工裝夾具設(shè)計(jì)原理課件

工裝夾具設(shè)計(jì)原理一:什么是工裝夾具工裝一即工藝裝備:指制造過(guò)程中所用的各種工具的總稱包括刀具/夾具/模具/檢具/工位器具等工裝為其通用簡(jiǎn)稱工裝分為專用工裝/通用工裝工裝般來(lái)說(shuō),工裝都是某種產(chǎn)品專屬的東西。比如說(shuō)沖壓車間內(nèi)部,模具屬于工裝(模具只能生產(chǎn)對(duì)應(yīng)的沖壓件),液壓機(jī)、沖床屬于設(shè)備(液壓機(jī)、沖床可以填裝不同模具生產(chǎn)〕;焊裝的焊接夾具屬于工裝(焊接夾具只能特定使用于某種焊接總成)焊鉗、焊機(jī)屬于設(shè)備(焊鉗、焊機(jī)只要適合,就都能用得上)注意不要把“工裝”和“設(shè)備”混淆了!夾具:顧名思義,用以裝夾工件(或引導(dǎo)刀具)的裝置。屬于工裝的一種,不僅僅是焊用,在機(jī)加工方面也有用,許多時(shí)候,需要裝配幾個(gè)部件并保證其定位準(zhǔn)確的時(shí)候就需要模具:用以限定生產(chǎn)對(duì)象的形狀和尺寸的裝置刀具:機(jī)械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料,所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具。工位器具:用以在工作地或倉(cāng)庫(kù)中存放產(chǎn)品或工具的各種裝置檢具:生產(chǎn)中檢驗(yàn)所用的器具工裝夾具:簡(jiǎn)單的說(shuō),就是用于工件裝夾的工具。用于在機(jī)械加工中對(duì)工件進(jìn)行夾持或定位,以達(dá)到一定工藝要求的特制的裝備或工具設(shè)計(jì)工裝夾具要緊扣產(chǎn)品,因?yàn)楣ぱb夾具是專門為某些產(chǎn)品特定的,要保證生產(chǎn)時(shí)無(wú)時(shí)無(wú)干涉現(xiàn)象、定位準(zhǔn)確、操作工操作便捷等工裝夾具在機(jī)械加工中的作用1.保證工件的加工精度,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量a比劃線找正所達(dá)到的加工精度穩(wěn)定、可靠、廢品√;(不受劃線質(zhì)量限制)b.有利裝配,工效,使用性能,壽命2.提高生產(chǎn)率,降低成本a增大切削用量b壓縮輔助時(shí)間。(省去劃線,找正,試切等工作了)氣、液裝置,大為突出?？焖?聯(lián)動(dòng)改善工人勞動(dòng)條件方便b省力c.安全4.擴(kuò)大設(shè)備工藝范圍、改變機(jī)床用途可根據(jù)公司的生產(chǎn)情況,安排空置的設(shè)備加工由車床加工改為鉆床加工、工裝夾具的組成:工裝夾具種類很多,但功用是共同的。工作原理基本相同。為了保證定位夾緊,順利進(jìn)行,各類夾具中各部分元件,機(jī)構(gòu)都以擔(dān)負(fù)一定的作用。這些元件既是獨(dú)立的,也是互相聯(lián)系的定位元件作用:確定工件在工裝中位置的元件。象型塊,臺(tái)階銷,定位銷等2.夾緊裝置作用:將工件壓緊固定,克服加工中所受的外力,保證工件受外力后不位移,降低振動(dòng)。例:螺母,螺栓旋緊,液壓夾緊。注:若在起定位作用的同時(shí),又能起工件夾緊的作用的機(jī)構(gòu)稱為定心夾緊機(jī)構(gòu)3.確定夾具對(duì)設(shè)備相互位置的元件作用:與設(shè)備安裝面(工作面,主軸錐孔)連接。例:定向鍵4.確定夾具,刀具間位置的元件:a.導(dǎo)向元件:確定刀具位置引導(dǎo)刀具加工,鉆套等對(duì)刀元件:確定刀具在加工前的正確位置,對(duì)刀塊5.其它裝置或元件a分度裝置:為使工作在一次安裝中多次轉(zhuǎn)位而加工不同位置上的表面而設(shè)b頂出器:為便于卸下工件而設(shè)置的頂出器6.夾具體:使夾具成為一整體,上面安裝定位裝置,夾緊機(jī)構(gòu)及其它元件注:夾具基本組成部分:定位裝置,夾緊機(jī)構(gòu),夾具體等四:工裝夾具設(shè)計(jì)的基本要求1:工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度工裝夾具的零部件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,特別是對(duì)于加工精度要求較高,力較大時(shí)更應(yīng)注意。若強(qiáng)度和剛度不夠,工裝夾具在使用中會(huì)產(chǎn)生較大的變形或損壞,從而影響產(chǎn)品的加工精度2:夾緊的可靠性產(chǎn)品夾緊必須可靠穩(wěn)定,但夾緊力不可過(guò)大。以免產(chǎn)品或工裝產(chǎn)生過(guò)大變形。為防止變形,可采用多點(diǎn)夾緊或?qū)捵A緊,以降低單位面積的夾緊力,或在產(chǎn)品剛性薄弱的部位,增加適當(dāng)?shù)妮o助到承。在選擇夾緊方式時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)夾緊力應(yīng)通過(guò)或靠近主要支承點(diǎn),或支承點(diǎn)所組成的平面內(nèi)(2)夾緊力應(yīng)靠近受力部位,并在產(chǎn)品剛性較好的部位(3)夾緊力應(yīng)垂直主要定位基準(zhǔn),以免因夾緊而損壞產(chǎn)品原有的定位狀3:定位精度產(chǎn)品在工裝中的定位精度,主要與定位基準(zhǔn)是否與(產(chǎn)品)工序基準(zhǔn)重合;定位基準(zhǔn)的形式與精度;定位元件的形式與精度;定位元件的布置;定位元件的與定位基準(zhǔn)的配合狀況等有關(guān)。這些因素所造成的誤差,可通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算求得。在采取提高定位精度的措施時(shí),要注意到工裝制造上的可能性,在總的定位精度滿足加工條件下,不要過(guò)高的提高產(chǎn)品在工裝中定位精度個(gè)自由的物體,它對(duì)于三個(gè)互相的座標(biāo)面來(lái)說(shuō),有六種活動(dòng)的可能性。三種移動(dòng),三種轉(zhuǎn)動(dòng)(我們規(guī)定正,反方向的移動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)只各算處活動(dòng))。如果說(shuō)自由物體在空間有任意不同的位置,那就是這六種活動(dòng)綜合結(jié)果。習(xí)慣上把這種活動(dòng)的可能性稱為自由度。要使物體在某方向有確定的位置,就須限制某個(gè)方向的自由度。當(dāng)物體的六個(gè)自由度均被限制,那么物體在空間的位置也就完全確定了在工裝夾具中,工件定位基面與定位元件接觸,就能限制自由度。兩者脫離,就表示定位元件(支承點(diǎn))失去了限制工件自由度的作用,即也失去定位作用(1).完全定位六個(gè)支承點(diǎn)限制了工件的全部自由度稱完全定位。適用:當(dāng)工件在X,Y,Z三個(gè)坐標(biāo)方向都有尺寸,或位置要求時(shí)(2).不完全定位,欠定位。A:不完全定位:在加工中有些零件,根據(jù)加工要求,并不是要限全部自由度例:軸上銑一個(gè)單鍵槽Y可不限制。這種在滿足加工要求的前提下,釆用少于六點(diǎn)的定位,稱不完全定位也是允許的,但必須限制的自由度一定要限制,一個(gè)也不能少。B:欠定位:工件實(shí)際定位所限制的自由度數(shù)目,少于按其加工要求所必須限制的自由度數(shù)目。注:欠定位的結(jié)果,將導(dǎo)致產(chǎn)生應(yīng)予限制的自由度,而未予限制的不合理現(xiàn)象,所以是無(wú)法保證工序所規(guī)定的加工要求,欠定位是不允許存在的,在定位方案確定時(shí)要避免這種原則性的錯(cuò)誤。例軸上銑雙鍵,要求對(duì)稱,若不用防轉(zhuǎn)銷,就無(wú)法保證(3).過(guò)定位工裝中,當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上定位元件限制同一自由度時(shí),將產(chǎn)生過(guò)度定位,當(dāng)定位基準(zhǔn)制造誤差較大,產(chǎn)品誤差較大時(shí),過(guò)定位產(chǎn)生的不良后果A:工件定位發(fā)生干涉,不穩(wěn)定;降低加工精度B:工件夾緊后,工件或定位元件產(chǎn)生變形。C:嚴(yán)重時(shí)無(wú)法安裝工件。當(dāng)工裝中出現(xiàn)過(guò)度定位時(shí),可通過(guò)撤消多余定位元件或做成浮動(dòng)定位來(lái)解決。(4).定位誤差為了保證加工精度的要求,我們加工時(shí)應(yīng)滿足如下關(guān)系式定除定位誤差以外,其他因素所引起的誤差總和E定一定位誤差的總和;T-工件被加工尺寸的公差定位誤差--是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差,即工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。定位誤差的組成及產(chǎn)生原因有以下兩個(gè)方面A:定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差,稱基準(zhǔn)不重合誤差即工序相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大變動(dòng)量以E不表示。B:定位基準(zhǔn)面和定位元件木身的制造誤差所引起的定位誤差,稱基準(zhǔn)位置誤差,即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量,以E基表示。故有:E定=E不+E基結(jié)構(gòu)的合理性工裝夾具結(jié)構(gòu)既要可靠,以要適應(yīng)生產(chǎn)工藝,這樣才能符合簡(jiǎn)單好用、安全的原則。大批生產(chǎn)與試制所用的工裝,在結(jié)構(gòu)上有所區(qū)別在大批生產(chǎn)中,既要解決產(chǎn)品的加工質(zhì)量問(wèn)題,又要解決產(chǎn)品的產(chǎn)量問(wèn)題。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用高效、省力的結(jié)構(gòu),(如氣動(dòng)、液壓電動(dòng)等)來(lái)實(shí)現(xiàn)壓緊動(dòng)作,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,使加工時(shí)間與輔助時(shí)間重合,提高生產(chǎn)效率在試制產(chǎn)品時(shí),主要是為了保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量,不考慮生產(chǎn)效率所以力求簡(jiǎn)單、實(shí)用,以滿足生產(chǎn)工藝要求為主良好的工藝性(1)對(duì)工裝夾具良好工藝性的基本要求A:整體夾具結(jié)構(gòu)的組成,應(yīng)盡量采用各種標(biāo)準(zhǔn)件和通用件,制造專用件的比例應(yīng)盡量少,減少制造勞動(dòng)量和降低費(fèi)用。B:各種專用零件和部件結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)容易制造和測(cè)量,裝配和調(diào)試方便。C:便于夾具的維護(hù)和修理(2)合理選擇工裝基準(zhǔn)工裝基準(zhǔn)應(yīng)該是夾具上一個(gè)獨(dú)立的基準(zhǔn)表面或線,其它元件的位置只對(duì)此表面或線進(jìn)行調(diào)整和修配。工裝基準(zhǔn)一經(jīng)加工完畢,其位置和尺寸就不應(yīng)再