蓝新特柔性组合夹具课件

蓝新特柔性组合夹具比赛培训教材北京蓝新特夹具技术有限公司北京蓝新特夹具技术有限公司2011.6蓝新特柔性组合夹具目目目目 录录录录前言。前言。前言。前言。.1.1 第一节：概述。第一节：概述。第一节：概述。第一节：概述。1 1一什么是一什么是一什么是一什么是组合夹具。组合夹具。1 1二二二二组合夹具的特点组合夹具的特点。2 2三三三三组合夹具的分类。组合夹具的分类。2 21.1.槽系组合夹具。槽系组合夹具。2 22.2.孔系组合夹具。孔系组合夹具。2 23.3.蓝系组合夹具。蓝系组合夹具。3 3第二节第二节 蓝系（蓝系（LXTJLXTJ）组合夹具。）组合夹具。3 3一、蓝系组合夹具的定义。一、蓝系组合夹具的定义。3 3二、蓝系组合夹具的基本功能。二、蓝系组合夹具的基本功能。3 3。9 9六、蓝系组合夹具元件的功能。六、蓝系组合夹具元件的功能。1010第三节第三节第三节第三节蓝系（蓝系（LXTJLXTJ）组合夹具的典型结构。）组合夹具的典型结构。1414第四节蓝系（第四节蓝系（LXTJLXTJ）组合夹具的三维空间调整。）组合夹具的三维空间调整。1818一一 三坐标的直线距离调整。三坐标的直线距离调整。1818二单角度的调整。二单角度的调整。2020三空间复合角度的计算调整。三空间复合角度的计算调整。2222第五节蓝系（第五节蓝系（LXTJLXTJ）组合夹具的应用实例。）组合夹具的应用实例。2424目 录前言前言 夹具是机械制造工艺装备中的一个主要组成部分，在机械加工中夹具是机械制造工艺装备中的一个主要组成部分，在机械加工中占有重要位置。它对保证产品质量，提高生产效率，减轻劳动强度，占有重要位置。它对保证产品质量，提高生产效率，减轻劳动强度，扩大机床使用范围，缩短新品试制周期等都具有重要意义。它也是制扩大机床使用范围，缩短新品试制周期等都具有重要意义。它也是制约机械制造业快速发展的瓶颈。约机械制造业快速发展的瓶颈。随着市场对新产品需求的不断扩大和市场竞争的日趋激烈，产品随着市场对新产品需求的不断扩大和市场竞争的日趋激烈，产品的更新换代日新月异。传统的大批量生产模式逐渐被中小批量生产模的更新换代日新月异。传统的大批量生产模式逐渐被中小批量生产模式所取代。式所取代。柔性化的重点在机床和工装两方面，而夹具又是工装柔性化的重柔性化的重点在机床和工装两方面，而夹具又是工装柔性化的重点。现在国内，夹具现状相当落后，大部分工装用的是专用夹具。而点。现在国内，夹具现状相当落后，大部分工装用的是专用夹具。而专用夹具需设计、制造，生产准备周期要专用夹具需设计、制造，生产准备周期要1212个月，甚至更长的时间，个月，甚至更长的时间，如果采用可循环使用的组合夹具来完成工艺过程，可将夹具的生产准如果采用可循环使用的组合夹具来完成工艺过程，可将夹具的生产准备周期缩短至备周期缩短至1212小时。可节省小时。可节省90%90%的夹具设计、制造时间，节省的夹具设计、制造时间，节省90%90%的制造夹具的钢材，节省的制造夹具的钢材，节省80%80%的夹具存储保管费用。能大幅度提的夹具存储保管费用。能大幅度提高新产品研发速度和大幅度节省生产准备时间。高新产品研发速度和大幅度节省生产准备时间。目前，国内许多大型制造企业为缓解工装夹具的供需矛盾，均采目前，国内许多大型制造企业为缓解工装夹具的供需矛盾，均采用组合夹具来解决专用工装周期长、成本高的问题。用组合夹具来解决专用工装周期长、成本高的问题。前言第一节第一节 概述概述一一.什么是什么是 组合夹具：组合夹具：组合夹具是一种标准化、系列化、通组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备。是一套预先制造好的、具有不同规格、不用化程度很高的工艺装备。是一套预先制造好的、具有不同规格、不同形状、不同尺寸，具有完全互换功能的标准元件系统。它有较高的同形状、不同尺寸，具有完全互换功能的标准元件系统。它有较高的几何尺寸精度，较高的硬度和耐磨性，元件的平均使用寿命在几何尺寸精度，较高的硬度和耐磨性，元件的平均使用寿命在1515年以年以上。组装时，夹具结构象魔方一样变化无穷，能满足各种异型零件的上。组装时，夹具结构象魔方一样变化无穷，能满足各种异型零件的加工要求。使用后，可制造中的车、铣、刨、磨、镗、钻等工序，在加工要求。使用后，可制造中的车、铣、刨、磨、镗、钻等工序，在划线、检验、装配、焊接等工序也可应用。它应变能力强，很适合多划线、检验、装配、焊接等工序也可应用。它应变能力强，很适合多种品种，中、小批量的生产方式。种品种，中、小批量的生产方式。二组合夹具的特点二组合夹具的特点；（1 1）可降低成本。组合夹具元件可以重复使用，既能节省夹具制造）可降低成本。组合夹具元件可以重复使用，既能节省夹具制造的时间和费用，又能减少用，从而降低生产成本。的时间和费用，又能减少用，从而降低生产成本。（2 2）提高生产效率。组合夹具的组装时间约是专用夹具制造时间的）提高生产效率。组合夹具的组装时间约是专用夹具制造时间的1%1%。因此，采用组合夹具完成工艺过程，可大幅度降低生产准备时。因此，采用组合夹具完成工艺过程，可大幅度降低生产准备时间，而大大提高生产效率。间，而大大提高生产效率。第一节 概述一.什么是 组合夹具：组合夹具是一种标准三组合夹具的分类三组合夹具的分类：组合夹具可分为槽系组合夹具、孔系组合夹具、蓝系组合夹具（组合夹具可分为槽系组合夹具、孔系组合夹具、蓝系组合夹具（LXT-LXT-J J）。）。1.1.槽系组合夹具槽系组合夹具 ；槽系组合夹具是通过键与槽确定元件之间的相互位置。该夹具在国内槽系组合夹具是通过键与槽确定元件之间的相互位置。该夹具在国内应用比较广泛。它最突出特点是组装灵活，可调性好；缺点是精度低、应用比较广泛。它最突出特点是组装灵活，可调性好；缺点是精度低、刚性差，使用时定位点常因受力大而产生位移，以致工件报废。该夹刚性差，使用时定位点常因受力大而产生位移，以致工件报废。该夹具不能满足现代机床的加工要求。具不能满足现代机床的加工要求。2.2.孔系组合夹具：孔系组合夹具：孔系组合夹具：孔系组合夹具：孔系组合夹具孔系组合夹具孔系组合夹具孔系组合夹具是通过销和孔确定元件之间的相互位置。孔系组合夹具是通过销和孔确定元件之间的相互位置。孔系组合夹具是目前国际上的一种新技术，主要是为了适应现代加工设备对工装精是目前国际上的一种新技术，主要是为了适应现代加工设备对工装精度和刚性要求而设计的。它的特点是：结构简单、以孔定位、定位精度和刚性要求而设计的。它的特点是：结构简单、以孔定位、定位精度高、刚性好、品种少、组装方便，便于计算机编程，特别适用于数度高、刚性好、品种少、组装方便，便于计算机编程，特别适用于数控机床和加工中心等切削受力较大的工件加工，缺点是；可调性差、控机床和加工中心等切削受力较大的工件加工，缺点是；可调性差、不太适宜普通机床使用。孔系组合夹具在国外应用很普遍。不太适宜普通机床使用。孔系组合夹具在国外应用很普遍。3.3.蓝系（蓝系（LXT-JLXT-J）组合夹具；组合夹具；组合夹具；组合夹具；蓝系（蓝系（LXT-JLXT-J）系组合夹具是孔、槽系列组合夹具的换代产品，它既）系组合夹具是孔、槽系列组合夹具的换代产品，它既有槽系组合夹具的调整灵活，又有孔系组合夹具的刚性定位优点；既有槽系组合夹具的调整灵活，又有孔系组合夹具的刚性定位优点；既满足现代数控机床需求，也能适应普通机床使用。是组合夹具的发展满足现代数控机床需求，也能适应普通机床使用。是组合夹具的发展方向。方向。三组合夹具的分类：组合夹具可分为槽系组合夹具、孔系组合夹具第二节蓝系(LXTJ)组合夹具蓝系组合夹具元件图第二节蓝系(LXTJ)组合夹具蓝系组合夹具元件图 一一一一蓝系组合夹具的定义；蓝系组合夹具的定义；蓝系组合夹具是一套尺寸精度高、标准化、互换性强的元件蓝系组合夹具是一套尺寸精度高、标准化、互换性强的元件系统。不用测量工具，在三维空间即可设定以系统。不用测量工具，在三维空间即可设定以0.010.01毫米为单位毫米为单位的空间位置，或设定以的空间位置，或设定以 为单位的空间角度位置。为单位的空间角度位置。二蓝系组合夹具基本功能：二蓝系组合夹具基本功能：对通用夹具（三爪、台钳）不易装夹的异型的，带有角度、对通用夹具（三爪、台钳）不易装夹的异型的，带有角度、复合角度加工要求的，批量生产时要满足重复定位精度要求的复合角度加工要求的，批量生产时要满足重复定位精度要求的零件主轴坐标对应的基础板上，通过若干标准元件的组合，完零件主轴坐标对应的基础板上，通过若干标准元件的组合，完成三维空间成三维空间0.010.01毫米级差的有级调装，来满足异型零件的定位毫米级差的有级调装，来满足异型零件的定位要求，再通过螺栓、压板或气动、液压元件将被加工零件紧固。要求，再通过螺栓、压板或气动、液压元件将被加工零件紧固。四蓝系组合夹具的技术特点：四蓝系组合夹具的技术特点：共八大技术特点。共八大技术特点。一蓝系组合夹具的定义；1.1.孔、槽结合的特点；孔、槽结合的特点；是指蓝系组合夹具，结合了孔系、槽系组合夹具的特点，即有孔系组合夹具的刚性定是指蓝系组合夹具，结合了孔系、槽系组合夹具的特点，即有孔系组合夹具的刚性定位、槽系组合夹具可调性的优点，同时又克服了孔系组合夹具不可调整，槽系组合夹位、槽系组合夹具可调性的优点，同时又克服了孔系组合夹具不可调整，槽系组合夹具刚性差，不稳定的缺点。具刚性差，不稳定的缺点。那么蓝系组合夹具是如何实现孔、槽结合的哪？由于蓝系组合夹具采用了偏心那么蓝系组合夹具是如何实现孔、槽结合的哪？由于蓝系组合夹具采用了偏心T T形销键形销键的定位连接结构，这是蓝系组合夹具最关键的技术特点。偏心的定位连接结构，这是蓝系组合夹具最关键的技术特点。偏心T T形销键的材料采用的是形销键的材料采用的是优质钢材整体锻造加工的工艺，保证了自身有很高的刚性。（见附图，）从外形上看，优质钢材整体锻造加工的工艺，保证了自身有很高的刚性。（见附图，）从外形上看，偏心偏心T T形销键的一端是直销，它与销孔定位连接，另一端是形销键的一端是直销，它与销孔定位连接，另一端是T T形平键，它与横（纵）向形平键，它与横（纵）向位移板上的十字形键槽定位连接，确保不会出现位移，不像平键在键槽内可以移动。位移板上的十字形键槽定位连接，确保不会出现位移，不像平键在键槽内可以移动。这些都体现了蓝系组合夹具刚性定位连接的特点。这些都体现了蓝系组合夹具刚性定位连接的特点。另外，蓝系组合夹具的偏心另外，蓝系组合夹具的偏心T T形销键采用了偏心原理，利用偏心量来实现位移，由于偏形销键采用了偏心原理，利用偏心量来实现位移，由于偏心心T T形销键的偏心量都是预先设定的，有各种规格的偏心量，使用时只要选配需要的元形销键的偏心量都是预先设定的，有各种规格的偏心量，使用时只要选配需要的元件，装配时不用测量，就能达到尺寸要求，使用非常方便。偏心件，装配时不用测量，就能达到尺寸要求，使用非常方便。偏心T T形销键采用了偏心原形销键采用了偏心原理实现了槽系组合夹具可调整的特点。这就是蓝系组合夹具实现孔、槽结合特点的奥理实现了槽系组合夹具可调整的特点。这就是蓝系组合夹具实现孔、槽结合特点的奥秘。秘。1.孔、槽结合的特点；2 2刚性定位：刚性定位：两销一面的定位结构，属于刚性定位。一个平面稳定两销一面的定位结构，属于刚性定位。一个平面稳定性好，两个性好，两个12mm12mm的优质钢销定位连接，再用螺栓紧固的优质钢销定位连接，再用螺栓紧固连接，其结合的刚性比槽系组合夹具靠摩擦力连接的方式连接，其结合的刚性比槽系组合夹具靠摩擦力连接的方式要提高百倍，使用中不会因受力过大而改变精度，大大提要提高百倍，使用中不会因受力过大而改变精度，大大提高夹具精度的稳定性。这也是蓝系组合夹具的另一大特点。高夹具精度的稳定性。这也是蓝系组合夹具的另一大特点。2刚性定位：3 3柔性调整：柔性调整：蓝系组合夹具元件有很多种调整元件，如各种厚度的蓝系组合夹具元件有很多种调整元件，如各种厚度的垫片、垫板，不同偏心量的销键等，用这些调整元件在三垫片、垫板，不同偏心量的销键等，用这些调整元件在三维空间位置可实现最小维空间位置可实现最小0 00101毫米级差的有级调整。角度毫米级差的有级调整。角度也可以实现柔性调整，利用折合板、转角支承座等夹具元也可以实现柔性调整，利用折合板、转角支承座等夹具元件，可以实现以件，可以实现以 为单位的角度调整。为单位的角度调整。3柔性调整：4 4精密组装：精密组装：由于蓝系组合夹具元件的制造精度非常高，尺寸、形由于蓝系组合夹具元件的制造精度非常高，尺寸、形位公差都小于位公差都小于0.01mm0.01mm，利用元件本身的精度直接定位安，利用元件本身的精度直接定位安装，不需测量，就可完成装，不需测量，就可完成000101毫米精度的精密组装，零毫米精度的精密组装，零件装夹重复定位精度为件装夹重复定位精度为00005005毫米。毫米。4精密组装：5 5快速安装：快速安装：蓝系组合夹具元件都是在各种基础板上组装完成的，蓝系组合夹具元件都是在各种基础板上组装完成的，利用利用2 2个定位销和个定位销和2 24 4个螺栓把组装好的夹具用个螺栓把组装好的夹具用2 2分钟时间分钟时间可在机床台基板上准确定位安装，减少机床的停机时间。可在机床台基板上准确定位安装，减少机床的停机时间。5快速安装：6.6.通用兼容通用兼容：蓝系组合夹具的小、中、大、重四个系列均采用蓝系组合夹具的小、中、大、重四个系列均采用1212毫毫米销、孔及米销、孔及1414毫米键、槽的统一定位结构，既可自成体系毫米键、槽的统一定位结构，既可自成体系独立组装，也可独立组装，也可4 4个型别混合组装，还可以与现有的槽系、个型别混合组装，还可以与现有的槽系、孔系组合夹具兼容组装。孔系组合夹具兼容组装。6.通用兼容：7.7.结构设计巧：结构设计巧：该系统该系统284284个品种，个品种，781781个规格就可完成槽系、孔系组个规格就可完成槽系、孔系组合夹具合夹具574574个品种个品种28502850个规格的功能，品种减少了个规格的功能，品种减少了51%51%，规格减少了规格减少了75%75%，既提高使用效率，也节省了投资。，既提高使用效率，也节省了投资。7.结构设计巧：8.8.数字化管理：数字化管理：8.1 8.1 蓝系组合夹具的标准化、通用性，互换性特点，具备了建数模的蓝系组合夹具的标准化、通用性，互换性特点，具备了建数模的硬件条件，用计算机辅助设计组合夹具，方便、快捷、省时、省力，硬件条件，用计算机辅助设计组合夹具，方便、快捷、省时、省力，可模拟组装、模拟加工、对夹具压紧力，切削量、切削速度，加工障可模拟组装、模拟加工、对夹具压紧力，切削量、切削速度，加工障碍分析等信息都能预先得知。碍分析等信息都能预先得知。8.2 8.2 计算机与库房管理结合，可随时掌握库存元件状况，并根据库存计算机与库房管理结合，可随时掌握库存元件状况，并根据库存品种、数量、选择元件，设计夹具时做到胸中有数。品种、数量、选择元件，设计夹具时做到胸中有数。8.3 8.3 夹具设计完毕，用计算机输出元件清单和拼装爆炸图，实时反映夹具设计完毕，用计算机输出元件清单和拼装爆炸图，实时反映拼装过程，让组装工人凭单选元件，照图装夹具。拼装过程，让组装工人凭单选元件，照图装夹具。8.4 8.4 夹具设计定型后，可存入计算机，以备下次调用，一次设计，终夹具设计定型后，可存入计算机，以备下次调用，一次设计，终身使用。身使用。8.数字化管理：8.1 蓝系组合夹具的标准化、通用性，互换五蓝系组合夹具的分类：1.1.型别分类：型别分类：蓝系组合夹具分成蓝系组合夹具分成4 4个型别个型别.即：重型、大型、中型、小型四种型号，均采用即：重型、大型、中型、小型四种型号，均采用12mm12mm的销、孔和的销、孔和14mm14mm键、槽的统一定位结构，既每个键、槽的统一定位结构，既每个型别可以独立组装，也可以型别可以独立组装，也可以4 4个型别混合组装。个型别混合组装。五蓝系组合夹具的分类：1.型别分类：蓝系组合夹具分成4个六、蓝系组合夹具元件的功能：1.1.基础件：基础件：是组合夹具的组装平台，其它元件可在平台上连成一体，组合出成套夹是组合夹具的组装平台，其它元件可在平台上连成一体，组合出成套夹具。其中包括：方形基础板、长方形基础板、圆形基础板和基础角铁、两具。其中包括：方形基础板、长方形基础板、圆形基础板和基础角铁、两面体、方箱等。面体、方箱等。六、蓝系组合夹具元件的功能：基础件：2 2支承件：支承件：是组合夹具的骨架元件，在夹具中起到上下是组合夹具的骨架元件，在夹具中起到上下 连接的作用。用作不连接的作用。用作不同高度的支承和做各种平面定位支承。包括各种方形支承、长方形支同高度的支承和做各种平面定位支承。包括各种方形支承、长方形支承、垫片、垫板、承、垫片、垫板、V V型支承、连接支承、角度支承等。型支承、连接支承、角度支承等。2支承件：3 3定位件：定位件：用于保证夹具中各元件的定位精度和连接强用于保证夹具中各元件的定位精度和连接强 度及整度及整个夹具的可靠性。包括各种定位销、定位键、定位板、定个夹具的可靠性。包括各种定位销、定位键、定位板、定位块等。位块等。3定位件：4.4.导向件：导向件：用于确定刀具与工件的相对位置，加工时起到对刀具用于确定刀具与工件的相对位置，加工时起到对刀具的正确引导，包括各种钻模板、钻套、铰套和导向支承。的正确引导，包括各种钻模板、钻套、铰套和导向支承。4.导向件：7 7其它件：其它件：在夹具中起辅助作用的其它元件，如连接板、摇把滚花手柄、各在夹具中起辅助作用的其它元件，如连接板、摇把滚花手柄、各种支承钉、支承帽、支承环、弹簧、二爪支承、三爪支承、平衡块等。种支承钉、支承帽、支承环、弹簧、二爪支承、三爪支承、平衡块等。7其它件：8 8合件：合件：是指在组装过程中不拆散使用的独立部件。按其用途是指在组装过程中不拆散使用的独立部件。按其用途可分为：定位合件、导向合件、分度合件、夹紧合件等。可分为：定位合件、导向合件、分度合件、夹紧合件等。8合件：第三节第三节第三节第三节 蓝系（蓝系（LXTJLXTJ）组合夹具的典型结构组合夹具的典型结构组合夹具的典型结构组合夹具的典型结构蓝系（蓝系（LXTJLXTJ）组合夹具的典型结构；组合夹具的典型结构；组合夹具的典型结构；组合夹具的典型结构；1.1.用切边轴组成圆柱定位结构用切边轴组成圆柱定位结构第三节 蓝系（LXTJ）组合夹具的典型结构蓝系（LXTJ4.4.分度结构分度结构 圆基础板组成分度结构圆基础板组成分度结构4.分度结构0.50.5插销差动分度台插销差动分度台分度台分度台0.5插销差动分度台分度台5.5.利用元件特征尺寸的结构利用元件特征尺寸的结构5.1 5.1 用弓形夹和支承件自身夹紧结构用弓形夹和支承件自身夹紧结构5.利用元件特征尺寸的结构5.2用支承过渡板组成角度结构转角支承调角度5.2用支承过渡板组成角度结构转角支承调角度二.单角度的调整：角度调整的方法很多，如用折合板、角度支承、分度台、转角支承等方法。1.折合板：可以任意调整角度，可精度到分秒。但是要计算，元件多，复杂一些。2.角度支承：比较方便，特别是常用的整数值角度，直接可以加上去，调整方便，精度高，刚性强，用元件少，可靠性好。缺点是不适合小数值角度。3.分度台：适合加工孔类零件的分度定位。二.单角度的调整：角度调整的方法很多，如用折合板、角度下面介绍折合板的使用调整（1 1）组成：一般是用两件折合板分别固定在两块基础板上，形成了直角三角形）组成：一般是用两件折合板分别固定在两块基础板上，形成了直角三角形的一个底边和一条斜边，折合板的轴心是两条边的交点，支承件上端是切的一个底边和一条斜边，折合板的轴心是两条边的交点，支承件上端是切边轴，边轴，40mm40mm的圆弧面，的圆弧面，30mm30mm厚，圆弧面与上基础板是相切的，被加工件厚，圆弧面与上基础板是相切的，被加工件固定在上基础板上固定在上基础板上 ，调整支承高度可以得到不同的，调整支承高度可以得到不同的 角值。角值。下面介绍折合板的使用调整（1）组成：一般是用两件折合板分别固三.空间复合角度的计算调整；与各坐标平面即不平行、又不垂直的平面（或孔的轴线）称为空间斜与各坐标平面即不平行、又不垂直的平面（或孔的轴线）称为空间斜面（或空间斜孔），在组装加工空间斜面或斜孔的夹具时，为了使加面（或空间斜孔），在组装加工空间斜面或斜孔的夹具时，为了使加工的斜面或斜孔处于正确的加工位置，通常采用工的斜面或斜孔处于正确的加工位置，通常采用“扳角扳角扭角扭角”的方的方法，为此，必须根据工序图或零件图的角度和坐标值计算出夹具上法，为此，必须根据工序图或零件图的角度和坐标值计算出夹具上“扳角扳角”和和“扭角扭角”的大小以及工件在装夹位置上加工点相对于夹具上的大小以及工件在装夹位置上加工点相对于夹具上测量基准的坐标尺寸。测量基准的坐标尺寸。空间角度和坐标的计算方法很多，在组合夹具组装中常用的计算方法空间角度和坐标的计算方法很多，在组合夹具组装中常用的计算方法有；立体图法、球面图法、坐标旋转法和矢量法等。这些方法都很复有；立体图法、球面图法、坐标旋转法和矢量法等。这些方法都很复杂，很麻烦，还容易出错，现在用的很少了，随着计算机软件的发展杂，很麻烦，还容易出错，现在用的很少了，随着计算机软件的发展应用，现在只要把已知条件输入计算机，很快就能得到结果，又快又应用，现在只要把已知条件输入计算机，很快就能得到结果，又快又准确。准确。三.空间复合角度的计算调整；与各坐标平面即不平行、又不垂第五节第五节第五节第五节 蓝系（蓝系（LXT-JLXT-J）组合夹具的应用实例）组合夹具的应用实例）组合夹具的应用实例）组合夹具的应用实例1.1.圆周四等份孔钻床夹具圆周四等份孔钻床夹具第五节 蓝系（LXT-J）组合夹具的应用实例1.圆周四等份孔2.2.斜面钻孔夹具斜面钻孔夹具 2.斜面钻孔夹具 6.6.底孔夹具底孔夹具6.底孔夹具好好学习技能。参加比赛！好好学习技能。参加比赛！