工科分享 | 工装夹具设计的基本知识,机械人技能进阶必备!
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/03KoQz7zrJPCoJ-h5ojVgg | 作者:广东工科机电有限公司 | 发布时间: 2022-08-12 | 97 次浏览 | 分享到:



工装夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制定之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程,应充分考虑夹具实现的可能性,而设计工装夹具时,如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。


工装夹具的设计质量的高低,应以能否稳定地保证工件的加工质量,生产效率高,成本低,排屑方便,操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。


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。




二、工装夹具设计基本知识



一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求:1.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;2.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;3.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。



三、工装夹具设计规范化概述


01
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)设计通知单,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)了解生产批量和对夹具的需用情况;(3)了解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)夹具的标准料库存情况。


02
工装夹具设计考虑的问题




夹具设计经验的积累很重要,有时设计是一回事,在实际应用中又是一回事,所以好的设计是一个不断积累和总结的过程。常用的工装夹具按照功能性主要分为以下几种:

(1)夹模:用产品外形定位装夹的工具。此类夹模主要用于虎钳上,其长度可以根据需要截取;夹模上可以设计其他辅助定位装置,一般采用焊接方式连接夹模;在动模上的适当位置紧配直径12的定位销,定模相应位置的定位孔滑动配合定位销;装配型腔在设计时需在无收缩的毛坯图档的外形面基础上偏移放大0.1mm。


(2)钻孔、铣面工装:如有必要,可在固定芯及其固定板上设计一些辅助定位装置;汽缸根据产品大小和加工时受力情况而定,常用SDA50X50。



(3)数控与产品内孔定位接触的外圆在制作时需留单边0.5mm的余量,最后装到数控机床上在精车到尺寸,防止淬火过程导致的变形和偏心;装配部分的材料推荐使用弹簧钢,拉杆部分45#;拉杆部分的螺纹M20为常用螺纹,可根据实际情况调整该螺纹。


(4)冲孔工装:上图为冲孔工装的常用结构。底板作用为方便固定在冲床的工作台;定位块作用为固定产品,具体结构按产品的实际情况而设计,中心点围绕能方便安全的取放产品;挡板作用在方便产品从冲刀上脱离;支柱起固定挡板的作用。上述几个部位的装配位置和尺寸可按产品的实际情况设计。



(5)焊接工装:焊接工装主要起固定焊接组件中各零部件的位置,控制焊接组件中各零部件的相对尺寸,其结构主要是定位块,需根据产品的实际结构来设计。值得注意的情况在产品放置在焊接工装上不得用工装之间产生密封空间,防止焊接加热过程中导致密封空间压力过大影响零部件焊接后的尺寸。




(6)装配工装:
装配工装主要应用在组件的装配过程中辅助定位的装置。其设计思路为根据组件装配的结构能便捷的取放产品,在装配过程中不能损坏产品的外观表面,在使用过程中能盖上棉布来保护产品。在材料的选用上面尽量用白胶等非金属材料。




(7)移印,激光刻字工装:根据产品实际情况的刻字要求来设计工装的定位结构,需注意产品取放的便捷性,和产品外观的保护,定位块和与产品接触的辅助定位装置尽量采用白胶等非金属材料。


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