工艺工装设计及制作要点

工装设计简介及制作装配保管要点

一：工装定义：

工装, 即工艺辅助装备:指制造过程中所用的各种工具的总称.包括刀具/夹具/模具/量具/检具/辅具/钳工工具/工位器具等.工装为其通用简称.

夹具, 顾名思义,用以装夹工件(或引导刀具)的装置

模具, 用以限定生产对象的形状和尺寸的装置.

刀具, 机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。

辅具, 一般指用以连接刀具和机床的工具. （刀柄，夹筒等）

钳工工具, 各种钳工作业所用的工具总称

工位器具, 用以在工作地或仓库中存放生产对象或工具的各种装置.

检具, 生产中检验所用的器具

治具, 制造用器具,这个词对应fixture,有时与工装同意,有时也指夹具, 一般台资/韩资/日资等电子企业多用该词。

夹具属于工装,工装包含夹具,属于从属关系.夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。也就是说Workholding工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

二：夹具分类：

1．通用夹具：已标准化，使用范围较宽，如：虎钳类、卡盘类、平板类、压板类、侧夹类、顶尖、鸡心夹头、万能分度头、回转工作台、花盘等。

2．专用夹具：针对某一工件的一定工序设计，适用于产品固定和工艺稳定的较大批量生产

3．可调夹具：加工完一种零件后，通过调整或更换夹具种的个别元件，即可加工相似尺寸和加工详尽的各种零件。

4．组合夹具：适用于新拼试制和多品种小批量生产（1）组合夹具，偏重考虑元件的通用性（2）拼装夹具，注重拼装的高效能

5．标准夹具(类似于标准件)

三、工件装夹的概念

1．工件在开始加工前，首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置，这个过程称为定位。为了使定位好的工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，还需将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。定位和夹紧的整个过程合起来称为装夹。

2．工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率、加工成本及操作安全都有直接影响。

四、工件装夹的方式

1．直接找正装夹

此法是用百分表、划线盘或目测直接在机床上找正工件位置的装夹方法。

2．划线找正装夹

此法是先在毛坯上按照零件图划出中心线、对称线和各待加工表面的加工线，然后将工件装上机床，按照划好的线找正工件在机床上的装夹位置。

这种装夹方法生产率低，精度低，且对工人技术水平要求高，一般用于单件小批生产中加工复杂而笨重的零件，或毛坯尺寸公差大而无法直接用夹具装夹的场合。

3．用夹具装夹

夹具是按照被加工工序要求专门设计的，夹具上的定位元件能使工件相对于机床与刀具迅速占有正确位置，不需找正就能保证工件的装夹定位精度，用夹具装夹生产率高，定位精度高，但需要设计、制造专用夹具，广泛用于成批及大量生产。

五、夹具设计基础

好的夹具设计的观念就是简单可靠，操作方便。而真正要设计一个好的夹具必须确定好定位的基准，合理的夹紧点，满足要求的最优夹紧力及方向。这一步不是一俩天的事情，一个是勤奋，二要靠天赋。不是每一个人都可以成为一个好的夹具设计师的。

夹具设计师：

根据生产工艺的需求，或根据研发部提供的技术资料，设计、制作夹具；

制定夹具材料的需求计划并负责夹具用料的管理；

领导夹具制作工人，及时完成夹具的制作、调整、维修；

跟踪夹具的制作进度，制作夹具的备件清单，完成相关的验收报告；

负责夹具维护规程的编制，负责夹具的优化，提高设备利用率；

协调新生产线夹具的装配调试，负责夹具的故障分析和故障排除；

对夹具的新结构、新材料、新工艺开展研究。

工装夹具设计的基本原则：

1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性；

2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程；

3.满足装夹过程中的简单与快速操作；

4.易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行；

5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性；

6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵；

7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件；

8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规；

9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则；

10.形成公司内部产品的系列化和标准化

夹具设计的基本要求：

1. 工装夹具应具备足够的强度和刚度

2．夹紧的可靠性

3．操作的灵活性

4．便于工件的装卸

5．良好的制作工艺性

设计的步骤：

1）.确定夹具结构方案。

2）.绘制夹具工作总图阶段。

3）.绘制装配夹具零件图阶段

4）.装配夹具说明文字部分。

5）.必要时，还需要编写装配夹具说明书，包括机具的性能、使用注意事项等内容。 6）。工装夹具制造的精度要求夹具的制造公差。

7）.夹具结构工艺性 a应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽量少，减少制造劳动量和降低费用。 b各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。 c便于夹具的维护和修理。 d合理选择装配基准.装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修配。装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。

8）.结构的可调性经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便地修磨。还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸，补偿其它元件的误差，提高夹具精度。

9）.维修工艺性进行夹具设计时，应考虑到维修方便的问题。

10).制造工装夹具的材料合理选用。

定位：限制六个自由度；自由度是确定物体状态所需的独立坐标数。（欠定位，过定位，不完全定位）一面两销，两面一点等。

如何分析工件：

a对工件具体形状的力学性能分析方法----找出最强部分，找出最易变形部分。

b对工件工艺性分析方法----找出最高要求部分，找出最难加工部分。

c对工件毛坏分析方法-----模具成形的特点，找出模具成形最稳定的部分。六．夹具保管：

1．擦拭干净，配齐零件，放置平稳，大面承受压力，防止变形。防潮、防晒，涂油防锈。

2．库房保管，标识清楚，库容整洁。定区，定架，定位。

3．在现场使用中，生产车间要对工装进行保养，不许碰伤、摔伤、压变形、不可用来敲击他物，不得拆卸零件，用毕及时擦除水份并涂油防锈。