一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

（一）选题依据和意义

随着市场竞争的日趋激烈，数控机床夹具如何快速适应产品变化并充分发挥数控加工设备的加工效能，成为企业关注的重要问题。

众所周知，工装夹具是工艺装备的重要组成部分，是工艺过程中最活跃的因素之一，并直接影响产品的质量、生产效率及加工成本。随着科学技术的不断步，数控加工设备已经飞速发展起来，与之相适应的数控机床夹具也在不断发展变化。国数控加工设备已具有相当规模，数控加工在生产中已占有较大的比重并将继续扩大，而与之对应的数控机床夹具却并未受到足够的重视。国企业对传统工装夹具历来比较重视，但对数控机床夹具的应用却缺乏足够的认识和规划。由于缺乏选用数控机床夹具系统的考虑，因而出现了在先进的加工设备上采用相对落后的通用夹具或专用夹具的情况，以至于不能充分发挥此类设备的效能。如何提高夹具的快速反应能力，以充分发挥数控机床和加工中心的加工效能，是目前夹具设计所面临的课题。

夹具设计中采用高精、高效、模块、组合、通用经济方向发展的思路，在组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，充分利用现代信息和网络媒体，引进技术，争取合资与合作，与时俱进地创新和发展夹具技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。

（二）国内外研究动态

夹具最早出现在18世纪后期，随着人们生活水平的提高，科学的不断发展进步，从辅助工具慢慢发展为门类齐全的加工装备的夹具，在机械加工焊接，热处理，装配中有着不可取代的地位，在机械加工过程中，为了保证加工精度，固定工件，使之占在正确位置以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具。其组成包括定位元件、夹紧装置、夹具与机床之间的连接元件、对刀或导向元件、其他装置或元件、夹具体。使用机床夹具可以保证工件的加工精度，减少辅助工时，大幅提高生产效率，还能扩大机床使用围，实现“一机多能”。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响着机械加工的质量、生产效率和成本。夹具不仅用于金属切削加工，还可以应用在检验、装配、焊接零件、生产线制造等过程中，是机械加工过程中必不可少的工艺装备。机床夹具设计的效率和质量对产品的上市时间和质量的影响很大，在产品生产制造中具有重要的意义，各个企业都在不断地增加人力和物力来加快其设计和生产速度。

研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：

（1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；

（2）能装夹一组具有相似性特征的工件；

（3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；

（4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；

（5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；

（6）提高机床夹具的标准化程度。

夹具是机械加工中不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

夹具设计中采用高精、高效、模块、组合、通用经济方向发展的思路，在组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，充分利用现代信息和网络媒体，引进技术，争取合资与合作，与时俱进地创新和发展夹具技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。

纵观夹具的发展历史以及提升夹具品质的技术发展，过去常用的工艺规程已慢慢地适应不了现代市场的要求，全球化市场进程的加快促使夹具硬件必将朝着以下几方面发展：

标准化：对现有夹具的零部件，各类型的夹具结构及专用夹具的零部件实行统一的标准化、系列化、通用化，是原来单件生产的夹具，转变为专业化的生产，以降低成本，保证质量，缩短产品的生产周期。

柔性化 加强专用夹具与同一类零件加工的夹具之间的可调性；加强专用夹具的重复利用，实行组合化后，减少因工艺的不同造成的夹具的报废情况。

精密化：机械产品的不断精密使得高精度机床的大量涌现，势必要求机床夹具跟随时代发展步伐实现精密化。

高效自动化：未获得良好的效益，机械加工在不断的提高生产率、降低成本、改善劳动强度，同样要求着机床夹具的发展要满足自动流水线的生产要求，中小批量的产品生产同样需要考虑适合自身程度的高效自动化。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

本文首先对操纵杆支架的零件进行分析，通过对操纵杆支架进行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。

在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行操纵杆支架的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。

三、研究步骤、方法及措施：

（一）研究步骤、方法

夹具设计的方法：夹具设计主要是绘制所需的图样，同时制订有关的技术要求。夹具设计是一种相互关联的、工作，它涉及到很广的知识面。通常，设计者在参阅有关典型夹具图样的基础上，按加工要求构思出设计方案，再经修改，最后确定夹具的结构。显然，夹具设计的过程中存在着许多重复的劳动。近年来，迅速发展的机床夹具计算机辅助设计(CAD)，为克服传统设计方法的缺点提供了新的途径。

夹具的设计步骤可以划分为六个阶段：

1．设计的准备

这一阶段的工作是收集原始资料、明确设计任务。

(1)分析产品零件图及装配图，分析零件的作用、形状、结构特点、材料和技术要求。

(2)分析零件的加工工艺规程，特别是本工序半成品的形状、尺寸、加工余量、切削用量和所使用的工艺基准。

(3)分析工艺装备设计任务书，对任务书所提出的要求进行可行性研究，以便发现问题，及时与工艺人员进行磋商。

(4)了解所使用机床的规格、性能、精度以及与夹具连接部分结构的联系尺寸。

(5)了解所使用刀具、量具的规格。

(6)了解零件的生产纲领以及生产组织等有关问题。

(7)收集有关设计资料，其中包括国家标准、部颁标准、企业标准等资料以及典型夹具资料。

(8)熟悉本厂工具车间的制造工艺。

（二）措施

这是夹具设计的重要阶段。在分析各种原始资料的基础上，应完成下列设计工作：

(1)确定夹具的类型。

(2)定位设计。根据六点定位规则确定工件的定位方式，选择合适的定位元件。

(3)确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧装置。使夹紧力与切削力静力平衡，并注意缩短辅助时间。

(4)确定刀具的对刀导向方案，选择合适的对刀元件或导向元件。

(5)确定夹具与机床的连接方式。

(6)确定其它元件和装置的结构形式，如分度装置、靠模装置等。

(7)确定夹具总体布局和夹具体的结构形式。并处理好定位元件在夹具体上的位置。

(8)绘制夹具方案设计图。

(9)进行工序精度分析。

(10)对动力夹紧装置进行夹紧力验算。

四、参考文献

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五、研究工作进度：

第1-2周 收集，调研，熟悉课题

第3周   方案论证，掌握设计任务，对可行方案进行论证，完成开题报告

第4-6周 总体设计，确定总体方案，绘制总体原理图

第7-9周 部件设计及草图绘制

第10-11周 其他：包括翻译和其他工作

第12-14周 撰写说明书，绘制图纸

第15-17周 进行答辩练习，准备答辩

六、教研室评议意见：

教研室主任：

年      月      日

七、系（院）领导审核意见：

1．通过； 2．完善后通过；　３．未通过

负责人：

年　 　月　 　日