機(jī)械加工中的工裝夾具定位設(shè)計(jì)方法

李文華

摘要：隨著生產(chǎn)力的不斷提高，我國(guó)的機(jī)械加工行業(yè)迅速壯大起來，工裝夾具的定位工作顯得非常重要，尤其是在工件的選擇上，選定定位參考時(shí)要充分考慮哪些表面可以和夾具定位發(fā)生碰撞。一般粗糙的表面不會(huì)被用來當(dāng)作基準(zhǔn)，畢竟粗略參考只是一個(gè)初始的過程。在機(jī)械加工中，最重要的是對(duì)定位夾具的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的定位。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;定位設(shè)計(jì)：工裝夾具

中圖分類號(hào)：TG75

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）03-0042-02

0引言

近年來，工裝夾具等物件，越來越多的被應(yīng)用于中小型的機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的工件加工中，這大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序。文中就機(jī)械加工過程中的幾個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行探討，希望可以對(duì)有關(guān)人士有所幫助，以便能夠更好的使用工裝夾具。

1對(duì)機(jī)械加工定位基準(zhǔn)的分類

選擇合適的定位基準(zhǔn)是機(jī)械加工過程中非常重要的一步。它可以直接影響到零件表面的尺寸和稀疏度，并且關(guān).系到夾具的結(jié)構(gòu)。對(duì)于機(jī)械制造來說，它的基準(zhǔn)主要指以作用和所要應(yīng)用場(chǎng)合為劃分的標(biāo)準(zhǔn)確定生產(chǎn)對(duì)象的幾何要素關(guān)系。主要包括兩個(gè)部分，設(shè)計(jì)和工藝，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)主要指的是設(shè)計(jì)圈樣的基準(zhǔn);工藝標(biāo)準(zhǔn)呢就指的是裝配、測(cè)量和定位基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)的時(shí)候一定要注意，首先要確保明確工件的自由度限制，對(duì)工件的加工要求進(jìn)行全面的考慮，對(duì)于某個(gè)方面的自由度限制的選擇性較多的情況，一定要充分考慮所選的定位基準(zhǔn)的合理性。

2夾具設(shè)計(jì)和工件裝夾的基本原理

對(duì)工件的設(shè)計(jì)和加工涉及到多種多樣不同的繁瑣工藝，為了保證順利的完成工件的加工，在加工之前應(yīng)當(dāng)先選定合適的工具裝夾方式，并且要在進(jìn)行多方面的考慮之后選擇好相適宜的夾具。夾具設(shè)計(jì)的時(shí)候更要進(jìn)行多方面的考慮，如夾具的加工成本、在使用的過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題、夾具的實(shí)用性等等。在夾具的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：

（1）根據(jù)需要的加工工件來設(shè)計(jì)夾具，并非根據(jù)夾具來選擇適宜的工件，這個(gè)因果關(guān)系一定不能顛倒，否非會(huì)影響加工工件的順利進(jìn)行。

（2）保證在夾具、工件、設(shè)備三者都可以相互固定的情況下使用，確保加工出來的工件可以具有相應(yīng)的性質(zhì)和功能中。在對(duì)工件和夾具進(jìn)行固定之后，一定要保證工件不會(huì)在加工的過程中發(fā)生加大位置上的偏移，對(duì)工件的精度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在工件的定位過程中，遵循定位原則，按照基本的定位方式來進(jìn)行定位，防止后期的工作出現(xiàn)問題。

下面就說一下工件過程中最基本的定位方式——六自由度定位法，一般工件在空間中都有前、后、左、右、上、下這六個(gè)自由度，也就是說工件在空間中有這六個(gè)方向可以移動(dòng)，為了保證工件在加工的過程中不會(huì)發(fā)生偏移和移動(dòng)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的對(duì)工件的這六個(gè)自由度進(jìn)行限制。不過也要注意不要過分的對(duì)這六個(gè)自由度進(jìn)行限制，很容易會(huì)導(dǎo)致過定位，不僅會(huì)增加定位的難度還會(huì)消耗更多的定位元件，增加成本。在實(shí)際的加工過程中，還是要結(jié)合具體的加工情況來進(jìn)行合理的定位，保證加工的精度和效率”。

3機(jī)床夾具的組成及其作用

機(jī)床夾具的種類結(jié)構(gòu)都非常的繁多，但是在夾具的組成上卻是大致相同的，主要包含6個(gè)部分：定位元件、夾緊裝置、對(duì)刀或?qū)蜓b置、連接元件、夾具體和其他一些因?yàn)樘厥獾男枰O(shè)置的裝置或者元件。

夾具的價(jià)值也非常的高，直接關(guān)系到機(jī)床的穩(wěn)定性和靈活性，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）在應(yīng)用夾具進(jìn)行裝夾時(shí)，可以保證加工的精度和確保刀具與機(jī)床之間的相對(duì)位置，避免其受到人工水平的干擾，讓同一批工件的精度大致保持相同。

（2）運(yùn)用夾具來裝夾工件可以更方便定位工作的進(jìn)行，減少輔助的公示，提高整體的剛性，增加切削的用量，進(jìn)而提高工件加工的生產(chǎn)效率[3]。

（3）在加工的過程中選用不同種類的夾具來擴(kuò)大機(jī)床的適用范圍，并結(jié)合具體加工機(jī)床的實(shí)際成型加工方式來提高它的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)箱體零件的靈活加工。

4工裝夾具的定位問題

在工裝夾具被應(yīng)用于機(jī)械加工之前，應(yīng)當(dāng)首先明確一些比較基本的定位問題，只有處理好最基本的定位問題，打好根基，才能夠保證機(jī)械加工的精準(zhǔn)度，保證機(jī)械加工的質(zhì)量?？梢哉f，夾具的定位方法是整個(gè)生產(chǎn)過程中的重點(diǎn)，能否正確的定位是提高工件定位的精度和加工精度的關(guān)鍵。只有采用合適的方法進(jìn)行快速而又精確的定位，才能夠進(jìn)一步提高加工的效率和質(zhì)量。

4.1六點(diǎn)定位原理

其實(shí)，對(duì)工件進(jìn)行定位的目的就是通過一定的手段來限制工件的自由度，在現(xiàn)階段的工件加工中，大多遵循六點(diǎn)定位原理。就是運(yùn)用六個(gè)支撐點(diǎn)來分別限制工件的六個(gè)自由度，確定工件在空間中的位置，進(jìn)而提高工件加工的效率。4.2對(duì)加工工件的四種定位方法

完全定位。對(duì)工件的自由度進(jìn)行完全限制的一種定位方式。

不完全定位。對(duì)機(jī)械加工的工件根據(jù)具體的參數(shù)來進(jìn)行加工，對(duì)部分自由度進(jìn)行限制。

欠定位。按照工序進(jìn)行加工，對(duì)原本工件應(yīng)當(dāng)定位的自由度沒有進(jìn)行定位。

過定位。對(duì)機(jī)械加工的零件按照工序進(jìn)行加工時(shí)，對(duì)一些本不高進(jìn)行定位的自由度進(jìn)行定位。

4.3在對(duì)機(jī)械加工的工件進(jìn)行定位時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的問題

在工件進(jìn)行加工時(shí)，由于在空間上存在著很大的不確定性，大大增加了工作的開展難度，但是通過對(duì)工裝夾具的定位，可以找到準(zhǔn)確的位置。就力學(xué)中自由度的含義來說，I件的定位存在一定的不確定性，在實(shí)際的工件加工過程中，應(yīng)當(dāng)充分的發(fā)揮各個(gè)接觸點(diǎn)的作用，通過對(duì)工件的自由度的限制，來大致的判斷工件加工的位置，進(jìn)而有效的判斷支撐點(diǎn)的數(shù)目田。六點(diǎn)定位工作的任務(wù)時(shí)限制共建的自由度，并不是單純的機(jī)械接觸點(diǎn)。做好夾具的定位工作，可以解決機(jī)械加工中的關(guān)鍵問題，提升機(jī)械加工的層次。

4.4機(jī)械加工的輔助基準(zhǔn)

為為更好的滿足工藝的要求，安設(shè)了一些不同于基準(zhǔn)工作的部分，我們稱這個(gè)部分為輔助基準(zhǔn)，并且將影響次表面的部分來作為定位思考，有效的提高參考水平，將表面的質(zhì)量應(yīng)用于定位過程。

5當(dāng)代工裝夾具的發(fā)展方向

5.1標(biāo)準(zhǔn)化

工裝夾具應(yīng)當(dāng)在符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，適應(yīng)不同產(chǎn)品的加工，來實(shí)現(xiàn)工裝夾具的標(biāo)準(zhǔn)化。這需要我們進(jìn)一步來完善組合夾具和通用夾具的標(biāo)準(zhǔn)，來減少加工的成本，縮短加工的周期，保證工件的商品化發(fā)展。

5.2高效化

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，機(jī)械加工逐漸的趨于高速化和自動(dòng)化已經(jīng)成為可能。自動(dòng)化夾具和高速化夾具也開始出現(xiàn)，這些高效化的夾具在機(jī)床上應(yīng)用可以大大增加工件的生產(chǎn)效率。在自然的條件下也可以保持工件的夾緊，大大的提高了切削的效率，增加了數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，加速了現(xiàn)代數(shù)控加工行業(yè)的發(fā)展。

5.3精密化

我國(guó)的技術(shù)不斷提高，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)精度也在不斷的提高，不過這也給工裝夾具的提出了更高的精度要求，需要更全面地把握工件，結(jié)合具體情況選用合適的夾具來加工工件，這樣可以有效的提高加工的精度，進(jìn)而提高機(jī)械加工的效率，而且由于精密型的工裝夾具種類比較的多，所以具體還是要根據(jù)實(shí)際需要來選擇。

5.4柔性化

為了適應(yīng)不同的加工過程的要求，應(yīng)當(dāng)不斷的去摸索出可靠的調(diào)整方法和組合方法來進(jìn)行柔性化的工件加工，盡量的讓工裝夾具趨于柔性化。在機(jī)械加工的過程中，涉及到了許多的加工工藝影響因素，如工件的形狀尺寸、工件的生產(chǎn)批量、工序的特征等等，這些因素都會(huì)直接的影響到加工的精度，為了避免這些因素帶來的影響，讓機(jī)械的加工更好的適應(yīng)現(xiàn)代化的機(jī)械加工水平，就必須逐步的提高工裝夾具的柔性化程度，增強(qiáng)夾具結(jié)構(gòu)的可靠性，保證機(jī)械加工工作的順利進(jìn)行。

6結(jié)束語(yǔ)

由上文可以看出，機(jī)械加工的技術(shù)在不斷的完善和發(fā)展，在這樣的形式下，必須不斷的提高產(chǎn)品加工的精度，才能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)、競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈的現(xiàn)代社會(huì)。機(jī)械加工行業(yè)在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而夾具對(duì)共建的定位又直接關(guān)系到工件的加工精度和加工的效率。文中深入剖析了夾具在定位設(shè)計(jì)的過程中所遇到的問題和對(duì)工裝夾具定位問題的設(shè)計(jì)方法，并提出在工件加工過程中的一些要求，希望工件加工行業(yè)可以針對(duì)加工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效的改進(jìn)，從而保證工件加工的質(zhì)量，提高機(jī)械加工行業(yè)的生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

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