优秀的夹具装夹布局设计方案,应该将定位基准选择、定位点个数布局、夹紧面排序、夹紧力大小、夹紧元件等因素综合考虑。作为整个夹具设计中最为复杂和抽象的环节,装夹布局方案的规划直接影响着工件的加工质量、生产效率和制造成本。因此系统地分析夹具装夹布局设计方案的完整过程对高精尖制造业的快速发展具有重要意义。为此,首先提出一种基于理想解逼近的层次分析法与定位确定性的工件定位方案规划算法,通过建立层次分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP）模型,考虑与定位基准密切相关的因素,科学合理确定定位基准的选择排序,采用定位方案逐点生成式设计方法,根据定位基准的选择排序,确定需要定位基准的个数以及具体每个定位基准面上布局几个定位点的个数。进一步提出了一种基于理想解逼近（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS）和基于分解的多目标进化算法（Multiobjective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition,MOEA/D）的定位夹紧方案设计方法,通过建立选择夹紧表面的层次结构模型,提出了计算候选夹紧表面贴近度的TOPSIS方法,确定夹紧面的排序;其次,考虑到工件稳定性和装夹变形的双重因素,建立了同时满足夹紧阶段和加工阶段的装夹布局多目标优化模型,在利用切比雪夫方法对多目标函数进行正对性分解的基础上,构建了夹紧方案多目标优化模型的MOEA/D求解方法,确保设计的夹具装夹布局方案具有大的稳定性以及满足加工要求的较小的夹紧力,确保加工的工件精度更高,装夹变形更小。最后,通过构造多层次灰色理论的夹紧机构效能综合评价模型,确定夹紧机构的选择排序。本文利用建立的方法设计出两个典型工件的装夹布局方案,并与现有夹具结构方案进行对比和分析,结果表明设计方案与现有方案吻合。基于TOPSIS和MOEA/D的夹具布局方案规划算法全过程均通过数学公式推导,易于编程实现,既能为任意工件科学合理的规划出夹具装夹布局设计方案,也能为计算机辅助夹具设计系统的开发提供理论支持。