第一节 夹具设计的要求方法和步骤
机床专用夹具及其设计方法
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
机床夹具的设计步骤
机床夹具的设计步骤一、夹具的设计步骤1．设计准备工作——研究原始资料，明确设计要求和生产条件（1）生产纲领（生产类型）——了解生产批量和对夹具的需用情况；（2）零件图及工序图——了解工件情况、工序要求和加工状态；（3）零件的工艺规程——了解所用机床、刀具等的情况；（4）夹具制造能力——了解夹具制造车间的生产条件和技术现状（5）典型夹具结构及标准——同类型产品的夹具结构、有关夹具标准。
2．确定夹具的结构方案（总体方案）主要包括：（1）确定工件的定位方案，设计定位装置。
根据六点定位原理，确定工件的定位方式，选择和设计定位元件，计算定位误差。
（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。
确定夹紧力、夹紧机构及动力装置。
（3）确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。
对刀块或钻套、镗套等的设计。
（4）确定其它元件或装置的结构形式。
定位键、分度装置、连接元件等。
（5）协调各装置、元件的布局，确定夹具在机床上的安装方式以及夹具体的结构型式。
3．绘制夹具装配图按照国家制图标准绘制，应清楚表达出夹具的结构及各装置、元件之间的位置关系。
主视图应取操作者实际工作时的位置。
具体方法和步骤如下：（1）在装配图上，工件看作透明体，用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。
（2）依次绘出定位元件或装置、夹紧元件或装置、对刀或导向元件、其它元件、夹具体及连接元件。
（3）标注必要的尺寸、公差和技术要求。
（4）编制夹具明细表及标题栏。
图5-69 实例(改错：图中的错误——①心轴；②开口垫；③辅助支承；④V形块移动手柄；⑤技术要求)4．绘制夹具零件图。
画出夹具中非标零件图，并按夹具装配图的要求确定零件的尺寸、公差及技术要求。
——尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度等标注要完整、正确。
二、夹具精度校核使用专用夹具加工工件时，影响加工精度的误差因素主要有三个方面：①工件在夹具中的安装误差，包括定位误差、夹紧误差（工件及夹具的夹紧变形）、夹具制造误差、导向误差等；②对定误差，即夹具在机床上的安装误差；③加工过程误差，与切削过程有关的误差。
夹具设计方案
夹具设计方案夹具设计在制造业中扮演着重要的角色，它们被广泛应用于生产过程中的材料管理和加工环节。
本文将讨论夹具设计的基本原则和步骤，以及如何根据具体需求制定夹具设计方案。
一、夹具设计的基本原则夹具设计的主要目标是提供良好的夹持力和稳定性，以确保工件在加工过程中保持确定位置和姿态。
以下是夹具设计的基本原则：1. 合理使用工件特征：夹具设计应充分考虑到工件的几何形状、材料和加工需求，选择适当的夹持方式和夹具结构。
不同形状和材料的工件可能需要不同的夹具形式，如机械夹持、磁性夹持或真空吸附等。
2. 保证夹具刚性：夹具设计应尽可能提高夹具的刚性和稳定性，以减少变形和振动对工件加工的影响。
合理选择材料和结构，增加横向支撑和加强结构的刚性，能够有效提升夹具的工作性能。
3. 优化夹持力分配：夹具设计应合理分配夹持力，避免因夹持力不均匀导致工件变形或失稳。
在夹具结构中增加调节装置，根据工件的形状和加工要求进行调整，能够提高夹持力的均匀分布。
4. 考虑夹具调节和固定：夹具设计应充分考虑调节和固定的需求，以适应不同尺寸、形状和数量的工件加工。
通过增加可调节的支撑和固定装置，能够提高夹具的灵活性和适应性。
二、夹具设计的步骤1. 确定需求：在进行夹具设计之前，需要明确工艺流程和工件加工的具体要求，了解工件的形状、尺寸和材料特性。
2. 进行夹具定位：根据工件的几何特征和加工要求，确定夹具的定位方式和位置，确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
3. 设计夹具结构：根据工件的形状和尺寸，选择合适的夹持方式和夹具结构。
考虑夹具的刚性、稳定性和调整能力，进行夹具的整体设计。
4. 验证夹具设计：进行夹具设计的仿真分析或实际测试，验证夹具的夹持力和稳定性，确保夹具设计满足工件加工的需求。
5. 优化夹具设计：根据测试结果和实际使用情况，对夹具设计进行优化和改进。
通过调整夹具结构、材料和调节装置，提高夹具的工作效率和适应性。
三、夹具设计方案应根据具体的需求和工艺流程来制定。
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
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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。
夹具设计的要求方法和步骤
夹具设计的要求方法和步骤-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN夹具设计的要求方法和步骤一、夹具设计的要求夹具设计时，应满足以下主要要求：1.夹具应满足零件加工工序的精度要求。
特别对于精加玉工序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。
2.夹具应达到加工生产率的要求。
特别对于大批量生产中使用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。
3.夹具的操作要方便、安全。
按不同的加工方法，可设置必要的防护装置、挡屑板以及各种安全器具。
4.能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。
夹具元件的材料选择将直接影响夹具的使用寿命。
因此，定位元件以及主要元件宜采用力学性能较好的材料。
夹具的低成本设计，目前在世界各国都已相当重视。
为此，夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应。
在大批量生产中，宜采用如气压、液压等高效夹紧装置；而小批量生产中，则宜采用较简单的夹具结构。
5.要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。
选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，降低夹具成本。
6.具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造、使用和维修。
以上要求有时是相互矛盾的，故应在全面考虑的基础上，处理好主要矛盾，使之达到较好的效果。
例如钻模设计中，通常侧重于生产率的要求；镗模等精加工用的夹具则侧重于加工精度的要求等。
二、夹具设计的方法夹具设计主要是绘制所需的图样，同时制订有关的技术要求。
夹具设计是一种相互关联的、工作，它涉及到很广的知识面。
通常，设计者在参阅有关典型夹具图样的基础上，按加工要求构思出设计方案，再经修改，最后确定夹具的结构。
其设计方法可用图5-1表示。
显然，夹具设计的过程中存在着许多重复的劳动。
近年来，迅速发展的机床夹具计算机辅助设计(CAD)，为克服传统设计方法的缺点提供了新的途径。
三、夹具设计的步骤夹具的设计步骤可以划分为六个阶段：1．设计的准备这一阶段的工作是收集原始资料、明确设计任务。
夹具设计课程设计
夹具设计课程设计一、引言夹具是工业生产中必不可少的工具，它能够固定和定位工件，使得工件能够在加工过程中保持稳定的位置和姿态。
夹具设计是一门重要的课程，它涉及到工程设计、材料力学、机械制造等多个领域的知识。
本文将介绍夹具设计课程设计的一些基本内容和要点。
二、夹具设计的基本原理夹具设计的基本原理是根据工件的特点和要求，设计出能够固定和定位工件的夹具。
夹具设计需要考虑以下几个方面的因素：1. 工件形状和尺寸：不同的工件形状和尺寸需要不同的夹具设计方案。
夹具的形状和尺寸要适应工件的形状和尺寸，以确保工件能够被夹持住并保持稳定的位置。
2. 工件材料和加工方式：不同的工件材料和加工方式对夹具的设计也有影响。
例如，对于铸造件的夹具设计，需要考虑到工件的表面粗糙度和变形等因素。
3. 夹持力和刚度：夹具的夹持力和刚度是夹具设计中非常重要的因素。
夹具的夹持力要能够满足工件的要求，夹具的刚度要能够保持工件在加工过程中的稳定性。
4. 夹具的便捷性和安全性：夹具设计还需要考虑到夹具的便捷性和安全性。
夹具的设计应该便于操作和调整，同时要保证操作人员的安全。
三、夹具设计的步骤夹具设计通常包括以下几个步骤：1. 分析工件特点和要求：首先需要对工件的特点和要求进行分析，包括工件的形状、尺寸、材料、加工方式等因素。
2. 确定夹具类型：根据工件的特点和要求，确定适合的夹具类型，例如夹盘式夹具、夹具夹持夹具、夹具卡盘夹具等。
3. 设计夹具结构：根据夹具类型和工件特点，设计夹具的结构，包括夹具的底座、夹持装置、工件定位装置等。
4. 计算夹具参数：根据工件的特点和夹具结构，计算夹具的夹持力、刚度等参数，以确保夹具能够满足工件的要求。
5. 绘制夹具图纸：根据夹具设计的结果，绘制夹具的详细图纸，包括三视图、剖视图、部件图等。
6. 制造夹具：根据夹具图纸，制造夹具的各个部件，并进行装配和调试。
四、夹具设计的案例分析以一个简单的工件为例，设计一个夹具来固定和定位该工件。
夹具设计步骤
专用夹具设计方法及步骤一、基本要求1.综合运用有关课程的知识来分析解决夹具设计问题；2.初步掌握夹具的论证及设计的方法、步骤；3.学会运用各种指导夹具设计的标准、手册、图册等。
4.设计的夹具应能满足加工工序的精度要求，能提高生产力，降低生产成本，且操作安全、省力，具有良好的结构工艺性。
二、设计方法及步骤（一）、收集原始资料，明确设计任务书1收集原始资料包括：收集各种图纸和技术资料；了解生产批量；收集有关机床、刀具方面的资料；了解本单位设计及制造夹具的资料。
2明确设计任务书包括：分析图纸上有关加工部位的尺寸、形位精度及表面粗糙度等技术要求。
（二）、确定夹具的定位方案1.从纯理论分析工件需要限制的自由度（）2.选择合理的定位元件，确定定位方案（1）组合定位中各定位元件限制自由度分析（）（2）确定定位元件的结构3.定位误差的分析计算△dw=∣△jb±△db∣（三）、确定夹具的夹紧装置1.确定夹紧力的大小、方向、作用点。
2.选择合理的夹紧机构。
3.计算夹紧力（1）理论夹紧力F W根据切削力F(刀具课讲)大小，按静力平衡(力学课讲)求出；（2）实际夹紧力(F Wk)：F Wk=K F W(K粗加工2.5～3；精加工1.5～2)。
（四）、确定夹具的对刀－导引元件1.确定夹具的对刀元件2.确定夹具的导引元件（五）、确定夹具的连接元件及连接表面1.铣床夹具：采用定位键及夹具体底面与机床连接2.钻床夹具：采用夹具体底面与机床连接3.车床夹具：应根据机床的主轴结构具体安排（六）、确定夹具体结构1. 夹具体采用整体式、焊接式或组装式2. 夹具体铸件壁厚8－25mm，钢板厚度6－10mm（七）、绘制总装图、标注尺寸、写技术要求1. 绘制总装图2. 标注尺寸（A、B、C、D、E五类尺寸）3. 写技术要求。
专用夹具设计的基本要求
一、专用夹具设计的基本要求1．夹具设计应满足零件加工工序的精度要求；2．应能提高加工生产率；3．操作方便、省力、安全；4．具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本；5．夹具元件应满足通用化、标准化、系列化的“三化”要求；6．具有良好的结构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修。
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⑵ 设计阶段①定位方案②夹紧方案③对刀、导引、分度方案④典型夹具结构借鉴⑶ 绘图阶段①比例尽量1∶1；②主视图尽量选与操作者正对的位置；③被加工工件用双点划线画出外形轮廓和主要表面(定位面、夹紧面、加工面)，可视为透明体，可对其剖视表示，其加工余量用网纹线表示；④在夹具体显眼位置画出“◆”标记，表示该处打夹具编号。
⑷标注尺寸、技术条件⑸编写零件明细表⑹绘制非标准夹具零件图三、夹具总图上公差配合的制订⑴ 夹具标准件与相关零件的配合参照《夹具设计手册》选取。
⑵ 与工件加工尺寸公差无关的夹具公差：一般参照下表选择⑶ 与工件加工尺寸公差δH有关的夹具公差δHJ，参照下表选取四、夹具总图上技术条件的制订夹具总图上的技术条件包括：装配过程中的注意事项；装配后应满足的位置精度要求；本夹具的操作要求等。
装配后应满足的位置精度要求主要归纳为如下框图：框与框之间有连线，表明有相互位置要求，箭头指向框为相互位置的基准。
H1：① 多件装夹时，相同定位元件之间的位置要求；② 组合定位时，多个定位元件之间，次要定位元件对主要定位元件的位置要求。
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第一节夹具设计的要求方法和步骤
一、夹具设计的要求
夹具设计时，应满足以下主要要求：
1.夹具应满足零件加工工序的精度要求。
特别对于精加玉工序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。
2.夹具应达到加工生产率的要求。
特别对于大批量生产中使用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。
3.夹具的操作要方便、安全。
按不同的加工方法，可设置必要的防护装置、挡屑板以及各种安全器具。
4.能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。
夹具元件的材料选择将直接影响夹具的使用寿命。
因此，定位元件以及主要元件宜采用力学性能较好的材料。
夹具的低成本设计，目前在世界各国都已相当重视。
为此，夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应。
在大批量生产中，宜采用如气压、液压等高效夹紧装置；而小批量生产中，则宜采用较简单的夹具结构。
5.要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。
选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，降低夹具成本。
6.具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造、使用和维修。
以上要求有时是相互矛盾的，故应在全面考虑的基础上，处理好主要矛盾，使之达到较好的效果。
例如钻模设计中，通常侧重于生产率的要求；镗模等精加工用的夹具则侧重于加工精度的要求等。
二、夹具设计的方法
夹具设计主要是绘制所需的图样，同时制订有关的技术要求。
夹具设计是一种相互关联的、工作，它涉及到很广的知识面。
通常，设计者在参阅有关典型夹具图样的基础上，按加工要求构思出设计方案，再经修改，最后确定夹具的结构。
其设计方法可用图5-1表示。
显然，夹具设计的过程中存在着许多重复的劳动。
近年来，迅速发展的机床夹具计算机辅助设计(CAD)，为克服传统设计方法的缺点提供了新的途径。
三、夹具设计的步骤
夹具的设计步骤可以划分为六个阶段：
1．设计的准备
这一阶段的工作是收集原始资料、明确设计任务。
(1)分析产品零件图及装配图，分析零件的作用、形状、结构特点、材料和技术要求。
(2)分析零件的加工工艺规程，特别是本工序半成品的形状、尺寸、加工余量、切削用量和所使用的工艺基准。
(3)分析工艺装备设计任务书，对任务书所提出的要求进行可行性研究，以便发现问题，及时与工艺人员进行磋商。
图5-2所示为一种工艺装备设计任务书，其中规定了加工工序、使用机床、装夹件数、定位基准、工艺公差和加工部位等。
任务书对工艺要求也作了具体说明，并用简图表示工件的装夹部位和形式。
(4)了解所使用机床的规格、性能、精度以及与夹具连接部分结构的联系尺寸。
(5)了解所使用刀具、量具的规格。
(6)了解零件的生产纲领以及生产组织等有关问题。
(7)收集有关设计资料，其中包括国家标准、部颁标准、企业标准等资料以及典型夹具资料。
(8)熟悉本厂工具车间的制造工艺。
2．方案设计
这是夹具设计的重要阶段。
在分析各种原始资料的基础上，应完成下列设计工作：
(1)确定夹具的类型。
(2)定位设计。
根据六点定位规则确定工件的定位方式，选择合适的定位元件。
(3)确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧装置。
使夹紧力与切削力静力平衡，并注意缩短辅助时间。
(4)确定刀具的对刀导向方案，选择合适的对刀元件或导向元件。
(5)确定夹具与机床的连接方式。
(6)确定其它元件和装置的结构形式，如分度装置、靠模装置等。
(7)确定夹具总体布局和夹具体的结构形式。
并处理好定位元件在夹具体上的位置。
(8)绘制夹具方案设计图。
(9)进行工序精度分析。
(10)对动力夹紧装置进行夹紧力验算。
3．审核
经主管部门、有关技术人员与操作者审核，以对夹具结构在使用上提出特殊要求并讨论需要解决的某些技术问题。
方案设计审核包括下列l3项内容：
(1)夹具的标志是否完整。
(2)夹具的搬运是否方便。
(3)夹具与机床的连接是否牢固和正确。
(4)定位元件是否可靠和精确。
(5)夹紧装置是否安全和可靠。
(6)工件的装卸是否方便。
(7)夹具与有关刀具、辅具、量具之间的协调关系是否良好。
(8)加工过程中切屑的排除是否良好。
(9)操作的安全性是否可靠。
(10)加工精度能否符合工件图样所规定的要求。
(11)生产率能否达到工艺要求。
(12)夹具是否具有良好的结构工艺性和经济性。
(13)刀具的标准化审核。
4．夹具总装配图设计
夹具总装配图应按同家标准绘制，绘制时还应注意以下事项：
(1)尽量选用l:l的比例，以使所绘制的夹具具有良好的直观性
(2)尽可能选择面对操作者的方向作为主视图。
同样应符合视图最少原则。
(3)总图应把夹具的工作原理、结构和各种元件间的装配关系表达清楚。
(4)用双点划线绘制工件外形轮廓、定位基准面、夹紧表面和加工表面。
(5)合理标注尺寸、公差和技术要求。
(6)合理选择材料。
绘图的步骤如下：
(1)用双点划线绘出工件轮廓线。
并布置图面。
(2)绘制定位元件的详细结构。
(3)绘制对刀导向元件。
(4)绘制夹紧装置。
(5)绘制其它元件或装置。
(6)绘制夹具体。
(7)标注视图符号、尺寸、技术要求。
编制明细表。
四、设计示例
如图5-3所示零件，本工序是在立式钻床上钻削零件的φ14mm孔。
生产类型为中批生产，设计固定式钻模。
1．确定定位方案
工件的加工孔距尺寸为16±0.10mm、20.25mm，加工孔与φl20H7孔需保持位置关系。
从基准重合原则和
定位的稳定性出发，选择端平面A为主要定位基准，并选择φ3lH7孔、φ20H7孔为另两个定位基准。
定位元
件为定位销、菱形销。
采用完全定位，定位点分布如图5-3所示。
2．确定导向方案
钻削φ14mm孔采用固定式钻套。
钻模板为固定式结构。
刀具选用φ14mm麻花钻。
3．确定夹紧方案
钻削时各支承面上受力良好。
采用端面斜楔夹紧机构。
夹紧力方向指向主要定位基准面A。
该夹紧机构操
作方便，在工件的夹紧端采用转动垫圈，以便于工件的装卸。
4．确定夹具体结构方案
考虑夹具的刚度、强度和工艺要求，采用铸造夹具体结构。
夹具总体设计的步骤见表5-1。
夹具总图尺寸标注见图5-4。
表5-1 夹具总体设计主要步骤
图5-4 总图的尺寸标注。