毕业设计(论文)-长键轴加工工艺及铣槽夹具设计.doc

常州机电职业技术学院
毕业设计（论文）说明书

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题 目： 长键轴加工工艺及夹具设计

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年 月
毕业设计（论文）中文摘要

本设计是基于长键轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。长键轴零件的主要加工表面是外圆及孔系。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，本设计遵循先面后槽的原则。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。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，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。全套设计请加 197216396或401339828

关键词：长键轴类零件；工艺；夹具

毕业设计（论文）外文摘要

Title： The long shaft fork processing technology and fixture design

Abstract：
This design is the special fixture for machining process for long shaft parts and process design based on. The main processing surface of long shaft parts is cylindrical and holes. In general, ensure the machining accuracy of plane than to ensure the accuracy of the processing easily. Therefore, follow the groove surface after the first principle of the design. And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure machining precision. The main process of machining technology is first to support hole positioning processing the top plane, in addition to the follow-up processes are individual processes with the top plane positioning technology and other processing Kong and plane. The special fixture fixture, clamping means more choice of manual clamping, clamping reliable, agencies can not self-locking. Therefore, higher production efficiency. Suitable for large batch, the processing pipeline. Can meet the design requirements.

Keywords：long shaft, processing, special fixture, design

I
目 录
1 加工工艺规程设计 2
1.1 零件的分析 3
1.1.1 零件的作用 3
1.1.2 零件的工艺分析 3
1.2 长键轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 3
1.3 长键轴加工定位基准的选择 4
1.3.1 粗基准的选择 4
1.3.2 精基准的选择 4
1.4 长键轴加工主要工序安排 4
1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6
1.6选择加工设备及刀、量具 6
1.7确定切削用量及基本工时（机动时间） 7
1.8 时间定额计算及生产安排 14
2 铣槽夹具设计 16
2.1 工序尺寸精度分析 16
2.2 定位方案确定 16
2.3 切削力及夹紧力的计算 16
2.4定位元件确定 19
2.5 定位误差分析计算 19
2.6 夹具设计及操作的简要说明 20
结 论 21
参考文献 22
致　谢 24

24
全套设计请加 197216396或4013398281 加工工艺规程设计

1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
题目给出的零件是长键轴。长键轴的主要作用是传动连接作用，保证各轴各挡轴能正常运行，并保证部件与其他部分正确安装。因此长键轴零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。

图1 长键轴
1.1.2 零件的工艺分析
由长键轴零件图可知。长键轴是一个轴类零件，它的外表面上有2个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：
（1）以φ42外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：φ42外圆面的加工；，其中表面粗糙度要求为。
（2）以12宽度的平面为主要加工表面的槽。这一组加工表面包括：12宽度的槽，粗糙度为。
1.2 长键轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施
由以上分析可知。该长键轴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，对于长键轴来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。
由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。
长键轴孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。
1.3 长键轴加工定位基准的选择
1.3.1 粗基准的选择
粗基准选择应当满足以下要求：
（1）保证各重要支承的加工余量均匀；
（2）保证装入长键轴的零件与箱壁有一定的间隙。
为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以长键轴的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。
1.3.2 精基准的选择
从保证长键轴孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证长键轴在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从长键轴零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是长键轴的装配基准，但因为它与长键轴的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。
1.4 长键轴加工主要工序安排
对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。长键轴加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到长键轴加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。
后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。对于长键轴，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。
加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。
根据以上分析过程，现将长键轴加工工艺路线确定如下：
工艺路线一：
10 下料 型材开料毛坯￠52×1604
20 粗车 车两端，总长车至1602mm,打中心孔A2
30 粗车 两顶尖装夹工件，车外圆至￠ mm
40 热处理 热处理HRC28-32
50 粗车 车两端面至图纸尺寸，重打中心孔A2.5
60 半精车 （1） 车外圆至￠ mm,倒角C2。
（2） 调头车外圆至￠ mm,倒角C2。不允许在键槽长度范围内接刀
70 两顶尖装夹工件，磨外圆至图纸要求。不允许在键槽长度范围内接刀
80铣键槽至图纸尺寸
90 检验
100 油封、入库

工艺路线二：
10 下料 型材开料毛坯￠52×1604
20 粗车 车两端，总长车至1602mm,打中心孔A2
30 粗车 两顶尖装夹工件，车外圆至￠ mm
40 粗车 车两端面至图纸尺寸，重打中心孔A2.5
50 半精车 （1） 车外圆至￠ mm,倒角C2。
（2） 调头车外圆至￠ mm,倒角C2。不允许在键槽长度范围内接刀
60 热处理 热处理HRC28-32
70 两顶尖装夹工件，磨外圆至图纸要求。不允许在键槽长度范围内接刀
80铣键槽至图纸尺寸
90 检验
100 油封、入库
以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，
从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。
综合选择方案一：
10 下料 型材开料毛坯￠52×1604
20 粗车 车两端，总长车至1602mm,打中心孔A2
30 粗车 两顶尖装夹工件，车外圆至￠ mm
40 热处理 热处理HRC28-32
50 粗车 车两端面至图纸尺寸，重打中心孔A2.5
60 半精车 （1） 车外圆至￠ mm,倒角C2。
（2） 调头车外圆至￠ mm,倒角C2。不允许在键槽长度范围内接刀
70 两顶尖装夹工件，磨外圆至图纸要求。不允许在键槽长度范围内接刀
80铣键槽至图纸尺寸
90 检验
100 油封、入库
1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
(1)毛坯种类的选择
零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为45、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择型材成型。
(2)确定毛坯的加工余量
根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5，“长键轴”零件材料采用灰铸铁制造。材料为45，硬度HB为170—241，生产类型为大批量生产，采用型材毛坯。
（2）面的加工余量。
根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：
粗铣：参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。
精铣：参照《机械加工工艺手册》表2.3.59，其余量值规定为。
差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。

1.6选择加工设备及刀、量具
由于生产类型为大批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完成。
平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（mm）,测量范围0～1000mm（参考文献[2]表6—7）。采用车床加工，床选用卧式车床CA6140（参考文献[2]表4—3），专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参考文献[2]第五篇金属切削刀具，第2、3节），采用相匹配的钻头，专用夹具及检具。
1.7确定切削用量及基本工时（机动时间）
工序10无切削加工，无需计算
工序20. 车两端，总长车至1602mm,打中心孔A2
已知工件材料： 45，型材，有外皮，机床CA6140普通车床，工件用内钳式卡盘固定。
所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。
①.确定切削深度
由于单边余量为，可在一次走刀内完成
②.确定进给量
根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4
刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，
进给量=0.5～1.0
按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：
=0.7
确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。
根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。
切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：
=950=1111.5 （1-2）
由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。
③.选择刀具磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。
④.确定切削速度
切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。
根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的铸件，，，切削速度=。
切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：
==63 （1-3）

===120 （1-4）
根据CA6140车床说明书选择
=125
这时实际切削速度为：
== （1-5）
⑤.校验机床功率
切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。
由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，
=
切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：
=1.7=1.2 （1-6）
根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，，故所选切削用量可在C620—1机床上进行，最后决定的切削用量为：
=3.75，=，==，=

工序30两顶尖装夹工件，车外圆至￠mm
所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于C6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。
①.确定切削深度
由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故
==
②.确定进给量
根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4
刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，
进给量=0.5～1.0
按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：
=0.7
确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。
根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。
切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：
=950=1111.5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。
③.选择刀具磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。
④.确定切削速度
切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。
根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的铸件，，，切削速度=。
切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：
==63 （3-12）

===120 （3-13）
根据CA6140车床说明书选择
=125
这时实际切削速度为：
== （3-14）
⑤.校验机床功率
切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。
由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，
=
切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：
=1.7=1.2
根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：
=1.25，=，==，=
⑥.计算基本工时
（3-15）
式中=++，=
由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=126+=
==

工序40车两端面至图纸尺寸，重打中心孔A2.5
所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于C6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。
①.确定切削深度
由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故
==
②.确定进给量
根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4
刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，
进给量=0.5～1.0
按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：
=0.7
确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。
根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。
切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：
=950=1111.5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。
③.选择刀具磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。
④.确定切削速度
切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。
根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的铸件，，，切削速度=。
切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：
==63 （3-12）

===120 （3-13）
根据CA6140车床说明书选择
=125
这时实际切削速度为：
== （3-14）
⑤.校验机床功率
切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。
由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，
=
切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：
=1.7=1.2
根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：
=1.25，=，==，=
⑥.计算基本工时
（3-15）
式中=++，=
由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=126+=
==

工序50
车外圆至￠mm,倒角C2。调头车外圆至￠mm,倒角C2。不允许在键槽长度范围内接刀
该工序与工序20的计算方法完全一样，在此不一一计算。
工序 调质不需计算切削计算。
工序70两顶尖装夹工件，磨外圆至图纸要求。不允许在键槽长度范围内接刀
①.选择砂轮 由《机械加工工艺手册》4.8中磨料的选择各表选取:
A46GV69 350
其含义为：砂轮磨料为棕刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织手型砂轮其尺寸为350（DBd）
②.切削用量的选择
砂轮速度： n=1500r/min，V=30m/s
轴向进给量：f=0.2B=8mm（双线程）《机械加工工艺设计实用手册》表15-67
径向进给量： f=0.02（双线程）
工件速度 v=100
V==0.3（m/s） N===1.737r/m （3-21）
③.切削工时
查《机械加工工艺手册》表2.5-11 k=1.1
表2.5-12
t===（s） （3-22）
磨机床选择为M2110A，刀具选择代号为MY的圆柱磨头，根据《机械加工工艺设计实用手册》表13.4-16确定砂轮直接为20，则工件速度=20，纵向进给量，工作台一次往复行程磨削深度，根据以上数据计算出所耗工时为41.5 s。
工序90铣键槽至图纸尺寸
切削深度ap：ap=6mm
根据《机械加工工艺手册》表查得：进给量,查《机械加工工艺手册》表2.4-82得切削速度，
机床主轴转速：
，
查《机械加工工艺手册》表3.1-74取
实际切削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
被切削层长度：由毛坯尺寸可知深度为3mm，l=3mm
机动时间==0.052min=3.12s
160 去毛刺 无切削计算
170 清洗 无切削计算
180 检验 无切削计算
190 油封、入库 无切削计算
工序90、终检 无切削计算

1.8 时间定额计算及生产安排
假设该零件年产量为10万件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于417件。设每天的产量为420件。再以每天8小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于1.14min。
参照《机械加工工艺手册》表2.5.2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为：
（大量生产时）
因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为：

其中： —单件时间定额 —基本时间（机动时间）
—辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间
—布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值
工序：粗、精铣结合面
机动时间：
辅助时间：参照《机械加工工艺手册》表2.5.43，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则
：根据《机械加工工艺手册》表2.5.48，
单间时间定额：

因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时，
即能满足生产要求
工序：粗铣平面
机动时间：
辅助时间：参照《机械加工工艺手册》表2.5.45，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则
：根据《机械加工工艺手册》表2.5.48，
单间时间定额：

因此布置一台机床即能满足生产要求。
工序：铣端面
机动时间：
辅助时间：参照《机械加工工艺手册》表2.5.45，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则
：根据《机械加工工艺手册》表2.5.48，
单间时间定额：

因此布置一台机床即能满足生产要求。

2 铣槽夹具设计
2.1 工序尺寸精度分析
本工序加工键槽，保证尺寸属于批量生产。为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。
2.2 定位方案确定
为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。
根据工件的加工要求，该工件必须限制工件的六个自由度，现根据加工要求来分析其必须限制的自由度数目及基准选择的合理性。
（1） 必须限制Z向的移动及X向的转动。
（2） 为了保证必须保证Z向的转动，X向的移动，Y向的转动。
（3） 为了保证轴肩与键槽右端必须限制Y向的移动。
2.3 切削力及夹紧力的计算
刀具：键槽铣刀（硬质合金）
刀具有关几何参数：
由参考文献[5]5表1～2～9 可得铣削切削力的计算公式：

有：
根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：

安全系数K可按下式计算：

式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式参数：

由此可得：
所以
由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。
夹紧力的确定
夹紧力方向的确定
夹紧力应朝向主要的定位基面。
夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。
(1) 夹紧力作用点的选择
a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。
b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。
c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。
(3)夹紧力大小的估算
理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。
估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。
估算的步骤：
a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理=Ф (FP)。
b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。
c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJ>FJ需。
夹具的夹紧装置和定位装置[1] [2]
夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。
仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。
夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。
一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。
考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。
螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。
螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。
典型的螺旋夹紧机构的特点：
（1）结构简单；
（2）扩力比大；
（3）自琐性能好；
（4）行程不受限制；
（5）夹紧动作慢。
夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。
工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。
查参考文献[5]1～2～26可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：

式中参数由参考文献[5]可查得：

其中：
螺旋夹紧力：
该夹具采用螺旋夹紧机构， 由上述计算易得：
由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。

2.4定位元件确定
综上分析：为了限制六个自由度，其中的Z移动Z转动X移动X转动用两个V型块限制，Y移动由右端V型块上带有一挡块挡的右端面限制，Y的转动由的外圆柱面上的夹紧力限制。
2.5 定位误差分析计算

注：V型块夹角α=90°。
基准位移误差：
工件以外圆柱面在V型块定位，由于工件定位面外圆直径有公差δD，因此对一批工件来说，当直径由最小D－δD变大到D时，工件中心（即定位基准）将在V型块的对称中心平面内上下偏移，左右不发生偏移，即工件由变大到,其变化量（即基准位移误差Δ）从图（a）中的几何关系退出：
ΔY==
基准不重合误差：
从图（b）中设计基准与定位基准不重合，假设定位基准不动，当工件直径由最小D－δD变到最大D时，设计基准的变化量为，即基准不重合误差ΔB=。
从图(c)中可知，设计基准为工件的下母线。即，上述方向由a到a′与定位基准变到的方向相反，故其定位误差ΔD是ΔY与ΔB之差.
ΔD=ΔY－ΔB=－=0.207δD=0.207×0.01=0.00207
ΔD=0.00207＜T 即满足要求
2.6 夹具设计及操作的简要说明
由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，定位两个自由度，用定位块定位最后一个转动自由度。

结 论
通过近一个月的毕业设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。
在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。
本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下：
（1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。
（2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。
（3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。
（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。

参考文献
[1] 刘德荣，组合夹具结构简图的初步探讨，组合夹具，1982. (1)
[2] 孙已德，机床夹具图册[M]，北京：机械工业出版社，1984：20-23。
[3] 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册[M]，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。
[4] 刘友才，机床夹具设计[Ｍ] ，北京：机械工业出版社，1992 。
[5] 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷[M]，北京：机械工业出版社，1991。
[6] 《金属机械加工工艺人员手册》修订组，金属机械加工工艺人员手册[M]，上海：上海科学技术出版社，197