這是業(yè)內(nèi)人士總結(jié)夾具設(shè)計(jì)時(shí)的總結(jié)，但事情遠(yuǎn)沒有這么簡單。在接觸各種方案的過程中，我們都發(fā)現(xiàn)，在初步設(shè)計(jì)中，總有一些定位和夾緊的問題。這樣一來，任何創(chuàng)新方案都會(huì)失去實(shí)際意義。了解定位夾緊的基本知識(shí)，可以從根本上保證夾具設(shè)計(jì)和加工方案的完整性。

知識(shí)定位器

一、從工件側(cè)面定位的基本原理

從工件側(cè)面定位時(shí)，和支架一樣，三點(diǎn)原則是最基本的原則。這和支架的原理是一樣的，叫做三點(diǎn)原理，來源于不在同一條直線上的三點(diǎn)確定一個(gè)平面的原理。四個(gè)點(diǎn)中，三個(gè)點(diǎn)可以確定一個(gè)平面，所以一共可以確定四個(gè)平面。但是無論怎么定位，要做到第四點(diǎn)在同一個(gè)平面上還是挺難的。

▲三點(diǎn)原則

比如使用四個(gè)固定高度的定位器時(shí)，某處只有三個(gè)點(diǎn)能接觸到工件，剩下的第四個(gè)點(diǎn)接觸不到工件的可能性很大。

所以在配置定位器的時(shí)候，一般是以三個(gè)點(diǎn)為基準(zhǔn)，這三個(gè)點(diǎn)之間的距離要盡可能的加大。

此外，在配置定位器時(shí)，應(yīng)事先確認(rèn)加工載荷的方向。加工載荷的方向是刀柄/刀具的方向。在進(jìn)給方向的末端配置定位器可以直接影響工件的整體精度。

一般用螺栓式可調(diào)定位器定位工件的毛坯面，用固定定位器(工件接觸面為磨削面)定位工件的加工面。

二、從工件孔定位的基本原理

使用工件上一工序加工的孔定位時(shí)，必須使用帶公差的銷進(jìn)行定位。通過將工件孔的精度與銷輪廓的精度相匹配，并根據(jù)匹配公差進(jìn)行組合，使定位精度滿足實(shí)際要求。

另外，在使用銷釘進(jìn)行定位時(shí)，一般一個(gè)用的是直銷釘，一個(gè)用的是菱形銷釘，這樣裝卸工件會(huì)更方便，很少會(huì)出現(xiàn)工件被銷釘卡住的情況。

▲用大頭針定位。

當(dāng)然，也可以通過調(diào)整配合公差對兩個(gè)銷使用直銷。為了更精確地定位，通常使用直銷和菱形銷是最有效的。

當(dāng)使用直銷和菱形銷時(shí)，菱形銷的配置方向的連接線(與工件接觸的地方)與直銷和菱形銷的連接線垂直，成90°。該配置模式用于角度定位(工件旋轉(zhuǎn)方向)。

夾具的相關(guān)知識(shí)

一、夾具的分類

根據(jù)夾緊方向，一般分為以下幾類:

接下來，我們來看看各種夾子的特點(diǎn)。

1.從上方按壓夾持器

從工件上方壓緊的夾持器變形最小，加工最穩(wěn)定，所以一般情況下首先考慮的是從工件上方夾緊。最常見的從工件上方壓緊的夾具是手動(dòng)機(jī)械夾具。例如，下圖稱為“活頁夾”。由壓板、雙頭螺栓、千斤頂和螺母組成的夾具稱為“活頁”夾具。

另外，根據(jù)工件的形狀，可以選擇不同形狀的壓板來對應(yīng)各種不同形狀的工件。

葉片夾具的扭矩和夾緊力之間的關(guān)系可以通過螺栓的推力來計(jì)算。

除活頁夾外，從工件上方夾緊的夾具還有以下類似的夾具。

2.用于從側(cè)面夾緊的夾具

本來從上方夾緊工件的夾緊方式精度最穩(wěn)定，工件的加工負(fù)荷也最小。但當(dāng)工件上部需要加工，或者從工件上部裝夾不合適等情況時(shí)，可以選擇從工件側(cè)面裝夾。但相對來說，工件從側(cè)面夾緊時(shí)，會(huì)有一個(gè)浮動(dòng)力。設(shè)計(jì)夾具時(shí)必須注意如何消除這種力。

從側(cè)面夾緊的夾具也如上圖所示。當(dāng)側(cè)面產(chǎn)生推力時(shí)，有一個(gè)斜向下的力。這種夾具能有效防止工件上浮。

從側(cè)面夾緊的夾具包括以下類似的夾具。

3.從下方夾緊工件的夾具。

加工薄板工件上表面時(shí)，不僅不能從上面夾緊，而且從側(cè)面壓緊也不合理。唯一合理的夾緊方法是從下面擰緊工件。當(dāng)從下面張緊工件時(shí)，如果工件是由鐵制成的，通?？梢允褂么盆F夾具。一般來說，真空吸盤可以用來夾緊有色金屬工件。

在上述兩種情況下，夾緊力與工件和磁鐵或真空吸盤之間的接觸面積成正比。如果加工小工件時(shí)加工負(fù)荷過大，加工效果就不理想。

另外，在使用磁鐵或真空吸盤時(shí)，與磁鐵和真空吸盤的接觸面需要達(dá)到一定的光滑度，才能安全正常的使用。

4.帶孔夾的夾具

使用五軸機(jī)床同時(shí)加工多個(gè)面或模具時(shí)，為了防止夾具和刀具影響加工，一般使用孔夾比較合適。與從工件頂部和側(cè)面夾緊的方法相比，孔夾緊的方法對工件產(chǎn)生的載荷較小，能有效地使工件變形。

▲孔直接加工。

▲設(shè)置用于夾緊的拉銷。

第二，預(yù)夾緊

以上主要是關(guān)于工件夾緊的夾具。如何提高可操作性，利用預(yù)夾緊提高可操作性也很重要。當(dāng)工件垂直放置在底座上時(shí)，工件會(huì)因重力而下落。此時(shí)，必須在用手握住工件的同時(shí)操作夾持器。

▲預(yù)夾緊

如果工件較重或者同時(shí)裝夾多件，操作性會(huì)大大降低，裝夾時(shí)間會(huì)很長。此時(shí)，通過使用這種彈簧預(yù)夾緊產(chǎn)品，可以在靜止?fàn)顟B(tài)下操作工件，大大提高了可操作性，減少了工件的夾緊時(shí)間。

三。選擇夾具時(shí)的注意事項(xiàng)

在同一夾具中使用各種夾具時(shí)，夾緊和松開的工具必須統(tǒng)一。比如如下左圖所示，當(dāng)使用多種工具扳手進(jìn)行夾持時(shí)，操作者的整體負(fù)擔(dān)會(huì)變大，工件的整體夾持時(shí)間也會(huì)變長。如右下圖所示，工具扳手和螺栓尺寸統(tǒng)一，方便現(xiàn)場操作人員。

▲工件夾緊可操作性

另外，在配置夾持器時(shí)，要盡可能考慮工件夾持的可操作性。如果工件在裝夾時(shí)需要傾斜，操作起來會(huì)很不方便，這是設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)該避免的。