夹治具设计与心得体会
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第四章 拓展 --------------------------------------------------- 54
4.1 焊接夹具 ----------------------------------------------------- 55 4.1.1 焊接夹具软件要求 ------------------------------------------ 59 4.1.2 焊接夹具设计规范 ------------------------------------------ 59
第三章 气缸与配件的运用知识 --------------------------- 48
3.1 选定气缸的方法 ----------------------------------------------- 49 3.1.1 气缸的种类 ------------------------------------------------ 49 3.1.2 气缸选择步骤 ---------------------------------------------- 50 3.1.3 理论数据表 ------------------------------------------------ 51
第二章 产品案例（GEN) ----------------------------------- 26
2.1 GEN产品夹具清单 ---------------------------------------------- 27 2.2 2083M88P01反面夹具 ------------------------------------------- 28
定位销
图1-6
产品圆孔
16
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
MPT
定位销
产品孔
17
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
MPT
定位销的种类很多，可分外螺纹型、排气孔型、带法兰型、定位推压型、 菱形销等下如图。
排气孔型
排气孔型案例
带法兰型 外螺纹型
定位 推压 型案 例
通钢相比，塑钢比较轻，柔性好。 碳素钢，可以分为三类：低碳
钢、中碳钢、高碳工具钢。首先低
碳钢（S15C）各项特性比较优越，
热处理后表面硬度可达到HRC58-65
，不易断裂、变形、尺寸稳定、制
造工艺性好，但耐磨性不如高碳工
具钢。中碳钢（S45C）任性较好，
切削性能好，易磨损。高碳钢（T8）耐磨性
最好但制造工艺差，
3.2 配件运用 ----------------------------------------------------- 52 3.2.1 简易气动装置的组成部件 ------------------------------------ 52 3.2.2 气缸配件清单一览表 ---------------------------------------- 53
MPT
工夹治具设计理念与心得
作者: 郑友伟
時間﹕ 2011.09.28
GEN PROCESS CENTER
前言
MPT
一般而言，凡是在機械製造過程中，使任何加工程 序能加速、方便或安全的輔助裝置工具，均可稱為治具 或夾具（Fixture）.
現今機械加工已由傳統機器演進到CNC機器，但沒有 良好的夾治具的配合使用，仍然很難達到高品質及高產量 ，更無法降低生產成本。所以一个好用的夹治具能带来高 品質及高產量，更降低生產成本，节约加工时间。
设计
格
图
完 成
加工精 度与加 工方式
加工设备 替换性
定位 基准 避免 防止 位置 与夹 加工 切削 选择 持位 时刀 运动
考虑 具干 涉
图1-12
4)夹治具的结构上应具有足够的刚性，便于搬运。例如：夹具加工作业时，
由于容易受到切削力发生振动。
5)了解材料的特性，选好材料可以让夹治具更有效地发挥作用。
6)定位、装夹、夹紧方法的考虑.要提高手动机构的操作性，不要让操作者
3
GEN PROCESS CENTER
目录
MPT
2.3 R287P04L小孔夹具 --------------------------------------------- 32 2.4 1622M34P01磨床线割夹具 --------------------------------------- 37 2.5 J1120P05（热锻）车床夹具 ------------------------------------- 40
J1328P06A
上面这种类型面定位还有R287P04L,J1188P06D,J1317P06D,J1113P08A等小 孔夹具
定位面 防呆面
左边这种类型面定 位还有1814M67P01 1963M54P01等背面 夹具。
Байду номын сангаас
1301M32P01
13
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1.2夹治具设计总则
9
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
1.2.2常用的定位方式和定位元件
1）工件以平面為定位基準的定位方法及定位元件 a.支承支承板，如圖1-1.1-2
MPT
图1-1
图1-2
b.调节支承及浮动自位支承。图1-3，1-4.看图1-3时就会想到千斤顶 就是这种原理.
10
GEN PROCESS CENTER
18
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
MPT
菱形销
b.定位心軸定位图1-10 这种定位我们经常在铣床上看到 装夹铣刀的刀座就是用这种定位。
菱形销P尺寸
图1-10
19
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1.2夹治具设计总则
MPT
c.定心夾緊機構進行定位图1-11
用扳手旋转
四爪定心卡盘 图1-11
1.2夹治具设计总则
1.2.1材料的选择
了解材料的特性，选好材料可以让夹治具更有效地发挥作用。
8
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
MPT
单个零件本身影响是不大普通钢.其实普通钢（SS400）对的如果用
普通钢去压多个相同零件时，就会有个别零件压伤（零件本身的尺寸和
几何形体的误差）。用一段时间普通钢表面会有划痕变形等。 塑钢（ＰＯＭ）.它是聚合物，在强度，尺寸稳定性比较优良。与普
1.1 夹具、治具的含义 --------------------------------------------- 7 1.1.1 定位、夹紧、装夹意义 -------------------------------------- 8
1.2 夹治具设计总则 ------------------------------------------------ 8 1.2.1 材料的选择 ------------------------------------------------ 9 1.2.2 常用的定位方式和定位元件 ---------------------------------- 10 1.2.3 夹治具设计注意事项 ---------------------------------------- 20 1.2.4 数控机床夹具设计要点 -------------------------------------- 23 1.2.5 定位误差产生的原因 ---------------------------------------- 23
20
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
MPT
泛用夹 治具
产 品
评估 N
Y 设计 需求
产品设计 产 交 设 人员
图
量 货 备 需求
期
安材
工工 件件 材形 料状
机器 工作台 行程 尺寸
全 料 定位 防止 排 机 成 夹持 工件 屑 构 本 方法 变形
工程 分析
加工设
构
细部
备及规
思
夹紧定心效果图
扳手顺时针 旋转硬爪往 里缩，产品 开拿出，相 反则可放入 。夹紧又定 心
1.2.3夹治具设计注意事项
1）首先了解夹治具设计要求,产品设计图上的设计数据以及产品制造工艺、 工艺基准这样才能设计所要的夹治具.（如图1-12)
2）要站在使用者的立場設計。 3）应使工件在在结构上便于组装、拆卸，容易加工作业。
5
GEN PROCESS CENTER
MPT
第一章 工夹治具概论
6
GEN PROCESS CENTER
1.1夹治具含义
MPT
夹治具的设计以简单,好用,安全为原则,体现在结构 也体现在工件上.也就是 定位准,限位稳,取放易,加工少,结构巧.
1.1夹具、治具含义
目前个人认为較完善的定义“在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便 、安全地裝夾工件和配合引导刀具的裝置工具”為夾具。
MPT
2）工件以外圓柱面為基准的定位方法及定位元件。以工件的－個外圓柱面 作為定位基準時，常用的定位方法是將外圓柱裝在圓孔、半圓孔、V形塊 或定心夾緊機構中。 a.將外圓柱裝在圓孔如圖1-6
限位面并夹紧
定位孔
2083M88P01 图1-6
14
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
4
GEN PROCESS CENTER
目录
MPT
4.2 检具概论 ----------------------------------------------------- 64 4.2.1 检具设计总则 ---------------------------------------------- 64 4.2.2 检具常用材料 ---------------------------------------------- 65
1.2夹治具设计总则
MPT
图1-3 c.产品面定位，图1-5所示
图1-4
定位面
J1336P06
图1-5
11
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
MPT
定位面
2043M70P07
定位面
2123M71P01
12
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
MPT
紫红色表示 定位面
7
GEN PROCESS CENTER
1.1夹治具含义
MPT
主要是协助控制位置或动作（或两者）的一种工具”稱為治具。
1.1.1定位、夹紧、装夹的意义
確定工件在機器上或夾具中有正確位置的過程，稱為定位。 將工件在機器上或夾具中定位，夾緊的過裡，稱為裝夾。 工件定位後將其固定使其在加工過程中保持定位不变的操作，稱為夾緊。
1.3 夹治具分类 ---------------------------------------------------- 24 1.3.1 按夹紧源头分类 -------------------------------------------- 25 1.3.2 按用途分类 ------------------------------------------------ 25
优秀夹治具设计者同时应该是产品、制程和设计全通 ，否则水平会低一个档次，哪怕图画得再漂亮。事实上不 懂产品不了解制程的设计师，相信也捣不出象样的治具， 甚至可以说只会制造麻烦。
2
GEN PROCESS CENTER
目录
MPT
第一章 工夹治具概论 --------------------------------------- 6
从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工 件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。 其中机床夹具最为常见，常简称为夹具 。在机床上加工工件时，为使工件的表 面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求 ，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具通常由定位元件（确定 工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置 、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对 位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工 ，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座 ）等组成。
MPT
1622M23P01 b.將外圓柱裝V形塊圖1-7
限位面并夹紧 定位圆孔
J1120P05热锻
图1-7
V形塊定 位圆柱
15
GEN PROCESS CENTER
1.2夹治具设计总则
MPT
c.將外圓柱定心夾緊機構中图1-8
图 1-8
3) 工件以圓孔為定位基准的定位方法及定位元件，定位基准為圓孔时，常 用定位銷及定位心軸定位。此外，還可利用定心夾緊機構進行定位。 a.定位销定位，如图1-9
4.1 焊接夹具 ----------------------------------------------------- 55 4.1.1 焊接夹具软件要求 ------------------------------------------ 59 4.1.2 焊接夹具设计规范 ------------------------------------------ 59
第三章 气缸与配件的运用知识 --------------------------- 48
3.1 选定气缸的方法 ----------------------------------------------- 49 3.1.1 气缸的种类 ------------------------------------------------ 49 3.1.2 气缸选择步骤 ---------------------------------------------- 50 3.1.3 理论数据表 ------------------------------------------------ 51
第二章 产品案例（GEN) ----------------------------------- 26
2.1 GEN产品夹具清单 ---------------------------------------------- 27 2.2 2083M88P01反面夹具 ------------------------------------------- 28
定位销
图1-6
产品圆孔
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1.2夹治具设计总则
MPT
定位销
产品孔
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1.2夹治具设计总则
MPT
定位销的种类很多，可分外螺纹型、排气孔型、带法兰型、定位推压型、 菱形销等下如图。
排气孔型
排气孔型案例
带法兰型 外螺纹型
定位 推压 型案 例
通钢相比，塑钢比较轻，柔性好。 碳素钢，可以分为三类：低碳
钢、中碳钢、高碳工具钢。首先低
碳钢（S15C）各项特性比较优越，
热处理后表面硬度可达到HRC58-65
，不易断裂、变形、尺寸稳定、制
造工艺性好，但耐磨性不如高碳工
具钢。中碳钢（S45C）任性较好，
切削性能好，易磨损。高碳钢（T8）耐磨性
最好但制造工艺差，
3.2 配件运用 ----------------------------------------------------- 52 3.2.1 简易气动装置的组成部件 ------------------------------------ 52 3.2.2 气缸配件清单一览表 ---------------------------------------- 53
MPT
工夹治具设计理念与心得
作者: 郑友伟
時間﹕ 2011.09.28
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前言
MPT
一般而言，凡是在機械製造過程中，使任何加工程 序能加速、方便或安全的輔助裝置工具，均可稱為治具 或夾具（Fixture）.
現今機械加工已由傳統機器演進到CNC機器，但沒有 良好的夾治具的配合使用，仍然很難達到高品質及高產量 ，更無法降低生產成本。所以一个好用的夹治具能带来高 品質及高產量，更降低生產成本，节约加工时间。
设计
格
图
完 成
加工精 度与加 工方式
加工设备 替换性
定位 基准 避免 防止 位置 与夹 加工 切削 选择 持位 时刀 运动
考虑 具干 涉
图1-12
4)夹治具的结构上应具有足够的刚性，便于搬运。例如：夹具加工作业时，
由于容易受到切削力发生振动。
5)了解材料的特性，选好材料可以让夹治具更有效地发挥作用。
6)定位、装夹、夹紧方法的考虑.要提高手动机构的操作性，不要让操作者
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MPT
2.3 R287P04L小孔夹具 --------------------------------------------- 32 2.4 1622M34P01磨床线割夹具 --------------------------------------- 37 2.5 J1120P05（热锻）车床夹具 ------------------------------------- 40
J1328P06A
上面这种类型面定位还有R287P04L,J1188P06D,J1317P06D,J1113P08A等小 孔夹具
定位面 防呆面
左边这种类型面定 位还有1814M67P01 1963M54P01等背面 夹具。
Байду номын сангаас
1301M32P01
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1.2夹治具设计总则
1.2.2常用的定位方式和定位元件
1）工件以平面為定位基準的定位方法及定位元件 a.支承支承板，如圖1-1.1-2
MPT
图1-1
图1-2
b.调节支承及浮动自位支承。图1-3，1-4.看图1-3时就会想到千斤顶 就是这种原理.
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1.2夹治具设计总则
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菱形销
b.定位心軸定位图1-10 这种定位我们经常在铣床上看到 装夹铣刀的刀座就是用这种定位。
菱形销P尺寸
图1-10
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MPT
c.定心夾緊機構進行定位图1-11
用扳手旋转
四爪定心卡盘 图1-11
1.2夹治具设计总则
1.2.1材料的选择
了解材料的特性，选好材料可以让夹治具更有效地发挥作用。
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1.2夹治具设计总则
MPT
单个零件本身影响是不大普通钢.其实普通钢（SS400）对的如果用
普通钢去压多个相同零件时，就会有个别零件压伤（零件本身的尺寸和
几何形体的误差）。用一段时间普通钢表面会有划痕变形等。 塑钢（ＰＯＭ）.它是聚合物，在强度，尺寸稳定性比较优良。与普
1.1 夹具、治具的含义 --------------------------------------------- 7 1.1.1 定位、夹紧、装夹意义 -------------------------------------- 8
1.2 夹治具设计总则 ------------------------------------------------ 8 1.2.1 材料的选择 ------------------------------------------------ 9 1.2.2 常用的定位方式和定位元件 ---------------------------------- 10 1.2.3 夹治具设计注意事项 ---------------------------------------- 20 1.2.4 数控机床夹具设计要点 -------------------------------------- 23 1.2.5 定位误差产生的原因 ---------------------------------------- 23
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1.2夹治具设计总则
MPT
泛用夹 治具
产 品
评估 N
Y 设计 需求
产品设计 产 交 设 人员
图
量 货 备 需求
期
安材
工工 件件 材形 料状
机器 工作台 行程 尺寸
全 料 定位 防止 排 机 成 夹持 工件 屑 构 本 方法 变形
工程 分析
加工设
构
细部
备及规
思
夹紧定心效果图
扳手顺时针 旋转硬爪往 里缩，产品 开拿出，相 反则可放入 。夹紧又定 心
1.2.3夹治具设计注意事项
1）首先了解夹治具设计要求,产品设计图上的设计数据以及产品制造工艺、 工艺基准这样才能设计所要的夹治具.（如图1-12)
2）要站在使用者的立場設計。 3）应使工件在在结构上便于组装、拆卸，容易加工作业。
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第一章 工夹治具概论
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1.1夹治具含义
MPT
夹治具的设计以简单,好用,安全为原则,体现在结构 也体现在工件上.也就是 定位准,限位稳,取放易,加工少,结构巧.
1.1夹具、治具含义
目前个人认为較完善的定义“在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便 、安全地裝夾工件和配合引导刀具的裝置工具”為夾具。
MPT
2）工件以外圓柱面為基准的定位方法及定位元件。以工件的－個外圓柱面 作為定位基準時，常用的定位方法是將外圓柱裝在圓孔、半圓孔、V形塊 或定心夾緊機構中。 a.將外圓柱裝在圓孔如圖1-6
限位面并夹紧
定位孔
2083M88P01 图1-6
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1.2夹治具设计总则
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4.2 检具概论 ----------------------------------------------------- 64 4.2.1 检具设计总则 ---------------------------------------------- 64 4.2.2 检具常用材料 ---------------------------------------------- 65
1.2夹治具设计总则
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图1-3 c.产品面定位，图1-5所示
图1-4
定位面
J1336P06
图1-5
11
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1.2夹治具设计总则
MPT
定位面
2043M70P07
定位面
2123M71P01
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1.2夹治具设计总则
MPT
紫红色表示 定位面
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1.1夹治具含义
MPT
主要是协助控制位置或动作（或两者）的一种工具”稱為治具。
1.1.1定位、夹紧、装夹的意义
確定工件在機器上或夾具中有正確位置的過程，稱為定位。 將工件在機器上或夾具中定位，夾緊的過裡，稱為裝夾。 工件定位後將其固定使其在加工過程中保持定位不变的操作，稱為夾緊。
1.3 夹治具分类 ---------------------------------------------------- 24 1.3.1 按夹紧源头分类 -------------------------------------------- 25 1.3.2 按用途分类 ------------------------------------------------ 25
优秀夹治具设计者同时应该是产品、制程和设计全通 ，否则水平会低一个档次，哪怕图画得再漂亮。事实上不 懂产品不了解制程的设计师，相信也捣不出象样的治具， 甚至可以说只会制造麻烦。
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MPT
第一章 工夹治具概论 --------------------------------------- 6
从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工 件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。 其中机床夹具最为常见，常简称为夹具 。在机床上加工工件时，为使工件的表 面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求 ，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具通常由定位元件（确定 工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置 、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对 位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工 ，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座 ）等组成。
MPT
1622M23P01 b.將外圓柱裝V形塊圖1-7
限位面并夹紧 定位圆孔
J1120P05热锻
图1-7
V形塊定 位圆柱
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1.2夹治具设计总则
MPT
c.將外圓柱定心夾緊機構中图1-8
图 1-8
3) 工件以圓孔為定位基准的定位方法及定位元件，定位基准為圓孔时，常 用定位銷及定位心軸定位。此外，還可利用定心夾緊機構進行定位。 a.定位销定位，如图1-9