我公司在一种工件锥孔加工工艺改进时，为了提高锥孔加工工序加工精度及效率，加工设备由原来的通用机床加工升级为立式数控铣打机，加工工序由原来的多工序加工整合到一台机床来完成。这样需要对该工序加工夹具进行优化设计，针对工件加工特点，拟采用一种全新的夹紧定位方式，在保证加工精度和加工效率的同时，综合考虑品种之间的快换性。
工件的结构特点及工艺分析
汽车转向节，属于异型零件，锥孔相对于其他部位有位置要求，本身精度要求较高，大端尺寸φ36±0.025mm，涂色面积不低于75%。其锥孔加工内容包括：①铣锥孔大口端面。②预钻锥孔底孔。③粗铰锥孔。④半精铰锥孔。⑤精铰锥孔。⑥(数控转台翻转180°)铣锥孔小口端面保证尺寸50±0.25mm等6个工步，加工工艺改进前，该加工内容由5台设备分5个工序来进行，生产效率较低、人员占用较多，且加工精度稳定性差。为此拟采用数控铣打机对这5步加工内容一次装夹加工完成。
夹具设计思路分析
(1)由于加工设备采用立式数控铣打机，为了该工序加工的灵活性及自动化水平故采用数控转台加桥板的方式，夹紧方式采用液压夹紧。
(2)根据工件的整体尺寸空间按同时加工两件来设计，由于产品分左右，两件同时放置可兼顾左右同时加工，以提高生产效率。
(3)根据工件加工设计基准来确定定位基准，在夹具设计时采用一种锁紧弹套方式来对a处基准进行定位夹紧，b处平面基准采用定位盘方式。
(4)c处基准采用插拔定位心轴加U型定位槽设计，避免和b处定位基准产生定位干涉。适当提高工件主销孔对称度位置精度，尽可能缩小定位心轴与U型定位槽配合间隙，在进行角向定位的同时，承受锥孔加工钻、铰产生的切削载荷。在加工过程中工件受到的切削力较大，这种定位方式在保证定位精度的同时，对工件起到较好的支撑夹紧作用，有效防止了工件受力变形和自激振动，使切削过程平稳，达到较高的加工精度。
3夹具结构及各部件功能介绍
该夹具设计的实体三维图和实体剖切图，该夹具采用双工位设计，同时装夹两个工件，夹紧定位采用液压拉缸加锁紧弹套设计，有效避免了转角油缸压爪对刀具加工路线产生的干涉。使用中具体安装如图4所示，其中U型定位卡槽在制作装配时保证与定位心轴配合间隙为+0.05～+0.10mm、对称度≤0.01mm，使该处配合在加工过程中对工件起到支撑定位作用，为了防止出现过定位现象，前道工序在加工时，保证工件c基准与a基准的对称度≤0.04mm。锁紧弹套起弹性定位、夹紧元件的作用，材质为65Mn，热处理。
1.工件 2.插拔式定位心轴 3.U型定位卡槽
4.桥板 5.定位盘 6.锁紧弹套
7.液压拉缸活塞 8.液压拉缸缸体
4夹具操作及动作流程
工件在放入夹具前，先将定位心轴穿入工件主销孔中;然后将工件a定位基准轴颈处放入锁紧弹套中(由于液压拉缸在原位处，这时锁紧弹套处于回弹张开状态)，定位心轴定位端放入U型定位卡槽内，同时工件b基准在自重作用下附紧定位盘;起动机床夹具锁紧按钮，液压拉缸动作拉紧锁紧弹套，由于弹套锁紧时有自定心作用，对工件加工基准a起到定位夹紧作用，同时弹套锁紧时的轴向运动，拉动工件紧紧贴在定位盘上，对工件起到定位夹紧作用。
5夹具使用及设计时应注意的问题
(1)前工序应当保证c处定位基准孔的加工精度，确保定位心轴。
(2)与c基准孔的配合间隙，此处会影响工件周向定位精度。
(3)由于锁紧弹套为开口设计，在弹套上面应增加防尘盖，防止加工过程中产生的铁屑落入弹套开口中，致使弹套无法锁紧，从而降低夹紧力和定位精度。
(4)液压拉缸活塞直径尺寸设计应进行拉紧力测算，拉紧力过大会将工件拉变形，拉紧力过小在加工过程中工件会产生松动，影响加工精度，严重时会对刀具产生损坏。
6、结语
(1)此夹具设计结构简洁，夹具制作简单，后期维护方便。
(2)定位基准选择准确，保证了锥孔的位置精度。
(3)夹具夹持力稳定，工件支撑合理，减少了加工过程中的变形和振动。
(4)同类工件产品切换快捷，有效避免了转角油缸压爪对工件或刀路产生的干涉。自夹具应用于批量工件生产以来，运行较为稳定，此夹具的设计理念对产品其他工序有一定的启发作用。