機床夾具設計及參數設計方法研究

徐金華

摘 要：機床夾具是機電產品中的一個不可或缺的工具，是機床中用于裝夾工件的一項重要裝置，其設計質量會對機電產品的最終質量和精度造成直接影響。但是，從實際生產情況來看，機床夾具在具體應用過程中的效率，已近成為了機電產品在發展中的主要制約因素，因此，加強對機床夾具設計的分析是必要的。

關鍵詞：機床夾具；設計；參數設計

經濟的快速發展，使制造行業間的競爭變得更加激烈，在該背景下，產品設計周期更短，更新速度變快。單件或小批量生產模式逐漸取代了傳統大批量單件模式，為了適應這一變化，機械制造設備要具有良好的柔性。夾具快速設計和制造是機械制造裝備柔化性的重點內容。為了確保機械裝備生產的順利進行，要做好機床夾具設計分析工作。

1 機床夾具設計標準化

機床夾具是確保機床切削加工順利進行，以及質量能夠達到要求標準的一項重要裝備。機械零件尺寸的精準度、位置精準度是機床夾具可以確保該機械零件能夠達到設計精準度的關鍵條件，由此可見，機床夾具會對機械設計的具體應用效果造成直接影響。機床夾具設計質量決定了機床夾具在具體應用過程的功能是否可以達到機床機械零件在具體應用過程中的精確程度。[1]機床夾具設計過程中，標準化始終都是困擾機床夾具設計發展的一項重要問題，夾具加工具有較高精準度，機床夾具設計操作起來相對比較簡單，可以降低實際生產成本，提高勞動效率，確保工件的實際加工精度、方便排屑的措施，完成對機床夾具的合理設計，從而滿足結構工藝的具體要求。

機床夾具設計過程中，要加強對標準化的重視，統一制定機床夾具的具體設計標準，確保機床夾具設計可以嚴格的依據相應的標準進行，提高機床夾具的規范性和普遍實用性，在統一過程中，主要針對機床夾具的規格型號、質量、生產流程，各項內容都要統一，避免對機床夾具的設計造成不良影響，導致最終生產的機床夾具的質量存在問題，影響其應用。[2]機床夾具設計標準化對于機械制造業的重要性不言而喻，通過統一的標準，對機械制造業生產經營、產品銷售等各個環節進行限制，可以確保產品的最終質量能夠達到要求標準，并且可以促進整個行業的發展。由此可見，應當通過機床夾具設計標準化，能夠幫助機床夾具企業可以改變傳統機床夾具制約產品上市速度出現的短板效應，從而制造出可以快速完成相應生產作業的設備，同時，還可以確保生產的構件的產品的具體精度和質量都能夠達到要求標準，促進整個機械設備生產現代化的健康發展。

2 機床夾具設計信息化

近幾年，計算機信息技術得到了快速發展，許多行業都對信息化技術進行合理應用，機床夾具設計也對信息化技術進行了合理應用。在構建信息技術基礎上，實現機床夾具設計，在實際設計過程中，可以有效的完成涉及到的各項信息內容的收集，并且做好相應管理與共享工作，從而為提升機床夾具設計水平提供強有力的支持，使機床夾具設計覆蓋面能夠逐漸擴大到機電產品生產商、用戶、運營商，并且可以發現各個環節中存在的各項問題，及時的將合理的改進方案或者思路準確無誤的傳遞給設計機床夾具人員，在設計機床夾具過程中，應當隨著信息傳遞速度的不斷加快，不斷增加信息交換量，從而達到促進整個行業健康發展的目的。[3]機床夾具設計過程中通過對信息化設計理念的合理應用，使設計與傳統設計方式相比，整體變得更加快捷、簡單、高效，完成機床夾具設計后，在進行機床夾具生產，在該過程中可以進行自動化控制，并且采用了大量自動化生產設備、自動檢測儀器、自動化控制系統，通過對各項高科技設備的應用取代人工操作，這一方面減少了工作人員機床夾具設計與生產過程中的勞動量，另一方面也避免因為人工操作問題，導致機床夾具質量存在問題，影響其應用。

3 實現機床夾具參數化設計的有效措施

機床夾具參數設計過程中，要想實現參數化設計，要對機床夾具參數化設計系統進行合理應用，確保設計的合理性。機床夾具參數化設計系統應由以下幾個部分構成。

3.1 用戶界面

系統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。用戶在對系統進行應用該過程中，通過用戶界面，可以選擇機床夾具零部件，并且依據具體情況，選擇相應的參數，再完成相應的裝配工作，最終形成機床夾具模型。同時，在實際設計過程中，用戶也可以自動進行零件模型創建，并且完成對零件各項參數的準確錄入。

3.2 數據庫

通過數據庫可以保存機床夾具的各項零部件庫，以及夾具實例庫中涉及到的各項信息，從而為機床夾具參數化建模，相應的裝配的進行，提供數據支持。SQL是比較常用的一種數據庫，在對其進行應用過程中，可以通過編程語言，使其與程序實現無縫連接。

3.3 模型庫

完成對夾具實例庫和零部件庫的幾何信息內容，其與數據庫膜塊兩者共同形成一套完整的機床夾具零部件和夾具實例庫，為機床夾具設計參數化提供支持。

3.4 執行模塊

執行用戶輸入的各項指令，以及相應得到操作。執行模塊與數據進行連接，完成相應的數據內容交互，對于程序執行命令，可以通過函數完成相應的調用。在機床夾具設計過程中，進行參數化設計可以提高設計的合理性和設計速度，參數化設計系統在實際應用過程中具有以下優點：（1）豐富的模型庫，可以快速生成所需模型，并且對其進行應用。（2）具有用戶自定義功能，在設計期間，用戶可以自行完成相應的零部件添加。（3）一套完善的數據庫系統，對各項數據進行分類與管理，簡化各項工作。

4 結語

綜上所述，機床夾具設計是一項復雜工作，在具體設計過程中，要對機床夾具的特點進行充分考慮，實現機床夾具設計標準化、信息化、參數化，從而提高機床夾具設計與生產效率。同時，提高機床夾具設計的合理性與科學性，加快機床夾具設計標準化進程，確保機床夾具可以滿足設計要求，促進整個行業的健康發展。

參考文獻：

[1]梁麗芬，王宗彥，吳淑芳，等.基于實例推理的機床夾具參數化變型設計[J].制造技術與機床，2015（09）：49.52.

[2]仇煜磊.從機床夾具設計探討如何提高零件加工品質[J].裝備制造技術，2013（07）：120.121.

[3]陶華，趙松濤.淺談《機床夾具設計》教學中CAD/CAM軟件的應用[J].煤炭技術，2013，32（07）：188.190.