专用夹具设计步骤.

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。

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。

1、明确设计任务，收集设计资料
2、拟订夹具结构方案，绘制夹具草图
（1）确定工件的定位方案，设计定位装置，并对夹紧力进行估算，以确保夹紧可靠
（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置
（3）确定刀具的引导方式，选择或设计引导元件或对刀元件
（4）确定其他元件或装置的结构形式，如定位键、分度装置等
（5）确定夹具的总体结构及夹具在机床上的安装方式。

对夹具的总体结构最好能拟订出几个不同的方案，画出草图，经过分析比较，选择最佳方案
3、绘制夹具总图
（1）选择操作者工作时正对的位置为主视图
（2）用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面以及加工表面画在各视图相应的位置上，待加工面上的加工余量可用网纹线表示。

在夹具总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面的线条
（3）依次画出定位、夹紧、导向元件或装置的具体结构，再画出夹具体，将各元件或装置连成一个整体
（4）在总图上标注尺寸（包括轮廓尺寸、联系尺寸、重要的配合尺寸等）、公差和技术要求
（5）绘制夹具零件图。

在夹具中的非标准零件都要绘制零件图，并按总图要求确定零件的尺寸、公差及技术条件
三、夹具总图技术要求的制订
1、夹具总图上应标注的尺寸和公差
（1）夹具外形的最大轮廓尺寸
（2）影响定位精度的尺寸
（3）影响对刀精度的尺寸和公差
（4）影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差
（5）影响夹具精度的尺寸和公差
（6）其他装配尺寸及公差
2、夹具总图上公差值的确定
（1）与加工尺寸有直接对应关系的夹具公差δJ （2）其他装配尺寸的配合性质及公差等级
3、夹具总图上应标注
4、的技术要求。

专用夹具设计范文一、引言夹具是用于固定和定位工件，以保证其在加工过程中的精度和稳定性的工具。

专用夹具是根据特定工件的形状、尺寸和工艺要求设计制造的一种夹具。

本文将以设计一个专用夹具为例，讨论夹具设计的关键要点和步骤。

二、夹具设计的关键要点1.工件形状和尺寸：夹具设计的首要任务是根据工件的形状和尺寸确定夹具的结构和布局。

需要考虑工件的外形、内孔、凹凸面等特征，以及工件的尺寸范围和公差要求。

2.夹持方式：根据工件的特点和加工要求，选择合适的夹持方式。

常见的夹持方式包括机械夹持、真空吸附、气压夹紧等。

需要综合考虑夹持力、夹持稳定性、夹持效率等因素。

3.夹具结构和材料：夹具的结构和材料选择直接影响到夹具的刚度、稳定性和寿命。

需要根据工件的加工要求和使用环境选择合适的结构形式和材料，如钢铁、铝合金、塑料等。

4.夹具定位和对心：夹具设计中的另一个重要考虑因素是工件的定位和对心要求。

需要确定工件在夹具中的位置和方向，以保证加工过程中的精度和一致性。

三、夹具设计步骤夹具设计通常包括以下几个步骤：1.工件分析：分析工件的形状、尺寸和加工要求，了解工件的特点和关键要求。

如有必要，可以通过测量和三维建模来获取准确的工件数据。

2.夹具结构设计：根据工件分析的结果，确定夹具的结构形式和布局。

考虑夹持方式、夹持力、夹持稳定性等因素，设计夹具的主要部件，如夹持装置、定位装置等。

3.夹具材料选择：根据夹具的结构和使用要求，选择合适的材料。

考虑刚度、耐磨性、耐腐蚀性等因素，选择适合的材料，如优质钢材、铝合金等。

4.夹具定位和对心设计：确定工件在夹具中的位置和方向。

根据工件的形状和加工要求，设计适当的定位和对心装置，以确保工件在加工过程中的精度和一致性。

5.夹具制造和调试：根据设计图纸制造夹具的主要部件，进行组装和调试。

在调试过程中，需要检验夹具的夹持力、夹持稳定性和定位精度等指标，以确保夹具的性能符合设计要求。

四、结论夹具设计是一项复杂的工程任务，需要综合考虑工件的形状、尺寸和加工要求，选择合适的夹持方式和材料，设计合理的结构和定位装置。

工装夹具课程设计说明书题目：夹具设计学号：姓名：班级：指导老师目录第一章 -------------------------夹具的总体方案设计第二章 ---------------------------夹具设计的步骤第三章---------------------------------夹具零部件的结构选择第四章 ------------------- 夹具精度的分析计算及校核第五章 ---------------------------------结论第六章 --------------------------------参考文献前言随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。

各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。

数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。

特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。

工具是人类文明进步的标志。

自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。

但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。

机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。

在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。

现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。

因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。

第一章夹具的总体方案设计1.1 对工件进行分析轴承盖的作用一是为了固定轴承进行轴向定位，二是起密封保护作用，防止轴承进入尘土等进入轴承造成损坏。

第2节机床夹具设计实例一、钻夹具的设计实例图2-2-20所示为杠杆类零件图样;图2-2-21所示为本零件工序图;1．零件本工序的加工要求分析①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔;②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为80±0. 2mm；平行度为;③φ11孔与φ28H7孔的距离为15±0. 25mm;④φ11孔与端面K距离为14mm;本工序前已加工的表面如下;①φ28H7孔及两端面;②φ10H9两端面;本工序使用机床为Z5125立钻,刀具为通用标准工具;2．确定夹具类型本工序所加工两孔φ10H9和φ11,位于互成90°的两平面内,孔径不大,工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大,因此采用翻转式钻模;3．拟定定位方案和选择定位元件1定位方案;根据工件结构特点,其定位方案如下;①以φ28H7孔及一组合面端面K和φ10H9一端面组合而成为定位面,以φ10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面,限制六个自由度;这一定位方案,由于尺寸885.0mm公差大,定位不可靠,会引起较大的定位误差;如图2-2-22a②以孔φ28H7孔及端面K 定位,以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面,限制工件六个自由度;为增加刚性,在φ10H9的端面增设一辅助支承,如图2-2-22 b 所示;比较上述两种定位方案,初步确定选用图2-2-22b 所示的方案; 2选择定位元件;①选择带台阶面的定位销,作为以φ28H7孔及其端面的定位元件,如图2-2-23所示;定位副配合取6728g H φ;②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件,如图2-2-24a 所示;也可选择如图2-2-24 b 所示移动V 形块;考虑结构简单,现选用图2-2-24a 所示结构;3定位误差计算①加工φ10H9孔时孔距尺寸80±mm 的定位误差计算;由于基准重合,故ΔB ＝0;基准位移误差为定位孔φ38021.00+mm 与定位销φ38007.0002.0--mm 的最大间隙,故ΔY＝＋0. 007＋mm ＝;由此可知此定位方案能满足尺寸80±mm 的定位要求; ②加工φ10H9孔时轴线平行度的定位误差计算; 由于基准重合,故ΔB ＝0;基准位移误差是定位孔φ28H7与定位面K 间的垂直度误差;故ΔY ＝0.此方案能满足平行度0. 3mm 的定位要求;③加工φ11孔时孔距尺寸15±mm;加工φ11孔时与加工φ10H9孔时相同;此方案能满足孔距15± mm 的定位要求; 4．确定夹紧方案参考夹具资料,采用M12螺杆在φ28H7孔上端面夹紧工件; 5．确定引导元件钻套的类型及结构尺寸 ⑴对φH9孔,为适应钻、铰选用快换钻套;主要尺寸由机床夹具零、部件国家标准GB/T2263－80, GB/T2265－80选取;钻孔时钻套内径φ10028.0013.0++mm 、外径φ15012.0001.0++mm ；衬套内径φ15034.0014.0++mm,衬套外径φ22028.0015.0++mm;钻套端面至加工面的距离取8mm;麻花钻选用φ9. 80022.0-mm;2对φ11孔,钻套采用快换钻套;钻孔时钻套内径φ11034.0016.0++mm 、外径φ18012.0001.0++mm,衬套内径φ18034.0016.0++mm,外径φ26028.0015.0++mm ；钻套端面至加工面间的距离取12mm;麻花钻选用φ10. 80027.0-mm;各引导元件至定位元件间的位置尺寸分别为15±mm 和18±0. 05mm,各钻套轴线对基面的直线度允差为;6．夹具精度分析与计算由图2-2-22可知,所设计夹具需保证的加工要求有：尺寸15±mm ；尺寸80±mm ；尺寸14mm 及φ10H9孔和φ28H7孔轴线间平行度允差等四项;除尺寸14mm,因精度要求较低不必进行验算外,其余三项精度分别验算如下;1尺寸80±mm的精度校核;定位误差ΔD,由前已计算,已知Δ＝;定位元件对底面的垂直度误差ΔA＝;钻套与衬套间的最大配合间隙ΔT1＝0. 033mm;衬套孔的距离公差ΔT2＝;麻花钻与钻套内孔的间隙X2＝;衬套轴线对底面F的垂直度误差ΔT3＝0. 05mm;因而该夹具能保证尺寸80±0. 2mm的加工要求;2尺寸15±0. 25mm的精度校核;ΔD＝0. 041mm,ΔA＝0. 03mm,ΔT1＝0. 033mm;衬套孔与定位元件的距离误差ΔT2＝;麻花钻与钻套内孔的间隙X＝;因而尺寸15±mm能够保证;3φ10H9轴线对φ25H7轴线的平行度的精度校核;ΔD＝0. 03mm,ΔA＝0. 03mm;衬套对底面F的垂直度误差ΔT＝0. 05mm;因而此夹具能保证两孔轴线的平行度要求;7．绘制夹具总图根据已完成的夹具结构草图,进一步修改结构,完善视图后,绘制正式夹具总装图,如图2-2-23所示;8．绘制夹具零件图样从略;9．编写设计说明书 从略;二、铣床夹具设计实例图2-2-25所示为轴套类零件的零件图样;现需设计铣两槽52.00+mm 的铣夹具;1．零件本工序的加工要求分析本工序的加工要求,在实体上铣出两通槽,槽宽为52.00+mm,槽深为2703.0-mm,两槽在圆周方向互成60°±30′角度,表面粗糙度为Ra1. 25μm;本工序之前,外圆φ60021.0002.0++mm 、内孔φ32039.00+mm 及两端面均已加工完毕; 本工序采用φ5mm 标准键槽铣刀在X5l 立式铣床上,一次装夹六件进行加工; 2．确定夹具类型本工序所加工的是两条在圆周互成60°角的纵向槽,因此宜采用直线进给带分度装置的铣夹具;3．拟定定位方案和选择定位元件 1定位方案;①以φ32039.00+mm 内孔作为定位基准,再选孔端面为定位基准,限制工件五个自由度;如图2-2-26a 所示;为定②以φ60021.0002.0++mm 外圆位基准 以长V 形块为定位元件,限制4个自由度;如图2-2-26 b 所示;方案②由于V 形块的特性,所以较易保证槽的对称度要求,但对于实现多件夹紧和分度较困难;方案①的不足之处是由于心轴与孔之间有间隙、不易保证槽的对称度,且有过定位现象;但本工序加工要求井不高,而工件孔和两端面垂直精度又较高,故过定位现象影响不大;经上述分析比较,确定采用方案①;2选择定位元件;根据定位方式,采用带台肩的心轴;心轴安装工件部分的直径为φ32g6009.0025.0--mm,考虑同时安装6个工件,所以这部分长度取112mm,由于分度精度不高,为简化结构,在心轴上做出六方头,其相对两面间的距离尺寸取28g6007.0020.0+-mm,与固定在支座上的卡块槽28H7021.00+mm 相配合；加工完毕一个槽后,松开并取下心轴,转过相邻的一面再嵌入卡块槽内即实现分度;心轴通过两端φ25H6mm 柱部分安装在支座的V 形槽上,并通过M16螺栓钩形压板及锥面压紧,压紧力的方向与心轴轴线成45°角;mm 定位误差分析如下;3定位误差计算;工序尺寸270-5.0由于基准重合ΔB＝0由于定位孔与心轴为任意边接触,则因此定位精度足够;由于加工要求不高,其他精度可不必计算;4．确定夹紧方案根据图2-2-26所示心轴结构,用M30螺母把工件轴向夹紧在心轴上;心轴的具体结构如图2-2-27所示;5．确定对刀装置1根据加工要求,采用GB/T2242－80直角对刀块；塞尺符合GB/T2244－mm;80,基本尺寸及偏差20014-.02计算对刀尺寸H和B如图2-2-28所示,计算时应把尺寸化为双向对称偏差,即6．夹具精度分析和计算本夹具总图上与工件加工精度直接有关的技术要求如下;定位心轴表面尺寸φ32g6;定位件与对刀间的位置尺寸±mm,±mm;定位心轴安装表面尺寸φ25h6;mm;对刀塞尺厚度尺寸20-014.0分度角度60°±10′;定位心轴轴线与夹具安装面、定位键侧平面间的平行度公差为0. lmm;分度装置工作表面对定位表面的对称度公差为0. 07mm;分度装置工作表面对夹具安装面垂直度公差为;对刀装置工作表面对夹具安装面的平行度和垂直度公差为0. 07mm;mm的精度分析;1尺寸270-5.0ΔD＝0. 064mm定位误差前已计算;ΔT＝0. 16mm定位件至对刀块间的尺寸公差;ΔA＝1.0×20mm＝定位心轴轴线与夹具底面平行度公差对工件尺寸的影233响;mm尺寸;故此夹具能保证270-5.02对60°±30′的精度分析;分度装置的转角误差可按下式计算;故此分度装置能满足加工精度要求;7．绘制夹具总图图2-2-27所示为本夹具的总装图样;8．绘制夹具零件图样从略;9．编写设计说明书从略;。

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。

5.6 机床夹具设计步骤与方法本节着重介绍专用机床夹具的设计步骤与方法，并讨论与此有关的一些问题。

5.6.1 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方面：1．保证工件的加工精度这是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在大批量生产时，应尽量采用各种快速、高效结构，如多件夹紧、联动夹紧等，以缩短辅助时间，提高生产率；在中小批量生产中，则要求在满足夹具功能的前题下，尽量使夹具结构简单、容易制造、以降低夹具制造成本。

3．操作方便，使用安全所设计的夹具应能减轻工人劳动强度，如采用气功、液压等机械化夹紧装置，以减轻工人的劳动强度，并可较好地控制夹紧力。

夹具操作位置应符合操作工人的习惯，必要时应有安全保护装置，以确保使用安全。

4．便于排屑切屑积聚在夹具中，会破坏工件正确的定位；切屑带来的大量热量会引起夹具和工件的热变形，影响加工质量；切屑的清扫又会增加辅助时间，降低工作效率；切屑积聚严重时，还会损伤刀具或造成工伤事故。

因此排屑问题在夹具设计时必须给予充分的注意，在设计高效机床夹具时尤为重要。

5．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、维修等。

5.6.2 专用夹具设计的一般步骤专用夹具设计的一般步骤如下：1．研究原始资料，明确设计要求，收集设计资料在接到夹具设计任务书后，首先要仔细地阅读被加工零件的零件图和装配图，清楚地了解零件的作用、结构特点、材料及技术要求。

其次要认真地研究零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求、加工余量、定位基准及所使用的工艺装备。

收集有关资料，如机床的技术参数，夹具部件的国家标准、部颁标准、企业标准和厂定标准，典型夹具结构图册，夹具设计指导资料等。

必要时还应了解同类零件所用过的夹具及其使用情况，作为设计时的参考。

夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。

制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。

夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

第一节专用夹具设计的基本要求一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求：（1）保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。

（2）提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。

（3）工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。

专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。

（4）使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。

在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。

专用夹具还应排屑方便。

必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。

（5）经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。

因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。

第二节专用夹具设计的规范化程序一、夹具设计规范化概述1．夹具设计规范化的意义研究夹具设计规范化程序的主要目的在于：（1）保证设计质量，提高设计效率夹具设计质量主要表现在：1）设计方案与生产纲领的适应性；2）高位设计与定位副设置的相容性；3）夹紧设计技术经济指标的先进性；4）精度控制项目的完备性以及各控制项目公差数值规定的合理性；5）夹具结构设计的工艺性；6）夹具制造成本的经济性。

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。

第二章专用夹具的设计方法2.1 专用夹具的基本要求和设计步骤2.1.1对专用夹具的基本要求1、保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。

2．提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。

3、工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修．专用夹具的制造属于单件生产。

当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。

4、使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。

5、经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。

2.1.2专用夹具设计步骤1. 明确设计任务与收集设计资料2．拟定夹具结构方案与绘制夹具草图1) 确定工件的定位方案，设计定位装置。

2) 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。

3) 确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。

4) 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。

5) 确定和设计其它装置及元件的结构型式，如分度装置、预定位装置及吊装元件等。

6)确定夹具体的结构型式及夹具在机床上的安装方式。

7) 绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。

3．进行必要的分析计算工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。

有动力装置的夹具，需计算夹紧力。

当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案． 4．审查方案与改进设计夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据他们的意见对夹具方案作进一步修改．5．绘制夹具装配总图夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。

绘图比例尽量采用1：1。

主视图按夹具面对操作者的方向绘制。

总图应把夹具的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。

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。

机床夹具设计步骤
一、机床专用夹具的设计步骤
（一）设计前的预备工作
1）明确工件的年生产纲领。

2）熟识工件的零件图和工序图。

3）了解工艺规程中本工序的加工内容、机床、刀具、切削用量、工时定额和同时加工工件数。

（二）总体方案的确定
1）定位方案——依据工序图分析本工序的工序内容和加工精度要求，根据六点定位原理拟定定位方案和选择定位元件。

要拟定几种详细方案进行分析比较，通过分析和计算定位误差，从中确定合理的方案。

2）夹紧方案——确定夹紧力的方向、作用点，选择和确定夹紧元件或夹紧机构，估算夹紧力大小，选择和设计动力源。

夹紧方案也需反复分析比较。

3）夹具的总体形式——一般应依据工件的外形、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。

（三）绘制夹具装配图——总装配图应按比例1:1 绘制，主视图应按操作实际位置布置，三视图要能完整清晰地表示出夹具的工作原理和结构。

机床专用夹具的设计步骤及绘制夹具装配图的一般挨次：
（四）绘制夹具零件图
装配图中的非标准零件均应绘制零件图，视图尽可能与装配图上的位置全都，尺寸及公差、形位公差、协作精度及表面粗糙度等要标注完整。

二、夹具精度的验算
1）工件在夹具中的定位误差和夹紧误差。

2）夹具在机床上的对定误差。

3）加工过程中的其他误差。

夹具设计方法及步骤一、设计前的准备工作1.生产纲领；（中批生产）--手动专用夹具2.零件图及工序图；(工艺卡上的工序简图)3.工序内容；(1)工序的具体内容(2)工序的精度要求(3)已加工的表面二、夹具总体方案的确定1.定位方案根椐定位基准面的形状与尺寸，首先选用标准定位元件，若无合适的，可参照标准定位元件自行设计。

(参考夹具设计手册）2.夹紧方案首先选用典型的夹紧机构，若无合适的，可参照典型的夹紧机构自行设计。

(参考夹具设计手册）3.夹具的型式在满足要求的前提下，选用的标准件越多越好，夹具越简单越好。

例：车床支架三、夹具装配草图的绘制1.绘制工件图：在可能的情况下，应该按1:1的比例绘出工件的三面投影图。

线型用细的双点划线，表示工件的假想位置。

工件应该是“透明”的，不遮挡夹具有关部分。

同时工件图只需绘出外形轮廓，以及与定位、夹紧有关部分，其他细部均可略去。

2.绘制定位元件：在绘制好工件轮廓图后，就可以按预定的定位方案，选用合适的标准定位元件，或是设计特殊定位元件，并合理布置，绘制成图。

3. 绘制导向元件及其他元件：画好定位元件后，便可进行导向元件、对刀元件、分度元件及有关装置的设计及绘图。

钻套与工件间距离：钢h =（0.7∼1.5）d铁h =（0.6∼0.7）d4. 设计夹紧机构：根据确定的夹紧方案，参考有关资料，按照夹紧力的大小，决定夹紧机构的尺寸及具体结构。

5. 绘制夹具体：当夹具的有关元件、机构、装置设计好了之后，最后用夹具体把它们联接起来，形成一个有机的整体。

夹具体有铸造及焊结两大类。

四、绘制夹具的装配图及零件图夹具草图画好后，应该经过审定修改，然后便可绘制正式的装配图，并拆出零件图。

在夹具装配图上，应该标注下列尺寸、偏差及配合。

1.轮廓尺寸，及夹具的长、宽、高尺寸。

2.配合尺寸及配合种类。

夹具上有配合要求的部位，均应标注其公称尺寸及配合种类。

3.联系尺寸及偏差。

夹具上各个定位元件之间，定位元件与导向元件、对刀元件、定向键之间，各导向元件之间等等，一般都有严格的尺寸要求，应该标注出它们的尺寸及偏差。