保證夾具裝配精度的加工方法
2020-5-7 來源： 陜西法士特齒輪有限責任公司 作者： 呂軍濤
摘要 : 在生產制造過程中，各種類型夾具 制造的難點主要反映在如何保證裝配精度上。筆 者根據多年的生產實踐，總結出了一些常見類型 夾具的加工工藝方法，這些方法能有效地解決夾 具在生產實際中遇到 的困難，從而保證夾具的 裝配精度，具有較高的實用價值。 夾具質量的好壞，主要反映在裝配精度上。 在夾具裝配圖上，定位元件與引導部分，以及定 位元件之間都有不同的精度要求。在制定工藝時， 必須充分地考慮如何保證夾具在裝配后的精度， 選擇什么樣的加工方法。 通常保證夾具裝配精度的方法有 : 在裝配后 進行某一部分的精加工，以達到裝配圖的技術要 求（如最后鏜孔或者磨削）; 將總裝公差分配到 有關零件上去，控制零件來保證裝配后的公差， 靠鉗工在裝配中調整零件的位置來達到總裝的技 術要求 ; 或者以上方法的綜合使用。由于夾具種 類繁多，形狀大小和精度各不相同，裝配方法也 不一樣，往往也取決于設備條件和工人的熟練程 度。
1.幾種夾具的裝配方法和幾種裝配方法的特點
（1）鉆模和一些檢驗、裝配等夾具，孔與孔 之間，或者孔與面之間的位置精度較高，并且帶 孔部分材料的硬度不高（低于 35HRC），或者材 料為 20 鋼，但孔部去掉了滲碳層。這類夾具都 是裝配后在坐標鏜床上鏜孔，以保證精度要求。 坐標鏜床上加工來 保證孔與平面的位 置精度較高，并且 很方便，如圖 1 所 示的鉆模，鉆套孔 應在裝配后 找正 C 面鏜出。 （2） 夾 具 各 平面相互之間的位 置精度較高時，而夾具的體積不大，裝配后可 在平面磨床上磨其中一個平面。如圖 2 為一銑 床夾具，對刀塊頂面與 V 型中心的高度公差為 ±0.01mm。如果靠提高零件的精度來保證裝配 后的要求，則在加工 V 型塊和對刀塊時，各自的 公差不得大于 ±0.005mm，這樣使得制造困難， 比較好的方法是在裝配后，根據 V 型中心位置（放 上量柱測量），修磨對刀塊頂面。這樣在零件加 工中可以放大零件的制造公差，只要求保證配磨 時對刀塊有適當的磨量即可。這樣配磨方法，一 般是在比較容易加工的平面上做裝配后的修磨。
圖 1
圖 2
圖 3
圖 4
圖3 為鉆模板的鉸鏈支座，裝配后要求蓋板 1 的頂面和支座 5 的地面平行，該平行度主要靠 頂銷 2 和 4 的頂面來保證。頂銷 2 和 4 的固定 孔是由鉗工鉆鉸出，將頂銷壓入后，磨削 4 的頂 面，磨平即可。銷軸 3 的固定孔在鏜床上加工完 成，裝配前件 1 和 5 的各面都磨好，裝配后只修 磨銷 2 的頂面，修磨時的裝置如圖 4 所示，將蓋 1 翻轉開，以頂面為基面放在導磁墊塊上磨銷 2 頂面，磨后和著檢查蓋 1 頂面是否平行，一直磨 到平行為止。 （3）車磨等圓形旋轉夾具，其定位夾緊部 分往往為同一零件，這些部分大都是在裝配后修 磨。以消除累計誤差，圖 5 為車床上使用的以孔 定位的夾具，由三塊斜塊來加緊，斜塊 3 在夾緊狀態組成 80mm 的圓，并且與套筒 1 的外圓同 心，這類夾具在裝配后，可壓在內圓磨床上，將 三斜塊用銅絲纏緊，找正套筒上以磨削好的外圓 C，然后再磨削斜塊外圓。 圖 6 所示的三爪卡盤，三個卡爪要在同一圓 周上，也是裝配后加工，在內圓磨床上找正卡盤 本體上的內孔磨爪面。 （4）T 型滑柱鉆模（見圖 7）的定位元件大 都裝在本體 1 上，而鉆套孔蓋板 2 上，這類鉆模 都是成批制造成標準的零件入庫保存，在使用時， 根據不同的設計要求，增添鉆套孔和定位孔，在 坐標鏜床上加工這些孔時，是先將蓋板 2 拆下， 加工本體 1 上的 D, 然后再裝上蓋板 2，作件 2 上的鉆套孔 d，這樣容易保證兩個零件孔的精度。
圖 5
圖 6
圖 7
圖 8
（5）夾具裝配后各平面之間的相對位置精度 比較低時，或者夾具較大，裝配后不便于上機床 加工，這些夾具可以采用提高零件制造精度的方 法來保證裝配精度。如圖 8 中的件 2 和件 3 高度 差為 105mm，如果夾具體積小，尚可裝配后在 平面磨床上修磨件 2 的頂面，但這夾具太大，裝 配后不好加工，則在制定工藝時，應規定件 2 和 件 3 的高度公差，使累計誤差低于 0.03mm 即可， 分配給各件公差，不一定兩件平均分配，一般將 容易加工的部分公差規定的小些，有時也可先磨 不易達到精度的零件，在測量實際尺寸，根據實際尺寸算出另一件應該加工到的尺寸和公差。在 精度不高的情況下，用提高零件的精度來達到裝 配精度的方法比較好，這樣可縮短生產周期，減 少工序周轉。如果夾具都在裝配后加工，鉗工和 磨工之間的往返增多，一套已裝好的夾具必須等 鏜、磨等工序加工后才能制造好，這就延長了生 產周期。 （6）夾具上各平面位置精度較高時，可用鏜 定位銷孔來定位的方法，即是將各子裝配件的銷 釘孔在坐標鏜床上加工，要求銷釘的位置和測定 平面的公差在 0.01mm 以內，在夾具底座上也 鏜有相應的銷釘孔，各孔的位置可根據裝配圖上 位置計算出來，每一個被固定的工件，只鏜兩個 銷釘孔，在裝配時，按孔壓入銷釘，即可保證裝 配后的位置。
圖 9
如圖 9 所示的檢驗夾具，兩測量塊 1 和柱銷 3 有公差要求，測量塊的測量面，在裝配后磨削 很不方便，如果靠鉗工裝配時調整也比較困難， 花時間很多，效率低。最好的方法是先將測量塊 1 的幾個平面都磨好，然后在鏜床上鏜定位銷 4 的銷孔。在底板 2 上除鏜出柱銷 3 的孔外，也鏜 出定位銷 4 的 4 個銷釘孔，定位銷孔和柱銷孔之 間的尺寸可根據裝配圖計算出來。有銷孔之間的 公差一般可選為 0.01mm，如果公差太大，兩個 銷釘 4 可能不能同時放入，這種方法對鉗工裝配 非常方便，花費的鏜床工時也不多，特多適于大 型夾具。這是因為大型夾具裝配后很不好檢驗， 需要大型的平板和檢驗夾具。夾具翻轉，移動也 都很不方便，鉗工也不好調整，同時由于體積重 量較大，裝配后受機床規格的限制，不能再加工， 所以裝配前加工就比較好。但是這種裝配方法精 度不夠高，對于位置公差小于 0.02mm 的夾具，就不易采用這種方法，這是因為鏜孔時有誤差， 裝配中壓定位銷也會產生偏斜的誤差。 （7）當夾具位置公差小于 0.02mm，或者在 零件上無法鏜定位銷孔時，可在底板上鏜幾個測 量銷孔，作為裝配后的檢驗基準，這些孔的位置 一般與固定零件的邊相切，或者有一段距離。裝 配時，插入測量銷。將固定零件靠在測量銷邊上， 或者有一段距離，裝配時，插入測量銷。將固定 零件靠在測量銷邊上，或是保持一定距離，中間 塞入塊規和塞尺，然后再固定緊。在夾具裝配后 還可以用銷釘孔做檢驗用。
圖10
如圖 10 所示的夾具，如果在鋃條 2 上鏜銷 釘孔定位，達不到要求的精度。可在件 2 邊上做 測量銷孔，與之相切，測量銷銷孔和柱銷 3 的固 定孔，一起鏜在底板 1 上，每個鋃條上應有兩個 測量銷孔，以保證裝配時平行。在裝配鋃條時， 以一邊靠上測量銷，然后再固定螺釘和定位銷定。 測量銷孔也可做的與鋃條邊有一小距離，裝配時 中間墊塊規，這樣可測量誤差數，并且便于修理。
2.結語
夾具的裝配精度決定了夾具質量。在日常的 生產實際過程中，依據夾具單件小批量生產的特 點，本文總結出了以上多種種常見類型夾具加工 工藝的方法，并且在生產實踐中得到了驗證。 由于夾具種類繁多，形狀大小、精度和交付 周期各不相同，我們要根據現有的生產實際情況 綜合考慮安排夾具的加工工藝，以最終滿足客戶 的需求。
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