成組夾具的設計與實踐

1、般城I托砰20029家韓洪濤(開封大學機械工程系，河南開封475004)摘要：應用成組夾具技術，可使小批量的生產率達到大批量生產的效益和水平。根據(jù)實踐中的體會，闡述了成組夾具的設計方法與設計過程。關鍵詞：機殼；成組夾具；定位基準；夾緊力；基體件中圖分類號：TG753文獻標識碼：A文章編號：10022333(2002)09—0041—02DesignandpracticeongroupjigsHANHongtao(MechanicalEn

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

3、erillustratesthedesignmethodandprocessoigroupjigsKeywords：easing；groupjigs；orientationstandard；clippower；baseframe1引言成組技術是近年來在國內外機械制造領域內得到迅速發(fā)展的一種新的作業(yè)方式。而成組夾具則是按成組技術原理，在零件分組的基礎上，針對一組(或幾組)相似零件的一道(或幾道)：r序而設計的夾具。它具有專用夾具的若干特點

4、，又具有對工件特征在一定范同內變化的適應性，它能使產品多品種、中小批量生產達到大批量生產的效果，因此，成組夾具在產品不斷更新?lián)Q代的今天，有著不可比擬的優(yōu)勢。2零件的分析與分組如某廠生產的交、直流起動機機殼，由于結構簡單，錄用l0號無縫鋼管加。而成。本道工序為半精車內孔，其品種有12種之多。軸向長度尺寸最大為18，最小為90；止口定位尺寸最大為咖132_~，最小為h710n，軸向止口長度一律為3。由于尺寸段相距較遠，軸向長度考慮壓板尺寸，

5、將其分為兩組。第1組軸向長度為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。把這類使用機床、夾緊方式、加一r內容相同的零件挑選出來，形成所需要的成組1序(見岡1)。3成組夾具的結構設計成組夾具設計與專用夾具的設計方法相似，但具有一定的針對性，它是為加丁某些幾何形狀相似、工藝過程和定位夾緊相似的零件而設計的。設計時仍然需要選擇合理的定位基準、定位元件；選擇合適的夾緊41力、夾緊元件；設計好合理的基體件。3』定位

6、基準與定位元件的選擇制定設計方案時需選擇合理的定位基準、定位元件。以圖1工件為例，選西102_~m處止口為定位基準，止口平面為輔助定位。夾具采用定位盤定位，這樣定位基準與設計基準重合，無基準不重合誤差。但在實際中考慮多種因素的影響，往往采用增大定位衙內圓柱孔的方法。定位盤內圓柱孑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外，還要使工件產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夾具基體的設計夾具基體是成組夾具的基礎，在設計夾具基體時，除應保證結構合理外，還應保證夾具基體有足夠的剛度，而且在可能的范圍內，力求能加工零件組的全部。對其基體件還應根據(jù)相似件形狀、尺寸、精度、毛坯種類及其工藝方法來確定基體件形狀、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構緊湊，操作方便，更換元件容易，可以加工不同產品的相似件，詳見圖2，通過它組成半精車內孔成組夾具，可以完成不同產品機殼內孔的加工。34機殼成組夾具結構機殼成組夾具由基體件、調換件、標準件三部分組成，見圖3。該夾具由基體件與機床連接，使用機床可視廠方具體情況而定。為保證T件軸線與機床軸線相重合，使用法蘭盤(過渡件)與機床內錐孔配合，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帶動兩個小拉桿2來完成。兩小拉桿做為調換件，以適應分段兩42組中不同軸向長度的需要。4成組夾具的誤差分析(1)機床回轉中心與夾具安裝不同軸時，使夾具在機床上定位脫離理想狀態(tài)，造成安裝誤差。解決辦法：可在車床上重新車一次定位盤止口，保證定位盤中心和機床主軸中心同軸度小于O015。(2)工件在夾具上定位時，定位脫離理想位置，產生加工偏差，產生的原因有：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，或定位元件與機床主軸不垂直。解決辦法：a)確保元件制造精度，定位盤與基體件的配合可按公差等級5級或6級精度。b)夾具基體件上與定位元件的配合需在機床上精車，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)定位盤內孔尺寸，取工件最大實體尺寸加(或減)制造公差的～即：1o2o1：1o201435成組夾具的經濟效益分析1)節(jié)約設計時間：成組夾具只需設計調換件，可單獨出圖或提

11、供元件號填表選用，一般只占總夾具設計量的515％，以本夾具為例，調換件只占設計總量的10％。2)節(jié)約制造工時：只需制造調換件即可，因此節(jié)約工時，縮短生產周期，減輕工具車間負荷。3)節(jié)約原材料：一般調換件所需原材料只占夾具用料的515％。4)便于管理，減少庫存面積。5)為工裝標準化、系列化、規(guī)格化打下基礎。6結語目前，成組夾具和組合夾具在車床、銑床、鉆床、磨床上得到推廣應用。開展成組夾具的設計和應用，對保證產品質量，縮短生產準備周期，提高

12、經濟效益起到積極作用，對我國工業(yè)發(fā)展將起到良好的推動作用。[參考文獻][1]張志明成組夾具設計與應用[M]北京：國防工業(yè)出版社，1991[2]李慶壽機床夾具設計[M]北京：機械工業(yè)出版社，1984[3]劉友才，肖繼德機床夾具設計[M]北京：機械工業(yè)出版社，1991(編輯明濤)作者簡介：韓洪濤，男，從事過十余年非標準機床、工裝設計工作現(xiàn)任開封市模具協(xié)會理事長，開封大學機械工程系主任、副教授，多年從事機械設計、機電一體化的教學和科研工作發(fā)表