设计说明书：阀体零件工艺及夹具设计

机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段。机械制造技术基础是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，通过毕业设计，使我在下述各方面得到了锻炼：

⒈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，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。

⒉提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。

3.培养了一定的创新能力。

本毕业设计是研究阀体的加工工艺和夹具设计。 首先通过对零件图的分析，了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求，从而对工件各组成表面选择合适的加工方法。再拟订较为合理的工艺规程，充分体现质量、生产率和经济性的统一。

夹具除了夹紧、固定被加工零件外，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。

由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本人将表示真诚的感谢!

制定阀体的加工工艺并设计夹具

1. 阀体的工艺性分析

机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。

题目所给的零件是容积式压缩机的阀体，它是将阀内介质压缩，一端连接压缩活塞，一端与输出口螺纹连接，通过阀体内的活塞的往复运动，压缩介质，产生压缩作用。图1为该阀体零件的三维视图以及图2为二维CAD图。

图1阀体零件三维图

图2 阀体零件二维图

1. 1零件结构功用分析

题目所给的零件是常见零件的一种——阀体零件，它的应用范围很广。由于它们功用的不同，该类零件的结构和尺寸有着很大的差异，但结构上仍有共同特点：零件的主要表面为精度要求较高的孔及其平面，零件由内孔、外圆、端面等表面构成。

阀体的材料是铝合金ZL102，其特点如下：

抗拉强度 σb (MPa)：≥145

伸长率 δ5 (%)：≥4

硬度 (HB)：≥50(5/250/30)

铸造方法：

砂型铸造加变质处理、金属型铸造加变质处理、熔模铸造(F态.SB.JB.RB.KB)

铝合金ZL102不可热处理强化，该合金的铸造性能优良,无热裂及疏松倾向，气密性较高。其密度小，耐蚀性好，可在受大气.海水腐蚀的环境中使用，可承受工业气氛的环境中浓.过氧化氢等的腐蚀作用；焊接性能也好。但该合金的力学性能低，耐热性和切削加工性差。

1. 2形体分析

此零件是阀体，从零件图上看，阀体左端通过螺柱和螺母与阀盖连接，形成阀容纳阀芯的φ23空腔，左端的2Xφ6圆柱形槽螺柱和螺母与φ20空腔相配合；阀体空腔右侧φ25圆柱形槽，用来放置阀门关闭时不泄露流体的密封圈；阀体右端有用于连接系统中管道的外螺纹M6×2，内部阶梯孔φ24 、φ28与空腔相通；在阀体下部的φ20圆柱体中，有φ20、 φ24、φ25.2的阶梯孔与空腔相通，在阶梯孔内容纳阀杆、填料压紧套。

从尺寸上分析，阀体的结构形状比较复杂，标注尺寸很多，这里仅分析其中主要尺寸，其余尺寸读者自行分析。

以阀体水平轴线为径向（高度方向）尺寸基准，注出水平方向的径向直径尺寸φ23、φ24、φ28和M6×2等。同时还要注出水平轴线到底端的高度尺寸为101.5，,31.3和16.3。

以阀体垂直孔的轴线为长度方向尺寸基准，注出铅垂方向的径向直径尺寸φ20、φ24、 φ25.2等。同时还要注出铅垂孔轴线与左端面的距离34。

1. 3 技术要求分析

尺寸精度：阀体的尺寸精度中Φ23的精度为IT5，Φ24的精度为IT6，Φ28的精度为IT11。Φ20的公差是0.033，精度为IT5，Φ24公差是0.2，精度为IT11，Φ20公差是0.033，精度为IT5，垂直中心线上密封圈安装尺寸2的公差是0.2，精度为IT12，法兰上螺栓孔的直径尺寸的公差是0.1，精度为IT11。以上对尺寸精度我们重点考虑精度为IT5和IT6的，即Φ20、Φ23和Φ24孔的尺寸精度。

位置精度:指零件的各表面之间相互位置精度。左端面与垂直中心线尺寸34的公差是0.1，精度为IT11，水平中心线与下底端面距离尺寸80的公差是0.3，精度为IT12。垂直方向上安装密封圈的位置距下底端面尺寸4.8的公差是0.2，精度为IT11，Φ24孔深距下底端面的距离尺寸46的公差是0.1，精度为IT11，耳座水平方向距离尺寸38的公差是0.1，精度为IT11，耳座垂直方向距离尺寸33的公差是0.1，精度为IT11。在设计时，Φ23和Φ24的同轴度应达到设计要求。四个螺纹孔对水平轴线的位置度也应达到设计要求。

表面粗糙度：零件的各表面的粗糙度应达到设计要求的粗糙度Ra值。其中Φ20孔对表面粗糙度要求最高，在设计时，重点考虑Φ20孔的表面粗糙度。

热处理性能：作为零件的使用要求，其材料性能是很重要，对加工切削也有很大影响。本次零件材料为ZL102，对温度要求比较高，不不可热处理强化。

2. 零件的工艺设计

在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此，不仅要根据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。

对于某个具体零件，可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格的零件，但从生产效率和经济效益来看，可能其中有种方案比较合理且切实可行。因此，必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等，拟订较为合理的工艺过程。

2.1零件生产纲领确定

N零=Q*n(1+α+β)

式中：

N零：零件的生产纲领

Q：产品的生产纲领；

n:每一产品中包含该零件的数量

α：产品的备品率

β：零件的平均废品率

本次任务中，该零件年产5000 件；设其备用率为10%，机械加工废品率为1%，则该零件的生产纲领为

N零=Q*n(1+α+β)=5000*1*(1+10%+1%)

=6000件

由此确定该零件的生产类型是大批量生产。

2.2毛坯的结构确定

2.2.1毛坯的结构工艺要求

阀体零件为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：

① 铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。

② 铸造圆角要适当，不得有尖角。

③ 铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。

④ 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。

⑤ 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。

毛坯形状、尺寸确定的要求: 

设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：

① 各加工面的几何形状应尽量简单。

② 工艺基准以设计基准相一致。

③ 便于装夹、加工和检查。

④ 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。

在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。

2.2.2毛坯类型

     本次设计考虑到阀体零件工作时的作用，要求材料要有很高的强度，并且该零件结构较为复杂，选用的铸造毛坯材料为ZL102。

2.2.3毛坯余量确定

由书机械加工工艺设计资料表1.2-10查得毛坯端面加工余量为2mm孔加工余量为３.５mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得为1.4.

2.2.4毛坯－零件合图草图

2.3工艺设计原则

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，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，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

粗加工时，加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大，因此，选择粗加工切削用量时，要尽量保证较高的单位时间金属切除量（金属切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、进给量F和切削深度醦）中，提高任何一项，都能提高金属切削率。但是对刀具耐用度影响最大的是切削速度，其次是进给量，切削深度影响最小。所以，粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的切削深度醦，其次选择一个较大的进给量F，最后确定一个合适的切削速度V。

    精加工时加工精度和表面质量要求比较高，加工余量要求小而均匀。因此，选取精加工切削用量时应着重考虑，如何保证加工质量，并在此前提下尽量提高生产率。所以，在精加工时，应选用较小的切削深度醦和进给量F，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工质量和表面质量。

2.3.1 加工方法的选择

① 所选加工方法应考虑每种加工方法的经济、精度要求相适应。

② 所选加工方法能确保加工面的几何形状精度，表面相互位置精度要求。

③ 所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。

④ 加工方法要与生产类型相适应。

⑤ 所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。

2.3.2 加工阶段的划分

按照加工性质和作用的不同，工艺过程一般可划分为三个加工阶段：

① 粗加工阶段

粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为，粗糙度为。

② 半精加工阶段

半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为。表面粗糙度为

。

③ 精加工阶段

     精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。

精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为，表面粗糙度为。

④ 光整加工阶段

对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为,表面粗糙度为。

此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。

2.3.2 工序的合理组合

确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：

① 工序分散原则

工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。

② 工序集中原则

工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。

一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。

3.制定工艺路线

3.1 工艺路线方案

订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑尽量采用专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

4.1.1 制定工艺路线如下:

工序1、铸                                  铸造、清理

工序2、热处理                                 时效

工序3、粗,精铣φ43左端面

工序4、粗,精铣φ23孔

工序5、粗,精铣φ24孔

工序6、粗,精铣φ28孔

工序7、粗,精铣法兰上螺纹孔

工序8、车M6×2－6g螺纹

工序9、钻4×φ9安装孔

工序10、粗,精铣φ20孔

工序11、粗镗、精镗底面φ20内孔

工序12、去毛刺：

工序13、终检：

3.2设备及其工艺装备确定

根据前面内容，我们知道阀体零件材料为ZL102，大批量生产，采用铸造毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 

由书机械加工工艺设计资料表1.2-10查得毛坯端面加工余量为2mm. 

孔加工余量为３mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得为1.4.

由此，我们选用的的设备有： CA6140、X62W、T618、Z4012、检验台、钳工台。

夹具有：镗φ20孔专用夹具、钻4-φ9孔专用夹具、钻2-φ6孔专用夹具、铣φ43端面专用夹具

刀具有：90度车刀、硬质合金铣刀、平板锉、开式自锁夹紧镗刀、φ20铰刀、φ20钻头、圆锉刀

量具有：游标卡尺、专用塞规。

3.3 主要工序切削用量及工时计算

工序3：

粗车、半铣、精铣时：（T1=T辅助时间  T2=T机床时间）

铣φ43左端面： ap=2

根据参考文献[5]  查表5.3-1可得进给量f=0.4m/r

由表5.3-20得：v=90m/r

则n=220x90/40=495 r/mm

(2)工序工时定额： 

根据参考文献[3]表3.3-3得：操作机床时间为：

0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0. min

由表3.3-4得：测量工件时间为：0.08+0.08=0.16 min

所以辅助时间T1=0.+0.16=0.8 min

根据参考文献[5]表 5.4-1得机动时间为：

T2=0.05+0.02+0.03=0.1 min

根据文献[13] 表2-24得T基公式-

则T总=T1+T2+T基=2.26 min

工序4：

粗铣φ23孔时：因为单边与量: Z=2mm

根据参考文献表[3]中3-1得：f=0.5 m/r

根据参考文献[5]中5.3-20得：v=82 m/r

则机床主轴转速

工时定额： 

根据参考文献表[3]中 3.3-3得：操作机床时间为：

0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0. min

根据参考文献由表[3]中 3.3-4得：

测量工件时间为：0.08+0.08=0.16 min

所以T1=0.+0.16=0.8 min

根据参考文献表5.4-1得机动时间为：

T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r

根据文献[13] 表2-24得T基公式-

则T总=T1+T2+T基=0.347 min

工序9：

钻4-φ9孔时:

钻孔时先采取的是钻到在铰到，所以，

切削深度：

进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取

切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-53，取

机床主轴转速，由式（1.1）有：

，取

实际切削速度，由式（1.2）有：

被切削层长度：

刀具切入长度：

刀具切出长度：    取

走刀次数为1

基本工时：   

工序10：

半精铣φ20孔时：

精铣该面的单边余量:  Z=3mm

切削深度:   ap=1

由表3-1得:f=0.4 m/r

由表5.3-20得：v=100 m/r

则

工时定额： 

由表3.3-3得：操作机床时间为：

0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0. min

由表3.3-4得：测量工件时间为：0.08+0.08=0.16 min

T1=0.+0.16=0.8 min

由表5.4-1得机动时间为：

T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r

则T总=T1+T2+T基=0.52 min

精铣φ20孔时：

 ap=0.5 

由表3-1得：：f=0.3 m/r

由表5.3-20得：v=107 m/r

则工时定额： 

由表3.3-3得：操作机床时间为：

0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0. min

由表3.3-4得：测量工件时间为：0.08+0.08=0.16 min

T1=0.+0.16=0.8 min

由表5.4-1得机动时间为：

T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r

则T总=T1+T2+T基=1.75 min

工序11：

粗镗φ20内孔时；

粗镗时：切削用量：ap=3  毛坯孔径d=14

由表8.2-1得：f=0.5 m/r  v=80 m/r

则n=318V/D=1817.1m/r

取n=1800r/min

实际切削速度

工作台每分钟进给量

被切削层长度

刀具切入长度

刀具切出长度    取

行程次数：

基本工时，由式（1.5）有：

半精镗时:  毛坯孔径d=17

由表8.2-1得：f=0.3 m/r  v=80 m/r

机床主轴转速

取n=1500r/min

实际切削速度

工作台每分钟进给量

被切削层长度：

刀具切入长度

刀具切出长度：    取

行程次数：

基本工时：

精镗时：切削用量：ap=1 毛坯孔径D=15

由表6.3-2得：f=0.2m/r  v=100m/r  

机床主轴转速

取n=2100r/min

实际切削速度

工作台每分钟进给量：

被切削层长度：

刀具切入长度：

刀具切出长度：    取

行程次数：

基本工时：

机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。

5. 夹具设计

车床夹具主要用于零件的旋转表面以及端面。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。

5.1 车床夹具的主要类型

（1） 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动。

定心式车床夹具  在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。

角铁式车床夹具  在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。

花盘式车床夹具  这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。

（2） 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。

由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以阀体零件在车床上加工用专用夹具。

5.2阀体零件的车床专用夹具的总体设计

（1） 夹具的总体结构应力力求紧凑、轻便，悬臂尺寸要短，重心尽可能靠近主轴。

（2） 当工件和夹具上个元件相对机床主轴的旋转轴线不平衡时，将产生较大的离心力和振动，影响工件的加工质量、刀具的寿命、机床的精度和安全生产，特别是在转速较高的情况下影响更大。因此，对于重量不对称的夹具，要有平衡要求。平衡的方法有两种：设置平衡块或加工减重孔。在工厂实际生产中，常用适配的方法进行夹具的平衡工作。

（3）为了保证安全，夹具上各种元件一般不超过夹具的圆形轮廓之外。因此，还应该注意防止切削和冷却液的飞溅问题，必要时应该加防护罩。

5.3 4×φ4的孔夹具

工序尺寸精度分析:由工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体加工要求如下：钻4×φ4孔，无其它技术要求，该工序在摇臂钻床上加工，零件属成批量生产。定位方案确定：根据该工件的加工要求可知该工序必须工件五个自由度，即x移动、x转动、y转动、y移动、z转动，但为了方便的控制刀具的走刀位置，还应z移动，因而工件的六个自由度都被，由分析可知要使定位基准与设计基准重合。选下端面为定位基准，采取一面两孔定位移动。具体结构如下:

   1、选择定位元件：

由于本工序的定位面是下端面及平面上2个φ5的孔作为定位基准,所以夹具上相应的定位元件选为一个定位平面和两个孔。定位误差分析计算：分析计算孔的尺寸5的定位误差：用下端面定位，工件定位面是外圆表面，定位元件的定位工作面是φ5外圆面，定位基准是外圆母线，当发生变化时其中心线在定位孔内左右移动。定位误差计算如下：

△jb=1/2T(d)= 1/2x0.021=0.0105

△db=1/2(△D+△d+△min)=(0.021+0.015+0.023)/2=0.0295

△dw=△jb+△db-=0.04≤T/3  所以满足要求。 

2. 夹紧方案及元件确定

（1）计算切削力及所需加紧力：

工件在加工时所受的力有加紧力J、切削力F和工件重力G，三者作用方向一至，由机床夹具设计手册表1-2-7得切削力的计算公式：

Fx=667DsKp=667x4x700x650/726≈1083N

实际所需加紧力与计算加紧力之间的关系为：

F=KFx(K由表1-2-2查得为1.15)=1.15Fx==1245.45N

（2）设计钻套，连接元件及夹具体，钻模板：

由于此工件是成批量生产，固选用GB22-80可换钻套，选用活动式钻模板。

根据钻床T型槽的宽度，决定选用GB2206-80宽度B=6，公差带为h6的A型两个定位键来确定夹具在机床上的位置。夹具体选用灰铸铁的铸造夹具体，并在夹具体底部两端设计出供T型槽用螺栓紧固夹具用的U型槽耳座。

5.4 镗φ20孔夹具

     镗床夹具又称镗模它主要用于加工相体，支架等工件上的单孔或孔系。镗模不仅广泛用于一般镗床和镗孔组合机床上也可以用在一般车床、铣床和摇臂钻床上，加工有较高精度要求的孔或孔系。镗床夹具，除具有定位元件、加紧机构和夹具体等基本部分外，还有引导刀具的镗套。而且还像钻套布置在钻模板上一样，镗套也按照被加工孔或孔系的坐标位置，布置在一个或几个专用的镗孔的位置精度和孔的几何形状精度。因此，镗套、镗模支架和镗杆是镗床夹具的特有元件。根据基准面重合的原则，选定底面定位基准，三个自由度，工序孔三个自由度，实现定位。由于定位基准是经过加工过的光平面，故定位元件等用夹具体把两个定位元件联成一体，工件放在上面，使重力与加紧方向一致。本夹具属于单支承前引导的镗床夹具，本就加以说明介绍。

单支承前引导的镗床夹具，既镗套位于被加工孔的前方，介于工件与机床主轴之间，主要用于加工D<90mm。

(一)夹紧力大小的确定原则

夹紧力大小对于确定夹紧装置的结构尺寸，保证夹紧可靠性等有很大影响。夹紧力过大易引起工件变形，影响加工精度。夹紧力过小则工件夹不紧，在加工过程中容易发生工件位移，从而破坏工件定位，也影响加工精度，甚至造成安全事故。由此可见夹紧力大小必须适当。

计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统，然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，运动的工件还需考虑惯性）后处于静力平衡条件，求出理论夹紧力，为了安全起见再乘以安全系数K。

式中W`——计算出的理论夹紧力；

W——实际夹紧力；

K——安全系数，通常k=1.5~3.当用于粗加工时，k=2.5~3,用于精加工时k=1.5~2.

（二）在分析受力时，往往可以列出不同的工件静平衡方程式。这时应选产生夹紧力最大的一个方程，然后求出所需的夹紧力。如图所示垂直方向平衡式为         W=1.5KN;水平方向可以列出：,f 为工件与定位件间的摩擦系数，一般0.15,即W=10KN；对o点取矩可得下式

比较上面三种情况，选最大值，既W=10KN。

（三）上述仅是粗略计算的应用注意点，可作大致参考。由于实际加工中切削力是一个变值，受工件材料性质的不均匀、加工余量的变动、刀具的钝化等因素影响，计算切削力大小的公式也与实际不可能完全一致，故夹紧力不可能通过这种计算而得到结果。生产中也有根据一定生产实际经验而用类比法估算夹紧力的，如果是一些关键性的重要夹具，则往往还需要通过实验的方法来确定所需夹紧力。

表5-1 削边销尺寸参考表（mm）

式中——中心线与圆柱销中心线交点至左端面的距离

——中心线与圆柱销中心线交点至右端面的距离

由于转角误差很小，不计工件左右端面的旋转对定位误差的影响，

故

较大的定位误差尚小于工件公差的三分之一；此方案可取。

定位销高度的计算：

   确定定位销高度时，要注意防止卡住现象，当安装比较笨重的工件时，不太可能将工件托平后同时装入定位销，而是将工件一边支在夹具支承面上，逐渐套入两销。这时，如定位销高度选择不当，将使工件卡在定位销边缘上而装不进去。避免产生卡住的最大高度，可按下列计算。定位装置为一面两销，定位销的最大工作高度为

为了装卸工件方便，可使圆柱销低于3~5mm。

5.5 夹具精度分析

   在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。影响设计尺寸的各项误差分析

1、重合,故产生定位误差。定位尺寸公差=02mm，在加工尺寸方向上的投影，的方向与加工方向是一致的，所以=0.2mm,因为平面定位。所以

故

2、垂直度所引起的夹具安装误差，对工序尺寸的影响均小，既可以忽略不计。面到钻套座孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一，。

通常不超过0.005mm.。偏移

用概率法相加总误差为：

098137mm<0.2mm

从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。

当上述各种元件的结构和布置确定之后，也就基本上决定了夹具体和夹具整体结构的型式。

绘图时先用双点划线（细线）绘出工件，然后在各个定位面绘制出定位元件和夹紧机构，就形成了夹具体。并按要求标注夹具有关的尺寸、公差和技术要求。

　总结

这次毕业设计是对我们所学课程知识的总结。通过毕业设计可以体现出我们在校期间的学习程度。从而对我们所学专业知识做出有力判断，为我们走向社会打下坚实基础。

从拿到零件图纸的第一天开始，我们的老师就详细给我们讲了设计的步骤，还安排了辅导时间。为我们的完成毕业设计奠定了良好的基础。我们以前所接触的只是课本上的知识，对机械加工工艺只有侧面的了解。但是通过这次设计，我们才全方位的懂得了什么是机械设计，从而更加了解了我们的专业。

刚开始设计的时候，总觉的难度很大，不知道从什么地方下手，对一些设计的步骤根本不知道怎么安排，怎么设计。老师给我们详细讲解了机械设计应注意的条件，让我们先从分析零件图开始，然后在得出零件技术要求，在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。

在设计期间，我有了很大提高。遇到不懂的问题时，指导老师们都能细心的帮助我。同学之间虽然每个人的设计课题不一样，但我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不紧学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精神。在这次设计中，要感谢我们的指导老师，他们在设计期间为我们的解决了很多难题。相信我们通过这次设计，一定会在以后的工作岗位中更好的发挥。

参考资料

1.《机械制图》                         教材

2.《机械设计》                         教材

3.《金属切削原理》                     教材

4.<<机械工程材料>>                     教材

5.<<金属工艺学>>                       教材

6.<<机械制造工艺学>>                   教材

7.<<机床夹具设计>>                     教材

8.<<机床夹具设计手册>>                 机械工业出版社

9.<<机械制造工艺学课程设计指导书>>     哈工大出版社

10.<<切削用量手册 >>                   机械工业出版社

11.<<机械制造工艺及专用夹具设计指导>>  冶金工业出版社

12.<<典型零件机械加工工艺>>            机械工业出版社