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夹具设计基本原理
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1.夹紧力的计算
如图5-31所示，当斜楔处于平衡状态时，根据精力平衡，可得斜楔对工件所产生的夹紧力Q为：
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2.自锁条件当工件夹紧并撤除源动力P后，夹紧机构依靠摩擦力的作用，仍然保持对工作的夹紧状态的现象称为自锁。斜楔的自锁条件是：
4.圆锥套
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工件以圆锥套定位时，常与后顶尖配合使用，如图5-10所示。
（三）工件以内孔定位
工件以内孔定位时，常用的有：定位销、定位心轴、自动定心机构。 1.定位销特点：通常结合端面定位一般用于大批量生产中 定位销头部应有15度倒角
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2.圆锥销
用于内孔的定心夹紧机构，其作用原理与外圆定位时是一样的。区别仅在于孔定位时，支承等速远离中心
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（2）圆锥心轴
限5个自由度，定心精度高，可达0.005～0.01mm，但轴向位移大，传递扭矩小，使用于精加工中。
（四）工件以组合表面定位
常见工件组合
平面与平面组合平面与孔组合
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平面与外圆柱面组合
平面与其他表面组合锥面与锥面组合
一面两孔组合定位
定位方式：将第二个销子采用削边销结构，如图5-18d所示，削边销只限制z一个自由度。在生产中普遍用于箱体类大、中型零件的加工中，如机床主轴箱、发动机机体。
当 和 变动方向相同时，取“+”号；反之，取“-”号
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夹紧装置的组
成
第三节 工件在夹具中的夹紧
一、夹紧装置的组成和设计要求
动力源装置 中间传力机构夹紧元件
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夹具基础知识
夹具基础知识夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。
那么你对夹具了解多少呢?以下是由店铺整理关于夹具知识的内容，希望大家喜欢!1、夹具的介绍机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具(qiǎ jǜ)。
从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。
例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。
其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。
在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧)。
夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。
2、夹具的分类夹具种类按使用特点可分为：①万能通用夹具。
如机用虎钳、卡盘、吸盘、分度头和回转工作台等，有很大的通用性，能较好地适应加工工序和加工对象的变换，其结构已定型，尺寸、规格已系列化，其中大多数已成为机床的一种标准附件。
②专用性夹具。
为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造，服务对象专一，针对性很强，一般由产品制造厂自行设计。
常用的有车床夹具、铣床夹具、钻模(引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具)、镗模(引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具)和随行夹具(用于组合机床自动线上的移动式夹具)。
③ 可调夹具。
可以更换或调整元件的专用夹具。
④ 组合夹具。
由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具，适用于新产品试制和产品经常更换的单件、小批生产以及临时任务。
除虎钳、卡盘、分度头和回转工作台之类，还有一个更普遍的叫刀柄，一般说来，刀具夹具这个词同时出现时，大多这个夹具指的就是刀柄。
夹具基础知识
夹具（工件）定位基础知识一、夹具简述夹具的主要作用：定位和夹紧。
夹具的组成：定位元件，夹紧装置，顶出装置，夹具体。
常用的夹具体为铸造结构，锻造结构和焊接结构。
夹具的分类：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，自动线夹具等五类。
焊装夹具是装配夹具和焊接夹具的组合，它属专用夹具，专用夹具的定义：针对某一工件某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。
专用夹具常用于产品大批量生产。
夹具的设计要求：1、保证工件的正确定位；2、保证操作方便、安全；3、要有一定的使用寿命；4、要满足生产节拍；5、夹紧力要适当，既能使工件在焊接时不产生移动，又要保证工件不被夹变形；还有其他方面的一些要求。
二、工件的自由度一个工件共有六个自由度，分别是：沿X 、Y 、Z 轴有不同位置（即沿X 、Y 、Z 轴的移动,分别用X 、Y 、Z 表示），也可以绕X、Y 、Z轴回转方向有不同位置（即绕X 、Y 、Z表示），见下面示意图。
三、工件的定位原则六点定位原则，即3（面）、2（线）、1（点）定位原则。
见下图：当工件与A 面（1、2、3点）接触时，限制自由度Z 、三个自由度；与B 面（4、5点）接触时，限制X 、两个自由度；与C 面（6点）接触时，限制Y 一个自由度。
（其中A 面称为定位基面、B 面称为导向基面、C 面称为定程基面）。
3、2、1定位法称为完全定位法。
四、常见定位方式1、完全定位，刚好限制6个自由度；2、不完全定位（限制自由度少于6个，也称欠定位，定位不足）；造成的后果是工件定位不稳定，焊接后尺寸不稳定；3、过定位（一个自由度被重复限制）；会造成三个后果：工件变形、在夹具上上下件都很困难、定位元件损坏或松动；五、典型单一定位形态的特点六、主定位和辅定位起主要定位作用的是主定位元件（销），一般是圆形销或是主基准面；起辅助定位作用的是辅定位元件（销），一般是菱形销或辅基准面。
主定位销可以同时限制多个自由度，而辅定位销一般只限制一到两个自由度。
夹具的基本知识
工序分散 —— 即将工件的加工，分散在较 多的工序内完成 工序分散的特点： 设备简单，调整、维修方便 对工人技术要求低，培训时间短 生产准备量小，易于平衡工序时间 可采用合理的切削用量，缩短基本时间 易更换产品 设备数量多，操作工人多，占地面积大
1.
夹具的种类
通用夹具
指结构、尺寸已标准化、系列化，且具有一定通用 性的机床附件。
如：三爪卡盘、四爪卡盘、万能分度头、圆工作台、 平口虎钳、电磁吸盘
特点：适应性强，不需自行设计，由专门工厂成批 或者大量生产，成本低。但效率低 应用：单件小批生产
专用夹具
针对某一种工件的某一工序的加工要求 而专门设计和制造的夹具。 特点：既可保证加工精度，又可提高生 产率。但无通用性，夹具的设计、制 造成本较高。 应用：成批及大量生产
一、零件的工艺分析
1、分析装配图
一、零件的工艺分析
2、零件的结构分析 ①零件的表面组成和基本类型 基本表面：内外圆柱面、圆锥面和平面 特殊表面：螺旋面、渐开线齿形表面、圆弧面（如 球面等） ②主要表面和次要表面 做到主次分开以保证主要表面的加工精度 ③零件的结构工艺性
一、零件的工艺分析
3、零件的技术要求分析
夹具的基本知识
在机械加工过程中，为了保证工件的加工精度，使之相 对于机床、刀具占有确定的位置，并能迅速、可靠地夹 紧工件，以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具， 简称夹具。 2. 机床夹具在机械加工中的作用 保证加工精度，并使之稳定 缩短辅助时间，提高生产效率，降低成本 扩大机床的工艺范围 减轻劳动强度，降低技术要求 便于变更工位、引导刀具或进行仿形加工。
依次绘制定位件、夹紧装置和夹紧元件、对刀装 置或导引件、夹具本体及各个连接件等 标注必要的尺寸、配合和技术要求
夹具基础知识
夹具的组成与作用
1-夹具体 2-液压缸 3-压板 4-对刀块 5-V形架 6-圆柱销 7-定向键
六点定位原理
夹具用合理分 布的六个支承 点，分别限制 工件的六个自 由度，使工件 在夹具中的位 置完全确定， 称为“六点定 位原理”。
六点定位原理的应用
完全定位
d
c
六点定位原理的应用
过定位
b
c a
夹具的分类
按用途分类
通 用 夹 具
通 用 可 调 夹 具
专 用 夹 具
组 合 夹 具
成 组 夹 具
拼 拆 式 夹 具
• 发挥你的想象！
各举一例！
夹具的分类
按动力源分类
手 动 夹 具
气 动 夹 具
液 压 夹 具
气 液 增 压 夹 具
电 动 夹 具
磁 力 夹 具
真 空 夹 具
离 心 力 夹 具
其
它
• 夹具又称卡具。从广义上说，在工艺过 程中的任何工序，用来迅速、方便、安 全地安装工件的装置，都可称为夹具。 例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、 机床夹具等。其中机床夹具最为常见， 常简称为夹具。 • 在机床上加工工件时，为使工件的 表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状 以及与其他表面的相互位置精度等技术 要求，加工前必须将工件装好（定位）、 夹牢（夹紧）。
夹具基础知识
思考： 什么叫工装，夹具?
一：定义、术语：
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工装：即工艺装备，指制造过程中所用 的各种工具的总称.包括刀具/夹具/模具/ 量具/检具/辅具/钳工工具/工位器具等.工 装为其通用简称.工装分为专用工装/通用 工装/ 标准工装(类似于标准件)。 夹具：顾名思义,用以装夹工件(或引导刀具 )的装置.
焊接夹具知识汇总
Ⅰ.夹具是什么？1．夹具的概念夹具（JIG）是在制造产业当中，作为一个生产的辅助条件，是把加工对象及安装对象迅速、准确地定位和固定的特殊工具。
一般指包括工件定位、支撑、夹紧的装置，还有实际工作当中工具的导向机构的一体化设备。
工件控制是什么？从事生产工厂工作的技术员（工位技术员，工具设计员）需根据产品图纸上的公差制作夹具，如果产品的尺寸有所变动，就意味着不能将工件准确地定位到夹具上。
定位工件时如何规定产品尺寸变动的余地，叫做工件控制。
与此相关的内容有a. 定位的概念：与操作者的熟练程度无关，总是将工件放置在一定的位置。
b. 支撑的概念：防止由工件的自重、工具施加力产生的变形。
c. 夹紧的概念：施加任何外力也能保持一定位置。
2．夹具使用目的及效果1）夹具的主要目的是为了将工件快速、准确地定位以及适合的支撑、维持，使在同一夹具上生产的所有工件都固定在特定的范围内，保证产品的精密性和互换性。
2）使用夹具可以在各种加工、组装等工作当中减少工作时间，进行高效率的工作。
3）可以将复杂的工作单一化，提高经济效益，将只有熟练工完成的工作，完全可以由未熟练工来完成。
简单地说，可以提高生产效率，保证产品质量及互换性维持和减小加工（组装）费用。
3．夹具的种类及分类夹具的种类可大致分为装配用夹具，加工用夹具，检查用夹具等。
1）装配用夹具作为把单件通过结合，连接，焊接等方法装配为完制品的夹具，需满足以下条件：第一，工件的取放要容易，第二，所有的工作尽量在夹具夹紧的状态下完成，第三，工作条件要选择最方便的位置进行，第四，零件要固定在正确的位置，最后，焊接的情况，要求俯视工作姿势的作业性，一般可分为机械装配夹具，焊接夹具，用粘合剂的装配夹具等。
（1）机械装配夹具可拆装零件的螺栓连接、铆接的装配夹具、当前车身工厂的DR HINGE装配夹具、车门铰链左右结合装置属于这种类型，还有，为了与焊接装配夹具或粘合剂结合夹具，也可以包括折边机。
夹具设计知识点
夹具设计知识点夹具设计是机械制造中的重要环节，广泛应用于各种生产过程中，它的设计质量直接关系到产品的质量和生产效率。
本文将介绍夹具设计的主要知识点，包括夹具的基本原理、设计要点、常见类型以及设计注意事项。
一、夹具的基本原理夹具是用来固定和夹持工件，以保证工件在加工过程中的稳定性和精度。
夹具设计的基本原理包括以下几点：1. 确定夹持位置：根据产品的工艺要求和加工过程的特点，确定夹持工件的位置和方式。
夹具的位置应使得工件能够稳定地固定在加工位置上，并保证加工刀具的正常使用。
2. 选择夹持方式：根据工件的形状和加工要求，选择适合的夹持方式。
常见的夹持方式有机械夹持、液压夹持、气动夹持等，具体选择取决于工件的特点和加工条件。
3. 确定夹紧力：夹具对工件施加的夹紧力应能够保证工件的稳定性和加工精度，但又不能过大，以免对工件造成损坏。
夹具的夹紧力需根据工艺要求和加工材料的特性进行合理估算。
4. 考虑工件的变形：在夹具设计过程中，需考虑工件受到夹持力的影响而产生的变形问题。
通过合理布置夹具支撑点和增加弹性元件等方式，可以有效减小工件的变形。
二、夹具设计要点夹具设计的关键在于满足工件的保持、定位和夹持要求，以及简化夹具的结构、提高夹持效果。
以下是夹具设计的一些要点：1. 合理选材：夹具的材料应具有足够的强度和刚性，以承受加工过程中的力和压力。
常用的夹具材料有优质钢材、硬质合金等。
2. 精确定位：夹具的定位部件应设计精确，能够准确定位工件，并保证工件在加工过程中的位置稳定。
3. 提高刚性：夹具的结构应尽量增加刚性，以减小振动和变形，提高加工精度。
合理设计夹具的支撑结构和增加加强筋等方式可以有效提高夹具的刚性。
4. 具备调节功能：夹具应具备一定的调节功能，以适应不同形状和尺寸的工件。
通过加装调节装置或使用可调节的夹具元件，可以实现对工件的有效夹持。
三、常见夹具类型夹具设计根据不同的工件形状和加工要求，可以采用不同的夹具类型。
夹具设计要学哪些知识点
夹具设计要学哪些知识点夹具设计要学习的知识点夹具是工业生产过程中一种常见的辅助工具，用于固定工件或工具，完成加工、检测等操作。
夹具设计作为一门专业领域，需要掌握一系列相关的知识点。
本文将介绍夹具设计所需学习的主要知识点。
一、工艺学知识夹具设计的首要任务是根据工件的加工工艺要求，确定适合的夹具结构和定位方式。
因此，掌握工艺学知识是必不可少的。
包括对加工工艺流程、工艺参数、工艺设备等方面的了解，以便为夹具设计提供合理的依据。
二、机械知识1.材料力学知识：夹具作为承载和固定工件的工具，其结构要具备足够的刚度和强度。
因此，需要掌握材料的强度学、应变学等力学知识，以确保夹具的可靠性和稳定性。
2.机械制图：夹具设计是一个具体的实体物体，因此需要运用机械制图知识绘制夹具的图纸，包括三视图、剖视图、局部放大视图等。
掌握机械制图能力可以更好地表达夹具设计的构思和细节。
三、工程测量学知识夹具设计离不开工程测量学的支持，因为正确的工件测量和定位是夹具设计的基础。
了解测量仪器和测量技术，掌握不同测量方法的原理和适用范围，对夹具设计的准确性和可靠性有着重要的影响。
四、计算机辅助设计与制造知识近年来，计算机辅助设计与制造技术在夹具设计中的应用越来越广泛。
掌握CAD软件的使用技巧可以提高夹具设计的效率和精度。
而了解CAM技术和数控加工技术，可以更好地实现夹具的制造和运用。
五、工业设计知识夹具作为一种辅助工具，不只在功能上要实用，也要在外观上具备美观、人性化的特点。
因此，掌握工业设计知识对于夹具设计也很重要。
了解人体工程学、色彩搭配、外观设计原则等方面的知识，可以帮助提升夹具的设计品质。
六、制造工艺知识夹具不仅要设计好，还需要具备可制造性。
因此，了解制造工艺知识对于夹具设计也非常重要。
包括工艺选型、加工难点、工艺装备等方面的知识，可以帮助夹具设计师更好地与制造工艺工程师进行沟通和合作。
综上所述，夹具设计要学习的知识点涉及工艺学、机械学、测量学、CAD/CAM技术、工业设计和制造工艺等多个方面。