专用夹具设计方法和步骤
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以下为专用夹具的设计方法,一起了解一下吧。
一、专用夹具的设计步骤(一).研究原始资料明确任务书中的设计要求,收集下列资料:1) 工件图、毛坯图和工艺规程等技术文件。
了解该工序的加工技术要求,定位和夹紧方案,毛坯情况,加工时使用的机床、刀具、加工和切削用量等2) 了解生产批量和对夹具的需用情况,以确定所采用夹具结构的合理性和经济性。
3) 了解机床的主要技术参数、规格、安装夹具的有关连接部分的尺寸等。
4) 了解刀具的主要结构尺寸、制造精度、主要技术条件等。
5) 收集有关夹具零部件标准(国标、部标、企标、厂标),典型夹具结构、夹具设计资料等。
6) 了解本公司制造夹具能力和经验,了解用户有无压缩空气站等。
7) 3D图形的转换。
(二)确定夹具的结构1 定位要则1) 选择合理的定位基准——定位基准必须与工艺基准重合,并尽量与设计基准重合,以减小定位误差,获得最大加工允差,降低夹具制造精度。
当定位基准和工艺基准或设计基准不重合时,需进行必要的加工尺寸及其允差的换算。
——应选择工件上最大的平面,最长的圆柱面或圆柱轴线为定位基准,以提高定位精度,并使定位稳定、可靠。
——在选择定位元件时,要防止出现过定位现象。
——在工件各加工工序中,力求采用同一基准,以必免因基准更换而降低工件各表面相互位置的准确度。
——当铸、锻件以毛坯面作为第一道工序的基准时,应选用比较光整表面作基准面,避开浇冒口或分型面等凸起不平整的部位。
2) 限制工件的自由度——工件在夹具上进行定位时,为保证加工面位置尺寸或位置精度,以及承受切削力和夹紧力等的需要,必须限制住工件的六个自由度。
——如果工件以已加工过的光滑平面定位,必要时可以用六个以上的点定位,但各定位面上支承点的表面必须在同一平面上,或其中的几个支承点采用辅助支承。
3) 对定位元件的要求——工件定位基准与定位元件接触或配合后,能限制住必须由其限制的工件的自由。
——由其产生的定位误差最小。
——定位表面应具有较高的尺寸精度、配合精度、表面粗糙度和硬度。
机床夹具设计步骤和实例机床夹具是用于在机床上夹持工件或刀具的装置,用于保持工件的位置稳定,使其能够被加工。
机床夹具设计的步骤主要包括需求分析、夹具类型选择、夹具基础结构设计、夹具强度计算、夹具定位系统设计、夹具操作系统设计、夹具零件设计和夹具组装等。
以下为机床夹具设计步骤和一个实例:步骤1:需求分析首先,需要了解加工工件的要求和工艺流程。
通过与工艺人员或工程师的交流,了解工件的形状、材料、尺寸等特性,以及工件的精度要求、加工工艺和工时要求等。
根据需求分析,明确夹具的基本功能、定位方式和操作方式。
步骤2:夹具类型选择根据加工工件的特性和加工工艺的要求,通过参考手册或专业书籍选择合适的夹具类型。
常见的夹具类型包括平板夹具、顶升夹具、转角夹具、滑块夹具、气垫夹具等。
根据不同的工件形状和加工要求,选择适合的夹具类型。
步骤3:夹具基础结构设计根据工件的形状和夹持要求,设计夹具的基础结构。
夹具的基础结构通常由夹紧装置、支撑装置和定位装置组成。
夹紧装置主要用于夹持工件,支撑装置用于保持工件的平衡和稳定,定位装置用于确保工件的位置准确。
步骤4:夹具强度计算根据夹具类型和加工工件的特性,计算夹具的强度。
夹具的强度计算包括静态强度和动态强度两个方面。
静态强度主要考虑夹具在夹持工件时的受力情况,包括切削力、惯性力等;动态强度主要考虑夹具在工件加工过程中的振动和冲击力,保证夹具结构能够承受夹持工件时的各种力。
步骤5:夹具定位系统设计根据工件的定位要求,设计夹具的定位系统。
夹具的定位系统应能够满足工件的精度要求,并确保工件的位置准确。
定位系统常采用定位销、定位块等形式,根据工件的形状和加工特点选择合适的定位方式。
步骤6:夹具操作系统设计根据夹具的使用要求,设计夹具的操作系统。
夹具的操作系统主要包括夹紧装置的控制方式和操作机构的设计。
根据夹紧力的大小和控制精度的要求,选择合适的液压夹紧系统或气动夹紧系统。
步骤7:夹具零件设计根据夹具的基础结构、定位系统和操作系统的设计要求,设计夹具的各个零件。
1、明确设计任务,收集设计资料
2、拟订夹具结构方案,绘制夹具草图
(1)确定工件的定位方案,设计定位装置,并对夹紧力进行估算,以确保夹紧可靠
(2)确定工件的夹紧方案,设计夹紧装置
(3)确定刀具的引导方式,选择或设计引导元件或对刀元件
(4)确定其他元件或装置的结构形式,如定位键、分度装置等
(5)确定夹具的总体结构及夹具在机床上的安装方式。
对夹具的总体结构最好能拟订出几个不同的方案,画出草图,经过分析比较,选择最佳方案
3、绘制夹具总图
(1)选择操作者工作时正对的位置为主视图
(2)用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面以及加工表面画在各视图相应的位置上,待加工面上的加工余量可用网纹线表示。
在夹具总图中,工件可看作透明体,不遮挡后面的线条
(3)依次画出定位、夹紧、导向元件或装置的具体结构,再画出夹具体,将各元件或装置连成一个整体
(4)在总图上标注尺寸(包括轮廓尺寸、联系尺寸、重要的配合尺寸等)、公差和技术要求
(5)绘制夹具零件图。
在夹具中的非标准零件都要绘制零件图,并按总图要求确定零件的尺寸、公差及技术条件
三、夹具总图技术要求的制订
1、夹具总图上应标注的尺寸和公差
(1)夹具外形的最大轮廓尺寸
(2)影响定位精度的尺寸
(3)影响对刀精度的尺寸和公差
(4)影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差
(5)影响夹具精度的尺寸和公差
(6)其他装配尺寸及公差
2、夹具总图上公差值的确定
(1)与加工尺寸有直接对应关系的夹具公差δJ (2)其他装配尺寸的配合性质及公差等级
3、夹具总图上应标注
4、的技术要求。
钻床专用夹具设计钻床是一种常用的机械加工设备,广泛应用于各个行业中。
在钻床的使用过程中,往往需要使用各种夹具来固定工件,以确保加工质量和效率。
因此,设计一种钻床专用夹具对于提高加工效率和保证加工质量具有重要的作用。
1.夹具的设计原则在设计钻床专用夹具时,需要遵循以下原则:1)夹具的设计应根据工件的形状和尺寸进行,并且要考虑加工工艺和强度要求。
2)夹具的设计应具有稳定性、刚性和高精度,以确保工件的可靠夹紧和加工精度。
3)夹具的设计应简单、易于操作、快速夹紧和释放工件。
4)夹具的设计应考虑加工过程中可能出现的振动和冲击,以确保夹具的可靠性和长寿命。
5)夹具的设计应考虑工件的加工流程,以便进行尽可能多的加工操作,减少夹具更换和改变的次数。
2.夹具的分类在设计钻床专用夹具之前,需要先了解不同类型的夹具。
根据夹紧方式不同,夹具可以分为机械夹具、液压夹具和气动夹具等。
根据夹紧形式不同,夹具可以分为卡盘、固定钳、辅助夹具和可调夹具等。
此外,夹具还可以分为单工位夹具、多工位夹具和轮廓夹具等。
在具体设计钻床专用夹具之前,需要先确定加工工件的形状、尺寸和加工过程,从而选择合适的夹紧方式和类型。
下面以机械夹具为例,介绍具体的夹具设计步骤:1)确定工件的形状与尺寸不同形状和尺寸的工件所需要的夹具也不同,因此需要准确确定工件的几何形状和尺寸,包括直径、长度、高度、倾斜角度等。
此外,还需要了解工件的材料和加工要求。
2)选择机械夹具在确定工件形状和尺寸之后,需要选择合适的机械夹具。
机械夹具广泛应用于各种行业和领域,常用的机械夹具有卡盘、固定钳、辅助夹具和可调夹具等。
在选择夹具时需要考虑工件的材料、形状、尺寸和加工要求等因素。
3)设计夹具结构a. 夹具的稳定性:夹具结构应在不同方向上具有足够的稳定性,以排除振动和冲击等干扰因素。
4)夹具结构的加工与装配夹具结构的加工应考虑加工流程、工具选择、嵌套顺序和加工顺序等因素,以确保夹具结构的精度和质量。
专用夹具设计方法专用夹具是指为了实现特定工件的加工、测试、装配等工序,而根据工件的特点和工艺要求,特别设计的夹具。
专用夹具的设计方法十分重要,它直接影响到夹具的可靠性、稳定性、使用寿命和生产效率等。
以下将介绍几种常用的专用夹具设计方法。
1.工艺分析法:在设计专用夹具之前,首先要进行工艺分析,分析加工工艺中的主要环节、关键节点、工艺要求,以及工艺中可能出现的问题和难点等。
通过充分了解工艺流程,可以从工艺的角度确定夹具所承担的功能、形式和结构等方面的要求。
2.参数分析法:夹具设计的一个重要环节是参数分析,通过对待加工工件的尺寸、形状、材料性质等参数进行分析,确定夹具所需的夹紧力、工件定位方式、夹紧装置的形式等。
同时还要分析工艺中可能带来的变量,如材料误差、温度变化等,以此来确定夹具的可靠性和稳定性。
3.结构设计法:专用夹具的结构设计是实现工艺要求和夹具功能的关键。
在设计过程中,需要考虑夹具的结构形式、材料选择、刚度和刚性等问题。
对于复杂工件,可以采用多级夹紧、多点定位等结构形式,以增加夹具对工件的稳定性和可靠性。
4.可制造性设计法:夹具的可制造性是指夹具在制造过程中是否能够方便、经济地加工、装配和调整。
在夹具设计之初,应考虑夹具组件的加工工艺、装配顺序和方式,以及关键部件的制造工艺可行性等因素。
合理考虑夹具的可制造性可以减少制造成本和交货周期。
5.模块化设计法:对于一些常规或批量生产的工件,可以采用模块化设计的方法。
模块化设计主要包括模块化结构设计和标准化件设计两个方面。
通过将夹具设计为可拆卸的模块,可以方便维护和更换,并且能够减少设计和制造的工作量。
6.仿生设计法:仿生设计是指通过模拟生物体结构和运动方式,进行工程设计的一种方法。
在专用夹具设计中,可以通过仿生设计的方法来优化夹具的结构和功能。
例如,可以借鉴生物体的抓握原理,设计具有可调节抓握力和适应不同形状工件的夹具。
7.系统集成设计法:专用夹具经常作为一个工件加工流程的一部分进行设计,因此,夹具设计应与其他设备和系统相集成。
机床夹具及其设计方法机床夹具是用于固定工件以及使其达到所需位置和姿态的装置。
其设计方法需要考虑工件的形状、尺寸和加工要求,以及加工过程中的精度要求和安全性。
一、机床夹具的设计方法:1.确定夹具类型:根据工件形状和加工要求,选择合适的夹具类型,如平板夹具、钳式夹具、真空吸盘夹具等。
2.分析工件形状和尺寸:根据工件的几何形状和尺寸,确定夹具的支撑点和固定点,考虑夹持力的传递和均衡。
3.考虑工件加工要求:根据工件的加工要求,确定夹具的定位点和定位方式,使工件在加工过程中保持所需位置和姿态。
4.设计夹具的基准面:确定夹具的基准面,用于定位和固定工件,同时保证夹具的刚性和稳定性。
5.选择夹具元件:选择合适的夹具元件,如夹具座、夹具钳爪、定位销等,根据工件的特点和夹具的使用要求进行选择。
6.考虑夹持力和阻尼:设计夹具时要考虑夹持力和阻尼的大小和分布,避免在加工过程中产生振动和变形,保证加工质量和稳定性。
7.考虑夹具的刚性和稳定性:设计夹具时要考虑夹具的刚性和稳定性,避免在加工过程中产生变形和松动,保证加工精度和安全性。
8.进行夹具的装配和调试:根据夹具设计图纸,进行夹具的装配和调试,确保夹具的各个部分正常工作和配合精度满足要求。
9.进行夹具的试运行和修改:进行夹具的试运行,检查夹具在加工过程中的实际工作情况,根据需要进行夹具的修改和调整。
二、机床夹具的设计要点:1.夹具设计应满足工件加工的要求,保证工件在加工过程中的位置和姿态稳定可靠。
2.夹具设计应符合机床工艺规范和安全规定,保证加工过程中的安全性。
3.夹具设计应考虑加工精度要求,保证工件加工的精度和质量。
4.夹具设计应考虑加工效率要求,尽可能减少夹具更换和调整的时间和工作量。
5.夹具设计应考虑夹具耐用性和易维护性,方便夹具的维修和更换。
6.夹具设计应遵循经济性原则,尽可能降低夹具的制造和运行成本。
机床夹具的设计方法是一个复杂而重要的工作,需要综合考虑多个因素,如工件形状和尺寸、加工要求、精度要求、安全性等。
专用夹具设计说明书一、概述本夹具设计说明书旨在为专用夹具的设计、制造和使用提供全面的指导。
夹具是一种重要的工艺装备,用于在生产过程中对工件进行定位和夹紧,以保证加工质量和效率。
本说明书将详细介绍专用夹具的设计思路、结构特点、使用方法及注意事项。
二、设计思路1. 定位准确:夹具应能准确定位工件,确保工件在加工过程中位置稳定,提高加工精度。
2. 夹紧力适中:夹具应能在保证工件稳定的前提下,施加适中的夹紧力,避免工件变形或损坏。
3. 结构简单:夹具结构应简单明了,便于制造、安装和调试,同时降低制造成本。
4. 操作方便:夹具应便于操作,能够快速完成工件的定位和夹紧,提高生产效率。
三、结构特点1. 定位元件:根据工件的具体形状和加工要求,选用合适的定位元件,如平面定位块、V型块等,确保工件准确定位。
2. 夹紧机构:采用可靠的夹紧机构,如气动夹紧、液压夹紧等,实现快速、稳定、适中的夹紧力。
3. 导向元件:为提高工件加工精度,可设置导向元件,如导轨、滑块等,减小工件在加工过程中的振动和误差。
4. 辅助元件:根据实际需要,可添加一些辅助元件,如定位销、限位开关等,提高夹具的稳定性和可靠性。
四、使用方法1. 安装调试:按照说明书要求,将夹具安装到机床上,并进行必要的调试,确保夹具定位准确、夹紧力适中。
2. 工件定位:将工件放置在夹具的定位元件上,确保工件稳定可靠。
3. 工件夹紧:操作夹具的夹紧机构,对工件施加适中的夹紧力,确保工件在加工过程中保持稳定。
4. 加工操作:启动机床进行加工操作,注意观察工件加工质量和夹具运行状态,如有异常及时调整。
5. 拆卸工件:加工完成后,松开夹紧机构,将工件从夹具上拆卸下来,清理现场。
五、注意事项1. 使用前应仔细阅读说明书,了解夹具的结构、使用方法和注意事项。
2. 夹具应妥善保管,避免磕碰和损坏。
3. 使用过程中应定期检查夹具的定位元件、夹紧机构等关键部件的磨损情况,如有异常应及时维修或更换。
专用夹具设计步骤专用夹具是用于固定或夹紧特定工件的设备,它在制造业中起着非常重要的作用。
为了设计出有效和可靠的专用夹具,需要经过一系列的步骤。
以下是专用夹具设计的典型步骤。
第一步:了解工件和工序要求在开始专用夹具设计之前,需要充分了解要加工的工件和相关的工序要求。
这包括工件的尺寸、形状、装配要求等。
同时,还需要了解工件的材料特性,例如硬度、磨损性等,以便选择适当的夹具材料和设计夹具的夹紧力。
此外,还需了解工艺过程中的姿态要求,以便考虑夹具的调整和定位功能。
第二步:确定夹紧方式和夹紧点根据工件的特点和工艺要求,选择适当的夹紧方式和夹紧点。
夹紧方式可以选择固定夹紧、弹性夹紧、液压夹紧等。
夹紧点的选择要考虑到工件的结构特点和关键尺寸,以确保夹具能够稳定固定工件并保持其准确位置。
第三步:绘制草图和制定设计概念绘制夹具的初步草图是设计过程中的重要步骤。
在草图中,需要考虑夹具的整体结构、夹紧装置和调整装置的布置、夹具材料和加工工艺等因素。
通过多个设计概念的比较和评估,选择最合适的设计方案。
第四步:进行3D模型设计在确定了最终的设计方案后,开始进行3D模型设计。
通过使用CAD 软件,可以对夹具的具体细节进行设计和优化。
在设计过程中,需要考虑夹具的刚度、强度、重量以及易于操作和维修等因素。
第五步:结构分析和优化完成3D模型设计后,进行结构分析并进行必要的优化。
使用有限元分析等方法,对夹具的各个部件进行应力分析,确保其在工作过程中的可靠性和安全性。
如果有必要,进行结构的重构和优化,以便在满足要求的情况下减少夹具的重量和成本。
第六步:制造和组装完成夹具的设计后,开始进行制造和组装。
根据设计图纸和规范,选择合适的加工工艺和材料,制造夹具的各个部件。
然后,进行夹具的组装和调试,确保各个部件的配合精度和夹具的正确性。
第七步:测试和调整完成夹具的制造和组装后,进行测试和调整。
通过对工件进行加工试验,验证夹具的性能和精度。
如果需要,对夹具进行必要的调整和改进,以满足工件加工的要求。
5.6 机床夹具设计步骤与方法本节着重介绍专用机床夹具的设计步骤与方法,并讨论与此有关的一些问题。
5.6.1 专用夹具设计的基本要求机床专用夹具设计的基本要求可概括为以下几方面:1.保证工件的加工精度这是夹具设计的最基本要求,其关键是正确地确定定位方案、夹紧方案、刀具导向方式及合理制定夹具的技术要求,必要时应进行误差分析与计算。
2.夹具总体方案应与生产纲领相适应在大批量生产时,应尽量采用各种快速、高效结构,如多件夹紧、联动夹紧等,以缩短辅助时间,提高生产率;在中小批量生产中,则要求在满足夹具功能的前题下,尽量使夹具结构简单、容易制造、以降低夹具制造成本。
3.操作方便,使用安全所设计的夹具应能减轻工人劳动强度,如采用气功、液压等机械化夹紧装置,以减轻工人的劳动强度,并可较好地控制夹紧力。
夹具操作位置应符合操作工人的习惯,必要时应有安全保护装置,以确保使用安全。
4.便于排屑切屑积聚在夹具中,会破坏工件正确的定位;切屑带来的大量热量会引起夹具和工件的热变形,影响加工质量;切屑的清扫又会增加辅助时间,降低工作效率;切屑积聚严重时,还会损伤刀具或造成工伤事故。
因此排屑问题在夹具设计时必须给予充分的注意,在设计高效机床夹具时尤为重要。
5.有良好的结构工艺性所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整、维修等。
5.6.2 专用夹具设计的一般步骤专用夹具设计的一般步骤如下:1.研究原始资料,明确设计要求,收集设计资料在接到夹具设计任务书后,首先要仔细地阅读被加工零件的零件图和装配图,清楚地了解零件的作用、结构特点、材料及技术要求。
其次要认真地研究零件的工艺规程,充分了解本工序的加工内容和加工要求、加工余量、定位基准及所使用的工艺装备。
收集有关资料,如机床的技术参数,夹具部件的国家标准、部颁标准、企业标准和厂定标准,典型夹具结构图册,夹具设计指导资料等。
必要时还应了解同类零件所用过的夹具及其使用情况,作为设计时的参考。
夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。
制订工艺过程,应充分考虑夹具实现的可能性,而设计夹具时,如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。
夹具的设计质量的高低,应以能否稳定地保证工件的加工质量,生产效率高,成本低,排屑方便,操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。
第一节专用夹具设计的基本要求一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求:(1)保证工件的加工精度保证加工精度的关键,首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件,必要时还需进行定位误差分析,还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响,确保夹具能满足工件的加工精度要求。
(2)提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应,应尽量采用各种快速高效的装夹机构,保证操作方便,缩短辅助时间,提高生产效率。
(3)工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理,便于制造、装配、调整、检验、维修等。
专用夹具的制造属于单件生产,当最终精度由调整或修配保证时,夹具上应设置调整和修配结构。
(4)使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。
在客观条件允许且又经济适用的前提下,应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置,以减轻操作者的劳动强度。
专用夹具还应排屑方便。
必要时可设置排屑结构,防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具,防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。
(5)经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构,力求结构简单、制造容易,以降低夹具的制造成本。
因此,设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。
第二节专用夹具设计的规范化程序一、夹具设计规范化概述1.夹具设计规范化的意义研究夹具设计规范化程序的主要目的在于:(1)保证设计质量,提高设计效率夹具设计质量主要表现在:1)设计方案与生产纲领的适应性;2)高位设计与定位副设置的相容性;3)夹紧设计技术经济指标的先进性;4)精度控制项目的完备性以及各控制项目公差数值规定的合理性;5)夹具结构设计的工艺性;6)夹具制造成本的经济性。
夹具设计的要求方法和步骤一、夹具设计的要求夹具设计时,应满足以下主要要求:1.夹具应满足零件加工工序的精度要求。
特别对于精加玉工序,应适当提高夹具的精度,以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。
2.夹具应达到加工生产率的要求。
特别对于大批量生产中使用的夹具,应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。
3.夹具的操作要方便、安全。
按不同的加工方法,可设置必要的防护装置、挡屑板以及各种安全器具。
4.能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。
夹具元件的材料选择将直接影响夹具的使用寿命。
因此,定位元件以及主要元件宜采用力学性能较好的材料。
夹具的低成本设计,目前在世界各国都已相当重视。
为此,夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应。
在大批量生产中,宜采用如气压、液压等高效夹紧装置;而小批量生产中,则宜采用较简单的夹具结构。
5.要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。
选用标准化元件,特别应选用商品化的标准元件,以缩短夹具制造周期,降低夹具成本。
6.具有良好的结构工艺性,以便于夹具的制造、使用和维修。
以上要求有时是相互矛盾的,故应在全面考虑的基础上,处理好主要矛盾,使之达到较好的效果。
例如钻模设计中,通常侧重于生产率的要求;镗模等精加工用的夹具则侧重于加工精度的要求等。
二、夹具设计的方法夹具设计主要是绘制所需的图样,同时制订有关的技术要求。
夹具设计是一种相互关联的、工作,它涉及到很广的知识面。
通常,设计者在参阅有关典型夹具图样的基础上,按加工要求构思出设计方案,再经修改,最后确定夹具的结构。
其设计方法可用图5-1表示。
显然,夹具设计的过程中存在着许多重复的劳动。
近年来,迅速发展的机床夹具计算机辅助设计(CAD),为克服传统设计方法的缺点提供了新的途径。
三、夹具设计的步骤夹具的设计步骤可以划分为六个阶段:1.设计的准备(1)分析产品零件图及装配图,分析零件的作用、形状、结构特点、材料和技术要求。
(2)分析零件的加工工艺规程,特别是本工序半成品的形状、尺寸、加工余量、切削用量和所使用的工艺基准。
专用夹具的设计方法专用夹具是一种用于固定工件在加工、装配、检测等工艺过程中的装置。
它的设计方法涉及到工件形状的分析、夹持方式的选择、夹具结构的设计等方面。
下面将从这些方面详细介绍专用夹具的设计方法。
1.工件形状的分析在设计专用夹具之前,首先需要对工件形状进行仔细的分析。
通过分析工件的尺寸、几何形状、表面特征等,确定需要夹持的部位和夹持方式。
此外,还需要考虑工件的重心位置、刚度等因素,以便在设计夹具时能够合理分配夹持力和支撑力,确保夹具能够稳定夹紧工件。
2.夹持方式的选择根据工件形状的分析结果,可以选择合适的夹持方式。
常见的夹持方式包括机械夹持、电磁吸盘夹持、真空吸盘夹持等。
机械夹持是通过机械手段将工件夹紧,可以选择合适的夹具夹持工件,适用于形状规则的工件。
电磁吸盘夹持是利用电磁原理将工件吸附在吸盘上,适用于平面或带有一定吸附特性的工件。
真空吸盘夹持是利用负压将工件吸附在吸盘上,适用于平面或带有一定吸附特性的工件。
3.夹具结构的设计夹具结构的设计是专用夹具设计的核心。
在设计夹具结构时,首先需要根据工件的形状和夹持方式确定夹具的整体结构。
然后,根据夹持力和支撑力的分配要求,设计合适的夹持装置、支撑装置和调整装置。
夹持装置通常包括夹具床、定位销、定位块等,可根据工件的形状和夹持方式进行合理设计。
支撑装置通常包括支撑块、支撑架等,用于支撑工件以增加稳定性。
调整装置通常包括调整螺钉、调整销等,用于调节夹具的夹持力和支撑力。
4.夹具材料的选择夹具材料的选择要考虑到夹具的强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能要求。
通常情况下,选择材料时应尽量选择硬度高、强度大的材料,以确保夹具的寿命和稳定性。
常用的夹具材料包括合金钢、硬质合金、铸铁等。
此外,还需要根据工件的材质选择合适的夹具材料,避免相互之间产生腐蚀或损伤。
5.夹具的加工和装配设计完成后,需要对夹具进行加工和装配。
加工过程中要确保夹具的精度和尺寸符合设计要求,以保证夹具的使用效果。
第二章专用夹具的设计方法2.1 专用夹具的基本要求和设计步骤2.1.1对专用夹具的基本要求1、保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案,标注合适的尺寸、公差和技术要求,并进行必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2.提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具,以缩短辅助时间,提高生产效率。
3、工艺性好专用夹具的结构应简单、合理,便于加工、装配、检验和维修.专用夹具的制造属于单件生产。
当最终精度由调整或修配保证时,夹具上应设置调整或修配结构,如设置适当的调整间隙,采用可修磨的垫片等。
4、使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠,排屑应方便,必要时可设置排屑结构。
5、经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外,还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。
2.1.2专用夹具设计步骤1. 明确设计任务与收集设计资料2.拟定夹具结构方案与绘制夹具草图1) 确定工件的定位方案,设计定位装置。
2) 确定工件的夹紧方案,设计夹紧装置。
3) 确定对刀或导向方案,设计对刀或导向装置。
4) 确定夹具与机床的连接方式,设计连接元件及安装基面。
5) 确定和设计其它装置及元件的结构型式,如分度装置、预定位装置及吊装元件等。
6)确定夹具体的结构型式及夹具在机床上的安装方式。
7) 绘制夹具草图,并标注尺寸、公差及技术要求。
3.进行必要的分析计算工件的加工精度较高时,应进行工件加工精度分析。
有动力装置的夹具,需计算夹紧力。
当有几种夹具方案时,可进行经济分析,选用经济效益较高的方案. 4.审查方案与改进设计夹具草图画出后,应征求有关人员的意见,并送有关部门审查,然后根据他们的意见对夹具方案作进一步修改.5.绘制夹具装配总图夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。
绘图比例尽量采用1:1。
主视图按夹具面对操作者的方向绘制。
总图应把夹具的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。
1、明确设计任务,收集设计资料
2、拟订夹具结构方案,绘制夹具草图
(1)确定工件的定位方案,设计定位装置,并对夹紧力进行估算,以确保夹紧可靠
(2)确定工件的夹紧方案,设计夹紧装置
(3)确定刀具的引导方式,选择或设计引导元件或对刀元件
(4)确定其他元件或装置的结构形式,如定位键、分度装置等
(5)确定夹具的总体结构及夹具在机床上的安装方式。
对夹具的总体结构最好能拟订出几个不同的方案,画出草图,经过分析比较,选择最佳方案
3、绘制夹具总图
(1)选择操作者工作时正对的位置为主视图
(2)用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面以及加工表面画在各视图相应的位置上,待加工面上的加工余量可用网纹线表示。
在夹具总图中,工件可看作透明体,不遮挡后面的线条
(3)依次画出定位、夹紧、导向元件或装置的具体结构,再画出夹具体,将各元件或装置连成一个整体
(4)在总图上标注尺寸(包括轮廓尺寸、联系尺寸、重要的配合尺寸等)、公差和技术要求
(5)绘制夹具零件图。
在夹具中的非标准零件都要绘制零件图,并按总图要求确定零件的尺寸、公差及技术条件
三、夹具总图技术要求的制订
1、夹具总图上应标注的尺寸和公差
(1)夹具外形的最大轮廓尺寸
(2)影响定位精度的尺寸
(3)影响对刀精度的尺寸和公差
(4)影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差
(5)影响夹具精度的尺寸和公差
(6)其他装配尺寸及公差
2、夹具总图上公差值的确定
(1)与加工尺寸有直接对应关系的夹具公差δJ (2)其他装配尺寸的配合性质及公差等级
3、夹具总图上应标注
4、的技术要求。