治具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)

1、夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，昆山恩多照明有限公司：工程課程王2012年3月5日，目錄，第1章：夾具設(shè)計(jì)理念，第2章：夾具設(shè)計(jì)原則，第3章：常用夾具材料介紹，第4章：常用加工設(shè)備特點(diǎn)，第5章：夾具設(shè)計(jì)圖紙基礎(chǔ)知識(shí)，第6章：夾具管理流程，第7章(1)夾具夾具定義：一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械制造過(guò)程中任何能夠加速、方便或安全地進(jìn)行任何加工過(guò)程的輔助設(shè)備工具都可以稱為夾具。廣義上的夾具可以包括機(jī)器夾具、沖壓夾具、熱處理夾具、焊接夾具、裝配夾具等。狹義的夾鉗一般指機(jī)器夾鉗，簡(jiǎn)稱夾鉗。它主要用于機(jī)械加工，也是機(jī)器與工件和刀具之間的橋梁。目前，一般將其定義為“夾緊工件的裝置工具”即夾具。“用于夾緊工件和引導(dǎo)工具的設(shè)備工具”稱為夾

2、具或夾具。(2)夾具分為兩種類型：裝配夾具和檢測(cè)夾具。前者用于加工、焊接和裝配過(guò)程，加工方便，滿足精度要求。后者用于檢驗(yàn)，因?yàn)橛行C(jī)械尺寸不便于測(cè)量，而且由于其形狀復(fù)雜，我們必須為某一產(chǎn)品設(shè)計(jì)特殊的檢驗(yàn)塊或檢驗(yàn)工具。例如，我們有一些常規(guī)的檢查工具，如塞規(guī)和環(huán)規(guī)，但其中一些是不規(guī)則的，所以我們必須設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的檢查工具，一些加工方法，如線切割，電火花加工和數(shù)控加工中心可以用來(lái)確保檢查工具的準(zhǔn)確性。2。夾具設(shè)計(jì)原則，八項(xiàng)原則，原則1:確保質(zhì)量要求，原則2:提高作業(yè)效率，原則3:確保作業(yè)安全，原則4:加工設(shè)備的最方便選擇，原則5:最佳成本，原則6:正確使用材料，原則7:加工圖紙的正確性，原則8:夾具

3、管理的便利性，(1)一個(gè)完整的夾具設(shè)計(jì)需要通過(guò)方案和設(shè)計(jì)圖紙的采購(gòu)報(bào)價(jià)進(jìn)行審核，在夾具設(shè)計(jì)中首先要考慮質(zhì)量要求，在夾具的使用過(guò)程中不應(yīng)出現(xiàn)額外的缺陷。我公司常見(jiàn)的工藝缺陷包括掉漆、劃傷和損壞。由于我們產(chǎn)品的特殊結(jié)構(gòu)，大部分夾具可分為支撐夾具(鎖定支撐夾具、散熱器支撐夾具)、防呆夾具(反臂和食品安裝夾具)和檢查工具(散熱器孔深度檢查工具)。夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮操作安全問(wèn)題，如夾具太重，底部不穩(wěn)定會(huì)砸腳，夾具表面粗糙，重復(fù)使用容易造成身體接觸部位疼痛。(2)夾具設(shè)計(jì)需要設(shè)備操作原理的基礎(chǔ)知識(shí)(詳見(jiàn)第4章)，加工設(shè)備的正確選擇將大大減少加工時(shí)間(例如，應(yīng)使用車(chē)床鉆圓棒的中心孔，用倒角機(jī)代替倒角機(jī))。

4、由于各種設(shè)備的加工原理不同，其價(jià)格也不同(例如，銑床和車(chē)床大多用加工時(shí)間來(lái)計(jì)算價(jià)格，而線切割用切割面積或周長(zhǎng)來(lái)計(jì)算價(jià)格)。夾具的選材一般包括：鋼、鋁、膠木、PE板、亞克力板、環(huán)氧樹(shù)脂板等。材料的選擇是根據(jù)自身的特點(diǎn)結(jié)合夾具的使用要求來(lái)確定的。加工夾具時(shí)應(yīng)提供加工圖，加工圖必須標(biāo)有尺寸(定位尺寸和對(duì)準(zhǔn)尺寸)、公差、材料和加工要求。完整的圖紙是保證夾具質(zhì)量的關(guān)鍵。最后，夾具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)谋憷?、夾具是否可以共享以及是否易于管理。制造夾具常用材料介紹：1。鋼：用途廣泛，品種繁多。根據(jù)不同的截面形狀，鋼材一般分為四類：型材、板材、管材和金屬制品。鋼是一種具有鋼錠和鋼坯通過(guò)壓力加工所需的各種形狀

5、、尺寸和性能的材料。鋼材分類(1)45#鋼：45#鋼，在英國(guó)稱為45 #鋼，在JIS稱為45 #鋼，在德國(guó)稱為45 #鋼，在德國(guó)稱為45 #鋼，在德國(guó)稱為45 #鋼。它在中國(guó)常被稱為45號(hào)鋼，也被稱為“石油鋼”。化學(xué)成分：碳含量為0.420.50%，硅含量為0.170.37%，錳含量為0.500.80%，鉻含量為0.25%，鎳含量為0.30%。銅含量為0.25%。密度7.85克/立方厘米，硬度4552HRC，一般根據(jù)形狀分為板材、管材和棒材，價(jià)格為10.00元/公斤。(2) SKD11: SKD11是一種高碳高鉻合金工具鋼，熱處理后硬度高、易磨削，淬透性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性好，適用于制造高精度、長(zhǎng)壽

6、命的冷加工模具和熱固性塑料模具。SKD11的特點(diǎn)：具有良好的韌性和抗高溫疲勞性能，能承受溫度熔化，適合在高溫下長(zhǎng)期工作。它具有良好的切削性能和拋光性能。應(yīng)用簡(jiǎn)介：厚度小于6mm的薄板，高效沖裁模。沖壓模具：各種剪刀、鑲嵌刀片、木工刀片滾絲模具、耐磨滑塊冷鐓模具、熱固性樹(shù)脂成型模具、高級(jí)量具等深沖冷擠壓模具。硬度：HRC5658價(jià)格：60元/公斤，一般分為板材、棒材、板材、棒材(T型沖頭等。)，(3) D2: D2鋼，高耐磨，微變形冷加工模具鋼，空氣硬化工具鋼，含碳量高達(dá)1.5%，含鉻量高達(dá)11.5%，熱處理后硬度可達(dá)60 HRC應(yīng)用30價(jià)格為333.6080元/公斤，一般根據(jù)形狀分為板、棒、板

7、、棒。(4)我們的夾具中很少使用的其他鋼包括CR12、鎢鋼、高速鋼白鋼(不銹鋼)、彈簧鋼、SPCC鋼、SUS鋼、SK7鋼、SK5鋼等。膠木：膠木也稱為膠木板和酚醛層壓紙板。顏色：橙色、黑色、黃色和棕色。特點(diǎn)：膠木板絕緣、無(wú)靜電、耐磨、耐高溫，已成為電子產(chǎn)品的絕緣開(kāi)關(guān)和可變電阻，機(jī)械模具和生產(chǎn)線上的夾具，可用于變壓器油等產(chǎn)品。價(jià)格：15元/公斤，厚度350毫米，普通形狀：板。牌照，3。聚乙烯板：聚乙烯板；英文名稱是高密度聚乙烯，中文：聚乙烯板。聚乙烯片材是一種高結(jié)晶度的非極性熱塑性樹(shù)脂，在小截面上有一定程度的半透明性。聚乙烯板對(duì)大多數(shù)家用和工業(yè)用化學(xué)品有極好的抵抗力。該聚合物不吸濕，抗水汽性好，

8、可用于包裝。它具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能抵抗大多數(shù)酸、堿、有機(jī)溶液和熱水的侵蝕。良好的電絕緣。顏色有：白色和黑色，根據(jù)形狀可以分為條形和板狀。價(jià)格是20元/公斤，PE板，4個(gè)。亞克力板：“亞克力”是音譯，英文是亞克力。她是一種化學(xué)物質(zhì)。化學(xué)名稱“PMMA”屬于丙烯醇，俗稱“特殊處理的有機(jī)玻璃”。在應(yīng)用工業(yè)中，丙烯酸的原料通常以顆粒、板、管等形式出現(xiàn)。丙烯酸也叫特殊處理的有機(jī)玻璃，是有機(jī)玻璃的替代產(chǎn)品。顏色：透明，價(jià)格：25元/公斤，厚度：1毫米-50毫米，平均硬度：HRC89度左右。其他塑料材料有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚丙烯等。亞克力板，4。常用加工設(shè)備的特點(diǎn)，1。普通車(chē)床：普

9、通車(chē)床是一種臥式車(chē)床，可以加工各種類型的工件，如軸、盤(pán)和環(huán)。常用于加工工件的內(nèi)外回轉(zhuǎn)面、端面和各種內(nèi)外螺紋，并采用相應(yīng)的工具和附件，以及鉆孔、鉸孔、攻絲和滾花。普通車(chē)床是使用最廣泛的車(chē)床之一，約占車(chē)床總數(shù)的65%。它被稱為臥式車(chē)床，因?yàn)樗闹鬏S是水平放置的。數(shù)控車(chē)床：數(shù)控車(chē)床和車(chē)削中心，是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。該機(jī)床配有多工位刀塔或動(dòng)力刀塔，具有廣泛的加工性能，可加工直線圓柱、斜圓柱、圓弧、螺紋、溝槽、蝸桿等各種復(fù)雜工件。數(shù)控(英文名稱：數(shù)控簡(jiǎn)稱：NC)技術(shù)是指利用數(shù)字、字符和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)機(jī)械設(shè)備的動(dòng)作控制的技術(shù)。臥室車(chē)床，數(shù)控車(chē)床，3。銑床；指主要使用銑刀加工

10、工件各種表面的機(jī)床。通常，銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主要運(yùn)動(dòng)，工件(和銑刀)的運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銑床是用銑刀銑削工件的機(jī)床。銑床不僅能銑削平面、槽、輪齒、螺紋和花鍵軸，還能加工更復(fù)雜的輪廓。它比刨床效率高，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造和維修部門(mén)。加工中心：加工中心，簡(jiǎn)稱cnc，是由機(jī)械設(shè)備和數(shù)控系統(tǒng)組成的高效自動(dòng)化機(jī)床，用于加工復(fù)雜形狀的工件。加工中心也叫電腦鑼。加工中心配有刀庫(kù)，具有自動(dòng)換刀功能。它是一種一次裝夾工件后進(jìn)行多道加工的數(shù)控機(jī)床。加工中心是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品。工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)可以控制機(jī)床根據(jù)不同的工藝自動(dòng)選擇、換刀、自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)改變主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，并可以連續(xù)完成鉆孔、鏜孔、銑削、鉸孔、

11、攻絲等工藝，大大減少了工件裝夾、測(cè)量和機(jī)床調(diào)整等時(shí)間。適用于加工形狀復(fù)雜、精度高、品種更換頻繁的零件。立式銑床，加工中心(數(shù)控銑床)，5。磨床，磨床是一種用磨具磨削工件表面的機(jī)床。大多數(shù)研磨機(jī)使用高速砂輪進(jìn)行研磨，而少數(shù)研磨機(jī)使用其他研磨工具和自由磨料，如油石和砂帶，如珩磨機(jī)、超精密加工機(jī)、砂帶研磨機(jī)、研磨機(jī)和拋光機(jī)。鉆孔機(jī)：鉆孔機(jī)是指主要用鉆頭在工件上鉆孔的機(jī)床。通常，鉆頭的旋轉(zhuǎn)是主要運(yùn)動(dòng)，鉆頭的軸向運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。該鉆床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工精度相對(duì)較低，可鉆通孔、盲孔、更換專用工具、擴(kuò)口、埋頭、鉸孔或攻絲等。在加工過(guò)程中，工件不移動(dòng)，刀具移動(dòng)，刀具中心與孔中心對(duì)齊，刀具旋轉(zhuǎn)(主運(yùn)動(dòng))。鉆床的特點(diǎn)

12、是固定工件、旋轉(zhuǎn)刀具、自動(dòng)磨床和鉆床。7.放電加工機(jī)：放電加工機(jī)是利用一定介質(zhì)中兩極(工具電極和工件電極)之間脈沖火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象，使零件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量達(dá)到預(yù)定要求的加工方法。這種加工方法也稱為放電加工或電蝕加工，也稱為放電器。WEDM: WEDM主要由三部分組成：機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)和高頻電源。數(shù)控系統(tǒng)由單片機(jī)、鍵盤(pán)和變頻檢測(cè)系統(tǒng)組成，主要功能有間隙補(bǔ)償、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、斷絲自動(dòng)處理等。它可以切割材料，如高強(qiáng)度，高韌性，高硬度，高脆性，磁性材料，以及精密，小型和復(fù)雜的零件。WEDM技術(shù)和WEDM機(jī)床正被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。WEDM通常分為快線和慢線?？炀€機(jī)便宜，切割價(jià)格也實(shí)惠。但

13、精度差，切割速度不如線切割。線切割加工精度高，效率高，切割價(jià)格昂貴，機(jī)器昂貴。它們之間的本質(zhì)區(qū)別在于，用于快速紡絲的放電介質(zhì)是鉬絲，它是可回收的；切削液一般使用銅線進(jìn)行線切割；切削液通常使用水進(jìn)行一次性排放?？焖僖苿?dòng)的導(dǎo)線只能切割一次，因此精度快線切割機(jī)、慢線切割機(jī)。夾具設(shè)計(jì)圖紙的基本知識(shí)，1。尺寸標(biāo)注的常識(shí)(1)三個(gè)視圖：三個(gè)視圖是由觀察者從三個(gè)不同的位置觀察相同的空間幾何圖形而繪制的圖形。一個(gè)人的視線被定義為一條平行的投影線，然后他直接看著一個(gè)物體，他看到的物體的輪廓是通過(guò)正投影法繪制的，這種方法被稱為視圖。一個(gè)物體有六個(gè)視圖：從前到后投影的視圖可以反映前形狀，從上到下投影的視圖可以反映上

14、形狀，從左到右投影的視圖可以反映左形狀，其他三個(gè)視圖不太常見(jiàn)。三個(gè)視圖是主視圖(前視圖)、俯視圖和左視圖(側(cè)視圖)的總稱。三者之間的關(guān)系：前視圖和頂視圖應(yīng)該在長(zhǎng)度上對(duì)齊；前視圖和左視圖的高度應(yīng)該齊平；左視圖和頂視圖的寬度應(yīng)該相等。A，B，C，三個(gè)視圖，(2)第一個(gè)和第三個(gè)透視圖：第一個(gè)角度視圖：物體在觀察者和投影平面之間，所以每個(gè)視圖的配置關(guān)系是：主視圖在中間，左視圖在右邊，右視圖在左邊，頂視圖在底部，后視圖在最右邊。第三角度視圖：投影平面是在觀察者和物體之間，所以使用第一角度投影的國(guó)家有中國(guó)，德國(guó)，法國(guó)，前蘇聯(lián)，使用第三角度投影的國(guó)家有美國(guó)，英國(guó)和日本，第三角度標(biāo)志，第一角度標(biāo)志，(3):尺

15、寸類型：固定尺寸：確定基本幾何尺寸所需的尺寸。定位尺寸：確定基本幾何之間相對(duì)位置所需的尺寸。整體尺寸：整體尺寸是指組件的總長(zhǎng)度、寬度和高度。(4):通用尺寸符號(hào)：(5):通用六角凹頭螺釘規(guī)格：直徑R半徑，圓角C倒角S球徑M螺紋，通用公差符號(hào)；(6)工件定位自由度：在X、Y、Z方向的運(yùn)動(dòng)，繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)度。工件定位中的幾種情況：完全定位、不完全定位、欠定位、過(guò)定位、完全定位、其中工件的所有六個(gè)自由度都受到限制，稱為完全定位。不完全定位：不需要根據(jù)工件的加工要求限制工件的所有自由度。這種定位被稱為不完全定位。欠定位：根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全限制的定位稱為欠定位。過(guò)度定位：夾具上兩個(gè)或多個(gè)定位元件反復(fù)限制工件一個(gè)或幾個(gè)自由度的現(xiàn)象稱為過(guò)度定位。常用的定位方法：平面定位、圓柱孔定位、圓錐孔定位、圓柱定位、輪廓定位、銷釘定位等。工作臺(tái)虎鉗，自由坐標(biāo)系，(7)普通單位a. 1線=1英寸=0.01毫米=0.00001米=10微米=0.001厘米b. 1，000納米=1微米，1英寸=2.54厘米，6。工具管理流程，1。2.適用范圍：