一、工裝夾具的設計和使用目的
a)可以穩定地保證零件的加工質量，減少廢品率
b)可以提高零件的生產率
c)可以擴大加工設備的工藝範圍
d)可以改善勞動者的勞動條件
使用工裝的最根本目的就是在保證產品零件的質量穩定，滿足技術要求的前提下，還要達到提高產品零件的生產率，獲得較好經濟效益的目的。所以，設計工裝夾具不僅是一個技術問題，而且還是一個經濟問題，每當設計一套工裝夾具時，都要進行必要的技術經濟分析，使所設計的工裝夾具獲得更佳的經濟效益。
二、工裝夾具設計的基本方法和步驟
2-1熟悉產品零件的技術要求，確定工裝夾具的更佳設計方案
在接到設計任務書後，要準備設計工裝夾具所需要的資料，包括零件設計圖樣和技術要求、工藝規程及工藝圖、有關加工設備等資料。在了解了產品零件的基本結構、尺寸精度、形位公差等技術要求後，還要找出零件的關鍵和重要尺寸（必須要保證的尺寸），再基本確定工裝夾具的設計方案。
一些重要的工裝夾具的設計方案，還需要進行充分的討論和修改後再確定。這樣，才能保證此工裝設計方案能夠適應生產綱領的要求，是更佳的設計方案。
2-2-1 夾具上的定位基準的確定
每設計一套工裝，都應該將零件的關鍵和重要尺寸部位，作為工裝夾具上的定位部位（定位設計），還要確定理想的定位設計（精度設計），確定主要的定位基準（第一基準）和次要的定位基準（第二基準）。
第一基準原則上應該與設計圖保持一致。若不能保證時，則可以通過計算，將設計基準轉化為工藝基準，但最終必須要保證設計的基準要求。
定位基準的選擇應該具備二個條件：
應該選擇工序基準作為定位基準，這樣做能夠達到基準重合，基準重合可以減少定位誤差；
應該選擇統一的定位基準，不僅能夠保證零件的加工質量，提高加工效率，還能夠簡化工裝夾具的結構（一般用孔和軸作為定位基準為佳）。
如在進行夾具的工裝設計時，工裝設計人員在選擇定位基準時，先要看設計圖的定位基準在哪裡，再看工藝加工定位基準（工藝規程上已確定）在哪裡，這兩者確定的定位基準是否一致，若不一致時，則要通過計算，將設計基準轉化為工藝基準，但最終必須要保證設計的基準要求。
2-2-3 定位基準選擇後應選擇合適的定位元件
a) 零件的六點定位方法
零件的定位基準和工裝的定位元件接觸形成定位面，以實現零件的六點定位（自由剛體的六個運動自由度）。
當然在大多數工裝設計時，我們都不會採納六點定位（三個沿坐標軸移動，三個撓坐標軸轉動），往往採取六點以下大於二點以上的定位設計，這種定位設計不僅允許，而且還常常被採用。根據經驗，有兩個以上的定位就可以起到定位作用了。
另外在定位設計時，要注意不要因定位點太多（超過六點）而造成過定位（重複定位），過定位會出現定位不穩定的現象，將起反作用。
b) 常用的定位元件
常用的定位元件有支承釘、支承板、定位銷、錐面定位銷、V形塊、定位套、錐度芯軸等。
1）支承板多用於精基準平面定位；
2）定位銷則用於以零件上的孔為基準時最常用的定位元件，與零件的基準孔之間留有一定的間隙，大小按零件孔精度而定；
3）定位套則用於以零件上的軸為基準時最常用的定位元件，與零件的基準軸之間留有一定的間隙，大小按零件軸的精度而定。
c)對定位元件的基本要求
在設計定位元件時，其基本技術要求為：精度合適、耐磨性好、有足夠的強度和剛度、工藝加工性好、便於拆裝等。
例如：某組件的裝配焊接夾具的定位件選擇，按照要求應採取定位銷定位的形式；其定位銷與零件的基準孔之間應留有一定的間隙，大小按零件孔精度而定，不能人為的加嚴定位銷的公差帶；同時，對選用45#鋼和Cr12合金鋼為材料的定位銷，必須進行調質熱處理和淬火熱處理，使之有足夠的強度和剛度，增強耐磨性，延長使用壽命。
2-3 零件的夾緊及工裝的夾緊結構設計
零件在工裝中定位後，一般要夾緊，使得零件在加工過程中，保持已獲得的定位不被破壞。零件在加工過程中，會產生位移、變形和振動，這些都將影響零件的加工質量。
所以，零件的夾緊也是保證加工精度的一個十分重要的問題。為了獲得良好的加工效果，一定要把零件在加工過程中的位移、變形和振動控制在加工精度的範圍內。所以，工裝夾具的夾緊問題的處理，有時比定位設計更加困難，絕不能忽視這個問題。
2-3-1 零件在夾具中定位後的夾緊三原則：
a) 零件在工裝夾具中定位後的不移動原則：
選擇夾緊力的方向指向定位基準（第一基準），且夾緊力的大小應足以平衡其它力的影響，不使零件在加工過程中產生移動。
b) 零件在工裝夾具中定位後的不變形原則:
在夾緊力的作用下，不使零件在加工過程中產生精度所不允許的變形，必須選擇合適的夾緊部位及壓塊和零件的接觸形狀，同時壓緊力應合適。
c) 零件在工裝夾具中定位後的不振動原則：
提高支承和夾緊剛性，使得夾緊部位靠近零件的加工表面，避免零件和夾緊系統的振動。
這三項原則是相互制約的，因此，夾緊力設計時應綜合考慮，選擇更佳的加緊方案，也可用計算機輔助設計。一般來講：
對粗加工用的夾具，選用較大的夾緊力，主要考慮零件的不移動原則；
對精加工用的夾具，選用較小的夾緊力，主要考慮零件的不變形和不振動原則。
2-3-2 夾緊點的選擇
夾緊點的選擇是達到最佳夾緊狀態的首要因素，正確選擇夾緊點後，才能估算出所需要的夾緊力，選的不當不僅增大夾具變形，甚至不能夾緊零件。
夾緊點的選用原則：
儘可能使夾緊點和支承點對應，使夾緊力作用在支承上，可減少變形；
夾緊點選擇應儘量靠近加工表面，不致引起過大的夾緊變形。
可以採取減少夾緊變形的措施：
如增加輔助支承和輔助夾緊點、分散著力點和增加壓緊件的接觸面積、利用對稱變形等等。
2-3-3 夾緊力的確定
當零件上有幾個方向的夾緊力作用時，應考慮夾緊力作用的先後順序（因為力有大小、方向和作用點三要素）。
（1）對於僅為了使零件與支承可靠接觸，夾緊力應先作用，而且不能太大；
（2）對於以平衡作用力的 主要夾緊力，應在最後作用。
因此，為了操作簡便，常採用使夾緊力同時作用或自動地按大小順序的聯動機構。
2-3-4 夾緊機構的設計和確定
在選定夾緊點和確定夾緊力之後，就要進行夾緊機構的設計和確定，通過具體的機構實現以確定的夾緊力夾緊於夾緊點處。通常零件的夾緊是由動力源、傳動機構、夾緊機構所構成的夾緊系統來實現的。
夾緊機構，是指能實現以一定的夾緊力來夾緊零件選定的夾緊點的功能的完整結構，主要包括與零件接觸的壓板、支承件和施力機構等。
夾緊施力機構可採用可浮動、可聯動、可增力和可自鎖的結構形式，具體有以下四種形式：
螺栓螺母施力機構：結構簡單，製造方便，夾緊範圍大，自鎖性能好，已獲得最廣泛的應用；
斜面施力機構：適用於夾緊力大而行程小，以氣動和液壓為動力源的為主；
偏心施力機構：結構簡單，動作迅速，但壓緊力較小，多用於小型零件的夾具中；
鉸鏈施力機構：結構簡單，增力比大，在氣動夾具中用以減少氣缸或氣室的作用力，獲得廣泛的應用。