成組夾具的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

1、般城I托砰20029家韓洪濤(開(kāi)封大學(xué)機(jī)械工程系，河南開(kāi)封475004)摘要：應(yīng)用成組夾具技術(shù)，可使小批量的生產(chǎn)率達(dá)到大批量生產(chǎn)的效益和水平。根據(jù)實(shí)踐中的體會(huì)，闡述了成組夾具的設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)過(guò)程。關(guān)鍵詞：機(jī)殼；成組夾具；定位基準(zhǔn)；夾緊力；基體件中圖分類(lèi)號(hào)：TG753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10022333(2002)09—0041—02DesignandpracticeongroupjigsHANHongtao(MechanicalEn

2、gineeringDepartment，KaifengUniversityKaifeng，Henan，475004)Abstract：Insteadofsmallamountsofproductivity，thebeneficialresultonlargeamountsoiproductioneanbeachievedbyusinggroupjigstechnologyBasedonpracticalexperience，thepap

3、erillustratesthedesignmethodandprocessoigroupjigsKeywords：easing；groupjigs；orientationstandard；clippower；baseframe1引言成組技術(shù)是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)得到迅速發(fā)展的一種新的作業(yè)方式。而成組夾具則是按成組技術(shù)原理，在零件分組的基礎(chǔ)上，針對(duì)一組(或幾組)相似零件的一道(或幾道)：r序而設(shè)計(jì)的夾具。它具有專(zhuān)用夾具的若干特點(diǎn)

4、，又具有對(duì)工件特征在一定范同內(nèi)變化的適應(yīng)性，它能使產(chǎn)品多品種、中小批量生產(chǎn)達(dá)到大批量生產(chǎn)的效果，因此，成組夾具在產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的今天，有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。2零件的分析與分組如某廠生產(chǎn)的交、直流起動(dòng)機(jī)機(jī)殼，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，錄用l0號(hào)無(wú)縫鋼管加。而成。本道工序?yàn)榘刖?chē)內(nèi)孔，其品種有12種之多。軸向長(zhǎng)度尺寸最大為18，最小為90；止口定位尺寸最大為咖132_~，最小為h710n，軸向止口長(zhǎng)度一律為3。由于尺寸段相距較遠(yuǎn)，軸向長(zhǎng)度考慮壓板尺寸，

5、將其分為兩組。第1組軸向長(zhǎng)度為90135，第Ⅱ組為140182，止口定位尺寸由于需更換定位元件不再分組。把這類(lèi)使用機(jī)床、夾緊方式、加一r內(nèi)容相同的零件挑選出來(lái)，形成所需要的成組1序(見(jiàn)岡1)。3成組夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成組夾具設(shè)計(jì)與專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)方法相似，但具有一定的針對(duì)性，它是為加丁某些幾何形狀相似、工藝過(guò)程和定位夾緊相似的零件而設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)時(shí)仍然需要選擇合理的定位基準(zhǔn)、定位元件；選擇合適的夾緊41力、夾緊元件；設(shè)計(jì)好合理的基體件。3』定位

6、基準(zhǔn)與定位元件的選擇制定設(shè)計(jì)方案時(shí)需選擇合理的定位基準(zhǔn)、定位元件。以圖1工件為例，選西102_~m處止口為定位基準(zhǔn)，止口平面為輔助定位。夾具采用定位盤(pán)定位，這樣定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，無(wú)基準(zhǔn)不重合誤差。但在實(shí)際中考慮多種因素的影響，往往采用增大定位衙內(nèi)圓柱孔的方法。定位盤(pán)內(nèi)圓柱孑L最小增大尺寸為：6：htan：3x：00012lj32夾緊元件與夾緊力的選擇夾緊力的選擇，除夾緊力方向和作用點(diǎn)外，還要使工件產(chǎn)生盡可能小的夾緊變形，這是選擇夾

7、緊元件和夾緊力的主要因素。本例采用壓板壓緊，夾緊力方向平維普資訊cl城乒托研20029行1二件外圓母線，夾緊牢靠，工件保持正確位置，既防止r薄壁零件裝夾變形，又滿足了成組的要求。3夾具基體的設(shè)計(jì)夾具基體是成組夾具的基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)夾具基體時(shí)，除應(yīng)保證結(jié)構(gòu)合理外，還應(yīng)保證夾具基體有足夠的剛度，而且在可能的范圍內(nèi)，力求能加工零件組的全部。對(duì)其基體件還應(yīng)根據(jù)相似件形狀、尺寸、精度、毛坯種類(lèi)及其工藝方法來(lái)確定基體件形狀、尺寸，以滿足加工所有相似件的

8、要求。該基體件與其它夾具元件組成的夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，更換元件容易，可以加工不同產(chǎn)品的相似件，詳見(jiàn)圖2，通過(guò)它組成半精車(chē)內(nèi)孔成組夾具，可以完成不同產(chǎn)品機(jī)殼內(nèi)孔的加工。34機(jī)殼成組夾具結(jié)構(gòu)機(jī)殼成組夾具由基體件、調(diào)換件、標(biāo)準(zhǔn)件三部分組成，見(jiàn)圖3。該夾具由基體件與機(jī)床連接，使用機(jī)床可視廠方具體情況而定。為保證T件軸線與機(jī)床軸線相重合，使用法蘭盤(pán)(過(guò)渡件)與機(jī)床內(nèi)錐孔配合，完成定位。與夾具定位則依靠基體件上的外止口(本例為424o處)，準(zhǔn)確

9、定位后，予以軸向鎖緊。夾緊采用雙壓板球鉸壓緊，F(xiàn)1大拉桿1帶動(dòng)兩個(gè)小拉桿2來(lái)完成。兩小拉桿做為調(diào)換件，以適應(yīng)分段兩42組中不同軸向長(zhǎng)度的需要。4成組夾具的誤差分析(1)機(jī)床回轉(zhuǎn)中心與夾具安裝不同軸時(shí)，使夾具在機(jī)床上定位脫離理想狀態(tài)，造成安裝誤差。解決辦法：可在車(chē)床上重新車(chē)一次定位盤(pán)止口，保證定位盤(pán)中心和機(jī)床主軸中心同軸度小于O015。(2)工件在夾具上定位時(shí)，定位脫離理想位置，產(chǎn)生加工偏差，產(chǎn)生的原因有：①定位元件制造超差，②工件與定位

10、元件間定位面間隙太大，或定位元件與機(jī)床主軸不垂直。解決辦法：a)確保元件制造精度，定位盤(pán)與基體件的配合可按公差等級(jí)5級(jí)或6級(jí)精度。b)夾具基體件上與定位元件的配合需在機(jī)床上精車(chē)，以確保定位元件安裝后，處于正確位置。如圖2中120H6及其端面A，并保證尺寸公差和精度要求。c)定位盤(pán)內(nèi)孔尺寸，取工件最大實(shí)體尺寸加(或減)制造公差的～即：1o2o1：1o201435成組夾具的經(jīng)濟(jì)效益分析1)節(jié)約設(shè)計(jì)時(shí)間：成組夾具只需設(shè)計(jì)調(diào)換件，可單獨(dú)出圖或提

11、供元件號(hào)填表選用，一般只占總夾具設(shè)計(jì)量的515％，以本夾具為例，調(diào)換件只占設(shè)計(jì)總量的10％。2)節(jié)約制造工時(shí)：只需制造調(diào)換件即可，因此節(jié)約工時(shí)，縮短生產(chǎn)周期，減輕工具車(chē)間負(fù)荷。3)節(jié)約原材料：一般調(diào)換件所需原材料只占夾具用料的515％。4)便于管理，減少庫(kù)存面積。5)為工裝標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)格化打下基礎(chǔ)。6結(jié)語(yǔ)目前，成組夾具和組合夾具在車(chē)床、銑床、鉆床、磨床上得到推廣應(yīng)用。開(kāi)展成組夾具的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高

12、經(jīng)濟(jì)效益起到積極作用，對(duì)我國(guó)工業(yè)發(fā)展將起到良好的推動(dòng)作用。[參考文獻(xiàn)][1]張志明成組夾具設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1991[2]李慶壽機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984[3]劉友才，肖繼德機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991(編輯明濤)作者簡(jiǎn)介：韓洪濤，男，從事過(guò)十余年非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床、工裝設(shè)計(jì)工作現(xiàn)任開(kāi)封市模具協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)，開(kāi)封大學(xué)機(jī)械工程系主任、副教授，多年從事機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化的教學(xué)和科研工作發(fā)表