☞ 这是金属加工(mw1950pub)发布的第16497篇文章
编者按
零件在工装中定位后,一般要夹紧,使得零件在加工过程中,保持已获得的定位不被破坏。零件在加工过程中,会产生位移、变形和振动,这些都将影响零件的加工质量。所以夹具设计十分重要。
(本篇选自《机械加工特色操作及实用案例》第二章第五节 夹具设计步骤)
三、 工装夹具的经济精度及常用配合
使用夹具的首要目的是保证零件的加工质量,具体来讲就是使用夹具加工时,必须保证零件的尺寸(形状)精度和位置精度,零件的加工误差是工艺系统误差的综合反映,其中夹具误差是加工误差的主要部分。夹具的误差分静态误差和动态误差两种,其中静态误差占重要的比例。
(一) 工装夹具的精度概念
工装夹具的精度是指静态精度,即非受力状态下的精度,具体包括以下内容:
(1)定位及定位支承元件的工作表面对夹具底面的位置度(平行度、 垂直度等)误差(精度)。
(2)导向元件的工作表面或轴线(中心线)对夹具和定向中心表面或侧面的尺寸及位置误差。
(3)定位元件工作面或轴线(中心线)之间、 导向元件工作表面或轴线(中心线)之间的尺寸及位置误差。
(4)定位元件及导向元件本身的尺寸误差。
(5)有工分装度夹或具,还度有分度或转位误差。
(二) 工装夹具制造的平均精度
为了使夹具制造尽量达到成本低、 精度高的目的,需要研究夹具制造的平均经济精度(费用低而加工精度高的合理加工精度)。一般来讲,零件的加工精度和加工费用成反比关系, 加工精度越高,误差就越小,而费用也就越高。
所以在设计夹具时,应该认真地考虑这个问题,不要人为地提高夹具的精度。 一般来讲,夹具上定位件的尺寸精度应该收严,其他尺寸不必都收严,应该根据需要合理地确定精度要求,只要能保证加工后的零件满足技术要求即可。
根据经验,夹具上需要收严的尺寸和精度,应是产品零件图上标注的公差带1/3左右,其他尺寸不必都收严。
对于夹具上与设计图样无关的一些尺寸,就不一定要将公差带收得太严(见图2-17a),除非是作为加工过程中需要保证的工艺基准 (最终与设计基准重合),这是可以收严的(应该查有关标准确定其公差带)。
a)太严 b)正确
图2-17 精度不合理与合理示例
这样做既能达到设计出合理有效的工装夹具(加工精度高且又合理),又能达到降低夹具的制造成本(平均经济精度降低了)的目的。夹具的加工精度提高了,而加工费用又降低了,两个目的都达到了,这也是每个工艺技术人员的应有职责。
其他的尺寸(夹具上与设计图样无关的),若需要保证其配合精度要求, 可以采取配做加工的加工手段,同样能够达到夹具的使用精度要求,从而保证用该夹具加工的零件,其最终尺寸和位置精度都满足设计要求。
(三) 工装夹具常用的配合种类及精度
夹具的配合精度要求高(见图 2-18), 配合种类也不同于一般的机器,在选择配合时,精度的确定应以夹具零件制造的平均经济精度为依据,这样才能保证夹具制造成本低。
夹具设计中常用的配合种类及精度见表2-4。
(四) 工装夹具设计中标准件的应用
在工装夹具的设计中,经常要用到螺母、 螺钉、 垫圈、 圆柱销、 圆锥销及弹簧等紧固件,以及一些通用件等,像此类紧固件,国家都有专用标准,所以在设计时一定要采用(应该在总图上表示出),做到能够用标准件的必须100%地用,只要学会查标准就可以了。
实在不能够使用标准件的,只能设计非标准件,出零件图加工。对非标零件的设计和制造,但需要一定的周期,而且加工费用也高得多。因为标准件是大批量生产制造的,价格便宜,质量可靠,在市场很容易买到,而且对设计人员来讲,还不需要出图,显然是减少了工作量。
四、 工装夹具总图的绘制
(一) 工装夹具总图的绘制要求
工装夹具总图应按照最后讨论的结果绘制(三基面体系法),被加工零件应用双点画线标明,标题栏要填写正确,标准件应标明其规格和标准化。
还要按照夹具中常用的配合及精度,规定定位、导向元件的精度,对主要零件的组合要规定恰当的尺寸公差,其他位置公差应达到各项公差值规定的合理性要求。最后标注其他尺寸,包括外形尺寸、 连接尺寸和重要的配合尺寸。
对精度控制,在总图上的技术条件要求中,应逐条提出精度控制项目和有关要求,达到项目的完备性要求。
(二) 工装夹具零件图的绘制
工装夹具零件图的绘制,同样按照三基面体系法绘制。在零件图上,要有正确的比例,足够的投影和剖面,尺寸、 表面粗糙度及加工符号要完整、 正确, 所用材料要明确。
在技术要求处,根据不同的材料确定表面热处理硬度要求和表面处理要求,零件图的右下角应标明未注表面粗糙度及倒钝的具体要求,零件加工数量要与总图(装配图)一致。要标注恰当的尺寸公差,特别是对定位尺寸的标注应与总图一致。尺寸公差和位置精度的标注,应符合平均经济精度规定的要求。
根据企业标准的不同,标准位置会有所差别。
机械加工特色操作及实用案例
本书围绕车削加工特色操作法、专用夹具、专用量具、检测等制造方面的经验常识,各种车削加工案例,数控刀具经典解决方案,疑难零件加工案例和产品失效分析等多方面内容进行阐述,是技能大师孟祥志的绝招绝技及工作室核心成员多年工作宝贵实践经验的结晶,对技术交流和成果推广有很好的推动作用。
-End-
联系客服