定位、夹紧、夹具设计步骤
专用夹具设计
二、专用夹具设计的方法步骤
1、已知条件：工艺人员提出的夹具设计任务书， 内容主要包含：工序加工尺寸、位置精度要求；定 位基准；夹紧力作用点、方向；机床、刀具、辅具； 所需夹具数量。
2、设计方法步骤
夹具设计生产过程一般可简单表示成下面框图
⑴准备阶段：明确设计要求、掌握第一 手资料
①收集各种图纸和技术资料 ②了解生产批量和夹具需要量 ③收集有关机床的资料 ④收集有关刀具方面的资料 ⑤收集有关夹具零部件标准 ⑥了解有关本单位制造和使用夹具的情况 ⑦收集国内外同类夹具的资料
④ 钻套下端面与工件加工面之间的空隙S确定
加工脆材：S=(0.3～0.6)d
加工塑材：S=(0.5～1)d
材料愈硬、S愈小；d愈小、S愈大 特殊情况： 在斜面上钻孔，S取小值；孔位精度高时、S=0； 钻L/d＞5的深孔、S=1.5d
⑵ 钻模板：安装钻套的板
①固定式钻模板
② 铰链式钻模板
③ 可卸式钻模板
+0.025 +0.014
+0.039 +0.022
+0.029 +0.016
+0.045 +0.026
H9级精度铰刀
+0.025 +0.014
+0.030 +0.017
+0.036 +0.020
+0.044 +0.025
+0.052 +0.030
+0.062 +0.036
+0.073 +0.042
带导柱铰刀 1－切削部分 2－钻套 3－导柱
b) 钻套导引刀具刃部时
工序
导孔基本 尺寸
夹具设计手册
夹具设计手册
夹具设计手册是一本关于夹具设计的指导手册，其中包含
了夹具设计的基本原理、设计步骤、设计流程以及常见的
夹具类型和设计要点等内容。
夹具是一种用于固定和定位
工件的装置，它在加工过程中起到支撑和定位的作用，提
高了工件的加工精度和效率。
夹具设计手册通常包括以下几个方面的内容：
1. 夹具设计的基本原理：介绍夹具设计的基本概念、原理
和目标。
包括夹具的基本功能、工作原理、设计要求等。
2. 夹具设计的步骤和流程：介绍夹具设计的一般步骤和设
计流程，包括确定工件和夹具的几何形状、选择夹紧方式、确定夹持力和固定方式、设计夹具结构和零件等。
3. 夹具设计的常见类型：介绍夹具设计常见的类型，如平
面夹具、圆盘夹具、滑动夹具、滚珠夹具等。
并对每种类
型的夹具进行详细的介绍和设计要点。
4. 夹具设计中的关键技术：介绍夹具设计中的一些关键技术，包括夹紧力的计算和控制、夹具材料的选择、夹具结构的刚性和稳定性等。
5. 夹具设计的案例分析：通过实际的夹具设计案例进行分析和演示，以帮助读者更好地理解和掌握夹具设计的方法和技巧。
夹具设计手册是夹具设计工程师和工艺工程师的参考书，也适用于机械设计、制造、加工和装配等相关专业的学生和教师使用。
它可以帮助读者系统地学习和了解夹具设计的基本知识和技术，提高夹具设计的质量和效率。
定位、夹紧、夹具设计步骤
因此，按照工件加工要求确定工件必须限制 的自由度数是工件定位中应解决的首要问题。
四、定位的分类
四、定位的分类 1、完全定位
大端面限制: X 方向的移动自由度 Y、Z的转动自由度 短销限制: Y、Z方向的移动自由度
防转销限制: X 方向转动自由度
四、定位的分类 1、完全定位 完全定位的概念: 六个自由度均被限制的定位方式称为完全定位。
夹紧和定位是两个概念
第六节：六点定位原则和定位基准的选择 一、六点定位原则：
一、六点定位原则：
六点定位原理 是指用六个适 当分布支承点来 分别限制工件的 六个自由度，从 而使工件在空间 得到确定定位的 方法。
六点定位原理的两点说明 1、六点支承点必须适当分布
三个支承点在一直线上， 没有限制三个自由度
四、定位的分类 3、过定位
重复限制: Y、Z 方向转动自由度
夹持较长卡盘相关于套筒限制: Y、Z方向的移动自由度 Y、Z的转动自由度
一夹一顶 夹持部分较长
顶尖限制: Y、Z 方向转动自由度
四、定位的分类 3、过定位的概念：
某一个自由度同时由多于一个的定位元件来 限制，这种定位方式称为过定位。
四、定位的分类 举一反三 考考你
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一、工件定位的概念： 定位 在加工前，先确定工件在工艺系统中的正确位置。
实际加工中，只要考虑作为设计基准的点、 线、面 是否在工艺系统中占有正确的位置。
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二、定位与夹紧： 夹紧 在加工过程中，为防止工件在切削力、重力、惯性 力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件定位。
（3）自位支承：定位支承点的位置随工件定 位基准位置变化而自动与之适应的定位元件， 称为自位支承。 自位支承一般只起一个定位支承点的作用。
夹具设计及操作的简要说明
2.1.3夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，首先要考虑到能保证零件的加工精度，其次是要提高劳动生产率。
为此，应先考虑所设计的夹具体与零件在夹具上的定位。
夹具的三维装配图制作过程如下：1、夹具体底座图2-2 夹具体底座制作步骤：（1）先拉伸出一个夹具体的底座雏形。
（2）在底座上打孔，以便装配其余的零件。
包括4个装定支撑板的螺纹孔，两对分别装定固定V形块和活动V形块的销孔和螺纹孔，以及装定定位件的通孔。
2、支撑板图2-3 支撑板制作步骤：（1）先拉伸出一个支撑板的雏形。
（2）在支撑板上打螺纹孔，以便装配。
3、固定支撑板图2-4 固定V形块制作步骤：（1）拉伸出固定V形块的雏形。
（2）在固定V形块上打出便于装配的螺纹孔和销孔。
4、活动V形块图2-5 活动V形块制作步骤：用拉伸的方法画出活动V形块。
此零件用于固定和夹紧工作。
5、内六角圆柱螺钉图2-6 内六角圆柱螺钉直接取用标准件库6、把手图2-9 把手轴图2-10 把手制作步骤：（1）在底座的圆柱上用布尔求差的方法打一个孔，用以装配把手。
（2）用布尔求和的方法在零件的末端加上一个圆柱体和半球体把手：画法与销相同。
7、其余零件为了装配，夹具整体中还包含着几个用以垫高的垫板和压板。
因为这些零件的制造简单所以就不一一说明了。
8.夹具装配整体图2-13 夹具装配图制作方法：将之前制作好的零件一一装配到夹具体上。
该夹具能够进行装夹工件，此夹具结构简单，定位夹紧稳定，能够进行大批量生产。
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
轴的加工工艺规程设计及夹具设计
轴的加工工艺规程设计及夹具设计一、轴的加工工艺规程设计轴是机械传动中常用的零件，加工工艺规程的设计对于保证轴的加工质量、提高加工效率和降低生产成本都具有重要意义。
下面我将为大家介绍轴的加工工艺规程设计的一般步骤。
1.确定轴的加工材料和加工要求：首先需要根据轴的功能和实际使用要求确定适合的材料，并结合轴的形状、尺寸和精度要求，确定轴的加工工艺。
2.制定轴的工艺流程：根据轴的形状和加工要求，制定轴的加工工艺流程，包括粗加工、精加工、热处理和表面处理等工序。
3.确定轴的加工工序和加工顺序：在制定工艺流程的基础上，根据轴的加工要求和工艺装备的条件，确定轴的加工工序和加工顺序。
4.制定轴的工艺参数：根据轴的材料特性和加工要求，确定轴的切削速度、进给量、切削深度和切削力等工艺参数。
5.设计轴的加工夹具：根据轴的形状和加工要求，设计轴的加工夹具，确保夹紧力的均匀分布、加工时的稳定性和加工精度的可靠性。
6.确定轴的测量方法和检验标准：制定轴的测量方法，包括使用测量工具和设备，并确定轴的检验标准，以保证轴的加工质量。
二、轴的夹具设计在轴的加工过程中，加工夹具的设计对于保证加工精度和加工效率具有重要影响。
下面我将为大家介绍轴的夹具设计的一般步骤。
1.夹具加工准备：根据轴的形状和加工要求，准备夹具的加工材料和加工工艺，制定夹具的加工流程和工艺参数。
2.夹具的结构设计：根据轴的形状和加工要求，设计夹具的结构，包括夹紧方式、定位方式和支撑方式等，以确保轴在加工过程中的稳定性和精度。
3.夹具的零件设计和加工：根据夹具的结构设计，制定夹具各个零部件的形状、尺寸和精度要求，并进行相应的加工和装配。
4.夹具的调试和试验：对完成的夹具进行调试和试验，测试夹具的夹紧行为和加工精度，确保夹具的正常使用。
5.夹具的安全规程和操作说明书编制：编写夹具的安全规程和操作说明书，包括夹具的使用方法、维护保养和注意事项等，以保证夹具的安全和正常使用。
夹具典型定位、夹紧原理-李军
完全定位与不完全定位
• 而图b所示为铣削一个通槽，需限制除了 外的其他5个自由度。
完全定位与不完全定位
• 图中c所示在同样的长方 体工件上铣削一个键槽， 在三个坐标轴的移动和转 动方向上均有尺寸及相互 位置的要求，因此，这种 情况必须限制全部的6个 自由度，即完全定位
欠定位与过定位
• 欠定位: 工件实际定位限制的自由度少于该工序加工 所需限制的自由度数目; • 过定位: 两个或两个以上支承点重复限制同一个自由 度,这样将是工件的位置不确定;
常见的定位方式和定位元件
4.工件以组合表面定位
实际加工过程中，工件往往是以几个表面 同时定位的，称为“组合表面定位”。
常见的定位方式和定位元件
• 1 . 一个孔和一个端面组合 • 一个孔与端面组合定位时，孔与销或心轴定位采 用间隙配合，此时应注意避免过定位，以免造成 工件和定位元件的弯曲变形， 如图 示。
常见的定位方式和定位元件
2.工件以圆孔定位
有些工件，如套筒、法兰盘、拨叉等以孔作为定 位基准.
(1)定位销
常见的定位方式和定位元件
• (2)锥销:工件圆孔与锥 销定位，圆孔与锥销 的接触线是一个圆， 限制工件 、 、 三个 位移自由度，图 a 用 于粗基准，图 b 用于 精基准。
常见的定位方式和定位元件
这里我们将主要介绍具的定位与夹紧
工件定位的基本原理
• 工件定位的实质是什么呢？ 使工件在夹具中占有某个确定的位置 • 怎样获得工件的确定位置呢？ 通过定位支撑限制相应的自由度来获得 • 工件在空间直角坐标系内有具有几个自由 度？ • 6个，如下图
工件定位的基本原理
在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由 度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕 此三轴旋转的三个自由度。
工件在夹具中的定位与夹紧
（3）精基准的选择
主要应保证加工精度和装夹方便
选择精基准一般应遵循以下原则：
1）基准重合原则
设计(工序)与定位
2）基准统一原则
各工序的基准相同
3）互为基准原则
两表面位置精度高
4）自为基准原则
加工余量小而均匀
考虑定位方案时，先分析必须消除哪些自由度， 再以相应定位点去限制。
(3)欠定位与过定位
工件应限制的自由度未被限制的定位，为欠定位， 在实际生产中是绝对不允许的。
工件一个自由度被两个或以上支承点重复限制的 定位称为过定位或重复定位。一般来说也是不合 理的。
过定位造成的后果： （1）使工件或夹具元件变形，引起加工误差； （2）使部分工件不能安装，产生定位干涉（如一面两销）
六点定位原理。
实际中一个定位元件可体现一个或多个支承点， 视具体工作方式及其与工件接触范围大小而定
定位与夹紧的区别： 定位是使工件占有一个正 确的位置，夹紧是使工件保持这个正确位置。
(2)完全定位与不完全定位 工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位， 允许少于六点的定位称为不完全定位。 都是合理的定位方式。
(２)夹紧力作用点的确定 1）夹紧力应作用在刚度较好部位
2）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件
形成的支承面内
3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面
(３)夹紧力大小的估算
夹紧力的大小根据切削力、工件重力的 大小、方向和相互位置关系具体计算，并 乘以安全系数K ，一般精加工K =1.5～2， 粗加工K = 2.5～3。
向上的变动量。由工件定位面和夹具定位元件的制造误差 以及两者之间的间隙所引起。