治具設(shè)計基礎(chǔ)知識

1、夾具設(shè)計基礎(chǔ)知識，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)計理念，第2章：夾具設(shè)計原則，第3章：常用夾具材料介紹，第4章：常用加工設(shè)備特點，第5章：夾具設(shè)計圖紙基礎(chǔ)知識，第6章：夾具管理流程，第7章(1)夾具夾具定義：一般來說，機械制造過程中任何能夠加速、方便或安全地進行任何加工過程的輔助設(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器夾鉗，簡稱夾鉗。它主要用于機械加工，也是機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?！坝糜趭A緊工件和引導工具的設(shè)備工具”稱為夾

2、具或夾具。(2)夾具分為兩種類型：裝配夾具和檢測夾具。前者用于加工、焊接和裝配過程，加工方便，滿足精度要求。后者用于檢驗，因為有些機械尺寸不便于測量，而且由于其形狀復雜，我們必須為某一產(chǎn)品設(shè)計特殊的檢驗塊或檢驗工具。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)計一個特殊的檢查工具，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確保檢查工具的準確性。2。夾具設(shè)計原則，八項原則，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)一個完整的夾具設(shè)計需要通過方案和設(shè)計圖紙的采購報價進行審核，在夾具設(shè)計中首先要考慮質(zhì)量要求，在夾具的使用過程中不應(yīng)出現(xiàn)額外的缺陷。我公司常見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)計過程中應(yīng)考慮操作安全問題，如夾具太重，底部不穩(wěn)定會砸腳，夾具表面粗糙，重復使用容易造成身體接觸部位疼痛。(2)夾具設(shè)計需要設(shè)備操作原理的基礎(chǔ)知識(詳見第4章)，加工設(shè)備的正確選擇將大大減少加工時間(例如，應(yīng)使用車床鉆圓棒的中心孔，用倒角機代替倒角機)。

4、由于各種設(shè)備的加工原理不同，其價格也不同(例如，銑床和車床大多用加工時間來計算價格，而線切割用切割面積或周長來計算價格)。夾具的選材一般包括：鋼、鋁、膠木、PE板、亞克力板、環(huán)氧樹脂板等。材料的選擇是根據(jù)自身的特點結(jié)合夾具的使用要求來確定的。加工夾具時應(yīng)提供加工圖，加工圖必須標有尺寸(定位尺寸和對準尺寸)、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)計應(yīng)考慮儲存和運輸?shù)谋憷浴A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，在英國稱為45 #鋼，在JIS稱為45 #鋼，在德國稱為45 #鋼，在德國稱為45 #鋼，在德國稱為45 #鋼。它在中國常被稱為45號鋼，也被稱為“石油鋼”?；瘜W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，尺寸穩(wěn)定性好，適用于制造高精度、長壽

6、命的冷加工模具和熱固性塑料模具。SKD11的特點：具有良好的韌性和抗高溫疲勞性能，能承受溫度熔化，適合在高溫下長期工作。它具有良好的切削性能和拋光性能。應(yīng)用簡介：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、熱固性樹脂成型模具、高級量具等深沖冷擠壓模具。硬度：HRC5658價格：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1.5%，含鉻量高達11.5%，熱處理后硬度可達60 HRC應(yīng)用30價格為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：膠木板絕緣、無靜電、耐磨、耐高溫，已成為電子產(chǎn)品的絕緣開關(guān)和可變電阻，機械模具和生產(chǎn)線上的夾具，可用于變壓器油等產(chǎn)品。價格：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脂，在小截面上有一定程度的半透明性。聚乙烯板對大多數(shù)家用和工業(yè)用化學品有極好的抵抗力。該聚合物不吸濕，抗水汽性好，

8、可用于包裝。它具有良好的化學穩(wěn)定性，能抵抗大多數(shù)酸、堿、有機溶液和熱水的侵蝕。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。價格是20元/公斤，PE板，4個。亞克力板：“亞克力”是音譯，英文是亞克力。她是一種化學物質(zhì)?；瘜W名稱“PMMA”屬于丙烯醇，俗稱“特殊處理的有機玻璃”。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玻璃，是有機玻璃的替代產(chǎn)品。顏色：透明，價格：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，1。普通車床：普

9、通車床是一種臥式車床，可以加工各種類型的工件，如軸、盤和環(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。普通車床是使用最廣泛的車床之一，約占車床總數(shù)的65%。它被稱為臥式車床，因為它的主軸是水平放置的。數(shù)控車床：數(shù)控車床和車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。該機床配有多工位刀塔或動力刀塔，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、蝸桿等各種復雜工件。數(shù)控(英文名稱：數(shù)控簡稱：NC)技術(shù)是指利用數(shù)字、字符和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一個或多個機械設(shè)備的動作控制的技術(shù)。臥室車床，數(shù)控車床，3。銑床；指主要使用銑刀加工

10、工件各種表面的機床。通常，銑刀的旋轉(zhuǎn)運動是主要運動，工件(和銑刀)的運動是進給運動。銑床是用銑刀銑削工件的機床。銑床不僅能銑削平面、槽、輪齒、螺紋和花鍵軸，還能加工更復雜的輪廓。它比刨床效率高，廣泛應(yīng)用于機械制造和維修部門。加工中心：加工中心，簡稱cnc，是由機械設(shè)備和數(shù)控系統(tǒng)組成的高效自動化機床，用于加工復雜形狀的工件。加工中心也叫電腦鑼。加工中心配有刀庫，具有自動換刀功能。它是一種一次裝夾工件后進行多道加工的數(shù)控機床。加工中心是一種高度機電一體化的產(chǎn)品。工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)可以控制機床根據(jù)不同的工藝自動選擇、換刀、自動對刀、自動改變主軸轉(zhuǎn)速和進給速度，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、測量和機床調(diào)整等時間。適用于加工形狀復雜、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床。大多數(shù)研磨機使用高速砂輪進行研磨，而少數(shù)研磨機使用其他研磨工具和自由磨料，如油石和砂帶，如珩磨機、超精密加工機、砂帶研磨機、研磨機和拋光機。鉆孔機：鉆孔機是指主要用鉆頭在工件上鉆孔的機床。通常，鉆頭的旋轉(zhuǎn)是主要運動，鉆頭的軸向運動是進給運動。該鉆床結(jié)構(gòu)簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔、更換專用工具、擴口、埋頭、鉸孔或攻絲等。在加工過程中，工件不移動，刀具移動，刀具中心與孔中心對齊，刀具旋轉(zhuǎn)(主運動)。鉆床的特點

12、是固定工件、旋轉(zhuǎn)刀具、自動磨床和鉆床。7.放電加工機：放電加工機是利用一定介質(zhì)中兩極(工具電極和工件電極)之間脈沖火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象，使零件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量達到預(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：機床、數(shù)控系統(tǒng)和高頻電源。數(shù)控系統(tǒng)由單片機、鍵盤和變頻檢測系統(tǒng)組成，主要功能有間隙補償、直線插補、圓弧插補、斷絲自動處理等。它可以切割材料，如高強度，高韌性，高硬度，高脆性，磁性材料，以及精密，小型和復雜的零件。WEDM技術(shù)和WEDM機床正被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。WEDM通常分為快線和慢線?？炀€機便宜，切割價格也實惠。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，切割價格昂貴，機器昂貴。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行線切割；切削液通常使用水進行一次性排放。快速移動的導線只能切割一次，因此精度快線切割機、慢線切割機。夾具設(shè)計圖紙的基本知識，1。尺寸標注的常識(1)三個視圖：三個視圖是由觀察者從三個不同的位置觀察相同的空間幾何圖形而繪制的圖形。一個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物體，他看到的物體的輪廓是通過正投影法繪制的，這種方法被稱為視圖。一個物體有六個視圖：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，其他三個視圖不太常見。三個視圖是主視圖(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)該在長度上對齊；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，三個視圖，(2)第一個和第三個透視圖：第一個角度視圖：物體在觀察者和投影平面之間，所以每個視圖的配置關(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家有中國，德國，法國，前蘇聯(lián)，使用第三角度投影的國家有美國，英國和日本，第三角度標志，第一角度標志，(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位置所需的尺寸。整體尺寸：整體尺寸是指組件的總長度、寬度和高度。(4):通用尺寸符號：(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；(6)工件定位自由度：在X、Y、Z方向的運動，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、過定位、完全定位、其中工件的所有六個自由度都受到限制，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)該限制的自由度沒有完全限制的定位稱為欠定位。過度定位：夾具上兩個或多個定位元件反復限制工件一個或幾個自由度的現(xiàn)象稱為過度定位。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。工作臺虎鉗，自由坐標系，(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：