工装夹具设计
2024年度-工装夹具(治具)设计培训课程
生产线布局与治具设计 根据生产线的布局和加工要求，设计合理的治具 结构和尺寸，确保治具与生产线的顺畅配合和高 效运作。
治具快速更换与调整 介绍治具快速更换和调整的方法和技巧，如采用 快换接头、标准化设计等，提高生产线的灵活性 和生产效率。
治具维护与保养
3
分析治具在使用过程中可能出现的故障和损坏原 因，提出相应的维护和保养措施，延长治具的使 用寿命和降低维修成本。
个性化定制 随着消费者需求的多样化，未来工装夹具设计将更加注重 个性化定制，满足不同客户的特殊需求。
29
对学员的期望与建议
持续学习
鼓励学员们保持持续学习的态度，关注行业动态和技术发展，不 断提升自己的专业素养。
实践锻炼
建议学员们多参与实际项目的设计和开发，通过实践锻炼提高自己 的设计能力和解决问题的能力。
工装夹具(治具)设计培训课 程
1
CATALOGUE
目录
• 课程介绍与目标 • 工装夹具(治具)设计基础 • 典型工装夹具(治具)设计案例 • 工装夹具(治具)结构优化与改进 • 工装夹具(治具)性能测试与评估 • 现代技术在工装夹具(治具)设计中的应用 • 课程总结与展望
2
01
课程介绍与目标
3
工装夹具(治具)概述
现代技术在工装夹具(治具) 设计中的应用
23
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。
参数化设计
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。
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
单击此处添加副标题
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。
01
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。
Page *
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。
工装夹具设计的基本原则
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。
专用工装夹具设计
c) 快换钻套
配合同上b)图， 使用过程中可快 换。主要用于同 一孔需多工步加 工。注意从钻头 尾端向尖端看， 以钻头旋转方向 为参照方向，钻 套台阶位置始终 在削边位置后面。
d) 特殊钻套
特殊钻套
②钻套导孔尺寸和公差带的选择
a) 钻套导引刀具非刃部时：见图所示，取 H7/g6、 H6/g5、H7/f7
夹紧装置、钻模板、钻套、夹具体组成。
1、钻模的结构形式及应用
⑴固定式钻模
（2）翻转式钻模
(3) 回转式钻模
（4）盖板式钻模
(5) 滑柱式钻模
钻孔铰孔夹具
2、钻模结构的设计要点
⑴ 钻套 ① 作用 a) 确定定尺寸刀具的轴线位置， 并导引
刀具； b) 保证孔系中各孔之间的位置精度。
钻套
② 结构形式
a) 固定钻套
见图是以配合 H7/n6固定在钻模 板上，使用过程中 磨损后不易拆卸， 主要用在小批生产 的单纯钻孔中。B 型用在钻模板较簿 或铸铁钻模板。钻 套下端应超出钻模 板或齐码平齐，否 则易堵塞。
b) 可换钻套
衬套与钻模板的 配合H7/n6，钻 套与衬套的配合 F7/m6 、F7/k6， 使用过程中磨损 后可换。主要用 于批量较大的单 纯钻孔中。
钻头直径
上偏差
下偏差
＞3～6
－0.018
＞6～10
－0.022
＞10～18
－0.027
＞18～30
0
－0.033
＞30～50
－0.039
＞50～80
－0.046
＞80～100
－0.054
附表4 高速钢机用铰刀的直径公差（GB1133－84） (mm)
铰刀直径
＞5.3～6 ＞6～10 ＞10～18 ＞18～30 ＞30～50 ＞50～80 ＞80～100
工装夹具设计手册
工装夹具的设计工装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，而设计工装夹具时,如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。
工装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。
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、工装夹具设计基本知识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产能情况相适应，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。
4、使用性能好工装夹具应具备足够的强度和刚度，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。
工装夹具还应排屑方便。
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，设计时应根据订单及产能情况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。
工装夹具设计的基本原则
工装夹具设计的基本原则工装夹具，这个听上去有点儿高大上的名词，其实在我们的生活中可是无处不在。
想象一下，你去买的手机，没准就是在工装夹具的“保护”下被制造出来的。
它就像是我们生活中的“超级助手”，帮助工人们把零件稳稳当当地放在对的位置上，确保每个产品都能精确无误。
那今天咱们就聊聊工装夹具设计的基本原则，轻松又有趣，绝对不让你打瞌睡！1. 稳定性是王道说到工装夹具，第一要素就是稳定性。
就像咱们家里煮汤，锅得稳，才能把汤煮得香浓可口，反之那可是“翻车”的节奏啊！在设计工装夹具时，稳定性可得放在首位。
你想想，如果夹具一晃一晃的，零件不稳定，结果可想而知——大功告成的美梦瞬间破碎。
1.1 夹紧方式夹具的夹紧方式，简单来说就是怎么把零件固定住。
要是夹得不够紧，零件动一下就能让你心跳加速；但夹得太紧，又怕把零件搞坏。
所以，选择合适的夹紧力，这就跟做饭加盐一样，盐多了不好，少了又没味，得刚刚好。
1.2 材料的选择说到材料，真的是“人靠衣装，佛靠金装”。
夹具用的材料可得经得起折腾，不能让你一用就坏。
要是用那种脆弱的材料，等你第二天去工作，发现夹具已经变成了“艺术品”，那就惨了！选对材料，让夹具坚固耐用，这样才能省去一堆麻烦。
2. 适应性要强工装夹具的设计还有一个重要原则，就是适应性要强。
想想看，工厂里各种产品都在流水线上来来往往，夹具不能只盯着一个产品，得能适应不同的形状和尺寸。
这就好比你要穿一双既能跑步又能逛街的鞋，才能应对各种场合。
2.1 多功能性设计一个多功能的夹具，就像是一款瑞士军刀，什么都能干！它能夹住各种形状的零件，省得你还得准备一堆不同的夹具。
这样一来，生产效率高了，工人的工作也轻松了，简直是双赢的局面。
2.2 灵活调整夹具的灵活性就像我们在生活中需要的应变能力，遇到突发情况时，能迅速调整。
比如说，今天生产的是圆形零件，明天就变成了方形零件，这时候夹具得能轻松应对变化。
这样一来，不仅减少了停工的时间，还能保持生产线的顺畅，真是“稳如老狗”！3. 安全性是必须在工厂里，安全永远是头等大事。
工装夹具的设计要点总结
工装夹具的设计要点总结！工装夹具设计是在机械加工工艺过程制定之后，根据某一工序的具体要求进行的。
在制订工艺过程时，应充分考虑夹具实现的可能性。
而在设计工装夹具时，如确有必要，也可以对工艺过程提出修改意见。
工装夹具的设计质量应以能否稳定地保证工件加工质量、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。
一、工装夹具设计的基本原则：1.稳定性与可靠性：工件定位应具备足够的稳定性与可靠性。
2.承载或夹持力度：夹具应具备足够的承载或夹持力度，以保证工件在加工过程中的稳定性。
3.简单与快速操作：装夹过程中应简单且快速。
4.快速更换易损零件：易损零件应能快速更换，条件充分时最好不需要使用其它工具进行。
5.重复定位的可靠性：夹具在调整或更换过程中应具备重复定位的可靠性。
6.避免结构复杂和成本昂贵：夹具结构应尽可能简单，避免过度复杂和昂贵。
7.标准化与系统化：尽可能选用标准件作为组成零件，并形成公司内部产品的系统化和标准化。
二、工装夹具设计基本知识：一个优良的机床夹具必须满足以下基本要求：1.保证加工精度：正确选定定位基准、定位方法和定位元件，进行定位误差分析，并注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响。
2.提高生产效率：专用夹具的结构应简单、合理，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：专用夹具的结构应便于制造、装配、调整、检验和维修等。
4.使用性能好：工装夹具应具备足够的强度和刚度，操作应简便、省力且安全可靠。
在设计过程中，应尽可能采用气动等动力源，以实现操作简便、安全、快速的效果。
总之，工装夹具设计是机械加工中非常重要的一环，它直接影响到加工精度、生产效率和使用性能。
因此，在设计过程中，应遵循基本原则，掌握基本知识，以满足实际生产的需求。
在设计和使用液压等机械化夹紧装置时，应考虑减轻操作者的劳动强度。
工装夹具的设计应考虑方便排屑，必要时可设置排屑结构，以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。
请简述工装夹具设计的基本原则
请简述工装夹具设计的基本原则
基本原则是工装夹具设计的核心内容，它能够有效地指导工装夹具的设计、制造和使用。
一般来说，工装夹具设计的基本原则包括：一、高度实用性。
工装夹具必须具有良好的使用性能，能够有效地满足其特定的加工要求，实现节约生产成本、提高质量和效率。
二、安全性。
工装夹具应具有良好的安全系数，确保夹具的可靠性和稳定性，避免因夹具本身设计不合理而造成的安全事故。
三、结构简单。
工装夹具的设计必须简单，结构合理，制造方便、快捷，使之能够满足特定的加工要求，节约成本和时间。
四、夹具精度高。
工装夹具的精度对其使用性能具有决定性的影响，因此，工装夹具的设计应重点考虑其精度问题，使之保持在一定的范围内，以满足特定的加工要求。
五、维护方便。
工装夹具在使用过程中，难免会出现损坏和磨损，因此，工装夹具的设计应重点考虑其维护方便性，使之能够方便、快捷地维护和修复。
以上是工装夹具设计的基本原则，它们是工装夹具设计的重要指导，能够有效地保证工装夹具的可靠性、稳定性和安全性，从而提高加工效率和质量。
(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。
《工装夹具设计》PPT优质课件
第一讲 工装夹具设计基础
三、工装夹具设计基本方法与步骤
4.工装夹具结构的工艺性：
（1）对夹具良好的工艺性要求： 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可能少，减少劳动量和降低费用。 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。
.
第一讲 工装夹具设计基础
四、工装夹具设计方案的制订
2.拟定方案（报告）框架：
1）设计方案概述：指导思想、总体目标、项目方案背景、问 题的提出。 2）可行性分析、项目方案设计说明:方案设计原则及设计思路 （或设计思想）。 3）设计目标内容及性能指标。 4）设计依据及技术参数确定。 5）设计技术验证。 6）设计方案成果体现形式。 7）设计完成的论文、可行性分析报告、设计方案（报告）、 设计图纸、工艺技术文件、项目技术验证（检测、试车、调 试、安装）报告。 8）项目预期：经费预算及预期. 效果。
三、工装夹具设计方法步骤
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 工装夹具设计基础
四、工装夹具设计方案的制订
1.制订前的准备工作 1）资料准备:工件零件图、毛坯图；装配工 艺规程、工艺卡；技术手册、行业标准； 2）所用设备、工具、量具；检测手段； 3）可行性分析报告； 4）项目实施计划方案； 5）工艺分析：结构性、可靠性。.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。
工装夹具设计ppt课件
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 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
工装夹具设计基础
一、工装夹具设计概念
3.工装夹具设计的主要任务： 对工艺设计人员来讲，除了要消化设计图样和技术要求、进行产 品零件加工工艺文件的编制及现场生产服务外，还应有一个重要任 务，就是要根据工艺规程的要求，进行产品零件的加工和装配、检 测夹具等的设计工作。
4.工装夹具设计的一般要求： 工装夹具设计一般是在零部件机械加工及装配的工艺过程制订之后 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； 而设计工装夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见； 工装夹具设计质量的高低，应以能否保证零部件稳定的加工和装配 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 易等衡量指标。
内容及课时安排: 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
主要内容
一、工装夹具设计基础： 8 课时 二、钳工工装夹具设计：8课时 三、综合工装夹具设计: 8课时
第一讲 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
工装夹具设计基础
----实物展示
第一讲 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
工装夹具设计
工装夹具设计：提升生产效率的关键要素一、需求分析1. 了解工件特性：分析工件的材质、形状、尺寸等参数，为夹具设计提供依据。
2. 确定加工工艺：根据工件加工工艺要求，选择合适的夹具类型。
3. 考虑生产批量：针对不同生产批量，设计相应的工装夹具，以实现高效生产。
二、方案制定1. 确定夹具结构：根据工件特点和加工工艺，选择合适的夹具结构，如机械夹紧、气动夹紧、液压夹紧等。
2. 优化布局：合理布局夹具上的定位元件、夹紧元件和导向元件，确保工件在加工过程中的稳定性和准确性。
3. 选材与加工：根据工件加工要求，选用合适的材料，并进行相应的热处理，以提高夹具的使用寿命。
三、设计要点1. 定位精度：确保夹具的定位精度，以满足工件加工精度要求。
2. 夹紧力：合理分配夹紧力，避免工件在加工过程中产生变形。
3. 操作便捷：简化夹具操作流程，降低工人劳动强度。
4. 安全防护：设置必要的防护措施，防止意外事故发生。
5. 维护保养：考虑夹具的拆装、维修和保养，提高夹具的使用寿命。
四、原型制作与测试1. 制作原型：根据设计方案，制作工装夹具的原型，确保所有设计细节得到精确实现。
2. 功能测试：对原型进行功能测试，检验其定位准确性、夹紧力是否均匀、操作是否顺畅等。
3. 耐久性测试：模拟实际生产环境，对夹具进行长时间运行测试，确保其在连续作业中的稳定性和可靠性。
五、反馈与优化1. 收集反馈：在生产现场收集操作人员和使用部门的反馈，了解夹具在实际使用中的表现。
2. 分析问题：针对反馈问题，分析原因，找出设计中的不足之处。
3. 优化设计：根据分析结果，对夹具进行优化设计，提高其性能和适应性。
六、标准化与推广2. 技术交流：组织技术交流会，分享设计经验和教训，提升团队整体设计水平。
3. 推广应用：将成熟的设计方案推广应用到其他生产线或车间，提高整体生产效率。
七、持续改进1. 跟踪效果：对投入使用的工装夹具进行长期跟踪，收集使用数据，评估其效果。
机械工装夹具设计的原则及要点
机械工装夹具设计的原则及要点在零件的机械加工工艺过程中，都需要用到工装夹具，所以掌握其设计的原则及要点对自身有很大的帮助。
以下是小编为你整理推荐机械工装夹具设计的原则及要点，希望你喜欢。
机械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机械工装夹具设计的基本要求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产能情况相适应，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。
4、使用性能好工装夹具应具备足够的强度和刚度，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。
工装夹具还应排屑方便。
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，设计时应根据订单及产能情况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。
机械工装夹具设计的基本方法与步骤设计前的准备工装夹具设计的原始资料包括以下内容：1.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.生产批量和对夹具的需用情况3.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.的标准料库存情况。
工装夹具设计手册工装夹具设计的基本知识
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。
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
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。
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。
工装夹具设计实例100
工装夹具设计实例100介绍在制造业中，工装夹具的设计和制造是十分重要的环节。
工装夹具是为了协助生产而制造的工具，可以提高生产效率、降低劳动强度、保证产品质量等。
本文将以一个工装夹具设计实例为例，介绍其设计流程和注意事项。
设计流程1. 确定需求在进行工装夹具设计之前，首先需要明确需求，了解工装夹具将用于哪个生产环节以及具体的功能要求。
例如，我们需要设计一个夹具用于组装特定型号的手机，需要考虑到夹具对手机的固定、定位和检测功能。
2. 分析工艺流程在确定需求之后，需要分析生产工艺流程。
通过了解整个生产过程，可以确定夹具的使用位置和使用方式。
例如，在手机组装过程中，我们可能需要夹具来定位主板、固定螺丝和进行连接线的测试。
3. 设计草图在分析工艺流程之后，可以开始进行夹具的初步设计。
设计草图可以用来表达夹具的外形和结构，以及各个部件之间的关系。
通过草图，可以更直观地了解夹具的整体设计思路。
4. 详细设计在完成设计草图之后，需要进行详细设计。
详细设计包括夹具的各个部件的尺寸确定、材料选择、连接方式等。
在进行详细设计时，需要考虑夹具的强度和稳定性，以及各个部件的可制造性和可维护性。
5. 制造和组装完成夹具的设计之后，需要进行制造和组装。
制造夹具时，需要选择合适的材料和加工工艺，确保夹具的质量和精度。
在组装夹具时，要注意各个部件的安装顺序和连接方式，确保夹具的功能正常运行。
6. 测试和优化完成夹具制造和组装之后，需要进行测试。
测试可以验证夹具的性能和可靠性，检查夹具是否满足设计要求。
如果在测试中发现问题，需要进行优化和调整，直到夹具能够正常使用。
注意事项在设计工装夹具时，需要注意以下几个方面：1.安全性：夹具在使用过程中应具备良好的安全性，避免对操作人员和设备造成伤害。
2.稳定性：夹具应具备足够的稳定性，以确保在生产过程中不会产生过大的摇晃或偏移。
3.可靠性：夹具应具备足够的可靠性，以确保在连续生产中不会出现故障或失效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
夹具课程设计说明书班级姓名学号导师目录目录 (2)一、零件加工工艺分析 (3)二、工序的加工技术要求 (3)三、定位方案设计 (4)四、定位误差 (4)五、对刀——引导方案 (5)六、夹紧方案 (5)七、夹紧力计算 (6)八、夹具体设计 (7)九、其它装置设计 (7)十、技术条件制定 (7)十一、加工精度分析 (7)十二、夹具的经济性分析 (8)十三、夹具工作原理（操作） (9)十四、总结 (9)十五、参考文献 (10)夹具设计说明书1.零件加工工艺分析：该零件简图尺寸标注完整，加工部位也非常清楚明确。
由于图纸要求，材料是45号钢，大批量生产，采用加工设备为X62W卧式铣床。
工件其他表面都已经加工，其中两孔的孔轴线到待铣键的平面距离为23mm；两孔的大小分别为Φ14mm 和Φ6㎜，两孔中心距为34±0.08mm，工件厚度为10mm。
该零件采用的材料是45钢，工艺性比较好。
2.工序的加工技术要求：在铣键时，键的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，可以采用铣削直接加工，其中键的宽度由刀具的尺寸保证，键的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。
键的位置包括如下两方面要求：1)加工键的宽度为8mm，其中上偏差为-0.030㎜，下偏差为-0.060㎜，且两个侧面相对于中心面A对称度为0.2mm；2)加工槽的深度为10mm。
加工槽的端面到孔的中心线的距离为23mm，其中上偏差为+0.2㎜，下偏差为0㎜。
3)加工键的表面粗糙度为R3.2um。
要求不是很高。
4)工件的中心线和两孔圆心的连线相交保证角度为90°±30′。
3、定位方案设计：该零件可以采用一面两销的定位方案，分别用圆柱销和菱形销作为定位基准。
由于该零件可以实现多个工件同时加工，因此在第一个待加工工件的一面采用一个与待加工工件形状相似的固定板实现定位（待加工工件的键宽度为7mm）。
由于我们同时加工20个零件，圆柱销和菱形销的直径比较小而导致销刚性不好，加工过程中容易产生变形，因此我们通过两边加支撑板来加强刚性，同时为了能够实现快速装夹的需要，在工件下加个导向键。
这样的定位会使工件重复定位，但是由于键的两侧平行度很好，对加工没有影响，可以忽略不计。
要实现加工槽两侧对称度的要求，按基准重合的原则应选A面作为定位基准，该工件厚度没有公差要求，且两孔直径并不是很大，夹紧力比较大，加工精度好，对两孔采用固定式圆柱销及菱形销定位，此方案实现了工件的完全定位，也满足大批量生产，方案可取。
4、定位误差：(1).在加工时，由于对称度的工序基准是加工槽的端面到孔的中心线的距离23mm，定位基准也是此距离，故△B=0而限位基准为Φ14mm和Φ6两孔中心距34±0.08mm，所以定位基准与限位基准不重合，定位基准O₁、O₂可做任意方向移动：tgΔβ=(X₁max+X₂max)/2L=（0.036+0.066）/2×30=0.0017㎜ΔY ₁=X ₁max +2L ₁tg Δβ=0.036+2×20×0.0017=0.104㎜ΔY ₂ = X ₂max +2L ₂ tg Δβ=0.066+2×20×0.0017=0.134mm定位误差应取大值，因此ΔD=ΔY ₂=0.134mm(2).加工对称度0.2的定位误差：1）对称度的定位基准是孔的轴线，工序基准也是孔的轴线，所以△B=02）定位基准相对于限位基准可任意方向移动，所以△Y=δ＝δD ＋δd0＋Xmax=0.018+0.008+0.04=0.066mm 工件在夹具中定位产生的定位误差，其值应控制在工件相对尺寸或位置公差的31～51，为此需对每一项 5、对刀——引导方案：对此方案，我们采用每加工一批工件，只安装调整一次夹具，为了能迅速、准确的使工件装夹，我们采用每次加工20个工件，每加工完利用铣床上安装的键槽快速取出工件，只需安装调整一次夹具，通过试切对刀原件工件来对刀，此种方案对导引方案的要求很高，夹具的夹紧元件采用带光面的压块的压紧螺母。
我们要保证的第一个精度是键的宽度8 mm （上偏差为-0.030㎜，下偏差为-0.060㎜），关于工件厚度方向上的对称度为0.2㎜。
6、夹紧方案：对此工件的铣削加工，我们所采用的是一面（与待加工工件形状相似的固定板，待加工工件的键宽度为7mm ）和两个定位销定位的原理，由于待加工工件的两个孔径都很小，一次性又加工20个工件，会导致圆柱销和菱形销因为刚度不够而产生变形，我们在外侧多加了一个类似工件的挡板，挡板上也像工件那样打两个孔，和两个定位销配合，这样既可以防止加工时对工件已加工表面造成伤害，同时也可以做辅助支撑的作用，保护圆柱销和菱形销的刚性。
而且我们拟定采用的是手动夹紧，为了节约成本，我们采用两个夹板，两对螺母对其压紧。
采用带同时挡板两侧采用的是开口垫圈的螺旋夹紧机构，使工件装卸迅速、方便。
7.夹紧力计算：根据工件上大孔的尺寸、菱形销、螺杆的尺寸大小，我们选用M20的压紧螺母，对压块的尺寸我们拟定为厚度20mm ，高度为30mm 。
对夹紧装置的要求有：夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧安装可靠。
用开口垫圈和心轴的一端 用螺纹来固定工件水平方向上的位移，其中用于夹紧的心轴一端的螺纹直径由《机械设计零件手册》选取，预紧系数Co=2，刚度系数Ce=0.2安全系数Sp=360Mpa ，由公式Qz=（Co+Ce ）Q.≥1.66Qz,=/Sp可得Qz=（2+0.2）×3000 =6600N,=360/3=120Mpa计算切削力刀具：高速钢直齿三面刃铣刀 根据公式：2012/)(ϕϕαtg r d tg L Q W '+''+•=可知直径为M20的螺杆和M20的螺母能满足夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。
螺母提供的夹紧力足以夹紧，故无须验算。
8、夹具体设计：由于加工要求是生产大批量的零件，铣削时的切削力和振动都较大，夹具体通过安装在夹具体上的定向键与铣床的工作台连接，从而实现对夹具的固定，两边采用螺杆锁紧装置。
在设计夹具体时要尽量降低夹具体的高度。
我们选用刚性好、强度高的夹具体，其高度与宽度之比也应恰当，用H/B=1~1.25以降低夹具的重心，提高加工时的稳定性。
9、其它装置设计左侧的挡板为固定的板，由4个固定钉锁在机床上，右侧的为活动的压紧板由两个活动的固定钉锁紧。
又由于Φ14mm和Φ6mm的定位销刚性差，要在左右两侧加螺栓夹紧，螺栓的大小为M20方便装夹在支撑板的中间开一个槽，放入一个长键。
因此工件的正下方放一个键，方便了装夹，也提高了工件的加工精度。
10、技术条件制定保证轴线和孔的中心线的角度为90°±30′，工件上铣键的尺寸为8mm（上偏差为-0.030㎜，下偏差为-0.060㎜），但要求相对于轴线A的对称度为0.2mm 要求比较高。
在装夹时要注意轴的刚度，和工件之间的间隙是否过大，夹紧力是否过大，加工出来的工件有些有毛刺需要修补。
11、加工精度分析本工序的主要加工要求是8mm（上偏差为-0.030㎜，下偏差为-0.060㎜），夹具采用的是圆柱销和菱形销定位，由于Φ14mm（上偏差为+0.027㎜，下偏差为0㎜）的孔和圆柱销存在最大间隙配合X₁max，Φ6（上偏差为+0.018㎜,下偏差为0㎜）的孔和菱形销存在最大的间隙配合X₂max，我们采用的圆柱销为Φ14f5，菱形销为Φ6f5, 因刀具相对刀或导向元件的位置不精确而造成的加工误差，称为对刀误差。
由于定位元件是两个配合的定位销，有配合误差，所以ΔT=0.043+0.132=0.175mm。
单个螺母压紧可能损伤工件或带动工件旋转，压块和工件间的摩擦力矩大于螺母和压板间的摩擦力矩。
1）定位误差由3知：①φ14与φ6之间孔轴线的定位误差为0.134㎜②对称度0.2㎜的定位误差为0.066㎜2）两定位销中心距两定位销中心距基本尺寸应等于两定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般为δLd=﹙⅓～1/5）δLD∵孔间距LD=34±0.08㎜∴取销间距Ld=34±0.02㎜3)圆柱销直径的基本尺寸应等于与之配合工件的最小极限尺寸，其公差带一般取g6或h7∵定位孔直径为Φ14mm（上偏差为+0.027㎜，下偏差为0㎜）∴圆柱销的直径d₁=φ14（上偏差为-0.06㎜，下偏差为-0.17㎜﹚4)确定菱形销的尺寸：由表得，B=3mm5）确定菱形销的直径X₂min=2ab/D₂min ①a=﹙δLD＋δld﹚／2 ②b=3 ③D₂=φ6±0.018 ④由①-④得X₂min=0.04㎜6)确定菱形销的公差等级为IT6=0.08㎜，所以d₂=φ6﹙上偏差为-0.04㎜，下偏差为-0.048㎜）7）夹紧力的计算：确定夹紧力的方向，作用力和大小很重要，采用的是螺旋压板机构。
螺母压紧的行程可以按照S=πdφ/360 h=s/tgβ=πdφ/360tg β，H=Kd. K=πφ/360tgβ FqL=F₂R+Frxd/2 α=11.5, φ1=1 , d=27.03 ,k=6000, l=23.03, h=11.32，Fj=FqL/dtg(a+φ1)+rtgφ2经过计算Fj=1654N12、夹具经济性分析夹具的经济分析是研究夹具的复杂程度与工序成本的关系，以便分析比较和选定经济效益比较好的夹具方案。
专用夹具的制造费用为Cz=pm+tfe，式中p为夹具的平均价格；m为夹具毛坯的重量；t为夹具制造工时;fe为制造夹具的每小时平均生产费用。
45钢材料成本不会很贵，由于我们制造的夹具是属于简单夹具，通常使用的年限T=1a。
夹具的年成本Cj=[（1+K₁﹚／T+K₂]Cz，K₁为专用夹具设计系数，常取0.5；K₂为专用夹具使用系数，常取0.2～0.3。
由于我们的生产属于大批量的，制造的夹具简单，经济性好。
13、夹具工作原理(操作)此夹具的工件原理：我们采用两根M20的螺杆和螺母相配合支撑起20个工件，在铣床的工作台上安装一个导向键，便于加工人员快速装夹。
工作台底下采用螺杆锁紧，由于刀具的切削力和工件的夹紧力相互垂直，不会产生其他方向的位移误差。
定位元件圆柱销、菱形销通过夹具体上的孔、本身的螺栓、螺母与夹具体连接，在装卸工件时只需要将右边的螺母松开就可以卸下工件。
而在装满20 个工件的末端加开口垫片，拆工件时只需取出开口的垫片便可把工件取出，螺母的行程也会因此缩短。
夹具体的底座要用螺栓固定，由于刀具是从右往左加工，在水平方向上的切削力比较大，采用M8的螺栓固定。
在夹具体的左边用螺母固定长的圆柱销，在垂直方向采用沉空的螺栓固定菱形销。