工装夹具设计知识一、工装夹具设计的基原则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。
3、四种定位状态4、两种常用定位方式自由度分析。
1）OP10常用的面定位。
C面B面A面定位基准判断依据第一约束自由度第二约束自由度第三约束一个自由度的表面底面： 面定位。
限制3个自由度 Z、U、V。
圆柱销定位。
限制2个自由度 X、Y。
菱形销定位。
限制1个自由度 W。
引出概念上述符号，都有见过，但是没有实际应用。
在方案讨论时，正确使用符号能准确的传达信息。
5、综合实例。
图 1图 21）定位的目的是保证位置正确。
位置正确是保证尺寸。
上图中，正确加工出A、B两尺寸，图1欠定位。
图2定位正确（不完全定位）。
第一基准原则上不需要侧夹紧力来对抗切屑力第二、三基准4、实例分析工艺卡夹具要求说明书1）从夹具要求说明书中，定位夹紧位置，方式（底面一面两销，压板2点压紧），第一、第二、第三基准区分，工艺卡中工件加工位置和程度，机床参数，动力源等等信息全面且清楚。
作为方案草图的输入文件。
①双点划线画工件②画定位销③画夹具体（本例中，夹具体作定位面）④画压紧元件⑤画其他附件，如对刀块⑥细化，定位键，压紧螺栓①夹具外形尺寸，长宽高，确认能不能放进机床，有没有超出加床加工范围②与工件公差相关的尺寸。
一般取工件公差的1/5~1/3。
③仅与工件尺寸相关的尺寸。
选取原则见附录B。
④与工件尺寸和公差都不相关的尺寸。
如定位销与夹具体的配合等。
选取原则见附录。
4）尺寸校核①圆销和菱形销直径及中心距中心距确定方法见上述 3）-②圆销直径确定方法见上述 3）-③菱形销直径确定：计算结果满足要求。
③定位误差过大怎么办？如果校核出的结果超出图纸要求，说明夹具定位误差过大。
此时有三个办法。
Ⅰ、重新选择更好的定位方案。
Ⅱ、提高定位元件的精度。
Ⅲ、提高与定位元件配合的工件本身的公差。
如要求客户前工序保证孔的大小和中心距。
5）夹紧力校核①切屑力计算根据客户提供的机床加工参数，用公式或软件得出切屑力。
②建立力学模型，受力分析。
Wk*μ=K*F式中 F——切屑力（N）Wk——实际所需的夹紧力（N）K——安全系数。
