王通 韓穎 楊揚

摘要：隨著現(xiàn)代機械加工技術的快速發(fā)展，人們對機械加工的功能和質(zhì)量有了更大的需求，與此同時夾具的種類也不斷增多。在機械加工中，工裝夾具定位設計對于精準調(diào)控工件、保障加工質(zhì)量有著重要意義。本文將結合筆者工作實際經(jīng)驗總結，對機械加工中工裝夾具的定位設計方法進行相關探討分析，以供參考。

關鍵詞：機械加工;工裝夾具;定位設計

從實際機械加工工作開展過程中可以看出，工裝夾具的作用不可替代，能夠對機械加工質(zhì)量產(chǎn)生極大影響，這也將該項研究工作的重要性突顯出來。在實際定位基準選擇上，關鍵在于基準面與夾具定位元件之間的實際接觸情況，該基準主要涉及到粗基準和精基準，在不同基準相互配合下，為加工質(zhì)量提供保障。

一、設計前的準備

工裝夾具設計的原始資料包括以下內(nèi)容：夾具設計任務單;工件圖樣及技術條件;工件的加工及裝配工藝規(guī)程;夾具設計的技術條件;夾具的標準化和規(guī)格的標準化資料，包括國家標準，工廠標準和規(guī)格化結構圖冊等。

首先要對任務書進行仔細閱讀與深入研究，認真了解工件的作用、結構特點、材料、生產(chǎn)規(guī)模及技術要求，詳細分析焊接、加工工藝過程或裝配過程中本工序的要求，如焊接所需留的加工余量、加工精度、加工表面、定位基準及前后工序的聯(lián)系等等。這些設計前的準備工作不僅要做，還要做好、做細，只有這樣才能使我們的設計順暢、穩(wěn)妥，少出麻煩和錯誤。

其次，要根據(jù)工件的特點多動腦筋，換個思維方向，多提出幾個設計方案以留備用，因為在實際的設計過程中，根據(jù)同一工件，每一個設計人員的設計思想及考慮重點都不相同，因而會給出不同的設計方案，由此設計出的工裝夾具的結構自然也就不同，應用到實際生產(chǎn)中產(chǎn)生的效果也會有所不同。通過對多個方案的分析比較確定一個更合理、更符合要求的結構方案，在設計時還要注意多聽取和吸收其他好的意見和建議。

二、工裝夾具的定位設計

相關內(nèi)容由于工件種類不同，各個工件的加工工序也會呈現(xiàn)出一定的不同性。因此，在加工工作開始之前，人們需要對加工機床和刀具工件位置進行全面確定。此時，工件裝夾操作必不可少，相關工作人員需要對此提高重視程度。

2.1工件定位分析

在實際工件定位操作開展過程中，工作人員首先要做的便是對基本的精準度進行掌握，維護機械加工工作順利進行。而且在實際定位過程中，存在三種相對位置：第一，工件相對于夾具的位置;第二，工件與機床之間的相對位置;第三，夾具與機床之間的相對位置。尤其是在工件與機床相對位置探討上，必須借助夾具扶持，否則很容易對工件精度產(chǎn)生影響。

2.2工件定位夾具的作用

當實際工件定位工作結束之后，工作人員需要做好實際裝置保障工作，確保夾具可以穩(wěn)定的夾住工件，并提升整體結構的牢固程度。站在具體工件加工角度來說，相關工作人員需要確保工件位置始終處于定位位置上。一旦工件位置出現(xiàn)偏差，便會產(chǎn)生慣性和切削力等問題，最終導致工件在加工過程中出現(xiàn)異動、振動等問題，進而對工件精度產(chǎn)生嚴重影響。也正是由于上述問題出現(xiàn)，整個工件加工過程均會受到影響，進而導致加工精度出現(xiàn)很多問題。

2.3定位設計方法

整體來看，工件夾具定位方式在實際加工過程中具備重要作用，而且定位操作的開展，主要是將工件定位準確性良好的展示出來，為后續(xù)加工操作的開展創(chuàng)造有利條件，所以說，工件加工過程是主體工作中的重要環(huán)節(jié)。在定位工作開展之前，相關工作人員需要做好其原理內(nèi)容的掌握，尤其是幾種常用的定位方式，應做到熟記于心，確保工件定位偏差情況可以在第一時間內(nèi)得到修復，維護整個加工工作的實際效果。

三、工裝夾具設計要點

工裝夾具定位設計在機械加工中的運用過程中，工作人員應當注重工裝夾具定位設計相關運用要點的合理分析。例如當機床回轉中心與夾具安裝出現(xiàn)不同軸現(xiàn)象時，往往會造成夾具在機床上的定位脫離同時會導致相關安裝誤差的存在。因此，工作人員應當注重在車床上重車一次定位盤止口并且保證定位盤中心和機床主軸中心同軸度符合相關規(guī)定。除此之外，當工件在夾具上定位時如果定位脫離了理想位置就會導致加工偏差的出現(xiàn)，針對這一情況工作人員在工作中應當確保定位盤與基本件的配合精度并且將夾具的基本件和定位的零件配合面進行合理的精確，從而在確保定位零件安裝完畢后能夠處于較為正確的位置并且促進其定位精度的有效提高。

四、工裝夾具的應用

工裝夾具的設計根據(jù)產(chǎn)品批量和加工復雜程度的大小來定。例如工件的鉆孔。對于小批量，自由裝夾就可以了，中批量可以鉆模工裝定位鉆孔，大批量就可以設計專機，永久性夾具，特大批量可設計專機流水線。考慮定位基準的統(tǒng)一性，裝夾的一致性。但對于一些復雜的加工件。雖然量小但還沒有工裝夾具無法保證其加工的準確性，這時也需要設計制作工裝夾具，例如需要多次焊接的工件。這時就需要盡可能使用便于裝拆的，由標準件或通用件組成的組合夾具?，F(xiàn)在有許多由模塊組成的夾具，模塊化的夾具大大減少了中小批量多類型的產(chǎn)品制作時間和成本。

再次工裝夾具的結構要符合工人加工操作習慣。裝拆時要有足夠的操作空間。便于日后的維修和裝拆。在生產(chǎn)過程中要正確使用夾具。安裝要到位，夾緊的螺栓螺母要鎖緊。對于使用較為復雜的工裝夾具要編制使用說明書，并要求操作時嚴格按此執(zhí)行。在今后的定位設計中，工作人員應當注重計算機輔助設計、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助制造、柔性制造系統(tǒng)等相關輔助技術的有效研究，這些技術的研究和發(fā)展能夠為工裝夾具定位設計的發(fā)展和我國零件水平的提升起到重要的促進作用并且可以進一步推動我國機械制造業(yè)的快速發(fā)展。

五、結語

夾具設計是一項相當復雜的工作。容易受加工過程中各種力和熱的影響。反復的物理實驗需要時間和材料，成本很高。隨著計算機輔助設計，工裝夾具的設計系統(tǒng)也在一些先進的企業(yè)漸漸得到應用。先進的計算機輔助設計系統(tǒng)在改進工裝夾具的設計效率、檢校仿真并完善設計方案、降低開發(fā)成本等方面有巨大的優(yōu)勢。以后計算機輔助設計肯定會越來越多地應用于夾具的設計中。

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