本帖最后由 twq19810302 于 2022-11-7 13:44 編輯 * E3 z+ X2 L' j
. I. t8 S0 F1 ~
我們在接觸各種方案的過程中都發現初步設計總會有一些定位、夾緊沒有很好解決,如此一來,再具創新性的方案都會失去實用意義,了解定位與夾緊基礎知識,才能從根本上保證夾具設計與加工方案的完整性。 . z4 L6 |2 R" {2 C, i& g% t5 z3 F; D) B
定位器知識 6 R+ h( z+ c z) ^
一、從工件側面進行定位的基本原則 從工件側面進行定位時,和支撐器同樣,3點原則是最基本的原則。 這和支撐器的原則是一樣的,稱之為3點原則,是從「一條直線上的3個點決定一個面」這個原則衍生而來的。4個點中,3個點能決定一個面,所以總共可以決定4個面,但是不管如何定位,要使第4點在同一平面內是相當困難的。 ![]()
1 X0 i. f2 \5 f/ \; n! ], z" z- M. \! {8 F
▲3點原則 5 q4 o% ~0 X# i+ o+ L
例如使用4個固定高度的定位器時,只有某處的3個點能接觸到工件,余下的第4點沒有接觸到工件的可能性還是很大的。 所以,配置定位器時,一般都以3個點為基準,并且盡可能增加此3點之間的距離。 另外,定位器配置時,需要事先確認施加加工負荷的方向。 加工負荷的方向也就是刀柄/刀具的行進方向,在進刀方向的末端配置定位器,可以直接影響到工件整體精度。 一般在工件毛坯面定位時,使用螺栓型可調節的定位器、在工件加工面定位時,使用固定型(工件接觸面經過研磨)定位器。 / I8 N, ]4 i8 ^% p% G
二、從工件孔定位的基本原則 利用工件前工序中加工完的孔進行定位時,需要使用有公差的銷子進行定位。 通過工件孔的精度與銷子外形的精度配合,根據配合公差進行組合,可以使定位精度達到實際需求。 此外,在使用銷子定位的時候,一般一個使用直柱銷另一個使用菱形銷,那么這樣裝拆工件就會變得比較方便,很少會出現工件與銷子卡死的情況。 . @0 O2 |! ^5 ?& U( B
▲使用銷定位
1 D! \. w+ X* j. L8 N
當然,也可以通過調整配合公差,使兩個銷子都使用直柱銷也是可以的。為了更精準的定位,通常使用一個直柱銷和一個菱形銷是最有效的。 使用一個直柱銷和一個菱形銷的情況時,通常菱形銷的配置方向(與工件接觸處)的連線與直柱銷和菱形銷的連線垂直成 90°,這樣的配置方式是為了角向定位(工件回轉方向)。
% w" U, X+ Q, E- r
夾緊器的相關知識 + b1 p, G. @2 I# f% D2 p1 D, D$ l$ T
一、夾緊器的分類 根據夾緊方向,一般分為以下幾類: ![]()
8 \+ q6 T) A! Z+ Y
2 ^& B. p+ v% y+ w接下來,讓我們來看一下各種夾緊器的特點。
1 B4 S8 |+ o( k# l5 Z, @7 U# S
1、從上方壓緊的夾緊器 從工件上方進行壓緊的夾緊器夾緊時的變形量最少,且工件加工中最穩定,所以在一般情況時,最先考 慮的就是從工件的上方進行夾緊。 從工件上方壓緊的夾具最常見的就是手動機械式的夾具。例如下圖被稱之為「松葉式」的夾緊器。 壓板、雙頭螺栓、千斤頂、螺母組合而成的夾緊器稱之為「松葉式」夾緊器。 4 R' p* ~$ D# i2 g
% X$ j. L; k, m1 R" h) i& ?另外,可以根據工件形狀,選擇不同形狀的壓板對應各種不同形狀的工件。 ![]()
" G& @$ {3 E s9 s3 O5 A8 n$ |( R- \) ?. B' ^7 R% s4 b' c
松葉式夾緊器夾緊時的扭矩和夾緊力的關系,可以通過螺栓的推進力進行計算。 ![]()
% d% G6 A$ x! w% W, g6 b5 E9 v# I! m3 P) R1 G. N5 I, I, ~
從工件上方進行夾緊的夾緊器除了松葉式夾緊器以外,還有以下類似的夾緊器。 ![]()
! ?! l9 N) ~5 y, ]5 Y- I8 r; h( \) C5 q* X/ {
! Y( s1 f4 ?$ u1 _9 }3 K
2、從側面進行夾緊的夾緊器 本來,從上方夾緊工件這種夾緊方式是精度最穩定的、工件的加工負荷也是最小的。但是工件上方需要加工,或者從工件上方夾緊并不是很合適等的各種情況,導致不能從工件上方進行夾緊時,可以選擇從工件側面進行夾緊。但是工件相對來說從側面進行夾緊時會產生一個上浮的力,如何消除這個力,是必須要在設計夾具時注意的。 ( y# D# X9 A1 O
▲側面固定夾具
7 @) I5 m* ^9 r4 }
從側面進行夾緊的夾緊器也有像上圖所示,在側面產生推力的同時,有一個斜向下的力,這種夾具就可 以有效避免工件上浮。 從側面進行夾緊的夾緊器還有以下類似的夾緊器。 ![]()
1 C! }# e5 X# x9 G% Q+ n' N1 n; J6 K/ [* W( j C
$ ]( j. B$ s2 i3、從下拉緊工件的夾緊器 薄板型工件在加工上表面的時候,不僅不能從上方進行夾緊,從側面壓緊也不合理,只能從下方拉緊工件的方法才是合理的夾緊方式。從下方拉緊工件時,如果是鐵材質的工件,通常可以使用磁鐵類夾緊器。非鐵材質類的金屬工件時,一般可以使用真空吸盤的方式進行拉緊。 以上 2 種情況,夾緊力的大小和工件和磁鐵或真空吸盤的接觸面積的大小成正比。如果加工小工件時的 加工負荷太大,這樣加工效果會不怎么理想。 ![]()
+ Y3 y3 z) ?( C9 n9 t6 P; u% n6 F▲真空吸盤
2 u- ^8 [; E# n; ^6 a
另外,使用磁鐵或真空吸盤時,與磁鐵和真空吸盤的接觸面需要打到一定的光滑度才能夠安全、正常地使用。 7 |% Q5 ]+ u& Q2 i8 @5 P* q8 h
4、利用孔夾緊的夾緊器 使用 5 軸加工機進行多面同時加工或者模具加工時,為了防止夾具和工具對加工造成影響,一般會選擇 使用孔夾緊的方式是比較合適的。 與從工件上方進行加緊和側面進行夾緊的方式相比,利用孔夾緊的方式對工件產生的負荷更小,可以有效方式工件變形。 ' \& A" {& x8 V2 h3 c6 g7 @- a* \
3 I, X: o/ c* t4 x* M0 a1 M▲利用孔直接進行加工 ; a6 p( J7 n) _1 t$ z
![]()
7 f7 d# o7 j* b. \( }+ ^% A7 f! e3 g4 W/ G* [; K
▲設置拉釘進行夾緊
/ u& R. Y# t( j$ O% d
二、預夾緊 以上主要都說的是工件夾緊方面的夾具,如何提高操作性、提高操作性使用預夾緊也是至關重要的。在底座上垂直設置工件的時候,工件由于重力原因會向下落。這時候就必須用手一邊按住工件一邊操作夾緊器。 9 R5 y% Z4 H/ l+ _
p4 R$ N/ W' N1 B
▲預夾緊
1 ]' \0 X) Y& R+ r* x" F! H
工件如果是大重量或者多數個同時裝夾時,操作性會大幅度下降,裝夾時間也很長。這時候使用這種彈簧類預夾緊產品,就能使工件在保持不動的狀態下操作夾緊器,大幅度提升操作性、 減少工件裝夾時間 。 三、選擇夾緊器時的注意事項 在同一個工裝內使用多種類的夾緊器時,夾緊&放松用的工具請務必統一。例如下左圖,利用多種工具扳手進行夾緊操作時,操作人員的整體負擔會變大,并且工件整體的裝夾時間也會變長。例如下右圖,把工具扳手統一、螺栓尺寸也統一,方便現場操作人員。 0 P; E$ P3 f$ D
e$ q2 N/ m" J. L: D5 \
▲工件裝夾的操作性 $ i/ E" A* e8 J
另外,配置夾緊器的時候,需要盡可能的考慮到工件裝夾的操作性。如果裝夾的時候工件需要傾斜裝夾的話,這樣操作性就很不方便,在設計夾具工裝的時候需要避免產生這種情況。
+ n1 p& I( g, G8 e0 l |