工装夹具机械加工关键问题分析
夹具设计习题及答案
夹具设计习题及答案第⼀单元夹具设计概论课后习题：1．何为机床夹具？2．机床夹具有哪些部分组成？3．机床夹的分哪⼏类，各种类型的数控机床适⽤场合？4. 机械加⼯中夹具的地位？5. 了解⼏中典型机床夹具，说明其⼯作原理？6. 机床夹具有哪些功能和作⽤？7. 机床夹具的应⽤特点：8. 机床夹具发展⽅向？第⼀单元习题参考答案1.答：机床夹具是在机床上所使⽤的⼀种辅助装置，⽤它来准确、迅速地确定⼯件与机床、⼑具间的相对位置，即将⼯件定位及夹紧，以完成加⼯所需要的相对运动。
2. 答：机床夹具的组成部分有：1)定位元件定位元件是夹具的主要功能元件之⼀。
通常，当⼯件定位基准⾯的形状确定后，定位元件的结构也就基本确定了。
2)夹紧装置通常，夹紧装置的结构会影响夹具的复杂程度和性能。
它的结构类型很多设计时应注意选择。
3)夹具体夹具体是夹具的基体⾻架，通过它将夹具所有元件构成⼀个整体。
4)连接元件根据机床的⼯作特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。
⼀种是安装在机床⼯作台上，另⼀种是安装在机床主轴上。
5)对⼑与导向装置对⼑与导向装置的功能是确定⼑具的位置。
6)其它元件或装置3. 答:1)按夹具的应⽤范围分类通⽤夹具专⽤夹具可调夹具组合夹具⾃动化⽣产⽤夹具2)按夹具使⽤的机床分类由于使⽤夹具的各类机床，其⼯作特点和结构形式不同，对夹具的结构相应地提出不同要求。
因此可按所适⽤的机床把夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等类型。
3)按夹具的夹紧动⼒源分类根据驱动夹具夹紧的动⼒源不同，可把夹具分为⼿动夹具、⽓动夹具、液压夹具、⽓液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具等其他类型。
4. 答:（1）保证加⼯精度⽤夹具装夹⼯件时，能稳定地保证加⼯精度，并减少对其它⽣产条件的依赖性，故在精密加⼯中⼴泛地使⽤夹具并且它还是全⾯质量管理的⼀个重要环节。
（2）提⾼劳动⽣产率使⽤夹具后，能使⼯件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提⾼劳动⽣产率。
工装夹具设计图解及实例
需限制哪几个自由度？
完全取决于加工技 术要求。
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图2-34a所示为铣削长方体工件上平面工序，
要求保证Z方向上的高度尺寸及上平面与底面 的平行度，只需限制 、、3个自由度即可。
而图2-34b所示为铣削一个通槽，需限制除了
外的其他5个自由度。
图中c所示在同样的长方体工件上铣削一个键
将工件装在机床上，然后按工件的某个（或
某些）表面，用划针或用百分表等量具进行 找正，以获得工件在机床上的正确位置。
直接找正装夹效率较低，但找正精度可以很
高，适用于单件小批生产或定位精度要求特 别高的场合 。
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2）划线找正装夹
这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划
一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行 不同工序的加工。
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（2）按使用的机床分类
由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，
对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。
按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、
铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮 机床夹具和其他机床夹具等。
工件的六点定位原理是指用六个支撑点来分别限制
工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定定 位的方法。
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图
工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
1）定位与夹紧的区别 机械加工中关于自由度的概念与力学中自由度 的概念不完全相同。 机械加工中的自由度实际上是指工件在空间位
1）能稳定地保证工件的加工精度
数控铣床工装夹具设计与改进策略
内燃机与配件0引言随着我国制造业的升级，互联网科技和智能制造的发展使得数控加工技术在制造业中得到了更广泛、更深入的应用。
目前，数控铣削机床正朝着高精密、高效率、数字化和智能化的趋势向前高速发展，这对数控铣床工装夹具的设计工艺提出了更具体的设计要求。
因此，对数控铣床工装夹具的工艺结构设计和对现有工装夹具进行优化设计及改进是一项非常有价值的研究。
1数控铣床工装夹具的功能1.1加强对数控加工零件精度的控制在零件加工生产过程中，为了提升零件各类数据的精准度，保证工件加工质量，需要利用工装夹具将零件进行精准固定，保证工件加工精度，稳定整批零件的加工质量，提高数控加工设备的加工质量。
1.2提高劳动生产率工装夹具在结构上具有精确定位部件和快速夹紧控制机构，依靠工装夹具对加工零件进行定位装夹时，只需要把工件毛坯安放到工装夹具上即可实现快速的定位和装夹，可以有效缩短零件在定位装夹时所需的辅助时间。
特别是对那些形状一致，轮廓整体结构复杂，且不易快速找到正确定位安装的零件，可以实现高效率的安装夹紧。
机床操作工人还可轻松实现多个复杂零件同时综合装夹加工，提高加工效率。
1.3改善数控机床操作工人的基本劳动条件，降低对数控机床操作工人的专业技术水平等级上的要求数控铣床切削工件时，采用专用工装夹具后，使工件可以快速而有效的安装夹紧，方便快捷，减轻了机床操作工人的劳动强度。
工装夹具的广泛应用，使得各种复杂工件的精确装夹定位得到大大简化，使得一些零件生产企业的普通机床操作技术人员对复杂大型工件的精确定位和安装夹紧工作也得到胜任。
因此，工装夹具的广泛应用推广可以大大降低机床操作技术人员在工件找正和夹紧方面的技术要求。
2数控铣床工装夹具设计要点与内容2.1数控铣床工装夹具设计要点数控铣床在实际生产应用当中对工装夹具的要求并不高，只要求工装夹具能保证工件的定位和固定作用，以及工件在加工过程中的稳定性即可。
因此，在工装夹具设计时，应当结合数控铣床的实际加工需求进行。
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定机械制造是工业生产中的重要方向，而机械零件是机械结构中的组成部分，其质量直接关系到机械产品的使用寿命和性能。
机械零件的制造需要涉及到材料、加工、组装等多个方面，其中结构工艺性分析与工艺路线的拟定是制造过程中的关键环节。
一、机械零件结构工艺性分析机械零件的结构设计应基于产品性能要求和零件本身的加工工艺能力，因此结构工艺性分析是设计和制造过程中的重要环节。
结构工艺性分析需要考虑以下几个方面：1.工艺性分析工艺性分析包括材料性能、加工难易程度、加工方法等因素的分析，对零件的加工难度和生产效率进行评估。
必须考虑每个零件的各个部分，包括设计尺寸和要求，加工难度，工艺可行性，设备的可用性等因素。
2.可靠性分析可靠性分析是对零件在制造过程中是否容易产生质量问题进行评估。
其目的在于找出可能导致零件质量不稳定的因素并加以消除。
3.生产装备和工作环境分析包括零件加工的设备、工作环境、人员技能水平等因素的分析。
二、机械零件工艺路线的拟定一个完整的加工流程应包括以下几个步骤：1.准备工作确定加工顺序、确定加工所使用的原材料、制作加工工装夹具等。
2.机床安装、调整和试运行保证机床和工具的精度和准确性，有利于提高加工质量和生产效率。
3.工艺试样制作进行工序试样制作和取样检测以确认加工参数，保障每个加工工序的质量。
4.批量生产在确定、检查和校验加工参数的基础上，进行批量生产。
在工艺路线的制定过程中，应注意以下几个方面：1.考虑零件的作用，尽量缩短生产周期，提高生产效率，优化生产成本。
2.结合机床的加工能力和机械刀具的切削性能，制定符合实际生产需要的加工路线。
3.严格按照零件要求和质量标准，制定生产计划和加工参数，保证零件的加工精度。
结论机械零件的制造是一个生产过程，需要通过结构工艺性分析和工艺路线的拟定来保障生产质量和效率。
在设计和制造过程中，需要考虑到多个因素，如材料、加工、装备和工作环境等。
数控车床盘类零件工装夹具设计
数控车床盘类零件工装夹具设计摘要：随着工业科技的高速发展，当今各行各业对各种产品零件的需求也层出不穷。
在零件的机械加工中单靠传统的常规装夹方式很难满足实际生产中一些零件的加工，因此，必须要为产品零件设计能顺利完成其装夹进行加工且成本低、加工效率高、满足精度要求的夹具。
文章对机床夹具中圆偏心夹紧装置的设计进行了研究分析，以供参考。
关键词：机床夹具；夹紧装置；设计前言机床夹具行业迄今已发展起来，可分为三个阶段。
第一阶段主要由夹具和人的组合来表示。
此时，夹具主要用作人体加速和完善加工过程的简单辅助工具。
在第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁。
夹具的功能发生变化，主要用于工件的定位和夹紧。
人们越来越认识到操作者和机床性能的提高密切相关，因此夹具备受关注;第三阶段是夹具和机床的组合，夹具成为机床的一部分并成为加工不可或缺的工艺设备。
在夹具设计过程中，设计人员主要考虑加工零件定位和夹紧问题。
然而，夹具设计经常遇到一些小问题。
如果这些问题处理不当，会给夹具的使用带来很多不便，甚至影响工件的加工精度。
我们总结了多年来设计夹具时遇到的一些小问题：①清理根部的问题，在设计夹具端面和定位内孔时，会遇到清除根部的问题。
具体定位端面和定位外圆。
当端面和定位外圆被分成两个主体时，不会引起这个问题。
应根据工件的结构确定是否应移除夹具。
如果零件定位内孔的倒角很小或没有倒角，则必须清除根部。
如果零件定位孔的倒角很大或没有孔，则不需要根部，并且接头可以是圆形的。
当定位端面和外圆时，它与上面相同。
②让刀问题，当设计用于盘式工具（例如铣刀，砂轮等）的夹具时，应考虑铣刀或砂轮切削或磨削后铣刀或砂轮的退回位置。
铣刀或砂轮的位置应根据所用铣刀或砂轮的直径确定，并应超过刀具半径。
③更换问题，在设计一系列具有相同或相似结构和不同尺寸的产品零件和夹具时，为了降低生产成本并提高夹具的利用率，夹具通常设计为通用夹具，仅替换一个或几个部分。
1 机床夹具中定位与夹紧的研究1.1工件定位方案机床夹具的组成主要有以下几个部分组成:(1)定位元件，是夹具中确定工件位置的装置，主要的定位结构有支撑钉、V形块等;(2)夹紧装置，该装置是对工件进行夹持，保持工件在加工的时候不发生移动;(3)导向、对刀装置，是保证零件在加工的时候具有正确的位置;(4)夹具体，该装置是夹具的整个基础，是承载各种零件的基座;(5)其他装置，上下料装置、顶出器等。
典型结构件机器人焊接工装夹具结构
典型结构件机器人焊接工装夹具结构典型结构件机器人焊接工装夹具结构的研究与发展随着工业自动化的不断推进，机器人焊接技术日益成为制造领域的关键技术之一。
其中，典型结构件机器人焊接工装夹具结构的设计与应用成为了行业内关注的焦点。
本文旨在探讨典型结构件机器人焊接工装夹具结构的组成、设计原则、夹具设计以及工装设计，并展望未来的发展趋势。
一、典型结构件机器人焊接工装夹具结构的组成典型结构件机器人焊接工装夹具结构主要由机器人手臂、工装夹具、控制系统和焊接设备等部分组成。
其中，工装夹具是实现固定和定位待焊接结构件的关键部件，直接影响焊接质量和生产效率。
二、典型结构件机器人焊接工装夹具结构的功能特点典型结构件机器人焊接工装夹具结构的主要功能包括：固定和定位待焊接结构件，保证焊接位置的精度和稳定性；提供适宜的焊接姿态，保证焊接质量；具有一定的夹紧力，防止焊接过程中结构件发生位移。
三、典型结构件机器人焊接工装夹具结构设计原则1、满足生产需求：根据实际生产需求，设计适合不同结构件尺寸、形状和材料属性的工装夹具。
2、保证定位精度：通过优化设计，确保工装夹具的定位精度和稳定性，以保证焊接质量。
3、提高生产效率：工装夹具的设计应便于快速安装和拆卸，以缩短生产周期，提高生产效率。
4、考虑结构件的可达性：在设计工装夹具时，应充分考虑焊接机器人的可达性，确保焊接操作顺利完成。
5、保证安全性：工装夹具设计应符合人机工程学原理，确保操作过程中的安全性和舒适性。
四、典型结构件机器人焊接工装夹具结构设计流程及注意事项1、了解待焊接结构件的特性：包括结构件的材料、尺寸、形状等，以便确定工装夹具的设计要求。
2、分析现有工装夹具的优缺点：了解现有工装夹具的不足之处，为新设计提供改进方向。
3、设计工装夹具的总体方案：根据实际生产需求和结构件特性，确定工装夹具的总体设计方案。
4、详细设计各个部件：对工装夹具的各个部件进行详细设计，包括定位元件、夹紧机构、导向装置等。
焊接工装夹具解读
焊接工装夹具解读焊接工装夹具及其在汽车上的发展一.焊接工装夹具1.1 夹具夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。
也就是说Workholding工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
夹具又称卡具。
从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。
例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。
其中机床夹具最为常见，常简称为夹具;在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧);应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量;有利于提高劳动生产率和降低成本;有利于改善工人劳动条件，保证安全生产;有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”;夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成;夹具在电子厂商使用也是非常高的，在生产中为了提高生产效率和产品质量，在生产的中段和后段就常用工装夹具来进行功能测试或者辅助装配(能装配出固定的外形及高度等)。
从菲克雄和广大电子厂商打交道的情况来看还有很多工装夹具是用在测试时的一个信号转接和电气老化工位。
实际在电子生产制造厂中的用途是非常广，因为是非标定制的在，所以只有想不到而没有做不到的。
焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠加紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺设备。
在现代焊件生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。
杠杆零件的机械加工工艺及工装夹具设计开题报告
[3] 刘慎玖. 机械制造工艺案例教程. 北京：化学工业出版社，2007
[4] 赵家齐. 机械制造工艺学课程设计指导书（第2版）. 北京：机械工业出版社，1998
[5] 曾志新. 机械制造技术基础（第2版）. 武汉：武汉理工大学出版社，2001
第15周：整理资料，准备毕业设计答辩。
指导
教师
意见
指导教师签字___________
年月日
院系
毕业
设计
领导
小组
审核
意见
难度
综合训
练程度
是否隶属科研项目
教学院长（公章）___________
年月日
备注：1、题目类型分为：理论研究、应用研究、设计开发和其它。
2、题目难度分为：A、B、C、D四个等级。
3、综合训练程度分为：A、B、C三个等级。
[6] 李名望. 机床夹具设计实例教程. 北京：化学工业出版社，2009
[7] 王光斗，王春福. 机床夹具设计手册（第三版）. 上海：上海科学技术出版社，2000
[8] 李昌年. 机床夹具设计与制造. 北京：机械工业出版社，2007
[9] 贵州工学院机械制造工艺教研室. 机床夹具结构图册（上下册）. 贵阳:贵州人民出版社,1983
国内外研究现状：
制造业是国民经济各部门科学技术进步的基础，而机械加工工艺直接制约着机器制造业的发展。机械加工工艺是一门有着悠久历史的学科。今天，机械加工在一般的加工方法上已经拥有完善而成熟的体系，加工设备也日益臻于完善。企业较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米，纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法；在自动化程度上也有很大程度上的发展，企业普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统，实现了柔性自动化、知识智能化、集成化；在设计方法上，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术(CAD／CAM)，大型企业开始无图纸的设计和生产。
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工装夹具机械加工关键问题分析
工装夹具在机械加工中起着非常重要的作用，它能够保证工件在加工过程中的稳定性，提高加工精度和效率。
工装夹具的设计和使用也面临着一些关键问题，这些问题直接影响
着机械加工质量和成本。
本文将针对工装夹具在机械加工中的关键问题进行分析，并提出
解决方案。
一、工装夹具设计不合理
工装夹具的设计对于机械加工至关重要，设计不合理会导致加工精度低、效率低、甚
至出现安全隐患。
设计不合理的主要表现有：未考虑工件的稳固性和定位精度，夹具结构
复杂难以加工制造，夹具重量大影响机床加工速度等。
针对这些问题，首先应该设计夹具结构，保证夹具夹紧工件的提高夹具的定位精度，
保证工件的稳定性。
夹具结构要简单易制造，避免过于复杂的设计，减少加工成本和周期。
减轻夹具的重量，提高机床的加工速度，提高加工效率。
二、夹具变形问题
在机械加工中，夹具变形是一个非常常见的问题。
夹具变形会导致工件在加工过程中
位置偏移，从而影响加工精度。
夹具变形的原因主要有两个方面：一是夹具材料强度不够，承受不了加工力；二是夹具结构设计不合理，刚度不够，容易发生变形。
针对夹具变形问题，首先要选择高强度的夹具材料，保证夹具可以承受加工力，不易
变形。
合理设计夹具结构，增加夹具刚度，减少变形的发生。
三、夹具使用寿命不长
夹具在机械加工中需要长时间的使用，而一些夹具在使用一段时间后就会出现失效的
情况。
这主要是由于夹具表面磨损严重，导致夹具失去了原有的夹紧力和定位精度。
针对这个问题，夹具的材料需要具有很高的耐磨性，以延长夹具的使用寿命。
夹具在
使用过程中需要进行定期的维护和保养，保持夹具表面的光洁和精度。
四、夹具定位精度不高
在机械加工中，工件的定位精度对加工质量有着至关重要的影响，而夹具的定位精度
不高会导致工件加工出现偏差。
夹具定位精度不高的原因主要有两个方面：一是夹具结构
设计不合理，无法保证工件的精确定位；二是夹具加工精度不高，导致定位孔的偏差。
针对夹具定位精度不高的问题，首先要改进夹具的设计，提高夹具的定位精度，保证
工件的精确定位。
加工夹具时也要保证加工精度，避免加工出现孔位偏差。
五、夹具安全隐患
夹具在机械加工中可能存在一些安全隐患，一旦发生事故，不仅会对工人造成伤害，
还会影响生产的正常进行。
夹具存在的安全隐患主要集中在夹具结构不牢固，操作不规范，夹具材料脆化等方面。
对于夹具存在的安全隐患，首先要对夹具进行定期的检查和维护，保证夹具的结构牢固，材料完好，不会出现脆化的情况。
对工人进行夹具的操作培训，避免操作不规范导致
事故发生。
六、夹具精度不易调整
在机械加工中，由于工件的尺寸和形状各异，夹具需要具有一定的调整性能，以适应
不同工件的加工需求。
一些夹具的精度调整性能不高，导致在实际加工中无法满足要求。
为了解决夹具精度调整性能不高的问题，首先要改进夹具的设计，增加夹具的调整性能，保证夹具可以适应不同工件的加工需求。
也可以通过引入自动化技术，提高夹具的调
整效率和精度。
工装夹具在机械加工中的关键问题主要集中在设计不合理、变形、使用寿命、定位精
度不高、安全隐患和精度不易调整等方面。
针对这些问题，可以通过改进夹具的设计、优
化材料选择、加强维护管理、提高加工精度和加强操作规范等措施来解决。
希望本文的分
析能够帮助广大机械加工企业和从业人员更加重视工装夹具的设计和使用，进一步提高机
械加工质量和效率。