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。 2．现代机床夹具的发展方向
现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。
（1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148~T2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。
( 2）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1\；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。
（3）高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等[14]。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。
（4）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。
1.3 机床夹具的作用
（1）、保证加工精度 （2）、提高生产率 （3）、扩大机床的使用范围 （4）、降低生产成本 （5）、改善工人的劳动条件
1.4 机床夹具的功能
1.41夹具的主要类型
在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上;少数安装在床鞍或床身上。后一类属机床改装范畴，应用较少，不做介绍。车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式和花盘式等
[3]
。
1.定心式车床夹具
在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。 2.角铁式车床夹具
在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形
状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。
3.花盘式车床夹具
这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。
1.42 车床夹具设计要点 1.车床夹具与主轴的连接方式
由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转，夹具与主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度，故要求车床夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度，且要连接可靠。通常连接方式有以下几种：
(1)夹具通过主轴锥孔与主轴连接 (2)夹具通过过渡盘与机床主轴连接 2.对定位及夹紧装置的要求
(1)为保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位表面进行仔细找正。
(2)设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重合。 (3)车床夹具的平衡及结构要求。
对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具，设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主轴轴承的磨损。
车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，为保证加工过程的稳定性;夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量小，使重心靠近主轴前支承。为保证安全，夹具体应制成圆形，加具体上的各元件不允许伸出夹具体直径之外。此外，夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排出或清理。
1.43 钻床夹具设计特点 一、钻床夹具的主要类型
钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成。其主要类型有以下几种。
(1)固定式钻模 在使用中，这类钻模在机床上的位置固定不动，而且加工精度较高，主要用于立式钻床上加工直径较大的单孔或摇臂钻床加工平行孔系。
(2)回转式钻模 这类钻模上有分度装置，因此可以在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔系。
(3)翻转式钻模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔径小于f8~f10mm。它可以减少安装次数，提高被加工孔的位置精度。其结构较简单，加工钻模一般手工进行翻转，所以夹具及工件应小于10 kg为宜。
(4)盖板式钻模 这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。钻模板在工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工。夹具、结构简单轻便，易清除切屑;但是每次夹具需从工件上装卸，较费时，故此钻模的质量一般不宜超过10 kg。
5)滑柱式钻模 滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具。这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点，生产中应用较广。
二、钻模的设计要点 1.钻套
钻套安装在钻模板或夹具体上，用来确定工件上加工孔的位置，引导刀具进行加工，提高加工过程中工艺系统的刚性并防振。钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类。
(1)固定钻套 (2)可换钻套 (3)快换钻套 (4)特殊钻套 2.钻模板
钻模板用于安装钻套，确保钻套在钻模上的正确位置，钻模板多装在夹具体或支架上，常见的钻模板有：
(1)固定式钻模板 (2)铰链式钻模板 (3)可卸(分离)式钻模板 (4)悬挂式钻模板
第2章 车床夹具设计
2.1 设计目标分析
2.11加工工件的零件图（如图2-1）
图2-1 阀体零件简图
2.12 阀体工件的主要加工工艺过程（表2-1）
表2-1 阀体工件主要加工工艺过程
序号 010 020 工序内容 铣底平面 铣两端面M、N 使用设备 X5032 组合铣床 序号 030 040 工序内容 钻、铰销孔2??6H7 钻镗?30H8孔及2??20H8孔 使用设备 Z5125 CA6140 2.13 设计任务书（表2-2）
表2-2 设计任务书
工件名称 材 料 夹具类型 阀体 HT200 车床夹具 机床型号 生产类型 同时装夹工具数 CA6140 中批生产 1