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夹治具设计与心得体会
作者:pokerking club 发布时间:2020-08-10 20:26

  夹治具设计与心得体会_设计/艺术_人文社科_专业资料。MPT 工夹治具设计理念与心得 作者: 郑友伟 時間﹕ 2011.09.28 GEN PROCESS CENTER 前言 MPT 一般而言,凡是在機械製造過程中,使任何加工程 序能加速、方便

  MPT 工夹治具设计理念与心得 作者: 郑友伟 時間﹕ 2011.09.28 GEN PROCESS CENTER 前言 MPT 一般而言,凡是在機械製造過程中,使任何加工程 序能加速、方便或安全的輔助裝置工具,均可稱為治具 或夾具(Fixture). 現今機械加工已由傳統機器演進到CNC機器,但沒有 良好的夾治具的配合使用,仍然很難達到高品質及高產量 ,更無法降低生產成本。所以一个好用的夹治具能带来高 品質及高產量,更降低生產成本,节约加工时间。 优秀夹治具设计者同时应该是产品、制程和设计全通 ,否则水平会低一个档次,哪怕图画得再漂亮。事实上不 懂产品不了解制程的设计师,相信也捣不出象样的治具, 甚至可以说只会制造麻烦。 2 GEN PROCESS CENTER 目录 MPT 第一章 工夹治具概论 --------------------------------------- 6 1.1 夹具、治具的含义 --------------------------------------------- 7 1.1.1 定位、夹紧、装夹意义 -------------------------------------- 8 1.2 夹治具设计总则 ------------------------------------------------ 8 1.2.1 材料的选择 ------------------------------------------------ 9 1.2.2 常用的定位方式和定位元件 ---------------------------------- 10 1.2.3 夹治具设计注意事项 ---------------------------------------- 20 1.2.4 数控机床夹具设计要点 -------------------------------------- 23 1.2.5 定位误差产生的原因 ---------------------------------------- 23 1.3 夹治具分类 ---------------------------------------------------- 24 1.3.1 按夹紧源头分类 -------------------------------------------- 25 1.3.2 按用途分类 ------------------------------------------------ 25 第二章 产品案例(GEN) ----------------------------------- 26 2.1 GEN产品夹具清单 ---------------------------------------------- 27 2.2 2083M88P01反面夹具 ------------------------------------------- 28 3 GEN PROCESS CENTER 目录 MPT 2.3 R287P04L小孔夹具 --------------------------------------------- 32 2.4 1622M34P01磨床线割夹具 --------------------------------------- 37 2.5 J1120P05(热锻)车床夹具 ------------------------------------- 40 第三章 气缸与配件的运用知识 --------------------------- 48 3.1 选定气缸的方法 ----------------------------------------------- 49 3.1.1 气缸的种类 ------------------------------------------------ 49 3.1.2 气缸选择步骤 ---------------------------------------------- 50 3.1.3 理论数据表 ------------------------------------------------ 51 3.2 配件运用 ----------------------------------------------------- 52 3.2.1 简易气动装置的组成部件 ------------------------------------ 52 3.2.2 气缸配件清单一览表 ---------------------------------------- 53 第四章 拓展 --------------------------------------------------- 54 4.1 焊接夹具 ----------------------------------------------------- 55 4.1.1 焊接夹具软件要求 ------------------------------------------ 59 4.1.2 焊接夹具设计规范 ------------------------------------------ 59 4 GEN PROCESS CENTER 目录 MPT 4.2 检具概论 ----------------------------------------------------- 64 4.2.1 检具设计总则 ---------------------------------------------- 64 4.2.2 检具常用材料 ---------------------------------------------- 65 5 GEN PROCESS CENTER MPT 第一章 工夹治具概论 6 GEN PROCESS CENTER 1.1夹治具含义 MPT 夹治具的设计以简单,好用,安全为原则,体现在结构 也体现在工件上.也就是 定位准,限位稳,取放易,加工少,结构巧. 1.1夹具、治具含义 目前个人认为較完善的定义“在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便 、安全地裝夾工件和配合引导刀具的裝置工具”為夾具。 从广义上说,在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便、安全地安装工 件的装置,都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。 其中机床夹具最为常见,常简称为夹具 。在机床上加工工件时,为使工件的表 面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求 ,加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧)。夹具通常由定位元件(确定 工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置 、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对 位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工 ,有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座 )等组成。 7 GEN PROCESS CENTER 1.1夹治具含义 MPT 主要是协助控制位置或动作(或两者)的一种工具”稱為治具。 1.1.1定位、夹紧、装夹的意义 確定工件在機器上或夾具中有正確位置的過程,稱為定位。 將工件在機器上或夾具中定位,夾緊的過裡,稱為裝夾。 工件定位後將其固定使其在加工過程中保持定位不变的操作,稱為夾緊。 1.2夹治具设计总则 1.2.1材料的选择 了解材料的特性,选好材料可以让夹治具更有效地发挥作用。 8 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 单个零件本身影响是不大普通钢.其实普通钢(SS400)对的如果用 普通钢去压多个相同零件时,就会有个别零件压伤(零件本身的尺寸和 几何形体的误差)。用一段时间普通钢表面会有划痕变形等。 塑钢(POM).它是聚合物,在强度,尺寸稳定性比较优良。与普 通钢相比,塑钢比较轻,柔性好。 碳素钢,可以分为三类:低碳 钢、中碳钢、高碳工具钢。首先低 碳钢(S15C)各项特性比较优越, 热处理后表面硬度可达到HRC58-65 ,不易断裂、变形、尺寸稳定、制 造工艺性好,但耐磨性不如高碳工 具钢。中碳钢(S45C)任性较好, 切削性能好,易磨损。高碳钢(T8)耐磨性 最好但制造工艺差, 9 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 1.2.2常用的定位方式和定位元件 1)工件以平面為定位基準的定位方法及定位元件 a.支承支承板,如圖1-1.1-2 MPT 图1-1 图1-2 b.调节支承及浮动自位支承。图1-3,1-4.看图1-3时就会想到千斤顶 就是这种原理. 10 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 图1-3 c.产品面定位,图1-5所示 图1-4 定位面 J1336P06 图1-5 11 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 定位面 2043M70P07 定位面 2123M71P01 12 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 紫红色表示 定位面 J1328P06A 上面这种类型面定位还有R287P04L,J1188P06D,J1317P06D,J1113P08A等小 孔夹具 定位面 防呆面 左边这种类型面定 位还有1814M67P01 1963M54P01等背面 夹具。 1301M32P01 13 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 2)工件以外圓柱面為基准的定位方法及定位元件。以工件的-個外圓柱面 作為定位基準時,常用的定位方法是將外圓柱裝在圓孔、半圓孔、V形塊 或定心夾緊機構中。 a.將外圓柱裝在圓孔如圖1-6 限位面并夹紧 定位孔 2083M88P01 图1-6 14 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 1622M23P01 b.將外圓柱裝V形塊圖1-7 限位面并夹紧 定位圆孔 J1120P05热锻 图1-7 V形塊定 位圆柱 15 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT c.將外圓柱定心夾緊機構中图1-8 图 1-8 3) 工件以圓孔為定位基准的定位方法及定位元件,定位基准為圓孔时,常 用定位銷及定位心軸定位。此外,還可利用定心夾緊機構進行定位。 a.定位销定位,如图1-9 定位销 图1-6 产品圆孔 16 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 定位销 产品孔 17 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 定位销的种类很多,可分外螺纹型、排气孔型、带法兰型、定位推压型、 菱形销等下如图。 排气孔型 排气孔型案例 带法兰型 外螺纹型 定位 推压 型案 例 18 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 菱形销 b.定位心軸定位图1-10 这种定位我们经常在铣床上看到 装夹铣刀的刀座就是用这种定位。 菱形销P尺寸 图1-10 19 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT c.定心夾緊機構進行定位图1-11 用扳手旋转 四爪定心卡盘 图1-11 夹紧定心效果图 扳手顺时针 旋转硬爪往 里缩,产品 开拿出,相 反则可放入 。夹紧又定 心 1.2.3夹治具设计注意事项 1)首先了解夹治具设计要求,产品设计图上的设计数据以及产品制造工艺、 工艺基准这样才能设计所要的夹治具.(如图1-12) 2)要站在使用者的立場設計。 3)应使工件在在结构上便于组装、拆卸,容易加工作业。 20 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 泛用夹 治具 产 品 评估 N Y 设计 需求 产品设计 产 交 设 人员 图 量 货 备 需求 期 安材 工工 件件 材形 料状 机器 工作台 行程 尺寸 全 料 定位 防止 排 机 成 夹持 工件 屑 构 本 方法 变形 工程 分析 加工设 构 细部 备及规 思 设计 格 图 完 成 加工精 度与加 工方式 加工设备 替换性 定位 基准 避免 防止 位置 与夹 加工 切削 选择 持位 时刀 运动 考虑 具干 涉 图1-12 4)夹治具的结构上应具有足够的刚性,便于搬运。例如:夹具加工作业时, 由于容易受到切削力发生振动。 5)了解材料的特性,选好材料可以让夹治具更有效地发挥作用。 6)定位、装夹、夹紧方法的考虑.要提高手动机构的操作性,不要让操作者 浪费时间。 21 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 7)尽量考虑夹治具的结构部 件的标准化、简单化。 8)要让操作人员感到作业的安全性和可靠性。如图1-13所示 9)要考慮排屑处理。 10)从使用頻率与磨耗的关系來考虑耐久性(零件的淬火等)。 右图是车床三通夹具,由 底盘、弹簧、运动块、钳爪 、定位销等组成。从安全角 度不难看出夹具有缺陷!那 就是夹具装到车床上开始加 工时,主轴旋转中心线与夹 具安装的定位销垂直,那在 没有防呆情况下,主轴旋转 定位销会甩出来很危险! 运动块 定位销 钳爪 弹簧 底盘 图1-13 MPT 22 GEN PROCESS CENTER 1.2夹治具设计总则 MPT 1.2.4数控机床夹具设计要点 设计數控加工用夾具時,除遵循一般夾具设计的原則外还应注意下列問題 1)在數控加工中,为了确定加工点的空間位置,必須建立座标系。 2)數控加工批量較小,故应该量可能采用标准化的通用夾具或組合夾具等 3)为滿足數控加工精度,要求夾具的定位,夹紧精度高。 4)夾具的结构应使工件在一次裝夾后,能进行多个表面的多种加工。 5)夾緊件应牢靠,其位置应注意防止在进退刀或变換工位時发生碰撞。 6)自动让刀夾緊裝置的设计,应保证其动作的准确可靠以及与刀具运动 軌跡的協调。 1.2.5定位誤差產生的原因 任意一批工件在夾治具中加工時,引起加工尺寸產生誤差的主要原因有2类 1)由于定位基准本身的尺寸和幾何形狀誤差 2)定位基准与定位元件之間的間隙,以上两种所引起的同批工件定位基准 沿加工尺寸方向的最大位移,称为定位基准位移誤差。 23 GEN PROCESS CENTER 1.3夹治具分类 MPT 1)工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制,而在夹具中占有完全 确定的惟一位置,称为完全定位。 2)根据工件加工表面的不同加工要求,定位支承点的数目可以少于六个。有 些自由度对加工要求有影响,有些自由度对加工要求无影响,这种定位情况 称为不完全定位。不完全定位是允许的 3)按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位是 不允许的。因为欠定位保证不了加工要求。 4)工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。 当过定位导致工件或定位元件变形,影响加工精度时,应该严禁采用。但当 过定位并不影响加工精度,反而提高加工的稳定性。 1.3夹治具分类 1.3.1按夹紧源头分类 如图1-14 1.3.2按使用用途分类 如图1-15 24 GEN PROCESS CENTER 1.3夹治具分类 MPT 按夹紧动力源分类 按使用用途分类 手 气液真 动 动压空 其 夹 夹夹夹 他 治 治治治 具 具具具 图1-14 车铣磨其 床床床他 夹夹夹夹 具具具具 图1-15 25 GEN PROCESS CENTER MPT 第二章 产品案例(GEN) 26 GEN PROCESS CENTER 2.1GEN产品夹具清单 2.1GEN产品夹具清单 MPT 上面清单可能有的件号没写进去,还请谅解! 从清单看铣床夹具最多,定位方式多以面定位夹紧。下面我们就从中找几个 案例来分析、探讨! 27 GEN PROCESS CENTER 2.2 2083M88P01反面夹具 2.2 2083M88P01反面夹具 1)产品图分析 如图所示2-1 MPT 圖2-1 28 GEN PROCESS CENTER 2.2 2083M88P01反面夹具 MPT 从图上可以看出产品比较复杂,圆柱公差很小±0.006左右,并表面不能有划伤 等等。夹具要求也要高的多! 2)构思图 上面工夹治具设计概论中我们知道几种定位方式,可以根据(1)(2)两点来思考 圖2-2 那我们可以以外圆柱为基准,平面为辅助定位的方法。产品外围尺寸有差异, 那么这个机构怎么实现呢?可以用弹簧机构,在滑块里面装相应的弹簧,弹簧可 以利用弹力自动找到接触面,对面在施加个力,把产品夹紧。产品四个面选择哪 两个呢?看右上图(2-2)所示,从图上可以看出2083M88P01应选哪两个面!下面 看设计好的夹具图。如下图所示(2-3) 29 GEN PROCESS CENTER 2.2 2083M88P01反面夹具 MPT 3.手压产品表 面,另只手 拎螺丝锁紧 1.放产品(注 意方向) 2.松开手,让 滑块自动找 到产品边 压紧状态 孔要大于 产品圆柱 0.02 方便搬运 圖2-3 上面就是构思图,从图上可以看出:此夹具还是有缺点,从J287P04L小孔 夹具案例中分析了“加工设备的替换性、调动性要强。那你所设计的夹治具就 要适应现场设备替换性、调动性”。 30 GEN PROCESS CENTER 2.2 2083M88P01反面夹具 定位面 防呆面 MPT 看左边的图:为什么粉 红色的线是椭圆呢?主要 是因为产品边到圆柱中心 尺寸有差异,用圆定位那 气缸在顶出的时候产品会 发生倾斜, 所以我们设计成椭圆Y 方向定位,X方向有活动间 隙0.5,请不要给太大! 31 GEN PROCESS CENTER 2.3 R287P04L小孔夹具 MPT 2.3 R287P04L小孔夹具 1)产品分析 如图所示2-4 圖2-4 左图是R287O4L小孔加 工尺寸,从尺寸上看 公差很大,孔小又深 外形比较细长,材料 为不锈钢。对加工要 求高,那夹持位要选 好。产品外观要求没 有划痕、碰伤。并要 批量生产! 32 GEN PROCESS CENTER 2.3 R287P04L小孔夹具 MPT 2)现场设备考虑 GEN是批量加工生产产品,所以加工设备的替换性、调动性要强。那你所设计 的夹治具就要适应替换性、调动性。现场用的虎钳少,多数是EROWA.它定位准 速度快,那我们可以将R287P04L小孔夹具底部要装EROWA垫片,快速定位。 3)构思图 看图2-4,怎么样夹持它呢?两头夹面太小,也只有夹中间大面,刚好其中 一面为小孔尺寸基准。再用六角边中的两边限位。产品不能划伤、夹伤,那材 料选择软料,电木不行,吸水强,PMMA也不好,耐磨性差。也只有用普通钢材 下面是两个夹具图2-5 圖2-5 33 GEN PROCESS CENTER 2.3 R287P04L小孔夹具 MPT 4)细节考虑 图2-5所示,左边手动,右边是气动,它们比较如下: A B C 手动夹具 1.以A,B面压紧定位 2.A.B面划伤多主要是有铁屑 粘在定位面上,夹紧定位面 间隙太小,铁屑无法排出。 3.压伤主要是尺寸误差大, 一块板把几个都锁紧绝对会 有压紧与压不紧 4.用螺丝锁紧方式给操作者 带来不便. 气动夹具 1.以A,C面压紧定位 2.每个产品对应一个压紧 装置 3.大大减少定位面压伤,划 伤问题 4.利用气动与弹簧原理让 操作者更加方便 34 GEN PROCESS CENTER 2.3 R287P04L小孔夹具 MPT 经过一段时间气动夹具问题暴露的也明显,主要是压紧装置在压紧时没有辅 助导向产品装斜铣削时发生振动容易断刀具,夹具笨重利用虎钳夹,现场很忙时 夹具不能用,调动性很差,夹具刚性不够. 定位面 夹紧状态 圖2-6 35 GEN PROCESS CENTER 2.3 R287P04L小孔夹具 MPT 按照上面的问题我们又重新设计修改夹具。新的J287P04L小孔夹具(图1-3) 大大提高了产品质量和效率。并结合生产单位需求,又设计3套相关小孔夹具例 如J1328P06A,J1317P08B,J1113P06A等等如图2-7。 J1328P06A 组立图 连接EROWA底板图 圖2-7 压紧机构 36 GEN PROCESS CENTER 2.4 1622M34P01磨床线磨床线割夹具 慢走丝的认识:慢走絲是利用连续移動的細金屬作电极,對工件经行切割 成型。目前我們部門有浸水和冲水兩種机台。在切割時一般是通過一次切割成 型,二次切割提高精度,三次以上是提高表面質量。 1)产品图 如图所示2-8 圖2-8 37 GEN PROCESS CENTER 2.4 1622M34P01磨床线割夹具 MPT 看了上面产品图要考虑定位方式,首先现场有无心磨可以磨外径。那可以用产 品外形定位,定位好后还要限制旋转,刚好产品有一面可以用平面磨加工。那夹具 基本可以设计啦, 表面对刀 1622M23P01:車床---無心磨---平面磨---線割 1.送开一边 挡块,连续 将4个产品 放到里面 2.锁紧螺丝 研磨外形公差 平面到圓心距 在±0.005 ±0.02 下面看看设计的线 GEN PROCESS CENTER 2.4 1622M34P01磨床线割夹具 MPT 这边避空主要 是:当有避空 时产品的另一 部分被割下来 的瞬间,它会 往左倾斜。负 责会影响外观 锁紧挡块 ,挡块面 与产品面 可紧贴 定位面 線割治具注意點 圖2-9 A,考慮夾持位 B,線割過程中沖水是否足夠(水的多少影響1,線割速度2,工件表面質量) C,贴面加工(只要不干涉)两个机头之间距离越小越好,可以提高線割速度。 D,要快速定位 改善后的夹具线割速度快,生產效率变高,还節省了購買銅丝的費用。但一段时 间也出现很多不良,经发现磨的平面公差太大导致放不到夹具里。 39 GEN PROCESS CENTER 2.5 J1120P05夹具 2.5 J1120P05夹具 1)产品分析 如图所示2-10 MPT 圖2-10 40 GEN PROCESS CENTER 2.5 J1120P05夹具 2.5 J1120P05夹具 1)分析 如图所示 1. MPT 2. 4. 3. 41 GEN PROCESS CENTER 2.5 J1120P05夹具 MPT 上面的夹具效果很好,但现在我们要节约产品的材料,首先就是从加工工艺开 始,之前的工艺: 备料-铣削-线割-铣削 -- -- -- 经研讨后在车床上加工,三通加工工艺: 热锻-车(去毛边)-铣削 这种工艺不仅节约材料,而且很适合量大产品加工。但难点就是夹具怎么设计 呢?第一次设计的车床夹具是用四爪卡盘改装的。由以下几个部件组成:卡盘底座 2钳爪、1组硬爪、定位销。如图2-11所示 42 GEN PROCESS CENTER 2.5 J1120P05夹具 这个夹具在车床上加工2个还 可以,但到第3个左右两孔中心有 定位销 偏差。经分析定位销D4太小,磨 损太快,定位销很容易被甩出来 危险大!所以夹具要重新设计。 偶然的机会在机械论坛上看 左 右 到一篇关于《三通夹具改进》文 章,上面的画的产品跟我们的产 品很类似! 先看看他们是怎么设计的? 底盘 硬爪 如图2-12所示,该夹具是由基座 螺丝、压块、分度台组成 圖2-11 要点:1.基座是带有锥度轴的弯板结构与车床主轴相连 刚性有保证2.分度台上面带有两垂直V型槽,定位 准,下面轴与基座上孔配合,可以任意旋转 MPT 钳爪 43 GEN PROCESS CENTER 2.5 J1120P05夹具 分度台 螺丝 压板 MPT 基座 定位机构 圖2-12 了解他们的设计思路,就来看看我们的夹具怎么设计。要注意以下几点 1.J1120P05产品小 2.在加工过程中夹具不能与刀具干涉 3.要夹紧,夹具刚性要强、夹具材料耐磨性要好 下面是设计好的J1120P05夹具,如图2-13所示 44 GEN PROCESS CENTER 2.5 J1120P05夹具 MPT 之间距离 为18MM 设计的夹具还没有调试,但只要以严谨 态度,绝对会搞好的! 锥度4度 V型槽 圖2-13 45 GEN PROCESS CENTER 2.6 2206M27P02返修方法 2.6 2206M27P02返修方法 1.下面是2206M27P02产品图,如图2-13所示 MPT 圖2-13 2.由于2206M27P02圆边上的小缺口宽度尺寸在下限,所以品质工程要求返修。 因为19个缺口放在夹具上没有相对位置,无法与3D吻合。在听取副理的建议后,我 们设计并完成塞规。在多次实践中解决了这个难题!如图2-14所示 46 GEN PROCESS CENTER 2.6 2206M27P02返修方法 6° B A 圖2-13 B 方法说明: 1.用四爪卡盘把产品内撑起来 2.先将B放到缺口里,A然后按照斜度 往下滑,并轻轻敲 A块 3.用百分表在块的表面取数打表,运用 三角函数算出角度 4.在3D里把角度摆好(注意方向),编写 程式 MPT A 47 GEN PROCESS CENTER MPT 第三章 气缸与配件的运用知识 48 GEN PROCESS CENTER 3.1 选定气缸的方法 MPT 3.1选定气缸的方法 3.1.1气缸种类? 气缸种类很是比较多的,但目前GEN常用气缸分3种,分别为薄型气缸(图3-1) 、双连杆气缸(图3-2)、新型带导杆器缸(图3-3),比如J1120P05背面夹具 上的气缸是用图3-3,现场很多气缸都是用图3-2. 圖3-1 圖3-2 圖3-3 49 GEN PROCESS CENTER 3.1 选定气缸的方法 3.1.2选择气缸的方法 估计各项条件。 1)工件大小 2)切削力或其他负载力 3)行程 计算气缸输出力(双连杆气缸) 1)确定气缸输出力(伸出时) F1 = 2 X S1 X P X η(负载率%) F1 = 输出推力(N) S1 = 伸出受力面积(mm?) P = 工作压力(MPa) 2)确定气缸输出力(缩回时) F2 = 2 X S2 X P X η(负载率%) F2 = 输出推力(N) S2 = 缩回受力面积(mm?) P = 工作压力(MPa) 确定气缸内径 重新确任气缸内径,完成 MPT 50 GEN PROCESS CENTER 3.1 选定气缸的方法 MPT 3.1.3理论数据 型号 (双连杆) TN-12*S TN-16*S TN-20*S TN-25*S 活塞杆直径 (mm) 6 8 10 12 动作 方向 伸出 缩回 伸出 缩回 伸出 缩回 伸出 缩回 受力面积 (mm) 113 85 201 151 314 236 491 378 单位:N 使用压力(MPa) 0.3 34 25 60 45 94 71 147 113 0.4 45 34 80 60 126 94 196 151 0.5 57 42 101 75 157 118 245 189 0.6 68 51 121 90 188 141 295 227 0.7 79 59 141 106 220 165 344 264 0.8 90 68 161 121 251 188 393 302 以TN-12*S为例计算缩回压力: S=3.14*[(12/2)?-(6/2)?]=84.78mm? F=P*S=0.7MPa*84.78mm?=59.3N 注意:1Kgf/cm?=0.098MPa=0.1MPa 1Kgf=9.81N 51 GEN PROCESS CENTER 3.2 气缸配件运用及清单 MPT 3.2 气缸配件运用及清单 3.2.1简易气动装置组成部分 一个简易的气动装置是由气缸、接头、气管、手动换向阀、消声器、空气过 滤器(调节阀+油雾器+压力表)等等。如图所示3-4 圖3-4 2D圖 52 GEN PROCESS CENTER 3.2 气缸配件运用及清单 3.2.2配件运用及清单一栏表 MPT 53 GEN PROCESS CENTER 第四章 拓展 MPT 54 GEN PROCESS CENTER 4.1 焊接夹具 MPT 本节主要是更深层的探讨和分享夹治具知识。能够让我们更深的把握夹治具思 路对设计的思维原则性和灵活性。 4.1焊接夹具 焊接夹具是生产准备工作的重要内容之一,也是焊接生产工艺设计的主要任务 之一。对于汽车、摩托车和飞机等制造业,可以毫不夸张地说,没有焊接工装夹具 就没有产品。 夹具 焊接件 焊枪 55 GEN PROCESS CENTER 4.1 焊接夹具 MPT 工作状态 压紧 支撑 与机械手 关节相连 局部放大 56 GEN PROCESS CENTER 4.1 焊接夹具 MPT 从上面的图上看:汽车外围这么大!为什么只能在这个区域夹紧或支撑呢? 其实是客户那边已近外形受力分析好啦,再一个是焊接打点的位置是固定,所以 就只能按照他们的要求,那我们做什么呢? 1)设计夹具(3D),按客户要求画焊枪, 2)夹具运动机构是否合理(打开高度),压紧的 力是否大于客户提供的力 3)将焊枪放到指定点,模拟运动夹具,看运动过 程是否干涉 4)下单购买气缸,感应器,马达,标准零件等等 5)出2D图,画电气安装图 6)安装调试 57 GEN PROCESS CENTER 4.1 焊接夹具 MPT 58 GEN PROCESS CENTER 4.1 焊接夹具 MPT 4.1.1焊接夹具设计的软件技术要求 二维设计软件应为:AUTOCAD2002、2004版本,接口应为:*.dwg, 三维设计软件应为:UG或CATIA(优先)。 4.1.2焊接夹具的通用技术要求 夹具设计应充分考虑点焊的操作性,留有足够的焊钳活动空间,保证工件 在夹紧状态下完成所有焊点,在设计图纸上应有所有焊点位置与焊枪施焊的位 置。 长度超过2米的夹具底板的厚度为30mm,长宽都小于1米的底板厚度20mm, 其他底板厚度为25mm, 在基座平面上加工基准坐标线, 基准孔必须加保护罩。 所有夹具的支撑、定位、夹紧方案都必须由甲方确认后才能进行正式设计 夹具精度要求 定位销制造精度:ф-0.26-0.2 ,粗糙度:0.8,硬度:HRC38 -43。定位销定 位精度:±0.02mm。定位面定位精度:±0.05mm;粗糙度:3.2 制造精度: ±0.05mm。定位销应对其表面作渗碳处理,提高定位销的硬度及耐磨性。 59 GEN PROCESS CENTER 4.1 焊接夹具 MPT 夹具的运动部分应灵活,无卡滞现象,具有良好的操作性。手柄长度要合适 焊接手柄时应注意翻转角度的限位,理论上翻转角不超过1200 ,以防打开时伤 人。夹紧可靠,刚性适当,夹紧后既不使工件松动滑移,又不使工件拘束过大,产 生较大应力,损坏工件表面质量。 所有钢板使用Q235A,定位销使用45#钢,定位销导向使用铜套,石墨润滑, 外表面支撑面使用工程塑料防划伤。 所有工装夹具除标准件为本色、夹具基准面要求涂防绣漆、夹具定位面、夹具 定位销、支撑夹紧块贴合面(与零件贴合面)等部位要求发黑外,夹具其它部分 均要求喷涂--色漆。 1)一个典型的夹紧单元包括L板、支板、夹紧臂、定位块、垫片、回转销、定位 销、定位销连接板、限位块、连接板、气缸等。见图4-1 60 GEN PROCESS CENTER 4.1 焊接夹具 MPT 图4-1 在自动化(机械手)设计中常会用到转轴机构,首先要考虑让 夹紧臂怎么运动,运动范围怎么控制,看似简单,做起来困难! 下面来探讨转轴机构 61 GEN PROCESS CENTER 4.1 焊接夹具 MPT B A C A B C 图4-2 看上面两组图,连杆机割(clamp机构)有什么不同,图上也画出气缸运动时, 连杆机构是怎么运动的。请大家想想。 下面我用CAD给大家演示。ZHENG_FIXTURE\LINK.dwg 62 GEN PROCESS CENTER 4.1 焊接夹具 再看看其他自动化夹具的运用 MPT 机械手送、拿料 机械手搬运 63 GEN PROCESS CENTER 4.2 检具概论 MPT 4.2 检具概论 4.2.1检具设计总则 1.应保证零件的实际尺寸、形状和位置误差在图样规定的公差带内 2.使用方便,有高效率的检验 3.有良好的制作工艺性和耐磨性 4.要有足够的刚性,防止测量中产生变形 5.应氧化或其他防锈处理 6.检具工作表面粗糙度Ra值0.2-0.8 7.在检具印记GO与NOGO 8.使用时,必须轻拿轻放,不可随意乱丢,不可抨击 64 GEN PROCESS CENTER 4.2 检具概论 4.2.2检具常用材料、适用范围 MPT 65 GEN PROCESS CENTER MPT 希望这个资料对GEN的工装有所帮助 同时也感谢制造部门各领导的支持和协助 Thank you﹗ 66

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