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1、滿(man)足使用過(guo)程中工(gong)件定位的穩定性和可靠(kao)性;
2、有足夠的承載或夾持力度(du)以(yi)保證工(gong)件在工(gong)裝(zhuang)夾具(ju)上進(jin)行的加工(gong)過程;
3、滿足裝夾過程中簡單與快速操作;
4、易(yi)損零件(jian)必(bi)須是可以快速(su)更換的結構,條件(jian)充分時比較好(hao)不需要(yao)使用其(qi)它工具進行;
5、滿足夾具(ju)在調整(zheng)或更換過(guo)程中重復定位的可靠性;
6、盡可(ke)能的避免結(jie)構(gou)復(fu)雜、成本昂(ang)貴(gui);
7、盡可能選(xuan)用標準(zhun)件作(zuo)為(wei)組成零件;
8、形成公司內部產品的系統化(hua)和(he)標準(zhun)化(hua)。
一個優(you)良的機(ji)床夾(jia)具(ju)必須滿足下列(lie)基本要求:
1、保證工(gong)件的(de)加(jia)(jia)工(gong)精(jing)度保證加(jia)(jia)工(gong)精(jing)度的(de)關(guan)鍵,在于正確地選定定位(wei)(wei)基準、定位(wei)(wei)方法和(he)定位(wei)(wei)元件,必要(yao)時(shi)還需(xu)進行定位(wei)(wei)誤差分析,還要(yao)注意夾(jia)具中其(qi)他(ta)零部件的(de)結構對(dui)加(jia)(jia)工(gong)精(jing)度的(de)影響(xiang),確保夾(jia)具能(neng)滿足工(gong)件的(de)加(jia)(jia)工(gong)精(jing)度要(yao)求。
2、提高生產(chan)效率專(zhuan)用夾具的復雜程度(du)應(ying)與產(chan)能情況相適應(ying),應(ying)盡量(liang)采用各種快(kuai)速高效的裝夾機構,保證操作方便,縮短(duan)輔助時間,提高生產(chan)效率。
3、工藝性能好專用夾具的結(jie)構應力求(qiu)簡單(dan)、合理,便于制(zhi)造、裝配、調整、檢驗、維(wei)修等。
4、使(shi)用性能(neng)好工(gong)裝夾具應(ying)(ying)具備(bei)足夠(gou)的(de)強度(du)(du)和剛度(du)(du),操作應(ying)(ying)簡便、省力(li)、安全(quan)可(ke)(ke)靠。在(zai)客(ke)觀條件允許(xu)且又經濟適(shi)用的(de)前提下,應(ying)(ying)盡可(ke)(ke)能(neng)采用氣動(dong)、液壓等機械化夾緊裝置,以減輕操作者的(de)勞動(dong)強度(du)(du)。工(gong)裝夾具還應(ying)(ying)排屑方便。必要時可(ke)(ke)設置排屑結(jie)構(gou),防(fang)止(zhi)切屑破壞工(gong)件的(de)定(ding)位和損(sun)壞刀具,防(fang)止(zhi)切屑的(de)積聚(ju)帶來大量的(de)熱量而引起工(gong)藝系統(tong)變(bian)形(xing)。
5、經(jing)濟(ji)性好(hao)專用(yong)夾具(ju)(ju)應盡可能采用(yong)標準(zhun)元(yuan)件和標準(zhun)結構,力求(qiu)結構簡(jian)單(dan)、制(zhi)造(zao)容易,以降低夾具(ju)(ju)的制(zhi)造(zao)成(cheng)本。因此,設計時(shi)應根據訂(ding)單(dan)及產能情況對夾具(ju)(ju)方案進行(xing)必(bi)要的技術經(jing)濟(ji)分析,以提高(gao)夾具(ju)(ju)在生產中的經(jing)濟(ji)效益。
1、工裝夾(jia)具設計的基本方法與(yu)步驟
設計(ji)前的準(zhun)備工裝夾具設計(ji)的原始資料包(bao)括以下內容(rong):
a)設計通知(zhi)單,零件成(cheng)品(pin)圖(tu),毛(mao)坯圖(tu)和(he)(he)工(gong)(gong)藝(yi)路線等(deng)技術資料,了解各工(gong)(gong)序(xu)的加(jia)工(gong)(gong)技術要求,定位(wei)和(he)(he)夾緊方案,前工(gong)(gong)序(xu)的加(jia)工(gong)(gong)內容,毛(mao)坯情況,加(jia)工(gong)(gong)中(zhong)所使用的機床、刀具、檢(jian)驗量(liang)(liang)具,加(jia)工(gong)(gong)余(yu)量(liang)(liang)和(he)(he)切削用量(liang)(liang)等(deng);
b)了解生產(chan)批量和(he)對夾具的需用情況;
c)了解所使用機床的(de)主(zhu)要技術參數、性能、規格、精度(du)以及(ji)與(yu)夾具連接部(bu)分結(jie)構的(de)聯系尺寸等;
d)夾具的標(biao)準(zhun)料庫存情況。
2、工裝夾具設(she)計考慮的問題
夾(jia)具設計一般結(jie)構單(dan)一,給(gei)人的感覺(jue)結(jie)構不是很(hen)復(fu)雜,尤其現(xian)在液壓(ya)夾(jia)具的大(da)行其道,使(shi)其原有的機(ji)械結(jie)構大(da)大(da)簡化,但是如果(guo)設計過(guo)程中不加以詳細考(kao)慮必然會出(chu)現(xian)不必要的麻煩:
a)被(bei)加工件的毛(mao)(mao)坯(pi)余量。造(zao)成毛(mao)(mao)坯(pi)尺寸過(guo)大,產生干涉。所以在設(she)計之(zhi)前一定要準備毛(mao)(mao)坯(pi)圖。留出足夠的空間。
b)夾(jia)具的(de)排屑(xie)暢(chang)(chang)通性(xing)。設計(ji)時由于機床的(de)加(jia)工(gong)空間(jian)的(de)有限性(xing),夾(jia)具往(wang)往(wang)被設計(ji)的(de)空間(jian)比(bi)較緊湊,這(zhe)時往(wang)往(wang)就會忽(hu)略在加(jia)工(gong)過程產生的(de)鐵(tie)屑(xie)在夾(jia)具死角(jiao)處存積,包(bao)括切屑(xie)液的(de)流(liu)出不暢(chang)(chang),給以后(hou)加(jia)工(gong)帶(dai)來很多麻煩(fan)。所以在實際之初就應考(kao)慮加(jia)工(gong)過程中出現的(de)問題,畢(bi)竟(jing)夾(jia)具是以提高效率,方(fang)便操作為本的(de)。
c)夾具(ju)的整體敞開性。忽略敞開性,造成操作者裝(zhuang)卡困難,費時費力(li),設(she)計大忌。
d)夾(jia)(jia)具設計(ji)的(de)(de)(de)(de)基(ji)本理(li)論原則。每套夾(jia)(jia)具都(dou)要(yao)經歷無數次的(de)(de)(de)(de)夾(jia)(jia)緊(jin),松開動(dong)作,所以(yi)可能在開始都(dou)能達到用戶(hu)要(yao)求,但(dan)是(shi)加具應該有(you)它的(de)(de)(de)(de)精(jing)度保持性(xing),所以(yi)不要(yao)設計(ji)一(yi)些有(you)悖原理(li)的(de)(de)(de)(de)東西(xi)。即使(shi)僥幸當下(xia)可以(yi),也不會(hui)有(you)長久的(de)(de)(de)(de)持續(xu)性(xing)。一(yi)個(ge)好的(de)(de)(de)(de)設計(ji)應該經的(de)(de)(de)(de)起時間的(de)(de)(de)(de)錘(chui)煉的(de)(de)(de)(de)。
e)定位元(yuan)(yuan)件的可更換性。定位元(yuan)(yuan)件磨(mo)損嚴重(zhong),所(suo)以應考慮(lv)更換快捷和方便。比較(jiao)好不(bu)要(yao)設計成較(jiao)大的零(ling)件。
夾具設(she)(she)計(ji)經驗的(de)(de)積(ji)(ji)累很(hen)重要,有(you)時設(she)(she)計(ji)是一回事,在實際應用(yong)中(zhong)又是一回事,所以好的(de)(de)設(she)(she)計(ji)是一個不斷積(ji)(ji)累和(he)總(zong)結的(de)(de)過程。
常用的工裝(zhuang)夾(jia)具按照(zhao)功(gong)能性主(zhu)要(yao)分為以(yi)下(xia)幾種:
01夾模
02鉆孔、銑面工裝
03數控、儀表夾頭
04試氣、試水工裝
05切邊、沖孔工裝
06焊接工裝
07拋光治具
08裝配工裝
09移印,激光刻字工裝(zhuang)
01夾模(mo)
定(ding)義:用(yong)產(chan)品外形定(ding)位(wei)裝夾的工具
設計要點:
1、此類(lei)夾模主要用于虎鉗上,其(qi)長度可以根據需要截(jie)取;
2、夾(jia)模上可以設計其他輔助定位裝置,一般采(cai)用焊(han)接(jie)方(fang)式(shi)連(lian)接(jie)夾(jia)模;
3、上圖(tu)為簡圖(tu),模腔(qiang)結(jie)構(gou)尺寸(cun)由具體情況確(que)定;
4、在動模上的(de)適(shi)當位置緊(jin)配直徑12的(de)定(ding)位銷(xiao),定(ding)模相應位置的(de)定(ding)位孔滑動配合定(ding)位銷(xiao);
5、裝配型腔在設計時需(xu)在無收縮的(de)毛坯圖檔的(de)外形(xing)面基礎上偏(pian)移放大0.1mm。
02鉆孔、銑面工裝
設計要點:
1、如有必要,可在(zai)固(gu)定芯及其(qi)固(gu)定板(ban)上設計(ji)一些輔助定位(wei)裝置;
2、上圖為(wei)結(jie)構(gou)簡圖,實(shi)際(ji)情況(kuang)需根據產品結(jie)構(gou)做相應(ying)設計(ji);
3、汽缸根據產品大小和加工(gong)時受力情況而定,常用(yong)SDA50X50;
03數(shu)控(kong)、儀表夾頭
A數控夾頭
內束夾頭
設計要點:
1、上(shang)圖未標識尺(chi)寸依據實際產品的內孔尺(chi)寸結構而定(ding);
2、與產品內孔定位接觸的外圓在(zai)制作時需留單(dan)邊0.5mm的余量,比較后裝到數控機(ji)床(chuang)上(shang)在(zai)精車到尺寸,防(fang)止淬(cui)火(huo)過程導致的變形和(he)偏心(xin);
3、裝配部分的材(cai)料推薦使用彈簧鋼,拉桿部分45#;
4、拉桿部分的螺(luo)(luo)紋M20為常用螺(luo)(luo)紋,可根(gen)據實際情況調整該螺(luo)(luo)紋
儀表內束夾頭
設計要點:
1、上圖為參(can)考圖示,裝配(pei)尺寸(cun)和結構(gou)依據(ju)實(shi)際產品的(de)外形尺寸(cun)結構(gou)而(er)定;
2、材料使用45#,淬(cui)火處(chu)理。
儀表外束夾頭
設計要點:
1、上(shang)圖(tu)為參考圖(tu)示,實(shi)際尺(chi)寸依據產品的(de)內孔尺(chi)寸結構而(er)定;
2、與產品內孔定位接(jie)觸的(de)(de)外(wai)圓在(zai)制作時需留單邊(bian)0.5mm的(de)(de)余量,比較后裝到(dao)儀(yi)表車床上在(zai)精車到(dao)尺寸,防止(zhi)淬火過程導致的(de)(de)變形(xing)和偏心;
3、材料使用45#,淬火處理(li)。
04試氣工裝
設計要點:
1、上圖(tu)是(shi)試(shi)氣工(gong)裝的參考(kao)圖(tu),具體(ti)結(jie)構(gou)需依據產(chan)品的實際結(jie)構(gou)來(lai)(lai)設計(ji),思路就是(shi)用(yong)盡可能簡單的方式密封產(chan)品,讓需檢(jian)測密封的部分充滿氣體(ti)來(lai)(lai)確(que)認其密封性;
2、汽(qi)(qi)缸(gang)的(de)大小(xiao)可根據產(chan)品(pin)的(de)實際大小(xiao)來調(diao)整,同時也(ye)需考慮汽(qi)(qi)缸(gang)的(de)行程是否能滿足取放(fang)產(chan)品(pin)的(de)便捷;
3、與(yu)產品接觸的(de)密封(feng)面(mian)一(yi)般采用優力膠,NBR膠圈(quan)之類具(ju)有良好壓縮(suo)量的(de)材(cai)料,同(tong)時(shi)注意如有與(yu)產品外觀(guan)面(mian)接觸的(de)定位(wei)塊(kuai)盡(jin)量使用白(bai)膠類的(de)塑料塊(kuai)并且在使用過(guo)程(cheng)中蓋上(shang)棉布(bu)防止碰(peng)傷(shang)產品外觀(guan);
4、設(she)計時需考(kao)慮(lv)產(chan)(chan)品的定位方向(xiang),防止內漏的氣體憋在產(chan)(chan)品型腔(qiang)內部(bu)而誤檢的情況出現。
05沖孔工裝(zhuang)
設(she)計要點:上圖為(wei)沖孔工裝的(de)(de)(de)常用(yong)(yong)結構。底板作(zuo)用(yong)(yong)為(wei)方便固(gu)(gu)定在(zai)沖床的(de)(de)(de)工作(zuo)臺(tai);定位塊作(zuo)用(yong)(yong)為(wei)固(gu)(gu)定產品,具體結構按產品的(de)(de)(de)實際(ji)情況而設(she)計,中心點圍繞(rao)能(neng)方便安全的(de)(de)(de)取放產品;擋板作(zuo)用(yong)(yong)在(zai)方便產品從沖刀上脫(tuo)離;支柱(zhu)起固(gu)(gu)定擋板的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。上述幾個部位的(de)(de)(de)裝配位置和尺寸(cun)可(ke)按產品的(de)(de)(de)實際(ji)情況設(she)計。
06焊接(jie)工裝
焊(han)接(jie)(jie)工裝主要起固定(ding)(ding)焊(han)接(jie)(jie)組件(jian)(jian)中(zhong)(zhong)各零部(bu)件(jian)(jian)的(de)(de)位(wei)置,控制焊(han)接(jie)(jie)組件(jian)(jian)中(zhong)(zhong)各零部(bu)件(jian)(jian)的(de)(de)相對尺寸(cun),其(qi)結構(gou)主要是定(ding)(ding)位(wei)塊,需根(gen)據產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)實際結構(gou)來設計。值得注(zhu)意的(de)(de)情況在產(chan)(chan)品(pin)放置在焊(han)接(jie)(jie)工裝上不得用工裝之間產(chan)(chan)生密(mi)封空間,防止焊(han)接(jie)(jie)加熱過程中(zhong)(zhong)導致密(mi)封空間壓力過大影響零部(bu)件(jian)(jian)焊(han)接(jie)(jie)后的(de)(de)尺寸(cun)。
07拋光治具
08裝配(pei)工(gong)裝
裝配工(gong)裝主(zhu)要應用在組(zu)件(jian)的(de)裝配過程(cheng)(cheng)中(zhong)輔(fu)助定位的(de)裝置。其設計思路(lu)為根據組(zu)件(jian)裝配的(de)結(jie)構能(neng)(neng)便捷的(de)取(qu)放產品(pin),在裝配過程(cheng)(cheng)中(zhong)不能(neng)(neng)損壞產品(pin)的(de)外觀表(biao)面,在使用過程(cheng)(cheng)中(zhong)能(neng)(neng)蓋上棉布(bu)來保護產品(pin)。在材料的(de)選用上面盡量用白(bai)膠等非金屬材料。
09移(yi)印,激光刻字(zi)工(gong)裝
設(she)計要點:根據(ju)產品(pin)實際情況的(de)(de)刻(ke)字要求來設(she)計工裝的(de)(de)定(ding)位(wei)結構,需注意產品(pin)取放的(de)(de)便捷性,和產品(pin)外(wai)觀的(de)(de)保(bao)護,定(ding)位(wei)塊和與產品(pin)接觸的(de)(de)輔助定(ding)位(wei)裝置盡量采(cai)用白膠等非金屬材料(liao)。