机械工装夹具设计

工装夹具设计岗位职责
工装夹具设计岗位职责包括但不限于以下几个方面：
1. 根据用户需求和产品要求，设计制造各种工装夹具，包括夹具、夹具成套、治具、指示器等。

2. 绘制各种工装夹具的图纸，包括零部件图、装配图、工艺流程图等。

3. 对工装夹具的使用、安装、维护等进行技术指导，提供售后服务。

4. 对工装夹具进行测试、评估和持续改进，确保其质量和性能达到最佳状态。

5. 与其他部门进行沟通协作，包括生产、质量、销售等部门，以确保工装夹具的需求得到满足。

6. 通过学习新的技术和工艺，不断提高工装夹具设计的能力，同时对团队成员进行培训，提高团队整体素质。

7. 对工装夹具相关项目进行全面管理，包括项目计划编制、进度跟踪、风险评估等，确保项目顺利完成。

8. 维护好设计文件、技术资料等相关文档，建设完善的知识管理体系，为企业的长远发展提供有力的支持。

总的来说，工装夹具设计岗位的职责非常重要，需要设计师具备丰富的技术知识和实践经验，同时还需要有很强的团队协作能力和领导能力，注重细节，不断提升自己和团队的素质，为企业的发展做出贡献。

图3.1 异形杠杆简图图图图 3.2 车床夹具图3.3 盖板简图图 3.4 钻床夹具1 钻模板2 钻套3 压板4 圆柱销5 夹具体 6 挡销 7 菱形销图 3.6 固定支承钉-图3.8 可调支承图 3.9 可调支承的应用（a）(b) (c)图 3.10 自位支承图3.16 小锥度心轴图3.19 圆锥销组合定位（a ） (b) (c)图 3.20 定位套图 3.21半园定位(a) (b) (c) (d)图3.22 固定V形块结构形式图3.26 基准位移误差10图 3.31 v形块上定位铣斜面图 3.32 夹紧机构的组成1-压板；2-连杆；3-活塞推杆；4-气缸；5-活塞；6-配气阀图 3.35 夹紧力作用点靠近加工表面图 3.40 斜楔夹紧机构1－夹具体 ； 2－斜楔 ； 3－工件图 3.37 快速螺旋夹紧机构（d ）1 工件2 压板3 T形槽用螺母图 3.40 典型螺旋压板夹紧机构图 3.41 偏心夹紧机构图 3.42圆偏心及其弧形楔展开图Array图3.48 单件联动夹紧机构1－工件；2-浮动压板；3-活塞杆；5-摇臂；4、6-摆动压块；7-螺母图3.49 多件联动夹紧机构图 3.44 螺旋式定心夹紧机构图 3.45 杠杆式三爪自定心卡盘图3.46机动楔式夹爪自动定心机构图 3.47 弹性心轴及弹簧夹头1－夹具体； 2－弹簧筒夹；3－锥套；4－螺母； 5－心轴图 3.54 膜片卡盘定心夹紧机构1 夹具体2 薄壁套筒3 液性塑料4 柱塞5 螺钉6 限位螺钉图3.56液性塑料定心夹紧机构图 3.49波纹套心轴图 3.58 固定钻模1 夹具体2 平面支承3 削边销4 圆柱销5 快速夹紧螺母6 特殊快换钻套图 3.59 回转式钻模1 钻模板 2夹具体 3手柄 4、8 螺母 5 把手 6 对定销7 圆柱销 9开口垫圈 10衬套 11 钻套 12 螺钉(a) (b)图3.60 翻转式钻模1 夹具体2 定位件3削扁开口垫圈 4 螺杆5 手轮6对定销7沉头螺钉图 3.61 盖板式钻模1 盖板2 圆柱销3 削边销4 支承钉5 把手图 3.62滑柱式钻模1-导向滑柱；2-齿条滑柱3夹具体4钻模板；5齿轮轴；6手柄；7套环（a）(b) (c)图 3.63 标准钻套1-钻套; 2-衬套 3 钻模板; 4-螺钉图 3.64.特殊钻套 (e)(a) (b) (c) 图 3.65 三种钻模板图3.66 悬挂式钻模板1-多轴传动头；2-弹簧；3-导柱；4-钻模板；5 -螺钉；6-导套1-定向键 ;2-对刀块;3 -夹具体; 4、8-压板 ;5-螺母; 6-定位块; 7-螺栓; 9-支钉; 10-浮动杠杆图3.68 杠杆零件的料仓式铣床夹具1-锯齿支钉;2，3，4-挡销; 5-压板; 6-螺母; 7- 压板支承螺钉; 8-对刀块图3.71 靠模铣床夹具图3.72 定向键图3.73 对刀装置图3.74 标准对刀块图 3.76 铣床夹具体与耳座1-支架;2 -镗套; 3、4-定位板;5、8-压板; 6-夹紧螺钉; 7-可调支承钉; 9-镗模底座; 10- 镗刀杆;11 浮动接头1、3 -V形块; 2-浮动压块; 4-弹簧;5-活塞; 6-活塞杆; 7-转动叉形块; 8、9 -浮动压板（a）(b) (c)图 3.80 常用的回转式镗套图 3.81 内滚式滚动镗套图3.82 回转镗套的引刀槽及尖头键（a）(b) (c)图3.83 单支承导向镗孔示意图（a）(b)图 3.84 双支承导向镗孔示意图图 3.85 确定让刀量示意图图 3.86 镗杆前端导引部分结构 （e ）图 3.87 浮动接头1－镗杆；2－接头体；3－外套；4－拨动销图 3.88 飞球保持架工序图及心轴夹具1－拉杆；2－弹簧；3－套筒；4－斜块；5－压板；6－支承板；7－圆柱销；8－菱形销图 3.90阀体四孔偏心回转分度车床夹具1、11－螺栓； 2－压板； 3－摆动V形块； 4－过渡盘； 5－夹具体； 6－平衡块； 7－盖板； 8、10－固定、活动支承板； 9－活动菱形销图 3.92 十字槽轮零件精车圆弧工序简图图3.93 花盘式车床夹具1、3、4－定位套；2－定位销图 3.94 车床夹具与机床主轴的连接图3.95 加工偏心件的通用可调夹具1-组合气缸；2-双向压板；3-基体；4-快卸垫板；5-可换V形块；6-传动杆；7-压板；8-螺钉图 3.100 自动线上的机床固定夹具及随行夹具1-活动定位销；2-钩形压板；3-随行夹具；4-输送支承；5-定位支承板；6-润滑液压泵；7-杠杆；8-液压缸3．5．2 专用夹具的设计示例拨杆零件如图3.102，其加工过程为：同时铣一面及另一面大小端面，钻铰φ12H9、φ8H9孔并倒角，钻φ7孔和螺纹底孔φ5，铣2mm槽，攻螺纹M6。

工装夹具设计的方法1、夹具设计的基本要求由于产品结构的技术条件、施焊工艺以及工厂具体情况等的不同，对所选用及设计的夹具均有不同的特点及要求。

目前，就装配焊接结构生产中所使用的多数夹具而言，其共性的要求有以下几方面：（1）工装夹具应具备足够的强度和刚度夹具在生产中投入使用时要承受着多种力的作用，如焊件的自重、夹紧反力、焊接变形引起的作用力、翻转时可能出现的偏心力等，所以夹具必须有一定的强度与刚度。

（2）夹紧的可靠性夹紧时不能破坏工件的定位位置，必须保证产品形状、尺寸符合图样要求。

既不能允许工件松动滑移，又不能使焊件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

因此，手动夹具操作时的作用力不可过大，机动压紧装置作用力应采用集中控制的方法。

（3）焊接操作的灵活性使用夹具生产应保证足够的装配焊接空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。

（4）便于焊件的装卸操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利地从夹具中取出，还要注意制品在翻转或吊运时不受损坏。

（5）良好的工艺性所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。

设计时，还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力以及安装场地等因素，降低夹具制作成本。

2、工装夹具设计基本方法为保证用设计出的夹具生产出符合设计要求的工件，就要了解工件在生产中及本身构造上的特点及要求，这是设计夹具的依据，是设计人员应细致研究并掌握的原始资料。

夹具设计的原始资料包括以下内容：（1）夹具设计任务单任务单中说明工件图号、夹具的功用、生产批量、对该夹具的要求以及夹具在工件制造中所占地位和作用。

任务单是夹具设计者接受任务的依据。

（2）工件图样及技术条件研究图样是为了掌握工件尺寸链的结构、尺寸公差及制造精度等级。

此外，还需了解与本工件有配合关系的零件在构造上它们之间的联系。

研究技术条件是为了明确在图样上未完全表达的问题和要求，对工件生产技术要求获得一个完整的概念。

机械工艺与工装夹具的设计方案引言机械工艺与工装夹具设计是制造业中关键的环节之一。

机械工艺是制造过程中的技术和方法，而工装夹具是为了完成特定工艺操作而设计的工具。

本文将介绍机械工艺与工装夹具的设计方案，包括设计目标、设计原则以及设计流程等内容。

设计目标机械工艺与工装夹具的设计目标是提高生产效率、保证产品质量和降低生产成本。

具体来说，设计目标包括以下几个方面：1.提高生产效率：通过合理设计工艺和工装夹具，实现生产过程的自动化、连续化和高效化，提高生产效率。

2.保证产品质量：通过合理选择材料、优化工艺参数和设计合理的工装夹具等，保证产品质量。

3.降低生产成本：通过合理设计机械工艺和工装夹具，减少生产过程中的浪费和能源消耗，降低生产成本。

设计原则在机械工艺与工装夹具的设计中，需要遵循一些基本的设计原则，以确保设计方案的可行性和有效性。

以下是几个重要的设计原则：1.简化工艺流程：工艺流程应尽量简化，减少工序和操作次数，以提高生产效率。

2.合理选择工艺参数：根据产品的特性和加工要求，合理选择工艺参数，以保证产品质量和降低成本。

3.设计合理的工装夹具：工装夹具应与产品的形状和尺寸相匹配，以确保工装夹具能够精确定位和夹持工件。

4.考虑可靠性和安全性：工艺和工装设计应考虑到设备的可靠性和生产操作的安全性，以防止事故和故障的发生。

设计流程机械工艺与工装夹具的设计通常可以按照以下流程进行：1.分析产品需求：了解产品的特性和加工要求，确定产品的制造工艺。

2.选择工艺路线：根据产品的特性和加工要求，选择合适的工艺路线。

3.设计工艺方案：根据选定的工艺路线，设计详细的工艺方案，包括加工顺序、工艺参数等。

4.设计工装夹具：根据产品的形状和尺寸，设计工装夹具，确保工装夹具能够精确定位和夹持工件。

5.试制和验证：制作样品，进行试制和验证，评估设计方案的可行性和有效性。

6.优化设计：根据试制和验证结果，对设计方案进行优化，以提高生产效率和产品质量。

122中国航班设备与制造Equipment and ManufacturingCHINA FLIGHTS机械加工中工装夹具的定位设计卢宏亮 刘伟|中国航发燃气轮机有限公司摘要：工装夹具定位，是指夹具定位元件与被加工零件基准面之间形成有效接触，限制零件的非工作自由度。

本文基于机加工定位原理，梳理了定位基准类别，从工件定位形式确定、定位夹具功能定位、辅助定位基准选取、夹具典型设计思路四个方面，展开论述了机加工工装夹具定位设计，详细叙述了六点定位原理与力学自由度控制。

关键词：机械加工；工装夹具；定位设计1 机械加工定位原理与基准分类1.1 工件装夹原理及夹具设计方法1.1.1 差异化的机加工工艺流程不同零件在设计与加工工艺流程方面存在一定的差异性，因此，工艺人员应在加工前期确定合适的零件装夹方式。

依据工件结构的不同，选用合适的夹具，这就要考虑夹具自身设计与加工的合理性。

在计入各关联因素的同时，注重夹具适用性的体现，从而实现对被加工零件的合理装夹，不仅可以保障工件加工顺序，同时兼顾夹具自身成本。

工装夹具设计中，有两个基本原理是要遵守的，一是基于工件类型开展全面设计，优化使用效果的整体性能；二是工件、夹具、设备间的固定关系，在加工过程中应该牢固、可靠，以保证工件功能完整、性能达标。

1.1.2 加工精度保障措施机加工过程中，夹具起到对工件的固定与限位作用，避免加紧后的空间位移，这直接影响到工件的加工质量与加工精度。

工件定位操作时，精度是首要目标，依据科学的定位原理与规则操作，保障工件设计的产品变现，以六自由度定位法最为常见。

空间中的工件包含前、后、左、右、上、下六个直线自由度，对工件的定位应集中在这六个方向上。

但在实际的工装夹具中，对工件自由度的限制一般不会将六个自由度全部计入，避免零件过定位现象出现，保证定位元件的有效使用。

因此，工件所采用的加工方案与工艺流程，都会对最终加工精度产生影响。

1.2 机械加工中的定位基准类别实际定位基准的选择，与机加工操作紧密相关，集中表现在被加工零件的表面位置大小与加工精度，此外，工装夹具的设计与加工工艺形成联动机制。

9种工装夹具的设计要点有哪些？内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.工装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，而设计工装夹具时,如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。

工装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。

一、工装夹具设计的基本原则1、满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性；2、有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的加工过程；3、满足装夹过程中简单与快速操作；4、易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时不需要使用其它工具进行；5、满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性；6、尽可能的避免结构复杂、成本昂贵；7、尽可能选用标准件作为组成零件；8、形成公司内部产品的系统化和标准化。

二、工装夹具设计基本知识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产能情况相适应，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。

4、使用性能好工装夹具应具备足够的强度和刚度，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。

一、工装夹具设计的基本原则1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性；2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程；3.满足装夹过程中的简单与快速操作；4.易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行；5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性；6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵；7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件；8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规；9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则；10.形成公司内部产品的系列化和标准化。

二、工装夹具设计基本知识1、夹具设计的基本要求（1）工装夹具应具备足够的强度和刚度（2）夹紧的可靠性（3）焊接操作的灵活性（4）便于焊件的装卸（5）良好的工艺性2．工装夹具设计的基本方法与步骤（1）设计前的准备夹具设计的原始资料包括以下内容：1）夹具设计任务单；2）工件图样及技术条件；3）工件的装配工艺规程；4）夹具设计的技术条件；5）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。

（2）设计的步骤1）确定夹具结构方案2）绘制夹具工作总图阶段3）绘制装配焊接夹具零件图阶段4）编写装配焊接夹具设计说明书5）必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能、使用注意事项等内容。

3．工装夹具制造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。

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。

4．夹具结构工艺性（1）对夹具良好工艺性的基本要求1）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。

工装夹具设计工程师岗位职责
工装夹具设计工程师是机械制造企业中重要的技术岗位之一，
主要职责是设计、开发和改进各种生产过程中需要使用的工装夹具
系统。

下面是该职位的主要工作内容和职责：
一、工装夹具设计
1.根据产品结构和加工工艺要求，设计生产加工用工装夹具。

2.制定工装夹具的性能要求和技术规范。

3.绘制工装夹具的标准图纸、结构设计方案和工作原理等，满
足生产加工的要求。

4.按照产品质量要求和工序设计实施，进行工装夹具的精度分析。

5.使用CAD和CAM软件进行三维工装夹具设计和虚拟加工仿真。

6.调试、测试以及修改工装夹具的尺寸、形状和性能等，确保
工装夹具系统稳定可靠。

二、工装夹具的制造和检验
1.编制工装夹具的制造工艺及制作流程。

2.预算工装夹具制造的材料和成本。

3.负责生产工装夹具的制造计划和管理、组织制造。

4.对工装夹具在制造过程中进行检测与检验。

5.参与工装夹具制造的售后服务工作，负责保养与调试。

三、技术支持和改进
1.协助生产车间和研发部门技术团队实现生产技术和工装夹具
使用效率最优化。

2.参与工装夹具使用的技术支持和培训。

3.定期总结工装夹具使用过程中的问题和经验，并提出改进方案。

4.协助技术团队处理工装夹具的故障或问题，制订措施确保工装夹具的正常工作。

以上是工装夹具设计工程师主要的职责和工作内容，需要对机械制造、CAD、CAM、材料学等方面有系统深入地掌握，具有较高的机械设计能力和较强的工程设计能力，对于落实各项技术标准和工期管理的知识掌握也应当很好。

一、工装夹具设计的基本原则1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性；2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程；3.满足装夹过程中的简单与快速操作；4.易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行；5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性；6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵；7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件；8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规；9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则；10.形成公司内部产品的系列化和标准化。

二、工装夹具设计基本知识1、夹具设计的基本要求（1）工装夹具应具备足够的强度和刚度（2）夹紧的可靠性（3）焊接操作的灵活性（4）便于焊件的装卸（5）良好的工艺性2．工装夹具设计的基本方法与步骤（1）设计前的准备夹具设计的原始资料包括以下内容：1）夹具设计任务单；2）工件图样及技术条件；3）工件的装配工艺规程；4）夹具设计的技术条件；5）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。

（2）设计的步骤1）确定夹具结构方案2）绘制夹具工作总图阶段3）绘制装配焊接夹具零件图阶段4）编写装配焊接夹具设计说明书5）必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能、使用注意事项等内容。

3．工装夹具制造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。

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。

4．夹具结构工艺性（1）对夹具良好工艺性的基本要求1）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。

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。