《工装夹具设计》

徐工技师学院李雪平主讲《工装夹具设计》课程2018年徐工集团钳工技师培训班内容及课时安排:一、工装夹具设计基础：8课时二、钳工工装夹具设计：8课时三、综合工装夹具设计:8课时主要内容第一讲工装夹具设计基础工装夹具设计概念工装夹具设计的基本要求工装夹具设计的基本方法与步骤工装夹具设计方案的制订工装夹具设计实例分析主要内容二一五四三第一讲工装夹具设计基础一、工装夹具设计概念1.工装？工装是工艺装备的简称，工艺装备就是零件或部件加工和装配至设计图样要求，所必须具备的基本加工与装配条件和手段。2.工装类型？工艺装备包括：装配和加工设备（标准、专用和非标准设备）、夹具、磨具、量具、刀具和工具等。第一讲工装夹具设计基础一、工装夹具设计概念3.工装夹具设计的主要任务：对工艺设计人员来讲，除了要消化设计图样和技术要求、进行产品零件加工工艺文件的编制及现场生产服务外，还应有一个重要任务，就是要根据工艺规程的要求，进行产品零件的加工和装配、检测夹具等的设计工作。4.工装夹具设计的一般要求：工装夹具设计一般是在零部件机械加工及装配的工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程应充分考虑夹具实现的可能性；而设计工装夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见；工装夹具设计质量的高低，应以能否保证零部件稳定的加工和装配质量，生产效率高成本低，排屑方便操作安全，省力和制造、维护容易等衡量指标。第一讲工装夹具设计基础二、工装夹具设计基本要求1.工装夹具应具备足够的强度和刚度2.装夹的可靠性3.操作的灵活性4.良好的工艺性5.保证加工和装配精度6.使用性能好，生产效率高7.经济性好第一讲工装夹具设计基础三、工装夹具设计基本方法与步骤1.设计前的准备工作（1）夹具设计的原始资料：1）夹具设计任务单2）工作图及技术条件3）零部件的装配工艺规程4）夹具设计的技术条件（2）夹具的标准化和规格标准化资料：包括：国家标准、企业标准和规格化结构图册等。。第一讲工装夹具设计基础三、工装夹具设计基本方法与步骤2.设计步骤：（1）确定夹具结构方案（2）绘制夹具工作总图（3）绘制零件图（4）编写工装夹具设计说明书（5）必要时，还需要编写使用说明书，包括机具的性能、使用注意事项。第一讲工装夹具设计基础三、工装夹具设计基本方法与步骤3.制造精度要求：第一类：直接与工件接触的，并严格确定工件的位置和形状的主要包括接头的定位件，V形块，定位销等定位元件。第二类：导向件，此类元件虽不与定位工件直接接触，但他确定第一类元件的位置。第三类：属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如：夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。第四类：不影响工件位置，也不影响与其他元件配合，如：夹具的主体骨架。第一讲工装夹具设计基础三、工装夹具设计基本方法与步骤4.工装夹具结构的工艺性：（1）对夹具良好的工艺性要求：1）整体夹具结构的组成，应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽可能少，减少劳动量和降低费用。2）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。3）便于夹具的维护和修理。（2）合理选择基准选择要点1：装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其他元件的位置只对此表面或线进行调整和修理。选择要点2：装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。因此，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的基准。第一讲工装夹具设计基础三、工装夹具设计基本方法与步骤5.工装夹具结构的可调性：方法1：经常采用的是依靠螺栓紧固，销钉定位的方式。方法2：调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便的修磨。方法3：采用在元件和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，补偿其他元件的误差，提高夹具精度。第一讲工装夹具设计基础三、工装夹具设计方法步骤6.工装夹具的维修工艺性：进行工装夹具设计时应考虑到维修方便的问题。第一讲工装夹具设计基础四、工装夹具设计方案的制订1.制订前的准备工作1）资料准备:工件零件图、毛坯图；装配工艺规程、工艺卡；技术手册、行业标准；2）所用设备、工具、量具；检测手段；3）可行性分析报告；4）项目实施计划方案；5）工艺分析：结构性、可靠性。第一讲工装夹具设计基础四、工装夹具设计方案的制订2.拟定方案（报告）框架：1）设计方案概述：指导思想、总体目标、项目方案背景、问题的提出。2）可行性分析、项目方案设计说明:方案设计原则及设计思路（或设计思想）。3）设计目标内容及性能指标。4）设计依据及技术参数确定。5）设计技术验证。6）设计方案成果体现形式。7）设计完成的论文、可行性分析报告、设计方案（报告）、设计图纸、工艺技术文件、项目技术验证（检测、试车、调试、安装）报告。8）项目预期：经费预算及预期效果。3.工装夹具设计的工作流程A.前期准备：收集资料:工件零件图、毛坯图、加工工艺规程、所用机床设备、刃具、切削用量、切削余量；工艺分析：结构性、可靠性；B.拟定定位方案：按六点定位原理确定定位方案；设计相应定位装置；进行自由度分析；确定合理的定位方式；确定对刀和引导方式；设计对刀装置和引导元件；确定夹紧方案，分析夹紧力作用方向、定位面；确定其它装置和元件；确定夹具结构形式，画出夹具体草图C.绘制夹具总装配图：遵循国家标准，按1:1绘制；视图按工作位置原则选取，数量尽可能少；各元件位置关系、工作原理；尺寸标注、公差配合、配合尺寸、安装尺寸等要合理；技术要求、位置精度要求合理；明细表、标题栏填写完整D.绘制夹具零件图：视图选择表达合理、结构形状正确；尺寸标注完整、正确、合理；技术要求、公差配合、热处理要求要合理；标题栏填写完整第一讲工装夹具设计基础四、工装夹具设计方案的制订工装夹具设计项目流程项目调研可行性分析步骤一时间安排步骤二项目实施：定期调度持续改进及时纠偏步骤三项目评估：技术性能指标可靠性安全性工效性实用性步骤四dcba项目咨询：计划决策：工艺技术标准任务分工任务标准第一讲工装夹具设计基础项目咨询工艺技术标准：制造工艺规范、技术性能标准、技术文件项目调研：专家咨询、走访调研、咨询论证、查阅资料可行性分析：对工效性、实用性、可靠性、规范性、经济性、工艺性进行论证分析；撰写可行性分析调研报告第一讲工装夹具设计基础工装夹具设计项目流程计划决策进度计划：根据工作量合理计划时间节点任务分工：任务具体责任清晰指标明确任务目标：任务完成标准项目任务纲领制定实施方案:第一讲工装夹具设计基础工装夹具设计项目流程项目实施定期调度：定期调度、阶段性评审持续改进：及时沟通、信息反馈、持续改进及时纠偏：对照标准、检查评估、及时纠偏设计方案编制工艺技术文件编制加工制造组装运行验证实施步骤：措施支持：编制：设计说明书或项目论文或项目报告第一讲工装夹具设计基础工装夹具设计项目流程项目评估可靠安全性工效实用性项目组自评：专家组评审：环保经济性结构工艺性科学规范性技术性评审指标：第一讲工装夹具设计基础工装夹具设计项目流程第一讲工装夹具设计基础五、工装夹具设计实例分析实例一挖机先导手柄装配工装设计第一讲工装夹具设计基础五、工装夹具设计实例分析实例一挖机先导手柄装配工装设计----实例二夹具设计实例第一讲工装夹具设计基础第一讲工装夹具设计基础五、工装夹具设计实例分析---实例三车阀盖小端夹具----实物展示第一讲工装夹具设计基础----实物展示第一讲工装夹具设计基础----实物展示第一讲工装夹具设计基础第一讲工装夹具设计基础六、知识巩固思考题：1.工装？工装类型？2.工装夹具设计的主要任务是什么？3.工装夹具设计的一般要求？4.工装夹具设计的基本要求有那些？5.工装夹具设计的基本方法与步骤？6.工装夹具的设计步骤有那些?7.对夹具良好工艺性的要求有那些？8.工装夹具设计时，合理选择基准的要点有那些?9.工装夹具设计时，其保证结构的可调性的方法有那些？10.工装夹具设计方案制订前准备工作有那些？11.工装夹具设计拟定方案（报告）框架有那些？