一、机床夹具的概述

      1．机床夹具的组成。定位装置，其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。夹紧装置，其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。对刀或导向装置，其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。连接原件，其作用是确定夹具在机床上的正确位置。夹具体，夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。其他元件或装置，是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。

      2．机床的分类。机床夹具种类比较多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。

      二、阀体零件的车床夹具设计

      车床夹具主要用于零件的旋转表面以及端面。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。

      1．车床夹具的主要类型。安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动。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。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。

      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。安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以阀体零件在车床上加工用专用夹具。

      2．车床夹具的设计要点。定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求。当加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转，故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外，整个夹具还要受到重力和离心力的作用，转速越高离心力越大，这些力不仅降低夹紧力，同时会使主轴振动。因此，夹紧机构必须具有足够的夹紧力，自锁性能好，以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具，夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。

      夹具与机床主轴的连接。车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此，要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。

      三、阀体零件的钻床夹具设计

      钻床上用来钻孔、扩孔、铰孔、锪孔及攻丝的机床夹具称为钻床夹具，习惯称为钻模。使用钻模加工时，是通过钻套引导刀具进行加工。钻模主要用于加工中等精度、尺寸较小的孔或孔系。使用钻模可以提高孔及孔系间的位置精度，又有利于提高孔的形状和尺寸精度，同时还可节省划线找正的辅助时间，其结构简单、制造方便，因此钻模在批量生产中得到广泛的应用。

      1．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。一是固定式钻模在使用中，这类钻模在机床上的位置固定不动浮动接头，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。二是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。三是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１０ｋｇ为宜。四是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，较费时浮动接头，故此钻模的质量一般不宜超过１０ｋｇ。五是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、制造周期短的优点浮动接头，生产中应用较广。

      2．钻模的设计要点。

      2.1 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。

      2.2 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：固定式钻模板；铰链式钻模板；可卸（分离）式钻模板；悬挂式钻模板

      3. 阀体零件的钻床专用夹具的总体设计。

      3.1 工艺分析。工件的加工要求：４－Ｍ１２孔轴线与中心轴线的夹角是４５度；４－Ｍ１２孔中心相对中心轴线的位置度是Ф０．０６．工序基准：根据上面的要求，工序基准是两中心轴线。

      3.2 阀体的螺纹孔分度钻模结构设计。定位方案和定位装置的设计；工件采用端面、销、四个Ｒ１２．５圆弧面之一在回转台和活动Ｖ型块上定位。逆时针转动手柄，使活动Ｖ型块转动水平位置，在弹簧的作用下，卡在Ｒ１２．５的圆弧面上，限制了工件的轴线的自由度。导向方案：由于加工四个螺纹孔，要先钻孔，然后攻丝，又是批量生产，故适宜选用可换式钻套。为了方便的装卸工件，采用铰链是钻模板。夹紧方案：为了快速装卸工件，采用螺钉及开口垫圈夹紧机构。分度方案：通过分度盘分度。以上操作，可以满足实际运作的需要。