1)根据作业的技术要求和工艺要求,确定夹具的总体设计方案
收集工装夹具设计所需要的资料,包括零件设计图和技术要求、工艺规程及工艺图、有关加工设备等资料。在了解零件的基本结构、尺寸精度、形位公差等技术要求的基础上,确定零件的关键和重要尺寸(必须要保证的尺寸),确定工装和夹具的设计方案。
2)确定夹具的经济精度
使用夹具的目的是保证零件的尺寸(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,其中夹具的误差是加工误差直接的主要误差成分。夹具误差分静态误差和动态误差两部分,其中静态误差占重要的比例。夹具的精度是指夹具的静态误差(或称静态精度),过程误差则称为动态误差。
(1)确定夹具的精度。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)对夹具底面和定向中心平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。(www.daowen.com)
⑤对于有分度或转位的夹具,还有分度或转位误差。
(2)确定夹具制造的平均经济精度。为了降低夹具的制造成本并保证定位精度要求,需要确定工装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,误差越小,而制造成本越高。在设计夹具时,不应人为地提高夹具的精度,总的原则是:夹具上的定位件的尺寸精度应该收紧,其他尺寸不必都收紧,而应该根据需要合理地确定精度要求,只要能保证加工后零件的技术要求即可。
夹具上需收紧的尺寸和位置精度,一般应在产品零件图上标注的公差带三分之一左右,其他尺寸不必都收紧。对于夹具上与设计图样无关的一些尺寸,就不必将公差带收得太紧,作为加工过程中需保证的工艺基准(最终与设计基准重合)则可以收紧。
(3)确定夹具的配合精度。夹具的配合精度要求高,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,这样才能降低夹具制造成本。可以根据定位要求,参照表8-6确定夹具的配合精度。
表8-6 夹具常用配合
3)夹具设计中标准件的应用
在工装夹具的设计中,经常要用到螺栓、螺母、垫圈、圆柱销、圆锥销、弹簧等紧固件,应尽可能采用标准件。如果标准件不能满足定位要求,才自行设计。
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