機(jī)床夾具設(shè)計(jì)改進(jìn)思路分析

黎世輝 李斌

摘要：在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)床夾具的使用范圍很廣，可以迅速實(shí)現(xiàn)工件的定位、夾緊等操作，而且可以在加工的過程中保持位置的準(zhǔn)確性。對(duì)機(jī)床夾具使用過程中的問題以及設(shè)計(jì)改進(jìn)思路進(jìn)行分析，旨在提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具 設(shè)計(jì) 改進(jìn)思路

機(jī)床夾具是一類重要的機(jī)械用具，被廣泛用于機(jī)械生產(chǎn)制造中，如果夾具使用恰當(dāng)，那么機(jī)械生產(chǎn)的效率就大大提升，有效推進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展。隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)階段機(jī)械生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的要求也在逐漸提升，因此我國許多機(jī)械加工企業(yè)開始引進(jìn)國外的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，購進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，并且抓緊改革生產(chǎn)方式，增加生產(chǎn)效率。一些西方發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)在我國企業(yè)生產(chǎn)中有著發(fā)揮著重要的作用，機(jī)械生產(chǎn)的方式也隨之發(fā)生改變。因此，在這樣的環(huán)境下，機(jī)床夾具同樣應(yīng)當(dāng)推進(jìn)更新，完善其各方面的不足，提升生產(chǎn)效率。

一、機(jī)床夾具的功能

機(jī)床夾具有重要的作用，是機(jī)床不可分割的一部分，在生產(chǎn)中可以提高速度和質(zhì)量，下面將闡述一些主要的功能。

（一）控制工件精度

工件的精度是加工中重要的參數(shù)，如果機(jī)器狀態(tài)良好，那么工件的精度就會(huì)得到保證，也就可以提升工件生產(chǎn)的總體水平。夾具在生產(chǎn)中起著固定作用，也就是說能夠確保工件在加工時(shí)不會(huì)隨意移動(dòng)，因此也就不會(huì)造成不必要的誤差，確保其精度可靠。

（二）提高生產(chǎn)效率

在生產(chǎn)過程中，假如沒有夾具的話，那么工件很可能就會(huì)由于各種物理因素而改變位置，此時(shí)工人就不得不隨時(shí)檢查并且糾正工件的位置，這種情況下，生產(chǎn)的速率就會(huì)降低，產(chǎn)生的效益也會(huì)大大下降。因此，在生產(chǎn)過程中，通過夾具的固定，工件就不會(huì)發(fā)生上述移動(dòng)的情況，也就可以保證一定的生產(chǎn)效益。另外，夾具還具有輔修功能，能夠同時(shí)作用于多個(gè)工件。

（三）擴(kuò)大機(jī)床生產(chǎn)范圍

在機(jī)床生產(chǎn)中，由于技術(shù)、機(jī)器等方面的局限性，通常只能生產(chǎn)一部分指定的工件，無法對(duì)其他的工件進(jìn)行生產(chǎn)。此時(shí)引入合適的夾具后，機(jī)床的功能就會(huì)更加寬泛，那么機(jī)床也就可以對(duì)多種零件進(jìn)行生產(chǎn)。

二、機(jī)床夾具的類型

對(duì)于不同的機(jī)床或者不同功能的要求，夾具的種類也會(huì)因此而不同，常用的夾具有四種，如圖一所示，具體如下：一、通用夾具。顧名思義，通用夾具的適用范圍很廣，對(duì)于許多不同的機(jī)床都可以投入使用。在生產(chǎn)時(shí)，夾具不用過多調(diào)整就能夠使用各種環(huán)境，缺點(diǎn)就在于無法適用于大規(guī)模的工件生產(chǎn)。二、專用夾具。相對(duì)于通用家具而言，專用夾具的使用范圍就比較窄，但是可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。三、組合夾具。組合夾具是一類復(fù)雜的夾具組，有時(shí)候單獨(dú)的夾具無法滿足一定程度的生產(chǎn)要求，這就需要使用組合夾具。但是組合夾具沒有較強(qiáng)的剛性，并且其結(jié)構(gòu)通常比較繁瑣復(fù)雜，一般只在單個(gè)原件或者小規(guī)模生產(chǎn)中使用。四、成組夾具。在生產(chǎn)中，工件都各自的特征以及不同的生產(chǎn)要求，在這種情況下，就要求將各種夾具進(jìn)行系統(tǒng)分類，譬如可以以工件的尺寸、形狀等作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，這就形成了成組夾具。成組夾具一般在許多環(huán)境下都可以使用，具有良好的柔性，適用于小規(guī)模生產(chǎn)。

三、夾具設(shè)計(jì)思路

（一）定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

定位在機(jī)械生產(chǎn)中具有重要的意義，合格的定位可以實(shí)現(xiàn)精確的控制，為生產(chǎn)提供良好的基礎(chǔ)。通常情況下，對(duì)于許多工件都會(huì)使用“六點(diǎn)定位”的方式實(shí)現(xiàn)精確定位，也就是在工作中針對(duì)于其六個(gè)自由度進(jìn)行觀察判斷，嚴(yán)格控制，那么此時(shí)工件的定位也就會(huì)很快完成。工件具有不同的尺寸和結(jié)構(gòu)，因此使用的定位準(zhǔn)則也就不一樣，主要有以下幾方面：一、對(duì)于一些平面結(jié)構(gòu)來說，一般僅需使用1-3根釘子就能實(shí)現(xiàn)定位目標(biāo);二、針對(duì)圓孔類架構(gòu)，在進(jìn)行定位時(shí)通常要用到長、短圓柱銷以及兩段短圓柱銷等零件;三、針對(duì)外圓柱面，通常會(huì)利用短V形銷、兩塊短V形銷等零件實(shí)現(xiàn)定位：四、針對(duì)圓錐孔，一般都會(huì)用到固定頂尖、浮動(dòng)頂尖等零件。在零件的定位過程中，若六個(gè)自由度都被限制，則為完全定位，若六個(gè)自由度沒有完全限制，并且其中被限制部分受到多個(gè)條件的作用，則為過定位。有時(shí)候工件的剛度不高，難以承受住完全定位，這就應(yīng)當(dāng)使用過定位，但是還是有可能會(huì)造成工件的變形。

（二）夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

定位機(jī)構(gòu)對(duì)夾具起著重要的作用，大大提高了夾具的質(zhì)量，但同時(shí)不能忽視夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)也是夾具的重要部分，在實(shí)際操作中，夾緊機(jī)構(gòu)是否嚴(yán)格，操作性是否滿足要求都是需要深入研究的內(nèi)容。對(duì)于加緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面出發(fā)：一、加緊很容易對(duì)定位造成影響，要注意加緊的過程可靠性，防止影響定位。二、在加緊時(shí)要嚴(yán)格把控量度，不能讓工件產(chǎn)生劇烈的變形。三、要確保加緊結(jié)構(gòu)的材料和尺寸符合要求，以保證其足夠剛度以及強(qiáng)度，不論是手動(dòng)式還是機(jī)動(dòng)式夾具，都要設(shè)置合格的保護(hù)裝置。四、夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)確保工作安全、省事、省力等。

（三）動(dòng)力裝置的設(shè)計(jì)

夾具的動(dòng)力裝置同樣十分不能忽視，與工作效率息息相關(guān)，主要有以下幾類：一、氣動(dòng)夾緊裝置。氣動(dòng)夾裝置一般使用空氣進(jìn)行工作，通過壓縮空氣來產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，并且十分清潔，沒有污染，但是由于裝置本身的局限性，不會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的動(dòng)力，還會(huì)發(fā)出較多的噪音。二、液動(dòng)夾緊裝置。這種裝置是用液體作為驅(qū)動(dòng)力，內(nèi)部十分緊湊，但是工作狀態(tài)十分穩(wěn)定，并且不會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲。三、氣液動(dòng)夾緊裝置。此裝置將空氣收入并且進(jìn)行壓縮，作為動(dòng)力，同時(shí)還通過液體進(jìn)行能量傳送，兼容了上述兩種裝置的良好特點(diǎn)。

結(jié)語：在機(jī)床的工作中，夾具是重要的工具，在固定工件中起著重要的作用，通過其良好的性能，生產(chǎn)速率增加了許多，工件的質(zhì)量也有很大的提升。所以一定要注意定位結(jié)構(gòu)、加緊結(jié)構(gòu)以及動(dòng)力裝置這幾個(gè)部分，完善夾具的性能。