機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：趙優(yōu)優(yōu) 創(chuàng)建時(shí)間：2015-07-15
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
三、模塊化設(shè)計(jì)的要求
夾具的非標(biāo)件模塊化設(shè)計(jì)使一想比較復(fù)雜的工作，從資料收集到分析歸納，再到提煉總結(jié)，都要考慮所涉及的方方面面，既要考慮結(jié)構(gòu)，又要考慮工藝，既要考慮設(shè)計(jì)習(xí)慣，更要重視歸納后的結(jié)果，任何考慮欠缺都會(huì)影響模塊化的結(jié)果。
夾具非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)是一個(gè)設(shè)計(jì)€€€€修改€€€€再設(shè)計(jì)的循環(huán)過程，一個(gè)理想的設(shè)計(jì)要經(jīng)過上述循環(huán)的多次反復(fù)，一次性模塊化成功的想法是不現(xiàn)實(shí)的。
夾具非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)實(shí)踐性比較強(qiáng)的工作。因此，設(shè)計(jì)時(shí)要深入現(xiàn)場(chǎng)，傾聽技術(shù)人員和操作人員的意見，從現(xiàn)場(chǎng)獲取資料和信息。
進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，非標(biāo)件的數(shù)量雖然不太多，但設(shè)計(jì)員工作量卻不少。而且，若想利用計(jì)算機(jī)來完成輔助繪圖，就必須做好這些非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)工作，模塊化的成功與否。
將直接影響CAD的工作效率。因此，非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)時(shí)CAD中的一項(xiàng)重要技術(shù)。
筆者根據(jù)自己從事工裝夾具設(shè)計(jì)和CAD的經(jīng)驗(yàn)，成功地完成了夾具非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)，開發(fā)出“機(jī)床夾具CAD系統(tǒng)“，并已應(yīng)用于夾具圖形庫的建庫工作，在一拖公司的工裝設(shè)計(jì)應(yīng)用中取得令人滿意的效果。
各個(gè)模塊彼此獨(dú)立實(shí)現(xiàn)各自的目標(biāo)同時(shí)以數(shù)據(jù)共享為基礎(chǔ)，進(jìn)行查詢，加工輸出。
四、結(jié)束語
組合機(jī)床報(bào)價(jià)示近幾年市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迫切需要解決的問題，過去長期企業(yè)沿用的成本核算已完全不能滿足企業(yè)的發(fā)展。
本文從理論上對(duì)報(bào)價(jià)所采用的計(jì)價(jià)方法進(jìn)行分析探討，并指出利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床報(bào)價(jià)的總體設(shè)想。
工裝夾具數(shù)控機(jī)床夾具的選擇和使用小知識(shí)
同樣一款機(jī)床，為何生產(chǎn)效率卻相差好幾倍？得出的結(jié)論是：數(shù)控機(jī)床選用的夾具不合適，從而使數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率大幅降低。
如何提高數(shù)控機(jī)床利用率？通過技術(shù)分析，夾具的使用有很大的關(guān)系。
展開 同樣一款機(jī)床，為何生產(chǎn)效率卻相差好幾倍？得出的結(jié)論是：數(shù)控機(jī)床選用的夾具不合適，從而使數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率大幅降低。
如何提高數(shù)控機(jī)床利用率？通過技術(shù)分析，夾具的使用有很大的關(guān)系。據(jù)金粉反應(yīng)，工作中經(jīng)常有數(shù)控機(jī)床由于夾具選擇不合理或應(yīng)用不當(dāng)，而出現(xiàn)了“窩工”現(xiàn)象；從另外一個(gè)角度來講，在數(shù)控機(jī)床夾具的選擇與應(yīng)用上大有文章可做，因?yàn)槠渲刑N(yùn)含可觀的潛在經(jīng)濟(jì)效益。
正確選擇夾具類型是高效加工的基礎(chǔ)
目前，機(jī)械加工按生產(chǎn)批量可分為兩大類：一類是單件、多品種、小批量（簡(jiǎn)稱小批量生產(chǎn)
）；另一類是少品種、大批量（簡(jiǎn)稱大批量生產(chǎn)）。其中前者大約占到機(jī)械加工總產(chǎn)值的70~80%，是機(jī)械加工的主體。
適宜小批量生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床夾具
小批量生產(chǎn)周期﹦生產(chǎn)（準(zhǔn)備/等待）時(shí)間+工件加工時(shí)間由于小批量生產(chǎn)“工件加工時(shí)間”很短，因此“生產(chǎn)（準(zhǔn)備/等待）時(shí)間”的長短對(duì)于加工周期有枱至關(guān)重要的影響。要想提高生產(chǎn)效率，就必須想辦法縮短生產(chǎn)（準(zhǔn)備/等待）時(shí)間。
下面推薦三類小批量生產(chǎn)可優(yōu)先考慮的數(shù)控機(jī)床夾具：
組合夾具
組合夾具又稱為“積木式夾具”，它由一系列經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、功能各異、規(guī)格尺寸不同的機(jī)床夾具元件組成，客戶可以根據(jù)加工要求，象“搭積木”一樣，快速拼裝出各種類型的機(jī)床夾具。由于組合夾具省去了設(shè)計(jì)和制造專用夾具時(shí)間，極大地縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，因而有效地縮短了小批量生產(chǎn)周期，即提高了生產(chǎn)效率。另外，組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大、循環(huán)重復(fù)使用、制造節(jié)能節(jié)材、使用成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。故小批量加工，特別是產(chǎn)品形狀較為復(fù)雜時(shí)可優(yōu)先考慮使用組合夾具。
展開 光面夾具基座可以有效縮短制造專用夾具的周期，減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，因而可以從總體上縮短大批量生產(chǎn)的周期，提高生產(chǎn)效率；同時(shí)可以降低專用夾具的制造成本。因此光面夾具基座特別適合周期較緊的大批量生產(chǎn)。
合理使用夾具，挖掘設(shè)備潛能
經(jīng)驗(yàn)表明，為了提高數(shù)控機(jī)床加工效能，僅僅“選對(duì)”數(shù)控機(jī)床夾具還是不夠的，還必須在“用好”數(shù)控機(jī)床夾具上下功夫。
下面介紹三種常用的方法：
多工位法
多工位法的基本原理：通過一次裝夾多個(gè)工件，達(dá)到縮短單位裝夾時(shí)間，延長刀具有效切削時(shí)間的目的。多工位夾具即擁有多個(gè)定位夾緊位置的夾具。
隨枱數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和用戶提高生產(chǎn)效率的需要，現(xiàn)在多工位夾具的應(yīng)用越來越多。在液壓/氣動(dòng)夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組合平口鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中多工位設(shè)計(jì)越來越普遍。
成組使用法
將相同的幾個(gè)夾具放在同一工作枱使用，同樣可以實(shí)現(xiàn)“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的夾具一般應(yīng)經(jīng)過“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、高精度制造”，否則難以達(dá)到數(shù)控機(jī)床工序加工的要求。
成組使用法可以充分利用數(shù)控機(jī)床行程，利于機(jī)床傳動(dòng)部件的均衡磨損；同時(shí)相關(guān)夾具可獨(dú)立使用，實(shí)現(xiàn)多件裝夾，又可聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)大規(guī)格工件裝夾。
局部快換法
局部快換法是通過對(duì)數(shù)控機(jī)床夾具的局部（定位元件、夾緊元件、對(duì)刀元件和引導(dǎo)元件）進(jìn)行快速更換，達(dá)到迅速改變夾具功能或使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實(shí)現(xiàn)裝夾功能的改變，比如由裝夾方料轉(zhuǎn)變成裝夾棒料；也可以通過快速更換夾緊元件實(shí)現(xiàn)夾緊方式的改變，比如由手動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)變成液壓夾緊。
展開 0.摘要：本文基于安世亞太自主研發(fā)的PERA SIM Mechanical結(jié)構(gòu)仿真軟件，對(duì)某機(jī)床夾具進(jìn)行熱分析及熱結(jié)構(gòu)耦合分析，獲得機(jī)床夾具的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)以及熱變形和熱應(yīng)力，用于指導(dǎo)和驗(yàn)證夾具的設(shè)計(jì)方案。證明了國產(chǎn)仿真軟件PERA SIM Mechanical在熱結(jié)構(gòu)耦合分析的適用性和可靠性。
關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具；熱分析；熱結(jié)構(gòu)耦合分析；PERA SIM Mechanical
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1.引言
夾具作為機(jī)械加工的重要工具，是保證加工精度和質(zhì)量的重要因素，直接影響工件的加工質(zhì)量。夾具用于固定工件，應(yīng)防止在高溫下因?yàn)椴牧献陨淼臒崦浝淇s而導(dǎo)致工件發(fā)生形變，工裝夾具設(shè)計(jì)應(yīng)具有足夠的剛性和穩(wěn)定性，能夠在高溫環(huán)境下承受壓力和變形。確保工裝夾具能夠保持穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生變形或破損。在熱處理過程中，工件和工裝夾具都會(huì)發(fā)生熱脹冷縮，因此設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮這一點(diǎn)。若設(shè)計(jì)未考慮熱穩(wěn)定性，導(dǎo)致夾具在加工過程中因溫度變化而產(chǎn)生熱變形，將會(huì)影響加工精度。
夾具熱設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)夾具時(shí)考慮到熱傳導(dǎo)和熱膨脹等因素，以確保夾具在工作過程中能夠有效地傳導(dǎo)熱量并保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。關(guān)鍵的設(shè)計(jì)因素包括選擇合適的材料、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有效的散熱設(shè)計(jì)等。關(guān)鍵需利用熱-結(jié)構(gòu)耦合分析功能，評(píng)估夾具在溫度載荷下的變形量，采取合適的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、增加松動(dòng)補(bǔ)償間隙、使用可調(diào)節(jié)的夾緊裝置等方式，以適應(yīng)熱脹冷縮帶來的變形和應(yīng)力。
本文基于安世亞太自主研發(fā)的通用流體仿真軟件PERA SIM Mechanical，對(duì)某型機(jī)床夾具進(jìn)行了熱結(jié)構(gòu)耦合分析研究。
展開 提高生產(chǎn)效率專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與產(chǎn)能情況相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
3. 工藝性能好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修等。
4. 使用性能好工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度，操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。工裝夾具還應(yīng)排屑方便。必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。
5. 經(jīng)濟(jì)性好專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)訂單及產(chǎn)能情況對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。
三、工裝夾具設(shè)計(jì)規(guī)范化概述
1. 工裝夾具設(shè)計(jì)的基本方法與步驟
設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工裝夾具設(shè)計(jì)的原始資料包括以下內(nèi)容：
a)設(shè)計(jì)通知單，零件成品圖，毛坯圖和工藝路線等技術(shù)資料，了解各工序的加工技術(shù)要求，定位和夾緊方案，前工序的加工內(nèi)容，毛坯情況，加工中所使用的機(jī)床、刀具、檢驗(yàn)量具，加工余量和切削用量等；
b)了解生產(chǎn)批量和對(duì)夾具的需用情況；
c)了解所使用機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)、性能、規(guī)格、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸等；
d)夾具的標(biāo)準(zhǔn)料庫存情況。
2.
展開 
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
0.摘要：本文基于安世亞太自主研發(fā)的PERA SIM Mechanical結(jié)構(gòu)仿真軟件，對(duì)某機(jī)床夾具進(jìn)行熱分析及熱結(jié)構(gòu)耦合分析，獲得機(jī)床夾具的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)以及熱變形和熱應(yīng)力，用于指導(dǎo)和驗(yàn)證夾具的設(shè)計(jì)方案。證明了國產(chǎn)仿真軟件PERA SIM Mechanical在熱結(jié)構(gòu)耦合分析的適用性和可靠性。
關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具；熱分析；熱結(jié)構(gòu)耦合分析；PERA SIM Mechanical
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工裝夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)工裝夾具時(shí)，如確有必要也可以對(duì)工藝過程提出修改意見。工裝夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。 一、工裝夾具設(shè)計(jì)的基本原則 1、滿足使用過程中工件定位的穩(wěn)定性和可靠性； 2、有足
同樣一款機(jī)床，為何生產(chǎn)效率卻相差好幾倍？得出的結(jié)論是：數(shù)控機(jī)床選用的夾具不合適，從而使數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率大幅降低。
如何提高數(shù)控機(jī)床利用率？通過技術(shù)分析，夾具的使用有很大的關(guān)系。據(jù)金粉反應(yīng)，工作中經(jīng)常有數(shù)控機(jī)床由于夾具選擇不合理或應(yīng)用不當(dāng)，而出現(xiàn)了“窩工”現(xiàn)象；從另外一個(gè)角度來講，在數(shù)控機(jī)床夾具的選擇與應(yīng)用上大有文章可做，因?yàn)槠渲刑N(yùn)含可觀的潛在經(jīng)濟(jì)效益。
導(dǎo)讀
工裝夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)工裝夾具時(shí)，如確有必要也可以對(duì)工藝過程提出修改意見。工裝夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低
工裝夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)工裝夾具時(shí)，如確有必要也可以對(duì)工藝過程提出修改意見。工裝夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。
工裝夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)工裝夾具時(shí)，如確有必要也可以對(duì)工藝過程提出修改意見。工裝夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。
一、工裝夾具設(shè)計(jì)的基本原則
1、滿足使用過程中工件定位的穩(wěn)定性和可靠性
機(jī)床主軸指的是機(jī)床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。機(jī)床主軸通常由主軸、軸承和傳動(dòng)件(齒輪或帶輪)等組成。
實(shí)際應(yīng)用中主要有兩類高速主軸
1.具有零傳動(dòng)的高速電主軸：
這類主軸因采用電機(jī)和機(jī)床主軸一體化的結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過精確的動(dòng)平衡校正，因此具有良好的回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性，但對(duì)輸出的扭矩和功率有所限制。
機(jī)床主軸指的是機(jī)床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。機(jī)床主軸通常由主軸、軸承和傳動(dòng)件(齒輪或帶輪)等組成。
實(shí)際應(yīng)用中主要有兩類高速主軸
1.具有零傳動(dòng)的高速電主軸：
這類主軸因采用電機(jī)和機(jī)床主軸一體化的結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過精確的動(dòng)平衡校正，因此具有良好的回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性，但對(duì)輸出的扭矩和功率有所限制。
