上篇　机床夹具设计基础

第1章　机床夹具的组成与分类

1.1　实例分析

【实例1-1】　如图1-1所示，本工序的任务是用三面刃盘铣刀在X62W卧式铣床（图1-2）上加工该连杆零件大端两端面处的八个槽。

加工要求：该工序要求铣工件两端面处的八个槽，槽宽，深，表面粗糙度Ra=12.5μm。槽的中心与两孔连线成45°，偏差不大于±30'。工件材料为模锻45钢；成批生产。显然需要设计一套铣床夹具。

分析：

（1）明确设计要求，认真调查研究，收集资料，确定定位基准

专用夹具设计是以机械加工工艺规程的工序卡片上所规定的定位基准、夹紧位置和工序要求作依据的。这些要求和生产批量一起以设计任务书的形式下达给夹具设计员，工艺设计人员在获得夹具设计任务书之后，就应着手拟定专用夹具结构设计方案。在进行结构设计之前，必须明确设计要求，认真调查研究，收集资料，并做好下列准备工作。

① 仔细研究零件工作图、毛坯及其技术条件。该零件由连杆大头、杆身和连杆小头三部分组成，承受着拉、压和扭曲的多变负荷及高疲劳强度等要求，选用45钢模锻件；除零件大端两端面处的八个槽未加工外，其余各表面均已加工完毕；加工大端两端面处的过中心八个槽是该工件的最后一道工序。

图1-1工序图中已经注明：工件已加工孔为和，两孔中心距为（57±0.06）mm，大、小头厚度均为。本工序铣削加工过中心的八个槽，槽宽，深，表面粗糙度Ra=12.5μm。槽的中心与两孔连线成45°，偏差不大于±30'。用已加工好的表面作为本工序用的定位基准，即厚度为的两个端面和、两个孔，用三面刃盘铣刀在X62W卧式铣床上进行加工。槽宽由刀具直接保证，槽深和角度要用夹具保证。

槽口的位置包括两方面的要求。

一方面，槽口的中心平面应通过的中心线，在工序图上没有标注，说明此项要求只要符合未注形位误差规定即可，也就是该项精度要求较低，可以不予考虑。

另一方面，要求槽口的中心面和两孔中心线所在的平面的夹角为45°±30'。为保证槽口的深度和夹角为45°±30'，需要分析与这两个要求有关的夹具精度。

② 了解生产纲领、投产批量以及生产组织等有关信息。根据生产纲领和任务安排，该工件的加工为成批生产，为保证加工精度的一致性，提高生产效率，应设计成一套带有分度装置的铣床夹具。

③ 了解工件的工艺规程和本工序的具体技术要求，了解本工序的加工余量和切削用量的选择。该零件的加工工艺路线为：划加工线→粗铣大、小头两端面→钻、扩连杆大、小孔→大、小孔两端倒角→热处理→精铣大、小头两端面→半精镗大、小孔→粗铣大端槽口→半精铣大端槽口→去毛刺→喷砂处理→检验→入库。通过分析工艺路线安排和本工序的工序图纸，该工序每个面的两个槽分为两次装夹，并分成粗、精铣加工。选定的工序规定了该工件将在四次安装所构成的四个工位上加工完八个槽，每次安装的基准都用两个孔和一个端面，并在大孔端面上进行夹紧。

④ 了解所使用量具的精度等级以及刀具、辅助工具等的型号、规格。该工序加工所需要刀具为80mm×27mm×10mm（d×D×L）的错齿三面刃铣刀。

⑤ 了解本企业使用的机床的规格、性能、主要技术参数、精度以及与夹具连接部分结构的联系尺寸等。根据工序加工的需要，可安排在X6132万能铣床上完成本工序的加工任务。

⑥ 了解本企业制造和使用机床夹具的生产条件和技术状况。

⑦ 准备好设计夹具用的各种标准、工艺规定、典型夹具图册和有关夹具的设计指导资料等。

⑧ 收集国内外有关资料、制造同类型夹具的资料，汲取其中先进而又能结合本企业实际情况的合理部分。

（2）拟定夹具的结构方案

在广泛收集和研究有关资料的基础上，再着手拟定夹具的结构方案，根据夹具设计的一般规则，该零件铣槽专用夹具的结构方案包括以下几个方面：

① 确定定位方案；

② 确定夹紧方案；

③ 确定变更工位方案；

④ 确定刀具导向方案；

⑤ 确定对定方案；

⑥ 设计夹具体；

⑦ 绘制夹具装配图。