機(jī)械加工中工裝夾具的定位設(shè)計(jì)方法分析

陳澔 蔣國(guó)盛

摘要：在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，我國(guó)的工業(yè)領(lǐng)域的得到了顯著的發(fā)展，尤其是在機(jī)械制造行業(yè)中，出現(xiàn)了諸多高精尖的技術(shù)，目前在制造過程中普遍利用工裝生產(chǎn)，而工裝夾具是十分關(guān)鍵的組成，需要對(duì)其進(jìn)行深入研究。本文從機(jī)械加工定位基準(zhǔn)的分類入手，討論工裝夾具的基本原理，最后分析機(jī)械加工中工裝夾具的定位設(shè)計(jì)，希望對(duì)有關(guān)研究具有幫助作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;工裝夾具;定位設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)方法

工裝夾具在機(jī)械加工中利用廣泛，具有多類別和多功能的特點(diǎn)，可以滿足于對(duì)加工工件的大量生產(chǎn)，讓零件的精度得到保證，此外，將其進(jìn)行組合化、模塊化的結(jié)合設(shè)計(jì)可以擴(kuò)大利用范圍，節(jié)約制造成本，進(jìn)而對(duì)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展起到推進(jìn)作用。不過目前的工裝夾具設(shè)計(jì)方面還需要提升，以此實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

一、機(jī)械加工定位基準(zhǔn)分類

通對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇能夠?qū)C(jī)械加工造成很大的影響，主要體現(xiàn)在零件外形位置、精度和大小，同時(shí)還能夠把零件加工工藝與夾具結(jié)構(gòu)結(jié)合展示。當(dāng)前的機(jī)械制造主要是利用幾何元素表示出線與外形之間的關(guān)系;從劃分標(biāo)準(zhǔn)角度來講，涵蓋的內(nèi)容包括設(shè)計(jì)與過程，這兩大部分其中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)就是對(duì)參考模式的設(shè)計(jì)，和中心線相對(duì)應(yīng)，并且在實(shí)際定位基準(zhǔn)選擇的過程中，技術(shù)人員還需要充分考慮工件的加工工藝，進(jìn)而避免對(duì)后續(xù)的生產(chǎn)加工產(chǎn)生影響，尤其是在整個(gè)零件對(duì)自由度的控制方面更加需要做好定位基準(zhǔn)的選擇，如圖一：

二、工裝裝夾和夾具設(shè)計(jì)原理

首先，加工工藝存在差異。對(duì)于不同的零件來說，其設(shè)計(jì)與加工都會(huì)利用到不同的工藝，所以在加工工作開展前期必須先選擇好工具裝夾方式。不同零件加裝所使用的夾具也千差萬別，所以夾具合理設(shè)計(jì)與加工的重要性也得以凸顯，不僅需要對(duì)以上因素進(jìn)行考慮，還要充分考慮到適用性這一特征，進(jìn)而滿足工件的有效裝夾，還能夠有效降低工裝成本。在設(shè)計(jì)夾具的過程中，需要考慮以下幾方面內(nèi)容：其一，要結(jié)合加工零件類型進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，以此保證滿足零件要求。其二，在加工零件的過程中需要保證零件、設(shè)備、夾具三者之間的位置固定，這樣才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的零件保證其性能。從以上內(nèi)容不難看出，整個(gè)夾具的設(shè)計(jì)要從多方面考慮，把握好各元素間的關(guān)系。

其次，零件精度控制。在設(shè)計(jì)和加工的過程中，夾具可以對(duì)零件進(jìn)行固定，避免加工期間出現(xiàn)偏移情況，所以在加工零件的定位方式，對(duì)零件精度的影響

是開展相關(guān)工作必須考慮的問題。此外，零件定位需要符合相關(guān)的原理與定位規(guī)則，對(duì)零件的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量能夠起到幫助作用，通常來說主要利用六自由度定位法，零件在空間之中存在上下、前后、左右這六個(gè)自由度，零件可以在空間中向著不同的方向移動(dòng)，限制工作也需要在六個(gè)方向中進(jìn)行。從實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)零件自由度的限制不能完全將六個(gè)方向全部考慮在內(nèi)，因此容易出現(xiàn)零件定位問題，在后期生產(chǎn)加工中會(huì)出現(xiàn)零件報(bào)廢，造成大量的材料浪費(fèi)，因此需要技術(shù)人員結(jié)合加工過程和實(shí)際情況對(duì)加工精度進(jìn)行分析。

三、機(jī)械加工輔助基準(zhǔn)

首先，零件定位分析。在零件定位操作的過程中，要求技術(shù)人員對(duì)零件圖紙精度要求和加工設(shè)備及工裝的定位精度的基礎(chǔ)信息分析，進(jìn)而為機(jī)械加工出符合要求的從提供保證，并且在實(shí)際定位過程需要對(duì)以下三種相對(duì)位置明確：零件與夾具的位置、零件與機(jī)床的位置、夾具與機(jī)床的位置，尤其是零件和機(jī)床的相對(duì)位置中必須利用夾具，否則容易對(duì)加工精度造成影響。

其次，零件定位夾具的作用。在零件定位方式和精度確定后，要做好夾具保養(yǎng)和維護(hù)，以此讓夾具能夠穩(wěn)定夾住零件。夾具還需考慮整體有足夠的剛度保

證。從零件加工方面講，需要保證零件位置固定（夾持可靠），一旦出現(xiàn)位置偏差就會(huì)出現(xiàn)慣性，影響切削，進(jìn)而導(dǎo)致零件加工期間出現(xiàn)移動(dòng)，最終對(duì)加工的精度造成不良影響。

再次，具體設(shè)計(jì)方法。整體看來，零件夾具組合定位這種方法在實(shí)際的加工期間作用十分顯著，可以在定位操作中保證定位精度要求，為后續(xù)的加工操作提供有利條件，因此零件加工工藝也是機(jī)械制造關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。在定位設(shè)置開展前期，必須確定加工工藝，掌握加工設(shè)備的加工基本原理，確定定位方法，并且在定位出現(xiàn)偏差后能夠第一時(shí)間解決，以此提升加工效率。對(duì)于六點(diǎn)定位法的利用來說，基準(zhǔn)利用最為廣泛，在操作的過程中仍需要對(duì)六個(gè)方位的自由度有效調(diào)整。此外，在機(jī)械加工自由度的控制過程中，由于力學(xué)自由度和加工自由度存在很大差異，會(huì)對(duì)加工的精度造成影響，需要加以處理。

最后，輔助基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。要想全方面提升零件加工位置精度的準(zhǔn)確性，需要結(jié)合裝配以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，不過在特殊情況下，為了便于安裝可以構(gòu)建出人為的基準(zhǔn)點(diǎn)，使其能夠與工藝要求相符，這就是輔助基準(zhǔn)。此外，受其它因素影響，工件上的次表面可視為定位參考。整體來講，借助輔助基準(zhǔn)可以讓工件精度更有保障。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著工藝裝備水平的進(jìn)步，也能夠讓零件質(zhì)量提升，對(duì)于工裝夾具的設(shè)計(jì)來說，需要遵循相關(guān)工藝和規(guī)律，在確定定位基準(zhǔn)的過程中要遵守相關(guān)原則，實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)重合，與基準(zhǔn)統(tǒng)一，進(jìn)而為基準(zhǔn)定位提供支持。此外，在設(shè)計(jì)夾具的過程中也需要展示出通用性的特征，這樣才能讓工裝夾具突破多種限制，發(fā)揮出作用。

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