夹具结构范文

第一篇：夹具结构范文

数控加工夹具简介 数控车床、铣床、加工中心夹具

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数控加工夹具简介 数控车床、铣床、加工中心夹具

图3-37三爪自定心卡盘的构造

现代自动化生产中，数控机床的应用已愈来愈广泛。数控机床夹具必须适应数控机床

的高精度、高效率、多方向同时加工、数字程序控制及单件小批生产的特点。为此，对数控

机床夹具提出了一系列新的要求。

(1) 推行标准化、系列化和通用化;

(2) 发展组合夹具和拼装夹具，降低生产成本;

(3) 提高精度;

(4) 提高夹具的高效自动化水平。

根据所使用的机床不同，用于数控机床的通用夹具通常可分为以下几种：

1.数控车床夹具

数控车床夹具主要有三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘等。三爪自定心卡盘如图3-37所示，可自动定心，装夹方便，应用较广，但它夹紧力较小，

不便于夹持外形不规则的工件。

四爪单动卡盘如图3-38所示，其四个爪都可单独移动，安装工件时需找正，夹紧

力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则和不对称的较重、较大的工件。

通常用花盘装夹不对称和形状复杂的工件，装夹工件时需反复校正和平衡。

2.数控铣床夹具

数控铣床常用夹具是平口钳，先把平口钳固定在工作台上，找正钳口，再把工件装夹

在平口钳上，这种方式装夹方便，应用广泛，适于装夹形状规则的小型工件。如图3-39所示。

图3-38四爪单动卡盘

1-卡盘体2-卡爪3-丝杆图3-39平口钳

1-底座2-固定钳口3-活动钳口4-螺杆

3.加工中心夹具

数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的理想配套附件，有立式工作台、卧式工

作台和立卧两用回转工作台等不同类型产品。立卧回转工作台在使用过程中可分别以立式和

水平两种方式安装于主机工作台上。工作台工作时，利用主机的控制系统或专门配套的控制

系统，完成与主机相协调的各种必须的分度回转运动。

为了扩大加工范围，提高生产效率，加工中心除了沿X、Y、Z三个坐标轴的直线进给

运动之外;往往还带有A、B、C三个回转坐标轴的圆周进给运动。数控回转工作台作为机床

的一个旋转坐标轴由数控装置控制，并且可以与其他坐标联动，使主轴上的刀具能加工到工

件除安装面及顶面以外的周边。回转工作台除了用来进行各种圆弧加工或与直线坐标进给联

动进行曲面加工以外，还可以实现精确的自动分度。因此回转工作台已成为加工中心一个不可缺少的部件。

除以上通用夹具外，数控机床夹具主要采用拼装夹具、组合夹具、可调夹具和数控夹具。

第二篇：铣床夹具设计

安徽机电职业技术学院

Anhui Technical College Of Mechanical and Electrical Engineering 机床夹具毕业设计任务书

设计题目：汽车摇臂加工工艺及铣夹具设计 设计内容：

1、产品零件图

2、产品毛坯图

3、夹具设计装配图

4、夹具设计零件图

5、课程设计说明书

系 部 机械工程系 专 业 机械设计与制造 班 级 机制3111班 学 号 1201113061 序 号 01 姓 名 于立国 指导教师 鲍光明 日 期 2013/11/8

序言

机床夹具课程设计一般安排在完成了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后。这是进行毕业设计之前的一次综合性复习及理论联系实际的实践训练，对我们的大学生活及以后进入社会参加工作具有重要意义。从中有效地锻炼了我们提出问题、分析问题、解决问题的能力。

我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础装备。

本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，本论文为钻床专用夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体的设计及加工精度等方面的分析。

本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益 。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优为重要起来。

由于能力有限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。

目 录

设计任务书

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 毕业设计说明书正文 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2

序言

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 毕业设计分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4

一、毕业设计的要求............................................................................ 5

二、设计题目 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5

三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计 „„„„„„„„„„„„„„„„ 5

四、铣床夹具特点 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6

五、钻床专用夹具的设计原则 „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6

六、应用定位原理几种情况 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8

一、零件的作用

………………………………………………………………………………8

二、零件的工艺分析……………………………………………………………………………9

三、毛坯的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 10

四、零件的制造工艺 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 11

五、加工设备及工艺设备的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„12

六、确定切削用量

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13

专用夹具的设计

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14

一、确定夹具的结构

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 15

(一)确立定位方案，选择定位元件

„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16

(二)确定导向装置„„ „ „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17

(三)确定夹紧机构 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18 课程设计心得体会 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 26

参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27

课程设计分析

一、课程设计的要求：

1.运用已学过的机床夹具设计及有关课程的理论知识以及生产实习中所获得的实际知识，根据被加工零件的要求，设计既经济合理又能保证加工质量的夹具。

2.培养结构设计能力，掌握结构设计的方法和步骤。 3.学会使用各种手册、图册、设计表格，规范等各种标准技术资料，能够做到熟练运用机械制造技术课程中的基本理论，正确的解决一个零件在加工中的加工基准的选择、定位、夹紧、加工方法选择以及合理安排工艺路线，保证零件的加工质量。

4.进一步培养机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本技能。

二、设计题目：

汽车摇臂加工工艺及铣夹具设计

三、工件的夹紧及夹具的夹紧设计：

工件在夹具中定位后一般应夹紧，使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏。由于工件在加工过程中受切削力、惯性力、夹紧力等的作用，会形成变形或位移，从而影响工件的加工质量。所以，工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题。夹紧机构设计时一般应满足以下六个主要原则： 1夹紧时不能破坏工件在定位元件上所获得的位置。 ○2夹紧力应保持工件的位置在整个加工过程中不变或不产生不○允许的振动。

3使工件不产生过大的变形和表面损伤。 ○4夹紧机构必须可靠。 ○5夹紧机构操作必须安全、省力、方便、符合工人操作习惯。 ○

四、铣床夹具特点：

在机械加工中，各类铣床应用是比较广泛的，所以设计铣床夹具的工作量也较大。在设计铣床夹具时，应充分注意铣平面的特点：铣平面时工件硬定位准确。

五、铣床专用夹具的设计原则：

(1)保证工件的加工精度

专用夹具要有合理的定位方案，合理的尺寸，公差和设计要求，并进行必要的精度分析，确保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要与工件的加工纲领相适应，应根据工件生产批量大小选用不同复杂程度装置的高效夹紧装置，以缩短辅助时间，以提高生产效率。 (3)工艺性好

专用夹具的结构要简单，合理，便于加工，装配，检验和维修。

(4)经济性好

除考虑专用夹具本身结构简单，标准化程度高外，还要考虑夹具的成本和经济问题。

六、应用定位原理几种情况：

(1)完全定位

工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完全定位。

(2)部分定位

工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。

在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。

(3)过定位(重复定位)

几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。 ①一般情况下，应该避免使用过定位。

通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件(或定位件)产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。

②过定位亦可合理应用

虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。

工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床(夹具)有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。

零件分析

一：零件的作用

排气门摇臂的作用是配合凸轮轴适时的打开门，完成发动机的进气和排气。

二：零件的工艺分析

1， 尺寸分析

加工孔φ28是配合尺寸，要保证φ28孔的精度。 2，形位精度

保证φ28孔垂直度的误差小于0.05。

3， 表面粗糙度

孔的粗糙度为3.2,M10孔上表面粗糙度为6.2 三：毛坯的确定

(一) 毛坯的选择 汽车的排气门摇臂为铸件，材料为铝合金。

(二) 毛坯的尺寸和精度

根据零件图计算出毛坯轮廓尺寸为：高22.5mm，外圆弧R20.5mm。查表的：铸件公差为 CT8～12，根据要求取CT8.

(三) 毛坯图

四：零件的制造工艺

(一)粗基准的选择原则

1.选择加工余量小的，较准确，表面质量好的，面积比较大的平面为粗基准。

2.合理的分配个加工面的余量。 3.要避免粗基准的重复使用。

(二)精基准的选择原则

1.基准重合原则

尽量选择设计基准作为定位基准，这样可以没有基准不重合误差。 2.基准统一原则

减少夹具类型和夹具数量，或者为了进行自动化生产，在零件的加工过程中，对于多个加工工序通常选择基准统一原则。 3.互为基准原则

对于精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面为自身基准。

4.对某些技术要求很高的表面，在精加工时，为了保证加工精度，要求加工表面余量很少且均匀，这时常以加工表面本身定位待夹紧后将定位元件移去在进行加工。

所选的精基准应该保证定位准确，夹紧可靠，夹具简单，操作方便。 根据上述定位基准的选择原则，分析本零件得，孔φ28为设计基准，精度高且易装配。根据基准重合原则，加工后φ28上表面为精准。根据工件要求，φ28外表面为粗基准。

(三)加工工艺顺序的原则

1.先基面后其它

前一道工序为后一道工序准备好定位基准，因此第一道工序总是先把精基准加工出来。 2.先主后次 先加工主要表面(如装配基面，工作基面)，后加工次要表面(如键槽，螺纹孔)，但要放在最终精加工和光整前。 3.先粗后精

主要的粗表面和精表面要分开，按粗加工→半精加工→精加工的顺序安排工序。 4.先面后孔

由于平面定位比较稳定，装夹方便，一般零件多选平面为基准，因此，先加工平面然后加工孔。但如果零件平面小，不方便定位，则可以先加工孔。

(四)加工工艺过程

综合上述考虑的工序安排原则，确定排气门摇臂零件的工艺路线为： 工序一：铸造毛坯

工序二：清砂，检验有无缺损。

工序三：以φ28外表面为基准，扩孔→粗铰孔→精铰孔，并倒角。 工序四：以φ28外表面为基准，车φ28两个端面。

工序五：以φ28孔为定位基准夹紧工件，在R20圆弧下面加一个弹簧销，粗铣m10的上表面。

工序六：以粗铣后m10的上表面为基准，粗铣m10的下表面，然后精铣m10的上表面，在精铣m10的下表面。

工序七：以加工后m10上表面和φ28孔为基准，钻φ8的孔。 工序八:以φ28内表面为基准，粗铣B.C面，然后精铣B.C面。 工序九：以φ8的下表面为基准偏4°和φ28孔为基准，钻φ2.5的内孔。

工序十：钳工去毛刺，清洗。 工序十一：检验。

五.加工设备及工艺设备的选择

机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，直接影响工件的加工精度，还影响工件的加工效率和成本。

(一)机床的选择

因为本零件准要加工φ8的孔，所以选择台式钻床。

(二)夹具的选择

本零件的生产类型为大批量生产，为了提高效率，所以选择专用夹具。

(三)机械加工工序

工序一：铰φ28的孔 。车φ28两个端面。 工序二：铣M10的上平面，加工余量为0.5。 工序三：钻φ8的孔，攻螺纹至M10。 工序四：铣R20的圆弧，加工余量为0.5。 工序五：倒角φ28的孔

(四)加工零件图.

六.确定切削用量

切削用量：本工序为铣平面，所以刀具选择立铣刀，刀具直径为φ8，不使用切削液。 1.背吃刀量 单边余量为4mm。 2.进给量

根据<机械设计基础>得，进给量f为0.05～0.06mm/s.

专用夹具的设计

夹具体是整个夹具的基础和骨架。夹具体的形状和尺寸主要取决于工件的外轮廓尺寸和各类元件与装置的布置情况以及加工性质。其形状和尺寸很多都是非标准的。

夹具体设计时应满足以下一些基本要求:有足够的强度和刚度;减轻重量、便于操作;要有良好的结构工艺性和使用性;尺寸稳定，有一定的精度;排屑方便;在机床上安装稳定、可靠;吊装方便、使用安全。

一. 确定夹具的结构

(一)确定定位方案，选择定位元件

根据我们选择的加工工序和观察零件，根据图中零件所需要的位置尺寸，以及精度要求，来确定夹具方案。

本工序主要铣φ18.5的上表面，成批量生产，所以要用对刀块进行对刀，保证工件与对刀块的距离恒定，便于加工。定位元件选择长定心轴。

(二)确定导向装置

本工序φ18.5上表面的精度不高，采用一次装夹铣床加工，因此夹具采用对刀块进行对刀导向。

(三)确定夹紧机构

本次机械加工工艺中，确定排气门摇臂生产类型为大批量生产，在此工序中为螺旋夹紧机构夹紧元件，在长心轴的一段做成螺杆，在装夹工件时，先将工件定位孔装入有螺纹的螺杆上，以实现定位，然后 在工件与螺母之间加一个垫圈片，最后拧紧螺母挤压工件。

夹具设计心得与体会

汽车摇臂铣床夹具设计生活弹指一挥间已经画上句号，在这期间我体验到了自己设计酸甜苦辣。留给我印象的不仅是酷夏下实训楼的炎热，更多的是如何利用定位原理来设计出机床夹具的结构、定位元件的应用、销与孔得严谨配合、夹紧机构的巧妙工作原理、零件表面工艺的精细等等。每一项思考使我的知识面有了很大的提高。我想，一个小小的机床专用夹具的结构就是如此复杂，要考虑得如此周全，那么车床、数控车床等机械设备的结构和工艺岂不是叹为观止，所以机械制造与制造的深度与广度是我们现在远不能企及的。机床专用夹具设计实习的第一周，我们有点无从下手，所以我们制造专业经验丰富的李钦生老师们让我们参考《机床夹具设计指导

书》和《机床夹具图册》，在实训知道书的指引下我们做了零件工艺分析，选择毛坯、确定毛坯形状、尺寸。我们熟悉了被加工零件结构、特点和加工要求。经过了一周的时间我们开始下料，去实训楼加工我们的工件。在指导老师的帮助下我们顺利完成了机床夹具设计。

两周的时间过去了一个个不同形状、功能的机床夹具被我们设计出来了，此时我深刻体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的内涵——再详细的纸上谈兵也不能保证实践时的得心应手。

参考文献

[1] 陈旭东.机床夹具设计.清华大学出版社

[2]吴拓. 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导. 机械工业出版社 [3] 徐娟.机械图样识读与绘制. 中国科学技术大学出版社 [4] 郑修本.机械制造工艺学.机械工业出版社

[5] 谢正义.机械产品几何量检测. 中国科学技术大学出版社 [6]徐春林.工艺装备三维设计与制造.中国科学技术大学出版社 [7]孟宪栋，刘彤安. 机床夹具图册. 机械工业出版社

[8] 亓四华. 工程材料及成型技术基础. 中国科学技术大学出版社 [9] 王亚芹. 机械设计与应用. 中国科学技术大学出版社 [10] 司乃钧，许小村. 机械制造技术基础. 高等教育出版社

第三篇：夹具

前言

轴承座的用途

轴承座的作用：轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致(比如电机运转方向)，并且保持平衡。

因为此零件为大批量生产，为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动法强度，需做一种专用夹具，省去加工中繁琐的工序。我们已经学习了机械制造工艺和夹具，对夹具设计有了初步的了解。对于一种批量较大的产品可设计制造一种专业夹具，操作迅速方便，减少了工人的劳动量，可获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。

由于所学知识有限，设计能力有限，在设计中难免会有许多错误和不足，恳请老师给予批评指正。

目

录

摘要………………………………………………………………… 1

一、夹具设计任务及要求

1.1 轴承座的重要技术要求……………………………………… 1 1.2 精度及批量分析……………………………………………… 1

二、夹具设计方案的确定………………………………………… 2 2.1 零件工艺分析………………………………………………… 3 2.2 基准面的选择………………………………………………… 3 2.3 定位原理及定位方案的选择及实现………………………… 3 2.4夹紧方式及元器件的选择…………………………………… 4 2.5 夹具总方案…………………………………………………… 6

三、定位误差及夹紧分析与计算………………………………… 7 3.1 影响加工精度的因素………………………………………… 7 3.2 保证加工精度………………………………………………… 8 3.3 夹紧力的数值计算…………………………………………… 8

四、夹具装配图…………………………………………………… 10 感谢………………………………………………………………… 11 参考文献…………………………………………………………… 1

2 摘要

本设计的内容是设计粗铣15 +0.05的平面夹具，零件材料为HT200。选用的铣刀为YG6硬质合金端铣刀。

一、夹具设计任务及要求 1.轴承座上平面的重要技术要求：

15+0.05的上平面与Φ30的孔平行度公差为0.03mm; 15+0.05的上平面与Φ30的孔位置度公差为0.01mm; 15+0.05的上平面平面度公差为0.008mm; 15+0.05的上平面的粗超度为1.6;

1 2.精度及批量分析

(1)本工序有一定位置精度要求，属于批量生产，使用夹具加工是适当的。 (2)考虑到生产批量不是很大，因而夹具结构应尽可能的简单，以减少夹具的制造成本。

二、夹具设计方案的确定 2.1工艺分析

在粗铣铣上底面时，该面相对于底面的尺寸精度和本身表面粗糙度不是很高，由立式铣床直接加工就可以达到要求，其中该面的表面精度由刀具的保证，面的位置精度由设计的夹具来保证。

由于两半平面的平面度要求比较高，公差为0.008，所以为保证这要求，一地面为定位面。而对于15mm的上平面的基准主要是Φ30的孔的中心线，所以也要以其为基准，以消除误差!总体要求如下：

2.2.基准面的选择(夹具体方式的确定)

夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体时应满足以下基本要求。

具有足够的强度和刚度。

2 结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。

安装稳定牢靠。

结构的工艺性好，便于制造、装配和检验 尺寸要稳定且具有一定精度。 清理方便。

达到零件所须的技术要求

故本方案的基准面轴承座底面为基准面。

2.3 定位原理及定位方案的选择及实现

1.工件的定位原理

自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位;工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。 根据零件的技术要求：定位方案确定为两面一孔定位。

2.定位方案的选择及实现

由分析知，零件的定位方案有如下两种：

方案一：采用轴承座底面限制3个自由度，左前端面侧限制两个自由度及Φ30mm孔定位一个自由度;

方案二：采用轴承座底面限制3个自由度，左前端面侧限制两个自由度及左侧面限制一个自由度

比较两种定位方案：方案一的定位中用到设计基准Φ30mm的孔，能减少加工误差，而且夹紧比较方便，可靠。方案二的定位没有用到设计基准Φ30mm的孔，造成基准不重合误差，而且因为切削力主要垂直向下的，所以方案二没有很好的利用左前端面来定位，夹紧。方案二的夹紧需要另外设计，比较浪费材料!所以，选择方案一，比较合理。

具体定位方案如下：

3

3.定位原件的选择

根据定位及夹紧的要求，Φ30mm孔选择菱形销限制1个自由度;下表面选择两个支撑板，限制2个自由度;左端面选择一个支撑钉，联合菱形销限制2个自由度。

2.4.夹紧方式及元器件的选择

1.夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大笑的确定。

对夹紧机构的基本要求如下：

夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。 夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量 夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。 结构力求简单，便于制造和维修。

2.在本次设计的零件中，考虑到是粗铣，只要是收到向下的切削力，所以当用下平面起支撑和定位作用，所以应该用两个支撑板来定位，支撑!

如下：

4 ：

3.由于Φ30mm的孔采用菱形销来定位，限制一个只有度，而切削力的方向主要是向下，所以在Φ30mm孔的位置设计一个圆形压板来起固定和压紧作用，方便，牢固!具体如下：

5 4.左端面限制两个自由度，因为其水平方向的切削力不是很大，所以在左端面设计一定位销，配合Φ30mm的孔的菱形销限制3个自由度。具体如下：

2.5 夹具总体定位及夹紧方案

6

三、定位误差与夹紧分析及计算 3.1影响加工精度的因素

一批工件依次在夹具中进行定位时，由于工序基准的变动对加工表面尺寸所造成的极限值之差称为定位误差。产生定位误差的原因是工序基准与定位基准不相重合或工序基准自身在位置上发生偏移或位移所引起的。

用夹具装夹工件进行机械加工时，其工艺系统中影响工件加工精度的因素很多，与夹具有关的因素有：定位误差ΔP、对刀误差ΔT、夹具在铣床上的安装误差ΔA和夹具误差ΔE，在机械加工工艺系统中，影响加工精度的其它因素综合称为加工方法误差ΔG。上述各项误差均导致刀具相对工件的位置不精确而形成总的加工误差∑Δ。

a.定位误差ΔD ①第一类误差

第一类误差是指工件在夹具上定位时所产生的那部分定位误差。

基准不重合误差是由于定位基准和工序基准不重合而产生的那部分定位误差。在本设计中，由于定位基准和工序基准是重合的，所以基准不重合误差为0。

②第二类误差

第二类误差是定位元件对夹具基准面的尺寸误差及位置度所产生的那一部分定位误差。

零件图规定上面与下底面的距离为15mm.夹具夹紧后,定位误差取决于下底面的制造误差.所以误差为：

Δp=0.02x0.015=0.03 b.夹具在铣床上的安装误差ΔA 因为夹具在铣床上的安装不精确而造成的加工误差，称为夹具的安装误差。 一般取：

Δ Δ水A=0mm =0.2mm 垂Ac.夹具误差ΔE 因夹具上定位元件，对刀或导向元件及安装基面三者之间(包括导向元件与导向元件之间)的位置不精确而造成的加工误差，称为夹具误差，夹具误差大小取决于夹具零件的加工精度的夹具装配时的调整和修配精度。

一般取ΔE=0.02mm d.加工方法误差ΔG

7 因铣床精度，刀具精度，刀具与铣床的位置精度，工艺系统受力变形和受热变形等因素造成的加工误差，统称为加工方法误差，因该项误差影响因素很多，

k1又不便于计算，所以常根据经验为它留出工件公差的3。计算时可设ΔG=3。

k——工件位置公差取0.008 kΔG=310.0080.002mm3

3.2. 保证加工精度

工件在夹具中加工时，总加工误差∑Δ为上述各项误差之和。由于上述误差均为独立随机误差，应用概率法加，因此，保证工件加工精度条件是：

p2a2e2g2

0.0320.220.0220.00220.203 即工件总加工误差∑Δ应不大于工件的加工尺寸公差，由以上得知，本夹具完全可以保证加工精度。

为保证夹具有一定的使用寿命，防止夹具因磨损而过早报废，在分析计算工件加工精度时需留出一定精度储备量Jc，因此将上式改为：

 ≤k-Jc → Jc=k- (3-7)

当Jc≥0时夹具能满足加工要求，根据以上

Jck=-=0.30-0.203=0.097≥0 所以夹具完全可以满足加工要求。

3.4 夹紧力的数值计算

刀具：YG6硬质合金端铣刀，查《切削手册》表3.28可知：

F圆周力：

XFYFuFCFapfzaeZd0qFnWF 其中：

8 CF54.5,ap4.5,XF0.9,fZ0.18,YF0.74,ae28,uF1.0,d0100,qF1.0,n255,WF0,Z10

54.54.50.90.180.74281.010F166.1(N)1.00100255

F1.1F182.7(N) 水平分力：H垂直分力：FV0.3F49.8(N)

KK1K2K3K4 在计算切削力时，必须安全系数考虑在内。 安全系数: 其中：K11.5,K21.1,K31.1,K41.1

FKFH(1.51.11.11.1)182.7364.8(N)

实际需要加紧力为：

KFH364.8Fjia729.6(N)f1f20.5ff(其中1和1为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数，

f1f20.25)

由于采用压板夹紧机构，夹紧力一般都比较大，并且切削力方向主要作用在支撑面上，所以该夹紧机构一定可以保证工作。

4 夹具装配图

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致谢

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，它广泛用于大量生产中，它不但提高了生产率而且也提高加工精度，改善劳动条件。

通过这次课程设计，我个人对夹具有了更进一步的了解，夹具要保证加工出的产品有较高的精度，就必须要求其自身有较高的精度，定位元件拥有高精度的同时还需要有一定的刚度和强度，以保证在加工过程中自身不会变形和一定的寿命。夹紧机构要求有一定的刚度和强度，以确保在一定的力的作用下夹紧元件不会先于工件发生变形、损坏。夹具体是夹具的主体部分，是与铣床相接的部位、也是支撑夹紧元件、工件的主要部分：要求其有一定的强度和刚度、稳定性，又考虑到经济性一般采用HT200作为夹具体。

而且对夹具的维护保养，及夹具在设计中应该注意的问题有了更进一步的了解，自己的能力在这次课程设计中也得到了提升。在设计的过程中又一次把所学的知识做了一次综合式的复习，为接下来要做的毕业设计做好了很好的准备工作;同时在设计中也发现自己的很多不足之处：缺乏实际的经验，有些实物没有见过很难想像，只能通过找相应的参考资料，然后再通过想象把他们综合到一起，再通过实例对比，进行设计。因此在夹具设计中存在有很多的不足之处，还恳请老师您予以指导和指正。同时，也感谢老师在设计过程中的谆谆教导，使自己及时改正错误方案，收益良多!

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参考文献

1.《机械制图》第五版，大连理工大学工程画教研室编。 2.沈莲主编《机械工程材料》机械工业出版社，北京，2007 3.《机械设计》第八版，西北工业大学机械原理及机械零件教研室编。 4.《机床夹具设计手册》第三版，王光斗，王春福主编。

5.《机械制造工艺设计手册》，哈尔滨工业大学机械知道工艺及自动化教研室王绍俊主编。

6.《简明机床夹具设计手册》，化学工业出版社，吴拓编著。 7.王先逵主编《机械制造工艺学》机械工业出版社，北京，2006。

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第四篇：组合夹具.

国家职业教育机械制造技术专业教学资源库

组合夹具

一、 组合夹具的概念：

组合夹具由一套预先制造好的不同形状、不同规格、不同尺寸的标准元件及部件组装而成。

二、分类：

组合夹具分为槽系和孔系两大类

三、组合夹具的元件

①基础件②支承件③定位件 ④导向件⑤夹紧件⑥紧固件 ⑦夹紧件 ⑧合件 ⑨其他新元件和合件

图1 基础件：1-长方形基础件;支承件：2-长方形垫板，3-长方形支承座，4-方形支承座;定位件：6-圆形定位销，7-圆形定位盘，8-菱形定位销;导向件：5-钻模板，9-快换钻套;紧固件：10-钻套螺钉，11-圆螺母，12-槽用螺栓，13-厚螺母，14-特殊螺母，16-埋头螺钉，17-定位螺钉，18-U形垫圈;连接元件：15-定位键。

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国家职业教育机械制造技术专业教学资源库

图2 组合夹具组装示意图

图2是一个钻转向臂侧孔的组合夹具，工件以孔及端面在圆形定位销

6、圆形定位盘7上定位共限制五个自由度，另一个自由度由菱形定位销8限制;工件用螺旋夹紧机构夹紧，夹紧机构由U形垫圈

18、槽用螺栓12和厚螺母13组成。快换钻套9用钻套螺钉10紧固在钻模板5上，钻模板用螺帽

14、槽用螺栓12紧固在长方形支承座3上。支承座3用槽用螺栓12和螺帽14紧固在长方形垫板2和长方形基础板1上。图2中未标全的件号参见图1。

组合夹具是机床夹具中标准化、系列化、通用化程度最高的一种夹具，其基本特点是：结构灵活多变，元件能长期重复使用，设计和组装周期短。组合夹具的缺点是：体积较大，刚性较差，购置元件和合件一次性投资大。组合夹具适于在单件小批生产中加工那些位置精度要求较高的工件，常在新产品试制和完成临时突击任务中使用。

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第五篇：夹具设计心得

计算机辅助工艺工装设计实训报告

班级：10机制2 姓名：徐明

橙黄橘绿，鸟儿南飞，冷风萧瑟都在昭示着秋天已到来。树叶是枯黄的，阳光是金黄的，秋天正用黄的暖响应着收获的喜悦吧!

为期四周的夹具设计生活弹指一挥间已经划上句号，在这期间我体会到了身为一名“工程师”的酸甜苦辣，留给我的印象不仅是酷暑下火炉般的cad机房，更多的是思考怎样才能利用定位原理来设计出机床夹具的结构——各种定位元件的运用、销与孔严谨配合、夹紧机构的巧妙工作原理、零件表面工艺的精细、工艺安排??每一项思考都使我的知识面有了很大的提高。我想，一个小小的机床专用夹具的结构就是如此复杂，要考虑得如此周全，那么车床、数控车床等机械设备的结构和工艺岂不是叹为观止，所以，机械制造的深度与广度是我们现在远不能企及的。 然后我考虑的是究竟应该了解哪些东西，怎样去了解。在制造厂零件的绘图、加工工艺理论和具体加工实现是我应该了解的重点。

机床零件加工实习的第一周，指导老师都事先料想会无从下手，所以我们制造专业经验丰富的老师们事先给我们准备了《机械零件手册》、《机械加工工艺手册》和《机床夹具设计手册》在实训指导书的指引下，周一，我们做了零件工艺分析，选择毛坯、确定毛坯形状、尺寸。我们熟悉了被加工零件结构、特点和加工要求，找出了主要加工面、设计基准和主要工艺问题，学会了查毛坯余量表;周二，我们选择定位基准和加工方法，拟定工艺路线，选择设备工装学会灵活运用定位基准选择原则和加工方法选择原则，学会理论联系实际：学会灵活运用工艺路线拟定和原则设备与工装选择原则，学会理论联系实际;学会查阅标准、手册等资料。周三，我们编制零件控制计划，进行分析。学会了编写零件控制计划和方法;周四，我们进行了位方案设计。学会运用定位原理进行定位方案分析，熟悉夹具零部件标准，正确选择与运用，分析与计算定位误差;周五，我们进行了加紧方案的设计。学会了灵活运用确定加紧力方向与作用点的原则，理论联系实际，进行加紧力分析与计算，熟悉夹具零部件标准，学会正确选择运用。 第

二、三周，我们到cad机房上课，在这两周时间里，我们用solidworks绘制数模、用autocad画零件图、工序内容设计和编制作业指导书。在这两个星期里，我们较为熟练的运用autocad软件的建模功能绘制了数模夹具;熟悉自上而下和自下而上的设计方法，还用solidworks软件绘制了工程图，定制了夹具的技术要求，如查阅了技术标准、手册等资料。合理的选择材料。确定表面粗糙度、尺寸公差和行为公车等技术要求、正确的标注等。 当我们一件一件设计夹具零部件逐渐露出基本形状时，我们都越来越喜欢这个富有创造力的专业，大家都变得活跃起来了。就这样，一个个不同形状、功能的机床夹具被我们设计出来了，再加上崔老师的讲解，此时我深刻体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的内涵——再详细的纸上谈兵也不能保证实践时的得心应手

。

在设计过程中应深人实际，进行调查研究，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。应当掌握下面的一些资料： (1)工件图纸;详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面是技术要求，该零件在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。 (2)工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面 状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。

(3)生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。 在本次毕业设计的夹具要求是中小批量生产的夹具设计。 (4)制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。工厂有无压缩空气站;制造和使用夹具的工人的技术状况等。 夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减

轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。

了解夹具总体设计的要求： 1)夹具应满足零件加工工序的精度要求。特别对于精加工工序， 应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。 2)夹具应达到加工生产率的要求。特别对于大批量生产中使用的 夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。 3)夹具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可设置必要的 防护装置、挡屑板以及各种安全器具。

4)能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。 5)要适当提高夹具元件的通用化和标准程度。选用标准化元件， 特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，从而降低夹具成本。 6)必须具有良好的结构工艺性，以便夹具的制造、使用和维修。 3.1 夹具的夹紧装置和定位装置 夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。 仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。 一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。 考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。 螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。 螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的

通过这次完整的毕业设计，我们系统地回顾和复习了大学四年所学的相关专业知识，同时也深刻体会到学习的重要性并领会到设计也是一种学习的方式。在设计的过程中，我们综合运用了系统的设计方法和相关设计软件(如autocad)，且应用熟悉相关设计资料(包括手册、标准和规范等)以及进行经验估算等方面有了一定程度的提高，深刻的感受到计算机和工具书及手册在设计中带来的便利和帮助。

忆往昔峥嵘岁月稠，还看今朝马不停蹄，展未来前程似锦!篇二：机床夹具设计课程教学心得

机床夹具设计课程教学心得

作者：冯海鸥 梁云 来源：《职业·下旬》2011年第09期

机床夹具设计是机械类专业的一门重要专业课，具有较强的实践应用性。对于职业学校的中技生来说，由于感性知识少，理解能力又欠缺，因而掌握起来有相当的难度。高技生理解能力强一些，相对学起来更容易些。经过几年的教学实践，我们对此门课程的教学有以下心得。

一、提高学生的学习兴趣

第一次上课的时候要进行很好的引导，让学生讨论什么是夹具，在实习中接触过哪些夹具。机床夹具课程主要讲解的是专业夹具，同学们对此了解得很少。为了提高教学质量，应带学生去生产车间现场观摩学习，重点观看利用专用夹具进行的生产加工过程，让学生认识专业夹具的作用，相对于通用夹具提高加工精度和生产效率，减少工人劳动强度以及扩大机床功能。如果条件不允许，也可以播放相关录像，让学生有所了解。

二、基本理论教学突出应用性

机床夹具设计课程内容较多，基本理论和计算较分散，而课时有限。

对一般性的知识，如力源装置、分度装置等应简单讲，着重讲夹具的定位装置、夹紧装置、专业夹具设计等内容。如讲授定位装置，除学生应弄清各定位组件的适用场合、选择原则及非特定组件的设计外，应着重讲授各定位方式下定位误差产生的原因和计算方法。对夹紧装置，重点讲授各种夹紧机构的设计要点及结构尺寸的确定方法，且运用恰当的实例加以剖析。对专业夹具设计，重点讲授根据工件的特点、结构、使用要求等，运用定位与夹紧的基本原理与方法，进行专用夹具的设计分析。如在讲授专业夹具设计时，详细讲解车削夹具的设计原理、方法、程序、参数选择及其合理工艺结构，然后启发学生运用定位与夹紧的基本原理与方法，去分析其他的铣、镗、钻等机床夹具。这样，可使学生在较少时间内掌握必要的知识和设计技巧。

三、运用拆装实物、模型进行教学

在讲授机床夹具设计课程时，可运用实物演示并讲清工件是如何在夹具上定位夹紧的，使学生直接看到夹具的定位组件、机构及工件在其上的定位、夹紧的整个动作过程，搞清夹具的结构和作用及其使用状态，从而达到预期的教学效果。同时，通过实物、模型进行教学，学生对夹具的整体结构也有感性认识，并能很快将所学的理论知识与实际应用相结合，从而提高分析问题和解决问题的能力。

四、课程设计与工艺课程设计结合

夹具课程设计是机床夹具设计教学过程中的一个重要环节。将夹具课程设计与工艺课程设计同步进行，在工艺课程设计之后，从学生设计的工艺卡上确定学生的夹具设计课题，并从课题、设计要求等方面要求每个学生各不相同。一般以中等复杂程度的夹具为标准，促使学生独立思考完成夹具设计，避免学生相互抄袭。完成后，再由指导老师进行审核，指出存在的问题及解决的方法。最后，让学生完成夹具设计的全部过程，从而使学生提高设计能力。

五、培养查阅图册、手册的能力

夹具设计的很大一部分工作量是查阅有关设计手册、图册，运用模拟法确定设计方案及有关参数。故在教学和课程设计过程中，应有意识引导学生多查阅有关图册和设计手册，让学生分析具有典型及实用意义的夹具图例，弄清图例中的定位与夹紧组件等的结构、表达方式，熟悉有关标准的定位组件、夹紧组件、导向组件的结构，使学生在今后实际工作中能熟练运用手册、图册，提高自己的设计速度，从而提高综合应用能力。

六、现代教育技术与传统教学手段相结合，增强教学效果

重视现代教育技术与手段对教学的积极作用。通过课件、动画制作手段可以丰富课堂内容，让学生更有兴趣学习夹具的结构。另外，可以将复杂的图样放大投影讲解，这样就可以解决在黑板上画得不清楚而且浪费时间的问题。而且课程设计的图样，三维效果也需要利用相关软件绘制，才能达到预期的效果。鉴于多媒体教学的局限性，譬如容易引起视觉疲劳、较难活跃课堂气氛等，也常采用板书方式，使学生对推理过程更清晰。另外，肢体语言给学生的启示将更有助于加深学生对教师所讲解知识的印象。

机床夹具设计是一门实践性和应用性很强的课程，具有相当的灵活性。该门课程要求学生牢固掌握定位组件、夹紧组件、误差分析以及结构设计的基础理论。只有真正地掌握了这些基础理论，才能设计出结构合理、符合生产要求的合格夹具，为学生走向工作岗位打下坚实的专业基础。

(作者单位：江西省赣州技师学院)篇三：夹具设计实训报告

夹具设计实训研修报告 专业：机电一体化

学号：12025904 班级：机电12302班 姓名：李新

目录

设计任务书3 前言???4 设计思想?8

1、钻床夹具设计过程???9 1.1 工件本工序的加工要求分析?10 1.2 确定夹具的类型??11 1.3 拟定夹具的定位方案和选择定位元件?11 1.4 确定夹具的夹紧方案12 1.5 确定夹具引导元件?12 1.6 夹具的精度分析与计算???13 1.7夹紧机构设计与夹紧计算??14 1.7.1夹紧机构设计???14 1.7.2夹紧计算15 1.8 夹具操作过程明??16

2、绘制夹具总图?16

3、绘制夹具零件图17

4、小结?17

5、设计心得体会?18

6、参考文献???21 附图 钻床夹具三维装配图

钻床夹具课程设计任务书

题目：设计“挡环”零件的钻床夹具 设计内容：

1、挡环零件图 1张

2、钻床夹具装配图1张

3、钻床夹具零件图3张

4、钻床夹具三维图3张

5、课程设计说明书 1份 2014年12月 25 日

前言

1、主要技术指标

1)保证工件的加工精度

专用夹具应有合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保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要与工件的生产纲领相适应。应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效夹紧装置，以缩短辅助时间，提高生产效率。 3)工艺性好

专用夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的生产属于中批量生产。 4)使用性好

专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。 5)经济性好篇四：机械零件加工工艺和夹具设计总结

机械零件的加工工艺和夹具设计总结

通过本次的设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、机床夹具的设计与分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。

在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。

在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在工件的夹紧上我选择了勾头压板压紧，定位选择了一面两销，它们有各自的优点和不足，但都广泛运用在生产中。然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。 在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。由于我的知识能力水品有限，这个设计还不是很完善。但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。篇五：工装夹具设计经验之谈

郑州瓢虫自动设备： 测试夹具设计一般结构单一，给人的感觉结构不是很复杂，尤其现在气动测试工装的大行其道，使其原有的机械结构大大简化，但是如果设计过程中不加以详细考虑必然会出现不必要的麻烦，

一、 忽略了被加工件的毛坯余量。设计时按照标准机加图纸布置夹具支撑和卡压点，造成毛坯尺寸过大，产生干涉。所以在设计之前一定要准备毛坯图。留出足够的空间。

二、 忽略了夹具的排屑畅通性。设计时由于机床的加工空间的有限性，夹具往往被设计的空间比 较紧凑，这时往往就会忽略在加工过程产生的铁屑在夹具死角处存积，包括切屑液的流出不畅，给以后加工带来很多麻烦。所以在实际之初就应考虑加工过程中出现的问题，毕竟夹具是以提高效率，方便操作为本的。

三、 忽略了夹具的整体敞开性。忽略敞开性，造成操作者装卡困难，费时费力，设计大忌。

四、 忽略夹具设计的基本理论原则。每套夹具都要经历无数次的夹紧，松开动作，所以可能在开始都能达到用户要求，但是加具应该有它的精度保持性，所以不要设计一些有悖原理的东西。即使侥幸当下可以，也不会有长久的持续性。一个好的设计应该经的起时间的锤炼的。

五、 忽略油路的清洁性。夹具油路的污染，压力油的污染，会使液压元件很快损坏，造成动作失灵。后果可能很严重。

六、 忽略定位元件的可更换性。定位元件磨损严重，所以应考虑更换快捷和方便。最好不要设计成较大的零件。夹具设计经验的积累很重要，有时设计是一回事，在实际应用中又是一回事，所以好的设计是一个不断积累和总结的过程。