夾具的工作原理: 任何幾何體在三維空間中都有 6 個自由度,即沿 X、Y、Z 三個軸移動和旋轉,那么我們可以通過約束這 6 個自由度來完全定位幾何體。這條規則被稱為“六點定位原則”。 有多種定位方法。常用的有平面定位:即平面與平面的接觸;點定位:即點與面的接觸;軸定位:即軸與孔的接觸;形狀定位:即同一形狀的凹凸接觸。但需要注意的是,定位并不意味著固定。 在制造過程中,為了使產品參考點與設備相對應,防止產品在刀具切削力、重力、慣性力等作用下發生移位和振動,必須對產品施加力修理它。它。 但是在實際應用中,我們通常使用夾具約束4個自由度來完全固定幾何形狀,因為夾具至少有一個方向帶有夾持力,例如:虎鉗夾持工件,假設正反夾持Y方向,Z、X各向一個方向定位,即可完全固定工件。在夾緊力大于加工力的前提下,約束兩個自由度也可以完全固定工件,比如鎖緊螺釘,就看哪個力大了。
夾具的設計原則: 在設計夾具之前,我們需要了解產品的特性、材料、形狀、重量、上一道工序的來源、毛坯的情況、這道工序的加工要求、精度要求、加工位置、加工余量和切削量用量、主要技術參數、性能、規格、所用設備的精度,以及與夾具、工具、檢具的連接機構相關的尺寸,以及下一道工序的生產工序……等等上。 在在設計夾具時,必須考慮夾具制造過程中產生的不確定因素。設計這些零件應該使用什么材料?加工用什么設備?可以加工嗎?長時間受力和受熱會變形嗎?市場上有沒有標準零件?我們設計的產品必須是可加工的,否則就毫無意義。 還要考慮如何方便裝配和維修,盡可能使用標準元件和標準結構,結構簡單,制造容易,以降低夾具的制造成本。定位夾緊件的可更換性,零件磨損嚴重,更換方便快捷。最好不要設計成更大的零件。 需要考慮防呆設計,確保操作者的人身安全,避免誤裝、少裝等。夾緊行程可在一定范圍內調整,夾緊動作快。必要時可設置排屑結構,防止切屑破壞產品定位和損壞刀具,防止切屑堆積帶來大量熱量而造成工藝系統變形。
從理論上講,機床夾具的理論主要是: 1、基準問題。即設計基準、定位基準、工藝基準、測量基準、合模力的選擇。 2、六點定位原理。關于限制工件在X、Y、Z三個方向的移動和旋轉。 其余為典型零件的典型結構。在設計理論方面,機床夾具沒有太多深奧的理論,但在實際的設計工作中,它的設計非常靈活。失去其中一項夾具設計原則會給生產帶來不便。原因是夾具設計人員的實用知識太少。