工装夹具设计
2024年度-工装夹具(治具)设计培训课程
生产线布局与治具设计 根据生产线的布局和加工要求，设计合理的治具 结构和尺寸，确保治具与生产线的顺畅配合和高 效运作。
治具快速更换与调整 介绍治具快速更换和调整的方法和技巧，如采用 快换接头、标准化设计等，提高生产线的灵活性 和生产效率。
治具维护与保养
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分析治具在使用过程中可能出现的故障和损坏原 因，提出相应的维护和保养措施，延长治具的使 用寿命和降低维修成本。
个性化定制 随着消费者需求的多样化，未来工装夹具设计将更加注重 个性化定制，满足不同客户的特殊需求。
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对学员的期望与建议
持续学习
鼓励学员们保持持续学习的态度，关注行业动态和技术发展，不 断提升自己的专业素养。
实践锻炼
建议学员们多参与实际项目的设计和开发，通过实践锻炼提高自己 的设计能力和解决问题的能力。
工装夹具(治具)设计培训课 程
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CATALOGUE
目录
• 课程介绍与目标 • 工装夹具(治具)设计基础 • 典型工装夹具(治具)设计案例 • 工装夹具(治具)结构优化与改进 • 工装夹具(治具)性能测试与评估 • 现代技术在工装夹具(治具)设计中的应用 • 课程总结与展望
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01
课程介绍与目标
3
工装夹具(治具)概述
现代技术在工装夹具(治具) 设计中的应用
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CAD/CAE技术在设计中的应用
CAD技术
利用CAD软件进行工装夹具的三维建模，可以快速、准确地完成设 计方案，提高设计效率。
CAE技术
通过CAE分析，可以对工装夹具的结构强度、刚度、稳定性等进行 仿真分析，优化设计方案，减少试验成本。
参数化设计
基于CAD/CAE技术，可以实现工装夹具的参数化设计，方便后续修 改和优化。
工装夹具设计的方法
工装夹具设计的方法1、夹具设计的基本要求由于产品结构的技术条件、施焊工艺以及工厂具体情况等的不同，对所选用及设计的夹具均有不同的特点及要求。
目前，就装配焊接结构生产中所使用的多数夹具而言，其共性的要求有以下几方面：（1）工装夹具应具备足够的强度和刚度夹具在生产中投入使用时要承受着多种力的作用，如焊件的自重、夹紧反力、焊接变形引起的作用力、翻转时可能出现的偏心力等，所以夹具必须有一定的强度与刚度。
（2）夹紧的可靠性夹紧时不能破坏工件的定位位置，必须保证产品形状、尺寸符合图样要求。
既不能允许工件松动滑移，又不能使焊件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。
因此，手动夹具操作时的作用力不可过大，机动压紧装置作用力应采用集中控制的方法。
（3）焊接操作的灵活性使用夹具生产应保证足够的装配焊接空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。
（4）便于焊件的装卸操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利地从夹具中取出，还要注意制品在翻转或吊运时不受损坏。
（5）良好的工艺性所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。
设计时，还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力以及安装场地等因素，降低夹具制作成本。
2、工装夹具设计基本方法为保证用设计出的夹具生产出符合设计要求的工件，就要了解工件在生产中及本身构造上的特点及要求，这是设计夹具的依据，是设计人员应细致研究并掌握的原始资料。
夹具设计的原始资料包括以下内容：（1）夹具设计任务单任务单中说明工件图号、夹具的功用、生产批量、对该夹具的要求以及夹具在工件制造中所占地位和作用。
任务单是夹具设计者接受任务的依据。
（2）工件图样及技术条件研究图样是为了掌握工件尺寸链的结构、尺寸公差及制造精度等级。
此外，还需了解与本工件有配合关系的零件在构造上它们之间的联系。
研究技术条件是为了明确在图样上未完全表达的问题和要求，对工件生产技术要求获得一个完整的概念。
工装夹具设计的基本方法
2、工装夹具设计的基本方法和步骤
2-2-3 定位基准选择后应选择合适的定位元件 零件的六点定位方法 零件的定位基准和工装的定位元件接触形成定位面，以实现零件的六点定位（自由刚体的六个运动自由度）。当然在大多数工装设计时，我们都不会采纳六点定位（三个沿坐标轴移动，三个挠坐标轴转动），往往采取六点以下大于二点以上的定位设计，这种定位设计不仅允许，而且还常常被采用。另外在定位设计时，要注意不要因定位点太多（超过六点）而造成过定位（重复定位），过定位会出现定位不稳定的现象，将起反作用。根据经验，有两个以上的定位就可以起到定位作用了。
编号/Number：
工装夹具设计的基本方法和步骤一
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序言
工装是工艺装备的简称，工艺装备就是将零件加工至设计图样要求，所必须具备的基本加工条件和手段。工艺装备包含加工设备(标准、专用和非标准设备)、夹具、模具、量具、刀具和工具等。
01
对本单位的工艺技术人员来讲，除了要消化设计图样和技术要求后，进行产品零件加工的工艺文件编制及现场生产服务外，还有一个重要的任务，就是要根据工艺规程的要求，进行产品零件的装配焊接夹具和检测夹具等工装的设计工作。
0 3
、工装夹具设计的规范化程序
单击此处添加文本具体内容，简明扼要的阐述您的观点。
1、工装夹具的设计和使用目的
进行工装夹具的设计和使用，是能够使得零件迅速而准确地安装于夹具中的确定位置，夹具定位
安装于加工设备的确定位置。因此，使用夹具加工零件时，能使零件迅速而准确地处于加工位置，从而保证零件的加工质量满足要求，这就是夹具在生产中得到广泛运用的主要原因。
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2、工装夹具设计的基本方法和步骤
2-3-2 夹紧点的选择 夹紧点的选择是达到最佳夹紧状态的首要因素，正确选择夹紧点后，才能估算出所需要的夹紧力，选的不当不仅增大夹具变形，甚至不能夹紧零件。
工装夹具设计从入门到精通
3、四种定位状态4、两种常用定位方式自由度分析。
1）OP10常用的面定位。
C面B面A面定位基准判断依据第一约束自由度第二约束自由度第三约束一个自由度的表面底面： 面定位。
限制3个自由度 Z、U、V。
圆柱销定位。
限制2个自由度 X、Y。
菱形销定位。
限制1个自由度 W。
引出概念上述符号，都有见过，但是没有实际应用。
在方案讨论时，正确使用符号能准确的传达信息。
5、综合实例。
图 1图 21）定位的目的是保证位置正确。
位置正确是保证尺寸。
上图中，正确加工出A、B两尺寸，图1欠定位。
图2定位正确（不完全定位）。
第一基准原则上不需要侧夹紧力来对抗切屑力第二、三基准4、实例分析工艺卡夹具要求说明书1）从夹具要求说明书中，定位夹紧位置，方式（底面一面两销，压板2点压紧），第一、第二、第三基准区分，工艺卡中工件加工位置和程度，机床参数，动力源等等信息全面且清楚。
作为方案草图的输入文件。
①双点划线画工件②画定位销③画夹具体（本例中，夹具体作定位面）④画压紧元件⑤画其他附件，如对刀块⑥细化，定位键，压紧螺栓①夹具外形尺寸，长宽高，确认能不能放进机床，有没有超出加床加工范围②与工件公差相关的尺寸。
一般取工件公差的1/5~1/3。
③仅与工件尺寸相关的尺寸。
选取原则见附录B。
④与工件尺寸和公差都不相关的尺寸。
如定位销与夹具体的配合等。
选取原则见附录。
4）尺寸校核①圆销和菱形销直径及中心距中心距确定方法见上述 3）-②圆销直径确定方法见上述 3）-③菱形销直径确定：计算结果满足要求。
③定位误差过大怎么办？如果校核出的结果超出图纸要求，说明夹具定位误差过大。
此时有三个办法。
Ⅰ、重新选择更好的定位方案。
Ⅱ、提高定位元件的精度。
Ⅲ、提高与定位元件配合的工件本身的公差。
如要求客户前工序保证孔的大小和中心距。
5）夹紧力校核①切屑力计算根据客户提供的机床加工参数，用公式或软件得出切屑力。
②建立力学模型，受力分析。
Wk*μ=K*F式中 F——切屑力（N）Wk——实际所需的夹紧力（N）K——安全系数。
9种工装夹具的设计要点有哪些【干货】
工装夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。
制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计工装夹具时,如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。
工装夹具的设计质量的高低,应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。
一、工装夹具设计的基本原则1、满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性；2、有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的加工过程；3、满足装夹过程中简单与快速操作；4、易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时不需要使用其它工具进行；5、满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性；6、尽可能的避免结构复杂、成本昂贵；7、尽可能选用标准件作为组成零件；8、形成公司内部产品的系统化和标准化。
二、工装夹具设计基本知识一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求：1、保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2、提高生产效率专用夹具的复杂程度应与产能情况相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。
3、工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。
4、使用性能好工装夹具应具备足够的强度和刚度，操作应简便、省力、安全可靠。
在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。
工装夹具还应排屑方便。
必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。
5、经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。
因此，设计时应根据订单及产能情况对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。
工装夹具设计的基本原则
工装夹具设计的基本原则工装夹具，这个听上去有点儿高大上的名词，其实在我们的生活中可是无处不在。
想象一下，你去买的手机，没准就是在工装夹具的“保护”下被制造出来的。
它就像是我们生活中的“超级助手”，帮助工人们把零件稳稳当当地放在对的位置上，确保每个产品都能精确无误。
那今天咱们就聊聊工装夹具设计的基本原则，轻松又有趣，绝对不让你打瞌睡！1. 稳定性是王道说到工装夹具，第一要素就是稳定性。
就像咱们家里煮汤，锅得稳，才能把汤煮得香浓可口，反之那可是“翻车”的节奏啊！在设计工装夹具时，稳定性可得放在首位。
你想想，如果夹具一晃一晃的，零件不稳定，结果可想而知——大功告成的美梦瞬间破碎。
1.1 夹紧方式夹具的夹紧方式，简单来说就是怎么把零件固定住。
要是夹得不够紧，零件动一下就能让你心跳加速；但夹得太紧，又怕把零件搞坏。
所以，选择合适的夹紧力，这就跟做饭加盐一样，盐多了不好，少了又没味，得刚刚好。
1.2 材料的选择说到材料，真的是“人靠衣装，佛靠金装”。
夹具用的材料可得经得起折腾，不能让你一用就坏。
要是用那种脆弱的材料，等你第二天去工作，发现夹具已经变成了“艺术品”，那就惨了！选对材料，让夹具坚固耐用，这样才能省去一堆麻烦。
2. 适应性要强工装夹具的设计还有一个重要原则，就是适应性要强。
想想看，工厂里各种产品都在流水线上来来往往，夹具不能只盯着一个产品，得能适应不同的形状和尺寸。
这就好比你要穿一双既能跑步又能逛街的鞋，才能应对各种场合。
2.1 多功能性设计一个多功能的夹具，就像是一款瑞士军刀，什么都能干！它能夹住各种形状的零件，省得你还得准备一堆不同的夹具。
这样一来，生产效率高了，工人的工作也轻松了，简直是双赢的局面。
2.2 灵活调整夹具的灵活性就像我们在生活中需要的应变能力，遇到突发情况时，能迅速调整。
比如说，今天生产的是圆形零件，明天就变成了方形零件，这时候夹具得能轻松应对变化。
这样一来，不仅减少了停工的时间，还能保持生产线的顺畅，真是“稳如老狗”！3. 安全性是必须在工厂里，安全永远是头等大事。
机械设计中的工装夹具设计
机械设计中的工装夹具设计工装夹具在机械设计中扮演着重要的角色。
它们是用来固定、夹持和定位工件的装置，可以保证生产过程中的精度和效率。
在本文中，我们将探讨机械设计中的工装夹具设计的重要性以及相关的技术要求。
一、工装夹具的定义与分类工装夹具是指用来固定、夹持和定位工件的装置。
根据其功能和形式的不同，可以将工装夹具分为以下几类：1. 夹持夹具：用于夹紧工件，保持其在加工过程中的稳定性和准确性。
2. 定位夹具：用于将工件准确地定位，以确保加工过程中的位置精度。
3. 固定夹具：用于将工件固定在工作台或基座上，以保证加工时的稳定性和安全性。
二、工装夹具设计的重要性1. 提高生产效率：合理设计的工装夹具可以提高生产效率。
通过选择适当的夹具类型和布局，可以减少装夹和调整时间，从而缩短生产周期。
2. 保证加工精度：工装夹具的设计应考虑到加工精度的要求。
合适的夹持和定位装置可以确保工件在加工过程中的位置和姿态稳定，从而提高零件加工的精度。
3. 提高装配质量：工装夹具在产品装配过程中起到至关重要的作用。
通过准确的定位和稳定的夹持，可以确保零部件的装配精度和质量。
三、工装夹具设计的技术要求1. 材料选择：工装夹具应选用高强度、高硬度和耐磨损的材料，以确保其在长时间使用中的稳定性和寿命。
2. 结构设计：工装夹具的结构设计应尽可能简单，以降低制造成本和增加使用的便捷性。
同时，其结构应具有足够的刚度和稳定性，以承受加工过程中的力和压力。
3. 加工精度：工装夹具的加工精度直接影响工件的加工精度。
在制造工装夹具时，应严格控制加工误差，保证夹具的准确度和稳定性。
4. 安全性设计：工装夹具设计应注重安全性。
合适的保护装置和操作控制机构可以确保工人在操作过程中的安全。
总之，机械设计中的工装夹具设计是确保生产效率、加工精度和装配质量的重要环节。
工装夹具设计应注重材料选择、结构设计、加工精度和安全性设计等方面的要求，以满足工业生产的需求。
制造工艺中的工装与夹具设计
制造工艺中的工装与夹具设计在制造工艺中，工装与夹具设计起着至关重要的作用。
它们是制造过程中必不可少的辅助工具，能够提高生产效率、降低生产成本、保证产品质量和安全。
本文将探讨工装与夹具设计在制造工艺中的重要性以及设计原则和常见的应用。
一、工装与夹具设计的重要性工装与夹具是用来固定、定位和保持工件在制造过程中的工具和设备。
它们能够准确地将工件定位到所需的位置，并保持其稳定性，以便进行加工、装配或检测。
工装与夹具设计的好坏直接影响着制造过程的顺利进行和产品的质量控制。
1. 提高生产效率：通过合理设计的工装与夹具，可以减少人工操作的难度和时间，提高生产效率。
工装与夹具的使用能够简化制造过程，减少不必要的加工步骤，提高加工精度和一致性。
2. 降低生产成本：良好的工装与夹具设计可以有效降低生产成本。
一方面，它们能够减少不必要的操作和人工错误，降低人工成本。
另一方面，它们能够提高生产效率，减少生产周期，从而降低生产成本。
3. 保证产品质量：工装与夹具设计对产品质量控制起着至关重要的作用。
它们能够确保工件在加工过程中的稳定性和精度，减少误差的产生，从而保证产品的一致性和质量。
4. 提供安全保障：工装与夹具设计不仅能提高生产效率和产品质量，还能提供安全保障。
它们能够稳定地固定工件，减少意外事故的发生，保护操作人员的安全。
二、工装与夹具设计的原则在进行工装与夹具设计时，需要遵循一些基本原则，以确保设计的有效性和可靠性。
1. 确定设计目标：在设计之前，需要明确工装与夹具的具体用途和所需达到的目标。
设计目标应该明确、具体，能够指导设计的方向和方法。
2. 考虑工艺要求：工装与夹具设计应考虑到具体的制造工艺要求。
它们应能适应加工工艺的要求，确保加工过程的准确性和高效性。
3. 简化设计：工装与夹具设计应尽可能简化，使其具有可操作性和可维护性。
设计应遵循简洁、高效的原则，减少不必要的部件和复杂性。
4. 考虑工件特性：工装与夹具设计应考虑被加工工件的特性。
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机床夹具的现状及发展方向
特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性 制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提 出了如下新的要求：
1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备 周期，降低生产成本；
2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步
减轻劳动强度和提高劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程度
机床夹具的现状及发展方向
现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、 高效化和柔性化等四个方面。
（1）标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的 两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： GB/T2148~T2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标 准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产， 有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。
主讲：周ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ飞
培训达成目标
考试合格 课堂提问过关 会正确使用各种夹具及机床附件
机床夹具的现状及发展方向
夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步， 夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。
机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品
种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代 生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应 市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采 用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里， 约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种 生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用 夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。
机床操作工培训
常用夹具及工装
培训内容
理论学习------------------------------------2课时 机用平口虎钳、顶尖、卡盘、分度头类型、规
格及应用------------------------------------1课时 常用工装及工具---------------------------1课时 考试------------------------------------------2课时 训练：常用夹具使用---------------------8课时
（2）精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应 提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多， 例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"； 用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5μm。
机床夹具的现状及发展方向
（3）高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本 时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动 强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和 具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎 钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速 三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度 提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高 效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上 出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装 置，充分发挥了数控机床的效率。
定位---在机床上加工工件时，为了在工件 的某一部位加工出符合工艺规程要求的表 面，在加工前需要使工件在机床上占有正 确的位置。
夹紧---由于在加工过程中受到切削力、重 力、振动、离心力、惯性力等作用，所以 还应采用一定的机构，将工件在加工时保 持在原先确定的位置上。
2.机床夹具的作用
1．保证加工质量 2．提高生产率，降低成本 3．扩大机床工艺范围 4．减轻工人劳动强度，保证生产安全 -----------------------质量保证，效率提高
之在加工中始终保持其正确位置的机床附 属装置。
第一节 机床夹具的作用及其组成
我们仅以机械加工过程中与机床有关的夹具 做一些介绍
1、机床夹具的定义
用于装夹工件的工艺装备就称为机床夹具
也就是说，在机床上用以正确确定工件的位 置（定位），并可靠而迅速地将工件夹紧 的机床附加装置被称为机床夹具（加紧）
装夹---------定位+夹紧
第一章 机床夹具的概述
第一节 机床夹具的作用及其组成 第二节 常用机床夹具的种类
什么叫工装，夹具，治具，检具
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)
机床夹具的现状及发展方向
（3）柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性 化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方 式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变 因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形 状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类 主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、 模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工 业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的 柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可 拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发 展的主要方向。
夹具 顾名思义,用以装夹工件(或引导刀具)的装置 模具 用以限定生产对象的形状和尺寸的装置. 刀具 机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀
具”一词一般就理解为金属切削刀具。 辅具 一般指用以连接刀具和机床的工具. 钳工工具 各种钳工作业所用的工具总称 工位器具 用以在工作地或仓库中存放生产对象或工具的各种装置. 检具 生产中检验所用的器具 治具 制造用器具,有时与工装同意,有时也指夹具,
一般台资/韩资/日资等电子企业多用该词。 夹具属于工装,工装包含夹具,属于从属关系.
机加工工艺装备用具作用
1．机床：提供加工运动、关系和动力。 2．刀具：切去工件表面余量。 3．量具：检测工件加工质量。 4．工辅具：固定刀具如钻夹头、刀架扳
手，装夹工件的扳手等。 5．机床夹具：依加工要求装夹工件，使