專用夾具設(shè)計(jì)

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1、專用夾具設(shè)計(jì)賈秀杰 1)夾 具 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 滿 足 零 件 加 工 工 序 的 精 度 要 求 ； 2)應(yīng) 能 提 高 加 工 生 產(chǎn) 率 ； 3)操 作 方 便 、 省 力 、 安 全 ； 4)具 有 一 定 使 用 壽 命 和 較 低 的 夾 具 制 造 成 本 ； 5)夾 具 元 件 應(yīng) 滿 足 通 用 化 、 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 系 列 化 的 “ 三 化 ” 要求 ； 6)具 有 良 好 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 ： 便 于 制 造 、 檢 驗(yàn) 、 裝 配 、 調(diào) 整 、維 修 。 一 、 專 用 夾 具 設(shè) 計(jì) 的 基 本 要 求 二 、 專 用 夾 具 設(shè) 計(jì) 的 方 法 步 驟 1、

2、 已 知 條 件 ： 工 藝 人 員 提 出 的 夾 具 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 ，內(nèi) 容 主 要 包 含 ： 工 序 加 工 尺 寸 、 位 置 精 度 要 求 ； 定位 基 準(zhǔn) ； 夾 緊 力 作 用 點(diǎn) 、 方 向 ； 機(jī) 床 、 刀 具 、 輔 具 ；所 需 夾 具 數(shù) 量 。 2、 設(shè) 計(jì) 方 法 步 驟 夾 具 設(shè) 計(jì) 生 產(chǎn) 過 程 一 般 可 簡(jiǎn) 單 表 示 成 下 面 框 圖 準(zhǔn) 備 階 段 ： 明 確 設(shè) 計(jì) 要 求 、 掌 握 第 一 手 資 料 收 集 各 種 圖 紙 和 技 術(shù) 資 料 了 解 生 產(chǎn) 批 量 和 夾 具 需 要 量 收 集 有 關(guān) 機(jī) 床 的 資 料 收

3、 集 有 關(guān) 刀 具 方 面 的 資 料 收 集 有 關(guān) 夾 具 零 部 件 標(biāo) 準(zhǔn) 了 解 有 關(guān) 本 單 位 制 造 和 使 用 夾 具 的 情 況 收 集 國(guó) 內(nèi) 外 同 類 夾 具 的 資 料 設(shè)計(jì)階段對(duì)比設(shè)計(jì)、畫出草圖 定位方案，定位誤差計(jì)算 夾緊方案 對(duì)刀、導(dǎo)引、分度方案 典型夾具結(jié)構(gòu)借鑒 定位方案 選擇定位方式 長(zhǎng) 方 體 定 位 定位方案圓 盤 定 位 定位方案軸 類 定 位 定位方案過 定 位 方 案 改 進(jìn) 定位方案定 位 方 案 改 進(jìn) 夾緊方案 夾緊力選擇 選擇各種夾緊機(jī)構(gòu) 確定方案 夾緊力方向選擇 夾緊力夾 緊 力 與 切 削 力 方 向 夾 緊 力 作 用 點(diǎn) 夾緊

4、力夾 緊 力 作 用 點(diǎn) 與 工 件 變 形 夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊 偏心夾緊 斜鍥原理夾緊 夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊 夾緊機(jī)構(gòu) 偏心夾緊 夾緊機(jī)構(gòu) 斜鍥夾緊 對(duì)刀、分度機(jī)構(gòu) 繪 圖 階 段 比 例 盡 量 1 1； 主 視 圖 盡 量 選 與 操 作 者 正 對(duì) 的 位 置 ； 被 加 工 工 件 用 雙 點(diǎn) 劃 線 畫 出 外 形 輪 廓 和 主 要 表 面 (定 位面 、 夾 緊 面 、 加 工 面 )， 可 視 為 透 明 體 ， 可 對(duì) 其 剖 視 表 示 ，其 加 工 余 量 用 網(wǎng) 紋 線 表 示 ； 在 夾 具 體 顯 眼 位 置 畫 出 “ ” 標(biāo) 記 ， 表 示 該 處 打 夾 具

5、編號(hào) 。 標(biāo) 注 尺 寸 、 技 術(shù) 條 件 編 寫 零 件 明 細(xì) 表 繪 制 非 標(biāo) 準(zhǔn) 夾 具 零 件 圖 三、夾具結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)主要過程 零件 1同時(shí)銑大小端面 X5025 2同時(shí)銑大小另一端面 X5025 3鉆鉸12H9孔并倒角 Z5125 4鉆鉸8H9孔并倒角 Z5125 5鉆7孔和螺紋底孔5 Z5125 6銑2 mm槽 X6026 7攻螺紋M6 Z5125 鉆夾具為例子 先了解鉆夾具的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)。 鉆床夾具通常稱鉆模，主要由定位元件、夾緊裝置、鉆模板、鉆套、夾具體組成。 1、 鉆 模 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 及 應(yīng) 用 固 定 式 鉆 模 （ 2） 翻 轉(zhuǎn) 式 鉆 模 (3) 回 轉(zhuǎn)

6、式 鉆 模 （ 4） 蓋 板 式 鉆 模 (5) 滑 柱 式 鉆 模 鉆 孔 鉸 孔 夾 具 2、 鉆 模 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 鉆 套 作 用a) 確 定 定 尺 寸 刀 具 的 軸 線 位 置 ， 并 導(dǎo) 引刀 具 ；b) 保 證 孔 系 中 各 孔 之 間 的 位 置 精 度 。 鉆 套 a) 固 定 鉆 套 結(jié) 構(gòu) 形 式 見 圖 是 以 配 合H7/n6固 定 在 鉆 模板 上 ， 使 用 過 程 中磨 損 后 不 易 拆 卸 ，主 要 用 在 小 批 生 產(chǎn)的 單 純 鉆 孔 中 。 B型 用 在 鉆 模 板 較 簿或 鑄 鐵 鉆 模 板 。 鉆套 下 端 應(yīng) 超 出 鉆 模

7、板 或 齊 碼 平 齊 ， 否則 易 堵 塞 。 b) 可 換 鉆 套襯 套 與 鉆 模 板 的配 合 H7/n6， 鉆套 與 襯 套 的 配 合F7/m6 、 F7/k6，使 用 過 程 中 磨 損后 可 換 。 主 要 用于 批 量 較 大 的 單純 鉆 孔 中 。 c) 快 換 鉆 套配 合 同 上 b)圖 ，使 用 過 程 中 可 快換 。 主 要 用 于 同一 孔 需 多 工 步 加工 。 注 意 從 鉆 頭尾 端 向 尖 端 看 ，以 鉆 頭 旋 轉(zhuǎn) 方 向?yàn)?參 照 方 向 ， 鉆套 臺(tái) 階 位 置 始 終在 削 邊 位 置 后 面 。 d) 特 殊 鉆 套 特 殊 鉆 套 鉆

8、套 導(dǎo) 孔 尺 寸 和 公 差 帶 的 選 擇 a) 鉆 套 導(dǎo) 引 刀 具 非 刃 部 時(shí) ： 見 圖 所 示 ， 取 H7/g6、H6/g5、 H7/f7 帶 導(dǎo) 柱 鉸 刀1 切 削 部 分 2 鉆 套 3 導(dǎo) 柱 b) 鉆 套 導(dǎo) 引 刀 具 刃 部 時(shí)工 序 導(dǎo) 孔 基 本尺 寸 導(dǎo) 孔 偏 差鉆 、 擴(kuò) 刀 具 刃 部基 本 直 徑 上 偏 差 =刀 具 刃 部 上 偏 差 + F7上 偏 差下 偏 差 =刀 具 刃 部 上 偏 差 + F7下 偏 差粗 鉸 上 偏 差 =刀 具 刃 部 上 偏 差 + G7上 偏 差 下 偏 差 =刀 具 刃 部 上 偏 差 + G7下 偏 差精

9、 鉸 上 偏 差 =刀 具 刃 部 上 偏 差 + G6上 偏 差下 偏 差 =刀 具 刃 部 上 偏 差 + G6下 偏 差 鉆 套 下 端 面 與 工 件 加 工 面 之 間 的 空 隙 S確 定 加 工 脆 材 ： S=(0.3 0.6)d加 工 塑 材 ： S=(0.5 1)d材 料 愈 硬 、 S愈 小 ； d愈 小 、 S愈 大 特 殊 情 況 ：在 斜 面 上 鉆 孔 ， S取 小 值 ； 孔 位 精 度 高 時(shí) 、 S=0；鉆 L/d 5的 深 孔 、 S=1.5d 鉆 模 板 ： 安 裝 鉆 套 的 板 固 定 式 鉆 模 板 鉸 鏈 式 鉆 模 板 可 卸 式 鉆 模 板

10、懸 掛 式 鉆 模 板 鉆 模 用 支 腳 設(shè) 計(jì) 鉆 模 時(shí) ， 應(yīng) 注 意 鉆 孔 孔 口 毛 刺 的影 響 5 5、 用 鉆 模 加 工 一 批 工 件 20H7的 孔 ， 其 工 步 為 ： 用 18麻 花 鉆 孔 ； 用 20擴(kuò) 孔 鉆 擴(kuò) 孔 ； 用 19.93鉸 刀 粗 鉸 孔 ； 用 20鉸 刀 精 鉸 孔 達(dá) 到 要 求 ， 試 確 定 各 工 步 用 鉆 套 內(nèi) 孔 直 徑 及 偏 差 。附 表 3 高 速 鋼 麻 花 鉆 、 擴(kuò) 孔 鉆 的 直 徑 公 差 (h8) (mm)鉆 頭 直 徑 上 偏 差 下 偏 差 3 6 0 0.018 6 10 0.022 10 18

11、0.027 18 30 0.033 30 50 0.039 50 80 0.046 80 100 0.054 附 表 4 高 速 鋼 機(jī) 用 鉸 刀 的 直 徑 公 差 （ G B1133 84） (mm)鉸 刀 直 徑 直 徑 的 極 限 偏 差H7級(jí) 精 度 鉸 刀 H8級(jí) 精 度 鉸 刀 H9級(jí) 精 度 鉸 刀 5.3 6 +0.010+0.005 +0.015+0.008 +0.025+0.014 6 10 +0.012+0.006 +0.018+0.010 +0.030+0.017 10 18 +0.015+0.008 +0.022+0.012 +0.036+0.020 18 30

12、+0.017+0.009 +0.028+0.016 +0.044+0.025 30 50 +0.021+0.012 +0.033+0.019 +0.052+0.030 50 80 +0.025+0.014 +0.039+0.022 +0.062+0.036 80 100 +0.029+0.016 +0.045+0.026 +0.073+0.042 附 表 硬 質(zhì) 合 金 機(jī) 用 鉸 刀 的 直 徑 公 差 (mm)鉸 刀 直 徑 直 徑 的 極 限 偏 差H7級(jí) 精 度 鉸 刀 H8級(jí) 精 度 鉸 刀 H9級(jí) 精 度 鉸 刀 5.3 6 +0.012+0.007 +0.018+0.001 +0

13、.030+0.019 6 10 +0.015+0.009 +0.022+0.014 +0.036+0.023 10 18 +0.018+0.011 +0.027+0.017 +0.043+0.027 18 30 +0.021+0.013 +0.033+0.021 +0.052+0.033 30 40 +0.025+0.016 +0.039+0.025 +0.062+0.040 改 錯(cuò) ： 根 據(jù) 零 件 圖 和 工 藝 過 程 確 定 工 件 定 位 夾 緊 方 案 工 序 5 根 據(jù) 定 位 夾 緊 方 案 設(shè) 計(jì) 夾 具 總 體 結(jié) 構(gòu) 布 置 定 位 元 件 布 置 導(dǎo) 引 元 件 布

14、置 夾 緊 裝 置 設(shè) 計(jì) 夾 具 體 ， 完 成 夾 具 總 圖 夾 具 總 圖 上 尺 寸 、 公 差 配 合技 術(shù) 條 件 標(biāo) 注 一 、 夾 具 總 圖 上 應(yīng) 標(biāo) 注 的 尺 寸 （ 1） 下 圖 ， 應(yīng) 標(biāo) 注 五 類 尺 寸 外 形 輪 廓 尺 寸(A類 尺 寸 )： 長(zhǎng) 、寬 、 高 (不 包 含 被加 工 工 件 、 定 位鍵 )， 當(dāng) 夾 具 結(jié) 構(gòu)中 有 可 動(dòng) 部 分 時(shí) ，應(yīng) 包 括 可 動(dòng) 部 分處 于 極 限 位 置 時(shí)在 空 間 所 占 的 尺寸 ； 工 件 與 定 位 元 件 的聯(lián) 系 尺 寸 (B類 尺 寸 )：把 工 件 順 利 裝 入 夾 具所 涉 及

15、到 的 尺 寸 ， 與工 件 尺 寸 相 關(guān) 。1)工 件 與 定 位 元 件 的配 合 尺 寸 ： 配 合 標(biāo) 注或 只 標(biāo) 定 位 元 件 的 尺寸 ；2)定 位 元 件 之 間 的 位置 尺 寸 。 夾 具 與 刀 具 的 聯(lián) 系 尺 寸 (C類 尺 寸 ) ： 指 定 位 元 件 與 對(duì)刀 元 件 之 間 的 位 置 尺 寸 ， 與 工 件 尺 寸 相 關(guān) 。 鉆 夾 具 ： 位 置 尺 寸 鉆 套 內(nèi) 徑定 位 元 件 (對(duì) 刀 基 準(zhǔn) )鉆 套 刀 具 位 置 尺 寸 銑 夾 具 ： 位 置 尺 寸 塞 尺 尺 寸定 位 元 件 (對(duì) 刀 基 準(zhǔn) )對(duì) 刀 塊 刀 具 車 床 夾

16、具 無(wú) 此 類 尺 寸 夾 具 與 刀 具 的 聯(lián) 系 尺 寸 (C類 尺 寸 ) ： 指 定 位 元件 與 對(duì) 刀 元 件 之 間 的 位 置 尺 寸 ， 與 工 件 尺 寸 相 關(guān) 。 車 夾 具 ： 夾 具 與 主 軸 端 部 圓 柱 配 合 的 配 合 尺寸 。銑 夾 具 ： 定 位 鍵 與 T型 槽 的 配 合 尺 寸 。 夾 具 與 機(jī) 床 的 聯(lián) 系 尺 寸 (D類 尺 寸 )： 把 夾具 順 利 裝 入 機(jī) 床 所 涉 及 到 的 尺 寸 ， 與 機(jī) 床 尺寸 相 關(guān) 。以 上 尺 寸 若 以 配 合 形 式 標(biāo) 注 ， 要 用 雙 點(diǎn) 劃 線畫 出 主 軸 端 部 、 T型

17、槽 形 狀 。鉆 夾 具 無(wú) 此 類 尺 寸 。 其 它 裝 配 尺 寸 (E類 尺 寸 )： 不 在 上 述 幾類 尺 寸 之 外 的 ：1) 夾 具 內(nèi) 部 的 配 合 尺 寸 ；2) 有 相 互 位 置 要 求 的 裝 配 尺 寸 。 尺 寸 標(biāo) 注 示 例 見 圖 銑 床 夾 具 尺 寸 標(biāo) 注 示 例 表 夾 具 總 圖 上 尺 寸 標(biāo) 注 各類機(jī)床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 車床夾具 銑床夾具 鏜床夾具 磨床夾具 一 、 車 床 夾 具 車 床 夾 具 一 般 都 安 裝 在 車 床 主 軸 端 部 ，加 工 時(shí) 夾 具 隨 機(jī) 床 主 軸 一 起 旋 轉(zhuǎn) ， 裝 在刀 架 上 的 切 削 刀

18、具 作 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 。 1、 心 軸 類 車 床 夾 具 靜 配 合 圓 柱 心 軸 ， 圖 靜 配 合 心 軸1導(dǎo) 向 部 分 ； 2定 位 部 分 ； 3傳 動(dòng) 部 分 (2) 動(dòng) 配 合 圓 柱 心 軸 ， 見 圖 ， 工 件 以 內(nèi) 孔在 心 軸 上 動(dòng) 配 合 H7/g6定 位 ， 通 過 開 口 墊圈 、 螺 母 夾 緊 。 一 般 心 軸 是 以 兩 頂 尖 孔 裝 在 車 床 前 后 兩 頂 尖 上 ， 用 撥 叉或 雞 心 夾 頭 傳 遞 動(dòng) 力 錐 面 自 動(dòng) 定 心 夾 緊 -芯 軸 錐 面 自 動(dòng) 定 心 夾 具 -彈 性 套 筒 2、 卡 盤 類 車 床 夾 具

19、圖 5.3 噴 油 嘴 殼 體 尾 部 和 法 蘭 端 面 的 車 床 夾 具 1-拉 桿 ； 2-彈 簧 ； 3-套 筒 ； 4-斜 塊 ； 5-壓 板 ； 6-支 承 板 ； 7-圓 柱 銷 ； 8-菱 形 銷 定心卡盤與卡頭 3、 花 盤 類 車 床 夾 具 圖 花 盤 角 鐵 式 車 床 夾 具 1-削 邊 定 位 銷 ； 2-圓 柱 定 位 銷 ； 3-軸 向 定 程 基 面 ； 4-夾 具 體 ； 5-壓 板 ； 6-工 件 ； 7-導(dǎo) 向 套 ； 8-平 衡 配 重 設(shè)計(jì)卡、花盤類車床夾具應(yīng)注意事項(xiàng)：結(jié)構(gòu)要緊湊，輪廓尺寸要小，夾具重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，以減少離心力和回轉(zhuǎn)力矩；應(yīng)

20、設(shè)有平衡重，并能調(diào)節(jié)；避免尖角、突出部分，要加防護(hù)罩；夾緊裝置應(yīng)安全可靠。 二 、 銑 床 夾 具 1、 銑 床 夾 具 的 主 要 類 型（ 1） 多 件 裝 夾 的 銑 床 夾 具圖 多 件 裝 夾 的 銑 床 夾 具1 工 件 2 定 位 V型 塊 3 側(cè) 向 夾 緊 螺 釘 （ 2） 多 工 位 裝 夾 的 銑 床 夾 具 （ 3） 雙 工 位 回 轉(zhuǎn) 銑 削 的 銑 床 夾 具 （ 4） 料 倉(cāng) 式 銑 床 夾 具 圖 圓 周 進(jìn) 給 式 銑 床 夾 具 工 作 原 理1 轉(zhuǎn) 臺(tái) 2 夾 具 3 粗 銑 刀 4 精 銑 刀 靠 模 銑 床 夾 具 圓 周 進(jìn) 行 仿 形 銑 夾 具

21、2.銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）對(duì)刀元件。 （2）連接元件。 （3）銑床夾具的夾具體一 般 控 制 夾 具 體高 度 H與 寬 度 B之比 1 1.25 （4）工件在夾具中的布置 劣 優(yōu) 應(yīng) 使 切銷 行 程最 短 劣 優(yōu) 防止刀具與夾具碰撞，見圖所示。 圖 夾 具 與 刀 具 碰 撞 示 例 三 、 鏜 床 夾 具鏜 床 夾 具 又 稱 鏜 模 ， 是 一 種 精 密夾 具 ， 主 要 用 于 加 工 箱 體 類 零 件上 的 孔 或 孔 系 。 鏜 模 1 支 架 2 導(dǎo) 套 3、 4 定 位 元 件 5、 8 壓 板 6 夾 緊 螺 釘7 可 調(diào) 支 承 9 鏜 模 底 座 10 鏜 桿

22、11 浮 動(dòng) 接 頭 1、 鏜 模 的 組 成 定 位 元 件 ； 夾 緊 裝 置 ； 鏜 套 ； 鏜 模 支 架 ； 鏜 模 底 座 2、 鏜 套 ： 主 要 用 來(lái) 導(dǎo) 引 鏜 桿 分 類 固 定 式 鏜 套 回 轉(zhuǎn) 式 鏜 套 1） 滑 動(dòng) 鏜 套由 滑 動(dòng) 軸 承 支 承 的 鏜 套 2） 滾 動(dòng) 鏜 套 ： 由 滾 動(dòng) 軸 承 支 承 的 鏜 套 （ a） 外 滾 式 軸 承 安 裝 在鏜 套 外 ， 工作 時(shí) 鏜 桿 與鏜 套 有 相 對(duì)軸 向 移 動(dòng) ，無(wú) 相 對(duì) 轉(zhuǎn) 動(dòng) （ b） 內(nèi) 滾 式 ： 軸 承 安 裝 在 鏜 套 內(nèi) ， 工 作 時(shí) 鏜 桿 與 鏜套 無(wú) 相 對(duì) 軸

23、向 移 動(dòng) ， 有 相 對(duì) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 特 點(diǎn) 表 各 種 鏜 套 特 點(diǎn)類 固 定 鏜 套 滑 動(dòng) 鏜 套 滾 動(dòng) 鏜 套適 應(yīng) 轉(zhuǎn) 速 低 低 高承 載 能 力 較 大 大 低潤(rùn) 滑 要 求 較 高 高 低徑 向 尺 寸 小 較 小 大加 工 精 度 較 高 高 低應(yīng) 用 低 速 、 一 般 鏜 孔 低 速 、 孔 距 小 高 速 、 孔 距 大 、 鏜 套 的 布 置 方 式 ： 取 決 于 鏜 孔 直 徑 D和 深 度 L 單 面 前 鏜 套 D 60 mmL D通 孔h=(0.5 1)Dh 20剛 性 連 接 ： 莫 氏錐 度 連 接 單 面 后 鏜 套 用 于 D 60mmL 1.

24、5D的 通 孔 或 同 軸 孔 系 ，當(dāng) S 10d時(shí) ， 應(yīng) 設(shè) 中 間 導(dǎo) 引 套 浮 動(dòng) 連 接 單 面 雙 鏜 套 L1 5d 浮 動(dòng) 連 接 鏜 套 的 尺 寸 表 鏜 套 尺 寸鏜 套 尺 寸 及 要 求 粗 鏜 精 鏜鏜 套 與 鏜 桿 的 配 合 H7/g6(H7/h6) H6/g5(H6/h5)鏜 套 與 襯 套 的 配 合 H7/g6(H7/js6) H6/g5(H6/j5)襯 套 與 支 架 的 配 合 H7/n6 H7/n5鏜 套 內(nèi) 外 圓 同 軸 度 0.01 當(dāng) 鏜 套 外 徑 85： 0.01當(dāng) 鏜 套 外 徑 85： 0.005 、 鏜 套 的 材 料鏜 套

25、的 材 料 常 用 20鋼 或 20Cr鋼 滲 碳 ,滲 碳深 度 為 0.8 1.2mm， 淬 火 硬 度 為 5560HRC 3、 鏜 桿 導(dǎo) 引 部 分 結(jié) 構(gòu) 鏜 桿 直 徑 和 軸 向 尺 寸 鏜 桿 直 徑 ： d=(0.6 0.8)D鏜 孔 直 經(jīng) D、 鏜 桿 直 徑 d、 鏜 刀 截 面 BB之 間 的 關(guān) 系 為 （ 1 1.5)B 2 dD 或 參 考 下 表 D/mm 30 40 45 50 50 70 70 90 90 110d/mm 20 30 30 40 40 50 50 65 65 90 BB mmmm 88 1010 1212 1616 16162020 鏜

26、桿 的 材 料 及 主 要 技 術(shù) 要 求 鏜 桿 要 求 表 面 硬 度 高 而 內(nèi) 部 韌 性 好 ， 常用 20鋼 、 20Cr鋼 ， 滲 碳 淬 火 硬 度 為 6163HRC 鏜 桿 與 浮 動(dòng) 接 頭 ： 下 圖 為 常 用 浮 動(dòng) 接頭 結(jié) 構(gòu) 。 4、 鏜 模 支 架 表 5、 鏜 模 底 座 表 底 座 側(cè) 面 一 般 設(shè) 有 找 正 基 面 ， 供 安 裝 找正 用 ； 底 座 上 供 安 裝 各 元 件 的 平 面 ， 做出 凸 臺(tái) ， 高 3 5mm， 以 減 少 刮 研 量 。 第 六 節(jié) 可 調(diào) 整 夾 具即成組夾具的基本概念一、概述小批生產(chǎn)一般多使用通用夾具，考慮

27、到經(jīng)濟(jì)性，很少采用專用夾具，只有在個(gè)別情況下，為了保證加工質(zhì)量的需要才采用專用夾具。應(yīng)用成組加工，由于有了較大的成組生產(chǎn)量，允許采用先進(jìn)的工藝方法和裝備。 在 成 組 技 術(shù) 基 本 原 理 指 導(dǎo) 下 ， 為 執(zhí) 行 成 組 工 序而 設(shè) 計(jì) 、 制 造 的 夾 具 稱 為 成 組 夾 具 。 與 專 用 夾具 設(shè) 計(jì) 方 法 相 比 ， 其 最 本 質(zhì) 的 差 異 在 于 成 組 夾具 的 設(shè) 計(jì) 不 是 針 對(duì) 一 種 零 件 ， 而 是 針 對(duì) 同 一 類工 序 加 工 的 一 組 零 件 ， 即 設(shè) 計(jì) 成 組 夾 具 能 適 用于 這 一 組 零 件 中 的 每 一 種 零 件 。

28、 成 組 夾 具 的 費(fèi)用 是 由 零 件 組 的 成 組 生 產(chǎn) 量 來(lái) 分 攤 的 ， 正 是 在此 前 提 下 ， 應(yīng) 用 成 組 加 工 允 許 廣 泛 的 采 用 先 進(jìn)工 藝 裝 置 。二 、 成 組 夾 具 的 組 成 為進(jìn)一步了解成組夾具的特點(diǎn)，可分析以下幾種成組夾具的實(shí)例。 （ 1） 成 組 車 （ 磨 ） 夾 具 零 件 圖 形 圖 示 為 加 工 這 一 類 薄 套 零 件 的 成 組 夾 具 。 零 件 組 有 相 同 的 安 裝 方 式 ， 即 均 采 用 工 件 已 加 工 的孔 及 其 端 面 定 位 ， 用 彈 性 脹 套 徑 向 夾 緊 。 此 成 組 夾 具

29、 包 括 夾 具 體 1及 傳 遞 夾 緊 動(dòng) 力 的 接 頭 2，此 外 為 適 應(yīng) 零 件 組 各 種 零 件 的 安 裝 ， 設(shè) 有 若 干 種 可 換 元 件 （ KH） 。 零 件 組 根 據(jù) 定 位 孔 徑 d（ 2650mm） 劃 分 為 5個(gè) 尺 寸 組 。 每 一 尺 寸 組 有 其 相 應(yīng) 的 一 組 可 換 元 件 ： 夾 緊 螺 栓 KH1、 定 位錐 體 KH2及 頂 圈 KH3。 在 加 工 屬 于 不 同 尺 寸 組 的 零 件 時(shí) ， 這 些 可 換 元 件 皆 需 更 換 。 為 減 少 夾 具調(diào) 整 時(shí) 間 可 安 排 屬 于 同 一 尺 寸 組 的 零 件

30、 一 批 加 工 。 即 使 在 同 一 尺 寸 組 內(nèi) ， 對(duì) 于 不 同 定 位 孔 徑的 工 件 皆 需 更 換 相 應(yīng) 尺 寸 的 彈 性 脹 套 KH5， 至 于 定 位 環(huán) KH4視 工 件 需 要 決 定 其 是 否 更 換 加 工 的 鎖 緊 孔 與 撥 叉 住 孔 軸 線 偏 置 距 離 可 以 是 015mm。同 組 諸 零 件 安 裝 方 式 相 近 ， 除 用 主 孔 及 其 端 面 定 位 以外 ， 尚 需 要 以 拔 爪 內(nèi) 惻 定 位 以 保 證 鉆 孔 的 角 度 位 置 。 圖 示 鉆 撥 叉 鎖 緊 孔 用 的 成 組 夾 具 。 夾 具 包 括 夾 具 體

31、 1及 若 干 個(gè) 可換 元 件 （ KH） 。 工 件 主 要 是 用 可 換 定 位 芯 軸 KH2定 位 ， 工 件 繞 主孔 軸 線 的 角 度 位 置 由 可 換 定 位 銷 KH1保 證 ， 此 定 位 銷 安 裝 于 可 調(diào)活 動(dòng) 臂 KT1上 ， KT1可 以 在 很 大 范 圍 內(nèi) 作 角 度 和 徑 向 位 置 調(diào) 節(jié) ， 以適 應(yīng) 工 件 角 度 定 位 的 需 要 。 借 助 于 可 調(diào) 支 承 板 KT2及 可 換 可 調(diào) 鉆模 板 KH3， 根 據(jù) 鉆 孔 的 位 置 鉆 模 板 可 作 上 下 、 前 后 調(diào) 節(jié) 。 分 析 上 述 兩 個(gè) 實(shí) 例 可 以 看 出

32、 ， 成 組 夾 具 可 由 兩部 分 組 成 ： 基 礎(chǔ) 部 分 和 調(diào) 整 部 分 ?；?礎(chǔ) 部 分 是 成 組 夾 具 的 通 用 部 分 ， 一 般 包 括 夾具 體 ， 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 及 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 等 。 此 部 分 結(jié) 構(gòu) 主要 是 根 據(jù) 零 件 組 中 各 零 件 輪 廓 尺 寸 、 夾 緊 方 式和 切 削 力 大 小 等 因 素 來(lái) 決 定 的 。調(diào) 整 部 分 允 許 采 用 一 定 的 調(diào) 整 方 式 以 適 應(yīng) 零 件組 各 種 零 件 的 安 裝 。 此 部 分 一 般 包 括 一 些 定 位 、夾 緊 和 導(dǎo) 向 等 元 件 的 可 換 件 、 可 調(diào) 件

33、 。 三 、 成 組 夾 具 的 調(diào) 整 方 式 1 更 換 式采 用 更 換 調(diào) 整 部 分 的 元 件 或 合 件 的 方 法 ， 實(shí) 現(xiàn)組 內(nèi) 不 同 工 件 的 安 裝 。 其 優(yōu) 點(diǎn) 是 精 度 高 ， 使 用可 靠 /缺 點(diǎn) 是 隨 著 零 件 組 內(nèi) 零 件 品 種 的 增 加 ，可 換 件 的 數(shù) 量 也 增 加 ， 這 與 調(diào) 節(jié) 式 相 比 ， 將 會(huì)增 加 費(fèi) 用 ， 也 給 保 管 工 作 帶 來(lái) 不 便 。 此 法 用 于精 度 較 高 的 定 位 和 導(dǎo) 向 元 件 。可 換 件 一 般 是 單 個(gè) 元 件 。 但 是 ， 如 有 可 能 ， 最好 設(shè) 計(jì) 成 一

34、組 有 關(guān) 元 件 的 合 件 ， 這 樣 可 節(jié) 省 調(diào)整 時(shí) 間 。 圖 7-5示 可 換 件 是 合 件 的 例 子 。 2 調(diào) 節(jié) 式借 助 于 改 變 夾 具 可 調(diào) 件 位 置 的 方 法 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 組內(nèi) 不 同 工 件 的 安 裝 。 其 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 是 僅 用 有 限 數(shù)目 的 可 調(diào) 元 件 ， 就 可 以 適 應(yīng) 組 內(nèi) 各 種 零 件 的 安裝 ， 并 使 夾 具 保 管 工 作 方 便 。 缺 點(diǎn) 是 活 動(dòng) 的 可調(diào) 元 件 及 其 相 應(yīng) 的 調(diào) 節(jié) 機(jī) 構(gòu) 將 會(huì) 降 低 夾 具 的 精度 和 剛 度 。 因 此 ， 它 常 用 于 加 工 精 度 不

35、高 或 工件 的 次 要 定 位 場(chǎng) 合 。根 據(jù) 需 要 ， 調(diào) 節(jié) 方 式 尚 可 分 為 粗 調(diào) 節(jié) 及 微 調(diào) 節(jié) ，分 段 調(diào) 節(jié) 及 連 續(xù) 調(diào) 節(jié) 等 。圖 7-6所 示 的 成 組 鉆 模 ， 其 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 采 用 了 分段 調(diào) 節(jié) 。 3 綜 合 式兼 用 上 述 兩 種 調(diào) 節(jié) 方 式 ， 即 同 一 套 成 組 夾 具 既采 用 可 換 元 件 又 采 用 可 調(diào) 元 件 。 取 兩 者 之 所 長(zhǎng) ，故 可 獲 得 較 好 的 效 果 。 圖 7-4和 圖 7-6都 是 綜 合式 的 成 組 夾 具 。 圖 示 一 種 組 合 式 成 組 夾 具 ，用 于 拉 削

36、 三 種 桿 形 零 件 的花 鍵 孔 。 由 于 每 種 零 件 花鍵 孔 的 鍵 槽 有 不 同 的 角 度位 置 要 求 ， 所 以 在 夾 具 體上 同 時(shí) 設(shè) 置 了 三 個(gè) 角 度 定位 元 件 兩 個(gè) 菱 形 銷 6和 一 個(gè) 擋 銷 4。 拉 削 三 種零 件 花 鍵 孔 時(shí) ， 只 要 分 別采 用 相 應(yīng) 的 角 度 定 位 元 件即 可 。 4 組 合 式將 一 組 零 件 的 有 關(guān) 安 裝 元 件 （ 有 時(shí) 也 包 括導(dǎo) 向 元 件 ） 同 時(shí) 組 合 在 一 個(gè) 夾 具 體 上 ， 以適 應(yīng) 同 組 各 種 零 件 先 后 加 工 的 安 裝 需 要 。這 樣 ，

37、 一 種 零 件 安 裝 僅 使 用 其 相 應(yīng) 的 一 套安 裝 元 件 ， 并 占 據(jù) 其 各 自 的 確 定 的 安 裝 位置 。 由 于 免 除 了 有 關(guān) 元 件 的 更 換 與 調(diào) 節(jié) ，節(jié) 約 了 夾 具 的 調(diào) 整 時(shí) 間 。 此 種 型 式 的 成 組夾 具 主 要 用 于 同 組 零 件 種 數(shù) 少 、 批 量 較 大的 場(chǎng) 合 。圖7-7示一種組合式成組夾具，用于拉削三種桿形零件的花鍵孔。 四 、 成 組 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 原 則除 應(yīng) 考 慮 到 成 組 夾 具 的 特 點(diǎn) 以 外 ， 它 與 專 用 夾 具 設(shè)計(jì) 的 一 般 方 法 是 基 本 相 同 的 。根 據(jù)

38、 成 組 夾 具 的 特 點(diǎn) ， 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 注 意 以 下 幾 個(gè) 問 題 。設(shè) 計(jì) 的 成 組 夾 具 應(yīng) 具 有 良 好 的 可 調(diào) 整 性 夾 具 結(jié) 構(gòu) 應(yīng) 緊 湊 應(yīng) 保 證 同 組 零 件 的 加 工 技 術(shù) 要 求 設(shè) 計(jì) 的 成 組 夾 具 應(yīng) 與 零 件 組 的 成 組 生 產(chǎn) 量 相 適 應(yīng) 夾 具 設(shè) 計(jì) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 設(shè) 計(jì) 的 成 組 夾 具 應(yīng) 具 有 繼 承 性 五 、 成 組 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 步 驟成 組 夾 具 與 專 用 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 過 程 大 體 相 同 ， 其 主 要 差別 在 于 成 組 夾 具 使 用 對(duì) 象 不 是 一 種 零

39、件 而 是 一 組 零 件 。因 此 設(shè) 計(jì) 時(shí) 綜 合 分 析 的 工 作 量 較 大 ， 即 需 要 對(duì) 這 一 組零 件 的 圖 紙 、 成 組 工 藝 及 加 工 條 件 等 作 全 面 的 綜 合 分析 ， 以 確 定 最 佳 的 工 件 安 裝 方 案 和 夾 具 的 調(diào) 整 方 式 。成 組 夾 具 的 調(diào) 整 部 分 是 設(shè) 計(jì) 的 難 點(diǎn) 所 在 ， 設(shè) 計(jì) 者 應(yīng) 按確 定 的 調(diào) 整 方 式 設(shè) 計(jì) 或 選 用 可 換 件 、 可 調(diào) 件 及 可 調(diào) 機(jī)構(gòu) ， 以 滿 足 同 組 各 種 零 件 的 安 裝 和 加 工 要 求 。 成 組 夾 具 設(shè) 計(jì) 步 驟 大 體 可 如 圖 7-8所 示