【正文】 夾具最早出現在 1787 年，至今經歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現為夾具與人的結合。在工業(yè)發(fā)展初期。機械制造的精度較低，機械產品工件的制造質量主要依賴勞動者個人的經驗和手藝，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、導向（或對刀）元件的結構也日趨完善，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 世界科學技術的進步及社會生產力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據相當重要的地位。這一階段的主要特征表現為夾具與機床的緊密結合 。 （ 1）夾具的現狀及生產對其提出新的要求 現代生產要求企業(yè)制造的產品品種經常更新換代，以適應市場激烈競爭， 企業(yè)中 多品種生產的工件已占工件種類數的 85%左右。然而目前，一般企業(yè)習慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有 大批量 生產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）、數控機床（ NC），加工中心（ MC）和成組加工（ GT）等新技術被應用和推廣，使中小批生產的生產率逐步趨近于大批量生產的水平。 綜上所述，現代生產對夾具提出了如下新的要求： 1. 能迅速方便地裝備新產品的投產以縮短生產準備周期 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. 適用于各種現代化制造技術的新型技術 5. 采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進一步提高勞動生產率 （ 2） 現代夾具的發(fā)展方向 現代夾具的發(fā)展方向表現為精密化、高效化、柔性化、標準化等四個 方面： 1. 精密化 隨著機械產品精度的日益提高，勢必也相應提高對其精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達正負 ，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 ~。 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，它是通過調組合等方式，以適應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、通用可調夾具、成組夾具、模塊夾具、數控夾具等，在較長時間內，夾具的柔性化趨向將是夾具發(fā)展的主要方向。 4. 標準化 夾具的標準化與通用化是相互聯系的兩個方面，在制造典型夾具，結構的基礎上，首先進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構，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準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、部件的國家標準： GB2148~224980， GB2262~226980以及通用夾具標準，組合夾具標準等。夾具的標準化也是夾具柔性化高效化的基礎，作為發(fā)展趨勢，這類夾具的標準化，有利于 夾具的專業(yè)化生產和有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。 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加工另一端面 ,然后再加工其它加工表 面 . 二、 工 藝 規(guī) 程 設 計 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT150，由于零件年產量為 20xx0 件，已達到 大批生產的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬 模 鑄造 。這從提高生產率，保證加工精度上考慮也是應該的。 基面的選擇 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （ 1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。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。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （ 3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （ 4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表 面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （ 5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的 。 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： （ 1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （ 2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （ 3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序 要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，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”原則 當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”方法，反復加工。 （ 5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得 到合理的保證。在生產綱領一確定 為中批生產的條件下，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率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 .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 車內孔退刀槽 3x2 9 車 精車內孔 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 車內孔退刀槽 3x2 8 車 精車內孔 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