工装夹具设计资料
工装夹具设计教程文件
2.从使用机床的类型来分 可分为车床夹具、磨床夹具、钻床夹具(包括钻模)、镗
床夹具(包括镗模)、铣床夹具等。 3.从用途来分 可分为机床夹具、装配夹具和检验夹具等。 4.从动力来源分 可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电
动夹具、电磁夹具、真空(zhēnkōng)夹具、自紧夹具(靠切 削力本身夹紧)等。
3.完全(wánquán)定位和不完全(wánquán)定位
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3.完全(wánquán)定位和不完全(wánquán)定位
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3.完全(wánquán)定位和不完全(wánquán)定位
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第三十页，共126页。
4.欠定位和过定位 (1)欠定位 根据工件加工面位置尺寸要求必须
4.1 夹具的基本概念
4.1.1机床夹具的定义及组成 1.机床夹具的定义：
广义上，为使工艺(gōngyì)过程的任何 工序保证质量、提高生产率、减轻工人劳动 强度及工作安全等的一切附加装置都称为夹 具。
机床夹具：是将工件进行定位、夹紧， 将刀具进行导向或对刀，以保证工件和刀具 间的相对位置关系的附加装置，简称夹具。
第四十页，共126页。
2.工件以圆柱孔定位 工件以圆柱孔定位大都属于(shǔyú)定心定位(定位基
准为孔的轴线)，夹具上相应的定位元件是心轴和定位销。 (1)心轴
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(2)定位销 圆柱定位销通常限制工件(gōngjiàn)的2个移动自由 度。
第四十二页，共126页。
当要求孔销配合只在一个方向上限制(xiànzhì)工件自 由度时，可用菱形销，如图4-21(a)所示。
第十一页，共126页。
工装夹具设计必须了解的技术资料
内径
粗铰孔里 G7
精铰孔时 G6
外径与衬套 H6/h5
（H6/j5）,H7/h6(.H7/js6)
内径与镗杆 H6/g5
（H6/h5）,H7/g6(.H7/h6)
与夹具配合 H7/r6，H7/n6
与工件基准配合 H7/g6、H7/f7 或
H6g5、H6/f6
与夹具体配合 H7/r5，H7/n5
与衬套配合 H7/h6
夹具相应尺寸公差占工件公差的 1/2 2/5 1/3
附表 3 车、磨床夹具径向跳动允差
工件径向跳动允差
0.05~0.10 0.10~0.20 0.20 以上
定位元件定位表面对回转中主线的径向跳动允差
心轴类夹具
一般车磨夹具
0.005~0.01
0.01~0.02
0.01~0.015
0.02~0.04
0.015~0.03
元件名称 衬套
固定钻套
可换钻套 快换钻套
镗套
支承钉 定位销
可换定位销 钻模板铰链轴
附表 9 常用夹具元件的公差和配合
部位及配合 外径与本体 H7/r6 或 H7/n6
内径 H6 或 H7 外径与钻模板 H7/r6 或 H7/n6
内径 G7 或 F8
外径与衬套 H7/g5 或 H7/g6
钻孔及扩孔时 F8
工件加工面对定位基准的技术 对刀块工作面及定位键侧面对定位表面的垂直度
要求ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
或平行度
（mm）
（mm/100mm）
0.05~0.10
0.10~0.02
0.10~0.20
0.02~0.05
0.20 以上
0.05~0.10
附表 6 导套中心距或导套中心到定位基面间的制造公差
工装夹具(治具)设计培训课程
17
实际应用举例
2024/1/26
汽车制造行业
01
针对车身焊接、总装等工艺环节，设计专用工装夹具，提高生
产效率和产品质量。
航空航天领域
02
针对复杂零部件的加工和装配需求，设计高精度、高稳定性的
工装夹具，确保产品质量和安全性能。
电子产品制造
03
针对小型化、精密化的电子产品制造需求，设计微型化、高精
度的工装夹具，提高生产效率和良品率。
了解工装夹具(治具)的制 造工艺和材料选择
5
具备一定的创新能力和 解决实际问题的能力
课程内容与安排
工装夹具(治具)的制造工艺和材料 选择
工装夹具(治具)的结构设计和优化
工装夹具(治具)的调试和使用维护
工装夹具(治具)设计的基本原理和 方法
2024/1/26
课程设计：完成一个实际案例的 工装夹具(治具)设计，包括方案制 定、结构设计、制造工艺选择、 调试和使用维护等。
支撑力计算与选择
分析支撑力的传递路径和影响因素 ，选择合适的支撑机构和支撑力大 小，确保工件在加工过程中的稳定 性和刚度。
导向精度与调整
分析导向精度的影响因素和提高方 法，如采用高精度导向元件、预紧 措施等，同时介绍导向精度的调整 方法和技巧。
13
案例分析：自动化生产线用治具
1 2
生产线布局与治具设计
16
改进策略探讨
模块化设计
将工装夹具划分为多个功能模块 ，便于快速组合、调整和更换，
提高设计效率和灵活性。
智能化技术
引入传感器、控制系统等智能化 技术，实现工装夹具的自动化、 智能化操作，提高生产效率和产
品质量。
轻量化设计
工装夹具设计实例100
工装夹具设计实例100一、背景工装夹具在工业生产中起到了至关重要的作用。
它们用于对零件、产品等进行定位、夹持、支撑等操作，以保证生产过程的精确性和效率。
本文介绍了一个工装夹具设计的实例，旨在展示设计过程和相关考虑因素。
二、需求分析根据客户需求，本次设计的夹具主要用于夹持电子产品的外殼。
夹具需要具备以下特点：1.稳定可靠：夹具需要能够牢固地夹持外壳，以防止其在加工过程中发生移动或变形。
2.精确度高：由于电子产品对尺寸和形状的要求较高，夹具需要保证制造出的外壳符合设计要求。
3.维护方便：夹具需要方便拆卸和更换零部件，以便在需要时进行维护和修理。
三、设计过程1. 认识产品在设计夹具之前，我们首先需要详细了解即将加工的电子产品外壳。
通过与客户沟通和参观样品，我们可以获得外壳的尺寸、形状、材料等信息，以便为夹具设计制定准确的要求。
2. 确定夹持方式根据产品外壳的形状和特点，我们需要确定最适合的夹持方式。
常见的夹持方式包括机械夹紧、真空吸附等。
在本例中，由于外壳的形状较规则，我们选择使用机械夹紧方式进行夹持。
3. 制定夹具结构根据选定的夹持方式，我们制定了夹具的结构框架，并选择了适当的材料。
结构框架需要具备足够的刚性和稳定性，以保证外壳加工过程中的精确度。
4. 设计夹具零部件在夹具结构框架的基础上，我们设计了各个零部件，并考虑了其功能和使用方式。
夹具零部件包括定位块、夹紧臂、调节螺母等。
这些零部件需要精确地配合，以确保夹具在使用过程中的可靠性和稳定性。
5. 制造与调试完成夹具的设计后，我们进行了制造和调试工作。
制造过程中，需要注意保证夹具各个零部件的精度和质量，以确保夹具能够正常工作。
调试过程中，我们对夹具进行了多次测试和优化，以保证其满足客户需求。
四、总结本文介绍了一个工装夹具设计的实例，重点阐述了设计过程和相关考虑因素。
通过对产品的认识、夹持方式的确定、夹具结构的制定、零部件的设计以及制造与调试的过程，我们成功地开发了一套满足客户需求的工装夹具。
工装夹具设计课程说明书
夹具课程设计说明书班级姓名学号导师目录目录 (2)一、零件加工工艺分析 (3)二、工序的加工技术要求 (3)三、定位方案设计 (4)四、定位误差 (4)五、对刀——引导方案 (5)六、夹紧方案 (5)七、夹紧力计算 (6)八、夹具体设计 (7)九、其它装置设计 (7)十、技术条件制定 (7)十一、加工精度分析 (7)十二、夹具的经济性分析 (8)十三、夹具工作原理（操作） (9)十四、总结 (9)十五、参考文献 (10)夹具设计说明书1.零件加工工艺分析：该零件简图尺寸标注完整，加工部位也非常清楚明确。
由于图纸要求，材料是45号钢，大批量生产，采用加工设备为X62W卧式铣床。
工件其他表面都已经加工，其中两孔的孔轴线到待铣键的平面距离为23mm；两孔的大小分别为Φ14mm 和Φ6㎜，两孔中心距为34±0.08mm，工件厚度为10mm。
该零件采用的材料是45钢，工艺性比较好。
2.工序的加工技术要求：在铣键时，键的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，可以采用铣削直接加工，其中键的宽度由刀具的尺寸保证，键的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。
键的位置包括如下两方面要求：1)加工键的宽度为8mm，其中上偏差为-0.030㎜，下偏差为-0.060㎜，且两个侧面相对于中心面A对称度为0.2mm；2)加工槽的深度为10mm。
加工槽的端面到孔的中心线的距离为23mm，其中上偏差为+0.2㎜，下偏差为0㎜。
3)加工键的表面粗糙度为R3.2um。
要求不是很高。
4)工件的中心线和两孔圆心的连线相交保证角度为90°±30′。
3、定位方案设计：该零件可以采用一面两销的定位方案，分别用圆柱销和菱形销作为定位基准。
由于该零件可以实现多个工件同时加工，因此在第一个待加工工件的一面采用一个与待加工工件形状相似的固定板实现定位（待加工工件的键宽度为7mm）。
由于我们同时加工20个零件，圆柱销和菱形销的直径比较小而导致销刚性不好，加工过程中容易产生变形，因此我们通过两边加支撑板来加强刚性，同时为了能够实现快速装夹的需要，在工件下加个导向键。
夹具设计说明书
夹具设计说明书
夹具是一种用于夹紧和固定工件的工装，是现代制造业中不可缺
少的一部分。
它可以保证工件的稳定性和精度，提高加工的效率和质量。
夹具设计的好坏直接影响加工成本和产品质量，因此设计夹具需
要注意以下几点：
第一，夹具的选材要合理。
夹具材料应该有足够强度和刚度，同
时具备一定的韧性和耐磨性，以保证夹具能够承受加工过程中的压力
和力矩，不因加工过程中的变形而影响加工质量和精度。
第二，夹具的结构要简洁、易于操作。
夹具的结构应该尽量简洁，减少不必要的部件，从而降低加工成本和维修成本。
同时，夹具的操
作应该方便易行，夹持工件的过程应该简便，夹持力度和固定度应该
可调控。
第三，夹具的精度要高。
夹具本身的精度要高，以保证夹紧后的
工件的精度，并减少加工误差。
夹具夹紧工件时要保证夹紧力的均匀
分配和稳定性，夹紧力不能过大或过小，否则会影响加工质量和精度。
第四，夹具的适用性要强。
夹具应该在不同加工工艺和产品的加
工中都能够适用，并可根据加工需要更换夹具，在保证夹具精度的前
提下，提高生产效率和降低加工成本。
在夹具设计过程中，要注重工艺的细节，充分考虑现场环境和现
场操作过程。
夹具的设计要紧密结合加工对象，根据加工工艺和产品
特点确定夹具的结构和材料。
通过不断优化夹具的设计，提高夹具的使用寿命和可靠性，达到提高加工效率、降低成本、提高产品质量的目的。
工装夹具设计的基本知识的分享
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，条件充分时最好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。
工装夹具设计手册
工装夹具的设计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，条件充分时最好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。
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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。
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。
主讲：周 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。
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，保证效率提高
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,
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
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
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。
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
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