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夾具設計原理 講師:王驍 課程內容 夾具的概述 工件的定位及夾具定位設計 工件的夾緊及夾具的夾緊設計 夾具的精度及控制 GS夾具的相關知識 夾具的概述 什麼是夾具 -------夾具是安裝在機床上,用以夾緊工件(和引導刀具)的裝置. 具體說,夾具安裝在機床的工作台 (或底座)上,或機床主軸上,工件安裝並夾緊於夾具中的正確位置,引導或調整刀具使之處於相對夾具的正確位置,逕行工件的加工,從而獲得合格的工件. 使用夾具的目的 可以穩定的保證工件的加工質量,減少廢品 可以提高生產效率 可以擴大機床的使用範圍 可以改善操作者的工作條件 2.夾具的分類 按夾具的通用特性可分為以下几類 通用夾具 專用夾具 通用可調夾具 組成夾具 組合夾具 3.夾具的組成 各種夾具形狀千差万別,單就構成元件的功能來看,可以分為一些組成部分.便於學習和研究.一般夾具的組成元件可分為: 定位支承元件 夾緊機構 導向元件 對刀元件及定向元件 夾具體 其他裝置 工件定位及夾具的定位設計 工件的定位 工件在夾具中獲得一個確定的位置稱為工件在夾具中的定位. 工件的六點定位原理 六自由度定義 2.工件在夾具中實現正確定位 的基本條件 工件上正確定位基準的選擇 首先選擇工序基準作為定位基準------基準的重複原則 對工序多的工件應選擇統一的定位基準-------基準統一原則 粗基準的選擇應使各主要加工表面余量均勻或加工表面與非加工表面的壁厚均勻. 3.常用的定位元件 4.定位元件的基本要求 合適的精度 耐磨性好 足夠的強度和剛度 工藝性好 便於清除切屑 定位設計 工件是由一組定位基準在夾具中定位的.定位設計的任務就是要選擇一組適合而相容的定位元件,遵循工件定位規律,實現工件的正確定位. 常見工件的組合基準 一組平面及平面,曲面組合基準的定位設計 平面與孔組合基準的定位設計 孔及孔系組合基準的定位設計 2.夾具的重複定位 凡工件的一個自由度被一個以上的點定位副限制時,則發生了重複定位. 重複定位常出現在以下情況: 定位元件形狀選擇不當 定位元件的尺寸選擇不當 定位元件的精度選擇不當 3.消除重複定位的措施 控制定位元件的位置精度 減少定位元件的配合尺寸,增大間隙配合 縮小定位元件的工作面的接觸長度 4.過定位與欠定位 過定位: 在六自由度上有針對某自由度有重複定位現象,易造成定位不准 欠定位: 六自由度未完全限制. 工件的夾緊及夾具的夾緊設計 工件在夾具中定位後需要夾緊,使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞.為了獲得良好的加工效果,一定要把工件在加工過程中的位移,變形和振動控制在加工進度允許的範圍之內. 1.工件夾緊的三原則 工件的不移動原則 工件的不變形原則 工件的不振動原則 2.夾緊點選擇的一般原則 盡可能的使夾緊點和支承點對應,使夾緊力作用在支承上 夾緊點選擇應儘量靠近加工表面,且選擇在不致引起過大夾緊變形的位置. 3.夾緊力的確定 受力分析圖 4.常用夾緊機構的設計 夾緊機構是指能實現以一定的夾緊力夾緊於工件選定的夾緊點的功能的完整結構.主要包括於工件接觸的壓板,支承件和施力機構. 對夾緊機構的設計要求 可浮動 可連動 可增力 可自鎖 5.動力源的選擇原則 經濟合理 與夾緊機構相適應 夾具的精度及控制 工件的加工誤差是工藝系統誤差的綜合反應,其中夾具的誤差是加工誤差直接的主要誤差成分.夾具的誤差分為靜態誤差和動態誤差兩部分,其中靜態誤差占重要比例.現夾具的誤差指的就是夾具的靜態誤差,即靜態精度. 1.公差與配合的概念 公差等級 三種配合方式 間隙配合 緊密配合 過盈配合 2.夾具精度內容 定位及定位支承件的工作表面對夾具底座的位置度誤差 對刀或導向元件的工作表面或軸線對夾具底面和定向鍵中心平面的尺寸及位置誤差 定位元件及導向元件本身的尺寸誤差 定位元件工作面或軸線之間及對對刀,導向元件工作面或軸線之間的尺寸及位置誤差 3.獲得夾具精度的工藝方法 裝配後加工法 找正固定法 臨時加工法 修磨調整法 組成零件精度保證法 GS夾具相關知識 GS夾具總的來說結構相對簡單,夾具精度要求相對較低,製作方便. 1.GS夾具分類 鑽孔,攻牙夾具 焊接,鐳切夾具 銑面夾具 雕刻夾具 鋼模類 熱壓成型模 模頭模具 其他夾具 4.夾具設計管理現場應注意事項 夾具申請的時間,數量和需求時間要恰當. 夾具的功能要求提出要明確. 如夾具的製作需提供球頭,一定要提供使用夾具製程時的球頭. 夾具的領用 夾具的移轉 夾具報廢 現場夾具的擺放,保養和管理 2.夾具設計製作流程 3.GS夾具的作業管理 * * 嚴格的說,工件在夾具中的定位包含兩個方面的內容: 工件位置的確定-------夾具的定位設計 工件位置的正