機(jī)床夾具設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)計(jì)方法研究

徐金華

摘 要：機(jī)床夾具是機(jī)電產(chǎn)品中的一個(gè)不可或缺的工具，是機(jī)床中用于裝夾工件的一項(xiàng)重要裝置，其設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的最終質(zhì)量和精度造成直接影響。但是，從實(shí)際生產(chǎn)情況來看，機(jī)床夾具在具體應(yīng)用過程中的效率，已近成為了機(jī)電產(chǎn)品在發(fā)展中的主要制約因素，因此，加強(qiáng)對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的分析是必要的。

關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具；設(shè)計(jì)；參數(shù)設(shè)計(jì)

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使制造行業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)變得更加激烈，在該背景下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期更短，更新速度變快。單件或小批量生產(chǎn)模式逐漸取代了傳統(tǒng)大批量單件模式，為了適應(yīng)這一變化，機(jī)械制造設(shè)備要具有良好的柔性。夾具快速設(shè)計(jì)和制造是機(jī)械制造裝備柔化性的重點(diǎn)內(nèi)容。為了確保機(jī)械裝備生產(chǎn)的順利進(jìn)行，要做好機(jī)床夾具設(shè)計(jì)分析工作。

1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

機(jī)床夾具是確保機(jī)床切削加工順利進(jìn)行，以及質(zhì)量能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)重要裝備。機(jī)械零件尺寸的精準(zhǔn)度、位置精準(zhǔn)度是機(jī)床夾具可以確保該機(jī)械零件能夠達(dá)到設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度的關(guān)鍵條件，由此可見，機(jī)床夾具會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用效果造成直接影響。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量決定了機(jī)床夾具在具體應(yīng)用過程的功能是否可以達(dá)到機(jī)床機(jī)械零件在具體應(yīng)用過程中的精確程度。[1]機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中，標(biāo)準(zhǔn)化始終都是困擾機(jī)床夾具設(shè)計(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要問題，夾具加工具有較高精準(zhǔn)度，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)操作起來相對(duì)比較簡(jiǎn)單，可以降低實(shí)際生產(chǎn)成本，提高勞動(dòng)效率，確保工件的實(shí)際加工精度、方便排屑的措施，完成對(duì)機(jī)床夾具的合理設(shè)計(jì)，從而滿足結(jié)構(gòu)工藝的具體要求。

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中，要加強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的重視，統(tǒng)一制定機(jī)床夾具的具體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保機(jī)床夾具設(shè)計(jì)可以嚴(yán)格的依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，提高機(jī)床夾具的規(guī)范性和普遍實(shí)用性，在統(tǒng)一過程中，主要針對(duì)機(jī)床夾具的規(guī)格型號(hào)、質(zhì)量、生產(chǎn)流程，各項(xiàng)內(nèi)容都要統(tǒng)一，避免對(duì)機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)造成不良影響，導(dǎo)致最終生產(chǎn)的機(jī)床夾具的質(zhì)量存在問題，影響其應(yīng)用。[2]機(jī)床夾具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的重要性不言而喻，通過統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、產(chǎn)品銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行限制，可以確保產(chǎn)品的最終質(zhì)量能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，并且可以促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。由此可見，應(yīng)當(dāng)通過機(jī)床夾具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，能夠幫助機(jī)床夾具企業(yè)可以改變傳統(tǒng)機(jī)床夾具制約產(chǎn)品上市速度出現(xiàn)的短板效應(yīng)，從而制造出可以快速完成相應(yīng)生產(chǎn)作業(yè)的設(shè)備，同時(shí)，還可以確保生產(chǎn)的構(gòu)件的產(chǎn)品的具體精度和質(zhì)量都能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)整個(gè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)代化的健康發(fā)展。

2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)信息化

近幾年，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)得到了快速發(fā)展，許多行業(yè)都對(duì)信息化技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)也對(duì)信息化技術(shù)進(jìn)行了合理應(yīng)用。在構(gòu)建信息技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，可以有效的完成涉及到的各項(xiàng)信息內(nèi)容的收集，并且做好相應(yīng)管理與共享工作，從而為提升機(jī)床夾具設(shè)計(jì)水平提供強(qiáng)有力的支持，使機(jī)床夾具設(shè)計(jì)覆蓋面能夠逐漸擴(kuò)大到機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)商、用戶、運(yùn)營(yíng)商，并且可以發(fā)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)中存在的各項(xiàng)問題，及時(shí)的將合理的改進(jìn)方案或者思路準(zhǔn)確無誤的傳遞給設(shè)計(jì)機(jī)床夾具人員，在設(shè)計(jì)機(jī)床夾具過程中，應(yīng)當(dāng)隨著信息傳遞速度的不斷加快，不斷增加信息交換量，從而達(dá)到促進(jìn)整個(gè)行業(yè)健康發(fā)展的目的。[3]機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中通過對(duì)信息化設(shè)計(jì)理念的合理應(yīng)用，使設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式相比，整體變得更加快捷、簡(jiǎn)單、高效，完成機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在進(jìn)行機(jī)床夾具生產(chǎn)，在該過程中可以進(jìn)行自動(dòng)化控制，并且采用了大量自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、自動(dòng)檢測(cè)儀器、自動(dòng)化控制系統(tǒng)，通過對(duì)各項(xiàng)高科技設(shè)備的應(yīng)用取代人工操作，這一方面減少了工作人員機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中的勞動(dòng)量，另一方面也避免因?yàn)槿斯げ僮鲉栴}，導(dǎo)致機(jī)床夾具質(zhì)量存在問題，影響其應(yīng)用。

3 實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)的有效措施

機(jī)床夾具參數(shù)設(shè)計(jì)過程中，要想實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)，要對(duì)機(jī)床夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行合理應(yīng)用，確保設(shè)計(jì)的合理性。機(jī)床夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)由以下幾個(gè)部分構(gòu)成。

3.1 用戶界面

系統(tǒng)中用戶界面起到的主要作用是作為用戶與軟件之間的交互窗口。用戶在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用該過程中，通過用戶界面，可以選擇機(jī)床夾具零部件，并且依據(jù)具體情況，選擇相應(yīng)的參數(shù)，再完成相應(yīng)的裝配工作，最終形成機(jī)床夾具模型。同時(shí)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，用戶也可以自動(dòng)進(jìn)行零件模型創(chuàng)建，并且完成對(duì)零件各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確錄入。

3.2 數(shù)據(jù)庫

通過數(shù)據(jù)庫可以保存機(jī)床夾具的各項(xiàng)零部件庫，以及夾具實(shí)例庫中涉及到的各項(xiàng)信息，從而為機(jī)床夾具參數(shù)化建模，相應(yīng)的裝配的進(jìn)行，提供數(shù)據(jù)支持。SQL是比較常用的一種數(shù)據(jù)庫，在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用過程中，可以通過編程語言，使其與程序?qū)崿F(xiàn)無縫連接。

3.3 模型庫

完成對(duì)夾具實(shí)例庫和零部件庫的幾何信息內(nèi)容，其與數(shù)據(jù)庫膜塊兩者共同形成一套完整的機(jī)床夾具零部件和夾具實(shí)例庫，為機(jī)床夾具設(shè)計(jì)參數(shù)化提供支持。

3.4 執(zhí)行模塊

執(zhí)行用戶輸入的各項(xiàng)指令，以及相應(yīng)得到操作。執(zhí)行模塊與數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容交互，對(duì)于程序執(zhí)行命令，可以通過函數(shù)完成相應(yīng)的調(diào)用。在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)可以提高設(shè)計(jì)的合理性和設(shè)計(jì)速度，參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）豐富的模型庫，可以快速生成所需模型，并且對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。（2）具有用戶自定義功能，在設(shè)計(jì)期間，用戶可以自行完成相應(yīng)的零部件添加。（3）一套完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類與管理，簡(jiǎn)化各項(xiàng)工作。

4 結(jié)語

綜上所述，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜工作，在具體設(shè)計(jì)過程中，要對(duì)機(jī)床夾具的特點(diǎn)進(jìn)行充分考慮，實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、參數(shù)化，從而提高機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)效率。同時(shí)，提高機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，加快機(jī)床夾具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，確保機(jī)床夾具可以滿足設(shè)計(jì)要求，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁麗芬，王宗彥，吳淑芳，等.基于實(shí)例推理的機(jī)床夾具參數(shù)化變型設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2015（09）：49.52.

[2]仇煜磊.從機(jī)床夾具設(shè)計(jì)探討如何提高零件加工品質(zhì)[J].裝備制造技術(shù)，2013（07）：120.121.

[3]陶華，趙松濤.淺談《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》教學(xué)中CAD/CAM軟件的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2013，32（07）：188.190.