左臂壳体的加工工艺及钻4xφ13孔夹具设计含非标6张CAD图

左臂壳体的加工工艺及钻4xφ13孔夹具设计含非标6张CAD图,左臂,壳体,加工,工艺,13,夹具,设计,非标,CAD XX 机械加工工艺过程卡 产品型号 零（部）件图号 1 共 2页 产品名称 零（部）件名称 左臂壳体 第1页 材料牌号 HT200 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 313*φ127 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工艺装备 工 时 准终 单件 010 下料 020 铸造 铸造毛坯 热 030 人工时效 热 040 清沙、检验 彻底清洗干净铸件内外非加工表面，检查铸件是否有缺陷 050 粗车 以φ115的端面和φ45的孔作为定位基准进行的定位，粗车右端φ95的左端面、右端面和φ80右端面、外圆。见工艺附图1 金 CA6140 通用夹具 060 钻、铰 以φ95的右端面和φ80的外圆进行定位基准进行的定位，在φ95的端面钻φ7的孔并半精铰孔到φ8。见工艺附图2 金 Z550 专用夹具 070 钻 以加工后的φ8的孔和φ80的外圆进行定位基准进行的定位，钻4xφ13的孔。见工艺附图3 金 Z550 专用夹具 080 粗车 以加工后φ95的端面和φ80的外圆作为定位基准进行定位，粗车φ115的右端面、左端面和φ72的左端面、外圆。见工艺附图4 金 CA6140 专用夹具 090 半精车 以加工后φ115的端面和φ72的外圆作为定位基准进行定位，半精车φ95的右端面，半精车φ80的外圆。见工艺附图5 金 CA6140 通用夹具 100 半精车、精车 以加工后φ95的端面和φ80的外圆作为定位基准进行定位，半精车、精车φ72的外圆。见工艺附图6 见工 金 CA6140 专用夹具 编制（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 XX 机械加工工艺过程卡 产品型号 零（部）件图号 1 共2 页 产品名称 零（部）件名称 左臂壳体 第2页 材料牌号 HT200 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 313*φ127 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工艺装备 工 时 准终 单件 110 粗车、半精车、精车、倒角 以加工后φ115的端面和φ72的外圆作为定位基准进行定位，精车φ80的外圆，并倒角；粗、半精车，精车φ52的孔并倒角；粗车，半精车φ52孔的左端面并倒角；。见工艺附图7 金 CA6140 通用夹具 120 钻、铰 以加工后φ8的孔、φ72的外圆和φ115的端面作为定位基准进行定位，钻4*φ13的孔，钻φ7.8的孔，半精铰至φ8.见工艺附图8 金 Z550 专用夹具 130 去毛刺 钳 140 终检 按图纸要求全部检验 编制（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 050粗车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 左臂壳体 零件名称 左臂壳体 共 8 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 050 粗车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 φ127X243 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 夹具编号 夹具名称 切削液 通用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 安装 通用夹具 0 0 0 0 2 粗车φ95左端面余量为1mm同时保证φ82，粗车右端面保证241mm与4.5mm。 游标卡尺、硬质合金车刀 167 59 1.3 2.6 1 3 粗车φ95至φ82。 游标卡尺、硬质合金车刀 167 59 1.3 2.6 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 060钻、铰 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 左臂壳体 零件名称 左臂壳体 共 8 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 060 钻，铰 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 φ127X243 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z550 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 安装 专用夹具 0 0 0 0 2 在φ95的端面钻φ7.8的孔并半精铰孔到φ8F9，保证精度要求。 硬质合金φ7.8钻头和φ8铰刀 167 59 1.3 2.6 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 070钻 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 左臂壳体 零件名称 左臂壳体 共 8 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 070 钻 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 φ127X243 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻 Z550 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 安装 专用家具 0 0 0 0 2 以加工后的φ8的孔和φ82的外圆进行定位基准进行的定位，钻4xφ13的孔，保证其精度要求。 硬质合金φ13钻头 167 59 1.3 2.6 2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 080粗车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 左臂壳体 零件名称 左臂壳体 共 8 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 080 粗车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 φ127X243 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 夹具编号 夹具名称 切削液 通用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 安装 通用家具 0 0 0 0 2 以加工后φ95的端面和φ82的外圆作为定位基准进行定位，粗车φ115端面保证尺寸16mm和左端面圆跳动的要求，粗车外圆至φ74mm。 游标卡尺，硬质合金车刀 346 120 0.1 2 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 090半精车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 左臂壳体 零件名称 左臂壳体 共 8 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 090 半精车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 φ127X243 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 安装 专用夹具 0 0 0 0 2 以加工后φ115的端面和φ74的外圆作为定位基准进行定位，半精车φ95的右端面，保证232的尺寸与满足端面圆跳动的要求。半精车φ80的外圆。 硬质合金车刀，游标卡尺 346 120 0.1 2 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 100精车，半精车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 左臂壳体 零件名称 左臂壳体 共 8 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 100 精车，半精车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 φ127X243 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 安装 专用夹具 0 0 0 0 2 .以加工后φ95的端面和φ80的外圆作为定位基准进行定位，半精车、精车圆至φ72h8，满足圆跳动和粗糙度的要求。 专用夹具、游标卡尺、硬质合金车刀 254.4 16 0.5 230 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 110车，倒角 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 左臂壳体 零件名称 左臂壳体 共 8 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 110 车，倒角 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 φ127X243 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 夹具编号 夹具名称 切削液 通用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 安装 通用夹具 0 0 0 0 2 以加工后φ115的端面和φ72的外圆作为定位基准进行定位，精车φ80.5外圆到φ80h7，并倒角:1x1； 通用夹具、游标卡尺、硬质合金车刀 254.4 16 0.5 230 1 3 粗、半精车，精车φ45的孔至φ52G7，同时满足同轴度和粗糙度的要求并倒角：1x1； 3.粗车，半精车φ52孔的左端面满足粗糙度的要求。 通用夹具、游标卡尺、硬质合金车刀 254.4 16 0.5 230 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 120钻，铰 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 左臂壳体 零件名称 左臂壳体 共 8 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 120 钻，铰 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 φ127X243 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 ZA5025 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 安装 专用夹具 0 0 0 0 2 以φ95的端面、φ80的外圆和φ8的孔作为定位基准进行的定位，1.钻φ7的孔，并半精铰到φ8N8，满足粗糙度的要求； 专用夹具、游标卡尺、φ7.8的钻头；φ8的铰刀 254.4 16 0.5 230 1 3 钻4xφ13的孔，满足同轴度的要求。 专用夹具、游标卡尺、硬质合金φ13 254.4 16 0.5 230 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 摘要 零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。 左臂壳体零件的主要加工表面为孔和外圆表面。外圆表面加工根据精度要要求可选择车削和磨削。孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的连接套，为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗车、半精车、精车和钻孔、铰丝等工序加工。 在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动，这一任务就是由机床夹具完成。对于单件、小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低，也难以保证加工精度，为此需设计专用夹具。 关键词：工艺设计、基准选择、切削用量、定位误差 ABSTRCT Is the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jig's design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links. Sleeve components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing method's choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This design's cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee hole's precision and the surface quality and so on five working procedure processings When the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp. Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error. 目录 第一章 零件的分析 1 1.1左臂壳体的作用 1 1.2左臂壳体的主要工艺分析 1 第二章 左臂壳体工艺规程设计 2 2.1确定毛坯尺寸和毛坯图 2 2.2基准选择 2 2.2.1粗基准的选择 2 2.2.2精基准的选择 2 2.3表面加工方法的选择 2 2.4制定工艺路线 3 2.5工艺方案的比较与分析 5 2.6加工余量和工序尺寸 5 2.7各种机床与刀具选择 7 2.8确定切削用量和基本工时 7 2.8.1加工条件 7 2.8.2计算切削用量 8 2.9计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介 21 第三章 夹具设计 22 1零件专用夹具的设计 22 1.1 机床夹具介绍 22 1.2 现代夹具的发展发向 23 1.３机床夹具的定位及夹紧 25 1.4 机床夹具在机械加工中的作用 28 1.5工件的装夹方式 29 1.6 基准及其分类 30 1.7 工件的定位 31 1.8 常见定位方式及定位元件 32 1.9工件的夹紧 33 2问题的提出 36 3钻床夹具设计 37 3.1定位基准的选择 37 3.2 定位误差分析 37 3.3 夹具设计及操作的简要说明 37 3.4 夹具零件 37 第四章 结论 42 致 谢 43 参考文献 44 45 第一章 零件的分析 1.1左臂壳体的作用 左臂壳体：主要用来联接齿轮变速箱和旋耕机刀架支臂及链条传动箱，共同组成旋耕机支架。 1.2左臂壳体的主要工艺分析 零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构有点复杂，生产类型为中批生产，故选择机械砂型铸件毛坯。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。 1．根据零件的总体加工特性，左端φ115和右端φ95的端面为整个机械加工过程中主要的基准面，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来。 2.左端φ72和右端φ80的端面没有技术要求，粗加工即可，而左端φ72和右端φ80的外圆要求其径向跳动为0.06之间，为了保证其径向跳动符合技术要求，先粗车右端φ80的外圆，再粗车左端φ72的外圆，然后半精车右端φ80的外圆，再半精车、精车左端φ72的外圆，为了保证φ52孔和φ80的外圆同轴度偏差不超过0.025，精车φ80外圆后，直接粗、半精、精车φ52孔，就可以保证了同时还粗车，半精车φ52孔的左端面。同时以精车左端φ72的外圆要求其表面粗糙杜为6.3，其尺寸精度等级为8级，端φ80的外圆要求其表面粗糙度为6.3，其尺寸精度等级为7级，因此此道工序中外圆和孔的加工是一个难点，需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。 3.由于右端φ8的孔要求以φ80的中心轴线和φ95的端面作为基准进行定位，且其所要求的表面粗糙度为3.2，尺寸精度等级为9级，因此钻孔后需要进行半精铰才能达到技术要求，需要选择适当的加工方法达到此孔加工的技术要求。钻4*φ13孔时，需要以φ95的端面和φ8的作为基准进行定位，因此需要先加工φ8的孔，才能保证其技术要求，由于4*φ13孔的表面粗糙度要求为25，故一般加工即可达到其技术要求。 4.由于左端φ13的孔要求以φ72的中心轴线、φ115的端面和右端φ8的孔作为基准进行定位，没有粗糙度和加工精度的要求，故一般加工即可达到技术要求。钻φ8孔时，其所要求的表面粗糙度为3.2，尺寸精度等级为8级，因此钻孔后需要进行半精铰孔才能达到技术要求。 第二章 左臂壳体工艺规程设计 2.1确定毛坯尺寸和毛坯图 查机械加工手册可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为8～12级，取CT=10级，加工余量等级为G级，同时考虑到铸造的合理行与成本，考虑到Φ72的外圆在长度方向上距离端面的尺寸为5mm，Φ80在长度方向上距离端面的尺寸为6mm，为了铸造方便将其铸造为Φ115，简化铸造形状。其他基本尺寸见毛坯图。 2.2基准选择 2.2.1粗基准的选择 按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故根据零件应选择Φ45的孔和Φ72的左端面作为粗基准。 2.2.2精基准的选择 精基准的选择根据互为基准原则、基准重合原则和自为基准原则，应该选择Φ115的左端面，Φ95的右端面和Φ72，Φ80的外圆表面作为精基准。 2.3表面加工方法的选择 左臂壳体各加工面的加工方法 加工面 精度 粗糙度 加工方案 Φ72的外圆 8级 Ra6.3 粗车-半精车-精车 Φ115的端面 无 Ra25 粗车 Φ80的端面 无 无 粗车 Φ72的左端面 无 无 粗车 Φ80的外圆 h7 Ra6.3 粗车-半精车-精车 Φ95的端面 无 Ra6.3 粗车-半精车 Φ52的孔 G7 Ra3.2 粗车-半精车-精车 Φ52孔的左端面 无 Ra6.3 粗车-半精车 φ8F9的孔 F9 3.2 钻-半精铰 4xΦ13 无 25 钻 φ8N8的孔 N8 3.2 钻-半精铰 2.4制定工艺路线 根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的精度和粗糙度能力，以及各种机床的加工特点，查阅和参考《机械制造工艺学》和《机械制造技术基础毕业设计指南》等资料，可得到各加工面的加工方法（表1）和加工工艺工序安排（表2）： 工艺路线一： 工序Ⅰ：铸造； 工序Ⅱ：清砂，检验； 工序Ⅲ：人工时效 工序Ⅳ：以φ115的端面和φ45的孔作为定位基准进行的定位，粗车右端φ95的左端面、右端面和φ80右端面、外圆。 工序Ⅴ：以φ95的右端面和φ80的外圆进行定位基准进行的定位，在φ95得端面钻φ7.8的孔并半精铰孔到φ8。 工序Ⅵ：以加工后的φ8的孔和φ80的外圆进行定位基准进行的定位，钻4xφ13的孔； 工序Ⅶ：以加工后φ95的端面和φ80的外圆作为定位基准进行定位，粗车φ115的右端面、左端面和φ72的左端面、外圆。 工序Ⅷ：以加工后φ115的端面和φ72的外圆作为定位基准进行定位，半精车φ95的右端面，半精车φ80的外圆。 工序Ⅸ：以加工后φ95的端面和φ80的外圆作为定位基准进行定位，半精车、精车φ72的外圆。 工序Ⅹ：以加工后φ115的端面和φ72的外圆作为定位基准进行定位，精车φ80的外圆，并倒角；粗车，半精车φ52孔的左端面并倒角；粗、半精车，精车φ52的孔并倒角。 工序Ⅺ：以加工后φ8的孔、φ72的外圆和φ115的端面作为定位基准进行定位，钻4xφ13的孔，钻φ7.8的孔，半精铰至φ8； 工序Ⅻ：钳工去毛刺，清洗 工序ⅩⅢ：终检； 工序ⅩⅣ：入库。 工艺路线二： 工序Ⅰ：铸造； 工序Ⅱ：清砂，检验； 工序Ⅲ：人工时效 工序Ⅳ：以φ95的端面和φ45的孔作为定位基准进行定位，粗车φ115的端面和φ72的外圆； 工序Ⅴ：以加工后φ115的端面和￠45的孔作为定位基准进行定位，粗车φ95的端面和φ80的外圆； 工序Ⅵ：以加工后φ95的端面和φ80的外圆作为定位基准进行定位，半精车，精车φ72的外圆； 工序Ⅶ：以加工后φ115的端面和φ72的外圆作为定位基准进行定位，半精车，精车φ80的外圆并倒角，粗、半精车，精车φ52的孔并倒角，粗车，半精车φ52孔的左端面。 工序Ⅷ：以加工后φ80的外圆和φ95的端面作为定位基准，钻φ7.8的孔，半精铰至φ8； 工序Ⅸ：以加工后φ8的孔和φ95的端面作为定位基准进行定位，钻4xφ13的孔； 工序Ⅹ：以加工后φ8的孔、φ72的外圆和￠115的端面作为定位基准进行定位，钻4xφ13的孔，钻φ7.8的孔，半精铰至φ8； 工序Ⅺ：钳工去毛刺，清洗 工序Ⅻ：终检； 工工序ⅩⅢ：入库。 2.5工艺方案的比较与分析 工艺路线一采取先加工孔的方法避免了零件右端不规则外圆难夹紧的缺点，以便于用孔来装夹加工零件的左端面，而且路线一把φ80的外圆的粗车，半精车，精车都分开，以半精车的φ80外圆对的φ72的外圆进行半精车、精车更容易保证φ80的外圆和φ72的外圆的微小圆跳动要求，保证了零件的加工精度要求，而且便于装夹。而工艺路线二用粗加工后的φ80的外圆对φ72的外圆半精车、精车，这样，然后才能用精加工后的φ72的外圆半精车，精车φ80的外圆，这样把半精车，精车集中在一起，φ72的外圆和φ80的外圆的圆跳动量得不到保证。而且因为零件右端不规则外圆造成了装夹的困难！综合因素考虑，选择工艺路线一作为零件的加工工艺路线。 2.6加工余量和工序尺寸 结合左臂壳体尺寸，加工方法，查阅《实用机械加工工艺手册》结合铸造机加工余量可以得到各加工面的加工余量，如下所示： 左臂壳体加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定： 加工面 工序名称 工序间的量/mm 工序 工序基本尺寸/mm 标注工序的尺寸公差/mm 经济精度（IT） 表面粗糙度/µm φ72h8左端面 粗车 2.5 13 40 5 φ72h8外圆 精车 0.5 8 6.3 φ72 φ72 半精车 1.5 10 9 72.5 粗车 41 13 25 74 毛坯 115 φ115的端面 粗车 左端面7.5 右端面1 13 25 10 φ80h7外圆 精车 0.5 7 6.3 φ80 φ80h7 半精车 1.5 9 φ80.5 粗车 13 13 82 毛坯 95 φ52G7的孔 精车 0.5 7 3.2 φ52 φ52G7 半精车 1.5 10 6.3 φ51.2 粗车 5 12 25 φ50 毛坯 φ45 φ95的端面 半精车 右端面1.5 10 6.3 16 粗车 左端面1 右端面1.5 12 25 17.5 φ52的孔的左端面 半精车 1.2 10 6.3 8 8 粗车 1.8 12 15 9.2 毛坯 φ45 φ8F9 半精铰 0.2 9 3.2 φ8 φ8F9 钻 7.8 11 25 φ7.8 φ95右端面4xφ13 钻 13 11 25 φ13 φ8N8 半精铰 0.2 9 3.2 φ8 φ8N8 钻 7.8 11 25 φ7.8 φ115右端面4xφ13 钻 13 11 25 φ13 注：加工时需要保证留有加工余量,最终尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。 2.7各种机床与刀具选择 综合考虑所要加工零件的尺寸及要加工表面所要达到的粗糙度 机床与刀具如下： 卧式车床CA6140——————硬质合金外圆车刀，端面车刀 立式钻床Z550———硬质合金φ7.8的麻花钻头;φ8的硬质合金铰刀。8Cr 2.8确定切削用量和基本工时 工序Ⅰ：车φ63㎜外圆及端面 2.8.1加工条件 加工材料：HT200，＝0.22Gp,铸造 加工要求：粗车φ95㎜外圆及端面 机床：CA6140车床 端面车刀：刀片材料YG6，刀杆尺寸16㎜×25㎜，=90°，=15°， =8°，=0.5㎜。 外圆车刀: 刀片材料YG6，刀杆尺寸16㎜×25㎜，=75°，=15°， =8°，=2㎜。 2.8.2计算切削用量 （1）粗车φ95㎜外圆端面 1）已知毛坯长度方向的加工余量为右端为2.5mm，一次走刀完成。=2.5㎜，长度加工公差按IT12级. 2）进给量f：根据《实用机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，≤3㎜以及工件直径为95㎜时f=0.6～0.9㎜/r。 按CA6140车床说明《实用机械加工工艺手册》取f=0.8㎜/r。 3）计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min） =(m/min) （2.1） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 将上述数据带入公式中： =0.8=53.11mm/min 4)确定机床主轴转速 ===178/min 按机床说明（见《实用机械加工工艺手册》），现取160r/min。所以，实际切削速度： V===47.73m/min 5)切削工时，据《机械加工工艺手册》得： t== =0.33min （2）粗车φ95㎜左端面 1）已知毛坯长度方向的加工余量为左端为1mm，一次走刀完成。=1㎜，长度加工公差按IT12级. 2）进给量f：根据《实用机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，≤3㎜以及工件直径为95㎜时f=0.8～0.9㎜/r。 按CA6140车床说明《实用机械加工工艺手册》取f=0.8㎜/r。 3）计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min） =(m/min) （2.1） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 将上述数据带入公式中： =0.8=76.17mm/min 4)确定机床主轴转速 ===255.2/min 按机床说明（见《实用机械加工工艺手册》），现取250r/min。所以，实际切削速度： V===74.613m/min 5)切削工时，据《机械加工工艺手册》得： t== =0.0325min （2）粗车φ95的外圆 切削深度: 单边余量Z=6.5㎜。分2次切削，第一次切3.25㎜。 进给量: 据《切削用量简明手册》表1.16，选用f=0.7㎜/r 计算切削速度： = （2.5） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 ==53.86r/min 确定主轴转速： ===180.46r/min 按机床选取n=200r/min 所以实际切削速度： V===60m/min 切削工时： 按《机械加工工艺手册》P694表2.5-3 t== =0.086min 6)效验机床功率 主切削力按《实用机械加工工艺手册》得所示公式计算 = （2.2） 其中 =2795，=1.0,=0.75,=0 =0.89×0.95×1.0×1.0=0.8455 =2795××××0.8455=5877.6.4N 切削时消耗功率为 ===5.26Kw 根据中CA6140机床说明可知，CA6140主电动机功率为7.5Kw，所以机床功率已足够，可以正常加工。 7）效验机床进给系统速度。已知主切削力=2169.4N，径向切削力按《实用机械加工工艺手册》公式计算 由手册查得单位切削力P=2000N/,故切削力为： ==2000x3.25x0.7x0.9=4095N 在一般的切削加工中，刀尖圆弧半径对Fy、Fx的影响较大，对Fz的影响较小。由手册可以查得：=0.5㎜时，=1.37, =0.73,当=90°时，Fy/ Fz=0.25, Fx/Fz=0.25,故径向力和轴向力分别为： Fy=Fz（Fy/ Fz）=4095x0.25x1.37=1402.5N Fx=Fz（Fx/ Fz）=4095x0.25x0.73=747.34N 取机床的导轨与溜板之间的摩擦系数=0.1，则机床的进给机构沿纵轴进给方向所承受的力为： Fx+（Fy+Fz）=747+0.1x（1402+4095）=1296.7N 而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力远远大于1296.7N。故机床进给系统可正常工作。 工序Ⅱ：钻、铰φ8F9的孔 选用机床：Z550型立式钻床 （1）钻φ8F9的孔 进给量：f=0.25㎜/r（根据《实用机械加工工艺手册》） 切屑速度：v=40m/min(《根据实用机械加工工艺手册》) ===1633.2r/min 按机床选取=1400r/min(《实用机械加工工艺手册》) 所以实际切削速度 V===34.3m/min 切削工时： t===0.06min （2）半精铰φ8F9的孔 进给量：f=0.19㎜/r（实用机械加工工艺手册》） 切屑速度：v=8m/min(《实用机械加工工艺手册》 ===318.3r/min 按机床选取=351/min(《实用机械加工工艺手册》) 所以实际切削速度 V===8.82m/min 切削工时： t===0.315min 工序Ⅲ：钻4xφ13的孔 进给量：f=0.4㎜/r（《实用机械加工工艺手册》） 切屑速度：v=40m/min(《实用机械加工工艺手册》 ===1592r/min 按机床选取=1400r/min(《实用机械加工工艺手册》表2.36) 所以实际切削速度 V===35.2m/min 切削工时： t=i=x4=0.164min 工序Ⅳ：粗车φ115左、右端面和φ72的外圆。 （1）粗车φ115左端面 1）已知毛坯长度方向的加工余量为左端为2.5mm，一次走刀完成。=2.5㎜，长度加工公差按IT12级. 2）进给量f：根据《机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，≤3㎜以及工件直径为115㎜时f=0.8～1.2㎜/r。 按CA6140车床说明《机械加工工艺手册》取f=0.8㎜/r。 3）计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》，切削速度计算公式为（寿命选T=60min） =(m/min) （2.1） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 将上述数据带入公式中： =0.8=53.11mm/min 4)确定机床主轴转速 ===147/min 按机床说明（见《实用机械加工工艺手册》），现取160r/min。所以，实际切削速度： V===57.78m/min 5)切削工时，据《实用机械加工工艺手册》得： t== =0.45min 2）粗车φ115㎜右端面 1）已知毛坯长度方向的加工余量为右端为1mm，一次走刀完成。=1㎜，长度加工公差按IT12级. 2）进给量f：根据《机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，≤3㎜以及工件直径为115㎜时f=0.8～1.2㎜/r。 按CA6140车床说明《实用机械加工工艺手册》取f=0.8㎜/r。 3）计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min） =(m/min) （2.1） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 将上述数据带入公式中： =0.8=76.17mm/min 4)确定机床主轴转速 ===211/min 按机床说明（见《实用机械加工工艺手册》），现取200r/min。所以，实际切削速度： V===72.22m/min 5)切削工时，据《机械加工工艺手册》得： t== =0.128min （3）粗车φ72的外圆 切削深度: 单边余量Z=20.5㎜。分5次切削，每次切4.1㎜。 进给量: 据《实用机械加工工艺手册》，选用f=0.7㎜/r 计算切削速度： = （2.5） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 ==52r/min 确定主轴转速： ===144r/min 按机床选取n=160r/min 所以实际切削速度： V===57.8m/min 切削工时： 按《机械加工工艺手册》 t== =0.223min 工序Ⅴ：半精车φ95的右端面和φ80的外圆。 （1）半精车φ95㎜右端面 1）已知φ95㎜右端面的加工余量为为1.5mm，一次走刀完成。=1.5㎜，长度加工公差按IT10级. 2）进给量f：根据《实用机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，≤3㎜以及工件直径为95㎜时f=0.25～0.4㎜/r。 按CA6140车床说明《实用机械加工工艺手册》取f=0.3㎜/r。 3）计算切削速度。 据《实用机械加工工艺手册》，切削速度计算公式为（寿命选T=60min） =(m/min) （2.1） 其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2 将上述数据带入公式中： =0.8=80.15mm/min 4)确定机床主轴转速 ===268.55/min 按机床说明（见《实用机械加工工艺手册》），现取250r/min。所以，实际切削速度： V===74.6m/min 5)切削工时，据《实用机械加工工艺手册》得： t== =0.087min (2)半精车φ80的外圆 切削深度: 单边余量Z=0.75㎜。1次切削完成。 进给量: 据《实用机械加工工艺手册》，选用f=0.5㎜/r 计算切削速度： = （2.5） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 ==76.78r/min 确定主轴转速： ===298r/min 按机床选取n=32r/min 所以实际切削速度： V===82.4m/min 切削工时： 按《实用机械加工工艺手册》 t== =0.0375min 工序Ⅵ：半精车、精车φ72的外圆 （1)半精车φ72的外圆 切削深度: 单边余量Z=0.75㎜。1次切削完成。 进给量: 据《实用机械加工工艺手册》，选用f=0.5㎜/r 计算切削速度： = （2.5） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 ==76.78r/min 确定主轴转速： ===339r/min 按机床选取n=320r/min 所以实际切削速度： V===72.38m/min 切削工时： 按《实用机械加工工艺手册》 t== =0.03125min 2)精车φ72的外圆 切削深度: 单边余量Z=0.25㎜。1次切削完成。 进给量: 据《实用机械加工工艺手册》，选用f=0.06㎜/r 计算切削速度： = （2.5） 其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2 ==144.08r/min 确定主轴转速： ===650.5r/min 按机床选取n=710r/min 所以实际切削速度： V===157.25m/min 切削工时： 按《机械加工工艺手册》 t== =0.117min 工序Ⅶ：精车φ80的外圆; 半精车、精车φ52的孔;半精车、精车φ52孔的左端面 （1)精车φ80的外圆 切削深度: 单边余量Z=0.25㎜。1次切削完成。 进给量: 据《实用机械加工工艺手册》，选用f=0.06㎜/r 计算切削速度： = （2.5） 其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2 ==144.08r/min 确定主轴转速： ===570r/min 按机床选取n=560r/min 所以实际切削速度： V===144.15m/min 切削工时： 按《实用机械加工工艺手册》 t== =0.175min (2)粗车φ52的孔 切削深度: 单边余量Z=2.5㎜。1次切削完成。 进给量: 据《实用机械加工工艺手册》，选用f=0.45㎜/r 计算切削速度： = （2.5） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 ==66.86r/min 确定主轴转速： ===473r/min 按机床选取n=500r/min 所以实际切削速度： V===70.68m/min 切削工时： 按《实用机械加工工艺手册》 t== =0.049min (3)半精车φ52的外圆 切削深度: 单边余量Z=0.75㎜。1次切削完成。 进给量: 据《切削用量简明手册》，选用f=0.5㎜/r 计算切削速度： = （2.5） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 ==76.78r/min 确定主轴转速： ===488.8r/min 按机床选取n=500r/min 所以实际切削速度： V===78.54m/min 切削工时： 按《实用机械加工工艺手册》 t== =0.044min (4)精车φ52的孔 切削深度: 单边余量Z=0.25㎜。1次切削完成。 进给量: 据《切削用量简明手册》，选用f=0.06㎜/r 计算切削速度： = （2.5） 其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2 ==144.08r/min 确定主轴转速： ===890r/min 按机床选取n=900r/min 所以实际切削速度： V===145.6m/min 切削工时： 按《实用机械加工工艺手册》 t== =0.19min (5)粗车φ52孔左端面 1）已知φ52孔左端面的加工余量为1.8mm，一次走刀完成。=1.8㎜，长度加工公差按IT12级. 2）进给量f：根据《机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，≤3㎜以及工件直径为52㎜时f=0.4～0.5㎜/r。 按CA6140车床说明《机械加工工艺手册》取f=0.45㎜/r。 3）计算切削速度。 据《切削用量简明手册》P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min） =(m/min) （2.1） 其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2 将上述数据带入公式中： =0.8=57.17/min 4)确定机床主轴转速 ===350/min 按机床说明（见《切削用量简明手册》），现取320r/min。所以，实际切削速度： V===52.28m/min 5)切削工时，据《机械加工工艺手册》得： t== =0.18min (6)半精车φ52孔左端面 1）已知φ52孔左端面的加工余量为1.2mm，一次走刀完成。=1.2㎜，长度加工公差按IT10级. 2）进给量f：根据《机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，≤3㎜以及工件直径为52㎜时f=0.25～0.4㎜/r。 按CA6140车床说明《机械加工工艺手册》取f=0.35㎜/r。 3）计算切削速度。 据《切削用量简明手册》P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min） =(m/min) （2.1） 其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2 将上述数据带入公式中： ==80.38r/min 4)确定机床主轴转速 ===492/min 按机床说明（见《切削用量简明手册》），现取500r/min。所以，实际切削速度： V===89.85m/min 5)切削工时，据《机械加工工艺手册》得： t== =0.149min 工序Ⅷ:钻4xφ13的孔, 钻、半精铰φ8 （1）钻:钻4xφ13的孔 进给量：f=0.4㎜/r（《切削用量简明手册》） 切屑速度：v=40m/min(《切削用量简明手册》 ===1592r/min 按机床选取=1400r/min(《切削用量简明手册》表2.36) 所以实际切削速度 V===35.2m/min 切削工时： t=i=x4=0.04min （1）钻φ8N8的孔 进给量：f=0.25㎜/r（《切削用量简明手册》） 切屑速度：v=40m/min(《切削用量简明手册》 ===1633.2r/min 按机床选取=1400r/min(《切削用量简明手册》表2.36) 所以实际切削速度 V===34.3m/min 切削工时： t===0.06min （2）半精铰φ8N8的孔 进给量：f=0.19㎜/r（《切削用量简明手册》） 切屑速度：v=8m/min(《切削用量简明手册》 ===318.3r/min 按机床选取=351/min(《切削用量简明手册》表2.36) 所以实际切削速度 V===8.82m/min 切削工时： t===0.315min 2.9计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介 单件时间的计算公式为： 由于生产批量为中批量，所以时间定额为： 本次设计没有具体计算辅助时间、布置工作地点时间和休息和生理需要时间，在中批量生产中，辅助时间可按基本时间的百分比进行估算，并在实际中修改，使之趋于合理。基本时间和辅助时间总和称为操作时间，布置工作地点时间一般按操作时间的2%7%来计算，休息和生理需要时间一般按操作时间的2%来计算。另外，由于生产批量为中批量，故忽略了准备与终结时间。 为了提高生产率，必须尽量减少时间定额，由于此处加工工艺已确定，故不能再减少基本时间，应从以下三方面着手来减少时间定额以提高生产效率： （1）减少辅助时间和辅助时间与基本时间重叠； （2）减少布置工作地点时间； （3）减少准备于终结时间。 第三章 夹具设计 1零件专用夹具的设计 1.1 机床夹具介绍 夹具最早出现在1787年，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期。机械制造的精度较低，辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。夹具的现状几生产对其提出新的要求 现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。然而目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有只能感等生产的能力工厂中约拥有13000~15000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。 综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求： ⑴、能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期 ⑵ 、能装夹一组相似性特征的工件 ⑶、适用于精密加工的高精度的机床 ⑷、适用于各种现代化制造技术的新型技术 ⑸、采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率 1.2 现代夹具的发展发向 现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面： ⑴精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆读可达0.2~0.5um。 ⑵高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000r/min的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。 ⑶、柔性化 夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。 ⑷、标准化 夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成：舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，这类夹具的标准化，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 1.３机床夹具的定位及夹紧 1），概述 在机械制造中，用以装夹工件（和引导刀具）的装置，称为夹具。它是用来固定加工对象，使之占有正确位置，一接受施工或检测的装置。 机床夹具的概念 在机械加工过程中，为了保证加工精度，首先要使工件在机床上占有正确的位置，确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程，称为工件的定位。定位后将其固定，使其在加工过程中始终保持定位位置不变的操作称为夹紧。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹。用以装夹工件的装置称为机床夹具，简称夹具。 ２）机床夹具的组成 （１）机床夹具的基本组成部分 ①定位装置 该装置由定位元件组合而成，其作用是确定工件在夹具中的正确位置。 ②夹具装置 该装置的作用是将工件压紧夹牢，并保证工件在加工的过程中正确位置不变。 ③夹具体 夹具体是夹具的基本骨架，通过它将夹具所有的元件构成一个整体。 （2）机床夹具的其他特殊元件或装置 ①连接元件 根据机床的特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上。连接元件用以确定夹具本身在机床上的位置。如机床夹具所使用的过渡盘，铣床夹具所使用的定向键等，都是连接元件。 ②对刀元件 常用在普通铣床夹具中，用对刀快调整铣刀加工前的位置。对刀时，铣刀不与对刀快直接接触，而用塞尺进行检查，以免碰伤铣刀的切削刃和对刀快工作表面。 ③导向元件 常用在钻床、镗床夹具中，用钻套和镗套引导刀具加工中的正确位置。 ④其他元件或装置 根据加工需要，有些夹具还分别采用分度装置、靠模装置、上下料装置、预出器个平衡快等。这些元件或装置需要专门设计。 随行夹具 3）机床夹具的分类 根据机床夹具的通用化程度，可将夹具氛围以下几种：通用夹具， 专用夹具，成组夹具，组合夹具，随行夹具。 其中专用夹具是针对某一种工件的某道工序专门设计的夹具。所以结构紧凑，操作迅速方便。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计与制造。专用夹具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸稳定，互换性高，并且可以减轻劳动强度，节省工时，显著提高效率，另外利用专用夹具还可以扩大机床的工艺范围。但专用夹具是为满足某个工件某道工序的加工需要而专门设计的，所以它的适用范围较窄。此外、专用夹具的设计制造周期较长。当产品更换时，往往因无法再使用而报废，因此，专用夹具主要适用于产品品种相对稳定的大批大量生产。 1.4 机床夹具在机械加工中的作用 夹具是机械加工中的一种工艺装备，它在生产中起的作用很大，所以在机械加工中的应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用： ⑴保证工件的加工精度 由于采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，所以在机械加工中，可以保证工件各个表面的相互位置精度，使其不受或不受各种主观因素的影响，容易获得较高的加工精度，并使一批工件的精度稳定。 ⑵提高劳动生产率和降低加工成本 采用夹具使工件装夹方便，免去工件逐个找正对刀所花费的时间，因此可以缩短辅助时间。另外，采用夹具装夹或，产品质量稳定，对操作工人的技术水平的要求可以降低，有利于提高生产率和降低成本。 ⑶扩大机床工艺范围和改变机床用途 使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。这是在生产条件有限的也器中常用的一种技术改造措施。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗摸夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工，一充分发挥通用机床的作用。 ⑷改善劳动条件和保证生产安全 使用专用机床夹具可减轻工人的劳动强度、改善劳动条件，保证安全生产。 1.5工件的装夹方式 工件在机床上的装方式有以下三种方法： 1）直接找正法 在机床上根据工件上有关基准直接找正工件，使工件获得加工的正确位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取决于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技术水平。此法一般多用于单件小批生产和精度要求特别高的场合。 2） 划线找正法 在机床上按毛坯或工件上所划线找正工件，使工件获得正确位置的方法。 此法由于受到划线精度的限制，定位精度比较低，多用于单件小批量生产、毛坯精度较低以及大型零件等不使用夹具的粗加工中。 3） 用夹具装夹 即通过夹具上的定位元件使工件相对于刀具及机床获得正确位置的方法。 此法使工件定位迅速方便，定位精度较高，广泛用于成批和大量生产。 上述用装夹工件的方法有以下几个特点： ⑴ 工件在夹具中的定位，是通过工件上的定位基准与夹具上的定位元件相接触而实现的。 ⑵由于夹具预先在机床上已调整好位置（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具相对于机床也就有了正确的位置。 ⑶通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。 1.6 基准及其分类 机器零件是由若干个表面组成的。这些表面之间的相对位置关系包括两方面的要求：表面见的位置尺寸精度和相对位置精度。研究零件表面的相对位置关系，是离不开基准的。不明确基准就不无法确定表面的位置。 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工艺基准两大类。 1）设计基准 在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。 2） 工艺基准 零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。 ⑴ 装配基准 装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。 ⑵ 测量基准 测量时用以检验已加工表面尺寸几 位置的基准，称为测量基准。 ⑶ 工序基准 在加工工序中，用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的基准，称为工序基准。 ⑷ 定位基准 工件定位时所采用的基准，称为定位基准。 需要说明的是，作为基准的点、线、面在工件上并不一定具体存在。如轴心线、对称面等，它们是由某些具体表面来体现的。用以体现基准的表面称为定位基准。 1.7 工件的定位 1） 工件定位的基本原理 工件装夹在机床上必须使工件相对于刀具和机床处于正确的加工位置，它包括工件在夹具的定位、夹具在机床上的安装以及夹具相对于刀具和整个工艺系统的调整等工作过程。在使用夹具的情况下，就要使机床、刀具、夹具和工件之间保持正确的加工位置。显然，工件的定位是其中极为重要的一个环节。 ⑴ 六点定位原则 定位，就是限制自由度。通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是工件定位的“六点定位原则” 。 ① 工件定位中可能出现的集中情况 Ⅰ完全定位 六个支承点限制了工件的全部自由度，称为完全定位。 Ⅱ不完全定位 根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位，称为不完全定位。 Ⅲ欠定位 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有被限制的定位，称为欠定位。器定位无法保证加工要求，所以是决不允许的。 Ⅳ过定位 夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个或几个