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机床夹具设计基础2汇报人：AA2024-01-17

contents目录夹具设计概述工件的定位与夹紧夹具的结构设计夹具的精度与刚度夹具的制造与装配现代机床夹具的发展趋势

01夹具设计概述

保证加工精度、提高生产效率、扩大机床工艺范围、减轻工人劳动强度夹具的作用通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、自动线夹具夹具的分类夹具的作用与分类

夹具设计的基本原则夹具应具有足够的强度和刚度，保证在加工过程中不产生变形或振动夹具应保证工件的加工精度和表面粗糙度要求夹具设计应考虑制造成本和使用寿命，力求结构简单、制造容易、成本低廉夹具应具有足够的安全性，防止在加工过程中发生意外事故稳定性原则精度原则经济性原则安全性原则

了解被加工工件的形状、尺寸、精度等要求，以及机床、刀具等工艺条件明确设计任务根据加工要求和工艺条件，选择合适的夹具类型确定夹具类型确定工件的定位基准和定位方式，设计相应的定位元件和定位装置设计定位装置夹具设计的一般步骤

设计夹紧装置设计对刀装置设计辅助装置绘制夹具总图夹具设计的一般步据工件形状和加工要求，选择合适的夹紧方式和夹紧元件，设计夹紧装置根据加工要求和机床条件，设计对刀装置，保证刀具与工件的相对位置精度根据需要，设计相应的辅助装置，如分度装置、顶出装置等按照国家标准和机械制图规范，绘制夹具总图，标注必要的尺寸和技术要求

02工件的定位与夹紧

采用六个按一定规则布置的约束点来限制工件的六个自由度，实现工件的完全定位。根据工件形状和加工要求，选择合适的定位元件和定位方式，如平面定位、孔定位、外圆定位等。工件的定位原理及方法定位方法六点定位原理

夹紧方式手动夹紧、气动夹紧、液压夹紧、电动夹紧等，根据生产批量和自动化程度选择。夹紧装置包括动力源、传动机构、夹紧元件等，需满足夹紧力、夹紧精度和稳定性等要求。工件的夹紧方式及装置

定位基准与设计基准不重合、定位副制造不准确等引起的误差。定位误差来源采用几何分析法、微分法等方法，对定位误差进行定量计算，以评估工件加工精度。定位误差计算定位误差的分析与计算

03夹具的结构设计

组合夹具由一套预先制造好的标准元件组装而成的夹具。具有组合灵活、通用性强、结构紧凑、精度高、使用寿命长等优点。但设计较复杂，成本较高。专用夹具为某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。结构紧凑、操作迅速，但设计制造周期长、成本高，且使用范围受限。通用夹具已标准化且具有一定通用性的夹具，如三爪卡盘、四爪卡盘、平口钳等。适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。可调夹具通过调整或更换个别元件，能装夹不同形状或尺寸的工件的夹具。相对专用夹具而言，结构较简单，设计和制造周期短，成本较低。夹具的结构类型及特点

0102确定工件的定位基准和夹…根据工件加工要求，选择合适的定位基准和夹紧方式，确保工件在加工过程中的稳定性和精度。设计定位元件和夹紧元件根据选定的定位基准和夹紧方案，设计相应的定位元件和夹紧元件，如定位销、定位块、夹紧板等。确定夹具体结构根据工件形状、尺寸及加工要求，设计夹具体的结构形式，如板式、框架式等。同时考虑夹具体的刚度、强度及稳定性等因素。设计连接元件根据夹具体与机床的连接方式，设计相应的连接元件，如螺栓、定位键等。确保夹具在机床上的正确安装和定位。考虑辅助装置根据实际需要，设计相应的辅助装置，如分度装置、对刀装置等。提高夹具的使用性能和加工效率。030405夹具的结构设计步骤

输入标题铣床夹具车床夹具典型夹具结构分析主要用于装夹轴类、盘类及回转体类工件。常见的有车床三爪卡盘、四爪卡盘、花盘等。具有定心精度高、装夹快捷等优点。主要用于装夹磨削加工的工件。常见的有电磁吸盘、砂轮修整器等。具有吸力均匀、稳定性好等优点。主要用于装夹钻孔、铰孔等工序的工件。常见的有钻模、固定钻套等。具有定位准确、操作简便等优点。主要用于装夹平面、曲面及成形面等工件。常见的有平口钳、压板、分度头等。具有夹紧力大、刚性好等优点。磨床夹具钻床夹具

04夹具的精度与刚度

精度要求夹具的精度要求通常包括定位精度、夹紧精度和导向精度等。定位精度是指夹具在机床上的定位准确性，夹紧精度是指夹紧力对工件变形的影响程度，导向精度则是指夹具导向元件对刀具或工件的导向准确性。保证措施为保证夹具的精度，需要采取一系列措施，如合理选择定位基准和夹紧方式、提高夹具元件的制造精度和装配精度、控制夹紧力和切削力的大小和方向等。夹具的精度要求及保证措施

夹具的刚度要求及校核方法夹具的刚度是指夹具在受载时抵抗变形的能力。刚度不足会导致工件加工精度降低、切削振动加剧等问题。因此，夹具设计时应充分考虑刚度要求，尤其是针对大型、复杂或高精度工件的夹具。刚度要求校核夹具刚度的方法包括有限元分析、试验测试和经验估算等。其中，有限元分析是一种常用的数