關(guān)于機(jī)械加工工藝中夾具的設(shè)計(jì)教學(xué)研究

1、關(guān)于機(jī)械加工工藝中夾具的設(shè)計(jì)教學(xué)研究 摘 要 在機(jī)械加工工藝中最重要的是要熟練掌握機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的技巧，并且還要學(xué)會(huì)把機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法運(yùn)用到實(shí)踐操作中去。本文根據(jù)日常的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就學(xué)生如何掌握夾具設(shè)計(jì)方面的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，夾具設(shè)計(jì)的步驟及方法進(jìn)行了講述。 關(guān)鍵詞 加工夾具 夾具設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工藝 中圖分類號(hào)：g424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a teaching and research on the design of the fixture in machining process chen zhi （sichuan guangyuan radio and tv university， guangyuan，

2、 sichuan 628017） abstract in the machining process， the most important skill is to master fixture design， and also learn to fixture design method applied to the practical operation. according to the daily teaching experience， on how students acquire the relevant knowledge of fixture design， fixture

3、design steps and methods were described. key words machining fixture； fixture design； fixture in machining process 1 夾具設(shè)計(jì)的步驟（四步） 1.1 收集和研究有關(guān)資料 收集和研究相關(guān)資料是學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)床夾具的基礎(chǔ)，它奠定了學(xué)生對(duì)于夾具的相關(guān)了解。在研究和收集資料時(shí)，一定要以一個(gè)仔細(xì)認(rèn)真的態(tài)度去研究夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，因?yàn)槠渲杏行┦菍?duì)以后的設(shè)計(jì)有幫助的一項(xiàng)，即對(duì)定位基準(zhǔn)、夾緊方案及有關(guān)要求的說(shuō)明，這也是在做這一項(xiàng)任務(wù)時(shí)需要提醒學(xué)生的。 1.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案一定

4、要以收集相關(guān)資料為基礎(chǔ)，而且學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，要根據(jù)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行。在保證夾具成功安裝的情況下，學(xué)生在設(shè)計(jì)前要認(rèn)真收集和研究如下有關(guān)資料。 （1）生產(chǎn)批量。大批量生產(chǎn)基本都采用氣動(dòng)、液壓或其他機(jī)動(dòng)夾具，因?yàn)槠渥詣?dòng)化程度高，同時(shí)夾緊的工件數(shù)量多，但是機(jī)動(dòng)夾具不夠簡(jiǎn)單；中、小批量生產(chǎn)則不同，它宜采用構(gòu)造簡(jiǎn)單的手動(dòng)萬(wàn)能通用夾具。 （2）制定零件圖及工序圖。制定零件圖及工序圖也是確定夾具結(jié)構(gòu)的重要一步，它直接影響著夾具生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)，一個(gè)好的結(jié)構(gòu)圖直接影響著結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)形態(tài)和質(zhì)量。零件圖給出工件在尺寸、位置等方面精度的總的要求；工序圖則給出所用夾具加工工件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面

5、、工序加工精度等要求。這兩種繪制圖大大提升了夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率。 （3）夾具典型結(jié)構(gòu)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)過(guò)程中，老師將夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)和有關(guān)夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)等資料收集，利用典型事例生動(dòng)的加以說(shuō)明，使學(xué)生更加了解這個(gè)結(jié)構(gòu)和規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。此外，培養(yǎng)學(xué)生的查閱資料能力和動(dòng)手能力，以便學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)更加順手，設(shè)計(jì)出的夾具更能適應(yīng)市場(chǎng)。 （4）確定結(jié)構(gòu)方案。在以上三個(gè)步驟的基礎(chǔ)上，完成結(jié)構(gòu)方案這個(gè)步驟則顯得更加容易，學(xué)生動(dòng)手去做這件事時(shí)則給人一種手到擒來(lái)的感覺(jué)，拿起來(lái)就會(huì)做。當(dāng)學(xué)生搜集了那么多的資料，且做了那么多方案后，一份完整的結(jié)構(gòu)方案就展現(xiàn)在人們面前。相信學(xué)生在做出這樣一份成功的結(jié)構(gòu)方案時(shí)，會(huì)收獲不少。在那么多份

6、的手繪及電子繪圖中，再經(jīng)過(guò)精細(xì)的計(jì)算和斟酌思考，采取一個(gè)合適的辦法，那么，一個(gè)完美周到的結(jié)構(gòu)方案就可以順利出世了。 1.3 繪制夾具總圖 一份夾具總繪制圖的繪制，不僅有國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格審查，還有人們的智慧包含其中。人們?cè)谠O(shè)計(jì)制作時(shí)，將視圖的數(shù)目計(jì)量減少，所畫的工件輪廓線與夾具上的任何線不相干涉，外輪廓?jiǎng)t以黑色雙點(diǎn)劃線表示。夾具總圖的繪制要以仔細(xì)認(rèn)真的態(tài)度，此外，夾具總圖的繪制也做了更詳細(xì)的要求：（1）圖樣繪制應(yīng)符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)。（2）盡量采用1：1的繪圖比例。（3）局部結(jié)構(gòu)視圖不宜過(guò)多。（4）反復(fù)進(jìn)行局部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和完善。 圖1 1.4 最后把相關(guān)尺寸標(biāo)記上和夾具的技術(shù)要求 上述所講相比來(lái)說(shuō)

7、是比較容易的，但這一步相對(duì)來(lái)說(shuō)是個(gè)難點(diǎn)，在這一過(guò)程中，教師要對(duì)學(xué)生多加督導(dǎo)，因?yàn)閷W(xué)生在這方面的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)很少，所以在處理方面往往不能做好，導(dǎo)致做出來(lái)的夾具不能使用，浪費(fèi)了大量的材料。老師在這一過(guò)程中，應(yīng)多查閱一些相關(guān)的技術(shù)手冊(cè)，多給學(xué)生一些事例，還要多參考一些成功的范本。 圖2 1. 支撐旋轉(zhuǎn)軸；2.氣缸活塞桿；3.氣缸活塞導(dǎo)向桿；4.氣缸旋轉(zhuǎn)軸；5.氣缸；6.產(chǎn)品定位板；7.固定旋轉(zhuǎn)軸；8.底面 2 以平面上鉆斜孔加工的夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行研究分析 在平面上鉆斜孔，孔的傾斜中心線與基準(zhǔn)面有角度，這種孔加工難度大，需要用夾具來(lái)保證。 如圖1所示，上述零件上有一個(gè)5mm的孔，與上表面的夾角成45垂直方

8、向的夾角常，是一個(gè)空間角度。考慮到工件的重量較重，夾具考慮如下方案：在安裝時(shí)，安裝平面為水平狀態(tài)，產(chǎn)品只需旋轉(zhuǎn)一個(gè)方向，就可以水平裝入，安裝后，通氣，氣缸活塞桿向后收縮，產(chǎn)品定位板通過(guò)固定旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到固定角度塊位置時(shí)，氣缸還有收縮余量，此時(shí)氣缸把產(chǎn)品定位板施加力并壓緊定位板，此時(shí)就可以加工產(chǎn)品。工件加工完后，氣缸伸出，把安裝板頂平，平著就可以吊出產(chǎn)品（見(jiàn)圖2）。 固定第一步，工件安裝時(shí)，產(chǎn)品安裝導(dǎo)向塊用來(lái)限定孔與垂直方向的夾角33，工件安裝后，這個(gè)角度面與產(chǎn)品的定位板旋轉(zhuǎn)方向一致，工件在定位板上呈斜向裝夾。第二步，工件加工時(shí)，產(chǎn)品定位板在氣缸的作用下，向下轉(zhuǎn) 3 結(jié)束語(yǔ) 我們?cè)谌粘Ｉ钪袝?huì)接觸到不同種類的機(jī)械，他們的零件也不同，內(nèi)部零件精度的高低影響著機(jī)械的安全性能，加工夾具的好壞對(duì)零件精度的高低起著決定性作用。由于零件的加工精度及質(zhì)量高低主要受金屬加工夾具設(shè)計(jì)水平高低的影響，所以，要想提升零件的加工質(zhì)量及精度，就要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)加工夾具，最終提升零件的加工精度，提高生產(chǎn)的效率。 參考文獻(xiàn) 1 張?chǎng)萝?斜孔加工的夾具設(shè)計(jì)j.金屬加工（冷加工），2014（3）：44-45. 2 曹勇，田海文，潘寶山.外氣膜鉆