機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)探討

趙建營

摘 要：伴隨著我國對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重視和關(guān)注，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展組成部分的發(fā)展也有了非常大的提升，我國機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展就是在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的發(fā)展和提升的。在我國機(jī)械加工行業(yè)發(fā)展的過程中，機(jī)床是一個非常重要的加工工具，機(jī)床加工的質(zhì)量和效率直接關(guān)系到機(jī)械加工的發(fā)展和提升。在機(jī)床加工的過程中，很大程度上依賴機(jī)床夾具的工作效率來提升加工效率。因此文章主要針對機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)相關(guān)問題進(jìn)行詳細(xì)的論述以及分析，希望通過文章的闡述以及分析能夠有效地提升我國機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)效率以及設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時也為我國機(jī)械加工行業(yè)的進(jìn)一步提升以及發(fā)展貢獻(xiàn)一份微薄力量。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；機(jī)床加工；夾具設(shè)計(jì)；經(jīng)濟(jì)性

中圖分類號：TG502 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0095-02

在我國機(jī)械加工行業(yè)中，為了有效的保障機(jī)械加工的精度要求以及質(zhì)量要求，我們要在機(jī)床加工的過程中有效的固定機(jī)床于加工刀具之間的距離和位置。在這一過程中。我們?yōu)榱擞行У膶?shí)現(xiàn)加工工件的夾緊以及位置的固定，我們在加工件以及被加工件之間采取相應(yīng)的加工工藝裝備來進(jìn)行加緊，這種工藝加工裝備我們在日常的生產(chǎn)過程中稱之為夾具，還有一種稱呼為機(jī)床夾具。我們在進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的過程中要根據(jù)夾具的加工特點(diǎn)以及加工情形進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，我們要從夾具體，夾具的定位元件，夾具的連接裝置，夾具的對刀元件以及其他同夾具設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的部件進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，在夾具設(shè)計(jì)的過程中最好使用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)思路，這樣能夠有效的提升夾具的應(yīng)用范圍以及應(yīng)用效率，能夠有效的減少夾具非標(biāo)設(shè)計(jì)帶來的經(jīng)濟(jì)投入。下面進(jìn)行詳細(xì)的論述以及分析。

1 簡要敘述在機(jī)床加工過程中夾具設(shè)計(jì)的具體必要性

目前在我國的機(jī)械加工行業(yè)中，機(jī)床用夾具的主要作用就是要將被加工件通過定位夾裝來進(jìn)行位置定位的一種機(jī)械加工輔助裝置，機(jī)床夾具 能夠有效的保障被加工件相對于機(jī)床或者是相對于加工刀具處在一個合理的位置，能夠有效的保障加工的精度以及效率，能夠有效的提升加工過程中的工作效率以及工作質(zhì)量，能夠在很大程度上提升機(jī)床的應(yīng)用范圍，能夠在很大程度上保障機(jī)床的安全性能以及可靠性能。正是有了上述的優(yōu)點(diǎn)，機(jī)床夾具在應(yīng)用過程能夠非常的廣泛，同時在我國的機(jī)械加工行業(yè)中占據(jù)著非常重要的位置，發(fā)揮著重要的作用。伴隨著我國機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展以及優(yōu)化，我國各種高精度的機(jī)床都在不斷的應(yīng)用以及推廣過程中，這樣就要求和機(jī)床加工過程相配套的高精度機(jī)床夾具也要不斷的發(fā)展創(chuàng)新，滿足機(jī)床加工過程中的各種需求，有效的保障機(jī)床在零件加工的過程中的精度以及安全。在機(jī)床加工零件的過程中，機(jī)床夾具對于加工過程的重要性不言而喻，能夠便捷加工部件的夾裝工作，能夠準(zhǔn)確的定位夾裝零件的位置，能夠提升加工的精度要求，因此我們在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的過程中要充分的認(rèn)清機(jī)床夾具的重要性以及對于作用，這樣才能夠保障機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的質(zhì)量以及效率。

2 簡要敘述在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的過程中要充分的體現(xiàn)夾具的高效性以及高精性

在機(jī)床夾具加工應(yīng)用的過程中，為了有效的提升機(jī)床的加工精度，我們在設(shè)計(jì)的過程中要求機(jī)床夾具具有非常高的定位精度，安裝精度以及轉(zhuǎn)位精度。通常情況下，工件在加床加工的過程中，工件在機(jī)床夾具中的定位分為兩種情況，首先是工件在夾具中的定位，其次是夾具在機(jī)床上的定位。因此我們在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的過程中也要從這種設(shè)計(jì)角度去進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。下面進(jìn)行詳細(xì)的論述以及分析。

2.1.1 簡述機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中通過平面定位的工件夾具。通常情況下，我們在進(jìn)行夾具平面定位設(shè)計(jì)的過程中主要的定位形式為支承形式的定位，同理支承形式的定位主要有四種形式。首先是固定支承形式的定位，其次是可調(diào)支承形式的定位，再次是自位支承形式的定位，最后是輔助支承形式的定位。固定支承形式你的定位細(xì)分的話，還可以分為支承釘形式的定位和支承板形式的定位兩種形式?？烧{(diào)支承的定位就是利用支承點(diǎn)可以調(diào)整位置這一特性設(shè)計(jì)而成的。當(dāng)我們在機(jī)床加工的過程中遇到不規(guī)則或者大批量但是形式較多的加工件時，我們可以利用可調(diào)支承來靈活的進(jìn)行加工件的固定。同時可調(diào)支承還可以作為機(jī)床夾具的一個有效的調(diào)整裝置來進(jìn)行應(yīng)用。自位支承主要就是在加工件定位的過程中，定位支承能夠隨著加工件進(jìn)行相應(yīng)的變化，當(dāng)加工件的位置進(jìn)行調(diào)整的時候，自位支承就可以隨之調(diào)整。需要注意的是，在機(jī)床夾具應(yīng)用的過程中，自位支承定位只是以自由度的有效定位，也就是我們加工過程中的點(diǎn)定位，因此毛坯表面定位，斷續(xù)表面定位等點(diǎn)定位都可以使用自位定位。在我們進(jìn)行機(jī)床 夾具設(shè)計(jì)的過程中，具體支承形式的選擇需要我們針對設(shè)計(jì)課題選擇和應(yīng)用。我們在夾具設(shè)計(jì)的過程中要分析夾緊件的固定自由度，夾緊形式，以及夾緊的合理性。

2.1.2 簡述機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中通過圓柱孔定位的工件夾具。機(jī)床加工過程中的圓柱孔定位主要指的是定心定位。這種定位方式主要的基準(zhǔn)是孔的軸線位置，圓柱孔定位的主要夾具定位部件有兩個，首先是心軸，其次是定位銷。兩者之間的協(xié)調(diào)配合能夠有效的起到定位的作用。

2.1.3 簡述機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中通過心軸定位的工件夾具。在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的過程中，心軸定位的形式多種多樣，主要是將加工件通過敲入或者壓入的方式來讓孔，心軸兩者之間進(jìn)行接觸，產(chǎn)生彈性變形，通過彈性模量來進(jìn)行加工件的夾具夾緊。我們在設(shè)計(jì)的過程中想要取得高精度的夾具定位，我們就要采用小錐度的心軸定位。夾具采用心軸定位除了剛性心軸定位之外，還有彈性心軸定位，液塑心軸定位；自動心軸定位等等定位方式，這些定位方式也有一個共同的優(yōu)點(diǎn)在于能夠有效的提升 夾具在應(yīng)用過程中的便捷度，提升機(jī)床加工的工作效率。

2.1.4 簡述機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中通過定位銷定位的工件夾具。在夾具設(shè)計(jì)的過程中，我們需要注意的是定位銷同被夾件之間的設(shè)計(jì)配合通常為過盈配合，但是在一些特殊的設(shè)計(jì)過程中也可以適當(dāng)?shù)牟捎瞄g隙配合。因此在設(shè)計(jì)的過程中需要我們根據(jù)不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容以及設(shè)計(jì)要求來選擇配合形式。endprint

2.1.5 簡述機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中通過外圓表面定位的工件夾具。在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的過程中，通過外圓表面定位的形式有兩種，首先是定心夾具定位，其次是支承夾具定位。我們在 設(shè)計(jì)的過程中要通過實(shí)際的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行針對性的選擇。

2.1.6 簡述機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中通過定位表面組合形式的工件夾具。通常情況下，我們在進(jìn)行夾具應(yīng)用的過程中，一種定位方式往往起不到我們想要的定位效果，因此我們需要在設(shè)計(jì)的過程中選擇組合定位的效果進(jìn)行被夾件的定位。我們在組合定位的過程中要對第一基準(zhǔn)，第二基準(zhǔn)以及第三，第四基準(zhǔn)進(jìn)行有效的劃分和確定，要保障加工件的定位精度。

2.2 在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的過程中要有效的保障夾具的夾裝速度以及效率

設(shè)計(jì)中要以各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動、液壓夾緊和多件裝夾的夾具等為主，并要根據(jù)裝夾要求選擇不同的夾具附件，如對切削時間較長的工件夾緊，選擇液壓夾具時應(yīng)在夾緊系統(tǒng)中附加儲能器，以防止泄液；若對自鎖性要求較嚴(yán)格時，則多選擇快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，并利用高速風(fēng)動扳手輔助安裝。

2.3 在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的過程中要有效的保障夾具使用過程的安全性，可靠性以及機(jī)動性

夾緊裝置是夾具的重要組成部分。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時，應(yīng)滿足以下基本要求：首先，在夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時所獲得的正確位置。夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)。夾緊機(jī)構(gòu)一般要有自鎖作用，保證在加工過程中不會產(chǎn)生松動或振動。夾緊工件時，不允許工件產(chǎn)生變形和表面損傷。 其次，夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全。最后，夾緊裝置的復(fù)雜程度和自動化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡單、緊湊，并盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。

2.4 簡述機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中的模塊以及組合設(shè)計(jì)

夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD/CAM、CAXA、Pro＼E等技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。

2.5 在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的過程中要保障夾具的通用性能以及經(jīng)濟(jì)性能

夾具設(shè)計(jì)要大力提倡標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用性設(shè)計(jì)，這樣，才能提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)成本，提高其設(shè)計(jì)制造水平和質(zhì)量，從而使夾具行業(yè)的整體勞動生產(chǎn)率得到提高。

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