一文讀懂：夾具形式選擇、設(shè)計、加工

選擇夾具的形式為了選擇適合的夾具，首先需對已知形式的夾具的優(yōu)缺點進行對比分析。如下表所示各種夾具形式的優(yōu)缺點，根據(jù)周期等條件，最終選擇液壓自動夾緊外接油路形式的夾具。設(shè)計夾具的細節(jié)設(shè)計的總體思路為便于裝夾、降低操作難度，裝夾后位置可以滿足產(chǎn)品所要加工內(nèi)容，最大程度減少夾緊變形，便于油路排布等。第一套夾具（銑頂面）零件安裝姿態(tài)如圖1所示。由于零件裝夾時需整體抬起安裝于夾具上，為降低勞動強度，選擇橫向裝夾。圖1加工頂面時零件安裝狀態(tài)將產(chǎn)品安裝后的最邊緣貼近于工作臺最邊緣，使產(chǎn)品選用固定尺寸銑刀后能得到有效加工的前提下，離操作者裝夾位置最近。第二套夾具（加工底面的槽及孔）零件安裝姿態(tài)如圖2所示。零件定位點為側(cè)面直角方向的三處毛坯基準(zhǔn)，以及底面三處毛坯高度基準(zhǔn)。圖2加工底面的零件安裝姿態(tài)為便于裝夾，使產(chǎn)品可以平移進夾具，以減少操作者拿取產(chǎn)品的勞動強度，選擇頂面為定位面，縱向裝夾（如果橫向裝夾，操作者需將產(chǎn)品抬高過于油缸再落入夾具支撐上，增加難度）。夾具體的設(shè)計在設(shè)計夾具體之前，要先考慮好零件加工使用的機床，以便根據(jù)機床的工作臺間距設(shè)計夾具體上螺釘孔安裝位置。夾具體的大小須滿足工件裝夾需求，但不可過大，防止在工作臺未移動到極限位置，工件加工部位沒有移動到位時，就因為夾具體與機床輪廓接觸而發(fā)生干涉現(xiàn)象，進而導(dǎo)致零件無法有效安裝加工。同時夾具體的外側(cè)邊緣距離機床門距離應(yīng)盡可能近，使操作者拿取工件時距離最近，用力最小。油缸的選用及設(shè)計按照簡單可靠的思路，油缸選擇壓緊式單動油缸。壓緊形式為上下壓緊（由于零件整個加工過程中沒有定位銷進行限位，所以防止零件壓緊過程中發(fā)生移動，不能選擇旋轉(zhuǎn)式壓緊結(jié)構(gòu)）。油缸型號根據(jù)油缸的夾緊力及外形尺寸選擇。圖3油缸座設(shè)計油缸座設(shè)計外接油路需設(shè)計油缸座，以模擬油路在夾具子板中的走向，實現(xiàn)油壓夾緊。為便于夾具外接油路走向規(guī)整合理，油缸座上進出油口同側(cè)油缸設(shè)計方向選擇盡量一致，并考慮油管接頭安裝拆卸方便。油缸座設(shè)計如圖3所示。另外，油缸座設(shè)計時需綜合考慮安裝油缸后的安裝高度?；驹瓌t是其高度要適用于所加工零件的安裝高度和加工行程，并考慮防止由于過高而造成的裝夾困難，還有油缸組件過高時定位支撐裝置高度的相對增大。定位方案及裝置設(shè)計定位精度對尺寸精度非常重要，而且定位好壞還關(guān)系勞動強度和裝夾效率。第一套夾具（加工頂面）由于本套夾具只加工頂面，因此只需保證高度方向的定位精度即可。如圖4所示，定位時采用頂面三處毛坯基準(zhǔn)為高度基準(zhǔn)，同時設(shè)計三處輔助限位裝置（圖4中方形框），便于零件裝夾及零件限位，防止零件裝偏。圖4加工頂面夾具三處輔助限位裝置高于零件外輪廓，與零件邊緣約2mm位置，起到限位作用。高度基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖5所示，三處高度基準(zhǔn)的平面度保證在0.02mm以內(nèi)。圖5夾具高度基準(zhǔn)設(shè)計第二套夾具（加工底面的槽及孔）第二套夾具，按“六點定位原理”設(shè)計，底面為高度基準(zhǔn)，兩側(cè)面的三處毛坯基準(zhǔn)如圖6所示。另外，為便于裝夾，設(shè)計了一處限位裝置（圖6長方形框所示），為保證側(cè)向定位精度，設(shè)計了一個輔助夾緊裝置用于側(cè)向夾緊（圖6帶凸起的長方形框所示）。圖6加工底面夾具定位裝置（支撐）設(shè)計方案定位裝置（支撐）結(jié)構(gòu)與第一套夾具的高度基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相同，第一套夾具（加工頂面），無特殊要求，支撐結(jié)構(gòu)共三處，高度差0.02?mm；第二套夾具（加工底面的槽及孔），為便于裝夾，支撐結(jié)構(gòu)共9處，其中6處支撐高度一致，用于定位，另外3處略低，用于保證裝夾便利性（第二套夾具采用工件平移上料方案，如果只有3個支撐，由于缸蓋上孔較多，平移時容易被卡?。?。壓板設(shè)計按照成本最小化、結(jié)構(gòu)簡單化和通用性最大化的原則，壓板設(shè)計如圖7所示。圖7壓板設(shè)計左側(cè)壓板設(shè)計了壓頭安裝裝置，便于更換調(diào)整；右側(cè)壓板根據(jù)零件結(jié)構(gòu)限制設(shè)計成圓弧頭部，減少干涉。根據(jù)夾具方案，加工時直接使用加工缸蓋的機床加工夾具，加工后直接進行安裝調(diào)試；夾具加工時定位銷孔一次