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
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)去污水 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
循环水旁滤器 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。
夹具总图的绘制次序如下:
1)用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中,工件可看作透明体,不遮挡后面夹具上的线条。
2)依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。
3)标注必要的尺寸、公差和技术要求。
4)编制夹具明细表及标题栏。
6.绘制夹具零件图
夹具中的非标准零件均要画零件图,并按夹具总图的要求,确定零件的尺寸、公差及技术要求。
2.2 夹具体的设计
2.2.1对夹具体的要求
1、有适当的精度和尺寸稳定性
夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面、安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面(与机床相连接的表面)等,应有适当的尺寸和形状精度,它们之间应有适当的位置精度。
为增加夹具体尺寸稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理。
2、有足够的强度和刚度
加工过程中,夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。夹具体需有一定的壁厚,铸造和焊接夹具体常设置加强肋,或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体(如图2-1c所示)。
3磁石电话机、结构工艺性好
夹具体应便于制造、装配和检验。铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸出凸台,以减少加工面积。夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙,一般为4—15mm。夹具体结构型式应便于工件的装卸,如图2—1所示.
①分为开式结构(图2一la);
②半开式结构(图2一lb);
③框架式结构(图2一lc)等。
图2-1
4、排屑方便
切屑多时,夹具体上应考虑排屑结构。如图2—2所示,在夹具体上开排屑槽及夹具体下部设置排屑斜面,斜角可取30°一50°
图2-2 夹具体上设置排屑结构
5、在机床上安装稳定可靠
① 夹具在机床工作台上安装,夹具的重心应尽量低,重心越高则支承面应越大;
② 夹具底面四边应凸出,使夹具体的安装基面与机床的工作台面接触良好,如图2—3所示,接触边或支脚的宽度应大于机床工作台梯形槽的宽度,应一次加工出来,并保证一定的平面精度;
1夹具在机床主轴上安装,夹具安装基面与主轴相应表面应有较高的配合精度,并保证夹具体安装稳定可靠。
图2-3 夹具体安装基画的形式
a)周边接触 b)两端接触 c)四脚接触
2.2.2夹具体毛坯的类型
搜 同 1.铸造夹具体
夹具体材料一般是铸造,其特点是工艺性好,可铸出各种复杂形状,具有较好的抗压强度、刚度和抗振性,但生产周期长,需进行时效处理,以消除内应力。常用材料为灰铸铁
钢水取样器2.焊接夹具体
它由钢板、型材焊接而成,这种夹具体制造方便、生产周期短、成本低、重量轻(壁厚比铸造夹具体薄)。但焊接夹具体的热应力较大,易变形,需经退火处理,以保证夹具体尺寸的稳定性。
3.锻造夹具体
它适用于形状简单、尺寸不大、要求强度和刚度大的场合。
锻造后也需经退火处理.此类夹具体应用较少。
4.型材夹具体
小型夹具体可以直接用板料、棒料、管料等型材加工装配而成.
这类夹具体取材方便、生产周期短、成奉低、重量轻,
5.装配夹具体
它由标准的毛坯件、零件及个别非标准件通过螺钉、销钉连接,组装而成
此类夹具体具有制造成本低、周期短、精度稳定等优点,有利于夹具标准化、系列化,也便于夹具的计算机辅助设计。
2.3 专用夹具设计示例
如图2—6所示,本工序需在钢套上钻φ5mm孔,应满足如下加工要求:
1、φ5mm孔轴线到端面B的距离20士0.1mm;
2、φ5mm孔对谷氨酸发酵φ20H7孔的对称度为0.1 mm。
3、已知 工件材料为Q235A钢,批量N=500件。
试设计钻φ5mm孔的钻床夹具。