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浅谈机床工装夹具设计问题

发布时间:2019-03-20 15:39所属分类:科技论文浏览:1

摘要:由于工装夹具会对工件的质量、生产效率和生产成本带来直接的影响,因此在具体进行工装夹具设计时,尽可能简单化,而且要保证易于制造、装配、检验和维修,即要保证操作的便利性和使用的安全性。在满足元件精度要求的基础上,还要确保生产效率的全面提

  摘要:由于工装夹具会对工件的质量、生产效率和生产成本带来直接的影响,因此在具体进行工装夹具设计时,尽可能简单化,而且要保证易于制造、装配、检验和维修,即要保证操作的便利性和使用的安全性。在满足元件精度要求的基础上,还要确保生产效率的全面提升。

  关键词:工装夹具设计,基本原则,要求,精度设计,结构设计

机械设计与制造工程

  在机械加工过程中,工装夹具具有极为重要的作用。工装夹具通过准确可靠的定位和夹紧,可以有效的防止加工工件变形的产生,同时还可以减少划线、找正等工作,能够对被加工件的尺寸偏差进行有效控制,全面提高零件的加工精度。工装夹具的出现,有效的降低了劳动强度,压缩辅助时间,扩大了设备的使用范围,并进一步对生产机械自动化的发展起到了有效的促进作用。

  1工装夹具设计的基本原则与要求

  1.1基本原则。

  在工装夹具设计时,要确保被加工件装夹过程简单、快速和安全,保证被加工件定位的稳定性和可靠性。并能够满足夹具在调整或是更换过程中重复定位的可靠性。在设计时,要尽可能的选择市场上质量可靠的标准产品作为组成零件。具体设计方案需要遵循手动、气动、液压和伺服的依次优选原则,工装夹具要具有足够的承载和夹持力度。

  1.2基本要求。

  在实际生产过程中,夹具使用时需要承受多种力度的作用,因此对工装夹具强度和刚度具有较高的要求。在具体设计时,需要以被加工件的定位和夹紧作为基本思路。一旦定位不准则会对产品的加工精度带来影响,在定位出错时也会导致被加工件报废情况发生。对于夹具结构而言,定位机构和夹紧机构作为其核心部位,其直接关系到被加工件的加工形态和加工精度。而且在具体进行工装夹具设计时,还要求夹具要易于装卸,具有较强的灵活性,夹紧时不能对被加工件的定位位置和产品形状造成破坏,尺寸需要与被加工件要求相符。对工装夹具夹紧的可靠性具有较高的要求。

  2机床工装夹具设计分析

  2.1设计前的准备。

  在工装夹具设计开始之前,需要准备好各种原始资料。即要仔细阅读任务书,对被加工件的作用、结构特点、材料、生产规模和技术要求认真了解,对加工工艺过程和装配过程中中的工序要求详细分析。在针对被加工件的特点提出多种设计方案,并进行具体的分析,以此来确定出一个更合理及更符合要求的结构方案。

  2.2机床工装夹具精度的设计。

  在对被加工件进行机械加工过程中,由于被加工件要承受来自于切削力和惯性力的双重影响,在外力作用下需要确保被加工件在夹具元件位置处不会发生改变。因此要合理设置夹紧装置,在被加工件定位后,科学对被加工件进行固定。在夹紧装置设计时,要保证被加工件不出现变形、移动和震动等情况,满足经济性要求,以此来保证夹紧装置设计的实用性。

  在具体进行机床夹具设计时,被加工件的定位是最为关键的设计内容,做好定位设计是保证加工精度的必要前提条件和基础。因此要正确选择定位的方法和元件,并对产生的误差进行分析。对于被利用过的夹具,需要考虑其耐磨性和强度,使得夹具能够满足被加工件在加工中对精度的需求。在定位时需要遵循六点定位原理,有效的约束六个运动的自由度,以此来保证被加工件位置处于规定的范围内。另外,还要合理选择定位基准,有效的保证定位方案的科学性,确保被加工件加工的精度。

  2.3机床工装夹具结构的设计。

  在进行机床工装夹具结构设计时,需要满足耐用性、统一性,同时还要提高对定位元件的重视度。对于相同工装夹具的部位,在设计结构上存在差异时,其使用期限也会存在明显的区别。因此在同样的性能需求下,尽量选择具有较强耐用性的结构,以此来保证设计的科学性和合理性。对于较为复杂的机床工装夹具,需要具有调节、辅助支撑和压紧等原件的设置。

  例如可以利用螺旋来对螺栓和螺母进行夹紧处理。由于在夹紧过程中会受到较多因素的影响,夹紧力度和空间大小会存在一定程度的变化,因此不同部位需要选择与其相适应的螺纹。在具体进行工装夹具设计时,选择的螺纹需要配备外形和尺寸完全相同的螺栓和螺母,这样在具体使用过程中只需要利用一种工具,就可以完成对夹具的夹紧处理,实现对其的有效调节,可以有效的提高被加工件的生产效率。

  在针对镗床和铣床夹具设计时,对于结构较为复杂的情况需要给予充分的重视。当夹具元件和加工部位无法进行有效加工时,需要保留定位和找正等基准面,在实际针对工装夹具设计过程中,这个细节容易被忽视,从而对实际生产带来诸多不便。因此在对夹具设计时,需要提高对定位元件的重视。

  3结论

  对机床工装夹具进行合理的设计是机械制造行业发展的前提条件,对实际的生产工作而言具有十分重要的意义。在对机床工装夹具进行设计的过程中,要对细节进行合理的把握,积极的学习先进设计手段和工艺,并对设计的情况进行总结和整理,这样才能够促进机械制造生产的效率和质量,降低成本费用的开销,设计出与生产相匹配的机床工装夹具,更好的促进机械制造行业的快速发展。

  参考文献

  [1]吴卫东,廖文和.基于特征的夹具设计校验方法研究[J].机械设计与制造,2013(6):29.

  [2]杜全麟.工装夹具设计方法的探讨[J].科技风,2013(12):7.

  [3]董天毅.工装夹具设计也要“以人为本”[J].制造技术与机床,2010(7):153.

  相关期刊推荐:《机械设计与制造》(月刊)杂志于1963年创办,曾用刊名:(辽宁机械),系国家核心期刊、科技论文统计用刊,国内外公开发行。每期发行量2万余份,读者人数超过十万人。三十余年来多次受到国家机械部、中国机械工程学会、新闻出版局、科委等主管部门的表奖,是我国机械行业最有影响的专业刊物之一。

  

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