工装夹具那些事儿 下载 pdf 电子版 epub 免费 txt 2025

工装夹具那些事儿

子谦 编著

完整案例→轻松入门

夹具故事→细说难点

摘要：

本书共8章，可以分为三个部分。

第一部分是第1、2、3章，重点介绍了夹具设计的理论基础，夹具开发流程及其背后逻辑原理，以及相关的要点和难点。包括：定位和夹紧原理及其应用、自由度及其应用，定位方案，定位误差校核，夹紧力三要素，流程应用的背景，流程应用的目的，流程的核心原理。

第二部分是第4、5、6、7章，记录了一个典型铣床夹具开发的过程全貌。体现了夹具开发流程各阶段的输入，输出和关键点，以及如何形成重要的技术文件。包括：如何收集并整理资料，方案设计技巧和风险评估，设计与制造的细节事项，常用方法和操作的细节。

第三部分是第8章，两方面的总结。第一，整理了夹具的开发流程；第二系统梳理了夹具开发的细节知识点。

本书可供夹具设计相关技术人员使用，也可供机械专业师生参考。

前 言

机械制造是国家强盛的基石，民族复兴的支柱。作为机械制造业不可或缺的重要工艺装备之一的夹具，它为机械加工的质量和效率提供了强大的保证。同时夹具的应用还降低了生产成本和工人的劳动强度，也降低了对工人过高的技术要求。

本书共8章，可以分为三个部分。

第一部分是1，2，3章，重点介绍了夹具设计的理论基础，夹具开发流程及其背后逻辑原理，以及相关的要点和难点。

第1章介绍了夹具基础知识。包括：定位和紧原理及其应用、自由度及其应用。

第2章介绍了夹具设计的应用技巧。包括：定位方案，误差校核，夹紧力三要素。

第3章介绍了夹具开发流程的逻辑。包括：流程应用的背景，流程应用的目的，流程的逻辑原理。

第二部分是4，5，6，7章，记录了一个典型铣床夹具开发的过程全貌。体现了夹具开发流程各阶段的输入，输出和关键点，以及如何形成重要的技术文件。

第4章为第一阶段：夹具策划和准备。包括：如何收集并整理资料等。

第5章为第二阶段：夹具方案设计及评审。包括：方案设计技巧和风险评估等。

第6章为第三阶段：夹具设计与制造。包括：设计与制造的细节事项。

第7章为第四阶段：夹具安装与验收。包括：常用方法和操作的细节。

第三部分是8章，做了两方面的总结。第一，夹具的开发流程；第二，系统梳理了夹具开发的细节知识点。

本书在推广夹具设计的理论和技巧同时，更希望能推广本书中介绍的夹具开发管理理念。

第一，将以往隐性的技术开发过程显性化，也就是通过文件和表格记录开发过程中的要点，难点和问题解决的思路，从而打开企业技术经验的积累通道，为国家技术文明的传承提供保证。

第二，三阶段式技术管理思维（要求，风险分析与计算，执行计划）：从传统的个人经验到流程化功能导向模式的转变，而适应现代化团队协作的新需求，让技术管理更轻松更科学。从而可以让同样规模的技术团队可以承担更多更难的技术项目。

本书在编写过程中，以下同志给予了大力支持。他们是：周哲波，齐大海，政一(中国台湾），刘闯，梁健等。

由于编者水平有限， 书中难免存在错误和不足之处， 恳请广大读者批评指正。

编者

目录

第1章 工装夹具基础概论

1.1 第一次亲密接触夹具——工装夹具

1.2 什么是工装？

1.3 夹具及其工程目的

1.4 定位

1.4.1 零件自由度

1.4.2 定位与被控尺寸的关系

1.4.3 过/欠/完全/不完全定位

1.5 夹紧

1.5.1 夹紧等于不动

1.5.2夹紧三原则：不位移，不变形，不振动

1.5.3 工件受力来源

练习题

第2章 夹具设计的要点

2.1 定位方案设计

2.1.1定位符号上的数字与自由度的关系

2.1.2长短销定位

2.1.3夹紧力方向对主次定位基准的影响

2.1.4主定位，导向，止推面

2.2 定位元件

2.2.1 支承钉

2.2.2 自位支承

2.2.3 辅助支承

2.2.4 自锁结构的应用

2.2.5 定位方式汇总及比较

2.3 夹紧设计

2.3.1 夹紧力作用点设计

2.3.2 夹紧力方向设计

2.4 定位误差分析

2.4.1 定位误差分类

2.4.2 基准移动误差

2.4.3 基准不重合误差

2.4.4 第二次亲密接触夹具——基准不重合误差的案例

练习题

第3章 夹具开发流程

3.1 夹具设计工作的逻辑顺序

3.1.1 如何看待工艺与夹具之间的关系

3.1.2 工艺要求决定夹具方案

3.1.3夹具方案设计的三大基石

3.1.4 浅谈夹具设计工作步骤

3.2 夹具开发管理流程

3.2.1 从夹具设计个人经验到夹具设计管理流程

3.2.2夹具要求说明书的三个清楚

3.2.3夹具要求说明书的三部分要求

3.2.4 夹具开发管理流程雏形

练习题

第4章 夹具策划和准备

4.1夹具设计之学习思路

4.2 收集夹具设计的准备资料

4.3 绘制夹具要求说明书

4.3.1 第三次亲密接触夹具——夹具要求说明书

4.3.2 夹具要求说明书样板

第5章 夹具方案设计及评审

5.1 第四次亲密接触夹具——方案草图

5.2 夹具方案草图

5.2.1 生长法

5.2.2 夹具方案总装草图

1） 标注—夹具轮廓尺寸和安装基准

2） 标注—定位元件到安装基准的尺寸

3） 标注—对刀，导向元件的关联尺寸

4） 标注—接触工件的定位元件尺寸

5） 标注—五大元件之间的关联尺寸

6） 标注 — 夹具与机床的关联尺寸

5.3 定位误差校核

5.3.1 定位销设计

1）建立计算模型

2）确定圆柱销直径

3）确定两销中心距离及公差

4）确定菱形销直径

①计算X2的最小值：

② 计算菱形销最大直径

③ 计算菱形销最小直径

5.3.2 计算定位误差

5.3.3 转角位移误差计算

5.3.4 直线位移误差计算

5.4 定位误差过大，怎么办？

第6章 夹具设计与制造

6.1 夹紧力计算

（1）削切力

（2）夹紧结构力学模型

（3）螺栓夹紧力

（4）螺栓强度计算

6.2 夹具总装图

6.3 夹具子零件出图

6.4 夹具制造

6.4.1 提高夹具制造精度方法

1） 典型操作流程

2） 背后逻辑梳理

3） 提高夹具制造精度的意义

4） 现代生产对夹具的要求

6.4.2 空腔导致铁屑堆积问题

6.4.3 控制菱形销的旋转

6.4.4 定位销快速拆卸螺纹孔

6.4.5 铸件夹具体减少精加工面积

6.4.6 经常拧紧的螺栓放松

第7章 夹具安装与验收

7.1 夹具找正的三种方式

7.1.1 定位键双面定位

7.1.2 定位键侧面定位

7.1.3 设置找正面定位

7.2 夹具在工艺过程中的位置

7.3 验收

第8章 夹具安装与验收

8.1 夹具的开发流程

8.2 夹具开发的细节知识点梳理

综合练习题

附录A：与工件公差相关的夹具尺寸

附表A-1 《夹具技术要求强制执行表》

附表A-2 《夹具的尺寸和几何公差》

附表A-3 《夹具的角度公差》

附表A-4 《车、磨床夹具定位基准到安装基准径向跳动公差》

附表A-5 《对刀块到定位基准位置公差》

附表A-6 《对刀块工作面到安装基准的方向公差（垂直度或平行度）》

附表A-7 《导套中心距或导套中心到定位基面间公差》

附表A-8 《导套中心对夹具安装基准方向公差》

附录B：夹具五大元件常用配合

附表B-1 《夹具五大元件常用配合》

附录C：夹具五大元件选材和热处理

附表C-1 《常用夹具零件材料及热处理》

附录D：夹具菱形定位销尺寸

附表D-1 《夹具菱形定位销尺寸》

附录E：夹具夹紧计算相关资料与参数

附表E-1《螺栓机械性能等级表》

附表E-2 《夹具用摩擦系数》

附录F：夹具定位夹紧及装置符号

附表F-1《定位支承符号》

附表F-2《辅助支承符号》

附表F-3《夹紧符号》

附表F-4《定位夹紧常用装置符号》

附录G：案例——连杆铣槽夹具开发整套资料

目录

附图G-1 产品图纸

附图G-2 工艺图纸

附图G-3 夹具要求说明书

附图G-4 夹具方案草图

附表G-1 夹具方案风险分析清单

夹具设计计算说明书

附图G-5 图纸《夹具总装图》

附图G-6 图纸《压板》

附图G-7 图纸《对刀块》

附图G-8 图纸《定位销》

附图G-9 图纸《环状定位支承板》

附图G-10 图纸《定位销》

附图G-11 图纸《环状定位支承板》

附图G-12 图纸《夹具体》

附录H：夹具设计思维导图

附录J：第1，2，3，8章练习题答案

附录K：常用机床夹具标准清单

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作者简介：

子谦

公差应用技术实践者与传播者

六西格玛黑带

ASME认证GD&T高级专家

— 2013年“我是好讲师”大赛全国三十强

出版书籍：

《精通几何公差》《工装夹具那些事儿》《几何公差那些事儿》

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书籍介绍

工装夹具那些事儿

子谦 编著

完整案例→轻松入门

夹具故事→细说难点

摘要：

本书共8章，可以分为三个部分。

第一部分是第1、2、3章，重点介绍了夹具设计的理论基础，夹具开发流程及其背后逻辑原理，以及相关的要点和难点。包括：定位和夹紧原理及其应用、自由度及其应用，定位方案，定位误差校核，夹紧力三要素，流程应用的背景，流程应用的目的，流程的核心原理。

第二部分是第4、5、6、7章，记录了一个典型铣床夹具开发的过程全貌。体现了夹具开发流程各阶段的输入，输出和关键点，以及如何形成重要的技术文件。包括：如何收集并整理资料，方案设计技巧和风险评估，设计与制造的细节事项，常用方法和操作的细节。

第三部分是第8章，两方面的总结。第一，整理了夹具的开发流程；第二系统梳理了夹具开发的细节知识点。

本书可供夹具设计相关技术人员使用，也可供机械专业师生参考。

前 言

机械制造是国家强盛的基石，民族复兴的支柱。作为机械制造业不可或缺的重要工艺装备之一的夹具，它为机械加工的质量和效率提供了强大的保证。同时夹具的应用还降低了生产成本和工人的劳动强度，也降低了对工人过高的技术要求。

本书共8章，可以分为三个部分。

第一部分是1，2，3章，重点介绍了夹具设计的理论基础，夹具开发流程及其背后逻辑原理，以及相关的要点和难点。

第1章介绍了夹具基础知识。包括：定位和紧原理及其应用、自由度及其应用。

第2章介绍了夹具设计的应用技巧。包括：定位方案，误差校核，夹紧力三要素。

第3章介绍了夹具开发流程的逻辑。包括：流程应用的背景，流程应用的目的，流程的逻辑原理。

第二部分是4，5，6，7章，记录了一个典型铣床夹具开发的过程全貌。体现了夹具开发流程各阶段的输入，输出和关键点，以及如何形成重要的技术文件。

第4章为第一阶段：夹具策划和准备。包括：如何收集并整理资料等。

第5章为第二阶段：夹具方案设计及评审。包括：方案设计技巧和风险评估等。

第6章为第三阶段：夹具设计与制造。包括：设计与制造的细节事项。

第7章为第四阶段：夹具安装与验收。包括：常用方法和操作的细节。

第三部分是8章，做了两方面的总结。第一，夹具的开发流程；第二，系统梳理了夹具开发的细节知识点。

本书在推广夹具设计的理论和技巧同时，更希望能推广本书中介绍的夹具开发管理理念。

第一，将以往隐性的技术开发过程显性化，也就是通过文件和表格记录开发过程中的要点，难点和问题解决的思路，从而打开企业技术经验的积累通道，为国家技术文明的传承提供保证。

第二，三阶段式技术管理思维（要求，风险分析与计算，执行计划）：从传统的个人经验到流程化功能导向模式的转变，而适应现代化团队协作的新需求，让技术管理更轻松更科学。从而可以让同样规模的技术团队可以承担更多更难的技术项目。

本书在编写过程中，以下同志给予了大力支持。他们是：周哲波，齐大海，政一(中国台湾），刘闯，梁健等。

由于编者水平有限， 书中难免存在错误和不足之处， 恳请广大读者批评指正。

编者

目录

第1章 工装夹具基础概论

1.1 第一次亲密接触夹具——工装夹具

1.2 什么是工装？

1.3 夹具及其工程目的

1.4 定位

1.4.1 零件自由度

1.4.2 定位与被控尺寸的关系

1.4.3 过/欠/完全/不完全定位

1.5 夹紧

1.5.1 夹紧等于不动

1.5.2夹紧三原则：不位移，不变形，不振动

1.5.3 工件受力来源

练习题

第2章 夹具设计的要点

2.1 定位方案设计

2.1.1定位符号上的数字与自由度的关系

2.1.2长短销定位

2.1.3夹紧力方向对主次定位基准的影响

2.1.4主定位，导向，止推面

2.2 定位元件

2.2.1 支承钉

2.2.2 自位支承

2.2.3 辅助支承

2.2.4 自锁结构的应用

2.2.5 定位方式汇总及比较

2.3 夹紧设计

2.3.1 夹紧力作用点设计

2.3.2 夹紧力方向设计

2.4 定位误差分析

2.4.1 定位误差分类

2.4.2 基准移动误差

2.4.3 基准不重合误差

2.4.4 第二次亲密接触夹具——基准不重合误差的案例

练习题

第3章 夹具开发流程

3.1 夹具设计工作的逻辑顺序

3.1.1 如何看待工艺与夹具之间的关系

3.1.2 工艺要求决定夹具方案

3.1.3夹具方案设计的三大基石

3.1.4 浅谈夹具设计工作步骤

3.2 夹具开发管理流程

3.2.1 从夹具设计个人经验到夹具设计管理流程

3.2.2夹具要求说明书的三个清楚

3.2.3夹具要求说明书的三部分要求

3.2.4 夹具开发管理流程雏形

练习题

第4章 夹具策划和准备

4.1夹具设计之学习思路

4.2 收集夹具设计的准备资料

4.3 绘制夹具要求说明书

4.3.1 第三次亲密接触夹具——夹具要求说明书

4.3.2 夹具要求说明书样板

第5章 夹具方案设计及评审

5.1 第四次亲密接触夹具——方案草图

5.2 夹具方案草图

5.2.1 生长法

5.2.2 夹具方案总装草图

1） 标注—夹具轮廓尺寸和安装基准

2） 标注—定位元件到安装基准的尺寸

3） 标注—对刀，导向元件的关联尺寸

4） 标注—接触工件的定位元件尺寸

5） 标注—五大元件之间的关联尺寸

6） 标注 — 夹具与机床的关联尺寸

5.3 定位误差校核

5.3.1 定位销设计

1）建立计算模型

2）确定圆柱销直径

3）确定两销中心距离及公差

4）确定菱形销直径

①计算X2的最小值：

② 计算菱形销最大直径

③ 计算菱形销最小直径

5.3.2 计算定位误差

5.3.3 转角位移误差计算

5.3.4 直线位移误差计算

5.4 定位误差过大，怎么办？

第6章 夹具设计与制造

6.1 夹紧力计算

（1）削切力

（2）夹紧结构力学模型

（3）螺栓夹紧力

（4）螺栓强度计算

6.2 夹具总装图

6.3 夹具子零件出图

6.4 夹具制造

6.4.1 提高夹具制造精度方法

1） 典型操作流程

2） 背后逻辑梳理

3） 提高夹具制造精度的意义

4） 现代生产对夹具的要求

6.4.2 空腔导致铁屑堆积问题

6.4.3 控制菱形销的旋转

6.4.4 定位销快速拆卸螺纹孔

6.4.5 铸件夹具体减少精加工面积

6.4.6 经常拧紧的螺栓放松

第7章 夹具安装与验收

7.1 夹具找正的三种方式

7.1.1 定位键双面定位

7.1.2 定位键侧面定位

7.1.3 设置找正面定位

7.2 夹具在工艺过程中的位置

7.3 验收

第8章 夹具安装与验收

8.1 夹具的开发流程

8.2 夹具开发的细节知识点梳理

综合练习题

附录A：与工件公差相关的夹具尺寸

附表A-1 《夹具技术要求强制执行表》

附表A-2 《夹具的尺寸和几何公差》

附表A-3 《夹具的角度公差》

附表A-4 《车、磨床夹具定位基准到安装基准径向跳动公差》

附表A-5 《对刀块到定位基准位置公差》

附表A-6 《对刀块工作面到安装基准的方向公差（垂直度或平行度）》

附表A-7 《导套中心距或导套中心到定位基面间公差》

附表A-8 《导套中心对夹具安装基准方向公差》

附录B：夹具五大元件常用配合

附表B-1 《夹具五大元件常用配合》

附录C：夹具五大元件选材和热处理

附表C-1 《常用夹具零件材料及热处理》

附录D：夹具菱形定位销尺寸

附表D-1 《夹具菱形定位销尺寸》

附录E：夹具夹紧计算相关资料与参数

附表E-1《螺栓机械性能等级表》

附表E-2 《夹具用摩擦系数》

附录F：夹具定位夹紧及装置符号

附表F-1《定位支承符号》

附表F-2《辅助支承符号》

附表F-3《夹紧符号》

附表F-4《定位夹紧常用装置符号》

附录G：案例——连杆铣槽夹具开发整套资料

目录

附图G-1 产品图纸

附图G-2 工艺图纸

附图G-3 夹具要求说明书

附图G-4 夹具方案草图

附表G-1 夹具方案风险分析清单

夹具设计计算说明书

附图G-5 图纸《夹具总装图》

附图G-6 图纸《压板》

附图G-7 图纸《对刀块》

附图G-8 图纸《定位销》

附图G-9 图纸《环状定位支承板》

附图G-10 图纸《定位销》

附图G-11 图纸《环状定位支承板》

附图G-12 图纸《夹具体》

附录H：夹具设计思维导图

附录J：第1，2，3，8章练习题答案

附录K：常用机床夹具标准清单

• 作者：cp 发布时间：2007-11-19 11:46:17

  我设计的第三本书

• 作者：zxit2 发布时间：2018-09-01 23:32:01

  在现代旅游业的大环境中，游客对特定景观的凝视，是被社会化地建构出来的。游客对于非凡体验的期待和幻想，是推动这种建构的核心要素 | 旅游业要不断生产和维持凝视的对象才能得到发展，于是便发展出一系列标志性的符号，通过这些符号，来创造和满足游客的幻想和期待。人文景观的消费，往往都挣脱不开这张符号的大网。自然虽提供了山川河流、草木和鸟兽，但人开始有风景意识，再进一步把风景纳入现代旅游凝视的范畴，这是社会发展和观念变迁的结果

• 作者：妮朴拉 发布时间：2010-05-08 08:46:39

  非常喜欢的一套书，老少皆宜，作者把猫咪的生活写得活灵活现，似乎他们就在我们身边，刻画之极致之动人。。

• 作者：窝想躺平 发布时间：2022-09-13 20:15:17

  开篇p2有处计算应该是错的吧，而且列出的公式无推理过程，个人无法接受。不过收获还算是有的:基体最好采用稳定变形小的铸铁件，网纹支撑钉的本质为点定位，辅助定位本质为防加工振动(弹簧加斜定位块

• 作者：数在云端 发布时间：2024-03-28 23:18:20

  庄姜 ，琴操。 众多古代美女的红颜薄命或改嫁多次不这么好的人生啊。 太美可能是一种负担吧。庄姜之女 许穆夫人的再建卫国，政治联姻没有让齐国解救自己国，她不输男子气概亲带旧臣回故土，重建卫国后卫国又历经四百年。

• 作者：Stager (道士) 发布时间：2011-08-22 10:23:12

  K892.9/48(6)

• 感动

  作者：小小人儿 发布时间：2010-10-30 08:28:59

  “你看上去好像很好吃，这句话的意思难道不是‘我喜欢你’吗？”

  这就是孩子的思维，很可爱，很天真，很温暖。

• G弦上的恶魔

  作者：文泽尔 发布时间：2012-04-07 16:23:00

  杰奎琳•杜普雷，属于上世纪的、最天才的大提琴演奏家之一。她同时也是一个女人、一颗过早褪色的巨星、一位受多发性硬化症折磨的顽强病人。

  若问我最喜爱的大提琴家是谁，在大约十年多前，刚到德国的时候，我会毫不犹豫地回答“卡萨尔斯”——只因那张著名的三星带花版卡萨尔斯无伴奏巴赫大提琴组曲，听来像树龄已逾千年的盘根老树般复杂、沧桑、沙哑、阳刚且个性化。仅是第一次入耳，即已认定这大提琴界的宗师地位：恰如小提琴上有帕格尼尼、海菲兹、梅纽因一般。待到再听多三五张，以及读过人民音乐出版社那本《卡萨尔斯论演奏艺术》之后，便自认为这崇敬印象已彻底定型，即使再有如何玄妙的大提琴音出现，也统统不足为奇了。

  至于“女性琴手”，当时是连轻视的心都不曾有，算是属于那种直接忽略的领域：穆特的小提琴实在放不进大师行列，而虚构作品如卡森•麦卡勒斯短篇小说中所写的女提琴手波尔蒂•克莱恩，因为受到世俗滋扰太多，纵使技艺高超，却也缺少那种远离尘嚣的气质。又如安吉拉•卡特改写的蓝胡子故事《染血之室》中，那个抚琴便可令人陶醉的美人，因为其被动的天性，便即时在想像中落了下风。

  琴技、乐魂和女人，这三个概念于当时的我看来，各自显得突兀蛮横、格格不入。

  七八年前偶然在电视上看过安南德•图克尔导演的电影《她比烟花寂寞》。艾米丽•沃森饰演的洁姬被编剧和导演的同谋诠释得像个隔绝人世的疯子、怪胎、奇才，无视人间一切道德、情感、规律，以恶魔般的技艺和大提琴融为一体，醉情忘我、如诉如歌。最后戛然而止，一死成绝唱。

  实话实说，片子用力过猛，几乎不值一提。但片中那一袭红衣、置身黑暗中唯一光明之处的大提琴手，却给我留下了深刻印象。之后了解到，本片居然是自一位名叫杰奎琳•杜普雷的已故大提琴演奏家的真实故事改编而来，且杜普雷本身亦是卡萨尔斯的弟子。于是，就想要找她的碟片来听听。几番辗转，最后拿到手的，是那张极稀罕的德沃夏克与艾尔加，CD机一开，即时惊为天人。

  然后，便顺理成章地开始寻找和杜普雷相关的传记书——寻得的即是这本《她比烟花寂寞》的旧版（旧名《狂恋大提琴》，上海译文2001年出版）。书是杜普雷的姐姐和弟弟、在她逝世十周年时合著的，共分六个主要章节，以亲人的视角，完整概述了杜普雷短暂而辉煌的一生，并谈到了她身后对音乐界造成的重大影响。

  读过书后，发现电影为了强调矛盾冲突，对真实故事进行了扭曲和夸张。杜普雷并不是一个不知世故的人，恰恰相反，她身上承载了太多的苦痛、寂寞、难言：志得意满的演奏生涯，因为病痛影响，仅持续了十年而已。与爱人和亲人们的感情生活，受多重硬化症对身体机能和职业生涯双重剥削的重压，变得支离破碎。或许正应了另一位大提琴名师给她的音乐及人生所做出的评断：“像这样演奏，必定活不长久。” 一语成谶，杜普雷的生命恰如烟花，耀眼燃烧却转瞬即逝。记得文中提到杜普雷演奏艾尔加大提琴协奏曲：尽管演出极端成功，弦振音散间，仿佛蕴藏了无限的魔力，但演奏过后，她却根本无法解释自己究竟想要表达些什么。似乎她是和恶魔签下契约，赋予天才，受命挥弓一般。

  因天生才能而闪光，却又因痛失琴音而寂寥，郁郁寡欢、承受病痛、落寞而终。当真是爱什么，就死在什么之上。

  只留下一段不朽传奇，记在书中，任人凭吊。

  （刊于2012年4月6日 《长江商报·锐读周刊》书评专栏）