治具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)

治具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)昆山恩都照明有限公司：工程課王威然2012.03.05目錄第一章：治具設(shè)計(jì)概念第二章：治具設(shè)計(jì)原則第三章：常用制作治具材質(zhì)介紹第四章：常用加工設(shè)備的特性第五章：治具設(shè)計(jì)圖紙基本知識(shí)第六章：治具管理流程第七章：總結(jié)一.治具設(shè)計(jì)概念

治具設(shè)計(jì)

沿于臺(tái)灣的叫法，在大陸我們一般工裝夾具與檢具設(shè)計(jì)。（1）夾治具(FixtureJig)的定義：一般而言，凡是在機(jī)械制造過(guò)程中，使任何加工程序能加速、方便或安全的輔助裝置工具，均可稱為夾具（Fixture）。廣義的夾具可包括機(jī)器夾具(MachineFixture)，沖壓夾具（pressFixture)，熱處理夾具（HeatTreatmentFixture)，焊接夾具（WeldingFixture)，裝配夾具（AssemblingFixture）等等。狹義的夾具，一般即指機(jī)器夾具，可簡(jiǎn)稱為夾具，它主要用於機(jī)器加工，也是機(jī)器與工件、刀具之間的橋梁，目前較統(tǒng)稱的定義為“用以裝夾工件的裝置工具“為夾具。“用以裝夾工件并配合引導(dǎo)刀具的裝置工具”稱為治具或鉆模（Jig）。（2）治具又分工裝治具、檢測(cè)治具兩種，前者用于機(jī)械加工、焊接加工、裝配等工藝便于加工、滿足精度的需要而設(shè)計(jì)的一種工裝夾具；后者為檢測(cè)使用，因?yàn)橛行C(jī)械尺寸不便于測(cè)量，因其形狀復(fù)雜，我們只好設(shè)計(jì)專門的檢測(cè)塊或者檢測(cè)用的針對(duì)某一種產(chǎn)品而設(shè)計(jì)檢具，比方說(shuō)我們有塞規(guī)、環(huán)規(guī)等一些規(guī)則的檢具，但有些是不規(guī)則的就必須專門設(shè)計(jì)一種檢具，可能用到線切割加工、電火花、CNC加工中心等一些機(jī)加工手段來(lái)保證檢具的精度。二.治具設(shè)計(jì)原則

八原則原則一：保證品質(zhì)要求原則二：提升作業(yè)效率原則三：保證作業(yè)安全性原則四：加工設(shè)備選擇最方便原則五：成本最優(yōu)原則六：材質(zhì)使用正確原則七：加工圖紙正確性原則八：治具方便管理（1）一個(gè)完整的治具設(shè)計(jì)需經(jīng)過(guò)方案檢討設(shè)計(jì)圖紙采購(gòu)報(bào)價(jià)廠商選定下訂單治具制作治具驗(yàn)收治具入庫(kù)。治具設(shè)計(jì)需首先考慮其品質(zhì)要求，不可在使用治具過(guò)程中產(chǎn)生附加不良，我司常見(jiàn)制程不良：掉漆、刮傷、破損等。由于我司產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特殊性，治具多為了使裝配工藝便于加工，可分為支撐治具（鎖付支持治具，散熱片支撐治具），防呆治具（防ARM與FOOD裝反治具），檢具（散熱片孔深檢具）。治具設(shè)計(jì)過(guò)程需考慮作業(yè)安全問(wèn)題，如治具太笨重，底部不穩(wěn)會(huì)砸到腳，治具表面粗糙，多次使用易造成身體接觸部位疼痛等。（2）治具設(shè)計(jì)需有基礎(chǔ)的設(shè)備使用原理知識(shí)（第四章詳細(xì)介紹），加工設(shè)備選擇正確會(huì)大大減少加工時(shí)間（如圓棒鉆中心孔需采用車床，倒角器取代銑床倒角）。由于各種設(shè)備加工原理不同，也就決定其價(jià)格不同（如銑床、車床多采用加工時(shí)間計(jì)算價(jià)格，線切割采用切割面積或周長(zhǎng)計(jì)算價(jià)格）。治具材質(zhì)選擇一般有：鋼材、鋁材、電木、PE板、壓克力板、環(huán)氧樹(shù)脂板等，材質(zhì)選擇時(shí)根據(jù)其自身特性結(jié)合治具使用要求而定。治具加工時(shí)需配備加工圖紙，加工圖紙必需標(biāo)注尺寸（定位尺寸和定行尺寸）、公差、材質(zhì)、加工要求，一份完整的圖紙是保證治具質(zhì)量的關(guān)鍵。治具設(shè)計(jì)最后需考慮到其存儲(chǔ)、運(yùn)輸方便，治具是否可共用，是否好管理。三.常用制作治具材質(zhì)介紹1

鋼材：鋼材應(yīng)用廣泛、品種繁多，根據(jù)斷面形狀的不同、鋼材一般分為型材、板材、管材和金屬制品四大類、鋼材是鋼錠、鋼坯通過(guò)壓力加工制成需要的各種形狀、尺寸和性能的材料。鋼材分類（1）45#鋼：45號(hào)鋼,是GB中的叫法,JIS中稱為:S45C,ASTM中稱為1045,080M46,DIN稱為:C45。國(guó)內(nèi)常叫45號(hào)鋼，也有叫“油鋼”。化學(xué)成分：含碳（C）量是0.42~0.50%，Si含量為0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，Cr含量≤0.25%，Ni含量≤0.30%。，Cu含量≤0.25%。密度7.85g/cm3.硬度：45～52HRC，按形狀一般分為板材、管材、棒材，價(jià)格10.00元/千克。棒材管材板材（2）SKD11：SKD11是-種高碳高鉻合金工具鋼，熱處理后具有很高的硬度磨性，并具有淬透性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，適宜制做高精度長(zhǎng)壽命冷作模具及熱固成型塑料模具。SKD11特性：具有良好的韌性與抗高溫疲勞性能能承受溫度聚變，適宜在高溫下長(zhǎng)期工作具有良好的切削性能和拋光性能用途介紹:厚度不大于6mm薄板材，高效落料模。沖載模及壓印模各種剪刀、鑲嵌刀片、木工刀片螺紋軋制模和耐磨滑塊冷鐓模具，熱固樹(shù)脂成型模，高級(jí)量規(guī)等深拉成型、冷擠壓模具。硬度:HRC56～58

價(jià)格:60元/千克,按形狀一般分為板材、棒材板材棒材(T沖等)（3）D2：D2鋼材高耐磨、微變形冷作模具鋼，風(fēng)硬工具鋼，含碳量高達(dá)1.5%，含鉻量高喧11.5%，經(jīng)熱處理硬度可達(dá)60HRC用途:用于五金沖壓模,拉伸模,不銹鋼片沖裁模,高硬度沖裁模,剪切刀模,搓絲模,五金零件制作,機(jī)械制造等。價(jià)格:80元/千克，按形狀一般分為板材、棒材板材棒材（4）其他我司治具少用的鋼材有CR12、鎢鋼、HSS白鋼（不銹鋼）、彈簧鋼、SPCC、SUS、SK7、SK5等。2.電木：電木也稱作膠木板、酚醛層壓紙板。顏色：桔紅色、黑色、黃色、啡色。特性：電木板因具有絕緣、不產(chǎn)生靜電、耐磨及耐高溫等特性，成為電子產(chǎn)品之絕緣開(kāi)關(guān)和可變電阻、機(jī)械用之模具及生產(chǎn)線上之治具，并可在變壓器油中使用等產(chǎn)品使用。價(jià)格：15元/千克，厚度3～50mm，常見(jiàn)形狀：板材。板材3.PE板：PE板材；英文名稱HighDensityPolyethylene，中文：聚乙烯板。PE板材是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹(shù)脂，在微薄截面呈一定程度的半透明狀。PE板材具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學(xué)品的特性。該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，可用于包裝用途。具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，可以抵抗大部份酸、堿、有機(jī)溶液以及熱水的侵蝕。電氣絕緣性好。顏色:白色和黑色，按形狀可分為棒材和板材，價(jià)格20元/千克PE板4.壓克力板：亞克力“是一個(gè)音譯詞，英文是ACRYLIC。她是一種化學(xué)材料。化學(xué)名叫做”PMMA“屬丙烯醇類，俗稱”經(jīng)過(guò)特殊處理的有機(jī)玻璃“，在應(yīng)用行業(yè)亞克力的原材料一般以顆粒、板材、管材等形式出現(xiàn)，亞克力又稱特殊處理的有機(jī)玻璃，系有機(jī)玻璃換代產(chǎn)品。顏色：透明狀，價(jià)格：25元/千克，厚度:1mm-50mm，平均硬度值：HRC89度左右。其他塑膠材質(zhì)有：ABS,PS,PP等。壓克力板四.常用加工設(shè)備的特性1.普通車床：普通車床是能對(duì)軸、盤、環(huán)等多種類型工件進(jìn)行多種工序加工的臥式車床，常用于加工工件的內(nèi)外回轉(zhuǎn)表面、端面和各種內(nèi)外螺紋，采用相應(yīng)的刀具和附件，還可進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲和滾花等。普通車床是車床中應(yīng)用最廣泛的一種，約占車床類總數(shù)的65%，因其主軸以水平方式放置故稱為臥式車床。2.數(shù)控車床：數(shù)控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。配備多工位刀塔或動(dòng)力刀塔，機(jī)床就具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復(fù)雜工件，數(shù)控（英文名字：NumericalControl簡(jiǎn)稱:NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。

臥室車床數(shù)控車床3.銑床：（millingmachine）銑床;系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，工件（和）銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床,銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。4.加工中心：加工中心，簡(jiǎn)稱cnc，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。加工中心又叫電腦鑼。加工