夹具设计实训.ppt
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《机床夹具设计》课件(6)
2024/8/25
夹具设计教学课件
17
2）钻套的尺寸、公差及材料
A、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸， 采用基轴制间隙配合。
B、钻套的导向高度H＝1～2.5d（其中，d为钻套孔径）。 加工精度高或被加工孔径小时取较大值，反之取较小值。
C、排屑空间h越大，排屑越方便，但刀具的刚度和孔的加 工精度都会降低，一般根据工件的材料和精度来确定。
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夹具设计教学课件
62
2、铣床夹具的设计要点
（1）定位元件和夹紧装置的设计要点
定位元件：除遵循一般的设计原则外，布置时应尽量 使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时， 应采用辅助支承。
夹紧装置：应保证足够的夹紧力，并具有良好的自锁性 能，以防止夹紧机构因振动而松夹。施力的方向和作用 点要恰当，并尽量靠近加工表面，必要时设置辅助夹紧 机构，以提高夹紧刚度。
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夹具设计教学课件
38
固定式镗套
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夹具设计教学课件
39
2） 回转式镗套
镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间 只有相对移动而无相对转动。这种镗套 大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而 “卡死”。因此，它适合于高速镗孔。
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夹具设计教学课件
40
回转式镗套
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夹具设计教学课件
46
（2）镗杆直径和轴向尺寸
镗杆直径d及长度L主要是根据所镗孔的直径D 及刀具截面尺寸B×B来确定。镗杆直径d应尽 可能大，其双导引部分的L/d≤10为宜；而悬伸 部分的L/d≤4～5，以使其有足够的刚度来保证 加工精度。
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专用夹具设计 PPT
机床夹具的设计方法
夹具的设计步骤
1.研究原始资料,明确设计任务 2.确定夹具的结构方案,绘制结构草图
– 确定工件的定位方案、夹紧方案． – 确定其他元件或装置的结构型式,如导向、分度装置
等． – 合理布置各元件或装置,确定夹具的总体结构，绘草
图． 3.进行必要计算。 4.审查方案，改进设计。
机床夹具的设计方法
专用夹具设计 PPT
机床夹具的设计方法
夹具的基本要求
• 能稳定保证工件的加工精度; • 能提高机械加工的劳动生产率,降低工件的制造成本; • 经济性好：结构简单,操作方便,安全和省力; • 使用性好：便于排屑; • 工艺性好：有良好的结构工艺性,便于夹具的制造、装
备、检验、调整和维修.
设计时应在保证加工精度的前提下,综合考虑生产率、 经济性和劳动条件等项因素.
• 这类钻模的引导元件－钻套，一般是固定不动的，为了 实现工件在一次安装中进行多工位加工的目的，钻模一 般采用回转式分度装置。
钻床夹具设计要点
钻床夹具设计要点
钻套类型与设计
• 钻套又称为导套，作用是确定刀具的位置和方 向，即引导刀具进入正确的加工位置，并防止 刀具在加工过程中发生偏斜，提高刀具的刚性， 防止加工过程中的振动，从而保证工件的加工 质量。由此可见，钻套的选用和设计正确与否， 直接影响工件的加工质量。
钻床夹具设计要点
工件在夹具上加工的精度分析
• 影响加工精度的因素
定位误差 对刀误差 安装误差 夹具制造误差 加工方法误差
• 保证加工精度的条件
夹具的制造特点及其保证精度的方法
• 夹具的制造特点
单件生产，制造周期短，精度高，常采用修配法。
• 保证夹具制造精度的方法
第4章-夹具设计PPT课件
机械制造装备设计
第4章 夹具设计
全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材
本章分四个小节： 4.1 机床夹具基本概念 4.2 定位方式与定位元件 4.3 工件的夹紧 4.4 典型机床的夹具
2
4.1 机床夹具基本概念
机床上用于装夹工件的装置，称为机床夹具。 ➢机床夹具的功用
（1）保证加工质量 工件各加工面间的位置度是由夹具保证，不受工人 技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。 （2）减少辅助工时，提高劳动生产率
根据定位基准孔定位元件的配合长度L与直径D的 比值L/D大小分为两种情形： 1）L/D＞1~1.5，为长销定位，相当于四个定位支 承点，限制工件的四个自由度，能够确定孔的中 心线位置。 2）L/D＜1，为短销定位，相当于两个定位支承点 限制工件的两个自由度，只能确定孔的中心点的 位置
16
4.2 定位方式与定位元件 （1）定位元件 1）定位销 标准定位销
17
4.2 定位方式与定位元件 1）定位销 非标准定位销
图4.15 圆锥定位销
图 4.16 圆锥销组合定位
18
4.2 定位方式与定位元件 2）定位心轴（刚性心轴） 圆柱心轴
1—导向部分；2—工作部分；3—转动部分
19
4.2 定位方式与定位元件 2）定位心轴（刚性心轴） 锥度心轴 工件在锥度心轴上定位，并靠工件 定位圆孔与心轴柱面的弹性变形夹紧工件。
9
4.2 定位方式与定位元件 ❖ 不完全定位 根据工件被加工表面的加工精度 要求，有时需要限制的自由度少于六个，这种定 位方法称为不完全定位。
10
4.2 定位方式与定位元件 ❖ 不完全定位 根据工件被加工表面的加工精度 要求，需要限制的自动度没有得到完全限制，这 种定位方法称为欠定位。欠定位不能保证工件的 加工精度要求，在确定工件定位方案时，欠定位 时绝对不允许的。
第4章 夹具设计
全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材
本章分四个小节： 4.1 机床夹具基本概念 4.2 定位方式与定位元件 4.3 工件的夹紧 4.4 典型机床的夹具
2
4.1 机床夹具基本概念
机床上用于装夹工件的装置，称为机床夹具。 ➢机床夹具的功用
（1）保证加工质量 工件各加工面间的位置度是由夹具保证，不受工人 技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。 （2）减少辅助工时，提高劳动生产率
根据定位基准孔定位元件的配合长度L与直径D的 比值L/D大小分为两种情形： 1）L/D＞1~1.5，为长销定位，相当于四个定位支 承点，限制工件的四个自由度，能够确定孔的中 心线位置。 2）L/D＜1，为短销定位，相当于两个定位支承点 限制工件的两个自由度，只能确定孔的中心点的 位置
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4.2 定位方式与定位元件 （1）定位元件 1）定位销 标准定位销
17
4.2 定位方式与定位元件 1）定位销 非标准定位销
图4.15 圆锥定位销
图 4.16 圆锥销组合定位
18
4.2 定位方式与定位元件 2）定位心轴（刚性心轴） 圆柱心轴
1—导向部分；2—工作部分；3—转动部分
19
4.2 定位方式与定位元件 2）定位心轴（刚性心轴） 锥度心轴 工件在锥度心轴上定位，并靠工件 定位圆孔与心轴柱面的弹性变形夹紧工件。
9
4.2 定位方式与定位元件 ❖ 不完全定位 根据工件被加工表面的加工精度 要求，有时需要限制的自由度少于六个，这种定 位方法称为不完全定位。
10
4.2 定位方式与定位元件 ❖ 不完全定位 根据工件被加工表面的加工精度 要求，需要限制的自动度没有得到完全限制，这 种定位方法称为欠定位。欠定位不能保证工件的 加工精度要求，在确定工件定位方案时，欠定位 时绝对不允许的。
机床夹具设计培训课件-新版.ppt
机床夹具设计
第一章 机床夹具概论 第二章 工件在夹具中的定位 第三章 工件的夹紧 第四章 夹具的对定 第五章 各类机床夹具 第六章 专用夹具的设计方法 第七章 现代机床夹具 附 录
精心整理
第一章 机床夹具概论
1.1 机床夹具的分类 1.2 工件的装夹 1.3 机床夹具的组成 1.4 机床夹具的工作原理及作用 1.5 加工误差的组成 1.6 内容任务
⑴ 定位误差(△dw)：工件在夹具上定位不准确 在工件上产生的加工误差。
⑵ 夹紧误差(△jj)：工件夹紧变形在工件上产 生的加工误差。当夹紧力方向、作用点、大 小合理时近似为零。
精心整理
2、对定误差(△DD)：夹具在机床上安装位置不 准确和夹具与刀具相对位置不准确在工件上产 生的加工误差。
⑴ 夹具位置误差(△jw)：夹具在机床上安装位 置不准确在工件上产生的加工误差。 ⑵ 夹具对刀误差(△jd)：夹具与刀具对刀不准 确在工件上产生的加工误差。
精心整理
2、其它组成
(4) 连接元件：连接机床与夹具的元件，用来确定 夹具在机床中的位置。 (5) 对刀、导引元件：用来确定夹具与刀具相对位置 的元件。 (6) 其它元件：起辅助作用。
精心整理
1.4机床夹具的工作原理及作用
工件+夹具→连接元件→→→→机床
} 相对位置正确 工件相对
工件→→→→定位元件→→→→夹具
} 机床、刀具
} 相对位置正确 位置正确
}
保证了正确 加工工件
工件+夹具→对刀、导引元件→刀具
图1.6 夹具工作原理分析
精心整理
2、作用
⑴ 保证加工精度； ⑵ 提高劳动生产率、降低成本； ⑶ 降低工人劳动强度； ⑷ 可由较低技术等级工人进行加工； ⑸ 扩大机床使用范围
第一章 机床夹具概论 第二章 工件在夹具中的定位 第三章 工件的夹紧 第四章 夹具的对定 第五章 各类机床夹具 第六章 专用夹具的设计方法 第七章 现代机床夹具 附 录
精心整理
第一章 机床夹具概论
1.1 机床夹具的分类 1.2 工件的装夹 1.3 机床夹具的组成 1.4 机床夹具的工作原理及作用 1.5 加工误差的组成 1.6 内容任务
⑴ 定位误差(△dw)：工件在夹具上定位不准确 在工件上产生的加工误差。
⑵ 夹紧误差(△jj)：工件夹紧变形在工件上产 生的加工误差。当夹紧力方向、作用点、大 小合理时近似为零。
精心整理
2、对定误差(△DD)：夹具在机床上安装位置不 准确和夹具与刀具相对位置不准确在工件上产 生的加工误差。
⑴ 夹具位置误差(△jw)：夹具在机床上安装位 置不准确在工件上产生的加工误差。 ⑵ 夹具对刀误差(△jd)：夹具与刀具对刀不准 确在工件上产生的加工误差。
精心整理
2、其它组成
(4) 连接元件：连接机床与夹具的元件，用来确定 夹具在机床中的位置。 (5) 对刀、导引元件：用来确定夹具与刀具相对位置 的元件。 (6) 其它元件：起辅助作用。
精心整理
1.4机床夹具的工作原理及作用
工件+夹具→连接元件→→→→机床
} 相对位置正确 工件相对
工件→→→→定位元件→→→→夹具
} 机床、刀具
} 相对位置正确 位置正确
}
保证了正确 加工工件
工件+夹具→对刀、导引元件→刀具
图1.6 夹具工作原理分析
精心整理
2、作用
⑴ 保证加工精度； ⑵ 提高劳动生产率、降低成本； ⑶ 降低工人劳动强度； ⑷ 可由较低技术等级工人进行加工； ⑸ 扩大机床使用范围
专用夹具的设计教学培训学习讲座PPT
1.确定定位方案
自由度分析
拟 ③为保证槽两侧面对 1400.043 mm孔轴线的对称度， 定 应限制工件 ，选孔轴线定位基准 。 夹 具 结 构 方 案
1.确定定位方案
自由度分析
拟 ④为了方便地控制刀具的走刀位置，还应限制工 定 件 。因而工件的六个自由度都被限制。 夹 具 结 构 方 案
1.确定定位方案
配合时产生的最大间隙将直接影响对称度要求。 拟
定
Y X m a0 x .0 4 ( 0 3 .0)6 0 .1 104
夹
具 结
△Y约为
构 对称度允差
方 的1／2，应
案 采取措施减
小该项误差。
（4）分析计算定位误差
④槽底面对工件B面的垂直度的定位误差
定位基准与设计基准重合，△B=0。
具 结 构 0.097mm仍接近加工 方 允差0.2mm的1／2。 案
（5）减少对称度定位误差的措施
②在提高菱形定位销圆柱部分精度的基础上，将
拟 φ14孔的精度提高到IT8级。
定 这时孔的尺寸为 1400.027，公差为0.027mm，
夹
具
Y X m a0 x .0 2 ( 0 7 .0)5 0 .0 481
结 目及基准选择的合理性。 构
方
案
自由度分析
拟 定 夹 具 结 构 方 案
1.确定定位方案
建立坐标系
1.确定定位方案
自由度分析
拟 ①为保证槽底面至工件B面的垂直度，应限制工
定 件 、 ，选B面作定位基准 。 夹
具
结
构
方
案
1400.043
1.确定定位方案
自由度分析
拟 ②为保证工序尺寸62土0.10mm，应限制工件 、 定 ，选A面为定位基准。 夹 具 结 构 方 案
31-典型机床专用夹具设计综合实训PPT模板
（2）夹具装配图上应标注的技术要求
① 加工孔的中心线对基准C的对称度为0.03mm。 ② 加工孔的中心线对基准D的垂直度公差为 0.03mm。 ③ 芯轴对基准D的平行度公差为0.05mm。
二、实训总结
通过对钢套钻孔夹具的设计，掌握机床夹具的 基础知识、机床夹具的设计和钻模的设计要点等m。 200.007 0.02
根据夹具上常用配合的参考表所示，选择定位元
件与夹具体的连接用过渡配合H7/r6。
（2）钻套及其尺寸的确定
为了确定刀具相对于工件的位置，夹
具上应设置钻套作为引导元件。由于只需
要加工φ5mm孔，且生产批量不大，所以可 采用固定钻套，如右图所示。钻套安装在
钻模板上，钻模板采用固定式钻模板。
机械制造技术
典型机床专用夹具设计综合实训
下图所示为钢套钻孔工序图，零件材料为Q235A 钢，生产批量为500件，所用机床为Z525型立式钻床， 所用钻头外径为φ5mm。其他尺寸均已精加工完毕， 现需钻φ5mm的孔，其加工精度为IT9级，
表面粗糙度Ra为6.3μm。 要求设计钻φ5mm孔的夹 具（定位元件均有较高精 度，能满足要求）。
典型车床夹具有卡盘式车床夹具和角铁式车床 夹具等。
车床夹具的设计要点主要包括定位元件、夹紧 装置、车床夹具与车床主轴的连接和夹具的总体结 构四部分。
2．铣床夹具
按铣削加工进给方式的不同，铣床夹具可分为 直线进给式、圆周进给式和仿形进给式三种。
铣床夹具的设计要点主要包括保证工件定位的 稳定性和夹紧的可靠性、定向键和对刀装置三部分。
应注意，定位芯轴与工件上φ5mm孔接触 的部位应铣平，用来让刀，避免钻孔后的毛刺 妨碍工件装卸。
② 定位元件尺寸的确定
取定位孔φ 2000.02m1 m直径的最小值为定位芯轴的基 本尺寸。由于需要加工的φ5mm孔表面粗糙度Ra为
0--技师5-机床专用夹具的设计-PPT模板
①分为开式结构(图5一la)； ②半开式结构(图5一lb)； ③框架式结构(图5一lc)等。
图5-1
4 排屑方便 切屑多时，夹具体上应考虑排屑结构。如图5—2所示，在
夹具体上开排屑槽及夹具体下部设置排屑斜面，斜角可取30° 一50°。
图5-2 夹具体上设置排屑结构
5 在机床上安装稳定可靠
① 夹具在机床工作台上安装，夹具的重心应尽量低，重心越 高则支承面应越大。 ② 夹具底面四边应凸出，使夹具体的安装基面与机床的工作 台面接触良好，如图5—3所示，接触边或支脚的宽度应大于 机床工作台梯形槽的宽度，应一次加工出来，并保证一定的平 面精度。 ③ 夹具在机床主轴上安装，夹具安装基面与主轴相应表面应 有较高的配合精度，并保证夹具体安装稳定可靠。
2)依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、 夹具体及连接元件和安装基面。
3)标注必要的尺寸、公差和技术要求。 4)编制夹具明细表及标题栏。
6 绘制夹具零件图
夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图 的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。
5.2 夹具体的设计 5.2.1对夹具体的要求
5 绘制夹具装配总图
夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采
用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具 的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。
夹具总图的绘制次序如下：
1)用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表 面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体， 不遮挡后面夹具上的线条。
此类夹具体具有制造成本低、周期短、精度
稳定等优点，有利于夹具标准化、系列化，也便 于夹具的计算机辅助设计。
学习任务五 机床专用夹具的设计
图5-1
4 排屑方便 切屑多时，夹具体上应考虑排屑结构。如图5—2所示，在
夹具体上开排屑槽及夹具体下部设置排屑斜面，斜角可取30° 一50°。
图5-2 夹具体上设置排屑结构
5 在机床上安装稳定可靠
① 夹具在机床工作台上安装，夹具的重心应尽量低，重心越 高则支承面应越大。 ② 夹具底面四边应凸出，使夹具体的安装基面与机床的工作 台面接触良好，如图5—3所示，接触边或支脚的宽度应大于 机床工作台梯形槽的宽度，应一次加工出来，并保证一定的平 面精度。 ③ 夹具在机床主轴上安装，夹具安装基面与主轴相应表面应 有较高的配合精度，并保证夹具体安装稳定可靠。
2)依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、 夹具体及连接元件和安装基面。
3)标注必要的尺寸、公差和技术要求。 4)编制夹具明细表及标题栏。
6 绘制夹具零件图
夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图 的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。
5.2 夹具体的设计 5.2.1对夹具体的要求
5 绘制夹具装配总图
夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采
用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具 的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。
夹具总图的绘制次序如下：
1)用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表 面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体， 不遮挡后面夹具上的线条。
此类夹具体具有制造成本低、周期短、精度
稳定等优点，有利于夹具标准化、系列化，也便 于夹具的计算机辅助设计。
学习任务五 机床专用夹具的设计
机械制造技术--机床夹具设计(ppt 31页)
典型夹紧机构
铰链夹紧机构的结 构简单、扩力比大 且摩擦损失小，故 适用于多点或多件 夹紧，在气动或液 压夹具中广泛应用。
典型夹紧机构
• 定心、对中夹紧机构，是一种特殊的夹紧 机构，工件在其上同时实现定位和夹紧。 在这种夹紧机构上与工件定位基准面相接 触的元件，即是定位元件，又是夹紧元件。
典型夹紧机构
支承板。接触面积大，适于精基准平面定位 。 短支承板限制一个自由度，长支承板限制两个
自由度，宽支承板限制三个自由度。
可调支承，支承高度可调。限 制一个自由度。
可调支承：支承高 度可调，限制一个 自由度。
自位支承 又称浮动支承。支 承能随工件定位基准面的变化 而自动调整，限制一个自由度。
辅助支承 工件实现定位后才参与 支承的定位元件，不起定位作用， 只能提高工件加工时刚度或起辅助 定位作用 。
夹具的作用
1、减少加工误差，提高加工精度 • 工件准确定位，不再依赖于工人的技术水平 2、提高生产效率，降低成本 • 可减少辅助时间，易于实现多件、多工位加工 3、扩大机床工艺范围 • 在机床上安装一些夹具可扩大其工艺范围 4、减轻劳动强度，保证生产安全 • 如气动、电动夹紧
夹具分类
1 从专业化程度分 • 通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具、随
• 联动夹紧机构通过操作手柄和动力装置， 对一个工件的多个夹紧点实施夹紧，或者 同时夹紧若干个工件。
钻床夹具
• 固定式钻模 • 回转式钻模 • 翻转式钻模 • 盖板式钻模 • 滑柱式钻模
常用机床夹具
• 钻床夹具 • 铣床夹具 • 镗床夹具 • 车床夹具
行夹具等； 2 从使用机床的类型分 • 车床夹具、磨床夹具、钻床夹具、镗床夹具、铣
床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具等； 3 从动力来源分 • 手动夹具、气动夹具、液动夹具、电磁夹具、真
夹具设计PPT课件精选全文
Z Y
X
Z Y
X
Z Y
X
Z
Z
Z
XY
XY
图2-21 工件以圆孔定位
Y X
31
第31页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
定位销
图2-22 常用的定位销
32
第32页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
刚性心轴
图2-23 刚性新轴
33
第33页/共74页
2.2.3 定位方法与定位元件
工件以外圆定位
2.1.1 夹具的基本概念
夹具的含义
夹具是指在机床上用以装夹工件的一种装置。
夹具的功用
(1) 保证加工质量，使工件相对于机床或刀具保持正确位置。 (2) 提高生产率，降低成本。 (3) 扩大了机床的工艺范围。 (4) 减轻了工人劳动强度，保证生产安全。
第1页/共74页
2.1.1 夹具的基本概念
夹具的组成
气动虎钳
图2-4 夹具
液压夹具
6
第6页/共74页
2.1.2 工件装夹
装夹的含义
装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。 ➢ 定位 — 使工件在机床或夹具上占有正确位置。 ➢ 夹紧 — 对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持
不变。
工件装夹方法
➢直接找正装夹
7
第7页/共74页
2.1.2 工件装夹
的自由度不需限制。例如球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕自身轴线 的转动等。
②工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。如加工平板上表 面，要求保证平板厚度及与下平面的平行度，则只需限制 3 个自由度就 够了。
12
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《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。
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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。
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。
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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。
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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
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 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
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
铣床夹具设计 PPT(22页)
铣床专用夹具的设计特点和要求
由于铣削过程不是连续切削,极易产生铣削振 动。铣削的加工余量一般较大,铣削力也较 大,且方向是变化的,因此设计时要注意:
• 夹具要有足够的刚度和强度; • 夹具要有足够的夹紧力,夹紧装置自锁性要好
• 夹紧力应作用再工件刚度较大的部位上,且作用
点和施力方向要恰当;
• 夹具的重心应尽量低,高度与宽度之比应不大于
1~1、25;
• 要有足够的排屑空间。切削和冷却液能顺利排除,
必要时可设计排屑孔。
铣床专用夹具的设计特点和要求
为了调整和确定夹具相关于机床的位置及工件 相关于刀具的位置,铣床夹具应设置定位键和对 刀装置:
–定位键与工作台T型槽可用单面贴合,当定位精度要求高 或是重型夹具,可在夹具体的侧面设置一个找正基面;
– 小型夹具可只用一个长的矩形键; – 两定位键的距离应尽量远一些; –加工没有相对位置要求的平面时,不需设置定位键,但若
铣削扭矩较大时,设置定位键可减轻夹紧螺栓的负荷; –对刀装置应设计在便于对刀的位置,并应在工件的切入一
端。
第二部分 铣床夹具设计实例分析
研究原始资料,明确设计任务
工件为一水泵叶轮, 要求设计一副铣床夹 具,用在卧式铣床上 加工两条互成90°的 十字槽,如图所示: 工件三维结构图
–由于工作台按直线进给方式运动,可加工平面、直角 面和各种槽等。
圆周进给的铣床夹具
–铣床工作台做连续的回转运动,配合采纳气动或液压 等高效夹紧装置,生产率高,可加工平面,适用于大批 量生产。
靠模仿行铣床夹具
–机床工作台的主进给运动和由靠模获得的辅助运动 形成的仿行运动,采纳靠模夹具可再一般万能铣床上 加工出所需的成形面。
• 定位键位置如图所 示。
夹具设计实训137页PPT
夹具设计实训
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
ห้องสมุดไป่ตู้
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
ห้องสมุดไป่ตู้
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
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• （1）研究原始资料，明确设计要求 • （2）确定夹具方案，绘制夹具结构草图 • （3）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术
要求
（1）研究原始资料，明确设计要求
• 熟悉零件图和装配图、零件的工艺规程，充分 了解本工序的加工内容、技术要求等；
• 收集有关机床、刀具、夹具等方面的资料。
（2）确定夹具方案，绘制夹具结构草图
G6/h5,F7/h5,G7/h6,F8/h6 （3）不采用紧固件的固定连接
H7/n6,H7/r6,H8/t7,H8/z8
• 相对尺寸 -------对刀元件与定位元件之间的联系尺寸 • 特性尺寸 -------用来保证夹具某项性能的尺寸，如偏心夹紧机
构的偏心距、楔块的自锁升角
• 夹具与机床间的联系尺寸 ➢ 序号、明细表、标题栏
图5-9 单个圆锥销定位
值得注意的是，工件在单个圆锥销上定位容易倾斜，故圆锥销一般与其它定位元件 组合使用，如图5-10所示。 图5-10（a）所示为圆锥—圆柱组合心轴，锥度部分使工件准确定位，并将工件楔 紧，圆柱部分可减少工件倾斜。图5-10（b）所示为以工件底面作为主要定位基面， 圆锥销是活动的，即使工件的孔径变化较大，也能准确定位。图5-10（c）所示为 工件在双圆锥销上定位。以上3种定位方式均限制工件5个自由度。
• （2）比例尽量取1:1，有利于审图； • （3）用双点划线画工序图； • （4）依次画定位元件、对刀元件、夹紧元件、其他元
件、夹具体； • （5）标上尺寸、技术要求
3、夹具零件尺寸及其配合
• 外形轮廓尺寸 • 配合尺寸 （1）定位元件与工件的配合
H6/g5,H6/f5,H7/g6,H7/f7 （2）导套与刀具的配合
夹具设计过程
• 夹具设计要求 • 设计的一般步骤 • 夹具零件尺寸及其配合示例 • 零件图的绘制 • 夹具设计示例
1、夹具设计要求
• l）保证工件的加工精度 • 2）提高生产率，降低成本 • 3）操作方便，工作安全，能减轻工人劳动
强度 • 4）便于排屑 • 5）有良好的结构工艺性
2、设计的一般步骤
图5-4 可调支承
③ 自位支承（又称浮动支承）：在工件定位过程中，能自动调节 位置的支承便为自位支承，如图5-5所示。
图5-5 自位支承
（2）辅助支承。辅助支承不起定位作用，只是用来提高工件的装夹刚度和 稳定性，故一般在工件定位后才与工件接触。辅助支承有如下几种形式。 ① 螺旋式辅助支承：如图5-6（a）所示，螺旋式辅助支承与可调支承的结构 相近，但操作过程不同。前者是在工件定位后才与工件接触，故不起定位作 用；而后者调整后与固定支承一样起定位作用。
差的影响；二是无论定位基面是否经过加工、是否为完整的圆 柱面还是局部的圆弧面均可。
图5-6 辅助支承 1—弹簧；2—滑柱；3—顶柱；4—手轮；5—斜楔；6—滑销
② 自位式辅助支承：如图5-6（b）所示，弹簧1只起推动滑柱2上升的 作用，但不得顶起工件。滑柱2与工件接触后用顶柱3锁紧。
③ 推引式辅助支承：如图5-6（c）所示，在工件定位后推动手轮4时滑销 6与工件接触，然后转动手轮4使斜楔5的开槽部分胀开而锁紧。推引式辅 助支承主要用于大型工件的定位。
2．以圆柱表面定位时定位元件的选择 （1）工件以圆孔定位。工件以圆孔定位时，常用的 定位元件有圆柱定位销、圆柱心轴、圆锥销和小锥度 心轴。
① 圆柱定位销：具体结构如图5-7（a）、（b）、 （c）、（d）所示。当定位销直径D为3～10mm时， 通常把根部倒成圆角R，以增强刚性，避免使用中折 断或热处理时淬断；当成批大量生产时，为了定位销 的更换，可采用带衬套的结构形式，如图5-7（d）所 示。此外，为便于工件装夹，定位销的头部一般制成 15°倒角。定位销的参数可查阅有关国家标准。
4、零件图绘制
（1）对夹具总图中的非标准件均应绘制零 件图；
（2）零件图视图的选择应尽可能与零件在 总图上的工作位置相一致。
5、定位元件的选择与设计
有2种情况：平面定位、圆柱表面定位 （圆孔、外圆表面、一面两孔组合 ）
1．以平面定位时定位元件的选择
（1）主要支承。主要支承是用来限制工件的自 由度，起定位作用。它可分为固定支承、可调 支承和自位支承。
① 固定支承：固定支承有支承钉和支承板，在 使用过程中它们是固定不动的，如图5-1、图52所示。
图5-1 支承钉
图5-2 支承板 图5-2 支承板
② 可调支承：可调支承是指在定位过程中其高度可以调整的支承钉， 如图5-3（a）、（b）所示。图Fra bibliotek-3 调节螺钉
图5-4所示工件为砂型铸造件，在机械加工中一般先铣B面，然后再 以B面定位镗双孔。但为了保证镗孔有足够而均匀的余量，最好以 毛坯孔为粗基准定位，但这样装夹不便。通常将A面置于可调支承 上，通过调整可调支承的高度来保证B面与两毛坯孔中心尺寸H1、 H2
图5-10 圆锥销组合定位
④ 小锥度心轴：如图5-11所示，工件在小锥度心轴上定位，并 靠定位圆孔与心轴限位圆锥面的弹性变形夹紧工件。
图5-11 小锥度心轴
（2）工件以外圆柱面定位。工件以外圆柱表面作为定位基面时， 最常用的定位元件有V形块、半圆套和定位套。
V形块：采用V形块定位的优点，一是对中性好，能使工件定位 的基准轴线对中在V形块的对称平面上，而不受定位基面直径误
（1）根据定位基准和六点定位原理，确定工件 的定位方法并选择相 应的定位元件；
（2）确定引导装置或对刀装置； （3）确定工件的夹紧方法，设计夹紧机构； （4）确定其它元件或装置的结构形式 （5）确定夹具体结构形式 （6）确定夹具总体轮廓。
（3）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求
• （1）确定视图关系，应尽可能少。主视图应取操作者 实际工作位置；
图5-7 定位销的结构
② 圆柱心轴：圆柱心轴可分为间隙配合心轴、过盈配合心轴和花 键配合心轴，其具体结构如图5-8（a）、（b）、（c）所示。
图5-8 圆柱心轴 1—引导部分；2—工作部 分；3—传动部分
③ 圆锥销：图5-9所示为工件以圆锥销定位的示意图，其中，图5-9（a）用 于粗基面，图5-9（b）用于精基面。
要求
（1）研究原始资料，明确设计要求
• 熟悉零件图和装配图、零件的工艺规程，充分 了解本工序的加工内容、技术要求等；
• 收集有关机床、刀具、夹具等方面的资料。
（2）确定夹具方案，绘制夹具结构草图
G6/h5,F7/h5,G7/h6,F8/h6 （3）不采用紧固件的固定连接
H7/n6,H7/r6,H8/t7,H8/z8
• 相对尺寸 -------对刀元件与定位元件之间的联系尺寸 • 特性尺寸 -------用来保证夹具某项性能的尺寸，如偏心夹紧机
构的偏心距、楔块的自锁升角
• 夹具与机床间的联系尺寸 ➢ 序号、明细表、标题栏
图5-9 单个圆锥销定位
值得注意的是，工件在单个圆锥销上定位容易倾斜，故圆锥销一般与其它定位元件 组合使用，如图5-10所示。 图5-10（a）所示为圆锥—圆柱组合心轴，锥度部分使工件准确定位，并将工件楔 紧，圆柱部分可减少工件倾斜。图5-10（b）所示为以工件底面作为主要定位基面， 圆锥销是活动的，即使工件的孔径变化较大，也能准确定位。图5-10（c）所示为 工件在双圆锥销上定位。以上3种定位方式均限制工件5个自由度。
• （2）比例尽量取1:1，有利于审图； • （3）用双点划线画工序图； • （4）依次画定位元件、对刀元件、夹紧元件、其他元
件、夹具体； • （5）标上尺寸、技术要求
3、夹具零件尺寸及其配合
• 外形轮廓尺寸 • 配合尺寸 （1）定位元件与工件的配合
H6/g5,H6/f5,H7/g6,H7/f7 （2）导套与刀具的配合
夹具设计过程
• 夹具设计要求 • 设计的一般步骤 • 夹具零件尺寸及其配合示例 • 零件图的绘制 • 夹具设计示例
1、夹具设计要求
• l）保证工件的加工精度 • 2）提高生产率，降低成本 • 3）操作方便，工作安全，能减轻工人劳动
强度 • 4）便于排屑 • 5）有良好的结构工艺性
2、设计的一般步骤
图5-4 可调支承
③ 自位支承（又称浮动支承）：在工件定位过程中，能自动调节 位置的支承便为自位支承，如图5-5所示。
图5-5 自位支承
（2）辅助支承。辅助支承不起定位作用，只是用来提高工件的装夹刚度和 稳定性，故一般在工件定位后才与工件接触。辅助支承有如下几种形式。 ① 螺旋式辅助支承：如图5-6（a）所示，螺旋式辅助支承与可调支承的结构 相近，但操作过程不同。前者是在工件定位后才与工件接触，故不起定位作 用；而后者调整后与固定支承一样起定位作用。
差的影响；二是无论定位基面是否经过加工、是否为完整的圆 柱面还是局部的圆弧面均可。
图5-6 辅助支承 1—弹簧；2—滑柱；3—顶柱；4—手轮；5—斜楔；6—滑销
② 自位式辅助支承：如图5-6（b）所示，弹簧1只起推动滑柱2上升的 作用，但不得顶起工件。滑柱2与工件接触后用顶柱3锁紧。
③ 推引式辅助支承：如图5-6（c）所示，在工件定位后推动手轮4时滑销 6与工件接触，然后转动手轮4使斜楔5的开槽部分胀开而锁紧。推引式辅 助支承主要用于大型工件的定位。
2．以圆柱表面定位时定位元件的选择 （1）工件以圆孔定位。工件以圆孔定位时，常用的 定位元件有圆柱定位销、圆柱心轴、圆锥销和小锥度 心轴。
① 圆柱定位销：具体结构如图5-7（a）、（b）、 （c）、（d）所示。当定位销直径D为3～10mm时， 通常把根部倒成圆角R，以增强刚性，避免使用中折 断或热处理时淬断；当成批大量生产时，为了定位销 的更换，可采用带衬套的结构形式，如图5-7（d）所 示。此外，为便于工件装夹，定位销的头部一般制成 15°倒角。定位销的参数可查阅有关国家标准。
4、零件图绘制
（1）对夹具总图中的非标准件均应绘制零 件图；
（2）零件图视图的选择应尽可能与零件在 总图上的工作位置相一致。
5、定位元件的选择与设计
有2种情况：平面定位、圆柱表面定位 （圆孔、外圆表面、一面两孔组合 ）
1．以平面定位时定位元件的选择
（1）主要支承。主要支承是用来限制工件的自 由度，起定位作用。它可分为固定支承、可调 支承和自位支承。
① 固定支承：固定支承有支承钉和支承板，在 使用过程中它们是固定不动的，如图5-1、图52所示。
图5-1 支承钉
图5-2 支承板 图5-2 支承板
② 可调支承：可调支承是指在定位过程中其高度可以调整的支承钉， 如图5-3（a）、（b）所示。图Fra bibliotek-3 调节螺钉
图5-4所示工件为砂型铸造件，在机械加工中一般先铣B面，然后再 以B面定位镗双孔。但为了保证镗孔有足够而均匀的余量，最好以 毛坯孔为粗基准定位，但这样装夹不便。通常将A面置于可调支承 上，通过调整可调支承的高度来保证B面与两毛坯孔中心尺寸H1、 H2
图5-10 圆锥销组合定位
④ 小锥度心轴：如图5-11所示，工件在小锥度心轴上定位，并 靠定位圆孔与心轴限位圆锥面的弹性变形夹紧工件。
图5-11 小锥度心轴
（2）工件以外圆柱面定位。工件以外圆柱表面作为定位基面时， 最常用的定位元件有V形块、半圆套和定位套。
V形块：采用V形块定位的优点，一是对中性好，能使工件定位 的基准轴线对中在V形块的对称平面上，而不受定位基面直径误
（1）根据定位基准和六点定位原理，确定工件 的定位方法并选择相 应的定位元件；
（2）确定引导装置或对刀装置； （3）确定工件的夹紧方法，设计夹紧机构； （4）确定其它元件或装置的结构形式 （5）确定夹具体结构形式 （6）确定夹具总体轮廓。
（3）绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求
• （1）确定视图关系，应尽可能少。主视图应取操作者 实际工作位置；
图5-7 定位销的结构
② 圆柱心轴：圆柱心轴可分为间隙配合心轴、过盈配合心轴和花 键配合心轴，其具体结构如图5-8（a）、（b）、（c）所示。
图5-8 圆柱心轴 1—引导部分；2—工作部 分；3—传动部分
③ 圆锥销：图5-9所示为工件以圆锥销定位的示意图，其中，图5-9（a）用 于粗基面，图5-9（b）用于精基面。