由于齒輪形狀的零件外形較復雜,所以對于這類零件的夾具要以中孔為定位,然后再考慮夾緊問題。
這個原則適用于絕大多數夾具的設計,即:先考慮定位(!!!),再考慮夾緊。
機床夾具設計一般包括結構設計和精度設計兩個方面。
機床夾具是機床上用以裝夾工件(和引導刀具)的一種裝置。其作用是將工件定位,以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置,并把工件可靠地夾緊。機床夾具被廣泛應用于機械制造業(yè)中。大量專用機床夾具的采用為大批大量生產提供了必要的條件。機床夾具是組成工藝系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié),是影響加工質量的重要因素。一般情況下,使用機床夾具能穩(wěn)定地保證產品質量,而不必過高的要求工人的技術等級。
機床夾具設計一般包括結構設計和精度設計兩個方面。而人們通常習慣側重于結構設計而忽視精度設計。關于機床夾具的結構設計,不僅有大量的資料可供參考,而且還不斷從其它學科吸收新的成果而向前發(fā)展。諸如液性塑料夾具;各種彈性膜片式夾具;真空夾緊夾具;感應分度夾具等等。關于機床夾具的精度設計,隨著零件加工精度的提高,也日益受到人們的重視。
一般來說,夾具設計必須滿足下列要求:
1. 保證工件加工的各項技術要求
要求正確確定定位方案、夾緊方案,正確確定刀具的導向方式,合理制定夾具的技術要求,必要時要進行誤差分析與計算;
2.具有較高的生產效率和較低的制造成本
為提高生產效率,應盡量采用多件夾緊、聯動夾緊等高效夾具,但結構應盡量簡單,造價要低廉;
3.盡量選用標準化零部件
盡量選用標準夾具元件和標準件,這樣可以縮短夾具的設計制造周期,提高夾具設計質量和降低夾具制造成本;
4.夾具操作方便安全、省力
為便于操作,操作手柄一般應放在右邊或前面;為便于夾緊工件,操縱夾緊件的手柄或扳手在操作范圍內應有足夠的活動空間;為減輕工人的勞動強度,在條件允許的情況下,應盡量采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置;
5.夾具應具有良好的結構工藝性
所設計的夾具應便于制造、檢驗、裝配、調整和維修。
3個點確認平面上一個圓的位置 所以,一個平面加一個“V”型塊定位一個圓柱 是最簡單的。
設計夾具的一般原則:
1、根據工件的要求設計夾具2、夾具在滿足功能要求的前提下,體積要盡可能小,這樣有多方面的好處,其一,材料成本低,制造成本低,對母機(沖床、鍛床、注塑機……)的限制較小。
3、在滿足機械強度的前提下,夾具盡可能設計得小。
4、無理由將夾具設計得過大,否則,就不是一個好的設計5、夾具的底座按照強度的要求設計6、氣缸的大小根據負載來確定,可以是計算,也可以是類比法設計(或是根據經驗)
機械加工工裝夾具設計的三要素是:工裝夾具應具備足夠的強度和剛度、夾緊的可靠性、良好的工藝性。
利用工件前工序中加工完的孔進行定位時,需要使用有公差的銷子進行定位。 通過工件孔的精度與銷子外形的精度配合,根據配合公差進行組合,可以使定位精度達到實際需求。
以下兩個條件滿足了就行:你會使用catia軟件
你有夾具設計能力
這兩個條件有一個不滿足,你就無法完成用catia進行夾具設計
整體形狀可以使用車床加工,沒什么難度, 6個斜孔在加工中心上加工較方便
一面三銷定位!底面大平面控制3個自由度,端部一個銷釘控制左右移動的1個自由度,側面用兩個短銷釘控制前后移動及在水平面內的轉動2個自由度,6個自由度全部約束,完全定位!注意:定位不是加緊!鉆模從上面往下鉆,即可滿足要求!
大批量生產:工序比較分散,夾具多采用專用夾具(這樣效率高)。
中批量生產:由于數量較小,所以工序較為集中,由于設計專用夾具費用較高,所以多采用通用夾具或組合夾具。工裝夾具設計一般是在零件的機械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進行的。制訂工藝過程,應充分考慮夾具實現的可能性,而設計工裝夾具時,如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。工裝夾具的設計質量的高低,應以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質量,生產效率高,成本低,排屑方便,操作安全、省力和制造、維護容易等為其衡量指標。
一、工裝夾具設計的基本原則
1、滿足使用過程中工件定位的穩(wěn)定性和可靠性;
2、有足夠的承載或夾持力度以保證工件在工裝夾具上進行的加工過程;
3、滿足裝夾過程中簡單與快速操作;
4、易損零件必須是可以快速更換的結構,條件充分時最好不需要使用其它工具進行;
5、滿足夾具在調整或更換過程中重復定位的可靠性;
6、盡可能的避免結構復雜、成本昂貴;
7、盡可能選用標準件作為組成零件;
8、形成公司內部產品的系統(tǒng)化和標準化。
二、工裝夾具設計基本知識
一個優(yōu)良的機床夾具必須滿足下列基本要求:
1、保證工件的加工精度保證加工精度的關鍵,首先在于正確地選定定位基準、定位方法和定位元件,必要時還需進行定位誤差分析,還要注意夾具中其他零部件的結構對加工精度的影響,確保夾具能滿足工件的加工精度要求。
2、提高生產效率專用夾具的復雜程度應與產能情況相適應,應盡量采用各種快速高效的裝夾機構,保證操作方便,縮短輔助時間,提高生產效率。
3、工藝性能好專用夾具的結構應力求簡單、合理,便于制造、裝配、調整、檢驗、維修等。
4、使用性能好工裝夾具應具備足夠的強度和剛度,操作應簡便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經濟適用的前提下,應盡可能采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置,以減輕操作者的勞動強度。工裝夾具還應排屑方便。必要時可設置排屑結構,防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具,防止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。
5、經濟性好專用夾具應盡可能采用標準元件和標準結構,力求結構簡單、制造容易,以降低夾具的制造成本。因此,設計時應根據訂單及產能情況對夾具方案進行必要的技術經濟分析,以提高夾具在生產中的經濟效益。
三、工裝夾具設計規(guī)范化概述
1、工裝夾具設計的基本方法與步驟
設計前的準備工裝夾具設計的原始資料包括以下內容:
a)設計通知單,零件成品圖,毛坯圖和工藝路線等技術資料,了解各工序的加工技術要求,定位和夾緊方案,前工序的加工內容,毛坯情況,加工中所使用的機床、刀具、檢驗量具,加工余量和切削用量等;
b)了解生產批量和對夾具的需用情況;
c)了解所使用機床的主要技術參數、性能、規(guī)格、精度以及與夾具連接部分結構的聯系尺寸等;
d)夾具的標準料庫存情況。
2、工裝夾具設計考慮的問題
夾具設計一般結構單一,給人的感覺結構不是很復雜,尤其現在液壓夾具的大行其道,使其原有的機械結構大大簡化,但是如果設計過程中不加以詳細考慮必然會出現不必要的麻煩:
a)被加工件的毛坯余量。造成毛坯尺寸過大,產生干涉。所以在設計之前一定要準備毛坯圖。留出足夠的空間。
b)夾具的排屑暢通性。設計時由于機床的加工空間的有限性,夾具往往被設計的空間比較緊湊,這時往往就會忽略在加工過程產生的鐵屑在夾具死角處存積,包括切屑液的流出不暢,給以后加工帶來很多麻煩。所以在實際之初就應考慮加工過程中出現的問題,畢竟夾具是以提高效率,方便操作為本的。
c)夾具的整體敞開性。忽略敞開性,造成操作者裝卡困難,費時費力,設計大忌。
d)夾具設計的基本理論原則。每套夾具都要經歷無數次的夾緊,松開動作,所以可能在開始都能達到用戶要求,但是加具應該有它的精度保持性,所以不要設計一些有悖原理的東西。即使僥幸當下可以,也不會有長久的持續(xù)性。一個好的設計應該經的起時間的錘煉的。
e)定位元件的可更換性。定位元件磨損嚴重,所以應考慮更換快捷和方便。最好不要設計成較大的零件。
夾具設計經驗的積累很重要,有時設計是一回事,在實際應用中又是一回事,所以好的設計是一個不斷積累和總結的過程。