本帖最后由 twq19810302 于 2022-11-7 13:44 编辑 . |: `' H# i: c& S `
f, P% T8 h+ ~0 e- }6 p& Z8 e
我们在接触各种方案的过程中都发现初步设计总会有一些定位、夹紧没有很好解决，如此一来，再具创新性的方案都会失去实用意义，了解定位与夹紧基础知识，才能从根本上保证夹具设计与加工方案的完整性。
+ h/ v8 m9 C& w5 B$ Y5 |
定位器知识 u9 g( |8 J9 _, D
一、从工件侧面进行定位的基本原则 从工件侧面进行定位时，和支撑器同样，3点原则是最基本的原则。 这和支撑器的原则是一样的，称之为3点原则，是从「一条直线上的3个点决定一个面」这个原则衍生而来的。4个点中，3个点能决定一个面，所以总共可以决定4个面，但是不管如何定位，要使第4点在同一平面内是相当困难的。  : g/ u5 [! Z" T; k1 q
2 u1 k- T( o0 t' L▲3点原则
# Y2 g8 V2 Z) b) f
例如使用4个固定高度的定位器时，只有某处的3个点能接触到工件，余下的第4点没有接触到工件的可能性还是很大的。 所以，配置定位器时，一般都以3个点为基准，并且尽可能增加此3点之间的距离。 另外，定位器配置时，需要事先确认施加加工负荷的方向。 加工负荷的方向也就是刀柄/刀具的行进方向，在进刀方向的末端配置定位器，可以直接影响到工件整体精度。 一般在工件毛坯面定位时，使用螺栓型可调节的定位器、在工件加工面定位时，使用固定型(工件接触面经过研磨)定位器。 . r, z$ `6 e: `4 P7 u8 `& l: j
二、从工件孔定位的基本原则 利用工件前工序中加工完的孔进行定位时，需要使用有公差的销子进行定位。 通过工件孔的精度与销子外形的精度配合，根据配合公差进行组合，可以使定位精度达到实际需求。 此外，在使用销子定位的时候，一般一个使用直柱销另一个使用菱形销，那么这样装拆工件就会变得比较方便，很少会出现工件与销子卡死的情况。  / T8 J! G1 ], d/ Q
▲使用销定位
& ]1 j3 Y, W2 P8 ^. \+ T
当然，也可以通过调整配合公差，使两个销子都使用直柱销也是可以的。为了更精准的定位，通常使用一个直柱销和一个菱形销是最有效的。 使用一个直柱销和一个菱形销的情况时，通常菱形销的配置方向（与工件接触处）的连线与直柱销和菱形销的连线垂直成 90°，这样的配置方式是为了角向定位（工件回转方向）。 " e5 x# k& g, e8 f' F' s
夹紧器的相关知识 ( m; m( P$ d- w6 V6 ~* G7 y
一、夹紧器的分类 根据夹紧方向，一般分为以下几类:  ( A2 d7 F l5 G! w
7 F6 v# c( S# ?0 n) |, ]) J接下来，让我们来看一下各种夹紧器的特点。
2 C7 t/ P7 I2 P6 |- h4 T( v
1、从上方压紧的夹紧器 从工件上方进行压紧的夹紧器夹紧时的变形量最少，且工件加工中最稳定，所以在一般情况时，最先考 虑的就是从工件的上方进行夹紧。 从工件上方压紧的夹具最常见的就是手动机械式的夹具。例如下图被称之为「松叶式」的夹紧器。 压板、双头螺栓、千斤顶、螺母组合而成的夹紧器称之为「松叶式」夹紧器。  - ~( ?5 P& n% T+ q6 W( Z# I3 v
$ F, @. T! T5 l3 Q. O另外，可以根据工件形状，选择不同形状的压板对应各种不同形状的工件。 
% t: b) o2 U2 P5 p" ]( s2 n* g. n
松叶式夹紧器夹紧时的扭矩和夹紧力的关系，可以通过螺栓的推进力进行计算。  + m6 c- }. r; E' b- i' u
/ H8 h. k! K0 C& d" U8 F
从工件上方进行夹紧的夹紧器除了松叶式夹紧器以外，还有以下类似的夹紧器。 
% Q/ l/ P# S" ]& ^" U$ q% j4 e
, s: P/ t$ _; V6 P
! Q2 F# U0 x8 c0 L: e2、从侧面进行夹紧的夹紧器 本来，从上方夹紧工件这种夹紧方式是精度最稳定的、工件的加工负荷也是最小的。但是工件上方需要加工，或者从工件上方夹紧并不是很合适等的各种情况，导致不能从工件上方进行夹紧时，可以选择从工件侧面进行夹紧。但是工件相对来说从侧面进行夹紧时会产生一个上浮的力，如何消除这个力，是必须要在设计夹具时注意的。  ; y) e% ?$ O# [- s- P$ ^4 Q* ]
▲侧面固定夹具 . B$ ~' q- i- }/ T: m+ o
从侧面进行夹紧的夹紧器也有像上图所示，在侧面产生推力的同时，有一个斜向下的力，这种夹具就可 以有效避免工件上浮。 从侧面进行夹紧的夹紧器还有以下类似的夹紧器。  2 f' s2 ]7 q- n& H4 E
+ m+ f) o8 p0 d
9 {! c6 H# K+ M& M% B W, l3、从下拉紧工件的夹紧器 薄板型工件在加工上表面的时候，不仅不能从上方进行夹紧，从侧面压紧也不合理，只能从下方拉紧工件的方法才是合理的夹紧方式。从下方拉紧工件时，如果是铁材质的工件，通常可以使用磁铁类夹紧器。非铁材质类的金属工件时，一般可以使用真空吸盘的方式进行拉紧。 以上 2 种情况，夹紧力的大小和工件和磁铁或真空吸盘的接触面积的大小成正比。如果加工小工件时的 加工负荷太大，这样加工效果会不怎么理想。 
2 I& s' C- N! ?, k▲真空吸盘
; g) [ @% C8 [& K! ~+ }5 l1 Q
另外，使用磁铁或真空吸盘时，与磁铁和真空吸盘的接触面需要打到一定的光滑度才能够安全、正常地使用。 6 T) z& \1 | }+ o
4、利用孔夹紧的夹紧器 使用 5 轴加工机进行多面同时加工或者模具加工时，为了防止夹具和工具对加工造成影响，一般会选择 使用孔夹紧的方式是比较合适的。 与从工件上方进行加紧和侧面进行夹紧的方式相比，利用孔夹紧的方式对工件产生的负荷更小，可以有效方式工件变形。 
) w; C) F- R' _( K& _* d8 e
; [% _0 v6 A8 F& y9 W0 A% n▲利用孔直接进行加工 1 _' |, X7 j8 I. B4 C" M
 . ~4 @* V- s/ U+ u+ J
; Y1 z; [" \6 b
▲设置拉钉进行夹紧
2 L9 L% y0 S( ~" F* K1 _$ H# a
二、预夹紧 以上主要都说的是工件夹紧方面的夹具，如何提高操作性、提高操作性使用预夹紧也是至关重要的。在底座上垂直设置工件的时候，工件由于重力原因会向下落。这时候就必须用手一边按住工件一边操作夹紧器。 
1 Z; \; F- h+ M. T% U# p! c
" c+ U5 L0 \: b7 S5 j* W$ b+ x▲预夹紧
8 Y+ \( W4 p$ H" {! ]. w0 V
工件如果是大重量或者多数个同时装夹时，操作性会大幅度下降，装夹时间也很长。这时候使用这种弹簧类预夹紧产品，就能使工件在保持不动的状态下操作夹紧器，大幅度提升操作性、 减少工件装夹时间 。 三、选择夹紧器时的注意事项 在同一个工装内使用多种类的夹紧器时，夹紧&放松用的工具请务必统一。例如下左图，利用多种工具扳手进行夹紧操作时，操作人员的整体负担会变大，并且工件整体的装夹时间也会变长。例如下右图，把工具扳手统一、螺栓尺寸也统一，方便现场操作人员。 
, D3 V0 J. o9 a+ E# C. H
- K! S8 S2 ^4 _3 D" u▲工件装夹的操作性
+ w! d" Q/ R' Z1 @
另外，配置夹紧器的时候，需要尽可能的考虑到工件装夹的操作性。如果装夹的时候工件需要倾斜装夹的话，这样操作性就很不方便，在设计夹具工装的时候需要避免产生这种情况。
: j6 v8 Z8 M: L/ Y) _8 m/ ~ | 
发表于 2022-11-7 13:43:32
