電子公司-《CNC夾具設計、制作和應用簡要手冊》

...wd......wd......wd...東莞愛美達電子Aavidthermalloysystem(DongGuan)LTD?CNC夾具設計、制作和應用簡要手冊?目錄CNC夾具使用范圍與設計目的夾具常用設計構造與夾緊方式生產(chǎn)時夾具與產(chǎn)品的應有狀況保證夾具與產(chǎn)品具備應有狀況夾具的制作本卷須知夾具的應用本卷須知內容第一章．CNC夾具使用范圍與設計目的1.CNC夾具使用范圍〔1〕CNC加工中心以其加工高效率、高精度和對工件的高適應性目前在制造業(yè)得到廣泛的應用，我們公司所有需加工的產(chǎn)品都是通過CNC來加工，因此加工夾具對產(chǎn)品加工的效率和精度非常重要?！?〕我們公司的CNC加工中心適用于所有長度小于1m的產(chǎn)品。2.CNC夾具設計的目的〔1〕設計夾具時一定要考慮到使用夾具的安全性；〔2〕設計夾具可以提高產(chǎn)品的加工精度和品質；〔3〕設計夾具可采用多件、多位、機動夾緊裝置，縮短輔助時間，從而大大提高勞動生產(chǎn)率；〔4〕設計的夾具必須裝夾產(chǎn)品方便、省力；第二章．夾具常用設計構造與夾緊方式1.機床夾具的定義與組成〔1〕機床夾具的定義：①.在機床上加工產(chǎn)品時，為了在工件的某一局部加工出符合工藝規(guī)程要求的外表，加工前需要使產(chǎn)品在機床上占有正確的位置，即定位。②.使產(chǎn)品在加工過程中始終保持在原先確定的位置上，即加緊。③.在機床上使產(chǎn)品占有正確的加工位置并使其在加工過程中始終保持不變的工藝裝備稱為機床夾具?！?〕機床夾具的組成：由定位元件、夾緊裝置、安裝連接元件、導向元件、對刀元件和夾具體等幾局部組成：①.定位元件：用于確定產(chǎn)品在夾具中的位置，使產(chǎn)品在加工時相對刀具及運動軌跡有一個正確的位置。常用的定位元件有V形塊、定位銷、定位塊等。②.夾緊裝置：用于保持產(chǎn)品在夾具中的既定位置。它通常包括夾緊元件〔如壓板、壓塊〕、增力裝置〔如杠桿、螺旋、偏心輪〕和動力源〔如氣缸、液壓缸〕等組成局部。③.安裝連接元件：用于確定夾具在機床上的位置，從而保證產(chǎn)品與機床之間的正確加工位置。④導向元件和對刀元件：a.用于確定刀具位置并引導刀具進展加工的元件，稱為導向元件。b.用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。⑤夾具體：是夾具的根基件，用來連接夾具上各個元件或裝置，使之成為一個整體。2．夾具的分類〔1〕通用夾具：是指已經(jīng)標準化的，在一定范圍內可用于加工不同產(chǎn)品的夾具，例如平口鉗、分度頭和回轉工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶，其特點是適應性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中?！?〕專業(yè)夾具：專用夾具是指專為某一產(chǎn)品的某道工序而專門設計的夾具。其特點是構造緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設計制造周期較長、制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中?！?〕通用可調夾具和成組夾具其特點是夾具的局部元件可以更換，局部裝置可以調整，以適應不同產(chǎn)品的加工。用于相似產(chǎn)品的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些?！?〕組合夾具組合夾具是指按產(chǎn)品的加工要求，由一套事先制造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。〔5〕隨行夾具隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與產(chǎn)品成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進展不同工序的加工。3．夾具的夾緊方式〔1〕斜楔夾緊機構斜楔夾緊機構是利用斜楔的軸向移動直接對產(chǎn)品進展夾緊或推動中間元件將力傳遞給夾緊元件再對產(chǎn)品進展夾緊。楔塊夾緊裝置特點：①.自鎖性；②.斜楔能改變夾緊作用力方向；③.斜楔具有擴力作用；④.夾緊行程??；⑤.效率低(因為斜楔與夾具體及工件間是滑動摩擦,所以夾緊效率低)〔2〕螺旋夾緊機構螺旋夾緊裝置是從楔塊夾緊裝置轉化而來的，相當于把楔塊繞在圓柱體上，轉動螺旋時即可夾緊產(chǎn)品?！?〕偏心夾緊機構偏心夾緊機構也是從楔塊夾緊裝置轉化而來的，它是將楔塊包在圓盤上，旋轉圓盤使產(chǎn)品得以夾緊。〔4〕端面凸輪夾緊機構端面凸輪夾緊原理是利用端面凸輪與斜面的楔緊作用，直接或間接夾緊產(chǎn)品，并且有自鎖功能。〔5〕鉸鏈夾緊機構鉸鏈夾緊機構是一種增力機構，增力倍數(shù)較大，廣泛應用于氣壓夾具中。〔6〕聯(lián)動夾緊機構在夾緊機構設計中，有時需要對一個產(chǎn)品的幾個點或多個產(chǎn)品同時進展夾緊，為減少產(chǎn)品裝夾時間，簡化構造，常采用各種聯(lián)動夾緊機構，這種機構可以從一處施加作用力，同時在幾處或幾個方向上對一個或幾個產(chǎn)品同時進展夾緊。聯(lián)動夾緊機構又分為：雙向聯(lián)動夾緊機構、平行聯(lián)動夾緊機構和多件聯(lián)動夾緊機構。第三章．生產(chǎn)時夾具與產(chǎn)品的應有狀況1．夾具的應有狀況〔1〕夾具應結實的固定在CNC機臺上；〔2〕夾具要有良好的構造工藝性，夾緊裝置的構造盡量簡單、緊湊，以便于夾具的制造、使用和維修；〔3〕夾具應滿足零件加工工序的精度要求，特別對于精加工工序，應適當提高夾具的精度，以保證產(chǎn)品的尺寸公差和形狀位置公差等；〔4〕夾具應到達加工生產(chǎn)率的要求，特別對于大批量生產(chǎn)中使用的夾具，應設法縮短加工的基本時間和輔助時間；〔5〕夾具要有良好的使用壽命，夾具元件的材料選擇將直接影響夾具的使用壽命，因此，定位元件以及主要元件宜采用力學性能較好的材料；〔6〕夾緊時不能破壞產(chǎn)品在夾具中占有的正確位置；〔7〕夾具既要保證產(chǎn)品在加工過程中不移動、不轉動、不振動，又不因夾緊力過大而使產(chǎn)品外表損傷、變形；〔8〕夾緊機構的操作應安全、方便、迅速、省力；〔9〕要適當提高夾具元件的通用化和標準化程度。選用標準化元件，特別應選用商品化的標準元件，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本。2．產(chǎn)品的應有狀況〔1〕產(chǎn)品裝入夾具后應該保證產(chǎn)品的加工方向正確，保證產(chǎn)品的高度準確，保證產(chǎn)品的位置準確；〔2〕產(chǎn)品夾緊于夾具上后不能變形，不能移動或轉動；第四章．保證夾具與產(chǎn)品具備應有狀況1．保證夾具具備應有狀況〔1〕力求設計基準、工藝基準與編程原點統(tǒng)一，以減少基準不重合誤差和數(shù)控編程中的計算工作量；〔2〕設法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到一次定位裝夾后能加工出產(chǎn)品上全部或大局部待加工外表，以減少裝夾誤差，提高加工外表之間的相互位置精度，充分發(fā)揮CNC的效率；〔3〕夾具要設計合理的定位方法與定位裝置；①.六點定位原理：是指用六個支撐點來分別限制產(chǎn)品的六個自由度，從而使產(chǎn)品在空間得到確定定位的方法。〔4〕夾具上的定位、夾緊機構元件不能影響加工中的走刀，即夾具的設計要敞開；〔5〕夾具的構造應盡量簡單，夾具要根據(jù)產(chǎn)品設計防錯裝置，夾具的夾緊力要求較大，夾具要有足夠的強度和剛度；〔6〕產(chǎn)量較大的產(chǎn)品可以采用多工位、氣動或液壓夾具，提高CNC加工的效率；2．保證產(chǎn)品具有應有狀況〔1〕待加工產(chǎn)品的尺寸要符合圖紙要求；〔2〕要選擇適宜的夾緊力作用點；①.夾緊力的作用點應正對支承元件或位于支承元件所形成的支承平面內；②.夾緊力的作用點應位于產(chǎn)品剛性較好的部位；③.夾緊力的作用點應盡量靠近加工面，以減小切削力對夾緊點的力矩，防止或減小產(chǎn)品的加工振動或彎曲變形?！?〕要選擇正確的夾緊力作用方向；①.夾緊力的方向應使定位基面與定位元件接觸良好，以保證產(chǎn)品定位準確可靠；②.夾緊力的方向應與產(chǎn)品剛度最大的方向一致，以減小產(chǎn)品變形；③.夾緊力的方向應盡量與產(chǎn)品受到的切削力、重力等的方向一致，以減小夾緊力。第五章．夾具的制作本卷須知CNC加工夾具制作安裝本卷須知工程要求事項不良后果改善方案夾具制作有效防呆裝反料，裝不到位取產(chǎn)品不對稱的局部在夾具上對應局部加裝一部件，使裝反后將產(chǎn)生明顯干預而及時糾正，還得考慮夾具與產(chǎn)品接觸面間隙是否方便塞尺校驗定位基準合理錯位，超差取圖紙尺寸標注基準部位作為夾具定位基準，另外還得同其它工序加工的基準保持一致，防止使用可動的定位夾持部位合理夾不緊或變形選取產(chǎn)品的縱橫實體部位作為著力位，夾具封閉產(chǎn)品外形裝夾方便裝夾低效率采用氣動、快速夾、虎鉗等夾持工具，可一出多，或線外裝卸防止加工干預碰斷刀具，損傷產(chǎn)品或設備在夾具上干預部位相應加工出避位，或分開加工，加工前要試演確認有無干預現(xiàn)象結實穩(wěn)定產(chǎn)品抖動使加工尺寸不穩(wěn)定，加工面質量差高立位側面加加強肋或其它頂襯，騰空局部加頂托，加大夾持力度，改柔性夾具為剛性夾具便于重復使用安裝一次性夾具或重復安裝調試困難在夾具上增加橫縱豎三向基準部位供校核用，增加安裝孔或槽、定位銷等夾具安裝結實穩(wěn)定夾具松動，損傷產(chǎn)品、刀具和人鎖緊頂托要夠力，不得在加工中形成軸心旋轉隱患無變形加工不穩(wěn)定水平承托，平行對稱鎖緊，壓、托位對點，校正合格無干預阻礙裝夾、加工側向多點壓鎖，壓低階位，盡量防止壓塊凸出產(chǎn)品加工部位，盡量橫向靠外，縱向居中無沖擊損傷產(chǎn)品，夾具移動鎖合速度力度適宜，遇粘刀、撞刀/機時要重校夾具第六章．夾具的應用本卷須知

〔1〕使用者要能理解夾具的構