在線客服機械工業的快速發展，使得各類專用零件應用于各種特殊功能的機器上，傳統夾具已無法滿足其定位精度要求，因此，能夠提高機床表面位置精度的機床專用夾具開始廣泛應用在機械生產領域。
機床專用夾具在設計和加工過程中普遍存在一些問題，如設計不合理、不科學;加工精度低;過定位、欠定位和夾緊方式不合理等等。這些問題源自于對專用夾具的功用、設計基本要求與設計步驟不了解所致。因此，本文從夾具功用、設計基本要求與設計步驟等方面展開分析研究，以解決更多生產實際問題。
1 機床夾具的分類、組成
按照機床夾具的應用范圍，一般可分為通用夾具、專用夾具和可調整式夾具等。
機床夾具組成主要包括：定位元件、夾緊裝置、對刀引導元件或裝置、連接元件、夾具體。
2 機床專用夾具的功用
機床專用夾具是為了適應某一工件的某一工序加工的要求而專門設計制造的，其功用如下：
?、俦ＷC工件被加工表面的位置精度。
?、诳s短工序時間，提高勞動生產率。
?、蹟U大機床的工藝范圍。
?、軠p輕勞動強度，保障安全生產。
3 機床專用夾具基本要求
?、贉蚀_把控各部件的設計及加工精度;②根據生產批量和加工難以程度合理調配加工工藝和生產進度，提高生產效率;③突出專用夾具的實用性和經濟性。
4 機床專用夾具設計步驟
4.1 明確設計任務與收集設計資料
夾具設計的第一步是在已知生產綱領的前提下，研究工件的零件圖、工序圖、工藝規程和設計任務書，對工件進行工藝分析。
4.2 擬訂夾具結構方案，繪制夾具草圖
?、俅_定工件的定位方案和夾緊方案，設計定位裝置和夾緊裝置。
?、诖_定對刀、導向裝置等其它裝置及元件的結構形式。
③確定夾具體的結構形式及夾具在機床上的安裝方式。
?、芾L制夾具草圖。
4.3 進行必要的分析計算
工件的加工精度較高時，應進行工件加工精度分析，且計算定位誤差。有動力裝置的夾具，需計算夾緊力。
4.4 審查方案與改進設計
夾具草圖畫出后，應征求有關人員的意見，并送有關部門審查，然后根據他們的意見，對夾具方案作進一步修改。
4.5 繪制夾具裝配總圖
①用雙點劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個視圖的合適位置上。
?、谝来卫L出定位裝置、夾緊裝置、其他裝置及夾具體。
?、蹣藴时匾某叽?、公差和技術要求。
?、芫幹茒A具明細表及標題欄。
⑤繪制夾具零件圖夾具中的非標準零件均要畫零件圖，并按夾具總圖要求，確定零件的尺寸公差及技術要求。
5 實例分析
5.1 工件分析
5.2 工件的定位方案
根據連桿銑槽的工序尺寸，形狀和位置精度要求，工件定位時需限制六個自由度。在銑連桿槽時，工件在槽深方向的工序基準是和槽相連的端面，若以次端面為平面定位基準，可以達到與工序基準相重合。但是由于要在此面上開槽，那么夾具的定位面就勢必要設計成朝下的，這就會給工件的定位夾緊帶來麻煩，夾具的結構也較復雜。如果選擇與所加工槽相對的另一端面為定位基準，則會引起基準不重合誤差，起大小等于工件兩端面間的尺寸公差0.1mm?？紤]到槽深的公差較大(為0.4mm)，還可以保證精度要求的。而這樣又可以使定位夾緊可靠，操作方便，所以應當選擇工件底面為定位基準。采用平面為定位元件。
在保證角度方面，以兩孔為定位基準，可以做到基準重合，而且操作方便。為了避免發生不必要的過定位現象，采用一個圓柱銷和一個菱形銷做定位元件。工件以一面兩孔為定位基準。而定位元件采用一面兩銷，分別限制了工件的六個自由度，屬于完全定位。如圖2所示。
5.3 定位銷尺寸計算
?、俅_定兩定位銷的中心距兩定位銷的中心距的基本尺寸應該等于工件兩定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般?。?/p>
②確定圓柱銷直徑圓柱銷直徑的基本尺寸取與之配合的工件孔的最小極限尺寸，其公差一般取g6或h7。
因連桿兩定位孔的尺寸為Φ13H8=Φ13mm，取圓柱銷的直徑d=Φ13h7=Φ13mm。
?、鄞_定菱形銷的尺寸b。
菱形銷尺寸如表1所示。
?、苡嬎懔庑武N的最小間隙。
?、荽_定削邊銷基本尺寸d2及公差。
1)按公式d2 max=D2 min-X2 min算出菱形銷的最大直徑
=d2 max(13-0.08)mm
=12.92mm
2)確定菱形銷的公差等級，一般取IT7或IT6。
因此IT7=0.018mm
5.4 夾緊力的計算
計算夾緊力時，通常是把夾具體和工件看成是一個剛性系統。根據工件所受的切削力、夾緊力(大型工件應考慮工件重力、慣性力)的作用狀況，找出加工中對夾緊最不利的狀態，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，再乘以安全系數作為實際夾緊力。即：
FK=FK
FK—實際所需夾緊力(N)
F—理論夾緊力(N)
K—安全系數
在精加工時，K取1.5。
在一面兩孔定位中，理論夾緊力的計算公式為：
2)夾具安裝誤差。
由于夾具定位面N和夾具底面M間的平行度誤差等，會引起工件傾斜。
3)加工方法有關的誤差。
對刀塊的制造和對刀調整誤差，銑刀的跳動，機床工作臺的傾斜等因素所引起的加工方法誤差，可根據生產經驗并參照經濟加工精度進行確定，今取0.1mm。但是不同的人安裝同樣的夾具，其安裝的夾具誤差都不一樣。
6 夾具的安裝
?、傧纫云胶獾姆绞桨阎С邪搴蛫A具體以兩個定位削(其中一個為削邊銷)定位，接著依次上固定螺釘。
②支承板留有0.2-0.3mm的加工余量，在安裝上去后，等檢驗精度的時候再磨削部分余量至達到要求。按照磨損規則是盡量的初次磨削最少的余量，可以使使用時間加長，減少成本。
?、郯惭b夾具體右側的調節支撐和兩側的定位鍵。
?、馨惭b杠桿板和螺栓，因夾具體長度限制，杠桿板和螺栓不能同時放入夾具體內腔，應先將杠桿板由夾具體側孔放入夾具體內的正確位置，螺栓由底面直接插入對應的螺栓孔，依次放入墊圈、壓縮彈簧、墊圈、壓緊板、彈簧墊圈，后擰緊螺母。
(注意：螺母只要稍稍旋入螺栓即可，否則杠桿板會繞鉸鏈旋轉，導致另一側的螺栓安裝困難，理論上應先安裝長螺栓，即靠近液壓缸一側的螺栓。)
?、莅惭b液壓缸，將液壓缸的安裝板放入夾具體左側凹槽中，使缸底與夾具體底板接觸，在夾具體上配鉆安裝孔。然后絞孔、攻螺紋，最后用螺釘將液壓缸固定在夾具體左側凹槽中。
?、薨惭bT型槽快換螺栓，將夾具體固定在銑床工作臺上。
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