在日常工作中，为了提高生产效率，降低成本，减少机械设备磨耗和运行时间，提高产品质量的稳定性，降低不良率，减轻作业者的负担。需要把复杂繁多的工序、重复的机械性动作、耗时无效且又必不可少的设备运行过程 简单化。为此我们就得设计夹治具来优化这个工序，以达到安全、快速、简洁、高效的工作方式。

　　一、 夹治具的分类

　　在工作中为了实现某个功能或解决某种问题而制作的针对性辅助工具，都可以称之为夹治具，种类繁多，应用广泛，结构有简单也有复杂，小到一个铁块，大到一套设备，例如：磨床用挡块、铣床用的虎钳、流水线用的机械手…… 等等

　　综合起来大致可分为七个类型：机械、电动、液压、气动、真空吸、磁吸、锁螺丝 等等

　　二、 夹治具的工作原理

　　任何一个几何体摆放三维空间中均有6个自由度，即沿着X、Y、Z三个轴移动和旋转，那么我们约束这6个自由度就可以完全定位几何体，这个规则被称为“六点定位原则”。

　　定位方法多种多样，常用的有平面定位：即平面与平面接触；点定位：即点与面接触；轴定位：即轴与孔接触；形状定位：即同一形状的凹与凸接触。但是要注意一点，定位并不等于固定。

　　在制造过程中为了使产品基准点与设备相对应，并防止产品在刀具切削力、重力、惯性力……等外力作用下发生移位和振动，我们必须对产品施加力度以固定它。

　　然而实际工作中我们通常是用夹治具约束4个自由度就可以完全固定几何体，因为夹治具至少有一个方向是有夹持力的，例如：虎钳夹持工件，假设Y正负方向夹紧，Z与X各定位其中一方向即可以完全固定工件。夹紧力度大于加工力度的前提下，约束两个自由度也可以完全固定工件，比如锁螺丝，这要取决与哪个力度更大。

　　一、 夹治具的设计原则

　　在设计夹治具之前我们需要了解产品的特性，材质、形状、重量、上一工序的来源、毛坯情况，本工序的加工要求、精度要求、加工位置、加工余量和切削量、所使用设备的主要技术参数、性能、规格、精度以及与夹治具连接机构的关联尺寸、刀具、检具量具，下一工序的制作过程……等等的工艺流程。

　　在设计夹治具的时候，要考虑夹治具在制造过程中所产生的不确定因素，设计的这些零部件应该用什么材质？用什么设备加工？能不能加工出来？长时间处于受力、受热状态是否会变形？市场上有没有可购买的标准件？我们设计的产品必须是可以加工出来的，否则将毫无意义。

　　还要考虑怎么方便组装和维修，尽可能采用标准元件和标准结构，结构简单、制造容易，以降低夹治具的制造成本。定位及夹紧零件的可更换性，零件磨损严重，能方便快捷的更换。最好不要设计成较大的零件。

　　需考虑防呆设计，确保作业者人身安全和避免零部件错装、少装等。充分考虑夹治具适用性、实用性、操作性与产出稳定性，夹紧力和夹紧行程在一定范围内可进行调整，夹紧动作迅速。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏产品的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量热量而引起工艺系统变形。

　　应以低成本高效率为原则，设计的夹治具力求制造简单、维护容易，保证作业者操作安全、省时省力，产品在加工过程中质量稳定、效率高、装夹简单、排屑排水方便。

　　二、 夹治具的结构

　　夹治具一般由两部分组成，定位装置和夹紧装置。

　　1. 定位装置：设计定位装置时，优先选择轴定位和平面定位这两种方式，一个轴可以约束四个自由度，大大提高了设计效率；平面接触面积较大，不易振动或移位，制造过程中稳定，降低不良率。

　　2. 夹紧装置：设计夹紧装置时，夹紧范围和支撑范围要对应，夹持位置不可悬空，夹紧力尽可能包容整个产品接触面，避免产品裸露悬空，夹紧过程中不能让已定位好的产品发生移位，夹紧力度适当，即要保证产品在制造过程中不发生移位和振动，又要保证产品在夹紧后不会变形和压伤。

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