工件在夹具中的精度分析
夹具技术经济指标分析
夹具技术经济指标分析一、引言夹具是工件加工中用来固定工件的装置，夹具设计与制造是制造行业中十分重要的一部分，对于提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量都有着不可忽视的作用。
因此，夹具技术的经济指标分析对于企业的生产经营至关重要。
二、夹具技术经济指标夹具技术经济指标是评价夹具设计与制造是否合理、成本控制是否合适的关键指标。
主要包括以下几个方面：1.夹具成本夹具成本是衡量夹具经济性的重要指标之一。
夹具成本包括夹具的制造成本、使用成本和维护成本等。
在夹具的设计与制造过程中，需要对夹具的制造成本进行合理控制，以最大程度地降低生产成本。
2.夹具寿命夹具的寿命决定了其经济性，寿命长短直接关系到夹具的使用寿命和维护成本。
通过合理的设计和制造，可以提高夹具的寿命，降低维护成本，从而提高夹具的经济性。
3.生产效率夹具的设计与制造对于生产效率有着直接的影响。
合理的夹具设计和制造可以提高生产效率，降低人工成本，缩短加工周期，从而降低生产成本。
4.产品质量夹具对产品质量有着直接的影响，一个合理的夹具设计可以保证产品的加工精度和表面质量。
通过合理的夹具设计和制造可以减少工件的变形和损伤，提高产品的一致性和稳定性。
5.资源利用率夹具设计与制造过程中需要考虑对资源的合理利用，包括原材料利用、能源利用和人力资源的合理配置。
通过合理的夹具设计和制造可以提高资源利用率，降低生产成本。
三、夹具技术经济指标分析方法夹具技术经济指标分析的方法主要包括以下几种：1.成本效益分析成本效益分析是评价夹具经济性的一种重要方法，通过对夹具成本和效益进行分析，可以评估夹具的经济性。
成本效益分析主要包括夹具制造成本、使用成本和维护成本等方面的分析，以及夹具的生产效率、产品质量等方面的分析。
2.寿命效益分析寿命效益分析是评价夹具经济性的另一种重要方法，通过对夹具的寿命和效益进行分析，可以评估夹具的经济性。
寿命效益分析主要包括夹具的寿命评估、维护成本和保养成本等方面的分析。
浅谈工件在夹具中定位的基本原理
在 夹 具 设 计 的定 位 分 析 中 ， 用 ｘ、 Ｙ、 ｚ分 别 表 示 沿 ｘ
轴、 Ｙ轴 和 ｚ轴 的移 动 自由度 ；用 ｘ、Ｙ、ｚ 分别表示沿 ｘ 轴、 Ｙ轴 和 ｚ轴 的转 动 自由度 。由此 可 见 ， 要 使 工 件 在 夹 具 中 占有 确 定 的位 置 ，等 于要 在 空 间 直 角 坐标 系 中确 定 刚 体 的 六个 坐标 参 数 ，即要 对 这 六 个 自由 度加 以必 要 的 约 束 条 件 。 为便 于分 析 定 位 问题 ，引 出 定 位支 承 点 的概 念 ，将 具 体 的定 位 元 件 抽 象化 ，转 化 为 相 应 的定 位 支 承
求， 讨论工件定位时 ， 只需 要 用 五 个 定 位 支 承 点 ， 限 制 工
件 相应 的五 个 运 动 自由度 ，便 可确 定 工 件 正确 的加 工 位 置。 那 么 定位 支 承点 是 如何 限 制工 件 自由度 的？下 面 给予
分析。
Ｙ
图 １ 刚体 在 空 ｆ － Ｂ Ｉ 具 有 的六 个 自 由度
要 保 证槽 底 面与 Ａ 面 的尺 寸 ｈ± Ａｈ且 平 行 ， Ａ面 必 须 放 在 与 铣床 工 作 台 平面 相 平行 的水 平 面上 ，要 确 定 Ａ面 的
位置 ， 必 须 用 三个 定 位 支 承点 ， 因为 只要 三 个点 便 可 确 定 空 间一个 平 面 的 位置 ； 另外 ， 要 保证 槽 的 侧 面 与 Ｂ面 的 尺 寸 ａ±△ａ且 平行 ，即要 求 槽侧 面 和 Ｂ面都 与 铣床 工 作 台 的直 线进 给 运 动方 向平 行 ， Ｂ面 必须 位 于 与工 作 台进 给 运 动方 向相 平行 的 直线 上 ， 要 确 定 Ｂ面 这样 一 个 位 置 ， 需 要 用 两个 定 位支 承 点 ， 因为 空 间 的一 条 直线 的位 置 ， 只要 两 点便 可 以确定 。 因此 ， 在 铣槽 工 序 中 ， 为 满 足 加工 技 术 要
工件的定位与定位基准的选择
工件的定位与定位基准的选择机械加工中，为了保证工件的位置精度和用调整法获得尺寸精度时，工件相对于机床与刀具必须占有一正确位置，即工件必须定位。
而工件装夹定位的方式有：直接找正、划线找正和用夹具装夹三种方式，下面我们讨论工件在夹具中的定位问题。
工件在夹具中的定位涉与到定位原理、定位误差、夹具上采用的定位元件和工件上选用的定位基准等几方面的问题，有关定位误差的计算和定位元件的选用在夹具设计一章讲授，这里只介绍定位原理和定位基准的选择。
一、定位原理1．六点定则工件在夹具中的定位的目的，是要使同一工序中的所有工件，加工时按加工要求在夹具中占有一致的正确位置(不考虑定位误差的影响)。
怎样才能各个工件按加工要求在夹具中保持一致的正确位置呢?要弄清楚这个问题，我们先来讨论与定位相反的问题，工件放置在夹具中的位置可能有哪些变化?如果消除了这些可能的位置变化，那么工件也就定了位。
任一工件在夹具中未定位前，可以看成空间直角坐标系中的自由物体，它可以沿三个坐标轴平行方向放在任意位置，即具有沿三个坐标轴移动的自由度X，Y，Z；同样，工件沿三个坐标轴转角方向的位置也是可以任意放置的，即具有绕三个坐标轴转动的自由度X，Y，Z。
因此，要使工件在夹具中占有一致的正确位置，就必须限制工件的X，Y，Z；X，Y，Z六个自由度。
图2-16工件的六个自由度为了限制工件的自由度，在夹具中通常用一个支承点限制工件一个自由度，这样用合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定，称为“六点定位规则”，简称“六点定则”。
例如用……使用六点定则时，六个支承点的分布必须合理，否则不能有效地限制工件的六个自由度。
在具体的夹具结构中，所谓定位支承是以定位元件来体现的，如上例中长方体的定位以六个支承钉代替六个支承点(图2-17c)，这种形式的六点定位方案比较明显，下面再介绍其他形式工件的定位方案。
2．对定位的两种错误理解我们在研究工件在夹具中的定位时，容易产生两种错误的理解。
专用夹具分析实验报告
一、实验目的1. 理解专用夹具在机械加工中的重要作用。
2. 分析专用夹具的结构特点、设计原则和适用范围。
3. 掌握专用夹具的拆装与调整方法。
4. 通过实验，提高对专用夹具实际应用能力的认识。
二、实验设备与材料1. 实验设备：机床、专用夹具、刀具、量具等。
2. 实验材料：各种待加工零件。
三、实验内容与步骤1. 专用夹具的结构分析（1）观察并描述专用夹具的整体结构，包括定位元件、夹紧元件、导向元件等。
（2）分析专用夹具各部分的作用和相互关系。
（3）了解专用夹具的结构特点，如通用性、可调性、适应性等。
2. 专用夹具的设计原则（1）根据加工要求，确定夹具的类型和结构。
（2）遵循定位、夹紧、导向、安全等设计原则。
（3）分析专用夹具的元件种类、结构及选用依据。
3. 专用夹具的拆装与调整（1）按照实验指导书，拆装专用夹具。
（2）观察夹具各部分连接方法，了解夹具与机床连接及加工前的对刀方法。
（3）掌握定位方法，调整定位尺寸、消除形位误差、夹紧力的分析等。
（4）熟悉铣、钻、镗等机床夹具的特点。
4. 实验操作（1）按照工艺规程，进行工件装夹。
（2）启动机床，进行加工。
（3）观察加工过程，分析夹具对加工质量的影响。
四、实验结果与分析1. 通过实验，掌握了专用夹具的结构特点、设计原则和适用范围。
2. 理解了专用夹具在机械加工中的重要作用，提高了对夹具实际应用能力的认识。
3. 分析了专用夹具的拆装与调整方法，为今后实际工作中解决夹具问题奠定了基础。
4. 通过实验操作，发现夹具对加工质量有重要影响，如定位精度、夹紧力等。
五、实验结论1. 专用夹具在机械加工中具有重要作用，可提高加工效率、保证加工质量。
2. 专用夹具的设计原则和拆装调整方法对提高加工质量至关重要。
3. 通过实验，掌握了专用夹具的基本知识和实际应用能力。
六、实验心得1. 通过本次实验，我对专用夹具有了更深入的了解，认识到夹具在机械加工中的重要性。
2. 实验过程中，我学会了如何分析夹具结构、设计原则和拆装调整方法。
专业夹具设计实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解夹具设计的基本原理和重要性。
2. 掌握夹具设计的基本步骤和方法。
3. 培养空间想象能力和创新设计能力。
4. 提高实验操作技能和实验报告撰写能力。
二、实验背景在机械加工过程中，夹具是保证工件加工精度、提高生产效率的重要工具。
夹具设计的好坏直接影响到加工质量和生产成本。
本实验旨在通过实际操作，使学生掌握夹具设计的基本方法和步骤，提高学生的实际操作能力和创新设计能力。
三、实验原理夹具设计主要包括以下几个方面：1. 工件定位：确保工件在夹具中正确、稳定地定位。
2. 夹紧机构：保证工件在加工过程中不会发生位移。
3. 导向机构：引导刀具与工件正确接触，保证加工精度。
4. 安全防护：防止操作过程中发生意外伤害。
四、实验内容及步骤1. 工件选择：选择合适的工件进行夹具设计实验，如平板、轴类、套筒等。
2. 分析工件结构：分析工件的结构特点、加工要求以及加工位置。
3. 确定夹具类型：根据工件特点选择合适的夹具类型，如固定式夹具、移动式夹具等。
4. 设计夹具结构：- 定位元件设计：设计定位元件，如定位销、定位孔等，确保工件在夹具中正确定位。
- 夹紧机构设计：设计夹紧机构，如夹紧螺栓、夹紧块等，保证工件在加工过程中不会发生位移。
- 导向机构设计：设计导向机构，如导向套、导向销等，引导刀具与工件正确接触。
- 安全防护设计：设计安全防护装置，如防护罩、防护栏等，防止操作过程中发生意外伤害。
5. 绘制夹具装配图：根据设计要求，绘制夹具装配图，标注尺寸、公差等信息。
6. 制作夹具模型：根据夹具装配图，制作夹具模型，验证夹具设计的合理性和可行性。
7. 实验验证：在加工过程中，使用夹具进行实验，验证夹具的定位精度、夹紧强度、导向性能等。
五、实验结果与分析1. 定位精度：夹具的定位精度符合设计要求，工件在夹具中能够稳定、准确地进行加工。
2. 夹紧强度：夹具的夹紧强度符合设计要求，工件在加工过程中不会发生位移。
《机床夹具设计》工件的定位
第1章工件的定位●理解六点定位原理。
●常用定位元件限制的自由度。
●工件定位方式：完全定位、不完全定位、过定位和欠定位。
●常用定位元件的设计。
●定位误差的分析和计算。
●根据零件工序加工要求，确定定位方式。
●根据零件工序加工要求，确定定位方案。
●掌握定位元件的设计方法。
●掌握定位误差的分析和计算。
1.1工作场景导入【工作场景】如图1.1所示，钢套零件在本工序中需钻φ5mm孔，工件材料为Q235A钢，批量N=2000件。
钢套零件三维图如图1.2所示。
【加工要求】(1)φ5mm孔轴线到端面B的距离20±0.1mm。
(2)φ5mm孔对φ20H7孔的对称度为0.1mm。
本任务是设计钻φ5mm孔的钻床夹具定位方案。
图1.1钢套零件钻φ5mm工序图图1.2钢套零件三维图【引导问题】(1)仔细阅读图1.1，分析零件加工要求，各工序尺寸的工序基准是什么？(2)工件定位与夹紧的概念是什么？分析它们分别是由什么装置实现的？(3)六点定位原理是什么？(4)什么是完全定位、不完全定位、过定位和欠定位？(5)常用定位元件有哪些？定位元件限制的自由度？(6)定位方案设计的基本原则是什么？定位元件的要求是什么？(7)定位误差如何分析和计算？(8)企业生产参观实习。
①生产现场机床夹具的组成是什么？②生产现场机床夹具使用的定位元件有哪些？③生产现场机床夹具定位时限制几个自由度？1.2基础知识【学习目标】理解六点定位原理，分析常用定位元件限制的自由度，确定工件的定位方式，常用定位元件的设计，定位方案设计的基本原则，定位误差的分析和计算。
1.2.1工件定位的基本原理1.概述为了达到工件被加工表面的技术要求，必须保证工件在加工过程中的正确位置。
夹具保证加工精度的原理是加工需要满足3个条件：①一批工件在夹具中占有正确的位置；②夹具在机床上的正确位置；③刀具相对夹具的正确位置。
显然，工件的定位是极为重要的一个环节。
本章就要讨论工件的定位问题。
机械加工中的工装夹具定位设计方法
机械加工中的工装夹具定位设计方法摘要：工装夹具定位设计对机械加工具有重要意义。
基于此，本文首先阐述了工装夹具的作用，分析了机械加工定位基准及其分类，并详细探讨了工装夹具的定位设计。
关键词：机械加工；工装夹具；定位设计机械工件在加工过程中，需精准的测量、精确的定位，才能被加工组装成合格、耐用的工件。
在加工中，应用科学的夹具设计可提高产品质量及生产效率。
工装夹具具有精准的定位功能，能限制工件的自由度，从而保证工件加工面与工装夹具原件的紧密接触，以此加工出更好的机械工件。
机械在加工时，仅依靠人力手工及简单的小工具辅助已不能满足工件的精度要求，而夹装工具能做到此点，其能大幅度提高机械加工精度。
一、工装夹具的作用1、提高制造效率，降低生产成本。
一方面能使工装夹具标准化，即采用通用化、标准化、模块化程度较高的工装夹具，以尽可能缩短加工的准备时间，提高操作效率。
另一方面，可采用液动、气动或气液联合夹紧等装置，提高工作效率。
多工位夹具和可调换夹具等的使用，能较大程度提高工作的效率。
为了提高工作效率，在进行数控铣床工装夹具设计时应注意以下问题。
首先，要尽可能通过一次装夹来实现加工成型，以缩短加工时间，提升工作效率，也有利于提升加工精度。
其次，可通过提高装夹速度来提高工作效率。
通过使用多位、多件夹具加快装夹速度，以缩短加工时间。
最后，通过合理选择刀具尺寸、形状及切削量，提升工作效率。
2、确保质量。
夹具能极大地提高工件的加工精确度，从而保证工件的质量达到更加高水平的标准。
使用夹具固定工件时，能确保工件与刀具、机床间的位置，也能避免因人为因素产生的影响，从而保证同批次工件的加工精度。
受局部热变形和应力的影响，零件会产生较大的变形。
在夹具设计过程中，通过计算提前预留余量，使应力、变形和变形方向得到可靠控制，从而保证零件质量。
二、机械加工定位基准定位基准控制对机械加工影响较大，会影响到各类零件加工进度与大小等，对生产加工技术工艺与夹具结构也会产生较大影响。
第8章(1-2)机床夹具的基本概念和工件的定位与定位误差
2、由于加工精度要求，不必限制所有自由度
（三）欠定位：工件在夹具中定位时，若定位 支承点数目少于工序加工所要求的数目，工 件定位不足，称为欠定位。
（四）重复定位：工件在夹具中定位时，若几 个定位支承点重复限制一个或几个自由度， 称为重复定位（超定位）。
*当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不允 许重复定位。 *为提高定位稳定性和刚度，以加工过的表面 定位时，可以出现重复定位。
＝
d 1 (1 ) 2 sin 2
2）尺寸H2的定位误差 设计基准 为C，定位基准为A，其最大的位 置变动量为 C1C2 即定位误差：
H C1C2 AC2 AC1
2
( AO2 O2C2 ) ( AO1 O1C1 )
3）尺寸H3的定位误差 设计基准 ＝ 为O，定位基准为A，其最大的 位置变动量为 O1O2 即定位误差：
计算得到，根据一批工件的定位由一种可能的极端 位置变为另一种极端位置时δ位置和δ不重的方向的异 同，以确定公式中的加减号。
（二）几种典型表面定位时的定位误差 1、平面定位时的定位误差 *毛坯表面定位： 由于实际表面相 对于其理想位置 有较大的变动范 围，存在基准位 置误差。
δ定位（H）= δ位置（M）
分析：机床保证 了小孔与销的轴线 之间的尺寸，但因 销孔之间存在间隙， 销、孔、外圆均存 在尺寸误差，均会 引起尺寸H的变化。 Hmax：当销最小、 孔最大、外圆最大， 销孔右边接触 Hmin：当销最小、 孔最大、外圆最小， 销孔左边接触
例：孔—销配合例子
基准位置误差δ位置（O）：定位基准O相对于其 理想位置O’的最大变动量
（2）对定误差δ对定：与夹具相对于刀具及
切削成形运动有关的加工误差。 包括： 对刀误差δ对刀：夹具相对于刀具位置有关的
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工件在夹具中的精度分析
在夹具设计中，当结构方案拟定之后，就应对夹具的方案进行精度分析和估算;在夹具总图设计完成之后，有必要根据夹具有关元件和总图上的配合性质及技术要求等，再进行一次复算。
在夹具中造成工件工序误差的因素，来自夹具方面的有定位误差ΔD、夹具在机床上的安装误差ΔZ、导向或对刀误差ΔT，来自加工方法方面的误差ΔG有机床方面的误差、刀具方面的误差、工艺系统变形方面的误差、调整测量方面的误差等。
上述各项误差在工序尺寸方向上的分量之和就是对工序尺寸造成的加工总误差∑Δ，即
∑Δ=ΔD+Δz+ΔT+ΔG
式中各项按极大值计算。
其和应不超过该工序尺寸的公差δk，即
∑Δ=ΔD+Δz+ΔT+ΔG≤δk
上式即为误差计算不等式。
只有满足此式，才能保证加工精度。
当夹具要保证的工序尺寸怀止一个时，每个工序尺寸都要满足它自己的误差不等式。
另外，因为式中各项误差不可能同时出现最大值，故对这些随机性变量，可按概率法合成，即
∑Δ=ΔD+Δz+ΔT+ΔG≤δk2。