夹具工艺性优化措施

夹具制造属于单件生产性质，而其精度又比加工工件高。故一般在调整、修配、装配并组合加工总装后，在使用机床上就地进行最终加工等方法，保证夹具的工作精度。在夹具设计时，必须认识到夹具制造的这一工艺特点，否则很难在结构设计、技术条件制订等方面做到恰当、合理，以致给制造、检验、装配、维修带来困难。为了使所设计的夹具在制造、检验、装配、调试、维修等方面所花费的劳动量最少、费用最低，应做到在整个夹具中广泛采用各种标准件和通用件，减少专用件，各种专用件的结构应易于加工、测量，各种专用部件的结构应易于装配、调试和维护。

（1）夹具的制造工艺性

对于与工件加工尺寸直接有关的且精度较高的部位，在夹具制造时常用调整法和修配法来保证夹具精度。

1）修配法的应用

对于需要采用修配法的零件，可在其图样上注明“装配时精加工”或“装配时与××件配作”字样等。

如图6.4所示，支承板和支承钉装配后保证定位面对夹具体基面A的平行度公差。

图6.4　支承板和支承钉装配后保证位置精度

如图6.5所示为一钻床夹具保证钻套孔距尺寸10±0.02mm的方法。在夹具体2和钻模板1的图样上分别注明“配作”字样，其中，钻模板上的孔可先加工至留1mm余量的尺寸，待测量出正确的孔距尺寸后，即可与夹具体合并加工出销孔。显然，原图上的A1，A2尺寸已被修正。这种方法又称“单配”。如图6.6所示的铣床夹具也用相同的方法来保证V形块标准圆轴线对夹具体找正面A的平行度公差。

图6.5　钻模的修配法

图6.6　铣床夹具保证位置精度的方法

1—钻模板；2—夹具体；3—定位轴

车床夹具的安装误差ΔA较大，对于同轴度要求较高的加工面，即可在所使用的车床上加工出定位面来。如车床夹具的测量工艺孔和校正圆的加工，可通过过渡盘和所使用的车床联接后直接加工出来。从而使这两个加工面的中心线和车床主轴中心重合，获得较精确的位置精度。如图6.7所示为采用机床自身加工的方法。加工时，需夹持一个与装夹直径相同的试件（夹紧力也相似），然后车削软爪即可使三爪自定心卡盘达到较高的精度，卡盘重新安装时需再加工卡爪的定位面。

图6.8　钻模的调整法

1—钻套；2—定位轴；3—支承板；
4—螺钉；5—夹具体；6—销钉；
7—钻模板

图6.7　三爪自定心卡盘的修配

镗床夹具也常采用修配法。例如，将镗套的内孔与所使用镗杆的实际尺寸单配间隙在0.008～0.01mm，即可使镗模具有较高的导向精度。

夹具的修配法都涉及夹具体的基面，从而不致使各种误差累积，达到预期的精度要求。

2）调整法的应用

调整法与修配法相似，在夹具上通常可设置调整垫圈、调整垫板和调整套等元件来控制装配尺寸。这种方法较简易，调整件选择得当即可补偿其他元件的误差，以提高夹具的制造精度。

将如图6.5所示的钻模改为调整结构，则只要增设一个支承板3（见图6.8），待钻模板装配后再按测量尺寸修正支承板的尺寸A即可。

（2）夹具的结构工艺性

夹具的结构工艺性主要表现为夹具零件制造、装配、调试、测量及使用等方面的综合性能。夹具零件的一般标准和铸件的结构要素等，均可查阅有关手册进行设计。下面对夹具零部件的加工、维修、装配、测量等工艺性进行分析。(www.xing528.com)

1）注意加工和维修的工艺性

夹具主要元件的联接定位采用螺钉和销钉。如图6.9（a）所示的销钉孔制成通孔，以便于维修时能将销钉压出；如图6.9（b）所示的销钉，则可利用销钉孔底部的横向孔拆卸；如图6.9（c）所示为常用的带内螺纹的圆锥销。

图6.9　销孔联接的工艺性

如图6.10所示为两种可维修的衬套结构。它们在衬套的底部设计有螺孔或缺口槽，以便使用工具将其拔出。

如图6.11所示为4种螺纹联接结构。图6.11（a）的螺孔太长；图6.11（d）所用的螺钉太长且突出外表面，在设计时都要避免。

图6.10　衬套联接的工艺性

图6.11　螺纹联接的工艺性

2）注意装配测量的工艺性

夹具的装配测量是夹具制造的重要环节。无论是用修配法或调整法装配，还是用检具检测夹具精度时，都应处理好基准问题。

为了使夹具的装配、测量具有良好的工艺性，应遵循基准统一原则，以夹具体的基面为统一的基准，以便于装配、测量，保证夹具的制造精度。

如图6.12（a）所示为用数字高度游标尺测量钻模孔距的方法。由于盖板式钻模没有夹具体，故直接用钻模板及定位元件为测量基准。如图6.12（b）所示为用检验棒和量块测量V形块标准圆中心高和平行度的方法。如图6.12（c）所示为用检验棒测量镗模导向孔平行度的方法。装配时，可通过修刮支架的底面来保证镗模的中心高尺寸和平行度要求。

图6.12　夹具精度的检测