机床夹具设计的基本步骤
机床夹具设计步骤和实例
机床夹具设计步骤和实例机床夹具是用于在机床上夹持工件或刀具的装置，用于保持工件的位置稳定，使其能够被加工。
机床夹具设计的步骤主要包括需求分析、夹具类型选择、夹具基础结构设计、夹具强度计算、夹具定位系统设计、夹具操作系统设计、夹具零件设计和夹具组装等。
以下为机床夹具设计步骤和一个实例：步骤1：需求分析首先，需要了解加工工件的要求和工艺流程。
通过与工艺人员或工程师的交流，了解工件的形状、材料、尺寸等特性，以及工件的精度要求、加工工艺和工时要求等。
根据需求分析，明确夹具的基本功能、定位方式和操作方式。
步骤2：夹具类型选择根据加工工件的特性和加工工艺的要求，通过参考手册或专业书籍选择合适的夹具类型。
常见的夹具类型包括平板夹具、顶升夹具、转角夹具、滑块夹具、气垫夹具等。
根据不同的工件形状和加工要求，选择适合的夹具类型。
步骤3：夹具基础结构设计根据工件的形状和夹持要求，设计夹具的基础结构。
夹具的基础结构通常由夹紧装置、支撑装置和定位装置组成。
夹紧装置主要用于夹持工件，支撑装置用于保持工件的平衡和稳定，定位装置用于确保工件的位置准确。
步骤4：夹具强度计算根据夹具类型和加工工件的特性，计算夹具的强度。
夹具的强度计算包括静态强度和动态强度两个方面。
静态强度主要考虑夹具在夹持工件时的受力情况，包括切削力、惯性力等；动态强度主要考虑夹具在工件加工过程中的振动和冲击力，保证夹具结构能够承受夹持工件时的各种力。
步骤5：夹具定位系统设计根据工件的定位要求，设计夹具的定位系统。
夹具的定位系统应能够满足工件的精度要求，并确保工件的位置准确。
定位系统常采用定位销、定位块等形式，根据工件的形状和加工特点选择合适的定位方式。
步骤6：夹具操作系统设计根据夹具的使用要求，设计夹具的操作系统。
夹具的操作系统主要包括夹紧装置的控制方式和操作机构的设计。
根据夹紧力的大小和控制精度的要求，选择合适的液压夹紧系统或气动夹紧系统。
步骤7：夹具零件设计根据夹具的基础结构、定位系统和操作系统的设计要求，设计夹具的各个零件。
第2章 机床夹具设计4
对刀误差： 对刀误差：刀具相对夹具上定位面的准确位置产 生的变动， 生的变动，在工序尺寸方向上位置的最大变动量 影响因素： 影响因素：⑴夹具定位面到对刀表面的位置误差 ⑵工人用塞尺调整刀具位置存在误差
（三）各类铣床夹具
按进给方式分三类：直线进给式，圆周进给式， 按进给方式分三类：直线进给式，圆周进给式， 靠模铣床夹具。 靠模铣床夹具。 1.直线式进给式铣床夹具 1.直线式进给式铣床夹具
图2-91 料仓式铣床夹具
2.圆周进给式铣床夹具 2.圆周进给式铣床夹具
图2-93
圆周进给铣削原理示意图
3.靠模铣床夹具 3.靠模铣床夹具
图2-94 靠模铣床夹具
三、钻床夹具
在钻床上用于工件定位并夹紧的工艺装置称钻床 在钻床上用于工件定位并夹紧的工艺装置称钻床 工件定位并夹紧的工艺装置 夹具， 夹具，又钻模 （一）钻套 作用：用于确定和 作用： 引导钻头 扩孔钻、 钻头、 引导钻头、扩孔钻、 铰刀，增加刚性。 铰刀，增加刚性。
3.钻套材料 3.钻套材料
D≤10 CrMn钢 58～62HRC ； D=10～21时 T12 CrMn钢 58～ =10～21时
60～ 21时 20钢渗碳淬火 60～ 钢渗碳淬火， 60～62HRC ；D＞21时，20钢渗碳淬火，60～ 64HRC。 64HRC。 （二）对刀引导误差 刀具相对于定位 表面位置在工序 尺寸方向上的最 大变动量， 大变动量，用
⑶完成标题拦、明细表 完成标题拦、 ⑷绘制专用零件图 二、夹具设计举例 分析联杆钻孔工序图 1.定位方案 1.定位方案 工件应限制五个自由度。 工件应限制五个自由度。C 孔轴线为第一定位基准， 孔轴线为第一定位基准， 端面为第二定位基准， 端面为第二定位基准，B为 第三定位基准。 第三定位基准。
机床夹具设计方法及步骤
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
三、绘制夹具总图
1.应标注的尺寸及配合
⑴最大轮廓尺寸 ⑵定位元件尺寸 ⑶对刀元件与定位元件定 位面之间的位置尺寸
第29次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
三、绘制夹具总图
1.应标注的尺寸及配合
机床夹具设计
一、研究原始资料、分析设计任务 夹具的设计任务由工艺人员提出，夹具设计人 为保证设计质量，设计前应搜集和研究下列资
员应根据设计任务书进行结构设计。
料：
生产纲领
机床夹具设计
生产纲领决定了批量： 大量生产时，宜采用气动或其它机动夹具，以提高 生产率和自动化程度，但结构较复杂； 小批生产时，宜采用结构简单、成本低的手动夹具， 以尽快投产。
机床夹具设计
四、确定并标注有关尺寸、配合和技术条件 1.应标注的尺寸与配合
尺寸公差的确定有两种情况： 定位元件之间，对刀、导引元件之间的尺寸公差，直 接对工件上相应的尺寸产生影响，故一般取相应尺寸公 差的1/3~1/5；
其它尺寸按一般极限与配合原则确定。
机床夹具设计
2.应标注的技术条件(位置要求)
教学课型：理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
四、确定夹具的主要尺寸、配合及技术条件
1.应标注的尺寸及配合
⑴最大轮廓尺寸
据实际尺寸确定。
第29次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
四、确定夹具的主要尺寸、配合及技术条件 1.应标注的尺寸及配合
第七章 机床夹具的设计方法及步骤
第 七 章 机 床 夹 具 的 设 计 方 法 及 步 骤
在保证夹角45°±30’方面，工序基准是双孔中心线所在平面， 所以定位件采用圆柱销和--菱形销最为简便。由双孔定位的分 析，已知圆柱销和孔的定位精度总是比菱形销和孔的定位精度 精度高。由于槽开在大头端面上，槽的中心面应通过孔 Φ 42.6+0.1mm的中心线，这说明大头 孔还是槽口的对称中心面的工序基 准。因此，应选择太头孔Φ 42.6+0.1 mm作为主耍定位基准，定位元件选 择圆柱销(限制两个不定度)。而小 头孔Φ 15.3+0.1mm作次要定位基准， 定位元件选择菱形销(限制一个不 定度)，如图7-4a所示。
第 七 章 机 床 夹 具 的 设 计 方 法 及 步 骤
3 对刀元件与连接元件(或找正基面)间的位置要求，如图 4-1中对刀块的侧对刀面相对于两定向键侧面的平行度要求， 是为了保证所铣键槽与工件轴心线的平行度的。
第 七 章 机 床 夹 具 的 设 计 方 法 及 步 骤
4 定位元件与导引元件的位置要求，如图所示，若要求所钻 孔的轴心线与定位基面垂直，必须以钻套轴线与定位元件工 作表面A垂直、定位元件工作表面A与夹具体底面B平行为前提。 上述技术条件是保证 工件相应的加工要求所必 需的，其数值应取工件相 应技术要求所规定数值的 1/3～1/5。
第 七 章 机 床 夹 具 的 设 计 方 法 及 步 骤
(四)确定夹具的主要尺寸、公差和技术要求 在该夹具总图中需标注有关尺寸，公差及技术要求： 1 夹具总图上应标尺寸，公差 (1) 夹具的最大轮廓尺寸： (2) 定位元件的定位而尺寸及各定位元件间的位置尺寸； (3) 对刀元件的工作面与定位元件定位面间的位置尺寸； (4) 夹具定向槽与夹具定向键的配合； (5) 夹具体与定位元件的配合。 2 夹具总图应标注的技术条件 (1) 上定位面N对夹具体底面M的平行度公差。 (2) 定位元件对夹具底面的垂直度公差。
机床加工工艺夹具设计
机床加工工艺夹具设计摘要本文详细介绍了机床加工工艺夹具的设计原理和步骤。
首先，我们将介绍夹具的基本概念和作用，然后讨论不同类型的夹具及其特点。
接下来，我们将详细介绍机床加工工艺夹具的设计流程，并提供一些设计上的注意事项。
最后，我们将总结本文的主要内容。
1. 引言在机床加工过程中，夹具是一种用于固定工件以及使其保持相应位置的装置。
夹具在加工过程中起到了至关重要的作用，可以保证加工精度、提高生产效率以及确保工作人员的安全。
因此，合理设计和选择夹具对于机床加工工艺至关重要。
2. 夹具的基本概念与作用2.1 夹具的定义夹具是一种用于固定工件的机械装置，它能够使工件保持相应的位置和姿态，以便进行加工、检测或组装。
2.2 夹具的作用夹具在机床加工过程中具有以下几个作用：•固定工件：夹具能够牢固地固定工件，以防止其在加工过程中发生移动或晃动。
•确保工件的位置和姿态：夹具能够使工件保持相应的位置和姿态，以便进行精确的加工。
•提高生产效率：夹具能够使机床操作更加简便，从而提高生产效率。
•保证加工精度：夹具能够保证工件在加工过程中的定位精度和加工精度。
•保证工作人员的安全：夹具能够确保工作人员在工作过程中的安全。
3. 机床加工工艺夹具的类型根据不同的加工需求和工件形状，机床加工工艺夹具可以分为以下几种类型：3.1 通用夹具通用夹具是一种常用的夹具类型，适用于多种工件的加工。
它具有结构简单、易于操作的特点，但其适用范围较窄。
3.2 定制夹具定制夹具是根据具体工件的形状和加工需求进行设计和制造的。
由于定制夹具与特定工件相匹配，因此能够提供更好的固定效果和加工精度。
3.3 自动化夹具自动化夹具是带有自动控制功能的夹具，可以实现自动装卸工件、自动定位和自动调整。
它能够提高生产效率，减少人工干预，并实现加工过程的自动化控制。
4. 机床加工工艺夹具的设计流程机床加工工艺夹具的设计流程可以分为以下几个步骤：4.1 确定加工要求在进行夹具设计之前，首先需要明确加工要求。
机床夹具的设计步骤
机床夹具的设计步骤一、夹具的设计步骤1．设计准备工作——研究原始资料，明确设计要求和生产条件（1）生产纲领（生产类型）——了解生产批量和对夹具的需用情况；（2）零件图及工序图——了解工件情况、工序要求和加工状态；（3）零件的工艺规程——了解所用机床、刀具等的情况；（4）夹具制造能力——了解夹具制造车间的生产条件和技术现状（5）典型夹具结构及标准——同类型产品的夹具结构、有关夹具标准。
2．确定夹具的结构方案（总体方案）主要包括：（1）确定工件的定位方案，设计定位装置。
根据六点定位原理，确定工件的定位方式，选择和设计定位元件，计算定位误差。
（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。
确定夹紧力、夹紧机构及动力装置。
（3）确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。
对刀块或钻套、镗套等的设计。
（4）确定其它元件或装置的结构形式。
定位键、分度装置、连接元件等。
（5）协调各装置、元件的布局，确定夹具在机床上的安装方式以及夹具体的结构型式。
3．绘制夹具装配图按照国家制图标准绘制，应清楚表达出夹具的结构及各装置、元件之间的位置关系。
主视图应取操作者实际工作时的位置。
具体方法和步骤如下：（1）在装配图上，工件看作透明体，用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。
（2）依次绘出定位元件或装置、夹紧元件或装置、对刀或导向元件、其它元件、夹具体及连接元件。
（3）标注必要的尺寸、公差和技术要求。
（4）编制夹具明细表及标题栏。
图5-69 实例4．绘制夹具零件图。
画出夹具中非标零件图，并按夹具装配图的要求确定零件的尺寸、公差及技术要求。
——尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度等标注要完整、正确。
二、夹具精度校核使用专用夹具加工工件时，影响加工精度的误差因素主要有三个方面：①工件在夹具中的安装误差，包括定位误差、夹紧误差（工件及夹具的夹紧变形）、夹具制造误差、导向误差等；②对定误差，即夹具在机床上的安装误差；③加工过程误差，与切削过程有关的误差。
机床夹具的设计方法及步骤
中批生产可用
螺钉压板夹紧；
第29次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
二、确定夹具的结构方案 2.确定夹紧方案，设计夹紧机构
中批生产可用
螺钉压板夹紧；
为避免变 形 ， 选用两压板压在 大端上。
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机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
A
A
第29次课
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机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
二、确定夹具的结构方案 1.确定定位方案，设计定位元件
！
削 边 销 的 削 边 方 向
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机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
二、确定夹具的结构方案 2.确定夹紧方案，设计夹紧机构
⑸夹具体与定位元件的配合
H7/n6。
第29次课
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机床夹具设计
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
四、确定夹具的主要尺寸、配合及技术条件 2.应标注的技术条件(形位公差)
上定位面N对夹具体底面M的平行度公差为0.03/100；
两定位元件对夹具体底面M的垂直度公差均为0.03。
第四章 机床夹具的设计方法及步骤
§4-2 机床夹具设计实例
三、绘制夹具总图
1.应标注的尺寸及配合
⑴最大轮廓尺寸 ⑵定位元件尺寸 ⑶对刀元件与定位元件定 位面之间的位置尺寸
第29次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
夹具设计步骤【详解】
以下为工装夹具设计的一般步骤，一起来看看吧。
1、分析构件设计图纸，确定构件的装配方案。
2、在进行分析的基础上，提出夹具设计任务是。
设计任务书一般应包括工件图号、工件简图、夹具功能和用途、工件生产批量、对夹具的精度要求以及对夹具的结构形式提出参考性建议等。
3、设计人员根据任务书的要求，构思夹具的结构方案，并绘制草图，这是设计人员的重要步骤，包括以下几个任务。
①选择夹具的设计基准。
②设计各零件的定位方式及夹紧方法。
③夹具主体设计。
④完成设计草图。
4、绘制夹具工作总图。
绘制总图时应注意以下几点。
①主视图应尽量选择操作者正面相对的位置。
②应标注出装配尺寸、配合尺寸、外形尺寸还有安装尺寸。
③编写技术条件，包括制造、装配要求，调整、检验方法，夹具的使用方法及注意事项。
⑤审核。
由技术主管领导审核批准。
⑥绘制零件工作图。
⑦编写设计说明书。
说明书一般包括以下几个方面。
a、目录b、夹具设计任务书c、产品要求分析d、夹具设计技术条件e、夹具设计基准的确定f、夹具设计方案分析g、夹具技术经济分析h、夹具使用说明书夹具设计的要求方法和步骤：一、夹具设计的要求夹具设计时，应满足以下主要要求：1.夹具应满足零件加工工序的精度要求。
特别对于精加玉工序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。
2.夹具应达到加工生产率的要求。
特别对于大批量生产中使用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。
3.夹具的操作要方便、安全。
按不同的加工方法，可设置必要的防护装置、挡屑板以及各种安全器具。
4.能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。
夹具元件的材料选择将直接影响夹具的使用寿命。
因此，定位元件以及主要元件宜采用力学性能较好的材料。
夹具的低成本设计，目前在世界各国都已相当重视。
为此，夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应。
在大批量生产中，宜采用如气压、液压等高效夹紧装置；而小批量生产中，则宜采用较简单的夹具结构。
5.要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。
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第七节机床夹具设计的基本步骤
夹具设计的基本步骤：
1. 研究原始资料，明确设计任务；
2. 确定夹具的结构方案
3. 绘制夹具总图
4. 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求
5. 绘制夹具零件图
明确设计任务：
1. 分析研究工件的结构特点、材料、生产规模和本工序加工的技术要求以及前后工序的联系
2. 了解加工所用设备、辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格；
3. 了解工具车间的技术水平等。
必要时还要了解同类工件的加工方法和所使用夹具的情况，作为设计的参考
确定夹具的结构方案，主要考虑以下问题：
1.根据六点定位原理确定工件的定位方式，并设计相应的定位装置；
2.确定刀具的导引方法，并设计引导元件和对刀装置；
3.确定工件的夹紧方案并设计夹紧装置；
4.确定其它元件或装置的结构形式，如定向键、分度装置等；
5.考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构；
6.对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，经过分析比较，从中选取较合理的方案。
绘制总装图的顺序是：
1.用双点划线绘出工件的轮廓外形，示意出定位基准面和加工面的位置；
2.把工件视为透明体，按照工件的形状和位置依次绘出定位、夹紧、导向及其它元件和装置的具体结构；
3.最后绘制夹具体，形成一个夹具整体。
五类尺寸和四类技术要求：
五类尺寸：包括夹具外形轮廓尺寸、工件与定位元件间的联系尺寸、夹具与刀具的联系尺寸、夹具与机床联系部分的联系尺寸、夹具内部的配合尺寸。
四类技术要求：包括定位元件之间的定位要求、定位元件与连接元件和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件和和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件与定位元件间的相互位置要求。
首先是为什么要设计这个工装？依据是什么？可以在多大的程度上来提高劳动生产率？自动
化程度？预计的使用寿命？
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然后是：
设计：
定位
夹紧
结构
与机床和其他的运动部件，机器的关系（例如：行车，铲车，运动的其他机器）。
安全和动力。
工人的操作舒适。
维修的可靠性。
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一、专用夹具的要求和设计步骤
1.对专用夹具的基本要求：
加工精度，生产率，经济性，工艺性，使用性。
２、设计步骤：
（１）、明确设计任务和收集设计资料；
（２）、拟定夹具结构方案，绘制夹具草图
（３）、进行必要的分析计算
（４）、审查方案与改进设计
（５）、绘制夹具装配总图
（６）、绘制夹具零件图
二、夹具总图上尺寸、公差和技术要求的标注
１、夹具总图上应标注的尺寸和公差
（１）、最大轮廓尺寸；
（２）、影响定位精度的尺寸和公差；
（３）、影响对刀精度的尺寸和公差；
（４）、影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差；
（５）、影响夹具的制造的精度的尺寸和公差；
（６）、其它重要尺寸和公差。
2、夹具总图上应标注的其它技术要求
3、夹具总图上公差值确定
（1）直接影响工件加工精度的夹具公差： Tj=(1/2～1/3)Tk
（2）与工件上未注公差的加工尺寸对应的夹具公差：
工件公差视作IT14～IT12，夹具按IT11～IT9；
位置公差视作9～11级；夹具按7～9标注；
角度公差视作±30'～±10'，夹具按,±10'～±3'标
注．
三、工件在夹具中加工精度的分析
1.影响加工精度的因素：
图3-96:工件在夹具中加工时影响加工精度的主要因素
定位误差ΔD，
对刀误差ΔT，
安装误差ΔA，
制造误差ΔZ，
加工方法误差ΔG：（机床精度，刀具精度，刀具和机床的位置精度，工艺系统的受力变形和受热变形等造成的加工误差）
ΔG＝1/3Ｔk
2.保证加工精度的条件
四、夹具的制造特点及其保证精度的方法
夹具制造特点：单件生产，精度高。
保证夹具制造精度的方法：调整法，修配法。