小型工裝夾具在機(jī)械設(shè)備安裝中具有重要的作用，小編今天給大家?guī)��?lái)一位從事小型工裝設(shè)計(jì)多年的老工程師結(jié)合自己參與企業(yè)技術(shù)改造的經(jīng)驗(yàn)，闡述小型工裝夾具設(shè)計(jì)加工的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，以供借鑒。

PART 01 工裝零件的加工

設(shè)計(jì)工裝夾具時(shí)要分析工裝零件的加工要求，以某一鉆模本體為例：該鉆模本體內(nèi)腔要求淬硬55HRC以上，并且其特殊部分要做鉆套孔。為了避免影響鉆具的質(zhì)量，我們要對(duì)鉆具的整體進(jìn)行淬火工藝后再進(jìn)行線(xiàn)切成型，這樣做的主要目的就是防止出現(xiàn)熱加工后的精加工，縮短了現(xiàn)場(chǎng)加工的工序，而且通過(guò)線(xiàn)切割割出鉆套孔，也可以實(shí)現(xiàn)工件由分體式向整體式的轉(zhuǎn)變，從而提高了工件的成形率；同時(shí)基于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)加工的相關(guān)條件不具備，再加上某些機(jī)械設(shè)備對(duì)相關(guān)工裝夾具的要求本身不高，為了在進(jìn)行熱處理工藝時(shí)，可以采取低碳鋼滲碳淬火工藝方法，而且工裝的材料可以用熔點(diǎn)相對(duì)比較低的韌鋼材質(zhì)所代替。

基于在現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中遇到的一些復(fù)雜零件的施工要求，比如一些特殊的小型工裝夾具要求，這種要求具有一定的特殊性，因此需要夾具須具有單一性。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)加工中還會(huì)出現(xiàn)具有單件生產(chǎn)的特性，為此設(shè)計(jì)人員在選擇加工工藝時(shí)要避免鑄件工藝，因?yàn)殍T件工藝適用于批量生產(chǎn)，因此可以選擇拼裝件，對(duì)于大型的工裝夾具可以采取焊接件的方式操作。

圖1 鉆模圖

PART 02 夾緊、支撐元件的統(tǒng)一性

在實(shí)際的設(shè)計(jì)加工中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際工作需要對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，為此不可避免地需要設(shè)計(jì)一些較為復(fù)雜的工裝夾具，復(fù)雜的工裝中需要設(shè)定一些復(fù)制支撐的元件，比如我們常見(jiàn)的靠螺旋壓緊的螺母、螺旋調(diào)節(jié)的螺栓等部件，如果按照常規(guī)的設(shè)計(jì)方法，需要操作者利用多種工具才能實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)螺母的安裝，這樣不僅費(fèi)時(shí)，而且非常費(fèi)力，因?yàn)闄C(jī)械螺母安裝的空間有限，需要操作人員在有限的空間內(nèi)來(lái)回地更換相應(yīng)的工具，大大影響工作效率，為此設(shè)計(jì)人員可以將不同型號(hào)的螺母，統(tǒng)一設(shè)計(jì)成相同寬度的螺栓，這樣施工操作人員就可以直接利用統(tǒng)一的工具實(shí)現(xiàn)對(duì)螺母的安裝。

PART 03 采用活動(dòng)模塊解決零件多基準(zhǔn)問(wèn)題

在確定夾具的基準(zhǔn)問(wèn)題時(shí)，由于屬于現(xiàn)場(chǎng)加工因此不可能?chē)?yán)格按照機(jī)床加工標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，為此可以采取活動(dòng)模板來(lái)解決零件多基準(zhǔn)的問(wèn)題。在夾具成形之后，要從不同的基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)出折邊零件的尺寸，然后再將工件按照相應(yīng)的尺寸固定，進(jìn)而再利用活動(dòng)模板對(duì)工件的一側(cè)進(jìn)行定位，然后再固定活動(dòng)模板與工件后從外部切割加工，這樣的加工設(shè)計(jì)會(huì)保證內(nèi)檔的尺寸，雖然切割出來(lái)的工具在外部尺寸上存在誤差，但是這種誤差屬于板材厚度范圍內(nèi)的誤差，不影響工件的使用，并且此種工序方法只是依靠簡(jiǎn)單的鉆具就可以實(shí)現(xiàn)。

PART 04 采取定位壓緊裝置

在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中我們會(huì)碰到各種類(lèi)型的零件（如圖2）所示，雖然大孔已經(jīng)加工完成，但是為了保證零件的尺寸需要對(duì)這兩個(gè)小孔進(jìn)行加工，以此保證A尺寸，但是在加工過(guò)程中容易出現(xiàn)誤差問(wèn)題導(dǎo)致零件不能使用，為有效解決此問(wèn)題，可以采取大孔定位措施 （如圖3），用導(dǎo)向活動(dòng)支塊對(duì)D面進(jìn)行定位，這樣的方式就是起到定位該零件某一角度避免零件出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象。

圖2 鉆模零件

圖3 定位簡(jiǎn)圖

PART 05 夾具的實(shí)用性設(shè)計(jì)

工裝夾具的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)加工最大的特點(diǎn)就是要保證夾具的實(shí)用性，必須要符合機(jī)械設(shè)備安裝的使用要求。以在工作中最常用的螺母與扳手的設(shè)計(jì)為例，在實(shí)際工作中相對(duì)比較常見(jiàn)的是一面兩銷(xiāo)定位的蓋板式鉆模結(jié)構(gòu)，但是在面對(duì)大型工件孔時(shí)，模板上的兩定位銷(xiāo)置于工件孔內(nèi)定位后，由于各種誤差的因素，鉆模板在工件內(nèi)不好拆卸，這時(shí)通過(guò)均勻旋轉(zhuǎn)事先置于頂絲螺母內(nèi)的兩側(cè)扳手即可輕易地將鉆模板頂起，起到事半功倍的作用。

圖4 蓋板式鉆模圖

PART 06 工裝圖紙上形位公差的標(biāo)注

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的設(shè)計(jì)加工工裝夾具屬于單件生產(chǎn)，因此在具體的圖紙上標(biāo)注的形位公差要和批量生產(chǎn)相區(qū)別，這樣的目的就是為了避免在對(duì)單件生產(chǎn)的工裝夾具進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其采取的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于嚴(yán)格，而影響單件夾具的使用，同時(shí)也避免了對(duì)單個(gè)生產(chǎn)的工裝夾具使用專(zhuān)業(yè)檢測(cè)工具所帶來(lái)的各種經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的浪費(fèi)現(xiàn)象，因此為了有效避免因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)形位公差而帶來(lái)的一些不必要問(wèn)題，下列數(shù)據(jù)不要標(biāo)注在圖紙上：一是圓度、線(xiàn)輪廓度以及面輪廓度等數(shù)據(jù)，因?yàn)闄z測(cè)這些數(shù)據(jù)需要利用專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)工具；二是位置度，當(dāng)用在控制孔組的相互位置誤差時(shí)，要用到綜合量規(guī)，而這種工具在機(jī)械安裝現(xiàn)場(chǎng)很難找到；三是最大實(shí)體原則和延伸公差帶。

圖5 形位公差標(biāo)注樣式