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夹具结构的工艺性

[原创内容] 发布于:2014-10-28 11:38:12 阅读:2758次 编辑:思诚市场部

夹具结构的工艺性

夹具制造属于单件生产性质,而其精度又比加工工件高。故一般用调整、修配、装配后加工、总装后再使用机床上就地进行最终加工等方法,保证夹具的工作精度。在夹具设计时必须认识到夹具制造的这一工艺特点,否则很难在结构设计、技术条件制订等方法做到恰当、合理,以致给制造、检验、装配、维修带来困难。为了使所设计的夹具在制造、检验、装配、调试、维修等方面所花费的劳动量最少、费用最低,应做到整个夹具中,广泛采用各种标准件和通用件,减少专用件。各种专用件的结构应易于加工、测量;各种专用部件的结构易于装配、调试、维护。

夹具结构应便于拆卸、维修和加工

夹具上很多重要部件的连接采用螺钉或销钉。为了拆卸、维修方便、销钉孔尽可能做成贯穿的通孔,拆卸时可由孔底将销钉打出(图7-16a),也可在销钉孔侧面加工出推出销钉的横孔(图b)或采用头部带螺孔的销钉,以便拧入拔出销钉用的工具(图c)。

夹具

当无凸缘衬套类型零件压入不通孔时,为了方便取出,可在其底部钻孔攻丝,做成螺纹孔,或在其底部端面上铣出径向槽,如图7-17所示。

从夹具上拆去某零件时,应不受其它零件的妨碍。如图7-18所示,为了拧去螺母2,就必需拆出零件1(图a),为了解决这一问题,可在零件1上预先加工一供拧出螺母2用的孔(图b)。

夹具

此外,夹具结构的设计应注意加工的工艺性,如留出必要的空刀槽,留出加工时刀具的引进位置,减少加工面积,避免在斜面上钻孔等。

夹具的结构应便于进行测量与检验

在规定夹具某些位置精度要求时,必须同时考虑相应的测量方法,否则技术要求有时无法实现。而应用工艺孔常是解决测量问题的有效方法。如图7-15(c)所示,工件上被加工孔与基准孔倾斜21°,它与作为第二定位基准的基准孔间距离为L2,与定位平面的距离为H。因此,夹具上钻套的轴心线与圆柱定位销的轴线也是呈同样的角度。

夹具

夹具装配时钻套轴心线与圆柱定位销轴心线呈21°这一要求,因无法测量不能保证。此时,可在夹具体上加工出一工艺孔Φ10H7,使它的轴心线与所钻孔的轴心线正交,并和夹具上定位平面的距离为任一选定值a(图7-15a),则尺寸x的数值,可由图(b)的几何图形中求得

x=AC-BC=L2-(a+H)tg21°

在夹具总图上应标注的检验尺寸为x和a,夹具装配后只要保证x这一尺寸,就可以间接保证装配的角度要求。在工艺中穿入测量心棒,x与a均可准确测量,故可保证较高的角度精度。

应用工艺孔时应注意:工艺孔的位置应便于加工和测量,并尽可能在夹具体上。为简化计算,工艺孔一般做在工件的对称轴线上,或使其轴心线通过所钻孔或定位元件的轴线。为了便于制造和使用,工艺孔尽可能采用Φ6H7、Φ8H7、Φ10H7等标准尺寸。

夹具的结构应便于用调整、修配法保证装配精度

用调整、修配法保证装配精度,是通过移动夹具某一元件或部件、在元件或部件间加入垫片,对某一元件进行修磨加工等方法达到装配精度。因此要求夹具中的某些元件、部件具有调节的可能性,补偿元件应留有一定的余量。此外还要求装配基准位置保持不变的情况下,有对其他元件进行调整或修配的可能性。

如图7-13所示的钻模,装配时要求保证的精度为:定位销2和3的轴线与钻套5轴线间的距离为88.85±0.015mm;两定位销的同轴度为Φ0.02mm;定位销轴线与支承板7的距离为58.5±0.01mm。

该钻模若采用整体焊接结构,则两定位销座1和4以及钻模板支架6都要焊在夹具底座8上。为了保证上述两轴线间距离88.85±0.015mm,必须首选保证两销座销孔的同轴度Φ0.02mm。但是根据机床精度、镗杆刚度及两孔轴向距离考虑,所镗孔之间同轴度只能达到0.03-0.04mm,故无法保证该轴间距公差±0.015mm的要求。

夹具

若将两定位销座与夹具体的连接改为销钉定位、螺钉紧固的可移动式结构形式(图7-13b),就可以通过精细调整来保证上述技术要求。即先用螺钉将定位销座初步达到Φ0.02mm的同轴度要求。钻模板与支座的连接也改为销钉、螺钉定位紧固方式,用调整的方法达到中心距的精度要求。这时虽然增加了装配时的调整和配铰销钉孔的工作量,但夹具装配精度却得以保证。此外,也可对用螺钉固定在夹具上的支承板进行修磨,以保证距离尺寸58.5±0.01mm。

再如图7-14所示的镗床夹具,工件1以底面M及垂直侧面N在支承板3上定位,并用止推支承4限制了工件沿轴向的自由度。夹具装配后要求保证:尺寸A、B、C、D的尺寸精度,前后镗套孔的同轴度,镗套中心线对支承板在水平面与垂直平面内的平行度。

从上述装配要求可知,夹具的装配精度与支架2和支承板3的位置精度有关。如果支架2与底座7铸成一体,支架上的孔已经过精加工,则必须以支架上的孔6为装配基准,安装支承板3和定向键5.这样会给装配工作带来很多困难。如果支架2与底座7采用装配式结构,并预先加工好,则可以选取底座7的底面为装配基准。这时先装好定向键5,然后根据它调整支承板3的位置,使两者的侧面平行。再根据底座7的底面及支承3的侧面调整支架的位置。这样较易保证装配要求。支架设计成装配式的,在预装时还可以用修磨支架底面的办法,保证孔轴心线与支承板水平工作面的位置精度。

夹具
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