我們在接觸各種方(fang)案(an)的(de)(de)過程中都(dou)發(fa)現初步(bu)設計總(zong)會(hui)有(you)一些定(ding)(ding)位(wei)、夾緊沒有(you)很好(hao)解決，如(ru)此(ci)一來(lai)，再具創新性的(de)(de)方(fang)案(an)都(dou)會(hui)失(shi)去實用意(yi)義(yi)，了(le)解定(ding)(ding)位(wei)與(yu)夾緊基礎知識，才能從根本上保證(zheng)夾具設計與(yu)加(jia)工方(fang)案(an)的(de)(de)完整性。
定位器知識
一、從(cong)工(gong)件側(ce)面進行定(ding)位的基本原則
從(cong)工(gong)件側面(mian)(mian)進行定位時(shi)，和(he)支撐器同樣，3點(dian)(dian)原(yuan)(yuan)則(ze)是(shi)(shi)最基本的原(yuan)(yuan)則(ze)。 這和(he)支撐器的原(yuan)(yuan)則(ze)是(shi)(shi)一(yi)(yi)樣的，稱之(zhi)為(wei)3點(dian)(dian)原(yuan)(yuan)則(ze)，是(shi)(shi)從(cong)「一(yi)(yi)條(tiao)直線(xian)上的3個點(dian)(dian)決(jue)定一(yi)(yi)個面(mian)(mian)」這個原(yuan)(yuan)則(ze)衍生而來的。4個點(dian)(dian)中(zhong)，3個點(dian)(dian)能決(jue)定一(yi)(yi)個面(mian)(mian)，所以總共可(ke)以決(jue)定4個面(mian)(mian)，但(dan)是(shi)(shi)不管如(ru)何定位，要使第4點(dian)(dian)在同一(yi)(yi)平面(mian)(mian)內是(shi)(shi)相(xiang)當困難的。
▲3點原則
例如使(shi)用4個固定(ding)高度的(de)定(ding)位器時，只有某處的(de)3個點(dian)能(neng)接(jie)觸(chu)到工(gong)件，余下(xia)的(de)第4點(dian)沒有接(jie)觸(chu)到工(gong)件的(de)可能(neng)性還是很大的(de)。
所(suo)以(yi)，配置定(ding)位器(qi)時，一般都以(yi)3個(ge)點(dian)為(wei)基準(zhun)，并(bing)且(qie)盡(jin)可(ke)能增加(jia)此(ci)3點(dian)之間的距離。
另外，定(ding)位(wei)器配(pei)置時，需要事先確認施加(jia)加(jia)工(gong)負(fu)荷的(de)方向(xiang)。 加(jia)工(gong)負(fu)荷的(de)方向(xiang)也就是刀(dao)柄/刀(dao)具的(de)行(xing)進方向(xiang)，在進刀(dao)方向(xiang)的(de)末端(duan)配(pei)置定(ding)位(wei)器，可以(yi)直接影響到(dao)工(gong)件整體(ti)精度。
一般在工件(jian)毛坯面定(ding)位(wei)時(shi)，使(shi)用螺栓型可調節的定(ding)位(wei)器、在工件(jian)加工面定(ding)位(wei)時(shi)，使(shi)用固定(ding)型(工件(jian)接觸面經過研磨)定(ding)位(wei)器。
二、從工(gong)件孔定位的基(ji)本原則
利用(yong)工(gong)件前工(gong)序中加工(gong)完的孔進(jin)行定位(wei)時，需(xu)要使用(yong)有(you)公差的銷(xiao)子進(jin)行定位(wei)。 通(tong)過工(gong)件孔的精(jing)度與銷(xiao)子外形的精(jing)度配合，根據配合公差進(jin)行組(zu)合，可以使定位(wei)精(jing)度達到實際需(xu)求。
此外(wai)，在使用(yong)銷子(zi)定位的時候，一(yi)(yi)(yi)般(ban)一(yi)(yi)(yi)個(ge)使用(yong)直柱銷另一(yi)(yi)(yi)個(ge)使用(yong)菱形銷，那(nei)么(me)這樣裝拆工件就會(hui)變得(de)比較方便，很少會(hui)出(chu)現工件與銷子(zi)卡死(si)的情況。
▲使用銷定位
當然，也可以通過調整(zheng)配(pei)合公差(cha)，使(shi)(shi)兩(liang)個(ge)(ge)銷(xiao)(xiao)子都使(shi)(shi)用直柱(zhu)銷(xiao)(xiao)也是(shi)可以的(de)。為(wei)了更精(jing)準的(de)定位，通常使(shi)(shi)用一(yi)個(ge)(ge)直柱(zhu)銷(xiao)(xiao)和一(yi)個(ge)(ge)菱形銷(xiao)(xiao)是(shi)最有效的(de)。
使用一(yi)(yi)個直柱銷(xiao)和(he)一(yi)(yi)個菱(ling)形(xing)(xing)銷(xiao)的情況(kuang)時，通常菱(ling)形(xing)(xing)銷(xiao)的配(pei)置方向(xiang)（與(yu)工(gong)件(jian)(jian)接觸(chu)處(chu)）的連線(xian)與(yu)直柱銷(xiao)和(he)菱(ling)形(xing)(xing)銷(xiao)的連線(xian)垂直成 90°，這樣(yang)的配(pei)置方式(shi)是(shi)為了角向(xiang)定位(wei)（工(gong)件(jian)(jian)回(hui)轉方向(xiang)）。
夾緊器的相關知識
一、夾緊器的分類
根據夾緊方向，一般分為以下幾類:
接(jie)下來(lai)，讓我(wo)們來(lai)看(kan)一下各種夾緊器的特點。
1、從(cong)上方壓緊的夾緊器(qi)
從工(gong)(gong)件上(shang)方(fang)進(jin)(jin)行壓緊(jin)的(de)(de)夾(jia)(jia)緊(jin)器夾(jia)(jia)緊(jin)時的(de)(de)變形量最少，且工(gong)(gong)件加(jia)工(gong)(gong)中最穩定，所以在一般情(qing)況時，最先考(kao) 慮的(de)(de)就是從工(gong)(gong)件的(de)(de)上(shang)方(fang)進(jin)(jin)行夾(jia)(jia)緊(jin)。 從工(gong)(gong)件上(shang)方(fang)壓緊(jin)的(de)(de)夾(jia)(jia)具(ju)最常見的(de)(de)就是手動機械式的(de)(de)夾(jia)(jia)具(ju)。例如下(xia)圖被稱之(zhi)為(wei)「松(song)葉式」的(de)(de)夾(jia)(jia)緊(jin)器。 壓板、雙(shuang)頭螺(luo)栓、千斤頂、螺(luo)母組合而成的(de)(de)夾(jia)(jia)緊(jin)器稱之(zhi)為(wei)「松(song)葉式」夾(jia)(jia)緊(jin)器。
另外(wai)，可以根據工(gong)件形(xing)(xing)狀(zhuang)，選(xuan)擇不同(tong)形(xing)(xing)狀(zhuang)的壓(ya)板對應(ying)各種不同(tong)形(xing)(xing)狀(zhuang)的工(gong)件。
松葉(xie)式(shi)夾(jia)緊(jin)器夾(jia)緊(jin)時的(de)扭(niu)矩和夾(jia)緊(jin)力(li)的(de)關系(xi)，可以通過螺栓的(de)推進力(li)進行(xing)計算。
從工件(jian)上方進行(xing)夾緊的(de)(de)夾緊器(qi)除(chu)了(le)松葉式夾緊器(qi)以(yi)外(wai)，還有以(yi)下類似的(de)(de)夾緊器(qi)。
2、從側面(mian)進行夾緊的夾緊器
本(ben)來，從(cong)(cong)上(shang)方夾(jia)緊(jin)(jin)(jin)(jin)工(gong)件(jian)(jian)這種夾(jia)緊(jin)(jin)(jin)(jin)方式是精度最穩定的(de)、工(gong)件(jian)(jian)的(de)加(jia)工(gong)負(fu)荷也(ye)是最小的(de)。但是工(gong)件(jian)(jian)上(shang)方需(xu)要(yao)加(jia)工(gong)，或者從(cong)(cong)工(gong)件(jian)(jian)上(shang)方夾(jia)緊(jin)(jin)(jin)(jin)并不是很合適(shi)等的(de)各(ge)種情況，導致不能從(cong)(cong)工(gong)件(jian)(jian)上(shang)方進(jin)行夾(jia)緊(jin)(jin)(jin)(jin)時，可(ke)以選擇從(cong)(cong)工(gong)件(jian)(jian)側面進(jin)行夾(jia)緊(jin)(jin)(jin)(jin)。但是工(gong)件(jian)(jian)相對來說從(cong)(cong)側面進(jin)行夾(jia)緊(jin)(jin)(jin)(jin)時會產生(sheng)一(yi)個上(shang)浮(fu)的(de)力，如何消除這個力，是必須要(yao)在設(she)計夾(jia)具時注意(yi)的(de)。
▲側面固定夾具
從側面進行(xing)夾緊(jin)的(de)(de)夾緊(jin)器也有像上圖(tu)所示，在側面產生推力的(de)(de)同時，有一個斜向(xiang)下的(de)(de)力，這種夾具就可 以有效(xiao)避免工件上浮。
從側面進行(xing)夾(jia)緊的(de)夾(jia)緊器還有(you)以下(xia)類似(si)的(de)夾(jia)緊器。
3、從下(xia)拉緊工件(jian)的夾緊器
薄板型工(gong)件(jian)(jian)在加工(gong)上(shang)表面的(de)(de)(de)時(shi)候(hou)，不(bu)僅不(bu)能從(cong)上(shang)方(fang)進行(xing)夾(jia)(jia)緊(jin)(jin)，從(cong)側面壓緊(jin)(jin)也(ye)不(bu)合理，只能從(cong)下(xia)方(fang)拉(la)緊(jin)(jin)工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)方(fang)法才是合理的(de)(de)(de)夾(jia)(jia)緊(jin)(jin)方(fang)式。從(cong)下(xia)方(fang)拉(la)緊(jin)(jin)工(gong)件(jian)(jian)時(shi)，如果是鐵(tie)(tie)材質的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)，通常可以(yi)使用磁鐵(tie)(tie)類夾(jia)(jia)緊(jin)(jin)器。非鐵(tie)(tie)材質類的(de)(de)(de)金(jin)屬工(gong)件(jian)(jian)時(shi)，一(yi)般可以(yi)使用真空吸(xi)盤的(de)(de)(de)方(fang)式進行(xing)拉(la)緊(jin)(jin)。
以上 2 種(zhong)情(qing)況(kuang)，夾緊力的大小和工(gong)(gong)件和磁(ci)鐵或(huo)真空吸盤(pan)的接(jie)觸面積(ji)的大小成(cheng)正(zheng)比。如果(guo)加工(gong)(gong)小工(gong)(gong)件時的 加工(gong)(gong)負荷(he)太大，這樣加工(gong)(gong)效果(guo)會不怎么理想。
▲真空吸盤
另外，使用磁鐵或真(zhen)(zhen)空(kong)吸盤時，與(yu)磁鐵和真(zhen)(zhen)空(kong)吸盤的接觸面需要打到一定的光滑度才能夠安(an)全、正常地使用。
4、利用(yong)孔夾(jia)(jia)緊(jin)的夾(jia)(jia)緊(jin)器
使用 5 軸加(jia)工(gong)(gong)機進(jin)行(xing)(xing)多面同時(shi)加(jia)工(gong)(gong)或(huo)者模具(ju)(ju)加(jia)工(gong)(gong)時(shi)，為了防止夾具(ju)(ju)和(he)工(gong)(gong)具(ju)(ju)對加(jia)工(gong)(gong)造(zao)成影(ying)響，一般會選擇 使用孔夾緊(jin)的(de)方(fang)式(shi)(shi)是比(bi)較(jiao)合適的(de)。 與(yu)從(cong)工(gong)(gong)件(jian)(jian)上方(fang)進(jin)行(xing)(xing)加(jia)緊(jin)和(he)側面進(jin)行(xing)(xing)夾緊(jin)的(de)方(fang)式(shi)(shi)相比(bi)，利用孔夾緊(jin)的(de)方(fang)式(shi)(shi)對工(gong)(gong)件(jian)(jian)產生的(de)負荷更小，可以有效方(fang)式(shi)(shi)工(gong)(gong)件(jian)(jian)變形。
▲利(li)用孔直接進(jin)行加工
▲設置拉釘進行夾緊
二、預夾緊
以上(shang)主要都說的(de)是工件(jian)(jian)夾(jia)(jia)緊方(fang)面的(de)夾(jia)(jia)具，如(ru)何提高操(cao)作性、提高操(cao)作性使用(yong)預夾(jia)(jia)緊也是至(zhi)關重(zhong)要的(de)。在底座上(shang)垂直(zhi)設置工件(jian)(jian)的(de)時候，工件(jian)(jian)由于重(zhong)力原因(yin)會向下落。這時候就必(bi)須用(yong)手一邊按(an)住工件(jian)(jian)一邊操(cao)作夾(jia)(jia)緊器(qi)。
▲預夾緊
工(gong)件(jian)如果是大(da)重(zhong)量或(huo)者多數個同時(shi)(shi)裝夾(jia)時(shi)(shi)，操作性會大(da)幅度(du)下降，裝夾(jia)時(shi)(shi)間也很長。這時(shi)(shi)候使用這種(zhong)彈(dan)簧類預(yu)夾(jia)緊產品(pin)，就(jiu)能使工(gong)件(jian)在(zai)保持(chi)不(bu)動(dong)的狀態下操作夾(jia)緊器，大(da)幅度(du)提(ti)升操作性、 減少工(gong)件(jian)裝夾(jia)時(shi)(shi)間。
三、選擇夾緊器時的注意事(shi)項
在同一(yi)個(ge)工(gong)(gong)裝內使用多種類的(de)夾(jia)緊(jin)器時(shi)，夾(jia)緊(jin)&放(fang)松用的(de)工(gong)(gong)具請(qing)務(wu)必統一(yi)。例如下左圖，利用多種工(gong)(gong)具扳手進行(xing)夾(jia)緊(jin)操(cao)作(zuo)時(shi)，操(cao)作(zuo)人員(yuan)(yuan)的(de)整體(ti)負擔會變(bian)大(da)，并且工(gong)(gong)件整體(ti)的(de)裝夾(jia)時(shi)間也會變(bian)長(chang)。例如下右圖，把(ba)工(gong)(gong)具扳手統一(yi)、螺栓尺寸(cun)也統一(yi)，方(fang)便現場操(cao)作(zuo)人員(yuan)(yuan)。
▲工件裝夾的操作性
另外(wai)，配置夾緊器的(de)時(shi)(shi)候，需(xu)要(yao)盡(jin)可能(neng)的(de)考慮到工件裝夾的(de)操作性。如(ru)果裝夾的(de)時(shi)(shi)候工件需(xu)要(yao)傾斜裝夾的(de)話，這樣操作性就(jiu)很不方便，在設(she)計夾具工裝的(de)時(shi)(shi)候需(xu)要(yao)避免(mian)產(chan)生這種情況(kuang)。