工装夹具设计从入门到精通
工装夹具设计教程文件
2.从使用机床的类型来分 可分为车床夹具、磨床夹具、钻床夹具(包括钻模)、镗
床夹具(包括镗模)、铣床夹具等。 3.从用途来分 可分为机床夹具、装配夹具和检验夹具等。 4.从动力来源分 可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电
动夹具、电磁夹具、真空(zhēnkōng)夹具、自紧夹具(靠切 削力本身夹紧)等。
3.完全(wánquán)定位和不完全(wánquán)定位
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3.完全(wánquán)定位和不完全(wánquán)定位
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3.完全(wánquán)定位和不完全(wánquán)定位
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4.欠定位和过定位 (1)欠定位 根据工件加工面位置尺寸要求必须
4.1 夹具的基本概念
4.1.1机床夹具的定义及组成 1.机床夹具的定义：
广义上，为使工艺(gōngyì)过程的任何 工序保证质量、提高生产率、减轻工人劳动 强度及工作安全等的一切附加装置都称为夹 具。
机床夹具：是将工件进行定位、夹紧， 将刀具进行导向或对刀，以保证工件和刀具 间的相对位置关系的附加装置，简称夹具。
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2.工件以圆柱孔定位 工件以圆柱孔定位大都属于(shǔyú)定心定位(定位基
准为孔的轴线)，夹具上相应的定位元件是心轴和定位销。 (1)心轴
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(2)定位销 圆柱定位销通常限制工件(gōngjiàn)的2个移动自由 度。
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当要求孔销配合只在一个方向上限制(xiànzhì)工件自 由度时，可用菱形销，如图4-21(a)所示。
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工装夹具设计的方法
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。
工装夹具设计的基本方法
2、工装夹具设计的基本方法和步骤
2-2-3 定位基准选择后应选择合适的定位元件 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。
编号/Number：
工装夹具设计的基本方法和步骤一
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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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对本单位的工艺技术人员来讲，除了要消化设计图样和技术要求后，进行产品零件加工的工艺文件编制及现场生产服务外，还有一个重要的任务，就是要根据工艺规程的要求，进行产品零件的装配焊接夹具和检测夹具等工装的设计工作。
0 3
、工装夹具设计的规范化程序
单击此处添加文本具体内容，简明扼要的阐述您的观点。
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。
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2、工装夹具设计的基本方法和步骤
2-3-2 夹紧点的选择 夹紧点的选择是达到最佳夹紧状态的首要因素，正确选择夹紧点后，才能估算出所需要的夹紧力，选的不当不仅增大夹具变形，甚至不能夹紧零件。
《工装夹具设计实训》课程标准
《工装夹具设计实训》课程标准一、课程概要二、课程定位本课程是机械设计与制造专业的一门专业核心必修课，是培养学生专业技能的重要组成部分。
在人才培养方案中，本课程支撑学生掌握工装夹具的基本理论和工作原理，从定位和夹紧上掌握夹具的设计方法，具有初步的工装夹具应用、设计和创新能力，能够利用AUTOCAD、NX等软件进行3D夹具结构的设计和出具2D生产工程图的设计软件，并能有效查阅工艺手册和标准件手册等。
三、教学目标（一）知识目标1.了解工装夹具在生产的应用知识；2.掌握车、铣、钻、镗等工装夹具结构知识；3.掌握各类夹具的使用特点；4.理解六点定位规则；5.掌握工装夹具的工作原理；6.掌握定位、夹紧和其他元件的结构和工作原理；7.掌握定位误差和夹紧力的计算和设计方法；8.熟悉综合复杂工装夹具的设计思路和设计方法。
（二）能力目标1.能选择定位元件的布局和方案；2.能根据六点定位规则明确定位的性质和类别；3.能计算定位误差；4.能设计工装夹具的3D结构图；5.能理解力的三要素对夹紧工件的影响；6.具有夹紧方案的设计的能力；7.具有计算各种类型夹紧力的能力；8.具有出具2D工程图的能力。
（三）素质目标1.培养学生严谨、细致、规范的职业素质；2.培养学生团队协作、表达沟通能力；3.培养学生跟踪新技术、创新设计能力;4.培养技术标准意识、操作规范意识、服务质量意识等。
四、课程设计本课程以培养目标为起点，选取“钻夹具”“铣夹具”“镗夹具”和“车夹具”作为整个课程的项目载体，将课程内容精选分解成5个能力模块，每一个模块对应一系列的实践任务（共20个），每一个实践任务分解成3-5个知识点和技能点（共145个），形成了以模块化实践任务为骨架、以技能知识点为内容的实践导向结构化课程内容体系。
在教学设计方面，以任务为驱动，突出实践性、趣味性、职业性，体现“教、学、做合一”的设计理念。
五、教学内容安排项目任务知识点技能点学时讲授实践项目1：设计准备1.1课程设计基本要求1.机床夹具的作用2.机床夹具的分类3.工件的装夹1.明确设计任务、内容和要求2.阅读设计资料3.分析设计对象11.2确定设计方案1.机床夹具的组成2.机床夹具的发展趋势1.阅读设计指导书2.拟定设计过程和工作计划11.3熟悉典型夹具的机构和工作原理1.工件六点定位准则2.定位方式及定位元件3.夹紧原理和定位元件4.楔形、螺旋、偏心等夹紧结构5.底板及其它元件1.拆解典型夹具2.手绘定位元件3.手绘夹紧元件4.手绘底板及其它元件1 2项目2：钻削夹具设计2.1 手动钻夹具设计1.工件定位的基本原理2.定位方式及定位元件3.夹紧原理4.夹紧结构5.底板及其它元件1.定位结构设计方法2.夹紧机构的选择3.认识夹具的工作过程1 22.2气动钻夹具设计1.气动原理2.定位方式3.夹紧机构4.钻套、钻模板1.设计气动元件2.设计平面定位元件3.设计夹紧机构4.设计其它元件1 2六、教学实施（一）教学团队本课程负责人由学术造诣深厚、教学经验丰富、教学特色鲜明、具有高级专业技术职务的教师担任，并建立职称、学历、年龄等结构合理的专兼结合的“双师型”教学团队，每40人的标准班配备1名任课教师。
工装夹具设计图解及实例
设计图样上所采 用的基准就是设 计基准。（图）
在加工时用于工件 定位的基准，称为
定位基准。（图）
设计基准 工艺基准
定位基准 测量基准
1、粗基准 2、精基准 3、辅助基准 4、主要基准 5、附加基准
在加工中或加工
加工、测量、 装配过程中使 用的基准。
装配基准 工序基准
后用来测量工件 时采用的基准
在装配时用来确定零
效率低，精度也不高，通常划线找正精度只能达到
0.1～0.5mm。
此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。
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3）使用夹具装夹
使用夹具装夹，工件在夹具中可迅速而正 确的定位和夹紧。
还可以减轻工人的劳动强度和降低对工人技 术水平的要求，因而广泛应用于各种生产类 型。
拧紧螺母5，通过开口垫圈4可将工件夹紧， 然后由装在钻模板3上的快换钻套1导引钻头 进行钻孔。
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(1) 定位元件
它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确 位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的 相对正确位置。如图中的定位销6。
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(2) 夹紧装置或元件
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图 工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
1）定位与夹紧的区别 机械加工中关于自由度的概念与力学中自由度
的概念不完全相同。 机械加工中的自由度实际上是指工件在空间位
置的不确定性。 这里特别要注意将定位与夹紧的概念区分开来。
工件一经夹紧，其空间位置就不能再改变，但这并 不意味着其空间位置是确定的。
直接找正装夹效率较低，但找正精度可以很 高，适用于单件小批生产或定位精度要求特 别高的场合 。
工装夹具设计的基本要求和方法有哪些
工装夹具设计的基本要求和方法有哪些一、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、工装夹具设计的基本方法与步骤（1）设计通知单，零件成品图，毛坯图和工艺路线等技术资料，了解各工序的加工技术要求，定位和夹紧方案，前工序的加工内容，毛坯情况，加工中所使用的机床、刀具、检验量具，加工余量和切削用量等；（2）了解生产批量和对夹具的需用情况；（3）了解所使用机床的主要技术参数、性能、规格、精度以及与夹具连接部分结构的联系尺寸等；（4）夹具的标准料库存情况。
扩展资料工装夹具设计的合理与否直接影响到工件的质量、生产效率和加工成本等。
在实际生产中，工装夹具的设计主要依据加工工艺方案和操作人员的经验，应尽量减少装夹次数、降低换刀频率，一次装夹完成多道工序，节约辅助时间，提高生产效率。
数控铣削加工常用的夹具大致有以下几种：万能组合夹具。
适合小批量生产或研制时的中小、小型工件在数控铣床上进行铣削加工。
专用铣削夹具。
这是特别为某一项或类似的几项工件设计制造的夹具，一般在年产量较大或研制时非要不可时采用。
其结构固定，仅使用于一个具体零件的具体工序，这类夹具设计应力求简化，使制造时间尽量缩短。
多工位夹具。
可以同时装夹多个工件，可减少换刀次数，已便于一面加工，一面装卸工件，有利于缩短辅助时间，提高生产率，较适合中批量生产。
气动或液压夹具。
适合生产批量较大的场合，采用其它夹具又特别费工，费力的工件，能减轻工人劳动强度和提高生产率，但此类夹具结构较复杂，造价往往很高，而且制造周期较长。
工装夹具(治具)设计培训课程
基于CAD/CAE技术，可以实现工装夹具的参数化设计，方便后续修 改和优化。
3D打印技术在制造中的应用
快速原型制造
利用3D打印技术，可以快速制造出工装夹具的原 型，用于验证设计方案的可行性。
复杂结构制造
3D打印技术可以制造出传统加工方法难以加工的 复杂结构，提高工装夹具的性能和使用寿命。
工装夹具(治具)的结构设计和优化
工装夹具(治具)的调试和使用维护
工装夹具(治具)设计的基本原理和 方法
课程设计：完成一个实际案例的 工装夹具(治具)设计，包括方案制 定、结构设计、制造工艺选择、 调试和使用维护等。
02
工装夹具(治具)设计基础
设计原则与方法
设计原则
确保工装夹具设计的合理性、经 济性和实用性，满足生产需求。
经验总结与分享
将本次评估过程中的经验教训 进行总结，形成文档并与团队 成员分享，为后续类似项目提
供参考。
06
现代技术在工装夹具(治 具)设计中的应用
CAD/CAE技术在设计中的应用
CAD技术
利用CAD软件进行工装夹具的三维建模，可以快速、准确地完成设 计方案，提高设计效率。
CAE技术
通过CAE分析，可以对工装夹具的结构强度、刚度、稳定性等进行 仿真分析，优化设计方案，减少试验成本。
分析定位误差的来源和影响，采取相 应的控制措施，如提高定位元件的制 造精度、采用调整环节等，降低定位 误差对加工精度的影响。
夹紧力计算与选择
分析夹紧力的传递路径和影响因素， 选择合适的夹紧机构和夹紧力大小， 确保工件在加工过程中的稳定性和精 度。
案例分析：导向支撑装置
导向原理与结构
介绍导向支撑装置的工作原理和 常见结构形式，如滑动导向、滚 动导向等，以及不同结构形式的
工装夹具设计课程整体教学设计
《工装夹具设计》课程整体教学设计
（2015-2016学年第 2 学期）
一、管理信息
二、课程设计
1．课程目标
能力目标：
（1）能用六点定位原理分析限制工件自由度的情况；
（2）能选用钻套(drill bushing)、衬套、对刀块等导向、对刀元件;
（3）能选用支承钉、支承板、V型块、心轴、定位销等定位元件；
（4）能选用压板(pressure plate)、螺钉等夹紧元件；
（5）能合理布置定位(locate)、夹紧(clamping)元件；
（6）能完成夹具(fixture)工程总图及零件图，并提出合理的技术要求；
知识目标：
（1）自由度，六点定位原理
（2）定位元件（V型块、支承板、支承钉、顶尖、心轴等），对刀、导向元件（3）夹紧，夹紧力，夹紧装置
（4）夹具总体技术要求及零件技术要求
（5）夹具设计步骤和方法。
2．课程教学活动设计
2．1课程内容设计
2．2能力训练项目设计
3．教学进度表
三、教学材料
1、机床夹具设计（肖继德主编）
2、简明机床夹具设计手册（吴拓编著）
3、机床夹具设计（王启平主编）
四、教学组织形式
教师提供实例展示、多媒体图片，学生自行设计，教师辅导
五、考核方案
六、需要说明的其他问题
本课程考核方式为平时考核与期末考试相结合，具体见考核方案。
《工装夹具设计》
D.绘制夹具零件图：
视图选择表达合理、结构形状正确；尺寸标注完整、正确、合理； 技术要求、公差配合、热处理要求要合理；标题栏填写完整
第一讲 工装夹具设计基础
工装夹具设计项目流程
步
骤 项目咨询：
一
工艺技术标准
步
骤 计划决策：
二
时间安排
步
骤 项目实施：
定期调度
三
步
骤 项目评估：
技术性能指标
四
a
b
项目调研 任务标准 持续改进 可靠性安全性
第一讲 工装夹具设计基础
一、工装夹具设计概念
1.工装？ 工装是工艺装备的简称，工艺装备就是零 件或部件加工和装配至设计图样要求，所必 须具备的基本加工与装配条件和手段。
2.工装类型？ 工艺装备包括：装配和加工设备（标准 、专用和非标准设备）、夹具、磨具、量 具、刀具和工具等。
第一讲 工装夹具设计基础
c
可行性分析
任务分工
及时纠偏 工效性实用性
d
第一讲 工装夹具设计基础
工装夹具设计项目流程
项目咨询
工艺技术标准：制造工艺规范、技术性能标准、技术文件
项目调研： 专家咨询、走访调研、咨询论证、查阅资料
可行性分析：对工效性、实用性、可靠性、规范性、 经济性、工艺性进行论证分析；
撰写可行性分析调研报告
第一讲 工装夹具设计基础
8.工装夹具设计时，合理选择基准的要点有那些?
9.工装夹具设计时，其保证结构的可调性的方法有
那些？
10.工装夹具设计方案制订前准备工作有那些？
11.工装夹具设计拟定方案（报告）框架有那些？
6.工装夹具的维修工艺性： 进行工装夹具设计时应考虑到维 修方便的问题。第一讲 工装夹具设计源自础四、工装夹具设计方案的制订
工装夹具设计实例工装夹具设计步骤和参考
工装夹具设计实例工装夹具设计步骤和参考导读:就爱阅读网友为您分享以下“工装夹具设计步骤和参考”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!一、工装夹具设计制作的基本要求(1)良好的工艺性(2)焊接操作的灵活性(3)工装夹具应具备足够的强度和刚度(4)夹紧的可靠性(5)便于焊件的装卸二、工装夹具设计制作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。
1(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。
三、夹具结构工艺性(1)制造工装夹具的材料(2)对夹具良好工艺性的基本要求a、各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。
b、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。
c、便于夹具的维护和修理。
(3)结构的可调性经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便地修磨。
还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸，补偿其它元件的误差，提高夹具精度。
(4)合理选择装配基准a、装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修配。
b、装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。
2因此，那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。
(5)维修工艺性进行夹具设计时，应考虑到维修方便的问题。
四、工装夹具设计制作的基本方法与步骤(1)设计前的准备，夹具设计的原始资料包括以下内容:a、夹具设计的技术条件;b、夹具设计任务单;c、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。
(完整)工装夹具设计手册
工装夹具设计手册深圳市杰晨世纪科技有限公司工装夹具设计师手册—-设计的基本知识一、夹具设计的基本要求a、工装夹具应具备足够的强度和刚度b、夹紧的可靠性c、焊接操作的灵活性d、便于焊件的装卸e、良好的工艺性二、工装夹具设计的基本方法与步骤，设计前的准备夹具设计的原始资料包括以下内容：a、夹具设计任务单b、工件图样几技术条件c、工件装配工艺规程d、夹具设计的技术条件e、夹具的标准化和规格的标准化资料,包括国家标准，工厂标准和规格化结构图册等。
三、设计的步骤a、确定夹具结构方案b、绘制夹具工作总图阶段c、绘制装配焊接夹具零件图阶段d、编写装配焊接夹具设计说明书e、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。
四、工装夹具制造的精度要求a、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,主要包括接头的定位件,V形块，定位销等定位元件。
b、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.c、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。
d、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。
五、夹具结构工艺性a、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。
2、各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量,装配和调试方便。
3、便于夹具的维护和修理。
b、合理选择装配基准1、装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线,其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修理。
2、装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动.因此那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。
3、结构的可调性,经常采用的是依靠螺栓紧固,销钉位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便的修磨。
还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈，调整垫片或调整套等来控制装配尺寸，补偿其它元件的误差，提高夹具精度。
工装夹具(治具)设计培训课程
工装夹具(治具)设计培训课程工装夹具（治具）设计培训课程1. 引言工装夹具（治具）是机械加工、装配和检验过程中不可或缺的工具，其设计的合理性和准确性直接影响到产品的质量和生产效率。
为了提高工装夹具设计人员的专业素养，提升我国工装夹具设计水平，本课程将针对工装夹具设计的基本原理、方法和技巧进行系统培训。
通过本课程的学习，学员将能够掌握工装夹具设计的基本流程，运用相关软件进行设计，并具备一定的创新能力。
2. 课程目标（1）掌握工装夹具设计的基本原理和流程；（2）熟悉工装夹具的各类零部件及其功能；（3）学会运用相关软件进行工装夹具设计；（4）掌握工装夹具设计的优化方法和技巧；（5）具备一定的工装夹具设计创新能力。
3. 课程内容（1）工装夹具概述1.1 工装夹具的定义与分类1.2 工装夹具的作用和重要性1.3 工装夹具设计的基本原则（2）工装夹具设计基本原理2.1 夹紧力分析2.2 夹紧力计算2.3 夹紧元件选用与布局（3）工装夹具设计流程3.1 需求分析3.2 总体方案设计3.3 详细设计3.4 设计验证与优化（4）工装夹具零部件及其功能4.1 夹紧元件4.2 定位元件4.3 导向元件4.4 支承元件4.5 紧固元件（5）工装夹具设计软件应用5.1 CAD软件在工装夹具设计中的应用5.2 CAE软件在工装夹具设计中的应用（6）工装夹具设计优化方法与技巧6.1 夹紧力优化6.2 定位精度优化6.3 结构优化（7）工装夹具设计创新能力培养7.1 创新思维训练7.2 设计方法创新7.3 新技术应用4. 课程安排本课程共计8周，每周2次课，每次课2小时。
课程安排如下：第1周：工装夹具概述、工装夹具设计基本原理第2周：工装夹具设计流程、工装夹具零部件及其功能第3周：工装夹具设计软件应用（一）第4周：工装夹具设计软件应用（二）第5周：工装夹具设计优化方法与技巧（一）第6周：工装夹具设计优化方法与技巧（二）第7周：工装夹具设计创新能力培养（一）第8周：工装夹具设计创新能力培养（二）5. 课程考核（1）平时成绩：50%，包括课堂表现、作业完成情况等；（2）期末考试：50%，采用闭卷形式，考试内容涵盖课程所学知识点。
工装夹具设计手册
工装夹具设计手册工装夹具设计的基本知识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工件图样几技术条件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的标准化资料，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，主要包括接头的定位件，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。
2.各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。
3.便于夹具的维护和修理。
2）合理选择装配基准1.装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修理。
2.装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。
因此那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。
3.结构的可调性经常采用的是依靠螺栓紧固，销钉位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便的修磨。
还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈，调整垫片或调整套等来控制装配尺寸，补偿其它元件的误差，提高夹具精度。
工装夹具设计教学教材
安装一般有三种方式: 1.直接找正安装 工件的定位过程可以由操作工人直接在机床
5) 夹具体 是夹具的关键零件。定位元件、夹紧装置、导向
元件、对刀装置、连接元件等都装在它上面。 夹具体比较复杂，它保证各元件之间的相对位置。
对于加工精度来说，主要是控制刀具相对于工件的位 置，工件在夹具上进行加工时，这个相对位置关系是 由定位元件、导向元件或对刀装置并通过夹具体来保 证，所以夹具体的精度要求比较高。
电动夹具、电磁夹具、真空夹具、自紧夹具(靠切削力本 身夹紧)等。
4.1.4 工件在夹具中加工时加工误差的组成
1.工件在夹具中加工时的加工误差
工件在夹具中加工时的加工误差，由三部分组成。
(1)安装误差 工件在夹具中的定位和夹紧误差。
(2)对定误差 ①刀具导向或对刀误差，即夹具与刀具的相对位 置误差。 ②夹具在机床上定位和夹紧误差即夹具与机床的 相对位置误差。 (3)加工过程误差 如加工方法的原理误差，工艺系统的受力变形、 工艺系统的受热变形、工艺系统各组成部分(如机床、 刀具、量具等)的静精度和磨损等。
6) 其它元件及装置 如动力装置的操作系统等。 机床夹具和机床、刀具、工件之间的关系如
图4-3所示。
4.1.2 夹具的作用 1)保证加工精度 2)提高生产率 3)减轻劳动强度 4)扩大机床的工艺范围
4.1.3夹具的分类
1．从通用化程度来分 (1) 通用夹具
与通用机床配套，作为通用机床的附件、如三 爪卡盘、四爪卡盘、虎钳、分度头和转台等。
《工装夹具设计》课程标准
《工装夹具设计》课程标准一、课程性质与任务（一）课程性质《工装夹具设计》课程是高职三年制机械设计与制造专业的一门必修主干专业课程。
（二）课程任务本课程的任务是使学生具备从事机械设计与制造工作所必需工装夹具设计、机械制造技术的基本知识和基本技能。
同时，为后续课程的学习打下牢固的基础。
二、课程核心素养与目标（一）课程核心素养通过本课程的学习，能够掌握工装夹具设计的基本理论、典型夹具设计方法以及常用工具与量具等专业知识和技能。
课程的着重点放在工装夹具的设计、和典型夹具上。
（二）课程目标通过学习《工装夹具设计》课程，使学生掌握以下专业能力、方法能力、社会能力等目标。
1．专业能力目标（1）初步掌握工装夹具设计的基本理论；（2）能够分析零件结构特点，完成专用夹具结构设计；（3）具有根据零件要求合理设计专用夹具、合理选择夹紧装置及动力的能力；（4）了解和认知先进工业机器人夹具以及量具。
2. 方法能力目标（1）具有能熟练掌握工装夹具基本设计原理和设计方法的的能力；（2）具有能熟练的设计典型夹具结构和相关参数的能力；（3）具有能熟练的掌握典型机床夹具设计、组合夹具、工业机器人夹具的能力；（4）具有能够设计、组合、拆装工装夹具的能力。
3．社会能力目标（1）具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识；（2）具有理论联系实际，严谨认真、实事求是的科学态度；（3）具有辩证思维能力和创新精神，通过情境的学习能举一反三；（4）培养良好的职业道德和正确的思维方式，形成良好的机床保养习惯；（5）培养创新意识和解决实际问题的能力。
三、课程结构（一）课程模块课程共设置十个模块，从机床夹具设计概论、工件定位及定位装置设计、定位误差分析与计算、工件夹紧及夹紧装置设、夹具其他装置的设计、夹具体的设计与连接、典型机床夹具设计、组合夹具设计、机器人夹具的基本设计方法、常用工具与量具。
（二）学时安排《工装夹具设置》课程共60学时，4学分。
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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 2
1）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。
粗加工时为2.5~3，精加工时为1.5~2。
（粗加工切屑力一般大于精加工，因此提高安全系数）
μ——摩擦系数，查阅资料可得。
根据公式，对例子进行校核。
K=1.5，μ=0.16，F=498.8N
Wk=4676.3N
单个压板 F压=2338.15N
F螺栓=（62/37）F压≈3918N
查阅资料，M10螺栓的许用夹紧力为4021。
因此夹具压板用2个M10螺栓夹紧力足够。