置用止动定位销定位，能保证加工精度。另外，夹紧力方向与切入方向（垂直进刀）一致，且夹紧力在主要定位支承面内，定位夹紧可靠，如下图1-1所示。

1.2 定位误差分析

选用标准V形块定位，不计其制造误差，所以工件采用

和 55f7两外圆表面定位时，只有定位基准面的制造误差，造成工件定位中心偏移，产生基准位移误差，而且方向不定，由此可知：

考虑到定位基准面制造时的尺寸公差，圆柱度误差，圆跳动误差等随机误差等综合因素的影响，所以用概率叠加法计算基准位移误差：

2.2.3 选择夹紧螺栓直径

根据夹紧力方向和作用点的选择原则，依照定位方案的确定，选用两只M12×150螺栓作为夹紧螺栓，且置于工件的同一侧，铣削键槽垂直进刀时，切削力 与夹紧力 方向相同，

和 分别作用在定位支承A和B两V形块上（如上图1-1所示）。切削扭矩 使工件转动，为防止工件发生转动，夹具夹紧机构应有足够的摩擦力矩与之平衡。 龙源期刊网

连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计

一、前言

连杆是发动机中重要的零件之一，其作用是将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。因此，连杆的质量和加工精度直接影响发动机的性能和寿命。本文将介绍连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。

二、工艺流程

1. 材料准备

选用高强度合金钢作为连杆零件的材料。在进行机械加工之前，需要对原材料进行热处理，以提高其硬度和强度。

2. 粗加工

（1）锯切

将原材料锯成长度略大于实际尺寸的毛坯。

（2）车削

采用车床进行粗加工，先将毛坯两端面加工成平行面，然后进行外圆柱面、内孔等基本形状的车削。

（3）铣削

采用立式铣床进行粗加工，主要是对连杆头部进行铣削，并开出油孔等结构。

3. 精密加工

（1）磨削

采用平面磨床和圆柱磨床对外圆柱面、内孔和连杆头等进行精密加工。

（2）钻孔

采用钻床对油孔等细小结构进行加工。

（3）拉削

采用拉床对轴向槽、键槽等进行加工。

4. 热处理

将加工好的连杆零件进行热处理，以提高其硬度和强度。通常采用淬火和回火的方式进行处理。

5. 组装

将经过热处理的连杆零件组装到曲轴上，并进行调整，以确保其与其他零件的配合精度和运动平稳性。

三、专用夹具设计

为了保证连杆零件在机械加工过程中的精度和稳定性，需要设计专用夹具。下面介绍一种常见的夹具设计方案：

1. 夹具整体结构

该夹具主要由夹紧块、支撑块、定位块、压板等组成。其中，夹紧块负责固定毛坯，支撑块负责支撑毛坯，在车削时起到了很好的辅助作用；定位块则是为了确保毛坯在夹具中的位置准确；压板则是为了防止毛坯在车削时发生移动。

2. 夹具夹紧方式

该夹具采用机械夹紧的方式，通过螺旋压板来实现对毛坯的夹紧。在进行车削等加工时，需要根据不同工序进行调整，以确保毛坯的稳定性和精度。

3. 夹具使用注意事项

在使用该夹具时，需要注意以下几点：

（1）夹具的各个部位需要经常清洗和润滑，以保证其正常运作。