青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书
夹紧方向对夹具结构提出的要求。再如，不同的焊接方法对夹具提出的要求，像埋弧焊，可能要求在夹具上设置焊剂垫；电渣焊要求夹具保证能在垂直位置上施焊；电阻焊要求夹具本身就是电极之一等。
3)装、焊作业可否在同一夹具上完成，或是需要单独设计装配夹具和焊接夹具。这往往与下述因素有关：
（1）在装焊夹具上，焊件的所有焊缝能否在最有利的施焊位置上焊完。 （2）从装配夹具上取下由装配点定好位的部件时，是否会破坏各零件的相互位置。若部件刚性不好，则会发生整体变形，甚至定位焊点发生开裂，使已装配好的零件发生位置变化。
（3）装配时不需要使焊件翻转变位，而在焊接时，则需要使焊件翻转变位，这样，若采用装焊夹具方案，是否会使夹具结构复杂化。
（4）装配夹具，其定位器和夹紧机构较多，若用于焊接，是否影响焊接机头的焊接可达性；焊接夹具，为了防止焊件变形，虽具有较大的刚度和强度，但用于装配时，能否承受装配时的锤击力。
（5）装、焊作业若在同一夹具上完成，能否合理地组织装配工人、焊接工人相互协调作业。
（6）车间的作业面积和起重运输设备的负荷能力是否允许装配和焊 接作业分别在各自的夹具上进行。
4)焊件酌产量。例如，在大批量生产中，应选用专用、高效、省力的夹具结构，像各种有动力源的夹具和联动夹具就属此类。在中小批量生产中，夹具主要以保证装焊质量为主，效率的高低是较为次要的问题，因此应选用结构简单、适应性广的通用夹具，使夹具的结构方案与焊件的产量相匹配。 2.3.5焊件在夹具中的定位 (一)物体定位原则--六点定则
在进行装焊作业时，首先应使焊件在夹具中得到确定的位置，并在装配、焊接过程中一直将其保持在原来的位置上。我们把焊件按图样要求得到确定位置的过程称为定位；把焊件在装好作业中一直保持在确定位置上的过程称为夹紧。 为了使焊件在夹具中得到要求的确定位置，应先研究一下物体在空间的位置
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图2-1 物体的定位
是怎样被确定下来的。一个物体A如果在空间不与任何其他物体发生联系，那么相对于空间互相垂直的三个坐标轴就有六种活动的可能性，见图1-1a，其中三种是分别沿x、y、z轴的移动，另三种是分别统x、y、z轴的转动。物体的这种活动可能性叫做自由度。因此一个物体有六个自由度，这六个自由度被消除了，则物体在空间的位置就完全被确定了，所以自由度也是决定物体空间位置的独立参数。
如图2-1b所示，如果我们在xOy面上放一块平板B来支承物体A，这时物体A在这个平面上只能沿Ox轴和Oy轴移动和绕Oz轴旋转，而不能沿Oz轴移动和绕Ox轴和Oy轴旋转，否队物体A将脱离平板B。这说明文承扳B消除了物体A的三个自由度。如果我们再在物体A的xOz平面上放置两块挡铁1和2(图2-1c)．物体A也就不能沿Oy轴移动和绕Oz轴旋转了，从而又消除了两个自由度。最后，只要在物体A的zOy平面上再设置一块挡铁3，消除物体沿Ox轴移
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动的自由度，则物体A的空间位置就被完全确定下来(图2-1d)。从几何学中知道，三点可以决定一平而，我们可以用三个定位支承点4、5、6(图2-1e)代替图2-1d中的支承平板B，同时也把挡铁1、2、3当做定位支承点，从而一个定位支承点平均消除了一个自由度。因此，确定物体的空间位置，就需要按图2-1e布置的六个支承点消除物体活动的六个自由度，这就是物体定位的“六点定则”。 由图2-1e可知，三个文承点在xOy平面上．二个支承点在xOz平面上．一个支承点在zOy平面上。我们把有三个支承点的平面称做安装基面。在这个面上，三个支承点不能在一条直线上，被支承工件的重心必须落在这三个支承点作为顶点所构成的三角形内。这三个定位支承点之间的距离越远，则安装基面越大，焊件的安装稳定性和相关位置精度就越高，因此，应选择焊件轮廓尺寸最大的表 面与安装基面接触。有两个定位支承点的平面称做导向基面。这两个支承点的连线应平行于安装基面，而且两点间的距离越远越有利于提高安装精度，因此应选焊件尺寸最长的表面与导向基面接触。有一个定位支承点的平面称做定程基面。显然，安装一个定位支承点就不需要很大的面积与长度，因此，通常是选择焊件较小的表面与定程基面接触。
2.4 焊接变位机械
2.4.1 焊接变位机械的分类
焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工空间位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械设备。使用焊接变位机械可缩短焊接辅助时间．提高劳动生产率，减轻工人劳动强度，保证和改善焊接质量，并可充分发挥各种焊接方法的 效能。
焊接变位机械的分类及各类所属设备如下：
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图2-2 焊接变位机械的分类
各种焊接变位机械都可单独使用，但在多数场合是相互配合使用的，它们不仅用于焊接作业，也可用于装配、切割、检验、打磨、喷漆等作业。 2.4.2焊接变位机械应具备的性能。
一般，通用的焊接变位机械应具备的性能是：
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1)焊件变位机械和焊机变位机械要有较宽的调速范围焊接运行速度，以及良好的结构刚度。
2)对尺寸和形状各异的焊件，要有一定的适用性。
3)在传动链中，应具有一级反行程自锁传动，以免动力源突然切断时，焊件因重力作用而发生事故。
4)与焊接机器人和精密焊接作业配合使用的焊件变位机械，视焊件大小和工艺方法的不同，其到位精度(点位控制)和运行轨迹精度(轮廓控制)应控制在0.1-2mm之间，最高精度应可达0.01mm。
5)回程速度要快，但应避免产生冲击和振动。
6)有良好的接电、接水、接气设施，以及导热和通风性能。
7)整个结构要有良好的密闭性．以免焊接飞溅物的损伤，对散落在其上的焊渣、药皮等脏物．应易被清除。
8)焊接变位机械要有联动控制接口和相应的自保护功能集中控制和相互协调动作。
9)工作台面上应刻有安装基线，井设有安装槽孔，能方便的安装各种定位器件和夹紧机构。
10)兼作装配用的焊件变位机械，其工作台面要有较高的强度和抗冲击性能。 11)用于电子束焊、等离子弧焊、激光焊和钎焊的焊件变位机械，应满足导电、隔磁、绝缘等方面的特殊要求。
2.5 几类焊接机械设备的具体介绍
焊件变位机械是在烬接过程中改变焊件空间位置，使其有利于焊接作业的各种机械设备。焊件变位机械按功能不同，分为焊接变位祝、焊接滚轮架、焊接 回转台和焊接翻转机四类。在手工焊作业中，经常使用各种焊件变位机械，但在多数场合，焊件变位机械是与焊机变位机械相互配合使用的，用来完成纵缝、横 续、环缝、空间曲线焊缝的焊接以及堆焊作业。焊件变位机械也是机械化、自动化装焊生产线上的重要组成部分在以弧焊机器人为中心的柔性加工单元(Mc)和加工系统(Fk)中，焊件变位机械也是组成设备之一。在复杂焊件焊接和要求施焊位置精度较高的焊接作业中，例如窄间隙焊接、空间曲面的带极堆焊等，都需要焊件变位机械的配合，才能完成其作业。
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