本文针对A薄壁框体不锈钢零件特有的尺寸外观要求，在铣削夹具设计过程中运用夹具模块化的概念，设计出模块式的”汉堡三明治”夹具和对应的机械手爪并运用于实际生产中。　　本文深入研究精密装夹的定位、支撑和夹持工作原理，针对零件自身刚性较弱、难切削、易变形的特点，采用威林曼恩方法对刀具切削力进行力学理论分析，利用模拟软件完成夹具应力的数值模拟，最后采用实际加工试验的方法论证了模块夹具方案和机械手爪的设计可行性。首先从加工工艺分析入手，根据工件的多角度加工方位，将工件铣削工艺拆解成包含粗加工在内的7个工站，借鉴EROWA和三明治的结构理念，将薄体结构与夹具合为一体，设计出适用于A薄框体型结构零件的专用夹具雏形；再利用COSMOSXpress对夹具结构以及受力进行应力变形的数值模拟分析，确定模型3D以及压板锁紧扭力；然后设计出符合内部抓取夹具的机械手爪；最后通过实际测试，对传统夹具和模块夹具的测试结果进行了比较分析，模块夹具能较好的解决加工过程中存在的变形问题，能够获得较好的整体刚性，提高定位精度同时能减小切削过程中受到的切削力，得到较好的表面及加工精度。研究结果表明模块式夹具概念对目前工艺规划以及夹具设计提供重要的参考价值。　　模块夹具以及辅助性的机械手爪经过调试验证以及局部修改，实际运行过程中稳定可靠，零件尺寸外观品质达到了相关指标要求，目前已经使用于大批量生产。