工装夹具设计的基本方法和步骤

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2、工装夹具设计的基本方法和步骤
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b) 常用的定位元件
❖ 常用的定位元件有支承钉、支承板、定位销、锥 面定位销、V形块、定位套、锥度芯轴等，而本 单位常用的定位元件有支承板、定位销、定位套 等。支承板多用于精基准平面定位；定位销则用 于以零件上的孔为基准时最常用的定位元件，与 零件的基准孔之间留有一定的间隙，大小按零件 孔精度而定；定位套则用于以零件上的轴为基准 时最常用的定位元件，与零件的基准轴之间留有 一定的间隙，大小按零件轴的精度而定。
❖ 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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1、工装夹具的设计和使用目的
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工装夹具设计的基本方法和步骤
编号/Number：
序言
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❖ 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。
❖ 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。
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2、工装夹具设计的基本方法和步骤
定位基准的选择应该具备二个条件：
❖ a）应该选择设计基准作为定位基准，这样做能 够达到基准重合，基准重合可以减少定位误差；
❖b) 应该选择统一的定位基准，不仅能够保证零 件的加工质量，提高加工效率，还能够简化工装 夹具的结构（一般用孔和轴作为定位基准为佳）。
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2-2-3 定位基准选择后应选择合适的定位元件
a) 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。
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c)对定位元件的基本要求
❖ 在设计定位元件时，其基本技术要求为：精度合 适、耐磨性好、有足够的强度和刚度、工艺加工 性好、便于拆装等。
❖ 如燃油分配管组件的装配焊接夹具的定位件选择， 按照上述要求主要应采取定位销定位的形式，定 位销与零件的基准孔之间应留有一定的间隙，大 小按零件孔精度而定，不能人为的加严定位销的 公差带；同时，对选用45#钢和Cr12合金钢为 材料的定位销，必须进行调质热处理和淬火热处 理，使之有足够的强度和刚度，增强耐磨性，延 长使用寿命。
❖ 本文主要是根据本单位的实际情况，阐述工装夹具设计的 基本方法和具体操作步骤。
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目录/Contents
1、工装夹具的设计和使用目的 2、工装夹具设计的基本方法和步骤 3 、工装夹具设计的规范化程序
部门/Dept：技术部
编制/Per：
日期/Date：
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1、工装夹具的e 8
2、工装夹具设计的基本方法和步骤
2-2-1 夹具上的定位基准的确定 每设计一套工装，都应该将零件的关键和重
要尺寸部位，作为工装夹具上的定位部位（定位 设计），还要确定理想的定位设计（精度设计）， 确定主要的定位基准（第一基准）和次要的定位 基准（第二基准）。第一基准原则上应该与设计 图保持一致。当然，若不能保证时，则可以通过 计算，将设计基准转化为工艺基准，但最终必须 要保证设计的基准要求。
一般来讲，使用工装夹具的目的可以归纳为以下四 个方面：
❖ a)可以稳定地保证零件的加工质量，减少废品率； ❖ b)可以提高零件的生产率； ❖ c)可以扩大加工设备的工艺范围； ❖ d)可以改善劳动者的劳动条件。
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1、工装夹具的设计和使用目的
❖ 总之，使用工装的最根本目的就是在保证产品零 件的质量稳定，满足技术要求的前提下，还要达 到提高产品零件的生产率，获得较好经济效益的 目的。所以，设计工装夹具也是和其它技术工作 一样，不仅仅是一个技术问题，而且还是一个经 济问题，每当设计一套工装时，都要进行必要的 技术经济分析，使所设计的工装获得更佳的经济 效益。
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一般来讲，当工艺基准与设计基准不一致时， 在工装设计时，设计人员应该按照工艺规程已确 定的工艺基准作为工装的设计基准，因为零件的 加工是按照工艺规程的流程进行的，先装焊油管， 再装焊四个小碗，最终装焊两个支架。若不按照 这个工艺流程进行夹具设计，零件最终是无法满 足设计图样的要求的，因为零件根本就无法加工 下去。
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2、工装夹具设计的基本方法和步骤
2-1 熟悉产品零件的技术要求，确定工装夹具的 更佳设计方案
在接到设计任务书后，要准备设计工装夹具所需 要的资料，包括零件设计图样和技术要求、工艺规程 及工艺图、有关加工设备等资料。在了解了产品零件 的基本结构、尺寸精度、形位公差等技术要求后，还 要找出零件的关键和重要尺寸（必须要保证的尺寸）， 再基本确定工装夹具的设计方案。一些重要的工装夹 具的设计方案，还需要进行充分的讨论和修改后再确 定。这样，才能保证此工装设计方案能够适应生产纲 领的要求，是更佳的设计方案。
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如在进行燃油分配管组件的装配焊接夹具的 工装设计时，工装设计人员，在选择定位基准时， 先要看设计图的定位基准在哪里，再看工艺加工 定位基准（工艺规程上已确定）在哪里，这两者 确定的定位基准是否一致，若不一致时，则要通 过计算，将设计基准转化为工艺基准，但最终必 须要保证设计的基准要求。