夹具设计说明书
Fixture design specification
摘要：本文了利用proe进行夹具体设计，设计的夹具基本功能和工作原理等是根据夹具设计手册中的原理。进行的工作包括夹具零件的三维绘制、夹具的组装、仿真。
关键词：proe 夹具
Abstract: This paper using proe with the specific design, the design of fixture basic function and working theory and fixture design handbook according to the principle. The ongoing work of the 3d rendering including fixture parts, fixtures assembly, simulation.
Keywords:proe fixture
1、proe简介
1.1. proe的概述
1985年，PTC公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。目前已经发布了Pro/ENGINEER WildFire6.0（中文名野火6)。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER还提供了全面、集成紧密的产品开发环境。是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能的综合性MCAD软件。
1.2. proe的特点和优势
1.2.1. 参数化设计和特征功能
Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角。 1.2.2.单一数据库
Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上,在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。
1.2.3. 全相关性
Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。
1.2.4. 基于特征的参数化造型
Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。通过给这些特征设置参数，然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。
1.2.5. 数据管理
允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。
1.2.6. 装配管理
Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。
1.2.7. 易于使用
菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。
2. 夹具体的设计简述
“工欲善其事，必先利其器”。工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。
2.1.机床夹具的作用
（1）保证加工精度:用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。
（2）提高生产效率:机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。
（3）减轻劳动强度:机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。
（4）扩大机床的工艺范围:利用机床夹具，能扩大机床的加工范围。
2.2. 机床夹具的分类
2.2.1．按夹具的应用范围分类
（1）通用夹具:通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具。 （2）专用机床夹具 专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。
（3）组合夹具:组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用。
（4）成组夹具:成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，当改换加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。成组夹具适于在多品种、中小批生产中应用。
（5）随行夹具:它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具。
2.2.2.按使用机床类型分类
机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。
2.2.3.按夹具动力源分类
按夹具所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。
2.3. 专用机床夹具的组成
夹具一般由下列元件或装置组成:
（1）定位元件：定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。
（2）夹紧装置：夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。
（3）对刀元件、导向元件 对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。
（4）连接元件：夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件。
（5）其它元件及装置：根据加工要求，有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装置、工件抬起装置和辅助支承等装置。
（6）夹具体：夹具体是用于连接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件，夹具通过夹具体与机床连接。定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其它部分可根据需要设置。
3.回转式钻模设计简述
回转式钻模用于加工工件上围绕某一轴线分布的轴向或径向孔系。工件一次安装，经夹具分度机构转位而顺序加工各孔。
图（1为）加工扇形工件上3个径向孔德回转式钻模。拧紧螺母10，通过垫圈9讲工件夹紧。转动手柄7，可将分度盘11松开，用手钮6讲分度对定销5从定位套4中拔出，将分度盘11连同工件一起转过120°，再将分度对定销5从定位套4中拔出，讲分度盘11连同工件一起转过20°，再将分度对定销5插入定位套4″，即实现了分度。转动手柄7，将分度盘锁紧即可工作。
4. 夹具零件的三维绘制
按照书上的图下的零件名称，一一列上零件的截屏三维图片
图1 工件
图2 夹具体
图3 分度盘
图4 衬套
图5 垫片
图6 钻衬套
图7 钻模套
图8 定位销轴
图9 开口垫圈
图10 螺母
图11 手柄
图12 螺钉1
图13 螺钉2
图14 定位套
图15 定位套筒
图16 分度对定销
图17 弹簧
5.夹具的组装
图18 装配图
图19 爆炸图
6.仿真
7.总结
目前我国专门生产夹具的企业不少，但是基本处在混乱发展阶段。这主要是由于在机床夹具设计中的标准化问题。
解决这问题的方向是统一制定机床夹具的设计标准，比如国标、行业标准或者企业标准等。严格按照设计标准进行设计，以提高机床夹具的普遍适用性和规范性，主要是对机床夹具设计的质量、规格型号、标准化生产流程等方面进行统一。机床夹具设计的标准化对机械制造业的重要作用是不言而喻的，统一的标准对机械制造业的生产经营、产品的销售的影响是非常巨大的。
因此，就要通过机床夹具设计的标准化，帮助机床夹具企业改进传统的机床夹具制约机电产品上市速度的短板效应，制造出能快速生产用于机械设备，并在质量和精度上满足要求的标准件，从而为整体推进机械设备生产的现代化作出积极的贡献。
第二篇：夹具设计啊
摘要随着机械行业的迅速发展，以高效率为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商品需求的多样化、用户素质的提高等使制造业面临着巨大的挑战,制造业企业信息化是迎接这一挑战的重要举措。机床夹具系统的管理是企业装备管理的重要内容,是制造业企业信息化的一项基础性工作。机床夹具在机械加工中占有的重要地位不容置疑，它的作用主要是：保征发挥机床的基本工艺性能，扩大机床的使用工艺性能，保证加工精度， 提高加工效率,减轻劳动强度和做到安全生产。如何充分发挥机床夹具的这些作用, 满足加速发展产品品种、提高产品质量和提高劳动生产率、降低生产成本、保证安全生产的需要,是机械造制业在当前的生产新高潮中,很值得注意的一个简题。
在图1所示零件上，?9mm、?14mm孔位于斜面上，尺寸54mm和角度48°又属于空间尺寸，加工过程中难以正确丈量，采用划线钻削的方法加工，不仅加工效率不高，而且难以保证孔的形位精度，直接影响该零件的装配质量。通过反复分析论证，设计了一套专用夹具，可以保证该类零件的加工质量和效率。
1 夹具的结构
如图2所示，夹具由工装体1、压紧螺钉2、带肩钻套3、定位销4、紧固螺钉5、定位板6组成。使用时先将定位板6按照一定位置(见后文)和图2所示角度焊接到工装体1上，然后将定位销4插进定位板6的孔中，用紧固螺钉5紧固，这样定位销就固定在工装体上。将带肩钻套3插进工装体上方的钻套孔中并用压紧螺钉2压紧，夹具即可使用。
2 夹具的设计原理
该夹具的结构较为简单，设计的关键是如何将零件上的一些空间尺寸转化成可以丈量的尺寸以确定定位板的焊接位置和角度。通过分析，采用如下方法:用一根直径为?12mm的量棒，放在定位销与零件配合部分的端面中心(见图2)，计算出图中X和H的精确尺寸，通过调整和找正X和H，就可以将定位板精确的固焊在工装体上。
鉴于现场操纵工仅有量程为55mm的深度规，为方便现场丈量，将带肩钻套顶面到?14mm孔底面的尺寸设定为55mm：同时，根据零件斜孔中心线与零件底面角度为48°(见图1)的已知条件得到定位销顶平面与工装体底面成42°角(见图2)。图3
建立图3所示XOY和X1OY1坐标系，取量棒中心O为坐标原点，根据图1的尺寸及上述条件，则图3中x=7mm(?14mm孔径的一半)，y=54mm，θ=48°。图3中有
x1=xcosθ-ysinθ
y1=ycosθ+xsinθ (1) (2)
将x、y和θ的值代进式(1)、式(2)，得
x1=7cos48°-54sin48°=7×0.6691-54×0.7431
=-35.44mm
y1=54cos48°+7sin48°=54×0.6691+7×0.7431
=41.33mm
由此可知，斜孔钻套轴心线至丈量量棒的位置尺寸为
X=x1=35.44mm
钻套顶面应保证的位置尺寸为
H=y1-3+55=41.33-3+55=93.33mm
根据计算出的X、H值即可精确确定夹具定位板6与工装体1之间的相对位置。钻孔时，将零件下真个孔与定位销4配合，旋转找平后即可进行斜孔的钻削加工。
3 使用效果
加工实践证实，所设计的夹具具有结构新奇、制造简单、可靠性高、使用方便的
特点，采用该夹具进行图1所示斜孔加工，即可有效保证孔的加工精度，又能明显进步加工效率。