专用机床夹具设计的全过程

机床夹具设计步骤和实例机床夹具是用于在机床上夹持工件或刀具的装置，用于保持工件的位置稳定，使其能够被加工。

机床夹具设计的步骤主要包括需求分析、夹具类型选择、夹具基础结构设计、夹具强度计算、夹具定位系统设计、夹具操作系统设计、夹具零件设计和夹具组装等。

以下为机床夹具设计步骤和一个实例：步骤1：需求分析首先，需要了解加工工件的要求和工艺流程。

通过与工艺人员或工程师的交流，了解工件的形状、材料、尺寸等特性，以及工件的精度要求、加工工艺和工时要求等。

根据需求分析，明确夹具的基本功能、定位方式和操作方式。

步骤2：夹具类型选择根据加工工件的特性和加工工艺的要求，通过参考手册或专业书籍选择合适的夹具类型。

常见的夹具类型包括平板夹具、顶升夹具、转角夹具、滑块夹具、气垫夹具等。

根据不同的工件形状和加工要求，选择适合的夹具类型。

步骤3：夹具基础结构设计根据工件的形状和夹持要求，设计夹具的基础结构。

夹具的基础结构通常由夹紧装置、支撑装置和定位装置组成。

夹紧装置主要用于夹持工件，支撑装置用于保持工件的平衡和稳定，定位装置用于确保工件的位置准确。

步骤4：夹具强度计算根据夹具类型和加工工件的特性，计算夹具的强度。

夹具的强度计算包括静态强度和动态强度两个方面。

静态强度主要考虑夹具在夹持工件时的受力情况，包括切削力、惯性力等；动态强度主要考虑夹具在工件加工过程中的振动和冲击力，保证夹具结构能够承受夹持工件时的各种力。

步骤5：夹具定位系统设计根据工件的定位要求，设计夹具的定位系统。

夹具的定位系统应能够满足工件的精度要求，并确保工件的位置准确。

定位系统常采用定位销、定位块等形式，根据工件的形状和加工特点选择合适的定位方式。

步骤6：夹具操作系统设计根据夹具的使用要求，设计夹具的操作系统。

夹具的操作系统主要包括夹紧装置的控制方式和操作机构的设计。

根据夹紧力的大小和控制精度的要求，选择合适的液压夹紧系统或气动夹紧系统。

步骤7：夹具零件设计根据夹具的基础结构、定位系统和操作系统的设计要求，设计夹具的各个零件。

机床夹具的设计步骤一、夹具的设计步骤1．设计准备工作——研究原始资料，明确设计要求和生产条件（1）生产纲领（生产类型）——了解生产批量和对夹具的需用情况；（2）零件图及工序图——了解工件情况、工序要求和加工状态；（3）零件的工艺规程——了解所用机床、刀具等的情况；（4）夹具制造能力——了解夹具制造车间的生产条件和技术现状（5）典型夹具结构及标准——同类型产品的夹具结构、有关夹具标准。

2．确定夹具的结构方案（总体方案）主要包括：（1）确定工件的定位方案，设计定位装置。

根据六点定位原理，确定工件的定位方式，选择和设计定位元件，计算定位误差。

（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。

确定夹紧力、夹紧机构及动力装置。

（3）确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。

对刀块或钻套、镗套等的设计。

（4）确定其它元件或装置的结构形式。

定位键、分度装置、连接元件等。

（5）协调各装置、元件的布局，确定夹具在机床上的安装方式以及夹具体的结构型式。

3．绘制夹具装配图按照国家制图标准绘制，应清楚表达出夹具的结构及各装置、元件之间的位置关系。

主视图应取操作者实际工作时的位置。

具体方法和步骤如下：（1）在装配图上，工件看作透明体，用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。

（2）依次绘出定位元件或装置、夹紧元件或装置、对刀或导向元件、其它元件、夹具体及连接元件。

（3）标注必要的尺寸、公差和技术要求。

（4）编制夹具明细表及标题栏。

图5-69 实例4．绘制夹具零件图。

画出夹具中非标零件图，并按夹具装配图的要求确定零件的尺寸、公差及技术要求。

——尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度等标注要完整、正确。

二、夹具精度校核使用专用夹具加工工件时，影响加工精度的误差因素主要有三个方面：①工件在夹具中的安装误差，包括定位误差、夹紧误差（工件及夹具的夹紧变形）、夹具制造误差、导向误差等；②对定误差，即夹具在机床上的安装误差；③加工过程误差，与切削过程有关的误差。

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。

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。

夹具加工的工艺流程夹具加工是一项重要的制造工艺，用于制作各种零部件的夹具。

夹具是一种用于固定工件以便进行加工的装置，它具有高度的精度和稳定性，能够确保工件在加工过程中的位置和形状保持不变。

夹具加工的工艺流程主要包括设计、制造和调试三个阶段。

夹具加工的第一步是设计。

在设计阶段，需要根据工件的形状、尺寸和加工要求，确定夹具的结构和功能。

设计人员需要考虑夹具的刚度、精度和稳定性，以及夹持力和操作方便性等因素。

设计完成后，可以使用计算机辅助设计软件进行模拟和优化，以确保夹具的性能达到要求。

接下来是夹具的制造阶段。

制造夹具的材料通常选择高强度、高硬度的金属材料，如铸铁、钢材等。

制造工艺包括下料、粗加工、精加工和装配等步骤。

下料是将原材料按照设计要求切割成所需的形状和尺寸。

粗加工是利用铣床、钻床等机床对夹具进行初步加工，如铣削、钻孔等。

精加工是利用数控加工中心等高精度机床对夹具进行加工，如镗孔、磨削等。

最后是夹具的装配，将各个零部件按照设计要求进行组装，确保夹具的功能和性能完好。

完成夹具的制造后，需要进行调试。

调试是为了验证夹具的性能和功能是否符合设计要求。

首先进行外观检查，检查夹具的各个部分是否装配正确、表面是否光洁等。

然后进行功能测试，检查夹具的夹持力、精度和稳定性等是否满足要求。

如果存在问题，需要及时进行调整和修正，直到夹具的性能和功能达到要求为止。

夹具加工的工艺流程可以总结为设计、制造和调试三个阶段。

在设计阶段，需要根据工件的要求确定夹具的结构和功能。

在制造阶段，需要选择适当的材料，进行下料、粗加工、精加工和装配等步骤。

在调试阶段，需要进行外观检查和功能测试，确保夹具的性能和功能符合要求。

夹具加工是一项需要高度精度和稳定性的制造工艺，只有通过严格的工艺流程和优质的夹具制造，才能够确保工件的加工质量和效率。

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。