我來(lái)組成頭部！能裝又能拆的夾具了解一下

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前 言

模塊化組合式夾具是在機(jī)床夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型工藝裝備系統(tǒng)。其工作原理類似于“搭積木”，由一套結(jié)構(gòu)、尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，具有完全互換功能的通用元件和組合件，按具體零件的加工要求在較短的時(shí)間內(nèi)組裝而成。使用完畢，又可拆卸成單個(gè)元件，入庫(kù)存放，待再次組裝新的夾具。因此，組合夾具就是一種以組裝代替設(shè)計(jì)和制造，零、部件可以多次重復(fù)使用的柔性專用夾具。現(xiàn)已應(yīng)用于航空航天、兵器、汽車、鐵路、機(jī)械等行業(yè)。夾具俠今天為大家分享一篇文章，就精密組合夾具特點(diǎn)及在具體產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用做詳細(xì)介紹。

圖1 組合夾具示意圖

一、精密組合夾具

1.1 結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

本文所述精密組合夾具不同于以往的槽系與孔系組合夾具，而是綜合了槽系易調(diào)整與孔系定位準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，既具備孔系組合夾具的剛性定位能力，又具備槽系組合夾具的柔性調(diào)整功能，如下圖。

圖2 組合夾具結(jié)構(gòu)圖

該機(jī)構(gòu)的原理是將夾具在一塊坐標(biāo)孔有序排列，并與機(jī)床主軸坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)板上，通過若干標(biāo)準(zhǔn)元件的組合，完成三維空間0.01 mm級(jí)精度的有級(jí)調(diào)裝，來(lái)滿足對(duì)異型零件的定位要求，再通過螺栓、壓板或氣動(dòng)、液壓元件將被加工零件固定。

組合夾具主要有以下特點(diǎn):

①具有較高的柔性，組成元件可以通過組裝、使用。分解~再組裝循環(huán)使用。即便產(chǎn)品換型后，原模塊式組合夾具仍可以調(diào)整后繼續(xù)使用。每套精密組合夾具有20多項(xiàng)較為典型結(jié)構(gòu)，可完成90%的夾具功能，滿足現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的加工需求，也能在普通機(jī)床使用，從而形成異形柔性生產(chǎn)模式。

②工藝響應(yīng)速度快，模塊化組合式多用夾具屬于柔性工裝。傳統(tǒng)專用夾具的設(shè)計(jì)、制造及生產(chǎn)準(zhǔn)備周期一般要1~2個(gè)月，甚至更長(zhǎng)時(shí)間，而采用可循環(huán)使用的組合夾具，夾具生產(chǎn)準(zhǔn)備周期縮短至1~2h。尤其對(duì)角度、復(fù)合角度、非標(biāo)空間角度的響應(yīng)速度，比傳統(tǒng)專用工裝夾具快了不少。

③調(diào)整精度高，利用精密組合夾具通過可調(diào)位移塊進(jìn)行平面位移尺寸0.01 mm的位移調(diào)整和剛性定位;利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)使用范圍是0-3600內(nèi)進(jìn)行l(wèi)Os級(jí)精度的角度調(diào)整。在加工過程中，只需找正基礎(chǔ)板，通過定位銷即可在基礎(chǔ)板上快速裝夾定位各種工件。

二、精密組合夾具的應(yīng)用

目前，許多企業(yè)的某項(xiàng)目涉及到的零件種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且有相當(dāng)大一部分異形件，且又無(wú)法形成真正的大批量生產(chǎn)，而采用傳統(tǒng)的專用工裝夾具雖然可以保證加工質(zhì)量，但夾具準(zhǔn)備周期長(zhǎng)、成本高。我們以各類異形件生產(chǎn)過程作為案例，看看在此項(xiàng)目的生產(chǎn)時(shí)引入模塊化組合式多夾具所帶來(lái)的的變化。

2.1 杠桿類零件上的應(yīng)用

杠桿類零件屬于異形件，形狀復(fù)雜，體積小，易變形，裝夾困難。某杠桿(見圖2)的工藝路線:鑰絲切割兩次，厚度及外形輪廓符圖—立加加工X20mmH8孔、X16mmH8孔符圖，花鍵內(nèi)孔預(yù)鉆孔，X60~外圓、X38~外圓清根—臥加銑主視圖槽兩斜面符圖—慢絲割內(nèi)花鍵符圖。

圖3 杠桿異形件簡(jiǎn)圖

生產(chǎn)過程中分別在立式加工中心與臥式加工中心進(jìn)行切削加工，而且所加工部位不同。可知該杠桿在兩種加工中心里的裝夾方式相同，均是將杠桿底面貼靠在組合夾具的工作臺(tái)面定水平，用兩定位擋塊將杠桿其余自由度全部限制，上方加壓板，使杠桿完全定位。機(jī)床、組合夾具與杠桿的坐標(biāo)關(guān)系見下圖。

圖4 裝夾示意圖

由圖分析可得:由兩擋塊確定坐標(biāo)原點(diǎn)，此原點(diǎn)也可作為機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)，又由于該杠桿已經(jīng)在組合夾具上完全定位，所以以此點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)加工時(shí)，只需技術(shù)人員給出所需角度與X, Y軸坐標(biāo)即可。此種裝夾方式可以使操作者不用找正對(duì)刀，且相同杠桿直接靠緊兩擋塊定位后，壓緊壓板，通過已知坐標(biāo)原點(diǎn)加工即可，無(wú)需重新找正、對(duì)刀。可見，該組合夾具的應(yīng)用提高該杠桿的加工效率。

2.2 凸輪類零件上的應(yīng)用

凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓的構(gòu)件，通長(zhǎng)做連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)或移動(dòng)。由于凸輪類零件與機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以一般對(duì)凸輪的曲線輪廓加工精度的要求都比較嚴(yán)格，尤其對(duì)表面粗糙度要求更高。

圖5 凸輪簡(jiǎn)圖

上圖凸輪工藝路線:普銑成六面體，單邊留量3mm，厚度留量0.2mm—磨厚度尺寸30mm—立加(組合夾具)銑主視圖凹槽，A向尺寸7~槽，2.5mm尺寸左側(cè)面符圖，預(yù)鉆φ17mmH7孔至φ12mm，其余孔及止口—慢絲割外輪廓，φ17mmH7孔。

該零件在立式加工中心用組合夾具裝夾，零件的下面墊有專用墊板，以保證加工通孔時(shí)有足夠的空刀行程，兩垂直面靠緊三個(gè)定位擋塊，上方加壓板，六個(gè)自由度被完全限制，零件完全定位。

圖6 立加裝夾示意圖

在裝夾平面圖給出夾具坐標(biāo)原點(diǎn)與工件的主要加工孔的距離，將機(jī)床坐標(biāo)、組合夾具坐標(biāo)與零件坐標(biāo)聯(lián)系起來(lái)，加工時(shí)省略對(duì)刀過程，且相同零件加工不再需要重復(fù)找正、對(duì)刀。如此了提高凸輪的生產(chǎn)效率，并且一定程度上保證了質(zhì)量的穩(wěn)定性，以及每一批零件的互換性。

圖7 立加裝夾平面圖

2.3 端齒類零件上的應(yīng)用

端齒類零件指齒形在零件的兩端或者一端，此類齒形的加工方法不同于普通齒輪由滾齒機(jī)或者插齒機(jī)加工成型，一般都是由數(shù)控銑床通過程序控制直接銑出。由于端齒類零件一般為配合傳動(dòng)件，所以在齒形加工中對(duì)定位精度，加工精度的要求較高。但利用組合夾具則能夠方便快捷地完成加工任務(wù)，并且能夠保證精度。具體實(shí)例如下:

圖8 半聯(lián)軸器簡(jiǎn)圖

由圖可知，該半聯(lián)軸器的工藝路線為:粗車各部均單邊留量3時(shí)效精車內(nèi)孔單邊留量0.5mm，其余外圓、端面一慢絲割內(nèi)花鍵—立加銑端面齒。

加工該零件需要一個(gè)專用定位座，將定位座與組合夾具底座用兩個(gè)圓柱銷定位，工件φ46mm外圓裝人定位座內(nèi)孔定位，定位座中的鍵與半聯(lián)軸器的內(nèi)花鍵槽相配合確定半聯(lián)軸器的相位，至此，半聯(lián)軸器被完全定位，且坐標(biāo)、定位座坐標(biāo)、組合夾具坐標(biāo)與機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)均聯(lián)系起來(lái)，即機(jī)床坐標(biāo)可以反映零件的坐標(biāo)，批量加工半聯(lián)軸器時(shí)可以免除零件重復(fù)找正、對(duì)刀的程序。

圖9 立加裝夾示意圖

總 結(jié)

由此可見，組合夾具非常適合于中、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)模式，尤其適合于通用夾具(如三爪、平鉗)不易裝夾的異形的，有角度或復(fù)合角度加工要求的，批量生產(chǎn)時(shí)有重復(fù)定位精度要求的零件。且同批次零件的加工質(zhì)量更加穩(wěn)定可靠，能夠極改善以往同一規(guī)格零件互換性差的難題。

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liuzeyu01

好東西，學(xué)習(xí)一下

恩了瓜西

學(xué)到東西了！謝謝

風(fēng)007

組合夾具，小批生產(chǎn)很適合