1、工裝夾具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟Prof. Dr. 陶學(xué)恒大連工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造（系）教研室序言 工裝是工藝裝備的簡(jiǎn)稱，工藝裝備就是將零件加工至設(shè)計(jì)圖樣要求，所必須具備的基本加工條件和手段。工藝裝備包含加工設(shè)備(標(biāo)準(zhǔn)、專用和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備)、夾具、模具、量具、刀具和工具等。 對(duì)工藝技術(shù)人員來(lái)講，除了要消化設(shè)計(jì)圖樣和技術(shù)要求后，進(jìn)行產(chǎn)品零件加工的工藝文件編制及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)服務(wù)外，還有一個(gè)重要的任務(wù)，就是要根據(jù)工藝規(guī)程的要求，進(jìn)行產(chǎn)品零件的加工、裝配、焊接夾具和檢測(cè)夾具等工裝的設(shè)計(jì)工作。專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求一個(gè)優(yōu)良的機(jī)床夾具應(yīng)滿足以下基本要求一個(gè)優(yōu)良的機(jī)床夾具應(yīng)滿足以下基本要求保證工件的

2、加工精度保證工件的加工精度能提高生產(chǎn)效率能提高生產(chǎn)效率工藝性能好工藝性能好使用性能好使用性能好經(jīng)濟(jì)性好經(jīng)濟(jì)性好1、工裝夾具的設(shè)計(jì)和使用目的 進(jìn)行工裝夾具的設(shè)計(jì)和使用，是能夠使得零件迅速而準(zhǔn)確地安裝于夾具中的確定位置，夾具定位 安裝于加工設(shè)備的確定位置。因此，使用夾具加工零件時(shí)，能使零件迅速而準(zhǔn)確地處于加工位置，從而保證零件的加工質(zhì)量滿足要求，這就是夾具在生產(chǎn)中得到廣泛運(yùn)用的主要原因。 一般來(lái)講，使用工裝夾具的目的可以歸納為以下四個(gè)方面： a)可以穩(wěn)定地保證零件的加工質(zhì)量，減少?gòu)U品率； b)可以提高零件的生產(chǎn)率； c)可以擴(kuò)大加工設(shè)備的工藝范圍； d)可以改善勞動(dòng)者的勞動(dòng)條件。 使用工裝的最根本

3、目的就是在保證產(chǎn)品零件的質(zhì)量穩(wěn)定，滿足技術(shù)要求的前提下，還要達(dá)到提高產(chǎn)品零件的生產(chǎn)率，獲得較好經(jīng)濟(jì)效益的目的。 所以，設(shè)計(jì)工裝夾具不僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，而且還是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，每當(dāng)設(shè)計(jì)一套工裝夾具時(shí)，都要進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，使所設(shè)計(jì)的工裝夾具獲得更佳的經(jīng)濟(jì)效益。2、工裝夾具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟 2-1 熟悉產(chǎn)品零件的技術(shù)要求，確定工裝夾具的更佳設(shè)計(jì)方案 在接到設(shè)計(jì)任務(wù)書后，要準(zhǔn)備設(shè)計(jì)工裝夾具所需要的資料，包括零件設(shè)計(jì)圖樣和技術(shù)要求、工藝規(guī)程及工藝圖、有關(guān)加工設(shè)備等資料。在了解了產(chǎn)品零件的基本結(jié)構(gòu)、尺寸精度、形位公差等技術(shù)要求后，還要找出零件的關(guān)鍵和重要尺寸（必須要保證的尺寸），再基本確定工裝夾

4、具的設(shè)計(jì)方案。 一些重要的工裝夾具的設(shè)計(jì)方案，還需要進(jìn)行充分的討論和修改后再確定。這樣，才能保證此工裝設(shè)計(jì)方案能夠適應(yīng)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，是更佳的設(shè)計(jì)方案。2-2-1 夾具上的定位基準(zhǔn)的確定 每設(shè)計(jì)一套工裝，都應(yīng)該將零件的關(guān)鍵和重要尺寸部位，作為工裝夾具上的定位部位（定位設(shè)計(jì)），還要確定理想的定位設(shè)計(jì)（精度設(shè)計(jì)），確定主要的定位基準(zhǔn)（第一基準(zhǔn)）和次要的定位基準(zhǔn)（第二基準(zhǔn)）。 第一基準(zhǔn)原則上應(yīng)該與設(shè)計(jì)圖保持一致。若不能保證時(shí)，則可以通過(guò)計(jì)算，將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為工藝基準(zhǔn)，但最終必須要保證設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)要求。定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該具備二個(gè)條件：應(yīng)該選擇工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)應(yīng)該選擇工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這樣做能夠達(dá)

5、到基準(zhǔn)重，這樣做能夠達(dá)到基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)重合可以減少定位誤差合，基準(zhǔn)重合可以減少定位誤差；應(yīng)該選擇統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)應(yīng)該選擇統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，不僅能夠保證零件的加工質(zhì)量，提高加工效率，還能夠簡(jiǎn)化工裝夾具的結(jié)構(gòu)（一般用孔和軸作為定位基準(zhǔn)為佳）。 如在進(jìn)行夾具的工裝設(shè)計(jì)時(shí)，工裝設(shè)計(jì)人員在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，先要看設(shè)計(jì)圖的定位基準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖的定位基準(zhǔn)在哪里，再看工藝加工定工藝加工定位基準(zhǔn)位基準(zhǔn)（工藝規(guī)程上已確定）在哪里，這兩者確定的定位基準(zhǔn)是否一致是否一致，若不一致時(shí)，則要通過(guò)計(jì)算，將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為工藝基準(zhǔn)，但最終必須要保證設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)要求。2-2-3 定位基準(zhǔn)選擇后應(yīng)選擇合適的定位元件a) 零件的六點(diǎn)定位方法 零件

6、的定位基準(zhǔn)和工裝的定位元件接觸形成定位面，以實(shí)現(xiàn)零件的六點(diǎn)定位（自由剛體的六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度）。 當(dāng)然在大多數(shù)工裝設(shè)計(jì)時(shí)，我們都不會(huì)采納六點(diǎn)定位（三個(gè)沿坐標(biāo)軸移動(dòng)，三個(gè)撓坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)），往往采取六點(diǎn)以下大于二點(diǎn)以上的定位設(shè)計(jì)，這種定位設(shè)計(jì)不僅允許，而且還常常被采用。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，有兩個(gè)以上的定位就可以起到定位作用了。 另外在定位設(shè)計(jì)時(shí)，要注意不要因定位點(diǎn)太多（超過(guò)六點(diǎn)）而造成過(guò)定位（重復(fù)定位），過(guò)定位會(huì)出現(xiàn)定位不穩(wěn)定的現(xiàn)象，將起反作用。b) 常用的定位元件 常用的定位元件有支承釘、支承板、定位銷、錐面定位銷、V形塊、定位套、錐度芯軸等。1）支承板多用于精基準(zhǔn)平面定位；2）定位銷則用于以零件上的孔為基準(zhǔn)時(shí)

7、最常用的定位元件，與零件的基準(zhǔn)孔之間留有一定的間隙，大小按零件孔精度而定；3）定位套則用于以零件上的軸為基準(zhǔn)時(shí)最常用的定位元件，與零件的基準(zhǔn)軸之間留有一定的間隙，大小按零件軸的精度而定。c)對(duì)定位元件的基本要求 在設(shè)計(jì)定位元件時(shí)，其基本技術(shù)要求為：精度合適、耐磨性好、有足夠的強(qiáng)度和剛度、工藝加工性好、便于拆裝等。 例如：某組件的裝配焊接夾具的定位件選擇，按照要求應(yīng)采取定位銷定位的形式；其定位銷與零件的基準(zhǔn)孔之間應(yīng)留有一定的間隙，大小按零件孔精度而定，不能人為的加嚴(yán)定位銷的公差帶；同時(shí)，對(duì)選用45#鋼和Cr12合金鋼為材料的定位銷，必須進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理和淬火熱處理，使之有足夠的強(qiáng)度和剛度，增強(qiáng)耐磨

8、性，延長(zhǎng)使用壽命。2-3 零件的夾緊及工裝的夾緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 零件在工裝中定位后，一般要夾緊，使得零件在加工過(guò)程中，保持已獲得的定位不被破壞。零件在加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生位移、變形和振動(dòng)，這些都將影響零件的加工質(zhì)量。 所以，零件的夾緊也是保證加工精度的一個(gè)十分重要的問(wèn)題。為了獲得良好的加工效果，一定要把零件在加工過(guò)程中的位移、變形和振動(dòng)控制在加工精度的范圍內(nèi)。所以，工裝夾具的夾緊問(wèn)題的處理，有時(shí)比定位設(shè)計(jì)更加困難，絕不能忽視這個(gè)問(wèn)題。2-3-1 零件在夾具中定位后的夾緊三原則：a) 零件在工裝夾具中定位后的不移動(dòng)原則不移動(dòng)原則： 選擇夾緊力的方向指向定位基準(zhǔn)（第一基準(zhǔn)），且?jiàn)A緊力的大小應(yīng)足以平衡其它力

9、的影響，不使零件在加工過(guò)程中產(chǎn)生移動(dòng)。b) 零件在工裝夾具中定位后的不變形原則不變形原則: 在夾緊力的作用下，不使零件在加工過(guò)程中產(chǎn)生精度所不允許的變形，必須選擇合適的夾緊部位及壓塊和零件的接觸形狀，同時(shí)壓緊力應(yīng)合適。c) 零件在工裝夾具中定位后的不振動(dòng)原則：不振動(dòng)原則： 提高支承和夾緊剛性，使得夾緊部位靠近零件的加工表面，避免零件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。 這三項(xiàng)原則是相互制約的，因此，夾緊力設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮，選擇更佳的加緊方案，也可用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。一般來(lái)講： 對(duì)粗加工用的夾具，選用較大的夾緊力，主要考慮零件的不移動(dòng)原則； 對(duì)精加工用的夾具，選用較小的夾緊力，主要考慮零件的不變形和不振動(dòng)原則。2-

10、3-2 夾緊點(diǎn)的選擇 夾緊點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素，正確選擇夾緊點(diǎn)后，才能估算出所需要的夾緊力，選的不當(dāng)不僅增大夾具變形，甚至不能夾緊零件。夾緊點(diǎn)的選用原則：夾緊點(diǎn)的選用原則：盡可能使夾緊點(diǎn)和支承點(diǎn)對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上，可減少變形；夾緊點(diǎn)選擇應(yīng)盡量靠近加工表面，不致引起過(guò)大的夾緊變形。 可以采取減少夾緊變形的措施：可以采取減少夾緊變形的措施： 如增加輔助支承和輔助夾緊點(diǎn)、分散著力點(diǎn)和增加壓緊件的接觸面積、利用對(duì)稱變形等等。2-3-3 夾緊力的確定 當(dāng)零件上有幾個(gè)方向的夾緊力作用時(shí)，應(yīng)考慮夾緊力作用的先后順序（因?yàn)榱τ写笮　⒎较蚝妥饔命c(diǎn)三要素）。 （1）對(duì)于僅為了使零件與支承可

11、靠接觸，夾緊力應(yīng)先作用，而且不能太大； （2）對(duì)于以平衡作用力的 主要夾緊力，應(yīng)在最后作用。 因此，為了操作簡(jiǎn)便，常采用使夾緊力同時(shí)作用或自動(dòng)地按大小順序的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。2-3-4 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和確定 在選定夾緊點(diǎn)和確定夾緊力之后，就要進(jìn)行夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和確定，通過(guò)具體的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以確定的夾緊力夾緊于夾緊點(diǎn)處。通常零件的夾緊是由動(dòng)力源、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)所構(gòu)成的夾緊系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 夾緊機(jī)構(gòu)，是指能實(shí)現(xiàn)以一定的夾緊力來(lái)夾緊零件選定的夾緊點(diǎn)的功能的完整結(jié)構(gòu)，主要包括與零件接觸的壓板、支承件和施力機(jī)構(gòu)等。 夾緊施力機(jī)構(gòu)可采用可浮動(dòng)、可聯(lián)動(dòng)、可增力和可自鎖的結(jié)構(gòu)形式，具體有以下四種形式： 螺栓螺母施力機(jī)構(gòu)

12、：螺栓螺母施力機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，夾緊范圍大，自鎖性能好，已獲得最廣泛的應(yīng)用； 斜面施力機(jī)構(gòu)：斜面施力機(jī)構(gòu)：適用于夾緊力大而行程小，以氣動(dòng)和液壓為動(dòng)力源的為主； 偏心施力機(jī)構(gòu)：偏心施力機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速，但壓緊力較小，多用于小型零件的夾具中； 鉸鏈?zhǔn)┝C(jī)構(gòu)：鉸鏈?zhǔn)┝C(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力比大，在氣動(dòng)夾具中用以減少氣缸或氣室的作用力，獲得廣泛的應(yīng)用。2-4 工裝夾具的經(jīng)濟(jì)精度及常用配合 使用夾具的首要目的是保證零件的加工質(zhì)量，具體來(lái)講就是使用夾具加工時(shí)，必須保證零件的尺寸（形狀）精度和位置精度。 零件的加工誤差是工藝系統(tǒng)誤差的綜合反映，其中夾具的誤差是加工誤差直接的主要的誤差成分。夾具

13、的誤差分靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差兩部分，其中靜態(tài)誤差占重要的比例。 （所謂夾具的精度是指夾具的靜態(tài)誤差，或稱靜態(tài)精度，過(guò)程誤差則被認(rèn)為是動(dòng)態(tài)誤差。）2-4-1 工裝夾具的精度概念 工裝夾具的精度是指靜態(tài)精度，即非受力狀態(tài)下的精度具體包括以下內(nèi)容： a)定位及定位支承元件的工作表面對(duì)夾具底面的位置度（平行度、垂直度等）誤差（精度）； b)導(dǎo)向元件的工作表面或軸線（中心線）對(duì)夾具底面和定向中心平面或側(cè)面的尺寸及位置誤差； c)定位元件工作面或軸線（中心線）之間、導(dǎo)向元件工作表面或軸線（中心線）之間的尺寸及位置誤差； d)定位元件及導(dǎo)向元件本身的尺寸誤差； e)對(duì)于有分度或轉(zhuǎn)位的夾具，還有分度或轉(zhuǎn)位誤差。

14、 2-4-2 工裝夾具制造的平均精度工裝夾具制造的平均精度 為了使夾具制造盡量達(dá)到成本低、精度高的目的，需要研究夾具制造的平均經(jīng)濟(jì)精度（費(fèi)用低而加工精度高的合理加工精度）。一般來(lái)講，零件的加工精度和加工費(fèi)用成反比關(guān)系，加工精度越高，誤差就越小而費(fèi)用也就越高。 所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該認(rèn)真地考慮這個(gè)問(wèn)題，不要人為地提高夾具的精度，一般來(lái)講，夾具上的定位件的尺寸精度應(yīng)該收嚴(yán)，其它尺寸不必都收嚴(yán)，應(yīng)該根據(jù)需要合理地確定精度要求，只要能保證加工后的零件最終滿足技術(shù)要求即可。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，夾具上需收嚴(yán)的尺寸和位置精度，應(yīng)是產(chǎn)品零件圖上標(biāo)注的公差帶三分之一左右，其它尺寸不必都收嚴(yán)。 對(duì)于夾具上與設(shè)計(jì)圖樣無(wú)

15、關(guān)的一些尺寸，就不一定要將公差帶收得太嚴(yán)，除非是作為加工過(guò)程中需保證的工藝基準(zhǔn)（最終與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合），是可以收嚴(yán)的（應(yīng)該查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定其公差帶）。 這樣做既能達(dá)到設(shè)計(jì)出合理有效的工裝夾具（加工精度高且又合理），又能達(dá)到降低夾具的制造成本（平均經(jīng)濟(jì)精度降低了）的目的。夾具的加工精度提高了，而加工費(fèi)用又降低了，這兩個(gè)目的都達(dá)到了，這也是每個(gè)工藝技術(shù)人員的應(yīng)有職責(zé)。太嚴(yán) 正確 其它的尺寸（夾具上與設(shè)計(jì)圖樣無(wú)關(guān)的），若需要保證其配合精度要求，是可以采取配作加配作加工工的加工手段，同樣能夠達(dá)到夾具的使用精度要求，從而保證用該夾具加工的零件，其最終尺寸和位置精度都滿足設(shè)計(jì)要求。2-4-3 工裝夾具常用的配

16、合種類及精度 夾具的配合精度要求高，配合種類也不同于一般的機(jī)器，在選擇配合時(shí)，精度的確定應(yīng)以?shī)A具零件制造的平均經(jīng)濟(jì)精度為依據(jù)，這樣才能保證夾具制造成本低。 夾具設(shè)計(jì)中常用的配合種類及精度見(jiàn)下表：2-4-4 工裝夾具設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用 在工裝夾具的設(shè)計(jì)中，我們經(jīng)常要用到螺母、螺栓、墊圈、圓柱銷、圓錐銷，彈簧等緊固件，以及一些通用件等。像此類的緊固件，國(guó)家都有專用標(biāo)準(zhǔn)。所以在設(shè)計(jì)時(shí)一定要采用（應(yīng)該在總圖上表示出），做到能夠用標(biāo)準(zhǔn)件的，必須100%地用，只要學(xué)會(huì)查標(biāo)準(zhǔn)就可以了。 實(shí)在不能夠使用標(biāo)準(zhǔn)件的，只能設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)的，出零件圖加工，對(duì)非標(biāo)零件的設(shè)計(jì)和制造，不但需要一定的周期，而且加工費(fèi)用也高得多。

17、因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)件是大批量生產(chǎn)制造的，價(jià)格便宜，質(zhì)量可靠，在五金商店很容易買到的，而且對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)講，還不需要出圖，顯然是減少了工作量的。2-5 工裝夾具圖樣的繪制2-5-1工裝夾具總圖的繪制 工裝夾具總圖應(yīng)按照最后討論的結(jié)果繪制（三基面體系法），被加工零件應(yīng)用雙點(diǎn)劃線標(biāo)明被加工零件應(yīng)用雙點(diǎn)劃線標(biāo)明，標(biāo)題欄要填寫正確，標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)標(biāo)明其規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。 還要按照夾具中常用的配合及精度，規(guī)定定位、導(dǎo)向元件的精度，對(duì)主要零件的組合要規(guī)定恰當(dāng)?shù)某叽绻?，其它位置公差?yīng)達(dá)到各項(xiàng)公差值規(guī)定的合理性要求。最后標(biāo)注其它尺寸標(biāo)注其它尺寸，包括外形尺寸、連接尺寸和重要的配合尺寸。 其精度控制，在總圖上的技術(shù)條件欄，應(yīng)逐條提出

18、精度控制項(xiàng)目和有關(guān)要求，達(dá)到項(xiàng)目的完備性要求。2-5-2 工裝夾具零件圖的繪制 工裝夾具零件圖的繪制，同樣按照三基面體系法繪制。在零件圖上，要有正確的比例，足夠的投影和剖面，尺寸、粗糙度及加工符號(hào)要完整、正確，所用材料要明確。 在技術(shù)要求欄，根據(jù)不同的材料確定是否表明熱處理硬度要求和表面處理要求； 零件圖的右上角應(yīng)標(biāo)明未注粗糙度及倒鈍的具體要求；零件加工數(shù)量要與總圖一致等。 要標(biāo)注恰當(dāng)?shù)某叽绻?，特別是對(duì)定位尺寸的標(biāo)注應(yīng)與總圖一致。 尺寸公差和位置公差精度的標(biāo)注，應(yīng)符合平均經(jīng)濟(jì)精度規(guī)定的要求。 3、工裝夾具設(shè)計(jì)的規(guī)范化程序 工裝夾具的設(shè)計(jì)目的，就是要達(dá)到保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和提高設(shè)計(jì)效率，使之能夠滿足

19、生產(chǎn)綱領(lǐng)、定位設(shè)計(jì)與零件的相容性、夾緊設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性、精度控制項(xiàng)目的完備性及各控制公差數(shù)值規(guī)定的合理性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性和制造成本的經(jīng)濟(jì)性。 盡可能做到在設(shè)計(jì)圖樣完成后，就能從圖面上的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)，把握所設(shè)計(jì)的夾具制造的難易程度和使用的好壞與否，保證夾具設(shè)計(jì)的一次成功率，從而保證用此工裝夾具加工的零件質(zhì)量，不但滿足設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，還能夠降低零件的生產(chǎn)成本，大大提高生產(chǎn)率，獲得更佳的經(jīng)濟(jì)效益。 按照上述的基本方法和步驟進(jìn)行了工裝夾具的設(shè)計(jì)工作，初步了解和掌握了工裝夾具的設(shè)計(jì)方法和操作步驟，這些都是近年來(lái)夾具設(shè)計(jì)的理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。 夾具設(shè)計(jì)自身的理論和方法步驟已趨于完善，在此基礎(chǔ)

20、上已經(jīng)總結(jié)出夾具的規(guī)范化設(shè)計(jì)程序，使夾具設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)能力提高到一個(gè)新的水平。 將重點(diǎn)講工裝夾具設(shè)計(jì)的規(guī)范化程序（結(jié)合夾具設(shè)計(jì)圖樣上的一些問(wèn)題進(jìn)行）。夾具設(shè)計(jì)的夾具設(shè)計(jì)的規(guī)范化程序規(guī)范化程序明確設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真調(diào)明確設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料查研究，收集設(shè)計(jì)資料仔細(xì)研究工作圖、毛仔細(xì)研究工作圖、毛坯圖及其技術(shù)條件坯圖及其技術(shù)條件了解零件的生產(chǎn)綱了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)組織信息領(lǐng)及生產(chǎn)組織信息了解工件的工藝規(guī)了解工件的工藝規(guī)程和本工序的具體程和本工序的具體技術(shù)要求技術(shù)要求了解所使用機(jī)床的了解所使用機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)等及主要技術(shù)參數(shù)等及與夾具連接部分的與夾具連接部分的聯(lián)系尺寸聯(lián)系尺寸了解本

21、企業(yè)制造和了解本企業(yè)制造和使用夾具的生產(chǎn)條使用夾具的生產(chǎn)條件和技術(shù)狀況件和技術(shù)狀況了解所使用量具、了解所使用量具、刀具和輔助工具等刀具和輔助工具等的型號(hào)、規(guī)格的型號(hào)、規(guī)格準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具用準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具用的各種標(biāo)準(zhǔn)、工藝的各種標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)定、典型夾具圖規(guī)定、典型夾具圖冊(cè)和有關(guān)夾具的設(shè)冊(cè)和有關(guān)夾具的設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料等計(jì)指導(dǎo)資料等確定夾具的結(jié)構(gòu)方案確定夾具的結(jié)構(gòu)方案工件的定位方案工件的定位方案工件的夾緊方案工件的夾緊方案變更工位的方案變更工位的方案對(duì)刀或?qū)б桨笇?duì)刀或?qū)б桨赴惭b方式及夾具體的結(jié)構(gòu)形式安裝方式及夾具體的結(jié)構(gòu)形式對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行精度分析和估算對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行精度分析和估算論證方案的可行性及科學(xué)

22、性論證方案的可行性及科學(xué)性對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行修改對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行修改用幾個(gè)工位？用幾個(gè)工位？如何分度？如何分度？繪制夾具總圖繪制夾具總圖繪制夾具總圖的步驟繪制夾具總圖的步驟遵循國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪圖比例取遵循國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪圖比例取1:11:1先用雙點(diǎn)劃線將工件按加工狀態(tài)繪好先用雙點(diǎn)劃線將工件按加工狀態(tài)繪好依次繪制定位元件、夾緊裝置和依次繪制定位元件、夾緊裝置和夾緊元件、對(duì)刀裝置或?qū)б?、夾緊元件、對(duì)刀裝置或?qū)б?、夾具本體及各個(gè)連接件等夾具本體及各個(gè)連接件等標(biāo)注必要的尺寸、配合和技術(shù)要求標(biāo)注必要的尺寸、配合和技術(shù)要求總體設(shè)計(jì)的基本要求總體設(shè)計(jì)的基本要求定位件、夾緊件、導(dǎo)引定位件、夾緊件、導(dǎo)引件等元件設(shè)

23、計(jì)時(shí)應(yīng)盡可件等元件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、通用化能標(biāo)準(zhǔn)化、通用化為操作方便和防止裝反，為操作方便和防止裝反，應(yīng)設(shè)置止動(dòng)銷、障礙銷、應(yīng)設(shè)置止動(dòng)銷、障礙銷、防誤裝標(biāo)志等防誤裝標(biāo)志等運(yùn)動(dòng)部件必須運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件必須運(yùn)動(dòng)靈活、可靠靈活、可靠零部件結(jié)構(gòu)工藝性零部件結(jié)構(gòu)工藝性要好，應(yīng)易于制造、要好，應(yīng)易于制造、檢測(cè)、裝配和調(diào)整檢測(cè)、裝配和調(diào)整夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)便于維夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)便于維修和更換零部件修和更換零部件適當(dāng)考慮提高適當(dāng)考慮提高夾具的通用性?shī)A具的通用性?shī)A具總圖上的尺寸標(biāo)注夾具總圖上的尺寸標(biāo)注夾具的輪廓尺寸夾具的輪廓尺寸定位零件上定位表面的尺寸以及定位零件上定位表面的尺寸以及各定位表面之間的尺寸各定位表面之間的尺寸定

24、位表面到對(duì)刀件或刀具定位表面到對(duì)刀件或刀具導(dǎo)引件間的位置尺寸導(dǎo)引件間的位置尺寸主要配合尺寸主要配合尺寸夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸 夾具上主要元件之間的位置尺寸公差?yuàn)A具上主要元件之間的位置尺寸公差?yuàn)A具總圖上技術(shù)要求的規(guī)定夾具總圖上技術(shù)要求的規(guī)定定位件之間或定位件對(duì)夾具體定位件之間或定位件對(duì)夾具體底面之間的相互位置精度要求底面之間的相互位置精度要求定位件與導(dǎo)引件之間的相互位置要求定位件與導(dǎo)引件之間的相互位置要求對(duì)刀件與校正面間的相互位置要求對(duì)刀件與校正面間的相互位置要求夾具在機(jī)床上安裝時(shí)的位置精度要求夾具在機(jī)床上安裝時(shí)的位置精度要求 （一般按工件相應(yīng)公差的（一般按工件相應(yīng)公差的1/2

25、1/5選?。┻x取）限制定位限制定位和導(dǎo)引元和導(dǎo)引元件等在夾件等在夾具體上的具體上的相對(duì)位置相對(duì)位置誤差以及誤差以及夾具的夾具的安裝誤差安裝誤差編寫夾具零件明細(xì)表編寫夾具零件明細(xì)表與一般機(jī)械裝配圖相同與一般機(jī)械裝配圖相同夾具精度的校核夾具精度的校核影響夾具精度的因素影響夾具精度的因素工件定位誤差工件定位誤差D夾具安裝誤差?yuàn)A具安裝誤差A(yù)刀具位置誤差刀具位置誤差T加工方法誤差加工方法誤差G包括：與機(jī)床有關(guān)的誤差包括：與機(jī)床有關(guān)的誤差 與刀具有關(guān)的誤差與刀具有關(guān)的誤差 與調(diào)整有關(guān)的誤差與調(diào)整有關(guān)的誤差 與變形有關(guān)的誤差與變形有關(guān)的誤差各項(xiàng)誤差各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)的總和應(yīng)小于工序小于工序尺寸公差尺寸公差?yuàn)A具

26、安裝誤差?yuàn)A具安裝誤差A(yù) 車床夾具：車床夾具： 利用前后頂尖或莫氏錐柄安裝：利用前后頂尖或莫氏錐柄安裝： A1 = 定位面對(duì)頂尖孔或莫氏錐柄的位置誤差定位面對(duì)頂尖孔或莫氏錐柄的位置誤差 A2 = 0（無(wú)配合間隙）無(wú)配合間隙） 利用過(guò)渡盤止口及端面安裝：利用過(guò)渡盤止口及端面安裝： A1 = 定位面對(duì)止口及端面的位置誤差定位面對(duì)止口及端面的位置誤差 止口處的配合間隙止口處的配合間隙X1 過(guò)渡盤與主軸的配合間隙過(guò)渡盤與主軸的配合間隙X2 工藝孔與止口的位置誤差工藝孔與止口的位置誤差 若用找正圓做定心安裝基準(zhǔn)若用找正圓做定心安裝基準(zhǔn)A2 = 找正允差找正允差A(yù)2夾具安裝誤差?yuàn)A具安裝誤差A(yù) 車床夾具：車床

27、夾具： 利用前后頂尖或莫氏錐柄安裝：利用前后頂尖或莫氏錐柄安裝： A1 = 定位面對(duì)頂尖孔或莫氏錐柄的位置誤差定位面對(duì)頂尖孔或莫氏錐柄的位置誤差 A2 = 0（無(wú)配合間隙）無(wú)配合間隙） 利用過(guò)渡盤止口及端面安裝：利用過(guò)渡盤止口及端面安裝： A1 = 定位面對(duì)止口及端面的位置誤差定位面對(duì)止口及端面的位置誤差 止口處的配合間隙止口處的配合間隙X1 過(guò)渡盤與主軸的配合間隙過(guò)渡盤與主軸的配合間隙X2 工藝孔與止口的位置誤差工藝孔與止口的位置誤差 若用找正圓做定心安裝基準(zhǔn)若用找正圓做定心安裝基準(zhǔn)A2 = 找正允差找正允差A(yù)2銑床夾具銑床夾具 利用夾具利用夾具 體底面和定位鍵安裝體底面和定位鍵安裝: A1

28、=定位面對(duì)底面或定位鍵的位置誤差定位面對(duì)底面或定位鍵的位置誤差 A2=定位鍵與定位鍵與T形槽的配合間隙形槽的配合間隙Xmax引起的傾斜誤差引起的傾斜誤差 = Xmax L1L2兩鍵距離兩鍵距離 工件加工面長(zhǎng)度工件加工面長(zhǎng)度 利用夾具體底面與找正面安裝利用夾具體底面與找正面安裝: A1=定位面對(duì)底面或找正面的位置精度定位面對(duì)底面或找正面的位置精度 A2=找正允差找正允差L1L找正面長(zhǎng)度找正面長(zhǎng)度 A1=定位面對(duì)夾具體底面定位面對(duì)夾具體底面的位置誤差的位置誤差 A2 : 鉆套既是對(duì)刀元件又是鉆套既是對(duì)刀元件又是安裝元件安裝元件,套與刀的結(jié)合誤套與刀的結(jié)合誤差已算入導(dǎo)向誤差差已算入導(dǎo)向誤差,此處不此

29、處不在重復(fù)計(jì)在重復(fù)計(jì) A2= 0鉆床夾具鉆床夾具 A1=定位面對(duì)夾具體底面的位置誤差定位面對(duì)夾具體底面的位置誤差 A2 : 鉆套既是對(duì)刀元件又是安裝元件鉆套既是對(duì)刀元件又是安裝元件,套與刀套與刀的結(jié)合誤差已算入導(dǎo)向誤差的結(jié)合誤差已算入導(dǎo)向誤差,此處不在重復(fù)此處不在重復(fù)計(jì)計(jì) A2= 0調(diào)刀誤差調(diào)刀誤差T導(dǎo)向套對(duì)刀：導(dǎo)向套對(duì)刀：短孔短孔深孔深孔繪制夾具零件圖繪制夾具零件圖特別應(yīng)特別應(yīng)注意零注意零件的技件的技術(shù)要求術(shù)要求與必要與必要說(shuō)明說(shuō)明夾具體的設(shè)計(jì)要求夾具體的設(shè)計(jì)要求應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以防受力變形應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以防受力變形安裝需穩(wěn)定，重心應(yīng)盡量低，安裝需穩(wěn)定，重心應(yīng)盡量低，高寬比應(yīng)小

30、于高寬比應(yīng)小于1.25結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，形狀應(yīng)簡(jiǎn)單，裝卸應(yīng)方便結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，形狀應(yīng)簡(jiǎn)單，裝卸應(yīng)方便應(yīng)便于排屑應(yīng)便于排屑應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性選擇制造方法應(yīng)能保證精度，考慮成本選擇制造方法應(yīng)能保證精度，考慮成本工件與夾具體毛面的間隙，毛對(duì)毛：工件與夾具體毛面的間隙，毛對(duì)毛：815mm、毛對(duì)光：毛對(duì)光：410mm設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)估設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)估哪里可能失效？哪里可能失效？哪里易磨損？哪里易磨損？磨損精度儲(chǔ)備有多少？磨損精度儲(chǔ)備有多少？過(guò)程誤差的留量有多少？過(guò)程誤差的留量有多少？能否保證夾具的加工質(zhì)量穩(wěn)能否保證夾具的加工質(zhì)量穩(wěn)定和使用壽命？定和使用壽命？對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行技術(shù)質(zhì)量評(píng)

31、估行技術(shù)質(zhì)量評(píng)估夾具設(shè)計(jì)實(shí)例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例 中批生產(chǎn)中批生產(chǎn) 在在X6132銑床上銑槽銑床上銑槽 其余表面均已加工其余表面均已加工明確工件設(shè)計(jì)要求明確工件設(shè)計(jì)要求要求設(shè)計(jì)一銑床夾具，加工連桿兩端的要求設(shè)計(jì)一銑床夾具，加工連桿兩端的4條槽條槽該零件的技術(shù)要求該零件的技術(shù)要求 槽寬槽寬 槽深槽深對(duì)大孔中心對(duì)稱，公差未注對(duì)大孔中心對(duì)稱，公差未注槽與兩孔中心連線夾角槽與兩孔中心連線夾角45304 . 002 . 32 . 0010工件定位方案的確定工件定位方案的確定1、需要限制哪幾個(gè)自由度？、需要限制哪幾個(gè)自由度？ 2、用哪里做定位基準(zhǔn)？、用哪里做定位基準(zhǔn)？YX、Z槽深：需要槽深：需要需要完全定位需要完

32、全定位角度：需要角度：需要對(duì)稱：需要對(duì)稱：需要選端面選端面大孔大孔小孔小孔YXZ、3、如何實(shí)現(xiàn)？、如何實(shí)現(xiàn)？一平面、圓柱銷、削邊銷一平面、圓柱銷、削邊銷結(jié)構(gòu)計(jì)算 銷心距銷心距Ld=570.02 圓柱銷圓柱銷d1= 削邊銷削邊銷d2： 查表查表8-2，b=4 d2=15.3-0.042 =15.258 h60.04215.340.04)(0.12Xmin）（025. 005. 07f6 .42）（042. 0053. 03 .15定位誤差計(jì)算定位誤差計(jì)算 槽深槽深 ：基準(zhǔn)不重合基準(zhǔn)不重合B=0.1 平面定位平面定位Y=0角度角度4530 ：基準(zhǔn)重合：基準(zhǔn)重合： B=0兩孔定位：兩孔定位：0.13330.40.1D4 . 002 . 314. 9572153. 015. 0arctan2LXXarctanmax21maxY 013309.14D夾緊夾緊方案方案夾哪里？夾哪里？指向主基準(zhǔn)，夾端面指向主基準(zhǔn)，夾端面用什么夾？用什么夾？螺旋壓板機(jī)構(gòu)，不聯(lián)動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)，不聯(lián)動(dòng)用用M？