工装夹具设计
一、工装夹具的设计和使用目的
a)可以稳定地保证零件的加工质量,减少废品率
b)可以提高零件的生产率
c)可以扩大加工设备的工艺范围
d)可以改善劳动者的劳动条件
使用工装的最根本目的就是在保证产品零件的质量稳定,满足技术要求的前提下,还要达到提高产品零件的生产率,获得较好经济效益的目的。
所以,设计工装夹具不仅是一个技术问题,而且还是一个经济问题,每当设计一套工装夹具时,都要进行必要的技术经济分析,使所设计的工装夹具获得更佳的经济效益。
二、工装夹具设计的基本方法和步骤
2-1熟悉产品零件的技术要求,确定工装夹具的更佳设计方案
在接到设计任务书后,要准备设计工装夹具所需要的资料,包括零件设计图样和技术要求、工艺规程及工艺图、有关加工设备等资料。
在了解了产品零件的基本结构、尺寸精度、形位公差等技术要求后,还要找出零件的关键和重要尺寸(必须要保证的尺寸),再基本确定工装夹具的设计方案。
一些重要的工装夹具的设计方案,还需要进行充分的讨论和修改后再确定。
这样,才能保证此工装设计方案能够适应生产纲领的要求,是更佳的设计方案。
2-2-1 夹具上的定位基准的确定
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。