机械设计中特殊工装夹具的设计要点

夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定后，根据某一工艺的具体要求进行的。制定工艺流程时要充分考虑夹具实现的可能性，设计夹具时要对工艺流程提出修改意见。夹具设计的好坏应以是否能稳定保证工件的加工质量、生产效率高、成本低、排屑方便、操作安全省力、易于制造和维修来衡量。

一、夹具设计的基本原则

1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性；

2.有足够的承载或夹紧力，保证工件在夹具上的加工过程；

3、满足了装夹过程中简单快捷的操作；

4.易损件必须是可以快速更换的结构，条件充分的情况下最好不要使用其他工具；

5.满足调整或更换时夹具重复定位的可靠性；

6.尽可能避免复杂的结构和高成本；

7.尽可能选择标准件作为零部件；

8.形成公司内部产品的系统化和标准化。

二、夹具设计的基础知识

一个优秀的机床夹具必须满足以下基本要求:

1.保证工件的加工精度，保证加工精度的关键在于正确选择定位基准、定位方法和定位要素，必要时进行定位误差分析。还应注意夹具中其他零件的结构对加工精度的影响，以保证夹具能满足工件的加工精度要求。

2.提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产能力相适应，尽量采用各种快速高效的夹紧机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。

3.工艺性能好的专用夹具结构应简单合理，便于制造、装配、调整、检查和维修。

4.性能好的夹具要有足够的强度和刚度，操作要简单、省力、安全可靠。在客观条件允许和经济适用的前提下，尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作人员的劳动强度。夹具还应便于排屑。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件和刀具的定位，防止切屑堆积造成大量发热和工艺系统变形。

5.经济性好的专用夹具应尽可能采用标准零部件和结构，力求结构简单，制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，在设计时应根据订单和生产能力对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。

三。夹具设计标准化综述

1.夹具设计的基本方法和步骤

设计前的准备。夹具设计的原材料包括以下内容:

a)设计通知单、零件成品图、毛坯图、工艺路线等技术资料，了解每道工序的加工技术要求、定位夹紧方案、前道工序的加工内容、毛坯状况、加工中使用的机床、刀具、检验量具、加工余量和切削量等。；

b)了解生产批次和对夹具的需求；

c)了解所用机床的主要技术参数、性能、规格、精度以及与夹具连接部分的结构连接尺寸等。；

d)夹具标准材料的库存。

2.夹具设计中应考虑的问题

一般夹具设计结构单一，给人的感觉结构不是很复杂。尤其是现在液压夹具的普及，大大简化了其原有的机械结构。但是，如果设计过程考虑不细致，必然会出现不必要的麻烦:

a)机加工零件的毛坯余量。空白尺寸过大，产生干扰。所以设计前一定要准备好空白图纸。留出足够的空间。

b)夹具排屑的平稳性。设计时，由于机床加工空间有限，夹具往往设计在相对紧凑的空间内。这时候往往会忽略加工过程中产生的铁屑堆积在夹具的死角，包括废屑液流出不畅，给以后的加工带来很多麻烦。所以，加工过程中的问题要在实习之初就考虑到。毕竟夹具是以提高效率，方便操作为前提的。

c)设备的整体开放性。忽视了开放性，运营商装卡困难，费时费力，使设计成为禁忌。

d)夹具设计的基本理论原则。每个夹具都要经历无数次的夹紧和松开动作，所以一开始可能就满足了用户的要求。但是夹具要有它的准确性，不要设计任何违背原则的东西。就算我们现在能全身而退，也坚持不了多久。好的设计应该经得起时间的考验。

e)定位元件的可更换性。定位元件磨损严重，应考虑快速方便更换。最好不要设计成更大的部分。

夹具设计经验的积累很重要。有时候设计是一回事，但是在实际应用中又是另一回事，所以好的设计是一个不断积累和总结的过程。

常用的夹具根据功能主要分为以下几种:

01夹紧模具

02钻铣工具

03数控和仪器卡盘

04气体测试和水测试工具

05切边和冲孔工具

06焊接工具

07抛光夹具

08装配工具

09移印和激光刻字工具