第8章 各类专用夹具的设计分析
专用夹具设计
二、专用夹具设计的方法步骤
1、已知条件：工艺人员提出的夹具设计任务书， 内容主要包含：工序加工尺寸、位置精度要求；定 位基准；夹紧力作用点、方向；机床、刀具、辅具； 所需夹具数量。
2、设计方法步骤
夹具设计生产过程一般可简单表示成下面框图
⑴准备阶段：明确设计要求、掌握第一 手资料
①收集各种图纸和技术资料 ②了解生产批量和夹具需要量 ③收集有关机床的资料 ④收集有关刀具方面的资料 ⑤收集有关夹具零部件标准 ⑥了解有关本单位制造和使用夹具的情况 ⑦收集国内外同类夹具的资料
④ 钻套下端面与工件加工面之间的空隙S确定
加工脆材：S=(0.3～0.6)d
加工塑材：S=(0.5～1)d
材料愈硬、S愈小；d愈小、S愈大 特殊情况： 在斜面上钻孔，S取小值；孔位精度高时、S=0； 钻L/d＞5的深孔、S=1.5d
⑵ 钻模板：安装钻套的板
①固定式钻模板
② 铰链式钻模板
③ 可卸式钻模板
+0.025 +0.014
+0.039 +0.022
+0.029 +0.016
+0.045 +0.026
H9级精度铰刀
+0.025 +0.014
+0.030 +0.017
+0.036 +0.020
+0.044 +0.025
+0.052 +0.030
+0.062 +0.036
+0.073 +0.042
带导柱铰刀 1－切削部分 2－钻套 3－导柱
b) 钻套导引刀具刃部时
工序
导孔基本 尺寸
方刀架通孔专用夹具设计
方刀架通孔专用夹具设计方刀架通孔专用夹具是一种用于加工方刀架通孔的工装夹具。
在机械加工过程中，方刀架通孔是一种常见的加工需求，需要通过夹具来固定工件并保证加工精度。
本文将详细介绍方刀架通孔专用夹具的设计。
一、需求分析1.1 加工要求方刀架通孔是为了安装方刀而进行的加工操作，因此要求通孔直径与方刀尺寸相匹配，并保证加工精度满足要求。
1.2 工件特点方刀架通孔的工件一般为金属材料，如铁、铝等。
由于材料硬度不同，对夹具的固定力和稳定性有不同要求。
二、设计思路2.1 夹具结构设计根据需求分析，可以采用三爪式夹具结构。
三爪式夹具能够均匀分布固定力，并且可以通过调节螺栓来实现对不同尺寸的工件进行固定。
2.2 夹持方式设计为了保证加工精度和稳定性，可以采用内螺纹式夹持方式。
通过在夹具内部切割出与工件通孔直径相匹配的内螺纹，使工件能够通过旋转螺栓来固定在夹具上。
2.3 夹具材料选择由于方刀架通孔加工一般使用金属材料，因此夹具的材料也需要具备一定的硬度和耐磨性。
可以选择优质合金钢作为夹具的材料，以确保其耐用性和稳定性。
三、夹具结构设计3.1 主体结构设计夹具主体采用整体铸造或机械加工方式制作。
主体上设计有三个对称分布的爪状结构，用于固定工件。
每个爪状结构由两个可调节螺栓连接，通过旋转螺栓可以实现对工件的固定。
3.2 内螺纹设计在主体内部切割出与工件通孔直径相匹配的内螺纹。
为了增加夹持力和稳定性，可以适当增加内螺纹的深度，并在内螺纹底部设置嵌入式硬质合金垫片。
3.3 调节装置设计为了方便调节夹持力和适应不同尺寸的工件，可以在螺栓上设计调节装置。
调节装置可以是一个旋转手柄，通过旋转手柄来实现对螺栓的调节，从而改变夹持力。
四、夹具制造与使用4.1 夹具制造根据设计图纸，选择合适的材料进行加工。
首先进行夹具主体的铸造或机械加工，然后进行内螺纹的切割和硬质合金垫片的安装。
最后进行表面处理，如研磨、喷涂等。
4.2 夹具使用在使用夹具之前，需要先调整螺栓使其与工件通孔相匹配，并确保固定力适中。
一文读懂：夹具形式选择、设计、加工
选择夹具的形式为了选择适合的夹具，首先需对已知形式的夹具的优缺点进行对比分析。
如下表所示各种夹具形式的优缺点，根据周期等条件，最终选择液压自动夹紧外接油路形式的夹具。
设计夹具的细节设计的总体思路为便于装夹、降低操作难度，装夹后位置可以满足产品所要加工内容，最大程度减少夹紧变形，便于油路排布等。
第一套夹具（铣顶面）零件安装姿态如图1所示。
由于零件装夹时需整体抬起安装于夹具上，为降低劳动强度，选择横向装夹。
图1 加工顶面时零件安装状态将产品安装后的最边缘贴近于工作台最边缘，使产品选用固定尺寸铣刀后能得到有效加工的前提下，离操作者装夹位置最近。
第二套夹具（加工底面的槽及孔）零件安装姿态如图2所示。
零件定位点为侧面直角方向的三处毛坯基准，以及底面三处毛坯高度基准。
图2 加工底面的零件安装姿态为便于装夹，使产品可以平移进夹具，以减少操作者拿取产品的劳动强度，选择顶面为定位面，纵向装夹（如果横向装夹，操作者需将产品抬高过于油缸再落入夹具支撑上，增加难度）。
夹具体的设计在设计夹具体之前，要先考虑好零件加工使用的机床，以便根据机床的工作台间距设计夹具体上螺钉孔安装位置。
夹具体的大小须满足工件装夹需求，但不可过大，防止在工作台未移动到极限位置，工件加工部位没有移动到位时，就因为夹具体与机床轮廓接触而发生干涉现象，进而导致零件无法有效安装加工。
同时夹具体的外侧边缘距离机床门距离应尽可能近，使操作者拿取工件时距离最近，用力最小。
油缸的选用及设计按照简单可靠的思路，油缸选择压紧式单动油缸。
压紧形式为上下压紧（由于零件整个加工过程中没有定位销进行限位，所以防止零件压紧过程中发生移动，不能选择旋转式压紧结构）。
油缸型号根据油缸的夹紧力及外形尺寸选择。
图3 油缸座设计油缸座设计外接油路需设计油缸座，以模拟油路在夹具子板中的走向，实现油压夹紧。
为便于夹具外接油路走向规整合理，油缸座上进出油口同侧油缸设计方向选择尽量一致，并考虑油管接头安装拆卸方便。
专用夹具的设计方法
专用夹具的设计方法一、专用夹具的设计步骤（一）.研究原始资料明确任务书中的设计要求，收集下列资料：1) 工件图、毛坯图和工艺规程等技术文件。
了解该工序的加工技术要求，定位和夹紧方案，毛坯情况，加工时使用的机床、刀具、加工和切削用量等2) 了解生产批量和对夹具的需用情况，以确定所采用夹具结构的合理性和经济性。
3) 了解机床的主要技术参数、规格、安装夹具的有关连接部分的尺寸等。
4)了解刀具的主要结构尺寸、制造精度、主要技术条件等。
5)收集有关夹具零部件标准（国标、部标、企标、厂标），典型夹具结构、夹具设计资料等。
6)了解本公司制造夹具能力和经验，了解用户有无压缩空气站等。
7) 3D图形的转换。
（二）确定夹具的结构1 定位要则1) 选择合理的定位基准——定位基准必须与工艺基准重合，并尽量与设计基准重合，以减小定位误差，获得最大加工允差，降低夹具制造精度。
当定位基准和工艺基准或设计基准不重合时，需进行必要的加工尺寸及其允差的换算。
——应选择工件上最大的平面，最长的圆柱面或圆柱轴线为定位基准，以提高定位精度，并使定位稳定、可靠。
——在选择定位元件时，要防止出现过定位现象。
——在工件各加工工序中，力求采用同一基准，以必免因基准更换而降低工件各表面相互位置的准确度。
——当铸、锻件以毛坯面作为第一道工序的基准时，应选用比较光整表面作基准面，避开浇冒口或分型面等凸起不平整的部位。
2)限制工件的自由度——工件在夹具上进行定位时，为保证加工面位置尺寸或位置精度，以及承受切削力和夹紧力等的需要，必须限制住工件的六个自由度。
——如果工件以已加工过的光滑平面定位，必要时可以用六个以上的点定位，但各定位面上支承点的表面必须在同一平面上，或其中的几个支承点采用辅助支承。
3) 对定位元件的要求——工件定位基准与定位元件接触或配合后，能限制住必须由其限制的工件的自由。
——由其产生的定位误差最小。
——定位表面应具有较高的尺寸精度、配合精度、表面粗糙度和硬度。
专用夹具设计可行性分析
专用夹具设计可行性分析引言专用夹具是用于固定、支撑或加工某种工件的装置。
在制造业中，许多生产过程都需要使用夹具来保持工件的位置和姿态。
然而，设计一个有效的专用夹具需要考虑多个因素，包括可行性、成本、效率和安全性等。
本文将对专用夹具的设计可行性进行分析，并提供一些建议。
设计可行性分析1. 工件要求首先，需要确定所需加工的工件的尺寸、重量、形状等要求。
这些要求将直接影响到夹具的设计。
如果工件过于大型或过于重量，夹具需要设计得更牢固、更稳定。
而如果工件形状复杂，可能需要设计特殊形状的夹具来满足加工需求。
2. 夹持方式夹具的夹持方式是设计过程中的关键考虑因素之一。
常见的夹持方式包括机械夹持、气动夹持和液压夹持等。
在选择夹持方式时，需要考虑工件的特性以及夹具的成本和复杂程度等因素。
例如，对于形状复杂的工件，可能需要使用液压夹持来实现更精确的固定。
3. 夹具材料夹具的材料选择直接影响到夹具的强度、耐用性和成本等因素。
一般而言，夹具需要具备足够的刚性以保持工件的稳定性。
对于一些特殊材料的加工，也需要考虑材料的热膨胀系数和特殊要求等。
因此，在选择夹具材料时，需要综合考虑以上因素。
4. 加工工艺夹具的设计还需要结合具体的加工工艺考虑。
不同的加工工艺可能需要不同类型的夹具来满足需求。
例如，对于钻孔操作，可能需要设计一个可以固定工件，并保持工件表面光滑的夹具。
而对于机械加工工艺，夹具的稳定性和刚性则更为重要。
5. 补偿与调整在夹具设计中，需要考虑到工件的尺寸和形状的变化。
如果工件的尺寸存在较大的变化范围，夹具设计需要具备相应的补偿和调整功能，以适应不同尺寸的工件。
这可以通过使用可调节的夹具部件来实现，以满足不同尺寸的工件加工需求。
6. 安全性夹具的安全性是设计中不可或缺的考虑因素。
一个有效的夹具设计应该能保证工件在夹持过程中不会发生脱落、滑动或其他意外情况。
此外，夹具操作过程中的人身安全也需要得到充分的保障。
因此，夹具的设计应采用合适的保护措施，如安全传感器、紧急停止装置等。
夹具设计知识点
夹具设计知识点夹具设计是机械制造中的重要环节，广泛应用于各种生产过程中，它的设计质量直接关系到产品的质量和生产效率。
本文将介绍夹具设计的主要知识点，包括夹具的基本原理、设计要点、常见类型以及设计注意事项。
一、夹具的基本原理夹具是用来固定和夹持工件，以保证工件在加工过程中的稳定性和精度。
夹具设计的基本原理包括以下几点：1. 确定夹持位置：根据产品的工艺要求和加工过程的特点，确定夹持工件的位置和方式。
夹具的位置应使得工件能够稳定地固定在加工位置上，并保证加工刀具的正常使用。
2. 选择夹持方式：根据工件的形状和加工要求，选择适合的夹持方式。
常见的夹持方式有机械夹持、液压夹持、气动夹持等，具体选择取决于工件的特点和加工条件。
3. 确定夹紧力：夹具对工件施加的夹紧力应能够保证工件的稳定性和加工精度，但又不能过大，以免对工件造成损坏。
夹具的夹紧力需根据工艺要求和加工材料的特性进行合理估算。
4. 考虑工件的变形：在夹具设计过程中，需考虑工件受到夹持力的影响而产生的变形问题。
通过合理布置夹具支撑点和增加弹性元件等方式，可以有效减小工件的变形。
二、夹具设计要点夹具设计的关键在于满足工件的保持、定位和夹持要求，以及简化夹具的结构、提高夹持效果。
以下是夹具设计的一些要点：1. 合理选材：夹具的材料应具有足够的强度和刚性，以承受加工过程中的力和压力。
常用的夹具材料有优质钢材、硬质合金等。
2. 精确定位：夹具的定位部件应设计精确，能够准确定位工件，并保证工件在加工过程中的位置稳定。
3. 提高刚性：夹具的结构应尽量增加刚性，以减小振动和变形，提高加工精度。
合理设计夹具的支撑结构和增加加强筋等方式可以有效提高夹具的刚性。
4. 具备调节功能：夹具应具备一定的调节功能，以适应不同形状和尺寸的工件。
通过加装调节装置或使用可调节的夹具元件，可以实现对工件的有效夹持。
三、常见夹具类型夹具设计根据不同的工件形状和加工要求，可以采用不同的夹具类型。
机械设计基础掌握机械设计中的夹具与模具设计
机械设计基础掌握机械设计中的夹具与模具设计机械设计中的夹具与模具设计在实际生产中起到了关键的作用。
它们是用于加工和制造机件的工具，既能保证产品质量，又能提高生产效率。
掌握机械设计中的夹具与模具设计是每一位机械工程师的基本要求。
本文将介绍夹具和模具的定义、分类，以及设计过程中需要考虑的关键因素。
一、夹具设计夹具是工作时用来卡紧工件的装置。
它通常由夹具本体、定位装置和卡紧机构组成。
夹具的设计需要考虑以下几个方面。
1. 夹具的类型夹具可以根据不同的工件形状和加工方式进行分类。
常见的夹具类型有平板夹具、滑块夹具、旋转夹具等。
在设计过程中，需要根据工件的特性选择合适的夹具类型。
2. 夹具的定位夹具的定位是保证工件正确放置的关键。
在设计夹具时，需要确定合适的定位方式，如定位销、定位块等，以确保工件的准确位置。
3. 夹具的刚性夹具的刚性直接影响到加工过程中的精度和稳定性。
因此，在夹具设计中需要考虑夹具的结构和材料选择，以提高夹具的刚性。
4. 夹具的可调性夹具的可调性指的是夹具能够适应不同尺寸和形状的工件。
在设计夹具时，需要考虑夹具的可调性，采用可调的夹具元件，如可拆卸的夹具夹爪、可调节的夹持力等。
二、模具设计模具是用于制造产品的工具，它包括上模具和下模具。
模具设计需要考虑以下几个关键因素。
1. 模具的类型模具根据产品形状和制造工艺的不同可以分为冲压模具、塑料模具、铸造模具等。
在设计模具时，需要根据产品的特点选择合适的模具类型。
2. 模具的结构模具的结构设计是模具设计的重要部分。
它需要考虑到模具的分离方式、导向方式、冷却系统等。
合理的结构设计可以提高模具的使用寿命和生产效率。
3. 模具的材料选择模具的材料选择需要考虑到工作条件和制造成本。
常用的模具材料有工具钢、合金钢等。
在选择模具材料时，需要平衡材料的硬度、耐磨性和成本。
4. 模具的加工精度模具的加工精度直接影响到产品的质量。
在设计模具时，需要考虑到模具的加工工艺和加工精度要求，以保证产品的尺寸和形状精度。
夹具设计总结
夹具设计总结
一、零件概述：1、零件图
2、加工部位介绍
∅60mm孔为中心的加工表面。
这一组加工表面包括：∅40mm圆柱通孔、∅60mm深18mm的圆柱、∅20mm深12mm圆柱孔、∅12mm圆柱通孔。
底面为加工表面。
这一组加工表面包括：外轮廓。
确定毛坯：120X180X45铝块。
粗基准为∅60mm上表面，精基准为底面。
3、零件加工批量：大批量
二、夹具设计与加工存在的问题
1、底板左右两端的槽设计尺寸过大
2、菱形销菱形长端为铣出圆角
3、两销与底板配合采用了螺纹配合
三、解决问题的方法
1、底板采用压板将其压在铣床上
2、菱形销重新制作一个
3、两销与底板用螺纹配合改为光柱过盈配合
四、成本计算
表一：
序号名称规格单价总价备注
1 铝材180x120x45¥89 ¥89
2 铝材101x86x55¥42 ¥42
3 铝材245x125x25¥56 ¥56
4 铝材直径20长90 ¥15
¥15
表二：
序号加工方法工时费用备注
1 车5小时¥150
2 铣8小时
¥360。
典型机床夹具设计
典型机床夹具设计导言：机床是一种用于加工金属材料的设备，而夹具则是用于固定工件以便进行加工的装置。
夹具的设计对于提高加工效率、保证加工质量具有重要意义。
在本文中，我将详细说明典型机床夹具的设计要点和流程。
一、夹具设计的基本原理1.根据工件形状确定夹具类型：夹具类型可以分为夹持式夹具和定位式夹具两种。
夹持式夹具是通过夹紧力将工件固定在工作台上，而定位式夹具则是通过夹紧力和力矩将工件在工作台上定位。
2.确定夹具夹持点和定位点：夹具夹持点是指夹具夹持工件的位置，定位点是夹具将工件定位在工作台上的位置。
对于复杂形状的工件，夹持点和定位点的确定需要考虑工件的刚性和稳定性。
3.设计夹具夹持和定位元件：夹具夹持和定位元件是夹具中用于夹持和定位工件的部件。
夹持元件一般包括夹爪、夹头和夹具床身等，而定位元件则包括定位销、定位块和工作台等。
二、典型机床夹具设计要点1.确定夹具夹持方式和原理：根据工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式和夹持原理。
常用的夹持方式有机械夹持、气动夹持和液压夹持等。
2.考虑夹具的可靠性和稳定性：夹具设计要考虑夹具在加工过程中的可靠性和稳定性。
夹具的夹持力应该足够强，以确保工件在加工过程中不会发生位移或变形。
3.考虑夹具的操作便利性：夹具的设计还应考虑操作的便利性。
夹具的结构要简单，易于调整和操作。
夹具上的操作手柄和调节螺母等部件应该方便操作人员进行调整和操作。
4.考虑夹具的生产成本：夹具的设计还应考虑生产成本。
夹具的设计要尽量简化，减少使用材料和加工工序，以降低生产成本。
三、典型机床夹具设计流程1.分析工件形状和加工要求：首先要对工件的形状和加工要求进行分析，确定工件的夹持和定位需求。
2.选择夹持方式和原理：根据工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式和夹持原理。
3.确定夹持点和定位点：根据工件的形状和加工要求，确定夹具的夹持点和定位点。
4.设计夹持和定位元件：根据夹持方式和原理，设计夹具的夹持和定位元件。
工装夹具设计图解和实例
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（2）按使用旳机床分类
因为各类机床本身工作特点和构造形式各不相同， 对所用夹具旳构造也相应地提出了不同旳要求。
按所使用旳机床不同，夹具又可分为：车床夹具、 铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮 机床夹具和其他机床夹具等。
根据夹具所采用旳夹紧动力源不同，可分为：手动 夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、 磁力夹具、真空夹具等。
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3、机床夹具旳构成
定位元件
夹紧装置或元件
机床夹具旳构成
对刀、引导元件 连接元件
其他装置或元件
夹详细
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图为用于钻轴套工件上 φ 6H7孔旳钻床夹具， 工件以内孔及端面为定位基准，在夹具旳定 位销6及其端面上定位，即拟定了工件在夹具 中旳正确位置。
组合夹具是指按零件旳加工要求，由一套事先制造 好旳原则元件和部件组装而成旳夹具。
由专业厂家制造， 其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件
能反复使用，尤其合用于新产品旳试制和单件小批 生产。
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5）随行夹具
随行夹具是一种在自动线上使用旳夹具。 该夹具既要起到装夹工件旳作用，又要与工件成为
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效率低，找正精度 较高；合用单件小 批量中形状简朴旳 工件。
通用性好，但效率 低，精度不高；适 用于单件小批量中 形状复杂旳铸件。
操作简朴，效率高， 轻易确保加工精度， 合用于多种生产类型 。
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1）直接找正装夹
将工件装在机床上，然后按工件旳某个（或 某些）表面，用划针或用百分表等量具进行 找正，以取得工件在机床上旳正确位置。
夹具毕业设计范文
夹具毕业设计范文夹具是机械制造中的重要工具，它用于固定工件、夹持工件、导向工件等，使加工过程更加稳定和精确。
夹具的设计直接影响到工件的加工质量和生产效率。
因此，本文将围绕夹具的设计展开，分析夹具的基本原理和设计要点，并结合实际案例进行探讨。
夹具设计的基本原理主要包括定位原理、夹持原理和导向原理。
定位原理是指通过夹具将工件准确定位，以确保工件在加工过程中的位置准确无误。
夹持原理是指通过夹具对工件进行夹持，以保持工件在加工过程中的稳定性和刚性。
导向原理是指通过夹具对工件进行导向，以确保工件在加工过程中的移动方向准确无误。
夹具的设计要点主要包括夹具的结构设计、夹具的零件设计和夹具的运动设计。
夹具的结构设计是指根据工件的特点、加工要求和工艺过程，确定夹具的结构形式和尺寸。
夹具的零件设计是指对夹具的各个零部件进行设计，包括夹爪、定位销、固定螺栓等。
夹具的运动设计是指通过运动机构对夹具进行设计，以满足夹持、定位和导向的要求。
以工件夹具设计为例，该工件是一个圆形零件，直径为50mm。
根据工件的形状和加工要求，选择了卡盘式夹具。
夹具的结构设计采用了上下两个夹爪，中间夹持工件，通过调节螺栓实现夹持力的调整。
夹爪采用了硬质合金材料制造，具有良好的耐磨性和刚性。
夹具的零件设计中，定位销的设计起着关键作用。
根据工件的形状和定位要求，设计了两个定位销。
定位销采用了圆柱形状，通过调节螺钉实现定位误差的调整。
定位销采用了高精度的磨削加工工艺，以确保定位的准确性。
夹具的运动设计是通过运动机构实现的。
运动机构由手柄、螺杆和螺母组成，通过旋转手柄实现夹爪的打开和闭合。
夹具的运动机构设计遵循人机工程学原理，手柄的形状和长度经过优化，以提高操作的便利性和舒适性。
夹具的设计除了考虑基本原理和设计要点外，还需要考虑其他因素，如夹具的重量、成本和制造难度。
夹具的重量要尽量轻量化，以减小对机床的负载，提高机床的工作效率。
夹具的成本要尽量降低，以减少生产成本。
专用夹具设计
夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。
制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。
夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。
第一节专用夹具设计的基本要求一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求：（1）保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。
（2）提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。
（3）工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。
专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。
（4）使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。
在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。
专用夹具还应排屑方便。
必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。
（5）经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。
因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。
第二节专用夹具设计的规范化程序一、夹具设计规范化概述1．夹具设计规范化的意义研究夹具设计规范化程序的主要目的在于：（1）保证设计质量，提高设计效率夹具设计质量主要表现在：1）设计方案与生产纲领的适应性；2）高位设计与定位副设置的相容性；3）夹紧设计技术经济指标的先进性；4）精度控制项目的完备性以及各控制项目公差数值规定的合理性；5）夹具结构设计的工艺性；6）夹具制造成本的经济性。
夹具设计课程设计报告
夹具设计课程设计报告一、引言夹具是用于固定工件或者加工工序中支持、定位、夹紧、保护工件的装置。
夹具设计是制造工程领域的重要课程，对于提高生产效率、保证产品质量至关重要。
本报告旨在介绍夹具设计课程的设计内容，包括相关理论知识、实践环节、设计方法和评价准则等。
二、课程设计内容1.理论知识2.实践环节3.设计方法4.评价准则1.研究背景与目的本报告旨在介绍夹具设计课程的设计内容，促进学生对夹具设计的理解和应用，提高夹具设计能力，达到教学目标。
2.设计理论与方法本报告介绍了夹具设计课程的相关理论知识，包括夹具的类型、结构、工作原理和配合关系等。
同时介绍了夹具设计的基本方法和流程，帮助学生掌握夹具设计的科学性和系统性。
3.实践环节本报告详细描述了夹具设计课程的实践环节，包括实际操作和设计案例。
通过实际操作，学生可以了解夹具的使用方法和注意事项，提高操作技能。
设计案例则帮助学生将理论知识应用于实际问题中，培养夹具设计能力。
4.评价准则本报告介绍了夹具设计课程的评价准则，包括设计方案的合理性、可行性和创新性等方面。
学生需要根据所学理论知识和设计方法，提出符合规范要求和生产需求的夹具设计方案，并根据评价准则进行评估。
四、结论夹具设计课程是制造工程领域的重要课程，对于提高生产效率、保证产品质量至关重要。
本报告介绍了夹具设计课程的设计内容，包括相关理论知识、实践环节、设计方法和评价准则等。
通过学习夹具设计课程，学生可以提高自己的夹具设计能力，为工业生产做出贡献。
以上是夹具设计课程设计报告的简要概述，详细内容请参考附件。
专用夹具设计
序言机械制造工艺装备设计是一个非常重要的学习环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动法强度，需做一种专用夹具，省去加工中繁琐的工序。
我们已经学习了机械制造技术基础，对夹具设计有了初步的了解。
对于一种批量较大的产品可设计制造一种专业夹具，操作迅速方便，减少了工人的劳动量，可获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。
但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。
专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。
由于本人所学知识有限，设计能力有限在设计中难免会有许多错误和不足，恳请各位老师批评指正。
夹具设计1、产品零件图如下图所示，本工序需在钢套上钻φ5mm孔，应满足如下加工要求：1、φ5mm孔轴线到端面B的距离20士0．1mm；2、φ5mm孔对φ20H7孔的对称度为0．1 mm。
3、已知工件材料为Q235A钢，批量N=500件。
试设计钻φ5mm孔的钻床夹具。
一、定位方案按基准重合原则定位基准确定为：B面及φ20H7孔轴线。
采用一凸面和一心轴组合定位。
二、制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
三、导向方案为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件——钻套。
钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之间留有排屑空间，如右图所示。
四、夹紧方案由于工件批量小，宜用简单的手动夹紧装置。
钢套的轴向刚度比径向刚度好，因此夹紧力应指向限位台阶面。
如下图所示，采用带开口垫圈的螺旋夹紧机构。
夹具设计总结
夹具设计小结1.关于摆动销：摆动销的设计主要存在的问题是定位销打开时和工件干涉，这里所提及的干涉主要指定位销销面与销孔和工件厚度之间的干涉。
存在干涉的主要原因之一是因为转动点的选择和定位销孔所在的平面不在一个平面内所造成的。
原因之二就是转动点和销孔的距离太近所造成，距离越近，定位销从工件所走的圆的轨迹圆心角越大。
这样就容易干涉。
图示1 （转动点和定位孔所在平面不在一个平面）图示2（随在一个平面但转动点距离和定位孔中心距离比较近）图示3（转动点选择在一个平面距离又适中常识:摆动销设计时要有止块,且止块与转动点之间的距离与定位销与转动点之间的距离的比例不应太小.一般小于等于1/3.(设计时针对结构和选用气缸的不同灵活运用此原则)2.关于压块的旋转点：压块的旋转点的选择（前提在摆动过程中不和工件干涉,影响焊钳焊接和气缸打开后能方便取件）一般尽量是转动点和压块工件接触面所在的平面距离越小越好。
图示是工件及气缸之间的受力分析图。
气缸的输出力矩为Q，F1为工件的压紧力，F2为工件的摩擦力。
从公式Q=F1XD1+F2XD2可以看出，摩擦力所产生的力矩越大，压紧力F1越小，压紧效果越差。
常识:气缸打开时压块的边缘与工件之间的距离一般大于14mm,但也不要太大.3.夹具设计中如何更好的利用气缸的行程在夹具设计中我们经常能用到活塞杆直接推动缸杆的情况的气缸，（在我们公司的标准中也能看到一些日式夹紧缸的使用标准，列出了一系列的参数选择值）气缸的行程一般为活塞的运动的行程，因此气缸的行程在一定情况下是有限的，那么如何更有效的利用气缸的行程呢？为什么标准中会选择那样的参数呢？下面我们从原理上进行一下分析：首先从使用气缸的目的上来看无非有三点：1.将气缸的活塞的直线运动转变成连杆的圆弧运动。
2.在满足设计要求的基础上如何最小程度减少对缸体本身的损害。
下面主要对上述前两点做出说明：1，将气缸的将气缸的活塞的直线运动转变成连杆的圆弧运动。
第章 各类专用夹具设计
第章各类专用夹具设计夹具是工业生产过程中的重要工具之一，它可以夹持物品，固定、定位或加工零件，是生产中必不可少的设备。
专用夹具是指针对特定工件而设计的夹具。
本文将介绍各类专用夹具的设计原则和实现方式。
一、板件类夹具设计1.夹具概述板件类夹具主要用于夹持板件或薄壳工件，以保证加工过程中的精度和稳定性。
板件类夹具一般由上、下二块板夹住被夹工件，实现对工件的夹持。
在设计板件类夹具时，需要考虑到以下几点：•夹持力：夹具需要提供足够的夹持力以保证工件的稳固；•加工精度：夹具需要提供足够的刚性以保证工件的加工精度；•操作便捷性：夹具需要设计成易于操作和维护的形式。
2.设计原则从使用经验来看，设计板件类夹具时应考虑以下原则：•垂直度要求高：板件类夹具需要控制夹具上下板的平行度，保证夹具表面的平整度，以提高夹持精度；•锁紧力要求大：板件类夹具需要具有一定的锁紧力，以保证工件在加工过程中不会发生位移或旋转；•工件定位需精确：板件类夹具需要具有一定的工件定位功能，以保证工件在夹持过程中的正确位置；•使用寿命要求长：板件类夹具需要设计合理的零部件，以提高夹具的使用寿命。
3.实现方式在设计板件类夹具时，可以考虑以下实现方式：•加厚夹具上下板的侧板：在夹具上下板的侧板上加厚加高，提供更多的范围和支持，提高了夹具的刚性和精度；•使用液压/气动元件：使用液压或气动元件实现夹具的开合或锁定。
通过使用这些元件，可以实现更高的夹持力和更加方便的操作；•设计可调节的定位块：通过设计可调节的定位块，可以实现对工件位置的高精度控制，以提高夹持和加工精度。
二、圆形类夹具设计1.夹具概述圆形类夹具是针对圆形零件而设计的夹具。
圆形类夹具由夹具底座、夹具活爪、直线导轨和连杆组成。
圆形类夹具通过将夹具活爪固定在零件上，以夹持工件。
在设计圆形类夹具时，需要考虑到以下几点：•夹持力：夹具需要提供足够的夹持力以保证工件的稳固；•加工精度：夹具需要提供足够的刚性以保证工件的加工精度；•精确定位：圆形类夹具需要具有一定的工件定位功能，以保证工件在夹持过程中的正确位置；•使用寿命要求长：圆形类夹具需要设计合理的零部件，以提高夹具的使用寿命。
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图8-10 铣削键槽用的简易专用夹具 1—V形块 2—压板 3—螺栓 4—工件 5—定位键 6—对刀块
8.2 铣床夹具
8.2.4 铣床夹具的设计特点 铣床夹具与其他机床夹具的不同之处在于：它是通过定位键在机 床上定位，用对刀装置决定铣刀相对于夹具的位置。
1.铣床夹具的安装
8.2 铣床夹具
图8-11 加工壳体的铣床夹具 1—夹具体 2—支承板 3—压板 4—螺母 5—对刀块 6—大圆柱销 7—球头钉 8—铰接板 9—螺杆 10—菱形销 11—定向键
8.3 钻镗夹具
图8-22 加工磨床尾架的镗模 1—镗套 2—镗模支架 3—支承钉 4—夹具底座 5—铰链压板 6—压紧螺钉 7—螺母 8—活节螺栓 9—定位斜块 10—支承板 11—固定耳座
3.拨动顶尖
图8-3 内、外拨动顶尖 a)外拨动顶尖 b)内拨动顶尖
8.1 车床夹具
图8-4
端面拨动顶尖
8.1.3 车床专用夹具的典型结构
8.1 车床夹具
1.心轴类车床夹具
图8-5 顶尖式心轴 1—轴肩 2—心轴 3—工件 4—顶尖 5—垫圈 6—螺母
8.1 车床夹具
图8-6
锥柄式心轴
2.角铁式车床夹具
8.2 铣床夹具
图8-9 机用平口台虎钳的结构 1—台虎钳体 2—固定钳口 3、4—钳口铁 5—活动 钳口 6—丝杆 7—螺母 8—活动座 9—方头 10—压板 11—紧固螺钉 12—回转底盘 13—钳座零线 14—定位键
8.2 铣床夹具
8.2.3 典型铣床专用夹具结构
1.铣削键槽用的简易专用夹具 2.加工壳体的铣床夹具
8.2 铣床夹具
8.2.1 铣床夹具的分类 铣床夹具按使用范围，可分为通用铣夹具、专用铣夹具和组合铣 夹具三类；按工件在铣床上加工的运动特点，可分为直线进给夹
具、圆周进给夹具、沿曲线进给夹具(如仿形装置)三类；还可按自 动化程度和夹紧动力源的不同(如气动、电动、液压)以及装夹工件 数量的多少(如单件、双件、多件)等进行分类；其中，最常用的分 类方法是按通用、专用和组合进行分类。 8.2.2 铣床常用通用夹具的结构 铣床常用的通用夹具主要有平口台虎钳，它主要用于装夹长方形 工件，也可用于装夹圆柱形工件。
钻模。钻模有利于保证被加工孔对其定位基准和各孔之间的尺寸 精度和位置精度，并可显著提高劳动生产率。 1.钻床夹具的分类 (1)固定式钻模 (2)回转式钻模 (3)移动式钻模
8.3 钻镗夹具
图8-15 专用回转式钻模 1—钻模板 2—夹具体 3—手柄 4、8—螺母 5—把手 6—对定销 7—圆柱销 9—快换垫圈 10—衬套 11—钻套 12—螺钉
8.3 钻镗夹具
图8-16 移动式钻模 1—夹具体 2—固定V形块 3—钻模板 4、5—钻套 6—支座 7—活动V形块 8—手轮 9—半月键 10—钢球 11—螺钉 12、13—定位套
8.3 钻镗夹具
(4)翻转式钻模
图8-17 60°翻转式钻模 1—台肩销 2—快换垫圈 3—螺母
8.3 钻镗夹具
机床夹具设计
主编吴拓 孙英达
第8章 各类专用夹具的设计
8.1 车床夹具
8.2 铣床夹具 8.3 钻镗夹具 8.4 典型数控机床夹具 8.5 现代机床夹具
8.1 车床夹具
8.1.1 车床夹具的分类 车床主要用于加工零件的内、外圆柱面、圆锥面、回转成形面、 螺纹以及端平面等。上述各种表面都是围绕机床主轴的旋转轴线
8.3 钻镗夹具
图8-20 标准钻套 a)、b)固定钻套 c)可换钻套 d)快换钻套
8.3 钻镗夹具
图8-21 特殊钻套 a)加长钻套 b)斜面钻套 c)小孔距钻套 d)可定位、夹紧钻套
8.3 钻镗夹具
8.3.2 镗床夹具
镗床夹具通常称为镗模。镗模是一种精密夹具，它主要用来加工箱 体类零件上的精密孔系。镗模和钻模一样，是依靠专门的导引元 件——镗套来导引镗杆，从而保证所镗的孔具有很高的位置精度。 采用镗模后，镗孔的精度可不受机床精度的影响。 1.镗模的组成
而形成的，根据这一加工特点和夹具在机床上安装的位置，将车 床夹具分为两种基本类型。 1.安装在车床主轴上的夹具 2.安装在滑板或床身上的夹具 8.1.2 车床常用通用夹具的结构 1.三爪自定心卡盘
8.1 车床夹具
图8-1 三爪自定心卡盘
8.1 车床夹具
2.四爪单动卡盘图8-2 Nhomakorabea爪单动卡盘
8.1 车床夹具
8.2 铣床夹具
图8-12
定位键及其连接
8.2 铣床夹具
2.铣床夹具的对刀装置
图8-13 对刀装置 1—对刀块 2—对刀平塞尺 3—对刀圆柱塞尺
8.2 铣床夹具
图8-14 标准对刀塞尺 a)平塞尺 b)圆柱塞尺
8.3 钻镗夹具
8.3.1 钻床夹具 在钻床上进行孔的钻、扩、铰、锪、攻螺纹加工所用的夹具称为 钻床夹具。钻床夹具是用钻套引导刀具进行加工的，所以简称为
8.1 车床夹具
图8-7
角铁式车床夹具
8.1.4 车床夹具的设计特点 车削运动是一种旋转运动，因而车床夹具的设计具有如下特点：
8.1 车床夹具
1)因为整个车床夹具随机床主轴一起回转，所以要求它结构紧凑， 轮廓尺寸尽可能小，重量要尽量轻，重心尽可能靠近回转轴线， 以减小惯性力和回转力矩。
8.1 车床夹具
图8-8
车气门杆的角铁式夹具
8.1 车床夹具
2)应有消除回转中的不平衡现象的平衡措施，以减小振动等不利 影响。 3)与主轴连接部分是夹具的定位基准，应有较准确的圆柱孔(或圆 锥孔)，夹具的定位元件或装置必须保证工件加工部分的轴线与机 床主轴的回转轴线重合，其结构形式和尺寸，依照具体使用的机 床而定。 4)为使夹具使用安全，应尽可能避免有尖角或凸起部分，必要时 回转部分外面可加防护罩。 5)夹紧力要足够大，自锁可靠，还要防止夹具变形。
(5)盖板式钻模
图8-18 盖板式钻模 1—钻模盖板 2—圆柱销 3—削边销 4—支承钉
8.3 钻镗夹具
(6)滑柱式钻模
图8-19 滑柱式钻模的通用结构 1—夹具体 2—滑柱 3—锁紧螺母 4—钻模板 5—套环 6—手柄 7—交错轴斜齿轮轴
8.3 钻镗夹具
2.钻床夹具的设计特点
2)钻模板是供安装钻套用的，应有一定的强度和刚度，以防止变形 而影响钻套的位置和引导精度。 3)为减少夹具底面与机床工作台的接触面积，使夹具放置平稳，一 般都在相对钻头送进方向的夹具体上设置四个支脚。