一、机床夹具设计要求
1．保证工件加工的各项技术要求
要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。
2．具有较高的生产效率和较低的制造成本
为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。
3．尽量选用标准化零部件
尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。
4．夹具操作方便安全、省力
为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。
5．夹具应具有良好的结构工艺性
所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。
二、机床夹具设计的内容及步骤
1．明确设计要求，收集和研究有关资料
在接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用、结构特点和技术要求；其次，要认真研究加工件的
工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。
2．确定夹具的结构方案
1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。
2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。
3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。
4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。
5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。
在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。
3．绘制夹具的装配草图和装配图
夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般均应按1：1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。总图上的主视图，应尽量选取与操作者正对的位置。
绘制夹具装配图可按如下顺序进行：用双点划线画出工件的外形轮廓和定位面、加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其他元件或机构；最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具。在夹具装配图中，被加工件视为透明体。
4．确定并标注有关尺寸、配合及技术要求
1）夹具总装配图上应标注的尺寸
① 工件与定位元件间的联系尺寸，例如，工件基准孔与夹具定位销的配合尺寸。
② 夹具与刀具的联系尺寸，例如，对刀块与定位元件之间的位置尺寸及公差，钻套。锤套与定位元件之间的位置尺寸及公差。
③ 夹具与机床联接部分的尺寸，对于铣床夹具是指定位键与铣床工作台T 型槽的配合尺寸及公差，对于车、磨床夹具指的是夹具联接到机床主轴端的联接尺寸及公差。
④ 夹具内部的联系尺寸及关键件配合尺寸，例如，定位元件间的位置尺寸，定位元件与夹具体的配合尺寸等。
⑤ 夹具外形轮廓尺寸。
2）确定夹具技术条件在装配图上需要标出与工序尺寸精度直接有关的下列各有关夹具元件之间的相互位置精度要求。
① 定位元件之间的相互位置要求。
② 定位元件与联接元件（夹具以联接元件与机床相联）或找正基面间的相互位置精度要求。
③ 对刀元件与联接元件（或找正基面）间的相互位置精度要求。
④ 定位元件与导向元件的位置精度要求。
5．绘制夹具零件图
绘制装配图中非标准零件的零件图，其视图应尽可能与装配图上的位置一致。
6．编写夹具设计说明书
§4—1 夹具的对定
一、夹具的对定
概念：使夹具相对于机床、相对于机床上的刀具、相对于机床上刀具的切削成型运动，处于正确的空间位置的过程。
夹具在机床上的对定（对定装置实现）
包括三方面的内容夹具的对刀（对刀块实现）
夹具的转位及其分度位置的确定（设计）
二、夹具与机床的连接
两种连接形式：
1、安装在工作台面上——有工作台的机床
如铣床夹具
1）、用定位键
为了确定夹具与机床工作台的相对位置，在夹具体的底面上应设置定位键。
用沉头螺钉固定在夹具体底面纵向槽的两端，通过定位键与铣床工作台上的T 形槽配合，确定了夹具在机床上的正确位置。两定位键的距离尽可能布置得远些。
定位键可承受铣削产生的扭转力矩，减轻夹具的螺栓的负荷，
夹具体也装有定位键。定位键有矩形和圆形两种，如图12-34所示。常用的是矩形定位键，其结构尺寸已标准化，可参阅“夹具标准”（GB/T2206—91）。
⑴矩形定位键矩形定位键有两种结构型式：A型（图12-34a）和B型（图
12-34b）。A型定位键的宽度，按统一尺寸B制作，其公差为h6或h8，适用于夹具的定向精度要求不高场合，B型定位键的侧面开有沟槽，沟槽的上部与夹具体的键槽配合，其宽度尺寸B按H7/ h6或JS6/h6与键槽相配合，沟槽的下部宽度为B1，与铣床工作台T形槽配合，因为T形槽公差为H8或H7，故B1一般按h8或h6制造，为了提高夹具的定位精度，在制造定位键时，B1应留有磨量0.5mm，以便与工作台T形槽修配。
⑵圆形定位键如图12-34d所示，圆形定位键小型夹具中，这种定位键制造
方便，但容易磨损，定位稳定性不如矩形定位键好，故应用不多。
2）、定向键
与定位键不同的是：定位键安装在夹具体上，专用；定向键安装在机床的T 形槽中。
3）、直接调装
用找正夹具的方法安装（需找正三个方向），需实际工作经验，费时，但精度高（可消除其他中间环节的影响）。
2、安装在机床主轴上（以车床为例）
因为夹具的回转精度主要是由夹具同车床主轴的联接精度来决定的。所以，要求夹具的回转轴线与车床主轴轴线，有尽可能高的同轴度。根据车床夹具径向尺寸大小，其在机床主轴的安装一般有两种方式：
(1)用锥柄联接对于径向尺寸D小于140mm，或D<（2-3）d的小型夹具，一
般通过锥柄安装在车床主轴锥孔中，并用螺栓拉紧。这种联接方式定心精度较高。
(2)用过渡盘联接（CA6140、CW6140等新式车床的连接形式）
对于径向尺寸较大的夹具，一般通过过渡盘与车床主轴轴颈联接。这种联接结构如图所示。夹具体通过定位面按最小间隙为零的间隙配合（H7/h6）或者过渡配合（H7/js6）装配在过渡盘的凸缘上，然后用螺钉紧固。过渡盘与车床主轴的联接形式取决车床主轴的前端结构。图b的联接形式是：过渡盘上与机床主轴相配合的定位内孔按（H7/h6）或（h7/js6）与主轴轴颈相配合，并同时有螺纹
与主轴相联接。为了安全，可在此基础上采用其它措施，把过渡盘和主轴固紧在一起，防止倒车时使过渡盘与主轴的联接松开。
1—过渡盘2—平键3—螺母 4—夹具 5—主轴
如果主轴前端为圆锥体并有凸缘结构，如图c所示，则过渡盘1以锥体定心，用套在主轴上的螺母3锁紧。旋转运动的转矩则由平键2传递给过渡盘。这种结构定心精度高。
（3）用平面短销连接
C620、C630车床用这种连接形式。
（4）平面短锥销连接
利用主轴前端的短锥体及轴肩端面实现的对定连接，而且是利用重复定位实现两者间的稳固连接。
§4—2 夹具的对刀
夹具一般多用于大批量、高效率生产中，而高效率往往伴随
着刀具的高效磨损，特别是在工件粗加工过程当中，换刀、调刀
对刀成为正常生产的主要内容。
1、定义：夹具的对刀：是指夹具的定位系统相对刀具应满足
本工序对刀尺寸的要求。这一工作称为夹具的对刀。
2、对刀方法：
找正调整对刀
专用样板调刀
试件检验对刀
专门对刀装置对刀
3．对刀装置（以铣床夹具为例）
对刀装置（根据情况，自行设计）
1）、组成专用对刀块（可采用标准对刀块，亦可自行设计）
对刀塞尺
2）、对刀元件
对刀元件是用来确定刀具与夹具的相对位置的元件。其由对刀块和塞尺寸组成。如（4-1）中铣床对刀块2。常见标准对刀块有：
方形对刀块图b，调整铣刀两相互垂直凹面。直角对刀块图c调整刀具两相互垂直凸面，侧装对刀块图d，装在夹具侧面，在加工两相互垂直面或铣槽时作对刀用。具体结构尺寸可参阅“夹具标准”（
铣刀不能与对刀块的工作表面直接接触，以免损坏切削刃或造成对刀块过早磨损，而应通过塞尺来校准它们之间的相互位置，即将塞尺放在刀具与对刀
图表示各种对刀块使用情况。图cd是用于铣成形面的特殊对刀块。
下图cd是用于铣成形面的特殊对刀块。
各种对刀块使用举例
对于加工精度要求较高的工件，要检首件，最后确定刀具的位
是否准确置。或者不设置对刀元件采用找正法确定定位元件相对
刀具位置，或采用试切法。
4、对刀塞尺：可自行设计，也可采用标准塞尺（P118 图4-7）
对刀平塞尺（JB/T8032。1——1995）厚度：1、2、3、4、5mm
公差取h8
对刀圆塞尺（JB/T8032。2——1995）：应用于曲面或成型刀具
对刀的场合。d=3～5mm，公差取h8。
对刀用的标准塞尺
5、夹具的对定误差：
△≦1/3T
△=△+△≦1/3T
这是夹具调装精度及对刀精度要求。
6、小结
§4—3 夹具的转位及其对定机构
一、常用转位分度及其对定机构
1、夹具的转位
问题的提出像这样的工件：沿着直线方向等距分布着一些等径的孔或槽，在同一圆周上分布着的等径的孔或槽，要求工件在一次装夹的情况下将所有的孔或槽全部加工完，这时夹具就要带动工件进行数次的移动或转动，完成工件的加工，夹具所具有的这种功能称为夹具的转位。
定义：夹具带动工件所进行的加工位置转换动作称为夹具的转位。
直线移动
分类
回转运动
2、夹具的分度
工件在一次装夹中．每加工完一个表面之后，通过夹具上可动部分连同工件一起转过一定的角度或移动一定距离，以改变加工表面的位置。实现上述分度要求的装置称为分度装置。
分度装置能使工序集中，减少安装次数，从而减轻劳动强度和提高生产率，因而广泛用于钻、铣、车、镗等加工中。
①定义：把对转位的严格控制称为夹具的分度。
②作用：对工件一次装夹实现多工位加工。
夹具的分度是靠专门设置的分度装置来完成的，而对分度运动部件相对夹具体的位置，是靠夹具的分度对定机构来完成的。
分度装置
直线分度: 对直线尺寸进行分度，适用于沿直线分度的孔和槽
回转分度: 对圆周角进行分度，适用于沿圆周分度的孔和槽生产实践中以回转式分度装置应用较多，故本章主要介绍回转式分度装置。
3、回转分度装置的一般结构
组成：转动部分、分度对定机构、抬起与锁紧机构、固定部分、润滑部分1）、转位分度机构：分度装置的运动件，包括分度盘、衬套和转轴（转动部分）等。
材料：45#、 40Cr淬火HRC40—45
20钢渗碳淬火，HRC58—63
2）、分度对定机构
分度对定机构确保是转动部分相对固定部分得到一个正确的定位。如图
4-12所示件2、4，分度对定销5等组成了分度对定销机构。分度盘与分度装置的转动部分相连，对定销与分度装置的固定部分相连。
（1）构成：操纵组件、对定销
（2）作用：对分度盘进行定位
3）、分度盘抬起（大型分度机构）与锁紧机构
分度装置经分度以后，锁紧机构应使夹具的转动部分锁紧在固定部分。其目的是为了增强分度装置工作时的刚性及稳定性,防止加工时受切削力引起振动。如图4-12所示，螺母1就起锁紧作用。
（1）抬起机构：作用：使分度转动灵活，减少摩擦；
（2）锁紧机构：作用：防止切削时产生振动。
4）、固定部分
分度装置中相对不运动的部分。对于专用回转分度夹具则是夹具体，对于通用转台的固定部分，则是转台体。（分度装置的基体，与机床工作台或机床主轴相连。）
材料：一般灰口铸铁
5)、润滑部分减少相对运动部分的磨损，使机构运动灵活。
4、常用分度对定机构
1）、类型：分度对定机构是分度装置的关键部分。按照分度盘与对定销相互位置来分，一般分为
轴向分度：对定销轴线平行于分度盘轴线
两种
径向分度：对定销的运动是沿着分度盘的径向方向。
对于分度盘直径相同时，径向分度作用半径较大，由于间隙引起的分度转角误差较小；轴向分度结构紧凑，但分度误差较大。因此，生产中轴向分度应用较多，分度精度要求要高的场合，常采用径向分度。
分度对定机构的结构形式
（1）钢球对定结构简单，操作方便，但定位不可靠，仅适用于切削力较小而分度精度要求不高的场合；轴向、径向均可应用。
（2）圆柱销对定结构简单，制造容易，无法补偿配合间隙对分度精度的影响。分度孔中一般镶硬的衬套。
圆柱销材料：T7A 淬火 HRC53—58
配合：H7/g6间隙配合。
（3）菱形销对定对圆柱销的改进，能补偿分度盘分度孔德中心距误差，结构工艺性较好，减少了孔销间的配合间隙。
（4）圆锥销对定能消除销与孔间的配合间隙。能自动定心，分度精度较高，α=100，但圆锥面上有污物，将影响配合间隙。需防尘。
（5）双斜面对定能自动消除结合面的间隙，有较高的分度精度。缺点是分度盘制造复杂，槽需经磨削。但结构上应考虑防尘装置。
材料：小尺寸 T7A、T8A 大尺寸 20、20Gr
热处理：淬火 HRC55—60 热处理：渗碳淬火 HRC55—60
分度盘的槽形角 200、300
在条件允许的情况下，可用4—5级的圆柱齿轮代替分度盘。
（6）单斜面对定（斜面产生的分力能使分度盘始终反靠在平面上）分度槽的直边始终与锲的直边保持接触（分度对定基准），且分度的转角误差始终在斜面一侧，多用于分度精度较高的场合。（误差为正负10秒。）
（7）滚柱对定由分度盘、套环、精密滚柱装配而成。相间排列的滚柱组成分度槽。为提高分度盘的刚度，在滚柱与圆盘套环之间从满环氧树脂。对定销端部制成100锥角。
2、对定操纵机构
（1）拉销式控制机构图4—12
向外拉出手柄6，克服弹簧力作用。拔出对定销1，当横销5脱离导套2
夹槽后，手柄转过90°，使横销搁在导套的顶端平面上，转动分度盘进行分度。当分度盘转过一定角度后，将手柄转回90°，当分度盘转到下一分度孔对准对定销时，对定销在弹簧力的作用下，插入分度孔，完成对定动作。
（2）齿条式控制机构
齿轮齿式操纵机构，在其对定销1的侧面铣有齿条，齿轮轴2与齿条齿合。当转动手柄7，对定销1便退出，转动分度盘。当下一分度孔到时，对定销1在弹簧力作用下，插入分度孔，完成对定动作。
（3）杠杆式控制机构
杠杆上开有长槽，压下杠杆，可使对定销拔出，即可按如上所述的方式进行分度。这种结构动作迅速，但工作可靠性不如齿条式好。
（4）偏心式控制机构
（5）脚踏式控制机构
3、抬起与缩紧机构
1）、分度盘抬起机构
（1）弹簧式抬起机构：
（2）偏心式抬起机构：
2）、分度盘锁紧机构
（1）螺母轴向锁紧机构
（2）卡箍轴向锁紧机构
（3）偏心轴轴向锁紧机构
（4）圆锥轴向锁紧机构
（5）径向锁紧机构
为减少回转台与夹具体的端部支撑平面的摩擦与磨损，使分度盘在转位时转动灵活、省力，一般较大规格的回转分度装置均设置抬起锁紧机构。
图为联动锁紧机构。当逆时针转动手柄1时，螺杆2放开卡箍5，分度工作台8松开；同时，固定在螺杆2上的横销3将在齿轮4（活套在螺杆上）的扇形槽内走一段空程（见c-c剖面），再继续转动，就会带动齿轮4转动，而将带有齿条的分度销7拔出。这就实现了先松开分度工作台，后拔销的动作要求。当分度工作台转过某一角度，下一个分度孔到位时，齿条对定销借助弹簧力插入分度孔内，同时也迫使齿轮4顺时针转动，使扇形槽的右边侧面紧靠横销，待对定销全部插入后再顺时针转动手柄1，螺杆继续转动。这时横销走空行程，就会通过卡箍5和锥套10将回转轴9下拉，从而使工作台8锁紧。为了保证螺杆2在规定的转角内对工作台锁紧的需要，可以调整顶杆6的轴向位置，以确保卡箍5的位置及锁紧位移量。用上述单手柄操纵不但能缩短辅助时间，提
高生产率，减轻劳动强度，而且也不会出现动作顺序失误现象。
二、精密分度原理
当采用两个圆锥销A1、A2同时来对定时（其效果相当于在两个圆锥销的中间点有一个A′圆锥销在起对定作用）此时的分度运动不是按1、2、3、4、、、、等单个分度孔对定，而是按1-2、2-3、3-4等相邻两分度孔同时对定。整个分度的动作就转化为由A′圆锥销每次按1-2、2-3、3-4等的中点位置来对定，也就按1′、2′、3′、、、、等位置来对定。于是分度盘每次转过的实际角度便相应为
分度盘每次分度的转角误差为由此可见，分度盘在相同精度的条件下，由于采用了两个圆锥销同时对定，所产生的分度转角误差是分度盘上相邻分度孔位置误差的平均值，从而使分度误差因均分而减小。
而得到比分度盘精度还要高的对定结果。这一原理称误差均化原理。
三．分度误差的分析计算
1．分度误差的概念分度机构实际位置与理想位置的差值。
2．分度精度的等级
（1）超精密级分度误差≦0.1″~0.5″
（2）精密级分度误差≦1″~10″
（3）普通级分度误差≦1‵~10‵
3．影响分度精度的因素
分度盘本身的误差、分度盘相对于回转轴线的径向圆跳动所造成的附加误差、对定误差和有关元件的误差等。
4．分度误差的计算
（1）单个分度误差
单个分度误差是指两个分度的实际数值与理论数值之间的代数差。
式中：Δa—分度角度误差(〞)；
△一分度线值误差(um)；
d——分图盘计算直径(mm)
公式推导：由弧长公式
（2）总分度误差
在规定的区间内，正分度位置偏差与负分度位置偏差的最大绝对值之和。
三、精密分度机构
在精密分度机构中，最常用的机械式精密分度装置一般分为两种：钢球盘分度装置和端齿盘分度装置。它们利用的原理就是误差均化原理。多点对定可使对定误差均化，利用误差均化原理，可以大幅度提高分度精度，这就是机械式精密分度工作台所采用的原理。
1、钢球分度盘回转工作台
利用钢球撞入上下盘形成分度槽（热装）。
工作过程：P126图4—20
抬起、锁紧。
2、端齿盘精密分度工作台
1．结构：
2．组成：
（1）固定部分：底座11、下齿盘8
（2）转动部分：移动轴1、轴承内座圈9、转盘10
（3）分度对定机构：定位器6、定位销7
（4）抬起与锁紧机构：手柄4、扇形齿轮3、齿轮螺母2、移动轴1、轴承内座圈9、转盘10
3．工作原理．
（1）抬起：手柄4（顺时针）扇形齿轮3 齿轮螺母2 移动轴1 （）轴承内座圈9 转盘10（）
（2）拔销：定位器6 定位销7
（3）转位：转盘10
（4）锁紧：手柄4（逆时针）扇形齿轮3 齿轮螺母2 移动轴1 轴承内座圈9 转盘10
4．端齿盘分度的误差平均效应
在分度盘精度相同的条件下，齿盘实际分度误差为单个分度误差的平均值，即
式中∆α——单个分度误差(〝)
z——端齿盘齿数。
5．端齿盘分度的特点
(1)分度精度高。
(2)分度范围大。
(3)刚度好。
(4)研合性好。
(5)端齿盘的加工工艺较复杂，制造成本较高。端齿盘对防尘和锁紧也有较高的要求。
四、小结
一、对夹紧装置的基本要求
1、夹紧不允许破坏原有的定位；
2、夹紧要可靠，保证工件稳固不动；
3、操作要方便、安全、省力；
4、夹紧结构要尽量简单、制造和维修方便。
二、夹紧力设计中的几个应注意的问题
1、夹紧力的三要素：夹紧力的大小、方向和作用点。
2、几个注意的问题：
1）夹紧力的方向应指向主要定位基准面；
图4-11分析
2）夹紧力的方向应施加在工件刚性较大的方向上；
图4-12分析
3）夹紧力的方向应尽量与切削力、重力方向一致；
4）夹紧力的作用点应尽量对准工件的支撑面；
图4-13分析
5）夹紧力的作用点应选择在工件刚性较好的位置上；
图4-14分析
6）夹紧力的作用点应尽量靠近加工部位，以减少振动。
图4-16分析
三、工件的一般安装方法（P68）
1、直接找正安装
这是一般小批量生产和单件生产中经常采用的方法。
2、划线找正安装法
是首先在划线平台上对零件进行划线，再利用这些线作为工件安装的位置依据，来找正工件。
划线法一般适合于外形轮廓比较复杂的工件。
3、采用夹具来安装工件
这种方法一般应用于大批量生产中，可以保证整批工件的定位质量，也有利于提高装夹效率。
四、常用夹紧机构
图4-19分析
课堂小结：
1、夹紧不破坏原有的定位；夹紧可靠；操作方便；夹紧结构要简单，是对夹紧装置所提出的四条基本要求。
2、夹紧力的大小、方向和作用点是夹紧力的三要素。
3、在设计夹具时，需要对夹紧力的大小、方向和作用点引起足够的重视。
4、在大批量生产中，经常采用高效率的夹具来安装工件。
作业与思考
1、设计夹具时，对夹紧装置有哪些基本要求？
2、夹紧力的三要素是什么？
3、设计夹紧力时，应该注意些什么问题？
夹具在机床上安装完毕，在进行加工之前，尚需进行夹具的对刀，使刀具相对夹具定位元件处于正确位置。对刀的方法通常有三种：试切法对刀，调整法对刀，用样件或对刀装置对刀。不管采用哪种对刀方法，都涉及到对刀基准和对刀尺寸。通常是以与工年定位基准重合的定位元件上的定位面作为对刀基准，以减少基准变换带来的误差。铣床夹具的对刀尺寸是从对刀基准到刀具切削表面之间的位置尺寸，和对刀块位置尺寸差一个塞尺厚度。影响对刀块位置尺寸的因素主要有对刀需要保证的工件上的加工尺寸、定位基准在加工尺寸方向的最小位移量i min及塞尺的厚度S，本文以常见的定位方式――孔定位、圆柱面定位为例，进行铣床夹具对刀块位置尺寸的分析计算。
1 计算实例
例1：如图1在工件上加工8±0.06mm的键槽，保证对称度0.2mm和位置尺寸30-00.2mm，图2所示为定位对刀图，工件内孔为?J20H70+0.021mm，心轴为?J20h6-0.020-0.007mm,为固定单边接触，选用直角对刀块，塞尺厚度S＝1mm，确定对刀块位置尺寸的计算如下：
图1
图2
用h±δh/2表示对刀块的位置尺寸，其对应工件上的尺寸即对刀直接保证的尺寸用H±δH/2表示，此处H为对刀直接保证的尺寸的平均值。根据H±δH/2求出h±δh/2的关键是要把刀具对到尺寸H±δH/2的公差带的范围内，通常取δh＝（1／5～1／3）δH。
标出对刀块位置尺寸如图2中h1±δh1/2和h2±δh2/2，根据工件上的尺寸求得：
H2±δH2/2=(30-0.1)±0.1=29.9±0.1mm
H1±δH1/2需通过解尺寸链求得，如图3所示。H1±δH1/2=4±0.07mm
取δh1＝δH1／4=0.14÷4＝0.035mm
δh2＝δH2／4=0.2÷4＝0.05mm
故h1±δh1/2=4+1±0.035／2=5±0.0175mm,(i1min=0)
h2±δh2/2=(H2-S-i2min)±0.05/2
=29.9-1-0.007／2±0.025
贰?=28.897±0.025mm
另外还可用图2中的h′2±δh′2/2来表示对刀块垂直方向的位置，此时以工件内孔上母线A作为定位基准加工槽，对刀块表面的位置尺寸h′2±δh′2/2从定位基准A的支承点a(心轴上母线)标注起。h′2按图1中工件工序尺寸平均值减去塞尺厚度S计算。即：
δh′2需通过解尺寸链求得δH′2后求得，(见图4)。
δH′2=0.2-0.021/2=0.1995
取δh′2=δH′2／4=0.1995÷4??0.0499
故h′2±δh′2′2/2=18.895±0.02495mm
例2：图5为工件工序图，图6为定位对刀图，对刀块工作表面的位置尺寸由V形块的标准心棒中心注起，此时i min=0,故对刀块顶面的位置尺寸h按工序尺寸平均值(H-TH/2)及塞尺厚度S决定：
图3
图4
h=H-T H/2-S
取δh=δH／4=T H／4
因此h±δh/2=H-T H/2-S±T H／8
图5
图6
2 计算对刀块位置尺寸的一般公式
由上面两个例子的分析计算，可归纳出计算对刀块位置尺寸h±δh/2的一般公式为：
h±δh/2=H±S±i min±δh/2
式中：H―定位基准至加工表面的距离的平均值；
S―塞尺厚度；
i min―定位基准在加工尺寸方面的最小位移量。当i min使加工尺寸增大时，i min前取“-”号；
当imin使加工尺寸缩小时，imin前取“+”号。
δh―对刀块位置尺寸h的公差，通常取δh＝（1／5～1／3）δH，其中δH为尺寸H的公差。
3 确定铣床夹具对刀块位置尺寸的步骤
(1)确定对刀基准，标出对刀块的位置尺寸h±δh v/2。
(2)找出与尺寸h±δh/2对应的对刀直接保证的工件上的尺寸H±δH/2，此尺寸在有的情况下为已知，有的情况下需要解尺寸链求得。
(3)由h±δh/2=H±S±imin±δh/2及δh＝（1／5～1／3）δH根据H±δH/2求出h±δh/2，从而保证把刀具对到尺寸H±δH/2公差带的范围内。
4 精度校验
采用标准塞尺和对刀块对刀，必须保证对刀误差ΔDA、夹具位置误差ΔW满足不等式ΔDA+ΔW≤δ/3
或ΔAZ+ΔDA+ΔW≤2δ／3
才能最终保证加工精度。
其中：ΔAZ――工件安装误差(包括定位误差ΔDW、夹紧误差ΔJ；
δ――工件加工尺寸的公差。
2 ）对刀装置
用于确定刀具与夹具的相对位置。一般有对刀块和塞尺。
图 9-80 所示为常见几种铣刀的对刀装置，图 a 是高度对刀装置，用于对准铣刀的高度， 3 是标准圆形对刀块（ GB/T2240-91 ）；图 b 中 3 是直角对刀块（ GB/T2242- 91 ），用于对准铣刀的高度和水平方向位置；图 c 、d 是成形刀具对刀装置；图 e 组合刀具对刀装置， 3 是方形对刀块
（ GB/T2241-91 ），用于组合铣刀的垂直和水平方向对刀。
图 9-80 对刀装置
1 —刀具
2 —塞尺
3 —对刀块
对刀时，铣刀不能与对刀块工作表面直接接触，以免损坏切削刃或造成对刀块过早磨损，应通过塞尺来校准它们之间的相对位置，即将塞尺放在刀具与对刀块的工作表面之间，凭抽动塞尺的松紧感觉来判断铣刀的位置。图 9-81 所示是常用的两种标准塞尺结构，图 a 是对刀平塞尺（ GB/T2244-91 ），
，公差为；图 b 是对刀圆柱塞尺（ GB/T2245- 91 ），
，公差为。设计夹具时，夹具总图上应标注塞尺的尺寸和公差。
图 9-81 对刀塞尺
（ 3 ）夹具的总体结构
1 ）定位方案确定，应注意定位的稳定性。为此，尽量选加工过的平面为定位基面，定位元件要用支承板，且距离尽量远一些，以提高定位稳定性；用毛坯面定位时，定位元件要用球头支承钉，可采用自位支承或辅助支承提高定位稳定性，以避免加工时产生振动。
图 9-82 铣床夹具夹具体的外形尺寸
2 ）夹紧机构刚性要好，有足够的夹紧力，力的作用点要尽量靠近加工表面，并夹紧在工件刚性较好的部位，以保证夹紧可靠、夹紧变形小。对于手动夹具，夹紧机构应具有良好的自锁性能。
3 ）夹具的重心要尽可能低，夹具体与机床工作台的接触面积要大。因此夹具体的高度与宽度比一般为，如图 9-82 所示。
4 ）切屑流出及清理方便。大型夹具应考虑排屑口、出屑槽；对不易清除切屑的部位和空间应加防护罩。加工时采用切削液时，夹具体设计要考虑切削液的流向和回收。
机械制造夹具设计 夹具设计在机械制造过程中起着至关重要的作用。它是用于固定、 夹紧和引导工件的装置，以确保工件加工的精度和稳定性。本文将介 绍机械制造夹具的设计原则和步骤，以及一些常见的夹具类型和应用。 一、夹具设计原则 夹具设计的过程需要遵循以下原则： 1.适用性：夹具应根据具体的工件设计，满足工艺要求和工件特点，确保工件的固定、夹紧和引导。 2.稳定性：夹具应具有足够的刚性和稳定性，在工件加工过程中不 产生松动和振动。 3.精度：夹具的加工精度和重复定位精度要满足工艺要求，确保加 工质量和尺寸精度。 4.安全性：夹具应考虑工人操作的方便和安全，防止夹具使用中的 事故和伤害。 5.经济性：夹具的设计要尽量降低成本，提高生产效率和经济效益。 二、夹具设计步骤 夹具设计主要包括以下步骤： 1.确定夹具类型：根据工件的特点和加工要求，选择适合的夹具类型，如平面夹具、夹头式夹具、夹盘式夹具等。
2.分析工件形状和加工工艺：了解工件的形状、材料和加工工艺， 确定夹具的固定和夹紧方式。 3.绘制夹具总图：根据工件尺寸和工艺要求，绘制夹具总图，包括 夹具的主体结构和定位装置。 4.设计夹具部件：根据夹具总图，设计夹具的各个部件，如夹具床体、夹紧装置和引导装置等。 5.选择材料和制造工艺：根据夹具的设计要求和使用环境，选择合 适的材料和制造工艺，确保夹具质量和耐用性。 6.制作和装配：根据设计图纸，制造夹具的各个部件，并进行装配 和调试，确保夹具的功能和性能符合要求。 三、常见的夹具类型和应用 1.平面夹具：适用于平面工件的固定和加工，如面铣床、平面磨床等。 2.夹头式夹具：适用于圆柱形工件的固定和加工，如车床、铣床等。 3.夹盘式夹具：适用于圆形和回转工件的固定和加工，如镗床、切 割机床等。 4.弹性夹具：适用于形状复杂的工件固定和加工，如弹性卡盘、弹 簧夹具等。
与液压夹具设计相关的10个步骤、5项建议 完整的设计一个动力工装夹紧系统，一般需要经过以下十个步骤。而至于单/双作用缸的选择等液压夹紧产品选用问题，下面也有五个建议给大家。（来源夹具侠） 一、怎样设计一个动力工装夹具系统？ 第1步 首先确定所执行操作的特性每一周期需加工的工件数量，以及是否要在每个工件的多个面上进行加工。并且还需要确定工件装卸和夹紧所允许的时间。 参考机床手册确定机床台面、底座、夹盘或其他面上可用到的工作空间。根据加工流程请保证该空间能容纳所需加工数量的工件。在系统设计的初始阶段，应采取适当措施和必要装置保障工人和设备的安全。 第2步 按照加工工序确定顺序阀的数量，以及在应用场合中可能用到的任何外部控制元件（如和机床控制的接口)。 第3步 计算加工过程产生的切削力，并指出其作用在工件上的方向。如果改造一套手动夹紧系统，可采用目前使用的扭矩。但更建议计算切削力作为一种防范，这样可以保证夹具有足够的安全系数。 第4步 在夹具中设计固定支撑，以承受大部分切削力，并利用工件基本的定位特征，保证工件的正确定位。 第5步 通常需要计算克服工件重量和摩擦所需的作用力，以及将工件压到固定支撑上以及将工件移动到位所需的作用力。 第6步 确定了机加切削力后，再计算夹紧工件到夹具或机床加工台上所需的作用力。 第7步 确定夹具在什么地方与工件接触或支撑工件，同时不要干涉机床运行。如果夹紧后干涉机加工，当加工顺序中出现这种需要时，则必须使用外部控制设备将夹紧元件移出，这就需要使用电动阀来分别控制这些麻烦的设备。 第8步 根据所需的总的夹紧力和选择的夹紧点，工件的尺寸、强度和形状以及机加工来确定夹具元件的型号和数量。 第9步
夹具设计步骤范文 夹具设计是一门综合性比较强的工程技术，它是物质生产设备和加工 自动化的重要组成部分。夹具设计步骤十分复杂，需要考虑多个因素，如 工件的形状、尺寸、材质，加工方式，使用环境等等。下面将详细介绍夹 具设计的步骤。 第一步：明确设计目标和限制条件 在开始夹具设计之前，需要明确设计的目标和限制条件。设计目标可 以是提高生产效率、降低成本、改善工作环境等，而限制条件包括工件的 尺寸、材质、形状，加工方式，工艺流程等。 第二步：收集和分析工艺信息 在进行夹具设计之前，需要收集和分析与工艺相关的信息。这些信息 可以来自工艺工程、制造工程和质量工程等。通过分析这些信息，可以了 解加工过程中夹具所起的作用和工件的具体要求，有助于夹具设计的决策。 第三步：定义工艺方案 根据工艺信息的分析结果，可以定义出适合的工艺方案。工艺方案可 以包括夹具的类型、结构、布局和位置等。需要根据工件的形状、尺寸和 要求确定夹具的结构特点和机构形式。 第四步：进行夹具定型设计 在夹具定型设计中，首先进行夹具的分段设计。根据工艺方案，将夹 具划分为若干个模块，并确定每个模块的功能和位置。然后进行夹具的刚 度计算和刚度校核，以保证其稳定性和刚性。 第五步：进行夹具的选择和优化
在进行夹具选型和优化时，需要根据工件的特点和加工方式，选择适 合的夹具类型和结构。同时可以优化夹具的设计，减少夹具的重量和材料 消耗，提高夹具的使用寿命和可靠性。 第六步：进行夹具的详细设计和制造 在夹具的详细设计和制造过程中，需要进行夹具的零部件设计和装配 设计。可以使用计算机辅助设计（CAD）软件进行夹具的三维建模和装配。然后根据夹具的设计图纸进行夹具的制造和装配。 第七步：进行夹具的试用和调试 在夹具的试用和调试阶段，需要进行夹具的功能验证和性能测试。可 以通过对夹具的各个部位和功能进行测试，评估其工作的稳定性和可靠性。同时还需要对夹具进行优化和改进，以满足加工要求。 第八步：进行夹具的验收和使用 在夹具的验收和使用阶段，需要对夹具进行全面的检查和测试，确保 其符合设计要求和技术规范。只有经过验收并合格，夹具才能正式投入使用。 最后，夹具设计是一个迭代的过程，经过不断的优化和改进，可以逐 步完善夹具的设计方案和性能。通过良好的夹具设计和制造，可以提高工 件的质量和生产效率，降低生产成本，提高企业的竞争力和市场份额。
一、机床夹具设计要求 1．保证工件加工的各项技术要求 要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。 2．具有较高的生产效率和较低的制造成本 为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。 3．尽量选用标准化零部件 尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。 4．夹具操作方便安全、省力 为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。 5．夹具应具有良好的结构工艺性 所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。 二、机床夹具设计的内容及步骤 1．明确设计要求，收集和研究有关资料 在接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用、结构特点和技术要求；其次，要认真研究加工件的
工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。 2．确定夹具的结构方案 1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。 2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。 3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。 4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。 5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。 在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。 3．绘制夹具的装配草图和装配图 夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般均应按1：1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。总图上的主视图，应尽量选取与操作者正对的位置。 绘制夹具装配图可按如下顺序进行：用双点划线画出工件的外形轮廓和定位面、加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其他元件或机构；最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具。在夹具装配图中，被加工件视为透明体。 4．确定并标注有关尺寸、配合及技术要求 1）夹具总装配图上应标注的尺寸 ① 工件与定位元件间的联系尺寸，例如，工件基准孔与夹具定位销的配合尺寸。
专用夹具设计方法 专用夹具是指为了实现特定工件的加工、测试、装配等工序，而根据 工件的特点和工艺要求，特别设计的夹具。专用夹具的设计方法十分重要，它直接影响到夹具的可靠性、稳定性、使用寿命和生产效率等。以下将介 绍几种常用的专用夹具设计方法。 1.工艺分析法： 在设计专用夹具之前，首先要进行工艺分析，分析加工工艺中的主要 环节、关键节点、工艺要求，以及工艺中可能出现的问题和难点等。通过 充分了解工艺流程，可以从工艺的角度确定夹具所承担的功能、形式和结 构等方面的要求。 2.参数分析法： 夹具设计的一个重要环节是参数分析，通过对待加工工件的尺寸、形状、材料性质等参数进行分析，确定夹具所需的夹紧力、工件定位方式、 夹紧装置的形式等。同时还要分析工艺中可能带来的变量，如材料误差、 温度变化等，以此来确定夹具的可靠性和稳定性。 3.结构设计法： 专用夹具的结构设计是实现工艺要求和夹具功能的关键。在设计过程中，需要考虑夹具的结构形式、材料选择、刚度和刚性等问题。对于复杂 工件，可以采用多级夹紧、多点定位等结构形式，以增加夹具对工件的稳 定性和可靠性。 4.可制造性设计法：
夹具的可制造性是指夹具在制造过程中是否能够方便、经济地加工、 装配和调整。在夹具设计之初，应考虑夹具组件的加工工艺、装配顺序和 方式，以及关键部件的制造工艺可行性等因素。合理考虑夹具的可制造性 可以减少制造成本和交货周期。 5.模块化设计法： 对于一些常规或批量生产的工件，可以采用模块化设计的方法。模块 化设计主要包括模块化结构设计和标准化件设计两个方面。通过将夹具设 计为可拆卸的模块，可以方便维护和更换，并且能够减少设计和制造的工 作量。 6.仿生设计法： 仿生设计是指通过模拟生物体结构和运动方式，进行工程设计的一种 方法。在专用夹具设计中，可以通过仿生设计的方法来优化夹具的结构和 功能。例如，可以借鉴生物体的抓握原理，设计具有可调节抓握力和适应 不同形状工件的夹具。 7.系统集成设计法： 专用夹具经常作为一个工件加工流程的一部分进行设计，因此，夹具 设计应与其他设备和系统相集成。系统集成设计法主要考虑夹具与其他设 备的协调配合、工作时序和通信等问题，以实现整体工艺的高效运行。 综上所述，专用夹具设计方法的确定和优化是一个复杂而重要的过程，需要综合考虑工艺、参数、结构、可制造性、模块化程度、仿生和系统集 成等多个方面因素。合理运用这些设计方法，可以提高夹具的可靠性、稳 定性和生产效率，满足工艺要求，降低生产成本。
专用夹具设计步骤 专用夹具是用于固定或夹紧特定工件的设备，它在制造业中起着非常 重要的作用。为了设计出有效和可靠的专用夹具，需要经过一系列的步骤。以下是专用夹具设计的典型步骤。 第一步：了解工件和工序要求 在开始专用夹具设计之前，需要充分了解要加工的工件和相关的工序 要求。这包括工件的尺寸、形状、装配要求等。同时，还需要了解工件的 材料特性，例如硬度、磨损性等，以便选择适当的夹具材料和设计夹具的 夹紧力。此外，还需了解工艺过程中的姿态要求，以便考虑夹具的调整和 定位功能。 第二步：确定夹紧方式和夹紧点 根据工件的特点和工艺要求，选择适当的夹紧方式和夹紧点。夹紧方 式可以选择固定夹紧、弹性夹紧、液压夹紧等。夹紧点的选择要考虑到工 件的结构特点和关键尺寸，以确保夹具能够稳定固定工件并保持其准确位置。 第三步：绘制草图和制定设计概念 绘制夹具的初步草图是设计过程中的重要步骤。在草图中，需要考虑 夹具的整体结构、夹紧装置和调整装置的布置、夹具材料和加工工艺等因素。通过多个设计概念的比较和评估，选择最合适的设计方案。 第四步：进行3D模型设计
在确定了最终的设计方案后，开始进行3D模型设计。通过使用CAD 软件，可以对夹具的具体细节进行设计和优化。在设计过程中，需要考虑夹具的刚度、强度、重量以及易于操作和维修等因素。 第五步：结构分析和优化 完成3D模型设计后，进行结构分析并进行必要的优化。使用有限元分析等方法，对夹具的各个部件进行应力分析，确保其在工作过程中的可靠性和安全性。如果有必要，进行结构的重构和优化，以便在满足要求的情况下减少夹具的重量和成本。 第六步：制造和组装 完成夹具的设计后，开始进行制造和组装。根据设计图纸和规范，选择合适的加工工艺和材料，制造夹具的各个部件。然后，进行夹具的组装和调试，确保各个部件的配合精度和夹具的正确性。 第七步：测试和调整 完成夹具的制造和组装后，进行测试和调整。通过对工件进行加工试验，验证夹具的性能和精度。如果需要，对夹具进行必要的调整和改进，以满足工件加工的要求。 第八步：技术文件和使用指导的编制 完成夹具的测试和调整后，编制夹具的技术文件和使用指导。技术文件包括夹具的设计图纸、参数表和装配工艺。使用指导包括夹具的结构、使用方法、维护和保养等内容，以便操作人员正确地使用和维护夹具。
夹具设计方案 概述： 夹具是一种工具，用于固定、支撑或夹紧工件，以便在制造、加工 或组装过程中进行精确操作。本文将介绍夹具设计方案的要点和步骤，以及如何根据特定工件和作业需求来选择和设计适用的夹具。 一、需求分析 在进行夹具设计方案之前，首先需要对具体的工件和作业需求进行 全面的分析。这包括确定工件的形状、尺寸、材料以及加工过程的要 求等。 二、夹具类型选择 根据工件的特性和作业需求，选择合适的夹具类型是设计方案的重 要一步。以下是常见的夹具类型： 1. 手动夹具：适用于简单加工和组装，操作便捷，成本相对较低， 但精度相对较低。 2. 浮动夹具：具有更高的精度和稳定性，适用于对工件位置要求更 高的加工过程。 3. 液压夹具：通过液压系统提供稳定的夹紧力，适用于大型和重型 工件加工。 4. 自动夹具：配有自动化控制系统，能够自动调整夹紧力和工件位置，适用于高精度和大批量生产。
三、夹具设计步骤 根据具体的工件和作业需求，以下是一个一般的夹具设计步骤： 1. 确定夹具定位方式：根据工件的形状和尺寸，确定夹具的定位方式，包括点定位、面定位和边定位等。 2. 设计夹具夹具装夹方式：根据工件的特点和作业需求，选择合适 的夹具装夹方式，如机械夹紧、气动夹紧或液压夹紧等。 3. 确定夹具材料和结构：根据工件的材料和加工过程的要求，选择 合适的夹具材料，如钢材、铝合金或塑料等。同时，设计夹具的结构，确保夹具的强度和刚度。 4. 添加辅助装置：根据特定的工艺要求，设计和添加辅助装置，如 刀具接触检测装置、夹紧力监测装置或自动化控制装置等。 5. 进行夹具装配和调试：根据设计图纸，进行夹具的装配和调试， 确保夹具的正常工作和稳定性。 6. 进行夹具试用和验证：在实际的生产环境中进行夹具的试用和验证，对夹具的性能和稳定性进行评估和优化。 四、夹具设计注意事项 夹具设计过程中，需要注意以下事项以确保设计的可靠性和效率： 1. 可拆卸性：夹具的设计应具备可拆卸性，方便夹具的维护和更换。 2. 安全性：夹具设计应具有安全性，确保操作人员在使用夹具时的 安全。
机床夹具设计教程
机床夹具设计教程－各类机床夹具设计要点6.9各类机床夹具设计要点 车床夹具 车床夹具主要要用于加工零件的内外圆柱面、圆锥面、回转成型面、螺纹及端平面等。在加工过程中夹具安装在机床主轴上随主轴一起带动工件转动。除常用的顶针、三爪卡盘、四爪卡盘、花盘等一类万能通用夹具外，有时还要设计一些专用夹具。 1. 车床夹具的主要类型 （1）心轴类夹具 在前面我们已经介绍了各类心轴，这里不再缀述。 （2）花盘式车床夹具 图6-54所示为十字槽轮零件精车圆弧f23+00.023mm的工序简图。本工序要求保证四处f23+0.023mm圆弧；对角圆弧位置尺寸18±0.02mm及对称度公差0.02mm；f23+0.023mm 轴线与f5.5h6 轴线的平行度允差f0.01mm。
图6-51 十字槽轮精车工序简图 如图6-51所示，为加工该工序的车床夹具，工件以f5.5h6 外圆柱面与端面B、半精车的f22.5h8 圆弧面（精车第二个圆弧面时则用已经车好的f23+0.023mm 圆弧面）为定位基面，夹具上定位套 1 的内孔表面与端面、定位销2（安装在套 3 中，限位表面尺寸为f22.5-0.01mm，安装在套4中，限位表面尺寸为f23-0.008mm，图中未画出，精车第二个圆弧面时使用）的外圆表面为相应的限位基面。限制工件6个自由度，符合基准重合原则。同时加工三件，利于对尺寸的测量。
图6-52花盘式车床夹具 1、3、4—定位套2—定位销 （3）角铁式车床夹具 角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。在角铁式车床夹具上加工的工件形状较复杂。它常用于壳体、支座、接头等类零件上圆柱面及端面。当被加工工件的主要定位基准是平面，被加工面的轴线对主要定位基准平面保持一定的位置关系(平行或成一定的角度)时，相应地夹具上的平面定位件设置在与车床主轴轴线相
以下为工装夹具设计的一般步骤，一起来看看吧。 1、分析构件设计图纸，确定构件的装配方案。 2、在进行分析的基础上，提出夹具设计任务是。设计任务书一般应包括工件图号、工件简图、夹具功能和用途、工件生产批量、对夹具的精度要求以及对夹具的结构形式提出参考性建议等。 3、设计人员根据任务书的要求，构思夹具的结构方案，并绘制草图，这是设计人员的重要步骤，包括以下几个任务。 ①选择夹具的设计基准。 ②设计各零件的定位方式及夹紧方法。 ③夹具主体设计。 ④完成设计草图。 4、绘制夹具工作总图。绘制总图时应注意以下几点。 ①主视图应尽量选择操作者正面相对的位置。 ②应标注出装配尺寸、配合尺寸、外形尺寸还有安装尺寸。 ③编写技术条件，包括制造、装配要求，调整、检验方法，夹具的使用方法及注意事项。 ⑤审核。由技术主管领导审核批准。 ⑥绘制零件工作图。 ⑦编写设计说明书。说明书一般包括以下几个方面。 a、目录 b、夹具设计任务书 c、产品要求分析 d、夹具设计技术条件
e、夹具设计基准的确定 f、夹具设计方案分析 g、夹具技术经济分析 h、夹具使用说明书 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
机床夹具的设计步骤 1.设计前的准备工作 在开始机床夹具的设计前，需要明确设计的目标和要求。这包括工件 的特点、工艺要求、加工方法等。同时，还需要了解夹具的使用条件、使 用频率、使用环境等。这些信息将有助于确定夹具的设计参数和选择材料。 2.夹具功能需求分析 根据工件的特点和加工要求，确定夹具需要实现的功能。一般来说， 夹具的主要功能包括固定工件、定位工件、支持工件、使工件与刀具之间 保持正确的相对位置等。根据具体的加工需求，可能还需要夹具实现其它 功能，比如进行自动定位、快速换刀等。 3.材料选择 根据夹具的使用条件和功能需求，选择合适的材料。常用的夹具材料 有铝合金、钢、铸铁等。选择材料时需要考虑其强度、刚度、耐磨性、热 稳定性等因素。 4.夹具结构设计 夹具的结构设计包括夹具的总体结构和各部件的布局设计。总体结构 的设计需要考虑夹具的稳定性、刚度和便于加工和调整等因素。各部件的 布局设计需要保证夹具能够满足其功能需求，例如夹具的夹持力是否足够、定位是否准确等。 5.夹具零件设计 根据夹具的结构设计，对夹具的各个零件进行详细设计。夹具的零件 设计需要考虑零件的加工和装配要求，例如选用什么加工工艺，如何保证
零件之间的配合精度等。同时，还需要根据实际使用情况合理设计零件的参数，如选择合适的尺寸、形状和材料等。 6.夹具总装设计 在完成夹具的零件设计后，进行夹具的总装设计。总装设计包括夹具各零件的装配方式、螺栓的选择和安装位置等。需要确保夹具的各个部件能够正确配合，满足夹具的功能需求，并能够方便进行调整和维护。 7.夹具的验证和试制 完成夹具的设计后，需要进行验证和试制。验证的方式可以是模拟实际工件进行装夹测试，检查夹具的各项功能是否满足要求。试制则是将设计的夹具进行实际制造，安装在机床上进行实际加工测试，检验夹具的稳定性、精度和耐用性等。 综上所述，机床夹具的设计步骤包括设计前的准备工作、夹具的功能需求分析、材料选择、夹具结构设计、夹具零件设计、夹具总装设计等。这些步骤需要经过仔细的计划和设计，以确保夹具能够满足加工需求并保证加工质量。
以下为专用夹具的设计方法，一起了解一下吧。 一、专用夹具的设计步骤 （一）.研究原始资料 明确任务书中的设计要求，收集下列资料： 1) 工件图、毛坯图和工艺规程等技术文件。了解该工序的加工技术要求，定位和夹紧方案，毛坯情况，加工时使用的机床、刀具、加工和切削用量等 2) 了解生产批量和对夹具的需用情况，以确定所采用夹具结构的合理性和经济性。 3) 了解机床的主要技术参数、规格、安装夹具的有关连接部分的尺寸等。 4) 了解刀具的主要结构尺寸、制造精度、主要技术条件等。 5) 收集有关夹具零部件标准（国标、部标、企标、厂标），典型夹具结构、夹具设计资料等。 6) 了解本公司制造夹具能力和经验，了解用户有无压缩空气站等。 7) 3D图形的转换。 （二）确定夹具的结构 1 定位要则 1) 选择合理的定位基准 ——定位基准必须与工艺基准重合，并尽量与设计基准重合，以减小定位误差，获得最大加工允差，降低夹具制造精度。当定位基准和工艺基准或设计基准不重合时，需进行必要的加工尺寸及其允差的换算。——应选择工件上最大的平面，最长的圆柱面或圆柱轴线为定位基准，以提高定位精度，并使定位稳定、可靠。 ——在选择定位元件时，要防止出现过定位现象。 ——在工件各加工工序中，力求采用同一基准，以必免因基准更换而降低工件各表面相互位置的准确度。——当铸、锻件以毛坯面作为第一道工序的基准时，应选用比较光整表面作基准面，避开浇冒口
或分型面等凸起不平整的部位。 2) 限制工件的自由度 ——工件在夹具上进行定位时，为保证加工面位置尺寸或位置精度，以及承受切削力和夹紧力等的需要，必须限制住工件的六个自由度。 ——如果工件以已加工过的光滑平面定位，必要时可以用六个以上的点定位，但各定位面上支承点的表面必须在同一平面上，或其中的几个支承点采用辅助支承。 3) 对定位元件的要求 ——工件定位基准与定位元件接触或配合后，能限制住必须由其限制的工件的自由。 ——由其产生的定位误差最小。 ——定位表面应具有较高的尺寸精度、配合精度、表面粗糙度和硬度。 ——定位元件结构应尽量简单，便于装卸工件。 ——具有足够的强度和刚度。 ——不能有产生过定位的可能性。 ——对尺寸大的定位元表面，从结构上采取措施，在不影响定位精度的前提下，尽量减少与定位表面的接触面积。 ——方便清除定位表面的切屑。 4) 定位精度 a 对夹具要作必要的定位误差分析和计算，定位误差必须满足工件的加工精度要求。 b 必须考虑提高夹具在机床上的定位精度： ——提高定位元件的定位表面与机床配合处的位置精度。 ——减小与机床联接处的配合间隙。 ——可采用夹具在机床上安装时找正夹具上设置的校准基面，或当夹具安装在机床上后加工
工装夹具设计实例工装夹具设计步骤和参考导读:就爱阅读网友为您分享以下“工装夹具设计步骤和参考”资讯，希望对 您有所帮助，感谢您对https://www.doczj.com/doc/7c19293311.html,的支持! 一、工装夹具设计制作的基本要求 (1)良好的工艺性 (2)焊接操作的灵活性 (3)工装夹具应具备足够的强度和刚度 (4)夹紧的可靠性 (5)便于焊件的装卸 二、工装夹具设计制作的精度要求 夹具的制造公差，根据夹具元件的功用及装配要求不同可将夹具元件分为四类: (1)第一类是直接与工件接触，并严格确定工件的位置和形状的，主要包括接 头定位件、V形块、定位销等定位元件。 (2)第二类是各种导向件，此类元件虽不与定位工件直接接触，但它确定第一 类元件的位置。 1 (3)第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如夹紧装置各组成零 件之间的配合尺寸公差。 (4)第四类是不影响工件位置，也不与其它元件相配合，如夹具的主体骨架 等。 三、夹具结构工艺性 (1)制造工装夹具的材料 (2)对夹具良好工艺性的基本要求
a、各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。 b、整体夹具结构的组成，应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽量少，减少制造劳动量和降低费用。 c、便于夹具的维护和修理。 (3)结构的可调性 经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便地修磨。还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸，补偿其它元件的误差，提高夹具精度。 (4)合理选择装配基准 a、装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修配。 b、装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。 2 因此，那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能 作为装配基准。 (5)维修工艺性进行夹具设计时，应考虑到维修方便的问题。 四、工装夹具设计制作的基本方法与步骤 (1)设计前的准备，夹具设计的原始资料包括以下内容: a、夹具设计的技术条件; b、夹具设计任务单; c、夹具的标准化和规格化资料，包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。 d、工件图样及技术条件; e、工件的装配工艺规程; (2)设计的步骤
夹具设计流程图
设计部各工序作业内容（职责） 一、整理数模及拆分工程 1.接收客户所提供的数模及其它资料（如2D产品图，层次图， 配件清单等）； 2.确认数模的类型，并将其转为MDT档； 3.将转完的图档依工程数及层次图等相关资料组立； 4.依2D产品图及其它相关资料找出焊点并锈在图档上； 5.根据以上资料拆分工程，并选择出合适的焊枪； 二、设计规划 1.依2D产品图及其它相关资料确认钣件的基准面（S面）及基 准孔（H h孔）； 2.确认治具作业高度，操作方式（是否有旋转台，ROBOT焊点， LIFTER等）并定出BAE面（一般治具作出高度为700—850MM）； 3.确定托架的放置位置，并画出其剖面形状，标示其夹持位置； 4.标示出治具的件名，件号及各钣件的件号、厚度； 三、托架设计 1.设置MDT参数（如比例、视角、标注样式、字体、线型等）； 2.依据治具规划书，在MDT数模中画出治具基准坐标线（一般 以R、L表示，LH为负（—）RH为正（+）即百位线），剖
出托架的放置位置形状； 3.根据剖面的形状选择L座，气缸等（CLAMP一般为30KG， 压持力应尽可能大）； 4.由剖面及规划书进行设计； 四、总成设计 1.将设计完成的托架在世界坐标系内全部组立在一起； 2.绘制出底板的形状大小及治具型式； 3.绘制焊枪图，并放置于总组的每个焊点以便于审图； 五、审图 1.检查各托架与焊点焊枪是否干涉，托架与钣件是否干涉，各 托架与托架间是否干涉，托架的结构是否合理等； 2.写出修改方案回馈给设计者； 六、总成拆图、托架拆图 根据审图OK的图面，设计者进行拆图，拆图分总成拆图和托架拆图； （一）总成拆图 1.总成图一般分为总组图、烧焊图、加工图； 2.总组图上须标示出托架数、百位线、钣件件号、基准销座标、 治具的总长总宽总高尺寸； 3.烧焊图上须标示出各零件的焊接位置及加工要求； 4.加工图上须标示出每个孔的位置、孔径以及加工要求；
夹具设计及三维建模毕业设计 夹具设计及三维建模毕业设计 一、引言 夹具设计及三维建模在工程领域中扮演着至关重要的角色。夹具是用来夹紧或固定工件，以便对其进行加工、检查或装配的装置。而三维建模则是将实际物体以三维形式呈现在计算机软件中的过程。在工程设计领域，这两个领域的重要性不言而喻。在毕业设计阶段，对于夹具设计及三维建模的研究与应用显得尤为重要。 二、夹具设计的基本原理及步骤 1. 夹具设计的基本原理 夹具设计的基本原理是确保工件的稳定性和精确性，在加工过程中避免因工件松动或变形导致的加工质量问题。夹具设计还要考虑到工件的形状、尺寸和加工工艺的特点，确保夹具能够完整地夹住工件，不影响加工表面，同时又方便操作和快速更换。 2. 夹具设计的步骤 夹具设计的步骤包括对工件的分析、夹具结构的设计、夹具零部件的
布置、夹具的加工工艺设计等。通过这些步骤，能够设计出满足加工要求的夹具，并在实际生产中发挥作用。 三、三维建模在夹具设计中的应用 1. 三维建模在夹具设计中的重要性 三维建模为夹具设计提供了直观的模拟环境，通过三维建模软件，可以对夹具的各个部件进行精确的设计和分析。在三维模型中，可以清晰地看到夹具的结构、工件的位置和夹具与工件的配合情况，从而更好地进行设计和改进。 2. 三维建模软件的选择及应用 在实际应用中，常见的三维建模软件包括SolidWorks、Pro/E、UG 等。这些软件都提供了丰富的建模工具和分析功能，能够满足夹具设计的需求。通过这些软件，设计人员可以进行夹具的整体设计和零部件的详细设计，同时还可以进行装配仿真和运动分析，确保夹具的稳定性和可靠性。 四、夹具设计及三维建模在毕业设计中的应用 在毕业设计阶段，对于夹具设计及三维建模的应用非常重要。通过选择一个具体的工件，进行夹具设计及三维建模，能够让学生真实地感受到夹具设计及三维建模的实际应用，同时也能够巩固所学的理论知
机床夹具设计讲稿 目录 1 机床夹具概述 1.1 工件的装夹与机床夹具 1.2 夹具的分类与作用 1.3 机床夹具设计研究的内容 2 工件在夹具中的定位 2.1 工件定位原理 2.2 定位元件的选择与设计 2.3 定位误差的分析与计算 2.4 工件定位方案设计及定位误差计算举例 3 工件在夹具中的夹紧 3.1 夹紧装置的组成及其设计要求 3.2 夹紧力确实定 3.3 夹紧机构设计 3.4 夹紧动力装置设计 3.5 夹紧装置设计实例 4 夹具在机床上的定位、对刀和分度 4.1 夹具在机床上的定位 4.2 夹具在机床上的对刀 4.3 夹具的转位和分度装置 5 各类机床夹具的结构特点 5.1 钻床夹具 5.2 镗床夹具
5.3 铣床夹具 5.4 车床和圆磨床夹具 5.5 齿轮加工机床夹具 6 可调夹具及组合夹具设计 6.1 概述 6.2 通用可调夹具和成组夹具 6.3 组合夹具 7 机床夹具的设计方法及步骤 7.1 机床夹具设计的一般步骤 7.2 机床夹具设计举例 7.3 机床夹具电脑辅助设计简介 7.4 夹具体的设计 7.5 夹具结构的工艺性
7机床夹具的设计方法与步骤 7.1机床夹具设计的一般步骤 本章主要介绍专用夹具的设计方法与步骤，并讨论与此有关的一些问题。 7.1.1专用夹具设计的基本要求 机床专用夹具设计的基本要求可概括为以下几个方面： 1〕保证工件的加工精度；这是家具夹具设计的最基本要求，其关键是正确地确定定位方案、夹紧方案、刀具导向方式及合理制定夹具的技术要求。必要时应进行误差分析与计算。 2〕夹具总体方案应与生产纲领相适应； 3〕操作方便，工作安全，能减轻工人劳动强度； 4〕便于排屑； 5〕有良好的结构工艺性。 7.1.2专用夹具设计的一般步骤 〔1〕研究原始资料，明确设计要求 〔2〕拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图 〔3〕绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求 夹具总图应按国家标准绘制，比例尽量取1：1，这样可使所绘制的夹具图有良好的直观性。对于很大的夹具，可使用1：2和1：5的比例，夹具很小时可使用2：1的比例。夹具总图在清楚表达夹具工作原理和结构的情况下，视图应尽可能少，主视图应取操作者实际工作位置。 绘制夹具总图可参照如下顺序进行：用假想线〔双点划线〕画出工件轮廓〔注意将工件视为透明体，不挡夹具〕，并应画出定位面、夹紧面和加工面；画出定位元件及刀具引导元件；按夹紧状态画出夹紧元件及夹紧机构〔必要时用假想线画出夹紧元件的松开位置〕；绘制夹具体和其它元件，将夹具各部分连成一体；标注必要的尺寸、配合、技术条件；对零件进行编号，填写零件明细表和标题栏。 〔4〕绘制零件图 对夹具总图中的非标准件均应绘制零件图，零件图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致。 7.2机床夹具设计举例 7.2.1 设计实例 下列图所示为一夹具设计过程例如。该夹具用于加工连杆零件的小头孔。零件材料为45钢，毛坯为模锻件，年产量为500件，所用机床为立式钻床Z525。设计的主要过程如下：1〕精度与批量分析。本工序有一定位置精度要求，属于中批生产，使用夹具加工是适
基于CATIA汽车焊装夹具设计流程 烟台大学先进制造技术研究所 张俊华 2012.3 1 Project文档Directory的预备 1.1创建Project Directory 具体位置请向你的System Administrator问询。其目录结构，如图1.1所示： 图1.1 文档目录结构 1.2 文件名命名规则 ◆工件：工位代号—UNIT号—零件序号（与相应图纸图号相比，少项目代号） 例：FW002L-00-00 ——FW002L工位的GA FW002L-01-00 ——FW002L工位的U01 FW002L-01-01——FW002L工位U01的零件01 ◆标准件：名称与标准件号一致。但若文件内容更改，文件名也要作相应修改。 ◆外购件：名称与样本订购编号一致。气缸后面加“_ 实际应用行程” ◆国标件：国标号_型号例：GB93-87_8 代表弹簧垫圈8
2 CATIA设计过程中的工作环境 图2.1 CATIA主要模块 如图2.1所示，设计所涉及的模块包括： 2.1零部件设计 做基本PART的设计，对某个PART一般设计和修改时所在的工作状态。2.2装配件设计 在对PRODUCT操作和修改时所在的工作状态。可以完成装配和新建产品和零部件。 2.3草图绘制器
当新建文件时要先画草图再拉伸，当在PART下画草图时自动进入该状态。按工作台按钮自动退出。 2.4工程图绘制 做二维图时所在的状态。新建DRAWING时自动进入。 2.5线框和曲面设计/创成式外形设计 是在操作PART时的一种状态，可以和零部件设计状态互换，当一些操作在零部件设计状态下不能完成时可以在该状态下完成。如画圆、作曲面的有关操作时。 3设计步骤 3.1 新建PRODUCT文件为工位总成 图3.1 新建产品对话框
汽车自动化焊接夹具设计全过程 一、工艺分析流程 在开始进行夹具设计前需要进行工艺分析条件注入，要求我们完成以下几个工作内容: 1、根据数模、产品图、参考车工艺进行焊接SE分析，编制焊接工艺流程并提出定位 孔并编MLP、MCP； 2、根据设计纲领、数模、产品图、参考车工艺、焊接工艺流程，初步确定夹具数量； 3、根据工艺路线、夹具数量进行工艺平面布置图的设计； 4、初选焊钳图库； 5、工位节拍、安全管理及详细工艺方案； 6、物流要求。 夹具公司根据整车厂提供资料将完成夹具的设计制造，如下图所示 1、装件时间：小件2秒，大件5秒； 2、夹紧、松开时间：每级2秒； 3、夹具举升、旋转时间：各5秒； 4、滑台平移（气动）：根据平移距离按平均0.1米/秒的速度计算；（一般行程0.5米） 5、输送线升降时间：根据升降高度按平均0.1米/秒的速度计算：（一般行程0.5米）
6、 输送线前进、后退时间：根据升降高度按平均8米/分钟的速度计算；（一般升降高 度4米） 焊接时间的参考计算； 1、 点焊：3——5秒每点，根据焊接部位、焊钳大小操作方便性确定。一般中小夹具： 每点4秒，地板大焊钳工位每点5秒，侧围补焊、车身补焊每点3秒。换枪时间5秒。以上包括焊枪移动时间。 2、 弧焊：连续焊10毫米/秒； 3、 凸焊螺母、植钉：5秒/个； 4、 涂胶：连续涂胶20毫米秒，涂胶胶点2秒点。 二、 夹具三维建模 1、 建模准备 首先根据车身三维数模截取零件截面，然后将零件截面图读入到夹具设计单元中。 结合设计基准书、夹具夹持方案、MLP 、MCP 分析单元数量及分布方向，夹具操作高度、控制方式，各单元定位销的类型、定位面的组成、压紧方式分析确定各单元的结构组成部件，选用标准件、国标件的类型及数量。 设置软件参数后，进入标准件库，选择合适的标准件，包括压块、定位块、定位销托、气缸等。 完成标准件选择后，进入到草图平面，绘制非标件，包括GAUAGE 、CLAMP 及自制件等 。 改变气缸的尺寸约束，检查夹具的干涉情况。 2、 三维建模型过程图 技术协议 工艺流程分析 焊件结构分解 MLP MCP 夹持方案 二维转图（MTD ） 建立单元文件 截取车身截面图 根据MCP 绘制定位块、定位销 转入气缸 绘制CLAMP