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第五節(jié)柔性?shī)A具
柔性?shī)A具(flexiblefixture):是指用同一夾具系統(tǒng)能裝夾在形狀或尺寸上有所變化的多種工件。
柔性?shī)A具的發(fā)展:p66表2-16柔性焊裝夾具:就是能適應(yīng)不同產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同型號(hào)規(guī)格的一類(lèi)焊裝夾具。當(dāng)前研究和應(yīng)用的柔性焊裝夾具一般屬于傳統(tǒng)夾具的創(chuàng)新,主要采用組合夾具和可調(diào)整夾具。一、組合夾具組合夾具(builtupfixture):是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件或?qū)S昧悴考M裝成易于連接和拆卸的夾具。它是在夾具完全模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上,由一整套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和組件,針對(duì)不同工件對(duì)象迅速裝配成各種專(zhuān)用夾具,這些夾具元件相互配合部分的尺寸具有完全互換性。夾具使用完畢后,再拆散成元件和組件,因此是一種可重復(fù)使用的夾具系統(tǒng)。(如圖)組合夾具特點(diǎn):使用組合夾具具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,符合現(xiàn)代生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)要求,主要表現(xiàn)在以下
(1)縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期
(2)降低成本
(3)保證產(chǎn)品質(zhì)量
(4)擴(kuò)大工藝裝備的應(yīng)用和提高生產(chǎn)率
組合夾具也有缺點(diǎn),它與專(zhuān)用夾具相比,體積龐大、質(zhì)量較大。夾具各元件之間都是用鍵、銷(xiāo)、螺栓等零件連接起來(lái)的,連接環(huán)節(jié)多,手工作業(yè)量大,也不能承受錘擊等過(guò)大的沖擊載荷。
組合夾具的發(fā)展:組合夾具按元件的連接形式不同,分為兩大系統(tǒng):一為槽系,即元件之間主要靠槽來(lái)定位和緊固;二為孔系,即元件之間主要靠孔來(lái)定位和緊固。每個(gè)系統(tǒng)又分為大、中、小、微四個(gè)系列。早期為各種槽系組合夾具系統(tǒng),80年代后,孔系組合夾具超過(guò)槽系。
1.槽系組合夾具p68圖2-79
槽系組合夾具就是:指元件上制作有標(biāo)準(zhǔn)間距的相互平行及垂直的T形槽或鍵槽,通過(guò)鍵在槽中的定位,就能準(zhǔn)確決定各元件在夾具中的準(zhǔn)確位置,元件之間再通過(guò)螺栓連接和緊固。槽系組合夾具元件分為8類(lèi):即基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、輔助件和合件。(1)基礎(chǔ)件用作夾具的底板,其余各類(lèi)元件均可裝配在底板上,包括方形、長(zhǎng)方形、圓形的基礎(chǔ)板及基礎(chǔ)角鐵等。(2)支承件包括各種方形或長(zhǎng)方形的墊板、支承件、角度支承、小型角鐵等,主要用作不同高度的支承和各種定位支承需要的平面。
(3)定位件其主要功能是用作夾具元件之間的相互定位。(4)導(dǎo)向件主要功能是用作孔加工工具的導(dǎo)向,如各種鏜套和鉆套等。(5)壓緊件主要功能是將工件壓緊在夾具上,如各種類(lèi)型的壓板。(6)緊固件包括各種螺栓、螺釘、螺母和墊圈等。(7)輔助件不屬于上述6類(lèi)的雜項(xiàng)元件,如連接板、手柄和平衡塊等。(8)合件合件是指由若干零件裝配成的有一定功能的部件,它在組合夾具中是整裝整卸的,使用后不用拆散。按用途可分為:定位合件、分度合件、夾緊合件等。2.孔系組合夾具P69圖
2-80,2-81定義:孔系組合夾具是指夾具元件之間的相互位置由孔和定位銷(xiāo)來(lái)決定,而元件之間的連接仍用螺栓或特種銷(xiāo)栓連接??紫到M合夾具元件之間相互位置是由孔和銷(xiāo)來(lái)決定的。為了準(zhǔn)確可靠地決定元件相互空間位置,采用了一面兩銷(xiāo)的定位原理,即利用相連的兩個(gè)元件上的兩個(gè)孔,插入兩根定位銷(xiāo)來(lái)決定其位置,同時(shí)再用螺釘將兩個(gè)元件連接在一起。對(duì)于沒(méi)有準(zhǔn)確位置要求的元件可僅用螺釘連接。因此部分孔系元件上都有網(wǎng)狀分布的定位孔和螺紋孔。Pc栓銷(xiāo)代替螺紋孔圖2-81上圖。元件分類(lèi):孔系組合夾具元件大體上可分成5類(lèi),即基礎(chǔ)件、結(jié)構(gòu)支承件、定位件、夾緊件、合件和附件。
特點(diǎn):與槽系組合夾具相比較,孔系組合夾具有下列優(yōu)缺點(diǎn)(1)元件剛度高(2)制造和材料成本低(3)組裝時(shí)間短(4)定位可靠(5)孔系組合夾具裝配的靈活性差因此,當(dāng)前世界制造業(yè)中,是孔系和槽系并存的局面,但以孔系更具有優(yōu)勢(shì)。
焊裝夾具組合夾具特點(diǎn):由基礎(chǔ)支撐部件、定位件、夾緊件、輔助件與控制系統(tǒng)五個(gè)部分組成。其中基礎(chǔ)支撐部件、定位件、夾緊件是夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容?;A(chǔ)支撐件包括方形基礎(chǔ)、圓形基礎(chǔ)、支架、基礎(chǔ)角鐵。定位件包括定位銷(xiāo)、擋鐵、平面定位板、曲面定位板等。夾緊件包括螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、杠桿夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)等。焊裝夾具柔性化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵:是對(duì)焊裝夾具零部件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化、系列化,以及采用可調(diào)式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這也是焊裝夾具開(kāi)發(fā)和研究的一個(gè)方向。二、可調(diào)整夾具
定義:可調(diào)整夾具(adjustablefixture)是指通過(guò)調(diào)整或更換個(gè)別零部件能適用多種工件焊裝的夾具。調(diào)整部分允許采用一定的調(diào)整方式以適應(yīng)不同焊接件的安裝。此部分包括一些定位件、夾緊件和支撐件等元件。其主要調(diào)整方式分為更換式、調(diào)節(jié)式和組合式。1.更換式p70圖2-82通過(guò)更換調(diào)整部分的元件或合件的方法,實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品的安裝要求。更換式調(diào)整方法的優(yōu)點(diǎn)是精度高,使用可靠。但更換件的增加會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用增加,并給保管工作帶來(lái)不便。
2.調(diào)節(jié)式(普遍)通過(guò)改變夾具可調(diào)元件的位置的方法,實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品的安裝要求。
調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu)零件少,夾具管理方便。但可調(diào)部件會(huì)降低夾具的剛度和精度。在夾具制造裝配中應(yīng)加注意。更換式和調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu)常常綜合使用。各取其長(zhǎng),可獲得良好的效果。P70圖2-82:對(duì)連接板加墊片或調(diào)節(jié)支撐.P71圖2-83:T形槽導(dǎo)軌.P72圖2-84:可調(diào)式定位件.P72圖2-85:可調(diào)式定位及夾緊裝置.3.組合式在同一焊裝夾具基體的不同位置安裝不同機(jī)構(gòu),從而滿(mǎn)足不同產(chǎn)品焊裝的需要。
在組合式焊裝夾具結(jié)構(gòu)中,可最大限度采用公用部分機(jī)構(gòu)。按不同產(chǎn)品要求的部分機(jī)構(gòu)布置在夾具基體的不同位置。這些機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和尺寸盡量模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。
三.焊接組合夾具應(yīng)用實(shí)例德國(guó)戴美樂(lè)公司可發(fā)的柔性化三維焊接組合夾具1三維焊接組合夾具的組成P73圖2-86(1)工作臺(tái)(2)模塊(3)PC銷(xiāo)栓(4)夾
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