工件装夹与夹具设计原
第二章工件装夹和机床夹具
第四节 工件在机床夹具中的定位
例2.在圆柱体上钻孔,保证孔尺寸及与外圆柱的同轴度。
第四节 工件在机床夹具中的定位
影响加工要求的自由度,必须限制;不影响加工要求
的自由度可限制,可不限制。
例及与3.图底示面,的在平一行工度件两上项铣要通求槽,。必为须保限证制尺Z寸, X6,0Y00.20mm
为保证尺寸30±0·1mm及槽侧面与B面的平行度,必须限制
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
2.夹紧元件或夹紧装置 夹紧工件,并使其在加工时在外 力作用下仍然保持工件在夹具中 正确位置的元件或装置称为夹紧 元件或夹紧装置。它一般由动力 装置(如气缸、油缸等)、中间 传力机构(如杠杆、螺纹传动副、 斜楔、凸轮等)和夹紧元件(如 卡爪、压板、压块等)组成。
X
,Leabharlann Z两个自由度,至于 Y 则可限制可不限制。
图1-12
第四节 工件在机床夹具中的定位
5.正确处理过定位: 1) 改变定位元件的结构避免过定位
如图示,把长圆柱销改成短圆柱销,即可避免了过定位。
第四节 工件在机床夹具中的定位
2. 去掉多余的定位支承,消除过定位
如图示,定位支承销3重复限制了Y 把定位支承销3撤消,
第二章 工件装夹与机床夹具
主要讲述内容: 第一节 基准的概念 第二节 工件的装夹方法 第三节 专用机床夹具的组成及其分类 第四节 工件在机床夹具中的定位 第五节 定位误差的分析与计算 第六节 工件的夹紧及夹紧装置 第七节 夹具设计的基本要求和步骤 第八节 夹具设计实例
第一节 基准的概念
一、基本概念: 1. 定位:
图1-7
第四节 工件在机床夹具中的定位
夹具设计的原理
夹具设计的原理
夹具设计的原理是根据被加工工件的特点和加工要求,设计一种能够牢固固定工件并使其处于正确位置、方向和姿态的装置。
夹具的设计原理可概括为以下几点:
1. 刚性支撑:夹具必须具有足够的刚度和稳定性,以确保工件在加工过程中不发生位移或变形。
设计时要考虑工件的重量、形状和加工力等因素,并合理布置支撑点,增加夹具的刚性。
2. 合理定位:夹具的设计要保证工件能够准确地定位到所需加工位置。
通过设计合适的定位元件,如销子、定位块等,使工件能够在夹具中精确定位,并且能够快速、稳定地进行装夹和拆卸。
3. 稳定夹持:夹具应该能够牢固地夹持住工件,防止其在加工过程中发生滑动或转动。
常用的夹紧方式有机械夹紧、液压夹紧、气动夹紧等,根据工件的特点和加工要求选择适当的夹紧方式。
4. 安全可靠:夹具设计要考虑操作人员的安全因素,避免夹具在使用过程中发生意外伤害。
对于有旋转部件的夹具,应设计相应的防护装置,避免操作人员的手部接触到夹具中的旋转部件。
5. 经济实用:夹具设计要符合经济性原则,尽量减少成本同时满足加工要求。
夹具的制造和维护成本应合理控制,设计中要考虑所用材料的成本,加工工艺的复杂程度等因素。
综上所述,夹具设计的原理是通过刚性支撑、合理定位、稳定夹持、安全可靠和经济实用等方面的考虑,设计出一种能够有效固定工件并满足加工要求的装置。
夹具的设计应根据具体工件的特点和加工要求进行综合考虑,以实现高效、精确和安全的加工过程。
工装夹具设计原理
工装—即工艺装备: 指制造过程中所用的各种工具的总称.包括刀具/ 夹具/模具/检 具/工位器具等.工装为其通用简称.工装分为专用工装/通用工装工装。 一般来说,工装都是某种产品专属的东西。比如说冲压车间内部,模具属于工装 (模具只能生产对应的冲压件),液压机、冲床属于设备(液压机、冲床可以填装不 同模具生产);焊装的焊接夹具属于工装(焊接夹具只能特定使用于某种焊接总成), 焊钳、焊机属于设备(焊钳、焊机只要适合,就都能用得上)。 注意不要把“工装”和“设备”混淆了!! 夹具:顾名思义,用以装夹工件(或引导刀具)的装置。属于工装的一种,不仅仅是焊装 用,在机加工方面也有用,许多时候,需要装配几个部件并保证其定位准确的时候就 需要。 模具:用以限定生产对象的形状和尺寸的装置. 刀具:机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理 解为金属切削刀具。 工位器具:用以在工作地或仓库中存放产品或工具的各种装置. 检具:生产中检验所用的器具 工装夹具:简单的说,就是用于工件装夹的工具。用于在机械加工中对工件进行夹持 或定位, 以达到一定工艺要求的特制的装备或工具. 设计工装夹具要紧扣产品,因为工装夹具是专门为某些产品特定的,要保证生产时无 时无干涉现象、定位准确、操作工操作便捷等
5:良好的工艺性 (1)对工装夹具良好工艺性的基本要求 A:整体夹具结构的组成,应尽量采用各种标准件和通用件,制造专用 件的比例应尽量少,减少制造劳动量和降低费用。 B:各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量,装配和调试方便。 C:便于夹具的维护和修理。 (2)合理选择工装基准 工装基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线,其它元件的位置只 对此表面或线进行调整和修配。工装基准一经加工完毕,其位置和尺寸 就不应再变动。因此,那些在工装装配过程中自身的位置和尺寸尚须调 整或修配的表面或线不能作为装配基准。所以选择工装基准应考虑: A:工装基准与工序基准重合,降低因基准不符产生误差; B:尽量用精基准作为定位基准,以保证足够精度;(若用表面,只用 一次) C: 使工件安装稳定,变形小。 D: 基准统一,降低设计制造夹具费用; E: 定位方便,夹紧可靠,便于操作。
第二章工件的装夹及夹具设计
【例9】如下图,工件加工一个通槽,工件所要保证的加工尺寸为a±△a,因此 设计夹具时只需要限制a所在方向的自由度,以C面为定位基准, 工件以夹具定位加 工,按调整法进行,刀具位置按对刀基准调整。
a± △ a
B
Ami n
L± △ L
a)
C
δ定位产生的原因: a尺寸的工序基准是B, 定位基准是C,两者是 不重合的
第二章
2-1 概 述
工件的装夹及夹具设计
为了加工出符合规定技术要求的 表面,必须在加工前将工件装夹在机 床上或夹具中。
一. 装夹的概念
将工件在机床上或夹具中定 位、夹紧的过程
(1)装夹的目的
实现工件的定位与夹紧
定位:加工前使工件在机床或夹具中占有正确位置的过 程。
夹紧:工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定 位位置不变的操作。
3) 夹 具 装 夹 概念:将工件直接安装在夹具的 定位元件上的方法 特点: ①工件在夹具中的正确定位,是 通过工件上的定位基准面与夹 具上的定位元件相接触而实现 的。因此,不再需要找正便可 将工件夹紧。 ②由于夹具预先在机床上已调整 好位置,因此,工件通过夹具 相对于机床也就占有了正确的 位置 ③通过夹具上的对刀装置,保证 了工件加工表面相对于刀具的 正确位置。
二.装夹的方法
1)直接找正装夹
概念:用划针、百分表等 工具直接找正工件位置并 加以夹紧的方法称直接找 正安装法。
效率低,找正精度 较高;适用单件小 批量中形状简单的 工件。
2)划线找正装夹
概念:先用划针画出要加工 表面的位置,再按划线用划 针找正工件在机床上的位置 并加以夹紧
通用性好,但效率 低,精度不高;适 用于单件小批量中 形状复杂的铸件。
工件的装夹和夹具
B
Omax
O Omin
D
+TD 0
A
d
0 -Td
轴最细,孔最大
3) 当定位孔与心轴(或定位销)任意边接触时(心轴垂直放置)时。
ΔH3
=2 (Rmax-r1min)+rmax-rmin;
= Dmax-d1min+Td/2=TD+Td1+Δmin+Td/2
轴最细,内孔最 大,外圆最大
正确位置
b
轴最细,孔最大 ,外圆最小
1)、在长方体工件上铣通槽
2)、在长方体工件上铣不通槽
Z O
X Y
应 该限制 五个 自由度: Y; Z; X; Y; Z;
不完全定位
应该 限制六个自由度 : X ;Y;Z; X ;Y;Z;
完全定位
3)、在球面上铣平面
4)、在车床上车外圆
Z O
X Y
应该限制一个自由度: Z
不完全定位
应该 限制四个自由度: Y ; Z ;Y ; Z ;
b)
Y;Z
Y;Z
c)
顶尖限制:
X Y、Z 方向转动自由度
4)连杆加工
Z X
Z X
X Y b) Z
X
X Y
Z X
b1)
X Y
X Y
b2) 图2-23b 过定位示例分析
b3)
5)圆柱件钻孔
Z
X
X Y c) X
X
Z X
X
Y
Z
c’)
Y c1)
图2-23c 过定位示例分析
六、 定位误差
1. 定位误差的概念
工序尺寸方向与接触点和销子中心连线方向相同,则其定
机械制造工艺学——工件的装夹及夹具设计
项合并使用,即: δ装夹+δ对定<= 2T/3
特点:易于保证定位精度,装夹所用时间短夹具装夹过程
(二)夹具装夹误差 因采用夹具装夹,而造成加工表面的尺寸、
位置误差称为夹具装夹误差。 夹具装夹误差由三个方面的误差组成:
工件装夹误差δ装夹
对定误差δ对定
过程误差δ过程
(1)工件装夹误差δ装夹:与工件在夹具中装 夹有关的加工误差。
包括:定位误差δ定位: 工件在夹具中定位不准确所造成的加工误差。
夹紧误差δ夹紧:夹紧时,因工件或夹具 变形所造成的加工误差。
(2)对定误差δ对定:与夹具相对于刀具及 切削成形运动有关的加工误差。
包括:对刀误差δ对刀:夹具相对于刀具位 置有关的加工误差。
夹具位置误差δ位置:夹具相对成形运动 位置有关的加工误差。
(一)直接装夹:工件定位基准面与机 床上的装夹面紧密帖合而定位,进而夹 紧的装夹方式称为直接装夹。
(二)找正装夹:以工件的有关表面或专 门划出的线痕作为定位的依据,然后夹 紧工件的装夹方式称为找正装夹。
(三)夹具装夹:先根据工件某一工序的加工 要求设计、制造夹具,工件定位基准面与夹 具上的定位面紧密帖合而定位,然后夹紧的 装夹方式称为夹具装夹。
第二章 工件的装夹及夹具设计 2-1 概述
一、装夹的概念 装夹:将工件在机床或夹具上定位、夹紧的
过程称为装夹。 定位:工件在机床或夹具上占据正确位置
的过程称为定位。 夹紧:为保持工件的正确定位而将工件夹
牢的过程称为夹紧。
工件夹紧时可以 先定位,后夹紧 也可以 定位和夹紧同时进行
二、装夹的方法:共有三种
(3)过程误差δ过程:与加工过程中一些因 素有关的加工误差。
加工误差不等式:为了得到合格产品,上述 各项误差之和应小于等于公差T,即:
机械制造技术基础-第4章-机床夹具设计原理-课后答案
第4章机床夹具设计原理1.何谓机床夹具?试举例说明机床夹具的作用及其分类?答:所谓机床夹具,就是将工件进行定位、加紧,将刀具进行导向或对刀,以保证工件和刀具间的相对位置关系的附加装置。
机床夹具的功用:①稳定保证工件的加工精度;②减少辅助工时,提高劳动生产率;③扩大机床的使用范围,实现一机多能。
夹具的分类:1)通用夹具; 2)专用夹具; 3)成组夹具; 4)组合夹具;5)随行夹具。
2.工件在机床上的安装方法有哪些?其原理是什么?答:工件在机床上的安装方法分为划线安装和夹具安装。
划线安装是按图纸要求,在加工表面是上划出加工表面的尺寸及位置线,然后利用划针盘等工具在机床上对工件找正然后夹紧;夹具安装是靠夹具来保证工件在机床上所需的位置,并使其夹紧。
3.夹具由哪些元件和装置组成?各元件有什么作用?答:1)定位元件及定位装置:用来确定工件在夹具上位置的元件或装置;2)夹紧元件及夹紧装置:用来夹紧工件,使其位置固定下来的元件或装置;3)对刀元件:用来确定刀具与工件相互位置的元件;4)动力装置:为减轻工人体力劳动,提高劳动生产率,所采用的各种机动夹紧的动力源;5)夹具体:将夹具的各种元件、装置等连接起来的基础件;6)其他元件及其他装置。
4.机床夹具有哪几种?机床附件是夹具吗?答:机床夹具有通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具。
5.何谓定位和夹紧?为什么说夹紧不等于定位?答:工件在夹具中占有正确的位置称为定位,固定工件的位置称为夹紧。
工件在夹具中,没有安放在正确的位置,即没有定位,但夹紧机构仍能将其夹紧,而使其位置固定下来,此时工件没有定位但却被夹紧,所以说夹紧不等于定位。
6.什么叫做六点定位原理?答:采用六个按一定规则布置的约束点,限制工件的六个自由度,即可实现完全定位,这称为六点定位原理。
7.工件装夹在夹具中,凡是有六个定位支承点,即为完全定位,凡是超过六个定位支承点就是过定位,不超过六个定位支承点就不会出现过定位,这种说法对吗,为什么?答:不对;过定位是指定位元件过多,而使工件的一个自由度同时被两个以上的定位元件限制。
工装夹具设计的基本原则
一、工装夹具设计的基本原则1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性;2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程;3.满足装夹过程中的简单与快速操作;4.易损零件必须是可以快速更换的结构,条件充分时最好不需要使用其它工具进行;5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性;6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵;7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件;8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规;9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则;10.形成公司内部产品的系列化和标准化。
二、工装夹具设计基本知识1、夹具设计的基本要求(1)工装夹具应具备足够的强度和刚度(2)夹紧的可靠性(3)焊接操作的灵活性(4)便于焊件的装卸(5)良好的工艺性2.工装夹具设计的基本方法与步骤(1)设计前的准备夹具设计的原始资料包括以下内容:1)夹具设计任务单;2)工件图样及技术条件;3)工件的装配工艺规程;4)夹具设计的技术条件;5)夹具的标准化和规格化资料,包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。
(2)设计的步骤1)确定夹具结构方案2)绘制夹具工作总图阶段3)绘制装配焊接夹具零件图阶段4)编写装配焊接夹具设计说明书5)必要时,还需要编写装配焊接夹具使用说明书,包括机具的性能、使用注意事项等内容。
3.工装夹具制造的精度要求夹具的制造公差,根据夹具元件的功用及装配要求不同可将夹具元件分为四类:1)第一类是直接与工件接触,并严格确定工件的位置和形状的,主要包括接头定位件、V 形块、定位销等定位元件。
2)第二类是各种导向件,此类元件虽不与定位工件直接接触,但它确定第一类元件的位置。
3)第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件,如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。
4)第四类是不影响工件位置,也不与其它元件相配合,如夹具的主体骨架等。
4.夹具结构工艺性(1)对夹具良好工艺性的基本要求1)整体夹具结构的组成,应尽量采用各种标准件和通用件,制造专用件的比例应尽量少,减少制造劳动量和降低费用。
工装夹具设计的基本原则
一、工装夹具设计的基本原则1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性;2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程;3.满足装夹过程中的简单与快速操作;4.易损零件必须是可以快速更换的结构,条件充分时最好不需要使用其它工具进行;5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性;6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵;7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件;8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规;9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则;10.形成公司内部产品的系列化和标准化。
二、工装夹具设计基本知识1、夹具设计的基本要求(1)工装夹具应具备足够的强度和刚度(2)夹紧的可靠性(3)焊接操作的灵活性(4)便于焊件的装卸(5)良好的工艺性2.工装夹具设计的基本方法与步骤(1)设计前的准备夹具设计的原始资料包括以下内容:1)夹具设计任务单;2)工件图样及技术条件;3)工件的装配工艺规程;4)夹具设计的技术条件;5)夹具的标准化和规格化资料,包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。
(2)设计的步骤1)确定夹具结构方案2)绘制夹具工作总图阶段3)绘制装配焊接夹具零件图阶段4)编写装配焊接夹具设计说明书5)必要时,还需要编写装配焊接夹具使用说明书,包括机具的性能、使用注意事项等内容。
3.工装夹具制造的精度要求夹具的制造公差,根据夹具元件的功用及装配要求不同可将夹具元件分为四类:1)第一类是直接与工件接触,并严格确定工件的位置和形状的,主要包括接头定位件、V 形块、定位销等定位元件。
2)第二类是各种导向件,此类元件虽不与定位工件直接接触,但它确定第一类元件的位置。
3)第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件,如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。
4)第四类是不影响工件位置,也不与其它元件相配合,如夹具的主体骨架等。
4.夹具结构工艺性(1)对夹具良好工艺性的基本要求1)整体夹具结构的组成,应尽量采用各种标准件和通用件,制造专用件的比例应尽量少,减少制造劳动量和降低费用。
CNC机床加工中的工作夹具设计与优化
CNC机床加工中的工作夹具设计与优化近年来,随着制造业的发展和自动化生产的普及,CNC(计算机数控)机床成为制造企业的重要设备。
而在CNC机床加工过程中,工作夹具的设计与优化对于提高生产效率和产品质量至关重要。
本文将探讨CNC机床加工中的工作夹具设计与优化的方法和要点。
一. 工作夹具的设计原则在CNC机床加工中,工作夹具的设计应遵循以下原则:1. 稳定性:工作夹具应具有足够的刚性和稳定性,能够确保工件在加工过程中不发生位移或振动。
这需要在设计过程中考虑到工件的几何形状、质量和加工力的大小,合理选择夹具的结构和材料。
2. 可靠性:工作夹具的设计应考虑到操作者的安全和操作的可靠性。
夹具的结构应简单可靠,易于操作和调整,能够确保工件的定位和夹持的准确性。
3. 效率:工作夹具的设计应尽可能提高加工效率,减少生产时间和成本。
这需要在设计过程中充分考虑工件的装夹和夹持方式,合理选择夹具的类型和数量。
4. 灵活性:工作夹具的设计应具有一定的灵活性,能够适应不同类型和尺寸的工件加工。
这需要在设计过程中考虑到工件的变化范围,采用可调节和可替换的夹具部件。
二. 工作夹具的设计步骤在进行CNC机床加工中的工作夹具设计时,可以按照以下步骤进行:1. 确定工作夹具的类型:根据工件的形状、材料和加工要求,选择合适的工作夹具类型,如平口夹具、滑板夹具、分度夹具等。
2. 设计夹具的结构:根据工件的加工要求和夹持方式,设计夹具的结构和形状。
在设计过程中,要考虑到夹具的刚性、稳定性和可靠性,避免产生位移或振动。
3. 选择夹具材料:根据工作夹具的要求和加工环境的特点,选择合适的夹具材料,如钢、铝合金、高强度塑料等。
夹具材料应具有足够的强度和刚性,同时要考虑到重量和成本的因素。
4. 设计夹持方式:根据工件的形状和加工要求,选择合适的夹持方式,如机械夹持、真空吸盘、气缸夹持等。
夹持方式应能够确保夹具与工件的接触面积大、夹持力均匀。
5. 进行夹具的工程设计:根据夹具的结构和形状,进行夹具的工程设计,包括零件的选择和计算、工艺的确定和绘制等。
工件装夹与夹具设计原理
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装夹方式
工件在机床上的装夹方式,取决于生产批量、
工件大小及复杂程度、加工精度要求及定位的特点
等。
主要装夹形式有三种: 直接找正装夹、 划线找正装夹和
夹具装夹。
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装夹的方式
1)直接找正装夹 2)划线找正装夹
3) 夹 具 装 夹
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效率低,找正精度 较高;适用单件小 批量中形状简单的 工件。
通用性好,但效率 低,精度不高;适 用于单件小批量中 形状复杂的铸件。
操作简单,效率高, 容易保证加工精度, 适用于各种生产类型 。
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直接找正装夹
将工件装在机床上,然后按工件的某个(或 某些)表面,用划针或用百分表等量具进行 找正,以获得工件在机床上的正确位置。
一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位,进行 不同工序的加工。
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(2)按使用的机床分类
由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同, 对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。
按所使用的机床不同,夹具又可分为:车床夹具、 铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮 机床夹具和其他机床夹具等。
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钻床夹具
钻床夹具简称钻模,主要用于加工孔及螺纹。 它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹 具体组成。
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镗床夹具
镗床夹具又称为镗模,主要用于加工箱体或 支座类零件上的精密孔和孔系。主要由镗模 底座、支架、镗套、镗杆及必要的定位和夹 紧装置组成。
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数控机床技术中的夹具设计与选择原则
数控机床技术中的夹具设计与选择原则夹具是数控机床加工中不可或缺的重要设备之一。
它起到夹紧工件以保持其稳定性和准确性的作用。
在数控机床技术中,夹具设计与选择原则十分关键。
本文将重点介绍夹具设计与选择的基本原则,以便读者能更好地了解夹具在数控机床技术中的作用。
首先,夹具设计与选择应考虑工件的几何形状和特殊要求。
在设计夹具时,必须充分了解工件的形状、尺寸和特殊要求。
只有了解这些因素,才能设计出合适的夹具来夹持工件。
例如,对于不规则形状的工件,我们可以使用多点定位夹具,以确保工件的准确性和稳定性。
其次,夹具设计与选择时需要考虑加工过程中的力和振动。
在数控机床加工过程中,由于切削力和惯性力的作用,工件容易发生振动和变形。
因此,在设计和选择夹具时,必须考虑如何减小振动和变形对加工质量的影响。
一种常见的方法是采用刚性好、稳定性强的夹具,以确保工件在加工过程中的稳定性。
此外,夹具设计和选择还应考虑加工精度和加工效率。
夹具的设计和选择应尽量满足加工精度的要求,并考虑加工过程中的效率。
在设计夹具时,要保证工件的位置和尺寸精度,并尽量减小装夹时间,提高加工效率。
例如,使用自动夹具、快速换装夹具等可以大大提高加工效率。
在夹具设计和选择中,还需要考虑夹具的材料和表面处理。
夹具应选用高强度、高硬度和抗磨损的材料,以确保其使用寿命和稳定性。
此外,夹具的表面应经过适当的处理,以提高夹持力和耐磨性。
常用的表面处理方法有热处理、氮化处理和阳极氧化等。
最后,夹具设计和选择还需要考虑夹具的可靠性和安全性。
夹具在数控机床加工中承担着重要的责任,因此夹具的可靠性和安全性是至关重要的。
在设计和选择夹具时,应注意夹具的稳定性和可调性,并采取必要的安全措施,以防止夹具松脱或工件脱离夹具导致的事故。
综上所述,夹具设计与选择原则是数控机床技术中至关重要的一环。
合理的夹具设计和选择可以提高工件的加工精度和效率,保证加工质量和安全性。
同时,夹具的材料和表面处理也决定了夹具的使用寿命和稳定性。
生产线的夹具设计原理
生产线的夹具设计原理
生产线夹具设计原理是指为工件加工过程中的定位、固定、支撑和辅助操作等需求,设计适当的夹具设备来实现的原理。
夹具设计原理主要包括以下几个方面:
1. 定位原理:夹具设计要确保工件的位置和姿态,使其与刀具或工作台等工艺设备的位置关系符合要求,从而保证加工精度和一致性。
2. 固定原理:夹具设计要确保工件在加工过程中不会发生位移或滑动,保持稳定的工作状态,以免影响加工质量和安全。
3. 支撑原理:夹具设计要确保工件的轴线、面和边缘等充分支撑,避免工件发生变形或开裂等情况,以提高加工精度和工件的强度。
4. 辅助操作原理:夹具设计要考虑到工件装夹、卸夹、更换工件等操作的便捷性和安全性,以提高工作效率和操作员的工作环境。
5. 适应性原理:夹具设计要考虑到工厂的批量生产需求和产品多样性,使夹具具有一定的通用性和灵活性,以适应不同工件的加工要求。
综上所述,生产线夹具设计原理主要包括定位、固定、支撑和辅助操作等方面,旨在提高加工精度、工作效率和操作员的工作环境。
第四章 机床夹具原理与设计
三、夹具的分类与组成 机床夹具按通用性程度分类: (1)机床附件类夹具 (2)可调夹具 (3)随行夹具 (4)组合夹具 (5)专用夹具
2、夹具的组成: (1)定位元件 (2)夹紧装置 (3)对刀元件 (4)导引元件 (5)联接元件 (6)夹具体 (7)其它装置
-、工件的自由度 -个尚未定位的工件,其位置是不确定的,它有 六个自由度。定位的实质就是消除工件的自由度。
3、圆锥销
4、圆锥心轴(小锥度心轴)
三、工件以外圆柱面定位时的定位元件 1、V形块
2、定位套
3、半圆套 下面的半圆套是定位元件,上面的半圆套起夹紧 作用。这种定位方式主要用于大型轴类零件及不 便于轴向装夹的零件。
4、圆锥套 常用的反顶尖,由顶尖体1、螺钉2和圆锥套3组 成
四、组合定位分析 ˉ • 实际生产中工件的形状千变万化各不相 同,往往不能用单一定位元件定位单个 表面就可解决定位问题的,而是要用几 个定位元件组合起来同时定位工件的几 个定位面。因此一个工件在夹具中的定 位,实质上就是把前面介绍的各种定位 元件作不同组合来定位工件相应的几个 定位面,以达到工件在夹具中的定位要 求,这种定位分析就是组合定位分析。
• 当某个自由度被重复限制是“过定位”, 过定位一般是不允许的,但当工件定位 面精度较高,位置已有保证时,过定位 往往可提高刚性,也是允许的。
• 值得注意的是,所限制自由度少于六个 时也可能是过定位,但不一定是欠定位。 若支承点分布不合理,欠定位、过定位 可能同时出现。
第二节 常用定位方法及定位元件
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四、定位误差的计算 通常,定位误差可按下述方法进行分析计算: • 一是先分别求出基准位移误差和基准不重合 误差,再求出其在加工尺寸方向上的代数和, 即△dw=△jb+△jw; • 二是按最不利情况,确定一批工件设计基准 的两个极限位置,再根据几何关系求出此二 位置的距离,并将其投影到加工尺寸方向上, 便可求出定位误差。
机床夹具设计原理
1)主要定位基准面
设置三个支承点,限制工件的三个自由度。
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2)导向定位基准面 设置两个支承点,限制工件两个自由度。
3)止推定位基准面 限制工件一个自由度的表面。
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【注意】
⑴ 在夹具的实际结构中,定位支承点是通过具体的定位元件体现出来
的。
⑵ 定位支承点与工件的定位基准必须始终保持紧贴接触,即工件上的
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辅助支承的应用
图a) 辅助支承用于提高工件稳定性和刚度。 图b) 辅助支承起预定位作用。
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(二)工件以外圆柱面定位时的定位元件
⒈ V形块
主要参数有:
D——V形块的设计心轴直径 a——V形块两限位基面间的夹角 H——V形块的高度 T——V形块的定位高度 N——V形块的开口尺寸
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用夹具安装工件的方法有如下特点:
1) 工件在夹具中的正确定位,是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相 接触实现的。因此无需找正便可将工件夹紧。
2) 由于夹具预先在机床上已调整好位置,因此工件通过夹具相对于机床也就占有
了正确的位置。
3) 通过夹具上的对刀装置,保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。
(2)夹紧装置
用于夹紧工件,在切削时使工件在夹具中保持既定位置。
(3)对刀与导引元件
这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。
(4)夹具体
用于连接或固定夹具上各元件及装置,使其成为一个整体的基础件。
(5)其他元件及装置 要有定位键等。
有些夹具根据工件的加工要求,要有分度机构,铣床夹具还
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例
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例
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⑴ 螺旋式辅助支承
螺旋式辅助支承的结构与调
节支承相近,但操作过程不同,
机械工装夹具设计的原则及要点
机械工装夹具设计的原则及要点在零件的机械加工工艺过程中,都需要用到工装夹具,所以掌握其设计的原则及要点对自身有很大的帮助。
以下是小编为你整理推荐机械工装夹具设计的原则及要点,希望你喜欢。
机械工装夹具设计的基本原则1、满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性2、有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的加工过程3、满足装夹过程中简单与快速操作4、易损零件必须是可以快速更换的结构,条件充分时最好不需要使用其它工具进行5、满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性6、尽可能的避免结构复杂、成本昂贵7、尽可能选用标准件作为组成零件8、形成公司内部产品的系统化和标准化机械工装夹具设计的基本要求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产能情况相适应,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。
4、使用性能好工装夹具应具备足够的强度和刚度,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。
工装夹具还应排屑方便。
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,设计时应根据订单及产能情况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。
机械工装夹具设计的基本方法与步骤设计前的准备工装夹具设计的原始资料包括以下内容:1.通知单,零件成品图,毛坯图和工艺路线等技术资料,了解各工序的加工技术要求,定位和夹紧方案,前工序的加工内容,毛坯情况,加工中所使用的机床、刀具、检验量具,加工余量和切削用量等2.生产批量和对夹具的需用情况3.所使用机床的主要技术参数、性能、规格、精度以及与夹具连接部分结构的联系尺寸等;4.的标准料库存情况。
工装夹具设计方法分析
工装夹具设计方法分析发表时间:2019-07-22T15:52:27.500Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:罗梅[导读] 摘要:在实际机械加工工作开展过程中,工件与机床存在相对确定的位置,此时,夹具对工件的固定显得极为重要。
中山佳维电子有限公司广东中山 528400摘要:在实际机械加工工作开展过程中,工件与机床存在相对确定的位置,此时,夹具对工件的固定显得极为重要。
本文对工件装夹和夹具设计的基本原理进行总结,并从确定工件的加工工艺、确定好机床各轴行程和机械尺寸、确定机床工作台荷载、保证夹具刚性四方面,论述了工装夹具设计的总体方法。
关键词:工装夹具;加工工艺;机械尺寸前言:夹具的作用主要是对工件进行定位和夹紧操作,在机械加工工作开始之前,人们可以借助于工装夹具,将工件准确定位到机床上,确保工件可以相对机床有一个良好的稳定性。
通过一系列操作,可以确保机械加工预期任务完成情况得到保障,并得出具体的尺寸精度和质量系数,为后续工作开展创造有利条件。
1.工件装夹和夹具设计的基本原理1.1夹具设计由于工件种类不同,在设计和加工时所使用的加工工艺也不同,所以说,在具体加工工作开始之前,人们需要对合适的工具装夹方式进行合理选择,并选择合适的夹具,确保工件加工工作的顺利执行。
另外,不同夹具涉及到不同的设计方法,工作人员需要对诸多问题进行考量,除了适应性以外,还要保证其工作效果。
一般来说,同一种夹具可以对多种类似工件进行装夹操作,可以帮助工作人员确定加工顺序,降低其加工成本。
在夹具设计过程中,应遵循以下基本原理:第一,夹具的设计应根据具体工件设计情况进行,并不是根据设计出来的夹具来选择具体工件;第二,要确保工件、夹具和设备可以相互固定,只有这样,才能实现工件具备相应的使用功能。
从这里也可以看出,在具体夹具设计时,需要对各种情况进行全方位考量,让三者之间产生更多联系性[1]。
1.2工件定位在正常情况下,夹具对工件固定好之后,应避免工件在加工过程中不会出现大范围偏移,从而影响工件精度以及其他功能。
夹具第7章夹具设计步骤(2006)
机床夹具设计讲稿目录1 机床夹具概述1.1 工件的装夹与机床夹具1.2 夹具的分类与作用1.3 机床夹具设计研究的内容2 工件在夹具中的定位2.1 工件定位原理2.2 定位元件的选择与设计2.3 定位误差的分析与计算2.4 工件定位方案设计及定位误差计算举例3 工件在夹具中的夹紧3.1 夹紧装置的组成及其设计要求3.2 夹紧力确实定3.3 夹紧机构设计3.4 夹紧动力装置设计3.5 夹紧装置设计实例4 夹具在机床上的定位、对刀和分度4.1 夹具在机床上的定位4.2 夹具在机床上的对刀4.3 夹具的转位和分度装置5 各类机床夹具的结构特点5.1 钻床夹具5.2 镗床夹具5.3 铣床夹具5.4 车床和圆磨床夹具5.5 齿轮加工机床夹具6 可调夹具及组合夹具设计6.1 概述6.2 通用可调夹具和成组夹具6.3 组合夹具7 机床夹具的设计方法及步骤7.1 机床夹具设计的一般步骤7.2 机床夹具设计举例7.3 机床夹具电脑辅助设计简介7.4 夹具体的设计7.5 夹具结构的工艺性7机床夹具的设计方法与步骤7.1机床夹具设计的一般步骤本章主要介绍专用夹具的设计方法与步骤,并讨论与此有关的一些问题。
7.1.1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个方面:1〕保证工件的加工精度;这是家具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;3〕操作方便,工作安全,能减轻工人劳动强度;4〕便于排屑;5〕有良好的结构工艺性。
7.1.2专用夹具设计的一般步骤〔1〕研究原始资料,明确设计要求〔2〕拟定夹具结构方案,绘制夹具结构草图〔3〕绘制夹具总图,标注有关尺寸及技术要求夹具总图应按国家标准绘制,比例尽量取1:1,这样可使所绘制的夹具图有良好的直观性。
对于很大的夹具,可使用1:2和1:5的比例,夹具很小时可使用2:1的比例。
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5)随行夹具
随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。 该夹具既要起到装夹工件的作用,又要与工件成为
一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位,进行 不同工序的加工。
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(2)按使用的机床分类
由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同, 对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。
按所使用的机床不同,夹具又可分为:车床夹具、 铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮 机床夹具和其他机床夹具等。
使工件在加工过程中保持定位后的正确位置 不变动。
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装夹方式
工件在机床上的装夹方式,取决于生产批量、 工件大小及复杂程度、加工精度要求及定位的特点 等。
主要装夹形式有三种: 直接找正装夹、 划线找正装夹和 夹具装夹。
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装夹的方式
1)直接找正装夹 2)划线找正装夹
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4)组合夹具
组合夹具是指按零件的加工要求,由一套事先制造 好的标准元件和部件组装而成的夹具。
由专业厂家制造, 其特点是灵活多变,万能性强,制造周期短、元件
能反复使用,特别适用于新产品的试制和单件小批 生产。
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钻床夹具
钻床夹具简称钻模,主要用于加工孔及螺纹。 它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹 具体组成。
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镗床夹具
镗床夹具又称为镗模,主要用于加工箱体或 支座类零件上的精密孔和孔系。主要由镗模 底座、支架、镗套、镗杆及必要的定位和夹 紧装置组成。
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2、机床夹具的分类
(1)按专门化程度分类
1)通用夹具
通用夹具是指已经标准化的,在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。
例如,车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘,铣床上的 平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由 专业工厂生产,常作为机床附件提供给用户。
效率低,精度也不高,通常划线找正精度只能达到
0.1~0.5mm。
此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。
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使用夹具装夹
使用夹具装夹,工件在夹具中可迅速而正 确的定位和夹紧。
还可以减轻工人的劳动强度和降低对工人技 术水平的要求,因而广泛应用于各种生产类 型。
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(3)按夹紧动力源分类
根据夹具所采用的夹紧动力源不同,可分为:手动 夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、 磁力夹具、真空夹具等。
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3、机床夹具的组成
定位元件
夹紧装置或元件
机床夹具的组成件
夹具体
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图为用于钻轴套工件上 φ 6H7孔的钻床夹具, 工件以内孔及端面为定位基准,在夹具的定 位销6及其端面上定位,即确定了工件在夹具 中的正确位置。
3) 夹 具 装 夹
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效率低,找正精度 较高;适用单件小 批量中形状简单的 工件。
通用性好,但效率 低,精度不高;适 用于单件小批量中 形状复杂的铸件。
操作简单,效率高, 容易保证加工精度, 适用于各种生产类型 。
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直接找正装夹
将工件装在机床上,然后按工件的某个(或 某些)表面,用划针或用百分表等量具进行 找正,以获得工件在机床上的正确位置。
其特点是适应性广,生产效率低,主要适用于单件、
小批量的生产中。
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2)专用夹具
专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计 的夹具。
其特点是结构紧凑,操作迅速、方便、省力,可以 保证较高的加工精度和生产效率,但设计制造周期 较长、制造费用也较高。
当产品变更时,夹具将由于无法再使用而报废。
直接找正装夹效率较低,但找正精度可以很 高,适用于单件小批生产或定位精度要求特 别高的场合 。
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划线找正装夹
这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划 出位置线、加工线和找正线,装夹工件时,先按找 正线找正工件的位置,然后夹紧工件。
划线找正装夹不需要专用设备,通用性好,但
当用夹具装夹工件来对进行加工 时,必须满足三个条件:
1、这批工件在夹具中占有正确的加工 位置;
2、夹具安装在机床上应具有准确的位 置;
3、刀具相对夹具应具有准确的位置。
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第二章
工件装夹与夹具设计原理
为保证工件某工序的加工要求,必须在加 工前,使工件在机床上相对刀具的切削或 成形运动处于准确的相对位置。
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工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧 力把工件固定,使工件在加工中保持在准确 定位的位置上,
否则,在加工过程中因受切削力,惯性力等 力的作用而发生位置变化或引起振动,破坏 了原来的准确定位,无法保证加工要求。
这个过程称为夹紧。 这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。
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一、机床夹具概述
1、机床夹具的概念
机床夹具是机床上用以装夹工件(和引导刀具)的 一种装置。
其作用是将工件定位,以使工件获得相对于机床和 刀具的正确位置,并把工件可靠地夹紧。
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装夹 = 定位 + 夹紧
定位:使工件在机床或夹具中占有正确位置
的过程。
夹紧:工件定位后对工件施加一定的外力,
只适用于产品固定且批量较大的生产中。
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3)通用可调夹具和成组夹具
其特点是夹具的部分元件可以更换,部分装置可 以调整,以适应不同零件的加工。
用于相似零件的成组加工所用的夹具,称为成组 夹具。
通用可调夹具与成组夹具相比,加工对象不很明 确,适用范围更广一些。
这项工作便是对工件的装夹(安装)。
在成批加工工件时一般都通过夹具来进行。
机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要 组成部分。
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这里涉及了三层关系:
工件相对夹具, 夹具相对于机床, 工件相对于机床。
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工件的最终精度是由工件件相对于机床 获得的。所以“定位”也涉及到三层关系: 工件在夹具上的定位; 夹具相对于机床的定位; 工件相对于机床的定位; 而工件相对于机床的定位是通过夹具来间接 保证的。