成组夹具的设计与实践(1)

力、 夹紧元件； 设计好合理的基体件。
3.1
定位基准与定位元件的选择 制定设计方案时需选择合理的定位基准、定位元
0 件。以图 1 工件为例， 选 G 102-0.07 处止口为定位基准，
远， 轴向长度考虑压板尺寸， 将其分为两组。第 I 组轴 向长度为 90~135， 第 I 组为 140~182， 止口定位尺寸由 于需更换定位元件不再分组。把这类使用机床、 夹紧方 式、 加工内容相同的零件挑选出来， 形成所需要的成组 。 工序 （ 见图 1）
止口平面为辅助定位。夹具采用定位盘定位， 这样定位 基准与设计基准重合， 无基准不重合误差。但在实际中 考虑多种因素的影响，往往采用增大定位盘内圆柱孔 的方法。 定位盘内圆柱孔最小增大尺寸为：
3
成组夹具的结构设计 成组夹具设计与专用夹具的设计方法相似，但具
S =htanG =3X 0.05 =0.0012 123
参考文献(3条) 1.刘友才;肖继德 机床夹具设计 1991 2.李庆寿 机床夹具设计 1984 3.张志明 成组夹具设计与应用 1991
本文链接：/Periodical_jxgcs200209019.aspx
"定位元件制造超差， # 工件与定位元件间定位面间隙太大，或定位元
件与机床主轴不垂直。 解决办法： 定位盘与基体件的配合可 a）确保元件制造精度， 按公差等级 5 级或 6 级精度。 b）夹具基体件上与定位元件的配合需在机床上精 车， 以确保定位元件安装后， 处于正确位置。如图 2 中 并保证尺寸公差和精度要求。 ! 120H6 及其端面 $ ， 取工件最大实体尺寸加 （ 或 c）定 位 盘 内 孔 尺 寸 ， 减） 制造公差的 1 ~ 1 5 8 即： 102+0.1> 1 :102.0143 7 5 成组夹具的经济效益分析 成组夹具只需设计调换件， 可单 1）节约设计时间： 独出图或提供元件号填表选用， 一般只占总夹具设计量 的 5~15%,以本夹具为例， 调换件只占设计总量的 10%。 只需制造调换件即可， 因此节约 2）节约制造工时： 工时， 缩短生产周期， 减轻工具车间负荷。 一般调换件所需原材 料 只 占 夹 具 3）节约原材料： 用料的 5~15%。 减少库存面积。 4）便于管理， ） 为工装标准化、 系列化、 规格化打下基础。 5 6 结 语 目前， 成组夹具和组合夹具在车床、 铣床、 钻床、 磨 床上得到推广应用。开展成组夹具的设计和应用， 对保 证产品质量， 缩短生产准备周期， 提高经济效益起到积 极作用， 对我国工业发展将起到良好的推动作用。
Design and practice on group jigs
HAN Hong-tao
(MechanicaI Engineering Department, Kaifeng University, Kaifeng, Henan, 475004)
Abstract: Instead of smaII amounts of productivity, the beneficiaI resuIt on Iarge amounts of production can be achieved by using group jigs technoIogy. Based on practicaI experience, the paper iIIustrates the design method and process of group jigs. Key words: casing; group jigs; orientation standard; cIip power; base frame
除应保证结构合理外，还应保证夹具基体有足够的刚 度， 而且在可能的范围内， 力求能加工零件组的全部。 对其基体件还应根据相似件形状、 尺寸、 精度、 毛坯种 类及其工艺方法来确定基体件形状、 尺寸， 以满足加工 所有相似件的要求。该基体件与其它夹具元件组成的 夹具结构紧凑， 操作方便， 更换元件容易， 可以加工不 通过它组成半精车内 孔 成 同产品的相似件， 详见图 2， 组夹具， 可以完成不同产品机壳内孔的加工。
3.2
夹紧元件与夹紧力的选择 夹紧力的选择， 除夹紧力方向和作用点外， 还要使 工件产生尽可能小的夹紧变形，这是选择夹紧元件和 夹紧力的主要因素。本例采用压板压紧， 夹紧力方向平
有一定的针对性， 它是为加工某些几何形状相似、 工艺 过程和定位夹紧相似的零件而设计的。设计时仍然需 要选择合理的定位基准、定位元件；选择合适的夹紧
6. 3 3 123
6. 3
G 92
0. 1 A
2
零件的分析与分组 如某厂生产的交、直流起动机机壳，由于结构简
图1
单， 采用 10 号无缝钢管加工而成。本道工序为半精车 ， 内孔， 其品种有 12 种之多。轴向长度尺寸最大为 182+0.23 0
0 最小为 90+0.18 ； 止 口 定 位 尺 寸 最 大 为 G 132 -0.087 ， 最小为 0 0 ，轴向止口长度一律为 3。由于尺寸段相距较 G 71-0.046
1 2 3 4 5 6
! 250
209
1991.
［ 2 ］ 李庆寿 . 机床夹具设计 ［ M］ 机械工业出版社， . 北京： 1984. ［ 3］ 刘 友 才 ， 肖 继 德.机 床 夹 具 设 计 ［ M］ 机械工业出版社， .北 京 ：
1991.
（ 编辑 明
涛）
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作者简介： 韩洪涛， 男， 从事过十余年非标准机床、 工装设计工作， 现 任开封市模具协会理事长，开封大学机械工程系主任、 副 教授， 多年从事机械设计、 机电一体化的教学和科研工作，
成组夹具的设计与实践
韩洪涛 （ 开封大学 机械工程系， 河南 开封 摘
475004）
要： 应用成组夹具技术， 可使小批量的生产率达到大批量生产的效益和水平。 根据实践中的体会， 阐述了成 组夹具的设计方法与设计过程。
关键词： 机壳! 成组夹具 ! 定位基准 ! 夹紧力 ! 基体件 中图分类号： TG753 文献标识码： A 文章编号： （ 2002） 1002-2333 09-0041-02
1
引
言
0. 1 A 6. 3 A
0 G 102-0. 07 +0. 07 0
成组技术是近年来在国内外机械制造领域内得到 迅速发展的一种新的作业方式。而成组夹具则是按成 组技术原理，在零件分组的基础上，针对一组（ 或几
G 106
组） 相似零件的一道 （ 或几道）工序而设计的夹具。它 具有专用夹具的若干特点，又具有对工件特征在一定 范围内变化的适应性， 它能使产品多品种、 中小批量生 产达到大批量生产的效果， 因此， 成组夹具在产品不断 更新换代的今天， 有着不可比拟的优势。
图3
大拉杆 1.
成组夹具结构
定位盘 4. 垫块 5. 压板 6.
2.小拉杆
基体件 3.
发表论文多篇。 收稿日期： 2002-03-05
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成组夹具的设Байду номын сангаас与实践
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 韩洪涛 开封大学机械工程系,河南开封,475004 机械工程师 MECHANICAL ENGINEER 2002(9)
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行工件外圆母线， 夹紧牢靠， 工件保持正确位置， 既防 止了薄壁零件装夹变形， 又满足了成组的要求。
组中不同轴向长度的需要。
4
成组夹具的误差分析 使夹具 （ 1）机 床 回 转 中 心 与 夹 具 安 装 不 同 轴 时 ，
!"!
夹具基体的设计 夹具基体是成组夹具的基础， 在设计夹具基体时，
在机床上定位脱离理想状态， 造成安装误差。 解决办法： 可在车床上重新车一次定位盘止口， 保 证定位盘中心和机床主轴中心同轴度小于 0.015。 （ 2）工件在夹具上定位时， 定位脱离理想位置， 产 生加工偏差， 产生的原因有：
［ 参考文献］
［ 1］ 张 志 明.成 组 夹 具 设 计 与 应 用 ［ M］ 国防工业出版社， .北 京 ：
! 12016
! 270 ! 240 ! 230
! 148
1216
7 20 110
1. 6
1. 6
$
图2
!"#
机壳成组夹具结构 机壳成组夹具由基体件、 调换件、 标准件三部分组
成， 见图 3。 该夹具由基体件与机床连接，使用机床可视厂方 具体情况而定。为保证工件轴线与机床轴线相重合， 使 用法兰盘 （ 过渡件）与机床内锥孔配合， 完成定位。与 夹 具 定 位 则 依 靠 基 体 件 上 的 外 止 口（ 本 例 为 ! 240 处） ， 准确定位后， 予以轴向锁紧。 夹紧采用双压板球铰压紧，由大拉杆 1 带动两个 小拉杆 2 来完成。两小拉杆做为调换件， 以适应分段两