工裝夾具設計基礎知識

工裝夾具設計一般是在零件的機械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進行的。制訂工藝過程，應充分考慮夾具實現的可能性，而設計工裝夾具時，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。工裝夾具的設計質量的高低，應以能否穩定地保證工件的加工質量，生產效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護容易等為其衡量指標。

一、工裝夾具設計的基本原則

1、滿足使用過程中工件定位的穩定性和可靠性；

2、有足夠的承載或夾持力度以保證工件在工裝夾具上進行的加工過程；

3、滿足裝夾過程中簡單與快速操作；

4、易損零件必須是可以快速更換的結構，條件充分時最好不需要使用其它工具進行；

5、滿足夾具在調整或更換過程中重復定位的可靠性；

6、盡可能的避免結構復雜、成本昂貴；

7、盡可能選用標準件作為組成零件；

8、形成公司內部產品的系統化和標準化。

二、工裝夾具設計基本知識

一個優良的機床夾具必須滿足下列基本要求：

1、保證工件的加工精度。保證加工精度的關鍵，首先在于正確地選定定位基準、定位方法和定位元件，必要時還需進行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結構對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。

2、提高生產效率。專用夾具的復雜程度應與產能情況相適應，應盡量采用各種快速高效的裝夾機構，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產效率。

3、工藝性能好。專用夾具的結構應力求簡單、合理，便于制造、裝配、調整、檢驗、維修等。

4、使用性能好。工裝夾具應具備足夠的強度和剛度，操作應簡便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經濟適用的前提下，應盡可能采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強度。工裝夾具還應排屑方便。必要時可設置排屑結構，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統變形。

5、經濟性好。專用夾具應盡可能采用標準元件和標準結構，力求結構簡單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設計時應根據訂單及產能情況對夾具方案進行必要的技術經濟分析，以提高夾具在生產中的經濟效益。

三、工裝夾具設計規范化概述

1、工裝夾具設計的基本方法與步驟

設計前的準備工裝夾具設計的原始資料包括以下內容：

（1）設計通知單，零件成品圖，毛坯圖和工藝路線等技術資料，了解各工序的加工技術要求，定位和夾緊方案，前工序的加工內容，毛坯情況，加工中所使用的機床、刀具、檢驗量具，加工余量和切削用量等；

（2）了解生產批量和對夾具的需用情況；

（3）了解所使用機床的主要技術參數、性能、規格、精度以及與夾具連接部分結構的聯系尺寸等；

（4）夾具的標準料庫存情況。

2、工裝夾具設計考慮的問題

夾具設計一般結構單一，給人的感覺結構不是很復雜，尤其現在液壓夾具的大行其道，使其原有的機械結構大大簡化，但是如果設計過程中不加以詳細考慮必然會出現不必要的麻煩：

（1）被加工件的毛坯余量。造成毛坯尺寸過大，產生干涉。所以在設計之前一定要準備毛坯圖。留出足夠的空間。

（2）夾具的排屑暢通性。設計時由于機床的加工空間的有限性，夾具往往被設計的空間比較緊湊，這時往往就會忽略在加工過程產生的鐵屑在夾具死角處存積，包括切屑液的流出不暢，給以后加工帶來很多麻煩。所以在實際之初就應考慮加工過程中出現的問題，畢竟夾具是以提高效率，方便操作為本的。

（3）夾具的整體敞開性。忽略敞開性，造成操作者裝卡困難，費時費力，設計大忌。

（4）夾具設計的基本理論原則。每套夾具都要經歷無數次的夾緊，松開動作，所以可能在開始都能達到用戶要求，但是加具應該有它的精度保持性，所以不要設計一些有悖原理的東西。即使僥幸當下可以，也不會有長久的持續性。一個好的設計應該經的起時間的錘煉的。

（5）定位元件的可更換性。定位元件磨損嚴重，所以應考慮更換快捷和方便。最好不要設計成較大的零件。

夾具設計經驗的積累很重要，有時設計是一回事，在實際應用中又是一回事，所以好的設計是一個不斷積累和總結的過程。