【正文】 夾具最早出現(xiàn)在 1787 年，至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機械制造的精度較低，機械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機床、汽車、飛機等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于 世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機床的緊密結(jié)合 。 （ 1）夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對其提出新的要求 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈競爭， 企業(yè)中 多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的 85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有 大批量 生產(chǎn)的能力工廠中約擁有 13000~15000 套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔 4 年就要更新 80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量只有 15%左右，特別最近年來柔性 制造系統(tǒng)（ FMS）、數(shù)控機床（ NC），加工中心（ MC）和成組加工（ GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。 綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求： 1. 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 2. 能裝夾一組相似性特征的工件 3. 適用于精密加工的高精度的機床 4. 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù) 5. 采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率 （ 2） 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個 方面： 1. 精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必也相應(yīng)提高對其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達(dá)正負(fù) ，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓讀可達(dá) ~。 2. 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的機動時的和輔助時的，以提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強度，常見的高效化夾具有：自動化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動力模塊的夾具等。例如使用電動虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了 5倍左右；而 高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速 9000r/min 的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。 3. 柔性化 夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是通過調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。 4. 標(biāo)準(zhǔn)化 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化 ，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標(biāo)準(zhǔn)： GB2148~224980， GB2262~226980以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢，這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于 夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 一、 零 件 的 分 析 零件的作用 題目所給定的零件是法蘭 盤 ， 法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。 零件上精度要求較高的兩個平面用以裝配。 零件的工藝分析 法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件 ,有一組加工表面 ,這一組加工表面以Φ 38， Φ 50， Φ 62 為中心 ,包括 :兩個 左右 端面 ,端面上面的 7Φ 9和 7Φ 15的階梯 孔 . 和 M12 孔和斜孔 Φ 6孔 , 以及退刀槽。 這組加工表面是以 右端面 為中心 ,其余加工面都與它有位置關(guān)系 ,可以先加工它的一個端面 ,再借助專用夾具以這個端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面 ,然后再加工其它加工表 面 . 二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT150，由于零件年產(chǎn)量為 20xx0 件，已達(dá)到 大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬 模 鑄造 。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 基面的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚 均勻、外形對稱、少裝夾等。 （ 2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （ 3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （ 4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表 面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。 （ 5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的 。 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： （ 1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （ 2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 （ 3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序 要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （ 4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 （ 5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計算，在此不再重復(fù)。 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得 到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定 為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 .工藝路線方案 一： 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 車 粗車左端面和外圓 4 車 粗車右端面和外圓 5 車 粗車中心各孔 6 車 車 3x1 的退刀槽 7 車 精車各外圓和端面 8 車 車內(nèi)孔退刀槽 3x2 9 車 精車內(nèi)孔 10 鉆 鉆 7Ф 9階梯孔 11 鉆 鉆 M12 螺紋孔 12 鉆 鉆斜孔Ф 6 13 銑 銑距離中心 50mm 的側(cè)面 14 檢驗 檢驗 15 入庫 入庫 2 、 工藝方案二 ： 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 車 車左端面和外圓 4 車 車右端面和外圓 5 車 粗車中心各孔 6 車 車 3x1 的退刀槽 7 車 車內(nèi)孔退刀槽 3x2 8 車 精車內(nèi)孔 9 鉆 鉆 7Ф 9階梯孔 10 鉆 鉆 M12 螺紋孔 11 鉆 鉆斜孔Ф 6 12 檢驗 檢驗 13 入庫 入庫 工藝方案的比較與分析 ： 上述兩個方案的特點在于：方案一采用 粗精加工端面和外圓可以 提高加工精度 ，而方案二 直接 車端面 和外圓 ， 效率 雖高但精度不能保證，應(yīng)把保證精度放在首位，故選用方案 一 。 因此最后確定的加工工藝路線如下： 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 車 粗車左端面