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序号（学号）：0203090221吉林农业大学发展学院铣床加工零件键槽专用夹具设计姓名钱井鹏学院汽车机械工程学院专业械设计制造及其自动化班级2009级（2）班迟宏伟指导教师2013 年04 月08 日铣床加工零件键槽专用夹具设计[摘要]铣削加工一般用于加工平面、沟槽、缺口以及成形曲面。
铣床夹具也是一种常用夹具。
该设计的夹具是用于在卧式铣床上对于凸轮轴铣半圆键槽的专用夹具,主要由夹具体、定位元件(V型块)、夹紧元件(压板)、夹紧机构(斜楔联动夹紧)等组成。
在设计中,分析了零件图、夹具的结构特点、夹具工作原理,计算了定位误差、夹紧力,从而保证了该专用夹具能够用于加工该工件的可靠性、高效性。
专用夹具也有很大的应用空间,即通过专用夹具达到定位准确、夹紧迅速、操作快捷等优点,易于保证，并通过绘图软件完成了铣床夹具装配图及零件图的设计。
[关键词]：铣床夹具、凸轮轴、沟槽、V形块（空一行）The Millin g Part keyway dedica ted fixtur e design[Abstra ct] genera lly used for millin g machin ing plane, groove s, gaps and formin g surfac e. Millin g jig is also a common fixtur e. The design of the fixtur e is used in horizo ntalmillin g machin e, the Woodru ff keyway specia l fixtur es for camsha ft millin g, mainly by the specif ic folder, the positi oning elemen t (V-block), the clampi ng elemen t (plate), the clampi ng mechan ism (wedgelinkag e folder tight). In the design, analys is of the partsdiagra m, the struct uralcharac teris ticsof the jig, the jig workin g princi ple, to calcul ate the positi oning error, the clampi ng force, thus ensuri ng the reliab ility, effici encythe dedica ted fixtur e can be used to proces singthe workpi ece. The specia l fixtur e also has a greatuse of space, by specia l fixtur es to achiev e accura te positi oning, clampi ng rapidand effici ent operat ion, etc., easy to guaran tee and millin g fixtur e assemb ly drawin g and partsdiagra m design and mappin g softwa re.Keywor ds: millin g fixtur e, camsha ft, groove, V-shaped block目录1.绪论---------------------------------------------52.现代夹具的发展-----------------------------------72.1柔性夹具的主要发展方向--------------------------72.2夹具的发展趋势----------------------------------82.3组合夹具的应用----------------------------------83.零件的分析----------------------------------------94.工件定位设计--------------------------------------104.1方案选择-----------------------------------------104.2V形块的设计--------------------------------------114.3定位误差的计算-----------------------------------125.工件的夹紧设计------------------------------------135.1夹紧装置的组成-----------------------------------135.2夹紧机构的选择-----------------------------------145.3夹紧力的计算-------------------------------------156.对刀元件和夹具体的设计----------------------------166.1对刀装置的设计-----------------------------------166.2夹具体的设计-------------------------------------177.感受与总结-----------------------------------------188.参考文献-------------------------------------------19附录一：英文原文-------------------------------------------5 附录二：英文译文-------------------------------------------61.绪论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。
一种夹紧旋转机构的制作方法夹紧旋转机构是一类用于夹持、固定和旋转工件的机械装置，广泛应用于各种机械设备中，如工业机械、汽车制造、航空航天等领域。
以下是一种夹紧旋转机构的制作方法，具体步骤如下：1.设计机构结构：首先，根据需要夹紧的工件大小、形状和重量，进行机构结构设计。
确定机构的形式和类型，例如手动夹紧旋转机构、气动夹紧旋转机构或液压夹紧旋转机构。
2.选型和采购材料：根据设计要求，选择合适的材料。
常用的材料有铝合金、钢、铸铁等。
采购材料时要注意材料的质量和规格是否符合设计要求。
3.制作夹紧机构底座：根据设计图纸和机构结构要求，利用加工设备（如机床、铣床、钻床等）对底座进行加工。
首先需要将底座的外形和尺寸进行切割和铣削，然后进行孔加工，以安装其他机构部件。
4.制作夹紧装置：根据设计需求，制作夹紧装置。
这包括夹持工件的夹紧机构和工件夹持机构的旋转机构。
根据材料的选择，可以采取切割、铣削和焊接等方法制作夹紧装置。
5.安装夹紧机构：将夹紧装置安装到机构底座上，确保夹紧机构的稳定性和安全性。
通过螺栓、螺钉和焊接等方式进行固定。
6.测试和调试：完成装配后，对夹紧旋转机构进行测试和调试。
检查夹紧机构的夹持力和旋转灵活性是否符合设计要求。
根据需要进行调整和修正。
7.完成机构的表面处理：根据需求对机构进行表面处理，例如除锈、喷漆等，以提高机构的使用寿命和外观。
8.进行最终检验：对制作好的夹紧旋转机构进行最终检验，检查各项指标是否达到设计要求。
如有需要，可以进行负载测试和寿命测试。
9.维护和保养：机构制作完成后，需要进行定期维护和保养，以确保机构的正常运行和延长使用寿命。
通过以上步骤，可以制作出一种夹紧旋转机构。
当然，夹紧旋转机构的制作方法可能因机构结构和应用场景的不同而有所差异，但大体上仍然包括机构结构设计、材料选型和采购、底座制作、夹紧装置制作、安装、测试和调试、表面处理、最终检验以及维护保养等步骤。
课题名称：铣槽12铣床专用夹具设计专业：班级:姓名：学号：指导老师：2015年 01月目录序言 (3)一、机械制造装备设计课程设计任务书 (4)二、机械制造装备设计课程设计说明书 (5)1.对加工件进行工艺分析 (5)2。
定位方案设计 (5)3。
导向方案设计 (8)4.夹紧方案设计 (9)5.对定装置设计 (9)6.夹具体设计 (10)7。
技术条件制定 (11)8。
夹具工作原理(操作)简介 (11)9。
绘制夹具的零件图与总装图 (12)10.夹具总装图预览 (12)11．绘制夹具的零件图与总装图 (13)三、参考文献 (13)四、附录（非标准零件图及夹具体图） (13)结束语 (14)序言机械制造装备设计是一个非常重要的学习环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是为了以后能做好毕业设计而进行的一次综合训练和准备。
为了保证工件的加工精度, 稳定产品质量，提高劳动生产率和降低加工成本，扩大机床使用范围，减轻劳动强度，改善工人劳动条件在加工批量较大的情况下，需要做一种专用夹具。
我们已经学习了《机械制造装备设计》，对夹具设计有了初步的了解。
对于一种批量较大的产品可设计制造专用夹具,操作迅速方便，减少了工人的劳动量,还能获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低.但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。
专用夹具的针对性极强、没有通用性,很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。
由于作者水平有限，在设计过程中难免会有许多错误和不足，恳请老师批评指正！学生：3110644909 段俞廷3110644916 周红2015年1月一、机械制造装备设计课程设计任务书二、机械制造装备设计课程设计说明书1、对加工件进行工艺分析：工件已加工过的大小孔径分别为Φ12mm和Φ28mm,查（《机械简明设计手册》P32）两孔中心距为 50±0。
数控车床盘类零件工装夹具设计摘要：随着工业科技的高速发展，当今各行各业对各种产品零件的需求也层出不穷。
在零件的机械加工中单靠传统的常规装夹方式很难满足实际生产中一些零件的加工，因此，必须要为产品零件设计能顺利完成其装夹进行加工且成本低、加工效率高、满足精度要求的夹具。
文章对机床夹具中圆偏心夹紧装置的设计进行了研究分析，以供参考。
关键词：机床夹具；夹紧装置；设计前言机床夹具行业迄今已发展起来，可分为三个阶段。
第一阶段主要由夹具和人的组合来表示。
此时，夹具主要用作人体加速和完善加工过程的简单辅助工具。
在第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁。
夹具的功能发生变化，主要用于工件的定位和夹紧。
人们越来越认识到操作者和机床性能的提高密切相关，因此夹具备受关注;第三阶段是夹具和机床的组合，夹具成为机床的一部分并成为加工不可或缺的工艺设备。
在夹具设计过程中，设计人员主要考虑加工零件定位和夹紧问题。
然而，夹具设计经常遇到一些小问题。
如果这些问题处理不当，会给夹具的使用带来很多不便，甚至影响工件的加工精度。
我们总结了多年来设计夹具时遇到的一些小问题：①清理根部的问题，在设计夹具端面和定位内孔时，会遇到清除根部的问题。
具体定位端面和定位外圆。
当端面和定位外圆被分成两个主体时，不会引起这个问题。
应根据工件的结构确定是否应移除夹具。
如果零件定位内孔的倒角很小或没有倒角，则必须清除根部。
如果零件定位孔的倒角很大或没有孔，则不需要根部，并且接头可以是圆形的。
当定位端面和外圆时，它与上面相同。
②让刀问题，当设计用于盘式工具（例如铣刀，砂轮等）的夹具时，应考虑铣刀或砂轮切削或磨削后铣刀或砂轮的退回位置。
铣刀或砂轮的位置应根据所用铣刀或砂轮的直径确定，并应超过刀具半径。
③更换问题，在设计一系列具有相同或相似结构和不同尺寸的产品零件和夹具时，为了降低生产成本并提高夹具的利用率，夹具通常设计为通用夹具，仅替换一个或几个部分。
1 机床夹具中定位与夹紧的研究1.1工件定位方案机床夹具的组成主要有以下几个部分组成:(1)定位元件，是夹具中确定工件位置的装置，主要的定位结构有支撑钉、V形块等;(2)夹紧装置，该装置是对工件进行夹持，保持工件在加工的时候不发生移动;(3)导向、对刀装置，是保证零件在加工的时候具有正确的位置;(4)夹具体，该装置是夹具的整个基础，是承载各种零件的基座;(5)其他装置，上下料装置、顶出器等。
夹具设计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。
由指导老师的分配，决定设计第00道工序粗铣半轴Φ38mm 外左端面的铣床夹具。
1.问题的提出本夹具主要用于铣左端面，精度要求不高，因为后面还有精加工，因此本道工序加工精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。
2 .定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。
定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。
基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。
因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。
此道工序后面还有精加工，因此本次铣没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。
我们采用Φ38外圆面为定位基准，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。
3. 切削力及夹紧力计算（1）刀具： 采用高速钢立铣刀 φ50mm机床： X51立式铣床，铣的功率4.5kw由[3] 所列公式 得BZ D C p p 86.072.086.0-=δξ查表 9.4—8 得其中： 40Cr 材料的硬度在这里我们取1900HB修正系数53.0)190/(HB k p ==14.668=p C δ为走刀量12.0=δξ为铣削深度5.1=ξB 为铣削宽度B=38，Z 为铣刀齿数Z=4，D 为铣刀直径 D=50代入上式，可得 p=1081.8N因在计算切削力时，须把修正系数考虑在内，上面我们已经算出，修正系数为1，所以实际切削力P=1081.8N 。
（2）夹紧力的计算用压板和V 型块夹紧工件，切削力的计算工式为22sin 1sin 2αα+∙=Df MK W 我们选用的标准V 型块a=90°其中f 为支承面上的摩擦系数，支承面为平面，f=0.16～0.25，在这里我们取f=0.20K 为安全系数，粗加工时，K=2.5～3.0,在这里取2.5D 为工件直径，D=38M 为切削扭矩：M=PL L=2sin 2αD =13.433mm M=PL=14531.8N.mm 22sin 1sin 2αα+∙=Df MK W =126.7N W 远远小于p,夹紧力满足要求经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力4 . 定位误差分析对于定位元件，因为定位基准为外圆，故选择长V 型块作为定位元 件。
X225铣床传动箱体加工工艺及铣床夹具设计摘要本设计是铣床传动后箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
铣床传动后箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。
一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。
因此，本设计遵循先面后孔的原则。
并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度基准的选择分为粗基准和精基准，粗基准选择首先保证工件某重要表面的余量均匀，表面应平整，没有浇口或飞边等缺陷，而且只能用一次，以免产生较大的的位置误差。
应选择该表面作粗基准。
精基准的选择应尽可能使各个工序的定位都采用同一基准，当精加工或光整加工工序要求余量小而无效均匀时，应选择加工表面本身作为精基准。
机械夹具在我国的发展前景是十分广泛，有着很大的发展空间。
机械夹具的要求结构简单，使用方便，制造精度高。
就本次设计而言，整个加工过程均选用组合机床。
夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。
因此生产效率较高。
适用于大批量、流水线上加工。
能够满足设计要求。
关键词工艺路线；夹具设计；工序X225 Milling and Drilling Machine Gear BoxFixture Design ProcessAbstractMachine Tool fixture is a fixture in will be fixed to the machine, can be processed pieces of the machine tool and the right to maintain the relative position and to overcome the impact of cutting force.So that the processing carried out smoothly.The design is about Milling transimiddion box after drilling holes 12fixture design and peocessing technology.The design and manufacture of fix ture is a very important work in the manufacture process of Milling machine parts,The quality of fixture design and manufacture has a major effect on the machining efficiency and the quality of parts. The cycle of fixture design and manufacture decides the whole production preparation cycle of Milling machine parts.And mechanical stationary machine is the important tool that is used to process the accessories in the process of making the accessories, and the design affects directly the accurate of the accessories and the price.Thus it also affects the ability and the rate of ability to price.So rapid that In our country , mechanical stationary machine has a very wide prospect.By the accessories and mechanical stationary machine has a great big space for development.Based on the analysis of the processing technic and configuration feature of the cabinet on the screw hole, the author gives a design of drilling jig. This paper puts great emphasis on jig’s working process positioning And the rough cushion over determination projectclamping means position error and verification of clamping force.Practice has proved that the jig is convenient tooperate and has a high production efficiency.Mechanical fixture in the structure should be toward the direction of the simple, easy-to-use, high-precision.Keywords Process route；Fixture designing；Operation目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 夹具设计中的特点 (1)1.2 发展的趋势 (1)1.3 机床夹具的组成 (2)1.4 本章小结 (3)第2章零件的设计 (4)2.1 零件的作用 (4)2.2 零件的工艺分析 (4)2.3 本章小结 (5)第3章工艺规程的设计 (6)3.1 确定毛坯制造形式 (6)3.1.1 零件材料的选择 (6)3.1.2 确定生产类型的依据 (6)3.2 基面的选择 (6)3.2.1 粗基准选择原则 (7)3.2.2 精基准的选择原则 (7)3.2.3 零件各加工顺序安排 (7)3.2.4 机械加工工序安排的原则 (7)3.2.5 工艺路线的拟定 (8)3.3 本章小结 (9)第4章确定加工余量工序及毛坯尺寸 (10)4.1 毛坯余量余与工序的确定 (10)4.1.1 平面加工 (10)4.1.2 孔加工 (11)4.2 切削用量的选择 (12)4.2.1 粗加工切削用量的选择原则 (12)4.2.2 精加工时切削用量的选择原则 (12)4.2.3 时间定额与提高生产率的工艺 (13)4.2.4 确定切削用量及基本工时 (14)4.2.5 切削力的计算 (16)4.3 本章小结 (16)第5章夹具设计 (17)5.1 设计方法和步骤 ..................................................... 错误！未定义书签。
一、序言1、能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、加紧、工艺路线安排、工艺尺寸确定等基本问题。
为毕业生及时零件结构工艺性审查打下良好的基础；2、提高结构设计能力。
学生必须设计出解决现场生产问题的、简单可靠的工艺装备；3、学会使用手册及图表资料。
掌握与本设计有关的各种设计资料的名称、出处，能够做到基本熟练运用。
二、设计任务与要求1、毛坯图1张2、零件图1张3、机械加工工艺过程卡片1张4、机械加工工序卡片1套5、夹具总装图1张6、课程设计说明书1份三、设计说明书1、零件的分析（一）零件的技术要求1.调质硬度HB241-285；2.非加工表面喷丸处理；3.孔φ10轴线对孔φ25D4轴线的平行度允差0.03；4.发蓝。
（二）零件的作用主要起连接作用，使机构按一定的规律运动；还可以传递扭矩，使机构获得动力。
（三）零件的工艺分析从零件图上可以看出该零件的主要加工表面有：1.Φ25mm，Ra=3.2的孔，及该孔的两端面；2.Φ10mm，Ra=3.2的孔，及该孔的两端面；3.Φ4mm的孔及M10的螺纹孔；4.Φ11mm，Ra=12.5的底孔；5.各种倒角及其他端面。
2、工艺规程设（一）确定毛坯的制造形式45号钢调质处理后硬度为：布氏硬度,HB241-285，淬火硬度可达60HRC。
又该零件的调质硬度为HB241-285所以选用45号钢，又因为要进行大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，在万向节滑动叉的工作过程中经常承受交变及冲击性载荷，所以可以选择模锻成型,这样既能提高生产率，又能保证加工精度。
（二）基面选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。
基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。
粗基准的选择对于本杠杆来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以粗加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求。
三、夹具设计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。
经分析决定设计工序铣18H11槽的铣床专用夹具。
一、问题的提出本夹具用来铣18H11槽，该槽相对于花键底孔中心有一定的技术要求。
因此在本道工序加工时，在考虑零件的技术要求的前提下,降低劳动强度,提高劳动生产率。
二、夹具设计1、定位基准的选择由零件图知，18H11槽的两边相对于花键底孔中心线有垂直度要求，其设计基准是花键底孔中心线，为了使定位误差为零，故选择以花键底孔中心线为主要定位基准，所以由定位基准不重合引起的误差为零。
2、.夹紧机构根据零件的定位方案、加工方法、生产率要求，运用手动夹紧可以满足。
采用螺旋夹紧机构，通过拧紧夹紧螺母6使工件夹紧，有效提高了工作效率。
3.对刀装置采用直角对刀块对刀，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）4.夹具与机床连接元件夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于铣削加工。
5.使用说明安装工件时，先将工件花键孔装入定位心轴，用夹紧螺母拧紧，夹紧工件。
6. 结构特点该夹具结构简单，操作方便，容易铸成，加工定位方便。
三、夹紧力的计算由《机械夹具设计手册》查表1-2-20和表1-2-21得，夹紧力的公式为：W o=QL/r'tgφ1＋r z tg(α＋φz'),由表1-2-23查得，单个普通螺旋夹紧力，当螺纹直径为16mm,螺距为2mm,手柄长度为190mm,作用力为65N，夹紧力为7900N。
四、设计总结机械制造工艺学课程设计已经结束了。
回顾整个设计过程，经过老师和同学的帮助，还有自己的努力，终于定时定量地完成了此次课程设计。
课程设计作为机械工程及其自动化专业的重点，使理论与实践完美结合，同时巩固了对理论知识的理解，使生产实习中的理解和认识也得到了强化。
本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计和专用夹具设计。
机械加工工艺规程设计运用了基准选择原则等知识，夹具设计的运用了工件定位、夹紧机构等知识。
，本科生毕业论文（设计）题目：铣床专用偏心夹紧机构的设计专业代码：机械设计制造及其自动化（080301）作者姓名：学号：单位：汽车与交通工程学院指导教师：2010年5月17日原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人承担本声明的相应责任。
学位论文作者签名：日期指导教师签名：日期摘要夹具是一种装夹工件的工艺装备，它的主要功用是实现工件定位和夹紧，使工件加工时相对于机床、刀具有正确的位置，以保证工件的加工精度。
机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产率和生产成本以及工人的劳动强度等。
由于机床夹具设计是机械加工工艺准备中的一项重要工作，针对一些企业在铣夹具上加工零件常利用螺栓与普通的平压板压紧工件而带来的不便和生产效率低的情况，设计了偏心夹紧装置，采用该夹紧装置，夹压牢固、操作方便、生产率高。
关键词：圆偏心夹紧机构；自锁条件；偏心夹紧行程AbstractFixture is a kind of work-piece clamping equipment, its main function is to realize positioning and clamping workpiece, the machine processing, relative to the correct position, in order to ensure the processing precision. The machine tool's fixture in machining plays an important role, it directly influences the quality of mechanical processing, productivity and production cost and worker's labour intensity, etc.Therefore the machine tool's fixture design is an important job in the machining process preparation. For some enterprises in milling, fixture on processing parts used bolts and ordinary flat plate clamping workpiece and inconvenience and production efficiency was low, this paper designed an eccentric clamping device. The clamping device is reliable, convenient, with high productivity.Key words: Circular eccentric clamping institution, Self-locking condition, Eccentric clamping trip目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (1)1 总体设计方案 (2)1.1铣床专用偏心夹紧机构的整体设计 (2)1.2铣床专用偏心夹紧机构的自由度的计算 (2)1.3铣床专用偏心夹紧机构工作原理 (3)2 铣床专用偏心夹紧机构部件设计 (4)2.1铣床专用偏心夹紧机构关键部件设计 (4)2.2铣床专用偏心夹紧机构其它部件设计 (8)2.2.1偏心夹紧机构的压板设计 (8)2.2.2偏心夹紧机构的垫板设计 (8)3 铣床专用偏心夹紧机构的动力系统 (9)3.1概述 (9)3.2工作原理 (10)3.3力学分析 (10)4 铣床专用偏心夹紧机构的3D视图 (11)4.1三维软件S OLIDWORKS简介 (11)4.2偏心夹紧机构的3D视图 (12)结论 (15)参考文献 (16)附录1 (18)附录2 (21)致谢 (25)铣床专用偏心夹紧机构的设计前言机床为了加工出符合规定技术要求的表面，必须在加工前将工件装夹在机床上或夹具中。
工件的装夹包括定位和夹紧两个过程。
工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的所有工件都能在夹具中占据正确的位置。
一批工件在夹具上定位时，各个工件在夹具中占据的位置不可能完全一致，但各个工件的位置变动量必须控制在加工要求所允许的范围之内。
将工件定位后的位置固定下来，称为夹紧。
工件夹紧的任务是：使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。
机床夹具的发展缩短了辅助时间，提高了劳动生产率；能够保证加工精度稳定；扩大机床使用范围；减轻劳动强度，降低工人等级。
铣床是工业生产中重要的加工工具，它有着广泛的加工范围，因此设计铣床的夹具显得更加重要。
铣床夹具可以分为：直线进给铣床夹具，工作台按直线进给方式运动，可加工平面、直角面和各种槽等。
圆周进给的铣床夹具，铣床工作台做连续的回转运动，配合采用气动或液压等高效夹紧装置，生产率高，可加工平面，适用于大批量生产]1[。
靠模仿行铣床夹具，机床工作台的主进给运动和由靠模获得的辅助运动形成的仿行运动，采用靠模夹具可再一般万能铣床上加工出所需的成形面。
本论文根据实际铣床夹具提出改良方案，利用三维设计软件SolidWorks2008完成了偏心夹紧机构的整体零部件的设计，绘制了铣床夹具的零件图和装配图。
1 总体设计方案夹具是一种装夹工件的工艺装备，它的主要功用是实现工件定位和夹紧，使工件加工时相对于机床、刀具有正确的位置，以保证工件的加工精度。
机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产率和生产成本以及工人的劳动强度等]2[。
因此机床夹具设计是机械加工工艺准备中的一项重要工作，针对一些企业在铣床夹具上加工零件常利用螺栓与普通的平压板压紧工件而带来的不便和生产效率低的情况，设计了偏心夹紧装置，采用该夹紧装置，夹压牢固、操作方便、生产率高。
1.1铣床专用偏心夹紧机构的整体设计本论文设计的铣床专用偏心夹紧机构是由圆偏心轮、压板、垫块、普通螺栓、弹簧等构件组成】【1311-。
如图1所示：1.手柄2.偏心轮3.压板4.螺栓5.定位销6.垫板图1整体结构图1.2铣床专用偏心夹紧机构的自由度的计算夹紧机构设计出来后，还需要确定是否具有确定运动，这就需要我们通过对偏心夹紧机构自由度的计算。
由图1可知：112223P 23hl =-⨯-⨯=--=P n F (1)n --机构的活动构件l P --件2和件3构成的转动副h P --件2和压板构成的线高副1.3铣床专用偏心夹紧机构工作原理偏心夹紧装置实际上是一个串连式的 2 级增力机构：其中杠杆作用为第 1 级，偏心轮形成的斜楔作用为第2 级。
因此，在要求输出夹紧力一定的条件下，采用偏心夹紧机构可以大大简化手工劳动。
动力的输入方式比较简单，并且易于导轨副配合起来使用，制造起来也比较方便，成本较低]20[。
在现代制造业中，偏心夹紧装置在手动夹具上得到了非常广泛的应用，但是在气压传动领域，却极少看到偏心机构的存在。
造成这种现象的原因是人们往往认为偏心夹紧机构不适合在气压传动中应用；其次是偏心夹紧机构的夹紧是一个旋转运动，气缸的活塞是一个直线往复运动，人们受传统思维的束缚很少去考虑这2 种运动的转换问题。
当气缸右腔进入压缩空气，则偏心轮反向运动，将工件松开，完成工件复位。
工作原理如图 1 所示。
气缸内活塞杆的外端装配有圆柱滚轮，在偏心轮的驱动杆上开一长槽，将滚轮以适当间隙配合嵌入槽中并适当润滑。
当气缸活塞在缸体左腔压缩空气的用下向右运动时，偏心轮驱动杆槽中的滚轮也随之向右移动，驱动杆将向下运动，驱动偏心轮以定位销为轴心作顺时针方向的摆动；活塞所受的轴向力经过驱动杆与偏心轮的作用放大后，由偏心轮向外输出力F0，从而夹紧工件】【53 。
2 铣床专用偏心夹紧机构部件设计2.1铣床专用偏心夹紧机构关键部件设计该铣床专用偏心夹紧机构关键部件设计为偏心轮设计。
2.1.1偏心轮机构的特点偏心夹紧机构与气压缸组成的夹紧机构具有以下优点:(1) 利用偏心夹紧机构的2 级增力放大功能，在系统压力一定的条件下，可以显著提高系统输出力；(2) 利用偏心夹紧机构的自锁功能，在需要长时间保持作用力的场合，可以让提供压缩气体的设备停止工作，节能效果显著；(3) 解决了在实践中往往要求输出力方向与液压缸轴线相垂直的问题。
该装置的不足之处在于：由于偏心轮对工件存在着切向力，所以如果长时间工作，可能会对工件表面造成一定的摩擦损伤。
这一缺点也是目前偏心夹紧装置所未能克服的普遍问题】【20。
2.1.2 圆偏心轮的设计（1）确定夹紧行程偏心轮夹紧工件时：321s s s T h +++= （2）式中 T —工件夹压表面至定位面的尺寸公差（mm ）1s —装卸工件所需的间隙，一般取1s =0.3mm2s — 夹紧装置的压移量，一般取2s =0.3—0.5mm3s —夹紧行程储备量，一般取3s =0.1—0.3mm所以，h=2+0.3+0.4+0.3=3mm 】【30(2)计算偏心距取x ϕ=90°—180°作为工作段，e=h=3mm（3）按自锁条件计算Df=0.1时，D=20e=20⨯3=60mm（4）圆偏心轮的结构图2圆偏心轮的设计图2.1.3 圆偏心夹紧机构的特性分析 圆偏心夹紧机构在工装应用中的首要问题是保证自锁，只有在自锁的前提下夹紧才是可靠的。
圆偏心夹紧机构在工装设计中应用比较广泛，实际上它是楔形夹紧的变形而已，特点是其升角α(相当于楔角) 不是一个常数，而与圆周上夹紧点的位置有关。
这是偏心夹紧机构的重要特点。
因此它与偏心轮工作段的选择、自锁条件、夹紧力的计算及主要结构尺寸的确定有密切关系。
作为一种手动夹紧机构，必须具有可靠的自锁性，只有在保证自锁的前提下夹紧才是可靠的，同时夹紧力的计算才有实际意义】【3231 。
但是，自锁条件是否可靠呢？图3圆偏心轮的受力分析图夹紧力的计算公式如下：Q RL u R e R rW ⋅⋅--+=)cos (sin )1(1γγμ （3） 式中: e ——偏心距R ——偏心轮半径e/ R ——偏心率或偏心比圆偏心夹紧时，要可靠地保证自锁，其夹紧点(转角为γ) 处的升角α必须满足下式:μφγγα=≤-=tan cos sin tan e R e 式中， μ = tan φ为偏心轮与被夹压表面间的摩擦系数(摩擦角)经化简整理后可得出圆偏心夹紧机构的自锁条件为:)sin(sin cos sin φγφγγμ-=+≤u R e 令)sin(sin cos sin φγφγμγμ-=+≤R e ）（φγφε+=sin sin 表1 为偏心轮工作面上几个特殊位置处的ε值(按tan φ = μ = 0.1 计算)。
