夾具設(shè)計(jì)的要求方法和步驟

一、夾具設(shè)計(jì)的要求夾具設(shè)計(jì)時，應(yīng)滿足以下主要要求：夾具應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求。特別對于精加玉工序，應(yīng)適當(dāng)提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和形狀位置公差等。夾具應(yīng)達(dá)到加工生產(chǎn)率的要求。特別對于大批量生產(chǎn)中使用的夾具應(yīng)設(shè)法縮短加工的基本時間和輔助時間。夾具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可設(shè)置必要的防護(hù)裝置、擋屑板以及各種安全器具。能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。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(xué)性能較好的材料。夾具的低成本設(shè)計(jì)，目前在世界各國都已相當(dāng)重視為此，夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)中，宜采用如氣壓、液壓等高效夾緊裝置；而小批量生產(chǎn)中，則宜采用較簡單的夾具結(jié)構(gòu)。要適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度。選用標(biāo)準(zhǔn)化元件，特別應(yīng)選用商品化的標(biāo)準(zhǔn)元件，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本。具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于夾具的制造、使用和維修。以上要求有時是相互矛盾的，故應(yīng)在全面考慮的基礎(chǔ)上，處理好主要矛盾，使之達(dá)到較好的效果。例如鉆模設(shè)計(jì)中，通常側(cè)重于生產(chǎn)率的要求；鏜模等精加工用的夾具則側(cè)重于加工精度的要求等。二、夾具設(shè)計(jì)的方法夾具設(shè)計(jì)主要是繪制所需的圖樣，同時制訂有關(guān)的技術(shù)要求。夾具設(shè)計(jì)是一種相互關(guān)聯(lián)的、工作，它涉及到很廣的知識面。通常，設(shè)計(jì)者在參閱有關(guān)典型夾具圖樣的基礎(chǔ)上，按加工要求構(gòu)思出設(shè)計(jì)方案，再經(jīng)修改，最后確定夾具的結(jié)構(gòu)。其設(shè)計(jì)方法可用圖5-1表示。顯然，夾具設(shè)計(jì)的過程中存在著許多重復(fù)的勞動。近年來，迅速發(fā)展的機(jī)床夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),為克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的缺點(diǎn)提供了新的途徑。三、夾具設(shè)計(jì)的步驟夾具的設(shè)計(jì)步驟可以劃分為六個階段：1．設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備分析產(chǎn)品零件圖及裝配圖,分析零件的作用、形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和技術(shù)要求。分析零件的加工工藝規(guī)程,特別是本工序半成品的形狀、尺寸、加工余量、切削用量和所使用的工藝基準(zhǔn)。分析工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書,對任務(wù)書所提出的要求進(jìn)行可行性研究,以便發(fā)現(xiàn)問題,及時與工藝人員進(jìn)行磋商。圖5-2所示為一種工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書,其中規(guī)定了加工工序、使用機(jī)床、裝夾件數(shù)、定位基準(zhǔn)、工藝公差和加工部位等。任務(wù)書對工藝要求也作了具體說明,并用簡圖表示工件的裝夾部位和形式。了解所使用刀具、量具的規(guī)格。了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)以及生產(chǎn)組織等有關(guān)問題。夾具設(shè)計(jì)(8)熟悉本廠工具車間的制造工藝。2．方案設(shè)計(jì)確定夾具的類型。定位設(shè)計(jì)。根據(jù)六點(diǎn)定位規(guī)則確定工件的定位方式，選擇合適的定位元件。確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊裝置。使夾緊力與切削力靜力平衡，并注意縮短輔助時間。確定刀具的對刀導(dǎo)向方案，選擇合適的對刀元件或?qū)蛟４_定夾具與機(jī)床的連接方式。確定其它元件和裝置的結(jié)構(gòu)形式，如分度裝置、靠模裝置等。確定夾具總體布局和夾具體的結(jié)構(gòu)形式。并處理好定位元件在夾具體上的位置。繪制夾具方案設(shè)計(jì)圖。進(jìn)行工序精度分析。對動力夾緊裝置進(jìn)行夾緊力驗(yàn)算。3．審核方案設(shè)計(jì)審核包括下列13項(xiàng)內(nèi)容：夾具的標(biāo)志是否完整。夾具的搬運(yùn)是否方便。

夾具與機(jī)床的連接是否牢固和正確。定位元件是否可靠和精確。夾緊裝置是否安全和可靠。工件的裝卸是否方便。夾具與有關(guān)刀具、輔具、量具之間的協(xié)調(diào)關(guān)系是否良好。加工過程中切屑的排除是否良好。操作的安全性是否可靠。加工精度能否符合工件圖樣所規(guī)定的要求。生產(chǎn)率能否達(dá)到工藝要求。夾具是否具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性。刀具的標(biāo)準(zhǔn)化審核。4．夾具總裝配圖設(shè)計(jì)夾具總裝配圖應(yīng)按同家標(biāo)準(zhǔn)繪制，繪制時還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：盡量選用l:l的比例，以使所繪制的夾具具有良好的直觀性楚。總圖應(yīng)把夾具的工作原理、結(jié)構(gòu)和各種元件間的裝配關(guān)系表達(dá)清楚。用雙點(diǎn)劃線繪制工件外形輪廓、定位基準(zhǔn)面、夾緊表面和加工表面。面。合理標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。合理選擇材料。繪圖的步驟如下：(1)用雙點(diǎn)劃線繪出工件輪廓線。并布置圖面。夾具設(shè)計(jì)繪制定位元件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。繪制對刀導(dǎo)向元件。繪制夾緊裝置。繪制其它元件或裝置。繪制夾具體。標(biāo)注視圖符號、尺寸、技術(shù)要求。編制明細(xì)表。四、設(shè)計(jì)示例如圖5-3所示零件，本工序是在立式鉆床上鉆削零件的014mm孔。生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，設(shè)計(jì)固定式鉆模。1．確定定位方案工件的加工孔距尺寸為16土0.10mm、20.25mm，加工孔與0120H7孔需保持位置關(guān)系。從基準(zhǔn)重合原則和定位的穩(wěn)定性出發(fā)，選擇端平面A為主要定位基準(zhǔn)，并選擇031H7孔、O20H7孔為另兩個定位基準(zhǔn)。定位元件為定位銷、菱形銷。采用完全定位，定位點(diǎn)分布如圖5-3所示。2．確定導(dǎo)向方案鉆削014mm孔采用固定式鉆套。鉆模板為固定式結(jié)構(gòu)。刀具選用?14mm麻花鉆。3．確定夾緊方案鉆削時各支承面上受力良好。采用端面斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力方向指向主要定位基準(zhǔn)面A。該夾緊機(jī)構(gòu)操作方便，在工件的夾緊端采用