专用夹具设计方法和步骤

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

机床专用夹具及其设计方法

铣削加工效率高，工件安装应迅速，
要有快速对刀元件
2、铣床夹具的构造主要由夹具体、定位板、夹紧机构、对刀块、定向键等组成
3．铣床夹具的设计
铣床夹具的安装：主要依靠定向键和
百分表校正来提高安装精度。定位键的结构尺寸已标准化，应按铣床工作台的T形槽尺寸选定，它和夹具底座以及工作台T形槽的配合为H7/h6、 H8/h8。两定位键的距离应力求最大
• • • •
1、分度盘锁紧螺母 2、分度盘 3、定位轴 4、压紧螺母
移动式钻模
• 移动式钻模用在立式钻床上，先后钻销工件同一表面上的多个孔，属于小型夹具。移动的方法有两种：一种式自由移动，另一种是定向移动，用专门设计的轨道和定程机构来控制移动的方向和距离。
滑柱式钻模
滑柱式钻模是一种标准化，规格化的通用钻模。钻模体可以通用于较大范围的不同工件。设计时，只需根据不同的加工对象设计相应的定位。夹紧元件。因此，可以简化设计工作。另外，这种钻模不需另行设计专门的夹紧装置，夹紧工件方便，迅速，适用于不同类型的各种中小型零件的孔加工，生产中，尤其是大批量生产中应用较广。
4、钻套的材料
性能要求：高硬度，耐磨常用材料：T10A T12A CrMn 或20渗碳淬火 D≤10mm CrMn D<25mm T10A T12A HRC58~64 D≥25mm 20渗碳淬火 HRC58~64
镗模
（一）镗模的特点及其组成 1、特点：镗床夹具称镗模，主要用于加工箱体类零件上的孔或孔系通过布置镗套，可加工出较高精度要求的孔或孔系。与钻模相比，它有相同之处，但箱体孔系的加工精度一般要求较高，其本身精度比钻模高。
l—台肩销 2—快换垫圈 3—螺母

专用夹具设计方法【步骤】

以下为专用夹具的设计方法，一起了解一下吧。

一、专用夹具的设计步骤（一）.研究原始资料明确任务书中的设计要求，收集下列资料：1) 工件图、毛坯图和工艺规程等技术文件。

了解该工序的加工技术要求，定位和夹紧方案，毛坯情况，加工时使用的机床、刀具、加工和切削用量等2) 了解生产批量和对夹具的需用情况，以确定所采用夹具结构的合理性和经济性。

3) 了解机床的主要技术参数、规格、安装夹具的有关连接部分的尺寸等。

4) 了解刀具的主要结构尺寸、制造精度、主要技术条件等。

5) 收集有关夹具零部件标准（国标、部标、企标、厂标），典型夹具结构、夹具设计资料等。

6) 了解本公司制造夹具能力和经验，了解用户有无压缩空气站等。

7) 3D图形的转换。

（二）确定夹具的结构1 定位要则1) 选择合理的定位基准——定位基准必须与工艺基准重合，并尽量与设计基准重合，以减小定位误差，获得最大加工允差，降低夹具制造精度。

当定位基准和工艺基准或设计基准不重合时，需进行必要的加工尺寸及其允差的换算。

——应选择工件上最大的平面，最长的圆柱面或圆柱轴线为定位基准，以提高定位精度，并使定位稳定、可靠。

——在选择定位元件时，要防止出现过定位现象。

——在工件各加工工序中，力求采用同一基准，以必免因基准更换而降低工件各表面相互位置的准确度。

——当铸、锻件以毛坯面作为第一道工序的基准时，应选用比较光整表面作基准面，避开浇冒口或分型面等凸起不平整的部位。

2) 限制工件的自由度——工件在夹具上进行定位时，为保证加工面位置尺寸或位置精度，以及承受切削力和夹紧力等的需要，必须限制住工件的六个自由度。

——如果工件以已加工过的光滑平面定位，必要时可以用六个以上的点定位，但各定位面上支承点的表面必须在同一平面上，或其中的几个支承点采用辅助支承。

3) 对定位元件的要求——工件定位基准与定位元件接触或配合后，能限制住必须由其限制的工件的自由。

——由其产生的定位误差最小。

——定位表面应具有较高的尺寸精度、配合精度、表面粗糙度和硬度。

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。

专用夹具的设计

第二章专用夹具旳设计措施
第一节专用夹具旳基本要求和设计环节
1、求。（2）能够提升机械加工旳生产效率。（3）能够降低工件旳生产成本。（4）夹具旳操作要以便、安全。（5）尽量提升夹具元件旳通用化和原则化程度。（6）具有良好旳构造工艺性，以便于夹具旳制造、使用和维修。
绘图旳环节
（1）用双点划线绘出工件轮廓线；（2）绘制定位元件旳详细构造；（3）绘制对刀导向元件；（4）绘制夹紧装置；（5）绘制其他元件或装置；（6）绘制夹详细。（7）标注视图符号、尺寸、技术要求，编制明细表。
1、五类尺寸（1）夹具外形轮廓尺寸；（2）工件与定位元件间旳联络尺寸；（3）夹具与刀具旳联络尺寸；（4）夹具与机床联络部分旳联络尺寸；（5）夹具内部旳配合尺寸。
（3）焊接构造旳夹详细
焊接构造是国际上某些工业国家常用旳措施。此类构造易于制造，制造周期短，成本低，使用也较灵活。当发觉夹详细刚度不足时，可补焊肋和隔板。焊接件材料旳可焊性要好，合用材料有碳素构造钢Q195、Q215、Q235，优质碳素构造钢20钢、15Mn等。焊接后需经退火处理，局部热处理旳部位则需在热处理后进行低温回火。
1、夹详细旳作用及其基本要求
（1）夹详细旳作用夹详细是夹具旳基础元件，在加工过程中，夹详细要承受工件重力、夹紧力、切削力、惯性力和振动力旳作用。
1）夹详细旳构造形式应根据机床旳有关参数和加工方式来定。2）有一定旳精度和良好旳构造工艺性。3）足够旳强度和刚度。4）在机床工作台上安装旳夹具，其重心尽量低、高度尺寸要小。5）夹详细旳构造应简朴、紧凑，尺寸要稳定，残余应力要小。6）要有合适旳容屑空间和良好旳排屑性能。7）要有很好旳外观。8）在夹详细合适部位用钢印打出夹具编号，以便于工装旳管理。
4．夹具总图旳绘制夹具总图一般可按定位元件、夹紧装置以及夹详细等构造顺序绘制。尤其应注意体现清楚定位元件、夹紧装置等与夹详细旳装配关系。夹具总图绘制完毕，还应在夹具设计阐明书中，就夹具旳使用、维护和注意事项等予以简要旳阐明。

专用夹具设计方法和步骤

1、明确设计任务，收集设计资料
2、拟订夹具结构方案，绘制夹具草图
（1）确定工件的定位方案，设计定位装置，并对夹紧力进行估算，以确保夹紧可靠
（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置
（3）确定刀具的引导方式，选择或设计引导元件或对刀元件
（4）确定其他元件或装置的结构形式，如定位键、分度装置等
（5）确定夹具的总体结构及夹具在机床上的安装方式。

对夹具的总体结构最好能拟订出几个不同的方案，画出草图，经过分析比较，选择最佳方案
3、绘制夹具总图
（1）选择操作者工作时正对的位置为主视图
（2）用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面以及加工表面画在各视图相应的位置上，待加工面上的加工余量可用网纹线表示。

在夹具总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面的线条
（3）依次画出定位、夹紧、导向元件或装置的具体结构，再画出夹具体，将各元件或装置连成一个整体
（4）在总图上标注尺寸（包括轮廓尺寸、联系尺寸、重要的配合尺寸等）、公差和技术要求
（5）绘制夹具零件图。

在夹具中的非标准零件都要绘制零件图，并按总图要求确定零件的尺寸、公差及技术条件
三、夹具总图技术要求的制订
1、夹具总图上应标注的尺寸和公差
（1）夹具外形的最大轮廓尺寸
（2）影响定位精度的尺寸
（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）影响夹具精度的尺寸和公差
（6）其他装配尺寸及公差
2、夹具总图上公差值的确定
（1）与加工尺寸有直接对应关系的夹具公差δJ （2）其他装配尺寸的配合性质及公差等级
3、夹具总图上应标注
4、的技术要求。

钻床专用夹具设计

钻床专用夹具设计钻床是一种常用的机械加工设备，广泛应用于各个行业中。

在钻床的使用过程中，往往需要使用各种夹具来固定工件，以确保加工质量和效率。

因此，设计一种钻床专用夹具对于提高加工效率和保证加工质量具有重要的作用。

1.夹具的设计原则在设计钻床专用夹具时，需要遵循以下原则：1）夹具的设计应根据工件的形状和尺寸进行，并且要考虑加工工艺和强度要求。

2）夹具的设计应具有稳定性、刚性和高精度，以确保工件的可靠夹紧和加工精度。

3）夹具的设计应简单、易于操作、快速夹紧和释放工件。

4）夹具的设计应考虑加工过程中可能出现的振动和冲击，以确保夹具的可靠性和长寿命。

5）夹具的设计应考虑工件的加工流程，以便进行尽可能多的加工操作，减少夹具更换和改变的次数。

2.夹具的分类在设计钻床专用夹具之前，需要先了解不同类型的夹具。

根据夹紧方式不同，夹具可以分为机械夹具、液压夹具和气动夹具等。

根据夹紧形式不同，夹具可以分为卡盘、固定钳、辅助夹具和可调夹具等。

此外，夹具还可以分为单工位夹具、多工位夹具和轮廓夹具等。

在具体设计钻床专用夹具之前，需要先确定加工工件的形状、尺寸和加工过程，从而选择合适的夹紧方式和类型。

下面以机械夹具为例，介绍具体的夹具设计步骤：1）确定工件的形状与尺寸不同形状和尺寸的工件所需要的夹具也不同，因此需要准确确定工件的几何形状和尺寸，包括直径、长度、高度、倾斜角度等。

此外，还需要了解工件的材料和加工要求。

2）选择机械夹具在确定工件形状和尺寸之后，需要选择合适的机械夹具。

机械夹具广泛应用于各种行业和领域，常用的机械夹具有卡盘、固定钳、辅助夹具和可调夹具等。

在选择夹具时需要考虑工件的材料、形状、尺寸和加工要求等因素。

3）设计夹具结构a. 夹具的稳定性：夹具结构应在不同方向上具有足够的稳定性，以排除振动和冲击等干扰因素。

4）夹具结构的加工与装配夹具结构的加工应考虑加工流程、工具选择、嵌套顺序和加工顺序等因素，以确保夹具结构的精度和质量。

专用夹具设计方法

专用夹具设计方法专用夹具是指为了实现特定工件的加工、测试、装配等工序，而根据工件的特点和工艺要求，特别设计的夹具。

专用夹具的设计方法十分重要，它直接影响到夹具的可靠性、稳定性、使用寿命和生产效率等。

以下将介绍几种常用的专用夹具设计方法。

1.工艺分析法：在设计专用夹具之前，首先要进行工艺分析，分析加工工艺中的主要环节、关键节点、工艺要求，以及工艺中可能出现的问题和难点等。

通过充分了解工艺流程，可以从工艺的角度确定夹具所承担的功能、形式和结构等方面的要求。

2.参数分析法：夹具设计的一个重要环节是参数分析，通过对待加工工件的尺寸、形状、材料性质等参数进行分析，确定夹具所需的夹紧力、工件定位方式、夹紧装置的形式等。

同时还要分析工艺中可能带来的变量，如材料误差、温度变化等，以此来确定夹具的可靠性和稳定性。

3.结构设计法：专用夹具的结构设计是实现工艺要求和夹具功能的关键。

在设计过程中，需要考虑夹具的结构形式、材料选择、刚度和刚性等问题。

对于复杂工件，可以采用多级夹紧、多点定位等结构形式，以增加夹具对工件的稳定性和可靠性。

4.可制造性设计法：夹具的可制造性是指夹具在制造过程中是否能够方便、经济地加工、装配和调整。

在夹具设计之初，应考虑夹具组件的加工工艺、装配顺序和方式，以及关键部件的制造工艺可行性等因素。

合理考虑夹具的可制造性可以减少制造成本和交货周期。

5.模块化设计法：对于一些常规或批量生产的工件，可以采用模块化设计的方法。

模块化设计主要包括模块化结构设计和标准化件设计两个方面。

通过将夹具设计为可拆卸的模块，可以方便维护和更换，并且能够减少设计和制造的工作量。

6.仿生设计法：仿生设计是指通过模拟生物体结构和运动方式，进行工程设计的一种方法。

在专用夹具设计中，可以通过仿生设计的方法来优化夹具的结构和功能。

例如，可以借鉴生物体的抓握原理，设计具有可调节抓握力和适应不同形状工件的夹具。

7.系统集成设计法：专用夹具经常作为一个工件加工流程的一部分进行设计，因此，夹具设计应与其他设备和系统相集成。