夹治具设计与心得体会

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工夹治具设计理念与心得

作者:郑友伟時間﹕ 2011.09.28

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前言

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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

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目录--------------------------------------- 6

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第一章工夹治具概论

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 ------------------------------------------- 283

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目录

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2.3 2.4 2.5

R287P04L小孔夹具 --------------------------------------------- 32 1622M34P01磨床线割夹具 --------------------------------------- 37 J1120P05(热锻)车床夹具 ------------------------------------- 40 --------------------------- 48

第三章气缸与配件的运用知识

3.1选定气缸的方法 ----------------------------------------------3.1.1气缸的种类 -----------------------------------------------3.1.2气缸选择步骤 ---------------------------------------------3.1.3理论数据表 -----------------------------------------------3.2配件运用 ----------------------------------------------------3.2.1简易气动装置的组成部件 -----------------------------------3.2.2气缸配件清单一览表 ----------------------------------------

49 49 50 51 52 52 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 ------------------------------------------ 594

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目录

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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

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第一章工夹治具概论

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1.1夹治具含义

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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。

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1.1夹治具含义

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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。

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1.2夹治具设计总则

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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，

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1.2夹治具设计总则

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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

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

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图1-3 c.产品面定位，图1-5所示

图1-4定位面

J1336P06图1-511

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1.2夹治具设计总则

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定位面

2043M70P07定位面

2123M71P01

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1.2夹治具设计总则

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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。13

1301M32P01

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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1-614

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1.2夹治具设计总则

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限位面并夹紧定位圆孔

1622M23P01 b.將外圓柱裝V形塊圖1-7

V形塊定位圆柱 J1120P05热锻

图1-7

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1.2夹治具设计总则

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c.將外圓柱定心夾緊機構中图1-8

图 1-83)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

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1.2夹治具设计总则

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定位销

产品孔

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1.2夹治具设计总则

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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

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1.2夹治具设计总则

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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

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1.2夹治具设计总则

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c.定心夾緊機構進行定位图1-11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

用扳手旋转

四爪定心卡盘

图1-11

夹紧定心效果图

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。

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1.2夹治具设计总则工件材料工件形状安材全料机成构本

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泛用夹治具产品评估N Y

机器工作台行程尺寸

定位防止排夹持工件屑方法变形

设计需求

工程分析加工精度与加工方式

加工设备及规格加工设备替换性

构思图定位基准位置与夹选择持位考虑

细部设计避免防止加工切削时刀运动具干涉

完成

产品设计图

产量

交货期

设备

人员需求

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。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vt61.html