最新工装夹具设计的基本方法和步骤幻灯片.ppt

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1、工装夹具设计的基本方法和步骤序言工装是工艺装备的简称，工艺装备就是将零件加工至设计图样要求，所必须具备的基本加工条件和手段。工艺装备包含加工设备(标准、专用和非标准设备)、夹具、模具、量具、刀具和工具等。对工艺技术人员来讲，除了要消化设计图样和技术要求后，进行产品零件加工的工艺文件编制及现场生产服务外，还有一个重要的任务，就是要根据工艺规程的要求，进行产品零件的加工、装配、焊接夹具和检测夹具等工装的设计工作。专用夹具设计的基本要求一个优良的机床夹具应满足以下基本要求保证工件的加工精度能提高生产效率工艺性能好使用性能好经济性好2-2-1夹具上的定

2、位基准的确定每设计一套工装，都应该将零件的关键和重要尺寸部位，作为工装夹具上的定位部位（定位设计），还要确定理想的定位设计（精度设计），确定主要的定位基准（第一基准）和次要的定位基准（第二基准）。第一基准原则上应该与设计图保持一致。若不能保证时，则可以通过计算，将设计基准转化为工艺基准，但最终必须要保证设计的基准要求。定位基准的选择应该具备二个条件：应该选择工序基准作为定位基准，这样做能够达到基准重合，基准重合可以减少定位误差；应该选择统一的定位基准，不仅能够保证零件的加工质量，提高加工效率，还能够简化工装夹具的结构（一般用孔和轴作为定位基准为

3、佳）。如在进行夹具的工装设计时，工装设计人员在选择定位基准时，先要看设计图的定位基准在哪里，再看工艺加工定位基准（工艺规程上已确定）在哪里，这两者确定的定位基准是否一致，若不一致时，则要通过计算，将设计基准转化为工艺基准，但最终必须要保证设计的基准要求。2-2-3定位基准选择后应选择合适的定位元件a)零件的六点定位方法零件的定位基准和工装的定位元件接触形成定位面，以实现零件的六点定位（自由刚体的六个运动自由度）。当然在大多数工装设计时，我们都不会采纳六点定位（三个沿坐标轴移动，三个挠坐标轴转动），往往采取六点以下大于二点以上的定位设计，这种定位

4、设计不仅允许，而且还常常被采用。根据经验，有两个以上的定位就可以起到定位作用了。另外在定位设计时，要注意不要因定位点太多（超过六点）而造成过定位（重复定位），过定位会出现定位不稳定的现象，将起反作用。b)常用的定位元件常用的定位元件有支承钉、支承板、定位销、锥面定位销、V形块、定位套、锥度芯轴等。1）支承板多用于精基准平面定位；2）定位销则用于以零件上的孔为基准时最常用的定位元件，与零件的基准孔之间留有一定的间隙，大小按零件孔精度而定；3）定位套则用于以零件上的轴为基准时最常用的定位元件，与零件的基准轴之间留有一定的间隙，大小按零件轴的精度而定

5、。c)对定位元件的基本要求在设计定位元件时，其基本技术要求为：精度合适、耐磨性好、有足够的强度和刚度、工艺加工性好、便于拆装等。例如：某组件的装配焊接夹具的定位件选择，按照要求应采取定位销定位的形式；其定位销与零件的基准孔之间应留有一定的间隙，大小按零件孔精度而定，不能人为的加严定位销的公差带；同时，对选用45#钢和Cr12合金钢为材料的定位销，必须进行调质热处理和淬火热处理，使之有足够的强度和刚度，增强耐磨性，延长使用寿命。2-3零件的夹紧及工装的夹紧结构设计零件在工装中定位后，一般要夹紧，使得零件在加工过程中，保持已获得的定位不被破坏。零件

6、在加工过程中，会产生位移、变形和振动，这些都将影响零件的加工质量。所以，零件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题。为了获得良好的加工效果，一定要把零件在加工过程中的位移、变形和振动控制在加工精度的范围内。所以，工装夹具的夹紧问题的处理，有时比定位设计更加困难，绝不能忽视这个问题。2-3-1零件在夹具中定位后的夹紧三原则：a)零件在工装夹具中定位后的不移动原则：选择夹紧力的方向指向定位基准（第一基准），且夹紧力的大小应足以平衡其它力的影响，不使零件在加工过程中产生移动。b)零件在工装夹具中定位后的不变形原则:在夹紧力的作用下，不使零件在加工

7、过程中产生精度所不允许的变形，必须选择合适的夹紧部位及压块和零件的接触形状，同时压紧力应合适。c)零件在工装夹具中定位后的不振动原则：提高支承和夹紧刚性，使得夹紧部位靠近零件的加工表面，避免零件和夹紧系统的振动。这三项原则是相互制约的，因此，夹紧力设计时应综合考虑，选择更佳的加紧方案，也可用计算机辅助设计。一般来讲：对粗加工用的夹具，选用较大的夹紧力，主要考虑零件的不移动原则；对精加工用的夹具，选用较小的夹紧力，主要考虑零件的不变形和不振动原则。2-3-2夹紧点的选择夹紧点的选择是达到最佳夹紧状态的首要因素，正确选择夹紧点后，才能估算出所需要的

8、夹紧力，选的不当不仅增大夹具变形，甚至不能夹紧零件。夹紧点的选用原则：尽可能使夹紧点和支承点对应，使夹紧力作用在支承上，可减少变形；夹紧点选择应尽量靠