标注必要的尺寸、配合和技术要求
总体设计的几点要求 定位件、夹紧件、导引件等元件设计时 应尽可能标准化、通用化 为操作方便和防止装反，应设置止动销、 障碍销、防误装标志等 运动部件必须运动灵活、可靠 零部件结构工艺性要好，应易于制造、 检测、装配和调整 夹具结构应便于维修和更换零部件 适当考虑提高夹具的通用性
+0 .2 5
刀具的对刀或引导方式 由钻孔组合机床上的悬挂式钻模板和夹具上的导柱完成
夹紧方案
F
工
件
确定夹具夹紧结构
确定夹具夹紧结构
夹紧力的计算
本道工序是对侧盖面上四个孔的钻削加工，在钻孔的过程中，钻削转距M钻 迫使工件有转动趋势，则靠由压块夹紧所产生的摩擦力矩来克服。
M切=0.34Df Kp
转向器壳侧孔夹具设计
实例2. 转向器壳工艺及侧孔夹具设计
转向器壳的材料选用QT420-10（球墨铸铁），大批量，采用专用工 装设备. 按照加工侧孔工序卡所确定的工装设计任务书的要求设计该工序所 用的专用夹具。
1. 制订加工转向器壳的工艺方案：
钻侧盖面四孔
10 车侧盖平面及镗孔 20 车安装面及端面、内孔 30 侧盖面钻四孔（钻孔组合机床 钻侧盖面孔专用夹具） 40 侧盖面四孔倒角 50 粗镗轴承孔及粗车上盖面 60 粗镗铣两轴线内孔及平面 70 压衬套 80 精镗铣两轴线内孔及平面 90 钻油咀孔 100 油咀孔倒角 110 油咀孔攻丝 120 上盖面钻孔，倒角攻丝，侧盖面攻丝 130 清洗内部污物
按夹紧状态画出夹紧元件及夹紧机构（必要时用假象线画出夹紧元件的松开位置）；
绘制夹具体和其他元件，将夹具各部分连成一体； 标注必要的尺寸、配合、技术要求； 对零件进行编号，填写零件明细栏和标题栏。 具体图见图号：QKZ001.11.J2900 绘制非标准件图：对夹具总图中的非标准件均应绘制零件图,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
式中 M切——切削力矩（N.m） D——钻头直径（mm） f——每转进给量（mm/r） Kp——修正值（查表） D=10.2mm, f=30mm, 查表 Kp取0.75 代入数据计算 计算得 M切=403.12 N.m M切总=4×403.12=1612.48N.m（四个钻头同时工作） M切总==F夹×f f摩擦力取0.28 计算得出机构的夹紧力 F夹=1612.48/0.28=5758.86 N F夹=5758.86 N 根据组合机床液压系统推荐数值，初选液压缸的工作压力为4MPa A=F÷P=5758.86÷4000000=14.4㎡ D=
夹具总图上的尺寸标注
夹具总图上标注的五类尺寸 夹具的轮廓尺寸 定位零件上定位表面的尺寸以及各定位 表面之间的尺寸 定位表面到对刀件或刀具导引件间的位 置尺寸 主要配合尺寸 夹具与机床的联系尺寸 夹具上主要元件之间的位置尺寸公差
夹具总图上技术要求的规定 目的：限制定位和导引元件等在夹具体 上的相对位置误差以及夹具的安装误差 定位件之间或定位件对夹具体底面之间 的相互位置精度要求 定位件与导引件之间的相互位置要求 对刀件与校正面间的相互位置要求 夹具在机床上安装时的位置精度要求
装配
锻
实例
§4.5.2 专用机床夹具设计步 骤实例
实例1. 连杆铣两面8槽工序夹具设计
槽的加 工要求
3.20+0.4
45°±30′
0.2（未注）
连杆铣两面8槽工序图
连杆铣两面8槽夹具
定位方案图
一面有两个安装位置铣四槽
1/3（±0.06） d1=D1min =42.6g6
d2=（D2-△2min）h6
夹具精度校核（略）
本夹具定位准确，夹紧迅速可靠；夹具本身也有足够的刚度；操作方便，基本上可以满足 本工序加工要求。
夹具总装图
实例3. 加工连杆小头孔夹具设计示例
加工连杆小头孔工序图
图示为连杆加工小头孔工序简图（材料45，毛坯为模 锻件，年 产量500件，所用加工机床立式钻床Z5025
孔的加工要求
3定位工艺凸台
防转挡销面
C
定位基准孔
侧盖面四孔
转向器壳定位基准及加工侧盖面四孔
三维图
防转挡销面
侧盖面四孔
3定位工艺凸台
准孔
方案设计
定位方案 （工序图分析后确定）
钻4-φ10.2
+0.2
12.5
1 3
3
1
1
2
2
A
0
根据工序图要求，必须要限制工件在空间里的6个自由度。 要求夹具其定位心轴保证φ31.7孔的中心通用测量检测 选择确定的定位元件为 对于四孔的位置度在φ0.50范围内，检测方法采用 1个短圆柱销，3个支承块构成的1个支承面及1个防转支承钉共限制工件在空间的6个自由 度，能够满足工件的定位要求。
120±0.05
// 0.05 孔壁厚均匀，且 需钻 扩 铰
加工连杆小头孔工序图
定位方案
刀具导向装置
固定钻模板
钻扩铰 须用快换钻套（机床对应有快换夹头）
开口垫圈
夹紧方案
相关配合
夹具体周边接触
加工部位加辅助支承
位置要求
铣键槽夹具设计
T 形 槽 系 组 合 夹 具 的 系 列
． 孔 系 组 合 夹 具
特别应注意零件的技术要求与必要说明
夹具体设计的要求 应有足够的强度和刚度，以防受力变形 安装需稳定，重心应尽量低，高宽比应 小于1.25 结构应紧凑，形状应简单，装卸应方便 应便于排屑 应有良好的结构工艺性 选择制造方法应能保证精度，考虑成本

（铸，焊等）
便于拆卸
铸
焊
夹具体
2. 夹具设计步骤： 1）依据工装设计任务书和零件的工艺规程 2）确定工件定位方案 3）确定工件的夹紧方案 4）刀具导向对刀方式等
5）确定夹具其他组成部分（如夹具体）的结构形式 6）绘制夹具总图 7）标注总图上各部分必要尺寸及技术要求 8）标出零件编号和填写零件明细表与标题栏 9）绘制夹具零件图
方案设计——
（一般按工件相应公差的1/2~1/5选取）
编写夹具零件明细表
（与一般 机械装配图相同）
夹具技术要求示例
4．夹具精度的校核 误差不等式 Δ D＋Δ A＋Δ T＋Δ G≤δ K Δ D — 定位误差；
● 通常若这项误差 Δ D＜1/3δ K 即可认为定位方案可行
Δ A — 安装误差；
二、专用机床夹具设计的方法和步骤
1.明确设计要求和生产条件 了解工件情况、工序要求和加工状态 了解使用机床、刀具的需用情况 了解生产批量和对夹具的需用情况 了解制造车间的生产条件和技术状况 准备好各种设计资料
2.拟定夹具的结构方案
工件的定位方案
工件的夹紧方案
变更工位的方案
4 A / 3.1415
=42.8 （㎜）
由以上分析计算和参考机械手册及与厂方技术部门商定，选取油缸直径为45㎜。
绘制夹具总装图
夹具总图按国家标准绘制，比例取1：1， 主视图取操作者实际工作位置 绘制夹具总图顺序： 用假象线（双点划线）画出工件轮廓（注意将工件视为透明体，不挡夹具），并应画出定 位面、夹紧面和加工面； 画出定位元件及刀具引导元件；
专用机床夹具设计
第4.5节 专用机床夹具设计步骤和实例
§ 4.5.1
专用机床夹具设计的基本要求和设计步骤
一 、专用机床夹具设计的基本要求 ◆专用机床夹具 (在生产厂通常根据制定的工艺规程所确定的 夹具设计任务书 来设计）
1 ．确保夹具能满足工件的加工精度 要求 2 ．提高生产效率 3 ．工艺性好 4 ．使用性好 5 ．经济性好 设计
夹紧方案图
塞尺S
h
H
塞尺
对刀块
对刀块及定位键
夹具总图
槽的加工要求
3.20+0.4
45°±30′
0.2（未注）
实例分析定位误差（连杆铣两面8槽工序）
＜ 0.4
槽的加工要求
3.20+0.4
45°±30′
0.2（未注）
＜±30′
＜ 0.2 （未注）
连 杆 铣 两 面 8 槽 夹 具 图
对刀或导引方案
安装方式及夹具体的结构形式
对结构方案进行精度分析和估算 论证方案的可行性及科学性 对薄弱环节进行修改
3．夹具总图设计
总图（总体）设计的步骤和要求
总图设计的步骤
先用双点划线将工件按加工状态绘好
依次绘制定位件、夹紧装置和夹紧元
件、对刀装置或导引件、夹具本体及 各个连接件等
Δ T — 调整误差；（通常Δ A＋Δ T＜1/3δ K）
Δ G — 加工方法误差；（具有很大的偶然性，很难精确计算，通
常也取 1/3δ K 作为估算范围）
δ K — 工件工序尺寸公差
各项误差的总和应小于工序尺寸公差
5．绘制非标夹具零件工作图
绘制夹具零件图样时，除应符合制图标准外， 其尺寸、位置精度应与总装图上的相应要求相适 应。 同时还应考虑为保证总装精度而作必要的说明。 如指明在装配时需补充加工等有关说明等。 零件的结构、尺寸应可能靠标准化、规格化， 以减少品种规格。
计算机辅助夹具设计简介