单作用双夹紧夹具设计
毕业设计论文夹具设计
xxx毕业论文摘要本文研究的是汽车左前纵梁及轮罩的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。
实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。
本文首先分析了汽车左前纵梁及轮罩焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕左前纵梁及轮罩焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车左前纵梁及轮罩焊接夹具的设计，包括定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。
其中，定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力,再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。
夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。
根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。
关键词：工装; 夹具；汽动；焊接AbstractThis study is the car left front rail and wheel cover welding fixture design, requirement for a workpiece positioning rapidly and clamping quickly, effort, reduce welding assembly positioning and the clamping heavy manual labor. Realization of mechanization, make for better conditions for the downhand welding position welding, improve working conditions and to improve the welding quality of poor condition of the space position of welding seam welding.This paper first analyzes the car left front longitudinal beam and the wheel cover the necessity and feasibility of welding fixture design, and then around the left front rail and wheel cover welding fixture design of the core, according to structural characteristics of car body welding production line, automobile welding fixture analysis, summed up the welding fixture design steps and main points; key to car left front longitudinal beam and the wheel cover welding fixture design, including locator design, clip specific design and clamping device design. Among them, design of locator is guarantee welding fixture in China obtain accurate position of the assembly of parts and components, should use first loaded parts as assembly parts a base surface positioning supporting point, can reduce the locator number to enhance the assembly precision; to clamp the specific design is by the angle to control the welding deformation of the clamping force calculation and control of welding a bending deformation of the clamping force calculation to determine the, through the formula calculation show that angle restraint deformation required per unit length (weld) clamping force, then according to the welding shape, size to complete specific design clamp.Clamping device design is the most important in this paper, the main core of this design is through the cylinder to improve the traditional manual clamping of the heavy manual to improve production efficiency. According to the requirements, the design of the cylinder is mainly for the clamping of the workpiece, a reasonable choice of the cylinder, a reasonable aerodynamic principle of thinking, greatly improving the production efficiency and product quality.Key words: Tooling；fixtures；pneumatic；welding目录第1章绪论 (4)1.1 课题的背景及意义 (4)1.2 焊装夹具国内外研究概况 (4)1.3 汽车焊装夹具研究概况 (5)1.3.1 车身焊接原理 (5)1.3.2 汽车车身常用焊接方法 (6)1.3.3 焊装夹具的功用 (8)1.3.4 焊装夹具设计要求 (9)1.3.5 夹具的基本构成 (9)1.3.6 夹具的设计步骤 (10)1.4 本课题研究内容 (10)第2章车身焊装夹具设计 (12)2.1 定位加紧方案确定 (12)2.1.1 夹具的定位方案的确定 (12)2.1.2 夹具的夹紧方案的确定 (14)2.2 单元夹具设计思路 (16)2.2.1 主要控制断面形状（MCS） (16)2.2. 2夹具单元设计思路 (16)2.3 夹具单元设计过程 (17)2.3.1 U09夹具单元设计过程 (17)2.3.2 U14夹具单元设计过程 (23)第3章生成二维图 (29)3.1 装配图的二维图 (29)3.2 零件图的二维图 (32)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)第1章绪论1.1课题的背景及意义汽车工业是我国国民经济支柱产业之一，在国民经济发展中有特殊地位和作用，汽车工业能极大地带动和促进其它工业和产业的发展，并且成为显示一个国家工业发达水平的重要标志。
机械制造夹具设计
机械制造夹具设计夹具设计在机械制造过程中起着至关重要的作用。
它是用于固定、夹紧和引导工件的装置，以确保工件加工的精度和稳定性。
本文将介绍机械制造夹具的设计原则和步骤，以及一些常见的夹具类型和应用。
一、夹具设计原则夹具设计的过程需要遵循以下原则：1.适用性：夹具应根据具体的工件设计，满足工艺要求和工件特点，确保工件的固定、夹紧和引导。
2.稳定性：夹具应具有足够的刚性和稳定性，在工件加工过程中不产生松动和振动。
3.精度：夹具的加工精度和重复定位精度要满足工艺要求，确保加工质量和尺寸精度。
4.安全性：夹具应考虑工人操作的方便和安全，防止夹具使用中的事故和伤害。
5.经济性：夹具的设计要尽量降低成本，提高生产效率和经济效益。
二、夹具设计步骤夹具设计主要包括以下步骤：1.确定夹具类型：根据工件的特点和加工要求，选择适合的夹具类型，如平面夹具、夹头式夹具、夹盘式夹具等。
2.分析工件形状和加工工艺：了解工件的形状、材料和加工工艺，确定夹具的固定和夹紧方式。
3.绘制夹具总图：根据工件尺寸和工艺要求，绘制夹具总图，包括夹具的主体结构和定位装置。
4.设计夹具部件：根据夹具总图，设计夹具的各个部件，如夹具床体、夹紧装置和引导装置等。
5.选择材料和制造工艺：根据夹具的设计要求和使用环境，选择合适的材料和制造工艺，确保夹具质量和耐用性。
6.制作和装配：根据设计图纸，制造夹具的各个部件，并进行装配和调试，确保夹具的功能和性能符合要求。
三、常见的夹具类型和应用1.平面夹具：适用于平面工件的固定和加工，如面铣床、平面磨床等。
2.夹头式夹具：适用于圆柱形工件的固定和加工，如车床、铣床等。
3.夹盘式夹具：适用于圆形和回转工件的固定和加工，如镗床、切割机床等。
4.弹性夹具：适用于形状复杂的工件固定和加工，如弹性卡盘、弹簧夹具等。
夹具的设计不仅能够提高机械制造的效率和精度，还能保证产品质量和工人的安全。
通过遵循夹具设计的原则和步骤，可以设计出符合要求的夹具，并提高生产效率和经济效益。
第三章 工件的夹紧及夹紧装置(夹具设计)
速，但自锁能力较差，增力比小，（取决于L/ρ的 比值）。常用在切削平稳且切削力不大的场合。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
2.偏心夹紧机构-适用范围
几种常见偏心夹紧机构
机械学院
第二节 基本夹紧机构
3.螺旋夹紧机构-分类
直接夹紧式螺旋夹紧机构：拉紧式和压紧式 移动压板式螺旋夹紧机构：支点式和内嵌式 铰链压板式螺旋夹紧机构：遮盖式、杠杆式、翻转式、联动式 可拆卸压板式螺旋夹紧机构：直拆式和旋拆式
机械学院
移动式压板端面偏心轮夹紧机构
移动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由两个端面凸轮在不同的旋 转角度上产生的轴向位移来实现夹紧动作。它的结构简单、紧凑， 占用空间小，操作方便，但自锁性能差一些，因此，其夹紧行程受 到一定限制。
机械学院
转动式压板端面偏心轮夹紧机构
转动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由端面凸轮和滑动杆在转动 一定角度时产生的位移来实现夹紧动作。它的结构也比较简单，操 作方便，由于是利用杠杆原理进行夹紧，其夹紧力比较大，但占用 的空间要大一些。
夹紧力作用点的选择
2)作用在工件刚度高的部位
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力的作用点与工件变形 a）工件底面产生夹紧变形 b）改进方案
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力作用点的选择
3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件 切削部位的刚度和抗振性。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
6.斜楔夹紧机构-适用范围
斜楔夹紧装置常用在尺寸公差较小的夹紧装置中，主要用 于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
夹紧力的作用点设计原则
夹紧力的作用点设计原则
夹紧力的作用点是指施加在工件上的夹紧力作用在工件上的位置和方向。
夹紧力的作用点设计原则是确保工件在加工过程中保持稳定、不变形，同时也要考虑到夹具的制造和操作方便。
夹紧力的作用点应该选择在工件刚性较好的部位，这样可以减少工件的变形和振动。
如果工件的刚性不足，可以在工件上增加加强筋、支撑架等辅助支撑结构来提高工件的刚性。
夹紧力的作用点应该尽可能靠近加工表面，这样可以减少加工过程中产生的振动和变形，提高加工精度。
同时，夹紧力的作用点也应该考虑到夹具的结构和操作方便性。
夹紧力的作用点应该避免直接作用在工件的薄弱部位，例如细长轴、薄壁件等。
这样可以避免工件变形、破裂等问题。
夹紧力的作用方向应该与工件的形状和加工要求相适应。
例如，对于轴类零件，夹紧力的方向应该沿着轴线方向；对于板类零件，夹紧力的方向应该垂直于表面。
在设计夹具时，应该根据工件的形状、尺寸、加工要求等因素来确定夹紧力的作用点。
同时，还应该考虑到夹具的制造和操作方便性，以及夹具的使用寿命和成本等因素。
夹具设计说明书
机械制造夹具设计说明书学院: 机械与电气工程学院班级：机械姓名：学号：完成日期：2014 年12 月20 日夹具的用途：为了提高劳动生产率，保证加工质量，需要设计一些稳固工件以便于加工的夹具，本夹具具有两个用途：通过两个V形夹夹住圆柱类工件进行定心,用来钻孔等，防止工件在加工过程中震动;还可以用来固定圆柱类工件进行手工加工，如锯，打磨等。
本夹具夹住工件的尺寸要求应在Ф32-Ф40之间。
夹紧机构：在确定夹紧的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。
确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：1.安全性：夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。
2.手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。
3.夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。
4.手动夹紧机构应操作灵活、方便。
结构分析:所设计的夹具装配图如下所示：零件组成：1 V形块夹爪:用来夹住工件的零件，它夹住工件的两个面粗糙度不宜过低，因为限制工件自由度的有些就要靠摩擦力限制的。
2 压缩弹簧：可以使两个V形夹爪自动松开，型号为2×8×40右3 夹爪轴：装配有套筒，轴承套，螺母，垫圈，与夹爪具间隙配合，承受的载荷很大，冲击力主要来源于加工零件时对夹爪的载荷的变化，因而轴的材料应具有很高的耐冲击和耐磨强度。
4.轴套:这个轴承套是套在夹爪轴上的5.标准螺母：代号为GB/T 6170-2000 M10，夹具中共用了6个。
6.隔套：是套装夹爪上用来防止夹爪轴滑动的，一边顶住在机座上。
7.弹簧垫圈：代号为GB/T 859-1987 M10，主要是用来防松的8.双面偏心轮：两个夹爪的转动就是靠双面凸轮的转动来实现转动以夹住工件的，其外圆弧表面的粗糙度要低，并且耐磨强度很高，因为其要和推杆摩擦滑动来运作的。
其上键槽是与型号为键 5×12 GB/T 1096-2003相配合的。
9.推杆：上面有方形凸起，可以防止在工作过程中发生转动，半圆表面是与双面偏心轮相切配合，为高副接触，集中力很大，特别是有冲击力时容易出现塑性变形，于是所用材料必须是耐磨，硬度很高的。
3第三章工件在夹具中的夹紧
3、圆偏心夹紧的自锁条件 P点夹紧时能自锁，则可保证其余 各点均可自锁 自锁条件 αp ≤ Φ1＋Φ2 tanαp=2e/D≈αp 为安全起见取Φ1 =0 2e/D ≤Φ2≈μ2, 取μ2=0.1~0.15, D/e≥14～20自锁, D/e叫偏心轮的偏心特性，表示偏心轮 的工作可靠性
(4) 弹簧筒夹式定心夹紧机构
弹性夹头和弹性心轴 1夹具体；2弹性筒夹；3锥套；4螺母；5心轴
(5) 波纹套定心夹紧机构
波纹套定心心轴 1螺母；2波纹套；3垫圈；4工件；5支承圈
(6) 液性塑料定心夹紧机构
液性塑料定心夹紧机构 1夹具体；2簿壁套筒；3液性塑料； 4滑柱；5螺钉；6限位螺钉
六、 联动夹紧机构 单件多位（联动）夹紧机构 多件多位（联动）夹紧机构
4、有效工作区域：一般常选下面两种工作区域： 1) β=±30°～±45°，为P点左右，楔角变化 小，工作较稳定，α大自锁性能差； 2) β=－15°～75°，楔角变化大，工作不稳 定，但夹紧时α小，自锁性能好。
e
L
P
B1 A
C贮 C间
A1
ρ
α Q 1x
α α
Q P C 垫块
工件
B Q1
T
图 6 . 47 圆偏心轮的设计
应用：广泛用在手动夹紧中。
图a)减力增大行程
图b)改变力向
图c) 增力减小行程
图3.18
万能可调节压板
三、圆偏心夹紧机构
工作原理：利用转动中心与几何中心偏移的圆盘 或轴作为夹紧元件 夹紧特点： • 结构简单，制造方便，夹紧迅速，操作灵活，行 程小，增力小，自锁能力差。适合夹紧力小、振 动小的场合。
五、 定心、对中夹紧机构
夹具毕业设计
夹具毕业设计夹具就是工件固定装置。
夹具是用来固定工件，并使其在加工过程中保持稳定，以实现精密加工的工具。
夹具广泛应用于机械加工、模具制造、装配线生产等领域。
本次毕业设计的目标是设计一种新型的夹具，以解决传统夹具存在的一些问题。
该夹具的主要特点是使用方便、夹紧力大、稳定性好，适用于各种形状和材质的工件。
在设计过程中，首先需要了解传统夹具的优缺点，以便在新夹具的设计中予以改进。
传统夹具通常由底座、夹紧机构和中心夹具组成。
优点是夹紧力大，稳定性好，适用于各种形状的工件。
缺点是操作不方便，调整较为繁琐，不能满足不同尺寸工件的需求。
为了解决这些问题，首先对夹紧机构进行改进。
我们使用了螺杆结构，通过旋转螺杆实现工件的夹紧和松开。
这种结构操作简单，只需要旋转螺杆即可完成夹紧和松开。
同时，我们还增加了调节装置，可以根据工件的尺寸进行调整，从而实现对不同尺寸工件的夹紧。
其次，为了提高夹具的稳定性，我们在底座上增加了一些支撑结构。
这些支撑结构可以支撑工件的不同部位，从而使工件在加工过程中保持稳定。
另外，我们还使用了一些防滑装置，以确保工件在夹紧过程中不会发生滑动。
最后，为了增加夹具的适用性，我们设计了一些可拆卸的夹具组件。
这些组件可以根据工件的形状和材质进行选择和组合，从而实现对不同形状和材质工件的夹紧。
经过设计和制作，我们成功地完成了这个新型夹具的制作。
该夹具使用方便，夹紧力大，稳定性好，适用于各种形状和材质的工件。
经过测试，该夹具可以满足工业生产中对夹具的需求，具有一定的应用前景和经济效益。
总之，这个毕业设计项目使我对夹具的设计和制作过程有了更深入的了解。
通过不断的尝试和改进，我成功地设计出一种新型的夹具，解决了传统夹具存在的一些问题，提高了夹具的使用方便性和适用性。
这对我的专业发展和职业规划都有着积极的影响。
夹具设计方案
夹具设计方案夹具在工业生产中扮演着重要的角色，它们被用来固定工件，确保精确的加工和组装。
在不同的行业中，夹具的设计和应用也存在差异。
本文将介绍夹具设计的一般原则以及几种常见的夹具类型。
1. 夹具设计原则有效的夹具设计需要考虑以下几个关键因素：1.1 工件形状和尺寸：夹具必须能够准确地固定工件，因此对工件形状和尺寸的了解至关重要。
工件的表面特征，如凹槽、孔和倒角等，也必须与夹具相匹配。
此外，夹具还应考虑工件的重量和材质。
1.2 定位要求：夹具设计要考虑工件的定位需求，确保工件在加工过程中的准确定位。
准确定位有助于提高加工质量和减少浪费。
1.3 加工要求：夹具设计必须适应工件的具体加工过程。
例如，如果需要进行多个加工步骤，夹具可能需要具备可调节或可更换的部件，以适应不同的加工要求。
1.4 安全性：夹具设计要考虑操作员的安全。
夹具应该能够确保工件的稳定固定，并且能够有效处理潜在的危险，如工件的突然移动或旋转。
1.5 经济性：夹具设计的成本也是一个关键因素。
夹具的制造和维护成本应该合理，并且能够与预期的生产效益相匹配。
2. 基本夹具类型2.1 钳夹式夹具：钳夹式夹具是最常见的夹具类型。
它们通常由两个可调节的夹爪组成，通过旋转螺母进行夹紧。
这种夹具适用于各种形状和尺寸的工件，并且易于操作。
2.2 模具夹具：模具夹具主要用于塑料注塑或压缩成型等工艺中。
它们由模具和固定底座组成，可以固定和定位模具，确保生产过程的准确性和重复性。
2.3 夹持夹具：夹持夹具是用于加工中心、铣床和车床等机床上的常见夹具。
它们通过卡盘或夹持器将工件固定在机床上，并提供所需的加工力和稳定性。
2.4 定制夹具：某些特殊工件可能需要定制夹具，以满足其独特的形状和尺寸。
定制夹具可以根据具体要求进行设计，确保工件的稳定性和精确性。
3. 夹具设计实例为了更好地理解夹具设计的过程，我们以一个简单的例子来说明。
假设我们需要设计一个用于加工圆柱形工件的夹具。
夹紧机构设计
夹紧机构设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：夹紧机构设计是一种常见的机械设计方案，它一般用于夹紧或固定两个物体，保证它们之间的连接不松动。
夹紧机构设计可以用于各种领域，比如制造业、建筑业、汽车工业等等。
在不同的应用场景下，夹紧机构设计有不同的设计原则和要求，本文将重点介绍夹紧机构设计的基本原理、常见类型以及设计要点。
一、夹紧机构设计的基本原理夹紧机构设计的基本原理是利用一定的力学原理，通过外力使两个物体之间产生一定的摩擦力或压力，从而实现夹紧或固定的作用。
常见的夹紧机构设计原理包括：1. 摩擦原理：通过增加两个物体之间的摩擦力，实现夹紧或固定的作用。
这种原理适用于不需要精确夹紧的场合，比如木工制品的组装。
以上是夹紧机构设计的基本原理，不同实际应用场景中，设计人员可以根据具体情况选择合适的设计原理。
夹紧机构设计根据其结构和工作原理的不同，可以大致分为以下几种常见类型：1. 螺纹夹紧：通过旋转螺纹，使夹紧力产生，从而实现夹紧或固定的作用。
这种类型的夹紧机构设计在机械制造领域应用广泛。
在进行夹紧机构设计时，设计人员需要注意以下几个要点：1. 确定夹紧力：根据连接物体的重量和工作环境的要求，确定夹紧力的大小。
夹紧力过大容易损坏物体，过小则无法确保连接的牢固。
2. 选择合适的夹紧机构类型：根据连接物体的形状和工作环境的要求，选择合适的夹紧机构类型。
不同类型的夹紧机构有不同的工作原理和适用范围，需要根据具体情况进行选择。
3. 考虑安全性：在进行夹紧机构设计时，设计人员需要考虑工作中可能出现的安全隐患，并设计相应的安全保护措施，确保使用过程中不会发生意外事故。
4. 考虑便捷性：在进行夹紧机构设计时，设计人员需要考虑操作的便捷性，设计出易于使用和维护的夹紧机构，提高工作效率和使用便利性。
以上是夹紧机构设计的要点，设计人员在进行具体设计时，可以根据这些要点进行参考，确保设计出合理、实用的夹紧机构。
总结：第二篇示例：夹紧机构在机械领域中是非常重要的一种机构，它可以在零件加工、装配、运输等过程中确保零件的夹紧和固定，从而保证加工质量和生产效率。
车床夹具设计
第三章 各类机床夹具3.1车床夹具在车床上用来加工工件的内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。
车床夹具多数安装在车床主轴上；少数安装在车床的床鞍或床身上，由于后一类夹具应用很少，属机床改装范畴，故本章不作介绍。
除了顶尖、拨盘、三爪自定心卡盘等通用夹具外，安装在车床主轴上的专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。
3.1.1角铁式车床夹具夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式车床夹具，其结构不对称，用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面，如图3—2和图4—3所示。
图3—2为加工图3—1所示的开合螺母上Φ40027.00+mm 孔的专用夹具。
工件的燕尾面和两个声Φ12 010.00+mm 孔已经加工，两孔距离为38±0．1mm ，Φ40027.00+mm 孔经过粗加工。
本道工序为精镗声Φ40027.00+mm 孔及车端面。
加工要求是：Φ40027.00+mm 孔轴线至燕尾底面C 的距离为45±0．05mm ，Φ40027.00+mm 孔轴线与c 面的平行度为0．05mm ，加工孔轴线与Φ12 010.00+mm 孔的距离为8±0．05mm 。
为贯彻基准重合原则，工件用燕尾面B 和C 在固定支承板8及活动支承板10上定位(两板高度相等)，限制五个自由度；用声Φ12010.00+mm 孔与活动菱形销9配合，限制一个技术要求: Φ40027.00+mm 的轴线对两B 面的对称面积垂直度为0.05图3-1 开合螺母车削工序图自由度；工件装卸时，可从上方推开活动支承板l0将工件插入，靠弹簧力使工件靠紧固定支承板8，并略推移工件使活动菱形销9弹入定位孔Φ12 010.00 mm内。
采用带摆动V形块3的回转式螺旋压板机构夹紧。
用平衡块6来保持夹具的平衡。
图3-2角铁式车床夹具1、11一螺栓2一压板3～摆动V形块4一过渡盘5一夹具体6～平衡块7一盖板8一固定支承板9一活动菱形销l0一活动支承板图3-3所示为车气门顶杆端面的夹具。
专用夹具设计步骤
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。
几种夹具设计常用机构
几种夹具设计常用机构我们在组装车间手工装配线经常可以看到一些常用的机构的应用。
通过使用这些机构，来实现零件的定位、夹紧以及装配，最终达到工艺装配要求。
下面简述几种常见的机构，并以实际使用的各种工艺装置作简单说明。
按夹具的使用功能分三种类型进行介绍。
1定位夹紧机构在继电器零部件组装时，往往需要将夹具的定位型腔打开，便于快速取放零件。
零件放置到位后，定位夹紧机构快速对零部件进行精确定位和夹紧，为随后的装配动作提供定位保证。
1）偏心轮偏心轮夹紧机构是一种快速动作的夹紧机构，一般采用手柄进行操作。
结构简单，制造容易。
如图（一）所示，扳动手柄，带动滑块左右移动，从而实现夹紧。
因需要员工手工扳动手柄进行夹紧，增加员工劳动强度。
所以，这种结构已逐渐由其他方式替代。
图（一）偏心夹紧机构2）螺旋机构螺旋机构是利用转动螺旋副实现夹紧压块的移动，来实现夹紧功能。
图（二）是左右螺旋机构的集合使用。
转动手轮，带动丝杠（左右旋）转动，左右夹紧块平行移动，可以确保零件定位夹紧的同心位置。
这种机构夹紧动作慢，辅助时间长，工作效率较低，使用场合有局限性。
应用实例：通用搅胶装置磁路铆接强度检测夹具图（二）螺旋机构3）杠杆机构杠杆机构在工艺装置夹具中广泛得到应用。
可以实现零件定位夹紧、增力放大、受力方向的转换等。
图（三）利用杠杆的摆动位置对继电器底座进行定位夹紧，夹紧的力度由弹簧决定，可根据需要进行调整。
夹具在装配工位时处于夹紧状态，确保零件的定位夹紧。
完成装配动作后，夹具返回，利用工装的斜面接触杠杆的末端，使杠杆绕支点转动，夹具的夹紧功能得到释放，故而松开底座，方便零件的取放。
这种夹紧结构非常适合在工装中使用。
图（三）杠杆夹紧机构4）平面四杆机构图（四）为四杆机构的一个应用实例。
使用操作时，按下手柄，利用机构的运动特点，左右夹块会按要求左右滑动，将夹具打开。
放入工件后，松开手柄，夹具在拉簧的作用下复位（拉簧未画出），实现工件的夹紧。
毕业设计论文----_机床夹具的设计
摘要我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础装备。
本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计的一种铣床夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。
该夹具具有良好的加工精度，针对性强，主要用于拔叉零件铣槽工序的加工。
本夹具具有夹紧力装置，具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化的特点，可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，有效地减轻了工人的劳动强度。
本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。
从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。
因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优为重要起来。
关键词：装备，制造，机床夹具目录摘要 (I)目录 (III)1 机床夹具概论 (1)1.1机床夹具及其功用 (1)1.2工件的定位 (7)1.3定位误差分析 (13)1.4工件的组合定位 (16)2 工件的夹紧 (19)2.1夹紧装置的组成及其设计原则 (19)2.2确定夹紧力的基本原则 (20)2.3夹紧机构的设计要求 (24)3 铣床夹具设计 (26)3.1定位方案 (27)3.2夹紧方案 (31)3.3对刀方案 (31)3.4夹具体与定位键 (31)3.5夹具总图上的尺寸、公差和技术要求 (32)3.6夹具精度分析 (33)4 各类铣床夹具 (35)4.1铣床夹具 (35)4.2典型数控机床夹具 (36)致谢 (40)参考文献 (41)1 机床夹具概论1.1机床夹具及其功用1.1.1机床夹具的概述定位：工件在机床上加工时，为保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，这个过程称为定位。
夹具的夹紧装置设计图文详解
图 夹紧力作用点应在支撑面内
图 夹紧力作用点应在刚性较好部位
图 夹紧力作用点 应靠近被加工表面
夹紧力的大小主要影响工件定位的可靠性、工件夹紧变形以及夹紧装置的 结构尺寸和复杂性，夹紧力大小要适当，过大了会使工件变形，过小了则在加 工时工件会松动，造成报废甚至发生事故。
在实际设计中确定夹紧力大小的方法有两种：经验类比法和分析计算法。
1、采用经验类比法时，如手动夹紧，可凭人力来控制夹紧力的大小，一 般不需要算出所需夹紧力的确切数值，只是必要时进行概略的估算。
2、采用分析计算法，一般将夹具和工件看做一刚性系统，以简化计算。
斜楔夹紧机构主要用于增大夹紧力或改变夹紧力方向。
螺旋夹紧机构是从斜楔夹紧机构转化而来的，相当于将斜楔面绕 在圆柱体上，转动螺旋时即可夹紧工件。
偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐 渐增大而产生夹紧力来夹紧工件的，偏心夹 紧机构常与压板联合使用。
在中夹紧机 构设计中，有时 需要对一个工件 上的几个点或多 个工件同时进行 夹紧。一次加紧 动作能十几个点 同时夹紧工件的 机构成为联动夹 紧机构或多位夹 紧机构。
在中夹紧机构设计中，有时需 要对一个工件上的几个点或多个工 件同时进行夹紧。一次加紧动作能 十几个点同时夹紧工件的机构成为 联动夹紧机构或多位夹紧机构。
•
(5)结构简单，易于制造。
1.夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面
图 夹紧力方向对镗孔垂直度的影响
2.夹紧力作用方向应使所需夹紧力最小 3.夹紧力作用方向应使工件变形最小
图 加紧方向与夹紧力大小的关 系
图 夹紧力方向与工件的关系
• 1.夹紧力作用点应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面内 • 2.夹紧力作用点应落在工件刚性好的部位上 • 3.夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以减小切削力对工件造成
第五章 机床夹具设计(2)夹紧
开口垫圈、铰链钩形压板
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25
螺旋压板夹紧机构
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螺旋压板夹紧机构
a.移动压板
b.转动压板
c.翻转压板
a) 支点在后 b) 支点中间 c) 支点在前
FJ = FQ / 2 FJ = FQ FJ = 2FQ
—效率低
—效率好
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3. 偏心夹紧机构 夹紧元件—圆偏心轮、偏心轴 可以看作一缠绕在基圆盘上的弧形楔。
e ? tan f 1 R
m 1
32
特点：
优点： 结构简单、操作方便、夹紧动作迅速 缺点：自锁性能差、夹紧行程和增力比小
用途:
用于切削力小、振动小的场合；
不适合在粗加工中应用。
4.3.4 其他夹紧机构
1. 铰链夹紧机构
34
35
36
特点：
结构简单、摩擦损失小、增力比大、易于改变力的
作用方向。
4.3 机床夹具夹紧机构的设计
什么是夹紧机构？
将工件在夹具中夹紧、压牢的装置。
夹紧机构的组成
夹 紧 机 构
动力装置 中间递力机构 夹紧元件
图2－61 夹紧装置组成示例 1－气缸（动力装置）2－压板（夹紧机构） 1 3－弹簧销 4－偏心轮 5－调整螺钉
设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：
1）不破坏定位、有助于定位； 2）夹紧可靠（要有足够的夹紧力），夹紧变形小； 3）夹紧动作迅速，操作方便，安全省力； 4）手动夹紧机构要考虑自锁性和原动力的稳定性； 5）结构应尽量简单紧凑，制造、维修方便。
生移动，从而产生
夹紧力，推动工件
（或传力元件）移
动并将工件夹紧。
13
14
Fj
FQ
夹具设计方法及步骤
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。
夹具的设计和制造
夹具的设计及制造知识一、夹具的基本知识1. 夹具的作用夹具主要是通过定位面、定位销、夹爪等进行定位和夹紧，从而确保工件的位臵精度。
2. 夹具元件的分类夹具主要分为手动、气动、电气控制和混合动力夹具。
不论何种类型的夹具，都是由各种不同作用的元件组成的。
所谓夹具元件，是指夹具上用来完成一定作用的一个零件或一个简单部件。
根据夹具在结构中所起的作用不同，可将各种夹具元件分为下列几类：1）定位件----起定位作用的元件或部件，包括各种定位销、定位面、定位键等。
2）支承件----包括规制板、角座等，用于不同高度和角度的支承。
3）导向件----用于引导方向，确定工件相对位臵的零件。
包括各种导杆、导套、直线导轨、和导向支承等。
4）夹紧装臵----起夹紧作用的一些元件或部件。
将工件夹紧在夹具上，保证工件定位后的正确位臵在外力作用下不发生位移。
包括夹爪、夹钳等。
5）定心装臵----可同时起定位和夹紧作用的一些元件或部件。
如:带定位销的夹爪、特制钩爪定位销等。
6）夹具本体----用来联接夹具上所有各种元件和装臵成为一个夹具整体。
其元件有：基座、轴承、滚轮、基准面、动力操作台等。
7）动力装臵----在非手动夹具中，作为产生动力的部分，如气缸、气动元件、电磁装臵等8）紧固件----包括各种螺栓、螺母、螺钉、垫圈等，外形与普通螺栓、螺母相同，区别在于这些紧固件加工要求高、强度高、使用寿命长及体积小等特点.3. 夹具制造的一般要求1）保证产品的形状和尺寸精度符合图纸和技术要求，必须使被装配的零件或部件获得正确的位臵和可靠的夹紧，并再焊接时它能防止焊件产生变形；2）夹具结构应开敞，工人操作方便，焊接易接近工作处，必要时可在夹具骨架上切去影响的部分；3）应使装配焊接工作在最有利的状态下进行，如焊接应在平焊位臵等；4）夹具有足够的钢度，且重量要轻，凡是受力的各种器件，都应该有足够的强度和钢度；5）工件可靠定位、定位夹紧应迅速，从夹具上取出工件应方便；6）要降低夹具的制造成本，应尽量使用标准化夹具元件，易磨损件便于更换；7）由于焊接热的作用，夹具的定位件和夹紧等距焊缝应有一定的距离，以避免因受热产生变形，或将定位面、螺纹等夹具元件烧毁，同时为了工件加热量流失少，工件与定位件、夹紧件等夹具元件接触面应尽量小；8）对电阻焊夹具的选材，要求尽量使用非磁性物质材料。
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240H9均至尺寸。
胶粘法优点：无需专用加热炉，工艺方法简 单，加工质量稳定。尽管制作了卡套和卡箍，但工 装可反复使用，还是经济合算的。
图2 精车外形前半成品
3. 夹具的设计
通过查阅大量资料，我们在借鉴了国内外先进 夹具结构的基础上，决定采用碟簧来解决由双活塞 夹紧液压缸到单活塞夹紧液压缸的转变。如图 3 所 示，该结构是由机床液压缸直接带动连杆 1 与拉芯 2 实现直线运动，并通过圆锥面带动夹爪 3 实现夹 紧；同时拉芯2压缩碟形弹簧6，靠弹簧力来拉动拉
考虑到所加工的零件材料为锻造铝合金，为 了尽可能地减小应力变形，在螺纹部位夹爪的个 数上我们采取同一圆周方向用六个夹爪，加大接 触面积，分散夹紧力。经计算出总的夹紧力为
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2013年 第7期
冷加工
流向、流量密封试验夹具设计
中航工业南方航空工业有限公司 （湖南株洲 412002） 张红丽 盛 波 夏 锟
航空发动机的润滑和燃油系统能否正常工作直接 影响发动机的工作性能及使用寿命，故发动机产品 设计对各油路喷嘴的尺寸及形状位置提出了明确的 技术要求。它的检查项目包括外观、尺寸、技术条 件等，并对影响喷嘴性能试验的各项目在机械加工 及成品的检验过程中进行严格控制。其中，进出油 孔位置则必须由专用夹具或量具来保证。又因油道 分布复杂，尤其是焊接件和机匣等薄壁壳体内的油 道，经常出现破壁或渗漏等状况，所以最有效的检 查手段就是对其进行流向、流量分布及密封试验。 我公司现有的试验夹具设计都采用流向、流量 及密封试验分开设计，即一个零件要完成流向、流 量、密封试验，要用到三套工装也需装夹三次。笔 者通过对已有工装、工艺要求及试验机床仪器设备 的分析研究，针对某航机三篦齿封严环组件的三项 滑油试验夹具的合并设计进行了探讨论证并实施， 经现场跟踪调查，此合并设计完全能满足工艺要 芯5实现直线运动，并通过圆锥面带动夹爪4实现夹 紧。 从而实现两个位置的夹紧，保证加工中定位 夹紧可靠。
2. 夹具结构构思
如图1如示，加工外形时最好的夹紧方案是以E 端面定位，在内腔的圆柱部和圆锥部两处夹紧。设 想应用夹紧方式为夹块和拉杆斜面配合，通过拉杆 的前后运动，转变成夹块的上下运动来完成夹紧。 这样若实现两点夹紧的话，需用到两套拉杆和夹块 的夹紧系统。一般来说，要双活塞液压缸工作才能 完成零件的装夹。而目前我公司双活塞夹紧液压缸 数控机床 P N E480 仅有 2 台，另有 8 台 M J － 520 机床 为单活塞夹紧液压缸设备。如将 8 台机床更换成双 活塞液压缸，不仅需要大量的采购资金，还需要加 工联接盘以及等待较长的采购周期。为了保证生产 进度，并最大限度地扩大机床加工范围，提高机床 的使用效率，我们决定对精车外形夹具进行创新设 计，利用单活塞液缸实现双夹紧功能。半成品如图 2所示。
2013年 第7期
2. 结语
从哈夫铜套两种加工方法来看，胶粘法工艺过 程简单，加工质量稳定，经济合算，是一种不错的 加工方案，正得到广泛应用。 （收稿日期：20121116）
冷加工
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M 机床/附件/工装
achine Tools/Accessories/Fixture
1. 零件结构特点
我公司有一种零件（见图 1 ），该零件结构形 式如同一个圆锥体。加工外形时存在一定困难，为 保证零件尺寸精度的一致性，我们对精车外形夹具 进行了设计 。
图1
工件
安装时，先将卡箍按图 3 所示零件装入工件， 松 开 四 个 螺 钉 ， 去 除 卡 套 。 车 外 圆 2 7 0 f 9 、 孔
16kN，前后两点夹紧，共有9个夹爪，每个夹爪分 担 1.8k N ，如果要保证前面的夹爪也达到夹紧的要 求，因此碟簧的预紧力必须在1.5kN以上。
4. 结语
应用此夹具进行大批量生产加工，该夹具 安装精度径向圆跳动为 0.02m m ，端面圆跳动为 0.03m m ，能够满足工艺要求，经检测零件尺寸全Leabharlann 求，并具有很好的推广价值。
1. 对象零件特性
如图 1 所示零件是一个由五部件焊接成的盘形 组件，所以在焊接堵盖工序后先做密封试验，再在 后工序电火花加工出油孔后做流量、流向试验，而 要做流向、流量试验的孔只有两个并呈对称公布， 且两道工序的定位基准是一致的，故能初步确定三
图 1
1.堵盖 2.安装孔（9处均布） 3.密封环槽 4.进油孔 5.出油孔
图3 夹具结构
1.连杆 2、5.拉芯 3、4.夹爪 6.碟形弹簧
部符合图样要求；且相对于螺纹基准距弹口端面 62mm 和 207mm 两处测量壁厚差均小于 0.2mm ，距 小口端面前100mm处测螺纹样柱小于0.1mm，完全 能够达到产品形位精度要求；且充分利用了数控机 床MJ－520，扩大了机床使用范围，提高了机床设 备利用率。 （收稿日期：20121116）
栏目主持 杜春玲
M 机床/附件/工装
achine Tools/Accessories/Fixture
单作用双夹紧夹具设计
齐齐哈尔北方华安工业集团有限公司 （黑龙江 161006） 李金富 薛志馨
随着数控车床的普遍应用，在大批量异形件生 产过程中专用夹具也随之产生并广泛应用。下面介 绍一种利用单活塞液压缸实现双点夹紧专用夹具， 以便于同仁在类似结构零件加工中参考应用。