工装夹具设计的基本方法和步骤PPT课件

一般来讲，当工艺基准与设计基准不一致时， 在工装设计时，设计人员应该按照工艺规程已确 定的工艺基准作为工装的设计基准，因为零件的 加工是按照工艺规程的流程进行，若不按照这个 工艺流程进行夹具设计，零件最终是无法满足设 计图样的要求的，因为零件根本就无法加工下去。
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2、工装夹具设计的基本方法和步骤
所以，零件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要 的问题。为了获得良好的加工效果，一定要把零件在加工 过程中的位移、变形和振动控制在加工精度的范围内。所 以，工装夹具的夹紧问题的处理，有时比定位设计更加困 难，绝不能忽视这个问题。
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2-3-1 零件在夹具中定位后的夹紧三原则：
2-2-3 定位基准选择后应选择合适的定位元件 a) 零件的六点定位方法 ➢ 零件的定位基准和工装的定位元件接触形成定位面，以实
现零件的六点定位（自由刚体的六个运动自由度）。当然 在大多数工装设计时，我们都不会采纳六点定位（三个沿 坐标轴移动，三个挠坐标轴转动），往往采取六点以下大 于二点以上的定位设计，这种定位设计不仅允许，而且还 常常被采用。另外在定位设计时，要注意不要因定位点太 多（超过六点）而造成过定位（重复定位），过定位会出 现定位不稳定的现象，将起反作用。根据经验，有两个以 上的定位就可以起到定位作用了。
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b) 常用的定位元件 ➢常用的定位元件有支承钉、支承板、定位销、锥
面定位销、V形块、定位套、锥度芯轴等，而本 单位常用的定位元件有支承板、定位销、定位套 等。支承板多用于精基准平面定位；定位销则用 于以零件上的孔为基准时最常用的定位元件，与 零件的基准孔之间留有一定的间隙，大小按零件 孔精度而定；定位套则用于以零件上的轴为基准 时最常用的定位元件，与零件的基准轴之间留有 一定的间隙，大小按零件轴的精度而定。
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2-2-1 夹具上的定位基准的确定 每设计一套工装，都应该将零件的关键和重
要尺寸部位，作为工装夹具上的定位部位（定位 设计），还要确定理想的定位设计（精度设计）， 确定主要的定位基准（第一基准）和次要的定位 基准（第二基准）。第一基准原则上应该与设计 图保持一致。当然，若不能保证时，则可以通过 计算，将设计基准转化为工艺基准，但最终必须 要保证设计的基准要求。
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2-1 熟悉产品零件的技术要求，确定工装夹具的更 佳设计方案
在接到设计任务书后，要准备设计工装夹具所需 要的资料，包括零件设计图样和技术要求、工艺规程 及工艺图、有关加工设备等资料。在了解了产品零件 的基本结构、尺寸精度、形位公差等技术要求后，还 要找出零件的关键和重要尺寸（必须要保证的尺寸）， 再基本确定工装夹具的设计方案。一些重要的工装夹 具的设计方案，还需要进行充分的讨论和修改后再确 定。这样，才能保证此工装设计方案能够适应生产纲 领的要求，是更佳的设计方案。
➢c) 零件在工装夹具中定位后的不振动原则
提高支承和夹紧刚性，使得夹紧部位靠近零件的加工 表面，避免零件和夹紧系统的振动。
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这三项原则是相互制约的，因此，夹紧力设计时 应综合考虑，选择更佳的加紧方案，也可用计算 机辅助设计。 ➢一般来讲，对粗加工用的夹具，选用较大的夹紧 力，主要考虑零件的不移动原则，对精加工用的 夹具，选用较小的夹紧力，主要考虑零件的不变 形和不振动原则。 ➢燃油分配管组件的装配焊接夹具，应该属于精加 工夹具，不能选用太大的夹紧力。
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定位基准的选择应该具备二个条件：
➢a）应该选择工序基准作为定位基准，这样做能够 达到基准重合，基准重合可以减少定位误差；
➢b) 应该选择统一的定位基准，不仅能够保证零件 的加工质量，提高加工效率，还能够简化工装夹 具的结构（一般用孔和轴作为定位基准为佳）。
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1、工装夹具的设计和使用目的
➢进行工装夹具的设计和使用，是能够使得零件迅 速而准确地安装于夹具中的确定位置，夹具定位
➢安装于加工设备的确定位置。因此，使用夹具加 工零件时，能使零件迅速而准确地处于加工位置， 从而保证零件的加工质量满足要求，这就是夹具 在生产中得到广泛运用的主要原因。

1、工装夹具的设计和使用目的
一般来讲，使用工装夹具的目的可以归纳为以下 四个方面：
➢a)可以稳定地保证零件的加工质量，减少废品率； ➢b)可以提高零件的生产率； ➢c)可以扩大加工设备的工艺范围； ➢d)可以改善劳动者的劳动条件。
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1、工装夹具的设计和使用目的
➢总之，使用工装的最根本目的就是在保证产品零 件的质量稳定，满足技术要求的前提下，还要达 到提高产品零件的生产率，获得较好经济效益的 目的。所以，设计工装夹具也是和其它技术工作 一样，不仅仅是一个技术问题，而且还是一个经 济问题，每当设计一套工装时，都要进行必要的 技术经济分析，使所设计的工装获得更佳的经济 效益。
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c)对定位元件的基本要求 ➢在设计定位元件时，其基本技术要求为：精度合
适、耐磨性好、有足够的强度和刚度、工艺加工 性好、便于拆装等。
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2-3 零件的夹紧及工装的夹紧结构设计 零件在工装中定位后，一般要夹紧，使得零件在加工
过程中，保持已获得的定位不被破坏。零件 在加工过程中，会产生位移、变形和振动，这些都将影 响零件的加工质量。
➢a) 零件在工装夹具中定位后的不移动原则
选择夹紧力的方向指向定位基准（第一基准），且夹 紧力的大小应足以平衡其它力的影响，不使零件在加工过 程中产生移动。
➢b) 零件在工装夹具中定位后的不变形原则
在夹紧力的作用下，不使零件在加工过程中产生精度 所不允许的变形，必须选择合适的夹紧部位及压块和零件 的接触形状，同时压紧力应合适。
工装夹具设计的基本 方法和步骤
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序言
➢ 工装是工艺装备的简称，工艺装备就是将零件加工至设计 图样要求，所必须具备的基本加工条件和手段。工艺装备 包含加工设备(标准、专用和非标准设备)、夹具、模具、 量具、刀具和工具等。
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目录
1、工装夹具的设计和使用目的 2、工装夹具设计的基本方法和步骤 3 、工装夹具设计的规范化程序