夹治具设计概论(doc24)

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夹治具设计概论
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1.1A治具(Fixture Jig)的定x
一般而言，凡是在C械u造^程中，使任何加工程序能加速、方便或安全的o助b置工具，均可QA具（Fixture）。

Vx的A具可包括C器A具(Machine Fixture)，_A具（press Fixture)，崽理A具（Heat Treatment Fixture)，焊接A具（Welding Fixture)，b配A具（Assembling Fixture）等等。

Mx的A具，一般即指C器A具，可QA具，它主要用於C 器加工，也是C器c工件、刀具之g的牛目前^yQ的定x椤坝靡匝bA工件的b置工具“A具。

“用以bA工件K配合引У毒叩难b置工具”Q橹尉呋蜚@模（Jig）。

1.2A治具的功能
A具的功能：
在加工^程中，⒐ぜS持在一安定的位置上，K吸收切削^程中a生的推力c形力。

－工件能得到定位，S持^安定的加工精度。

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由於A具的u作成本c所要_到的精度成正比，因此，x襁
m的精度，才能_到降低成本的要求。

由於高精度的A具一定F，因此，我往往必在成本c效率做一x瘛
1.3A具的分
一般可按A具的通用性和使用特c，所使用的C器型，以及所用恿υ催M行分，如表1所示。

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4-2 A具
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2.1 A治具要c
D（一）A具要c
2.2 A具O流程D
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D（二）A具O流程D
4-3 A具O考]因素
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O重c：
(1) 思:
－必沤饧庸し椒ㄅc切削^程。

－不要H依靠自己的知R砼啵必保持有e的看法之柔性。

(2) ο乱还こ痰目]c：
一要站在使用者的立鲈O。

一良的A具O是要考]到r格、精度、安b容易c耐用。

(3) O上的重c目：
一渭。

一多使用势(市售品、室格品等)，量避免使用特殊品。

－A 持必配合加工物且要保持充份的性。

－考]充份的{配性(势)。

－考]到安全第－。

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－要注意基拭妗⒒庶c的O定，要y一前後工程，不可相互矛盾。

－加工物的中g尺寸c公差要_z查。

－要考]切屑理。

－要O成即使操作e`也是安全的。

－要考]到作I者浪M幼鳎要提高手C的操作性。

－氖褂妙l率c磨耗的PS砜]耐久忤(零件的淬火等)。

3.1 OA常用基始捌湎嗷リPS
表2 OA具常用基始捌湎嗷リPS
O基剩OD由纤裼没
工序基剩在工程中裼玫幕省
工序基剩在工序D上用泶_定本工序被加工表面加工後的尺寸、形钗恢玫幕省
定位基室辉诩庸ぶ杏米鞫ㄎ坏幕省
3.2 常用定位方法及定位元件
●工件以平面槎ㄎ换实亩ㄎ环椒及定位元件
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(1)支承c支承板，如D3(a)，(b)
(2){支承及浮幼晕恢С校如D4(a)，(b)
●工作以外A柱面槎谆实亩ㄎ环椒及定位元件，以工件的－外A柱面作槎ㄎ换r，常用的定位方法是⑼A 柱b在A孔、半A孔、V形K或定心AoC中。

後煞N最槌Ｓ谩 .
●工件以A孔槎ㄎ换实亩ㄎ环椒及定位元件，定位基A孔的工作，常用定位N及定位心S定位。

此外，可利用定心AoCM 行定位。

3.3 定位`差a生的原因
任意一批工件在A具中加工r，引起加工尺寸a生`差的主要原因有深：
(1) 由於定位基时旧淼某叽绾缀涡钫`差，以及定位
基逝c定位元件之g的g隙，所引起的同批工件定位基
沿加工尺寸方向的最大位移，Q槎ㄎ换饰灰普`差，以
△jy表示。

(2) 由於工序基逝c定位基什恢睾希所引起的同批工件
工序
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D三（a）支承
D三（b）支承板
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D四（a）{支承件
D四(b) 浮又С屑
基氏於定位基识言沿加工尺寸方向的最大位移，Q榛什恢睾险`差，以△jb表示。

上述深`差之和即槎ㄎ徽`差，故可得
△aw＝△jy+△jb
3.4 A具的M成元件
按在A具中的作用、地位及Y特c，M成A只的元件可分橐韵赂黝
(1) 定位元件及定位b置
(2) Ao元件及Aob置
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(3) A具w
(4) Φ都б元件b置（包括刀具б元件，Φ堆b置及靠模b 置）
(5) 恿ρb置
(6) 分度、Χㄑb置
(7) 其他元件及b置(包括A具各部份相互B接用的以及A 具cC器相B接用的io螺、N、I和各N手柄等。

3.5 定位、Ao和bA的概念
工件在加工之前安放在A具中，使其得到一正_的位
置或方向，K使其在加工^程中m然受到切削力及其他外力的影，仍能保C正_位置或方向。

根上述^程分而得出以下概念定x
_定工件在C器上或A具中有正_位置的^程，Q槎ㄎ弧工件定位後⑵涔潭ㄊ蛊湓诩庸み^程中保持定位不的操作，QAo。

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⒐ぜ在C器上或A具中定位，Ao的^e，Q檠bA。

3.6工件在A具中的Ao
Ao的目的，是保C工件在A具中的定位，不致因加工r受切削力、重力或伴生力(x心力、T性力、力等)的作用而a生移踊蛘印
Aob置可按AoC的型和Aob置的恿υ矸诸如表3Aob置的分。

表3 Aob置的分
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3.7 AoCM足下列主要要求
(1) Aob置在工件Aor，不破墓ぜ的定位，榇吮仨正
_xAo力的方向及著力c。

(2) Ao力的大小可靠，m，要保C工件在Ao後的形和
受罕砻娴p不致超^允S。

(3) Aob置Y魏侠恚Ao幼饕迅速，操v方省力和安全。

(4) Ao力或Ao行程在一定瓤蛇M行{整和a。

3.8 Aob置O的热莺筒襟E
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OAob置r，可按以下四步E_定Ao力:
(1) 根工序DLuAo力示意D，在D中表明Ao力的
作用cc方向及考]的其他力的作用情r;
(2) _定Ao元件Y;
(3) _定Aob置所能a生的Ao力。

Ao力的作用c及作用方向
在xAo力的作用c及作用方向r考]下面c：
(1) Ao力有助於定位，而不破亩ㄎ唬在Ao力作用下，工件不x_支承c。

首先要保C主要定位基逝c定位元件可靠度接|，最好使工件Ω支承都有一定的毫ΑD5所示定位情r，使Ao力W1作用在主要定位基实闹行奈恢茫以便χ饕定位基A、B、C支承c 均a生毫ΑＨ粲Ao力，tW2垂直作用在Dc。

在@N情r下，也可用Ao力W3。

代替W1cW2同r作用在主要定位支承上和o助定位支承上，什工件得到可靠定位。

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(2) Ao形要小，特e度差的工件更予以注意。

(3) 保C加工中工件振有。

榇耍Aoc量接近被加工
表面，特e是Φ度工件。

D五A力作用c及方向
●Ao力的大小
算Ao力r，根工件所受切削力P(或切削力矩MP)、Ao力W 以及摩擦力F(或摩擦力炬MF)，Υ蠊ぜ考]重力G，\拥墓ぜ考]T性力等，LuAo示意D，D6。

然後，根o力平衡l件，算出理Ao力Wp，再乘以安全Sk ，得出HAo力W。

在不考]重力和其他伴生力的情r下，Ao力的大小既c切削力的大小有P，也c切削力χС械淖饔梅较蛴嘘P，D6追N典型加工情r的Ao示意D，所需Ao力椋
@削、拉削(D6(a)、(b))
W＝kM/(fl Rfl+f2Rf2)N
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削(D6(c))
W=kP/(f1+f2) N
削(D6(d))
W=kP/(f~kPz/+3f) N
式中k：安全S担可按下式算
k=k1k2k3k4
M：切削扭矩
f1、f2：Ao元件、定位元件各自c工件接|表面的摩擦S
Rf1、Rf 2:Ao元件、定位元件各自c工件接|表面g的摩擦力矩半
R：工件半
f：Ao爪工件g的摩擦S
k1：一般安全S担考]增加Ao力的可靠性和因工件材料性|及加工N量不均虻纫起的切削力的化，一般取k1=1.5~2 夹治具设计概论
k2：加工性|S怠４旨庸と1.2，精加工取1。

k3：刀具g化S担考]刀具磨g後，切削力增大，一般取k3=1.1~1.3
k4：嗬m切削S怠嗬m切削r，取k4=1.2；Bm切削r，取k4=1
D六(a)，(b) Ao示意D
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D六(c)，(d) Ao示意D
各N支承l件下的摩擦S狄表5
表4 各N支承l件下的摩擦S
3.9 悼C器A具的O要c
O悼丶庸びA具r，除遵循一般A具O的原t外注意下列}。

(1) 在悼丶庸ぶ校榱舜_定加工c的空g位置，必建立座讼怠
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(2) 悼丶庸づ量^小，故量可能裼驶的通用A具或M合A具等。

(3) M足悼丶庸ぞ度，要求A具的定位，Ao精度高。

(4) A具的Y使工件在一次bA後，能M行多表面的多N加工。

(5) Ao件牢靠，其位置注意防止在M退刀或Q工位rl生碰撞。

(6) 自幼刀Aob置的O，保C其幼鞯蚀_可靠以及
巳c刀具\榆E的f{。

4-4 M合A具：（M合A又Q槟＝M化A具）
4-l 鹘y式A具及ＳA具的M加工}
(1) 一般鹘yA具bO耗r。

(2) O和u造ＳA具rg久，成本高。

(3) 多N少量生a所需的A具子旆靠臻g，齑娉杀靖摺
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(4) 零件的O更造成F行A具不m用或需修改，r效性不足。

σ陨}，基於性及r效性^c砜]，e木式的M合式A具(D7)提
供最好解Q方法。

4-2 M合式A具分
(1) 梢孔式定位：以固定的距(PITCH)的孔定位，分解後再重
M容易m合於多N少量重覆性生a型B。

(2) T槽式位：(D8)T槽定位的自由度高，任意尺寸的孔定
位能O定
(D9)，但重覆M合r重F性不良，m用於渭生a的
合。

4-3 M合式A具的特徵
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(1) 本w：有方形基板(D10)、L方形基板、角座等，均可
cC合加工C的工作台Y合，一般平面度要求0.0l/100，槽距及孔距公差±0.02 。

(2) 定位元件：考]到工件可能以平面或孔定位方式，有肩
部定位柱。

较蚨ㄎ恢、定位梢...等，其尺寸公工差要求在±0.01以龋而且是整批加工磨。

(3) A持元件：有整MA持方式及渭A持元件，M12螺y
用於一般Ar，Ml6螺y用於重切削加工r之A持。

以上零M件不是T槽式或梢孔式均可互用，且具有下列多c。

不需要另外u作A具零件或H少部份定位元件需u
作。

明@s短A具u作、Mbrg，K能得到品|安定的A持。

p少ＳA具的Ocu作，Kp少齑婵臻g及成本。