工裝夾具設(shè)計基礎(chǔ)知識

工裝夾具設(shè)計一般是在零件的機械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實現(xiàn)的可能性，而設(shè)計工裝夾具時，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。工裝夾具的設(shè)計質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護容易等為其衡量指標(biāo)。

一、工裝夾具設(shè)計的基本原則

1、滿足使用過程中工件定位的穩(wěn)定性和可靠性；

2、有足夠的承載或夾持力度以保證工件在工裝夾具上進行的加工過程；

3、滿足裝夾過程中簡單與快速操作；

4、易損零件必須是可以快速更換的結(jié)構(gòu)，條件充分時最好不需要使用其它工具進行；

5、滿足夾具在調(diào)整或更換過程中重復(fù)定位的可靠性；

6、盡可能的避免結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本昂貴；

7、盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件作為組成零件；

8、形成公司內(nèi)部產(chǎn)品的系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化。

二、工裝夾具設(shè)計基本知識

一個優(yōu)良的機床夾具必須滿足下列基本要求：

1、保證工件的加工精度。保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確地選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時還需進行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。

2、提高生產(chǎn)效率。專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與產(chǎn)能情況相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。

3、工藝性能好。專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗、維修等。

4、使用性能好。工裝夾具應(yīng)具備足夠的強度和剛度，操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強度。工裝夾具還應(yīng)排屑方便。必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。

5、經(jīng)濟性好。專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)訂單及產(chǎn)能情況對夾具方案進行必要的技術(shù)經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。

三、工裝夾具設(shè)計規(guī)范化概述

1、工裝夾具設(shè)計的基本方法與步驟

設(shè)計前的準(zhǔn)備工裝夾具設(shè)計的原始資料包括以下內(nèi)容：

（1）設(shè)計通知單，零件成品圖，毛坯圖和工藝路線等技術(shù)資料，了解各工序的加工技術(shù)要求，定位和夾緊方案，前工序的加工內(nèi)容，毛坯情況，加工中所使用的機床、刀具、檢驗量具，加工余量和切削用量等；

（2）了解生產(chǎn)批量和對夾具的需用情況；

（3）了解所使用機床的主要技術(shù)參數(shù)、性能、規(guī)格、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸等；

（4）夾具的標(biāo)準(zhǔn)料庫存情況。

2、工裝夾具設(shè)計考慮的問題

夾具設(shè)計一般結(jié)構(gòu)單一，給人的感覺結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，尤其現(xiàn)在液壓夾具的大行其道，使其原有的機械結(jié)構(gòu)大大簡化，但是如果設(shè)計過程中不加以詳細(xì)考慮必然會出現(xiàn)不必要的麻煩：

（1）被加工件的毛坯余量。造成毛坯尺寸過大，產(chǎn)生干涉。所以在設(shè)計之前一定要準(zhǔn)備毛坯圖。留出足夠的空間。

（2）夾具的排屑暢通性。設(shè)計時由于機床的加工空間的有限性，夾具往往被設(shè)計的空間比較緊湊，這時往往就會忽略在加工過程產(chǎn)生的鐵屑在夾具死角處存積，包括切屑液的流出不暢，給以后加工帶來很多麻煩。所以在實際之初就應(yīng)考慮加工過程中出現(xiàn)的問題，畢竟夾具是以提高效率，方便操作為本的。

（3）夾具的整體敞開性。忽略敞開性，造成操作者裝卡困難，費時費力，設(shè)計大忌。

（4）夾具設(shè)計的基本理論原則。每套夾具都要經(jīng)歷無數(shù)次的夾緊，松開動作，所以可能在開始都能達(dá)到用戶要求，但是加具應(yīng)該有它的精度保持性，所以不要設(shè)計一些有悖原理的東西。即使僥幸當(dāng)下可以，也不會有長久的持續(xù)性。一個好的設(shè)計應(yīng)該經(jīng)的起時間的錘煉的。

（5）定位元件的可更換性。定位元件磨損嚴(yán)重，所以應(yīng)考慮更換快捷和方便。最好不要設(shè)計成較大的零件。

夾具設(shè)計經(jīng)驗的積累很重要，有時設(shè)計是一回事，在實際應(yīng)用中又是一回事，所以好的設(shè)計是一個不斷積累和總結(jié)的過程。