機床夾具設計改進思路分析

黎世輝 李斌

摘要：在機械制造業中，機床夾具的使用范圍很廣，可以迅速實現工件的定位、夾緊等操作，而且可以在加工的過程中保持位置的準確性。對機床夾具使用過程中的問題以及設計改進思路進行分析，旨在提高機械設備生產效率。

關鍵詞：機床夾具 設計 改進思路

機床夾具是一類重要的機械用具，被廣泛用于機械生產制造中，如果夾具使用恰當，那么機械生產的效率就大大提升，有效推進生產發展。隨著時代的發展，現階段機械生產規模逐漸擴大，對機械生產的要求也在逐漸提升，因此我國許多機械加工企業開始引進國外的先進生產技術，購進先進的機械設備，并且抓緊改革生產方式，增加生產效率。一些西方發達國家的先進設備和技術在我國企業生產中有著發揮著重要的作用，機械生產的方式也隨之發生改變。因此，在這樣的環境下，機床夾具同樣應當推進更新，完善其各方面的不足，提升生產效率。

一、機床夾具的功能

機床夾具有重要的作用，是機床不可分割的一部分，在生產中可以提高速度和質量，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，如果機器狀態良好，那么工件的精度就會得到保證，也就可以提升工件生產的總體水平。夾具在生產中起著固定作用，也就是說能夠確保工件在加工時不會隨意移動，因此也就不會造成不必要的誤差，確保其精度可靠。

（二）提高生產效率

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

（三）擴大機床生產范圍

在機床生產中，由于技術、機器等方面的局限性，通常只能生產一部分指定的工件，無法對其他的工件進行生產。此時引入合適的夾具后，機床的功能就會更加寬泛，那么機床也就可以對多種零件進行生產。

二、機床夾具的類型

對于不同的機床或者不同功能的要求，夾具的種類也會因此而不同，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，對于許多不同的機床都可以投入使用。在生產時，夾具不用過多調整就能夠使用各種環境，缺點就在于無法適用于大規模的工件生產。二、專用夾具。相對于通用家具而言，專用夾具的使用范圍就比較窄，但是可以進行大規模生產。三、組合夾具。組合夾具是一類復雜的夾具組，有時候單獨的夾具無法滿足一定程度的生產要求，這就需要使用組合夾具。但是組合夾具沒有較強的剛性，并且其結構通常比較繁瑣復雜，一般只在單個原件或者小規模生產中使用。四、成組夾具。在生產中，工件都各自的特征以及不同的生產要求，在這種情況下，就要求將各種夾具進行系統分類，譬如可以以工件的尺寸、形狀等作為標準進行分類，這就形成了成組夾具。成組夾具一般在許多環境下都可以使用，具有良好的柔性，適用于小規模生產。

三、夾具設計思路

（一）定位機構的設計

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

（二）夾緊機構的設計

定位機構對夾具起著重要的作用，大大提高了夾具的質量，但同時不能忽視夾緊機構，夾緊機構也是夾具的重要部分，在實際操作中，夾緊機構是否嚴格，操作性是否滿足要求都是需要深入研究的內容。對于加緊結構的設計，應當從以下幾個方面出發：一、加緊很容易對定位造成影響，要注意加緊的過程可靠性，防止影響定位。二、在加緊時要嚴格把控量度，不能讓工件產生劇烈的變形。三、要確保加緊結構的材料和尺寸符合要求，以保證其足夠剛度以及強度，不論是手動式還是機動式夾具，都要設置合格的保護裝置。四、夾緊機構應當確保工作安全、省事、省力等。

（三）動力裝置的設計

夾具的動力裝置同樣十分不能忽視，與工作效率息息相關，主要有以下幾類：一、氣動夾緊裝置。氣動夾裝置一般使用空氣進行工作，通過壓縮空氣來產生運轉的動力，并且十分清潔，沒有污染，但是由于裝置本身的局限性，不會產生較強的動力，還會發出較多的噪音。二、液動夾緊裝置。這種裝置是用液體作為驅動力，內部十分緊湊，但是工作狀態十分穩定，并且不會產生較大的噪聲。三、氣液動夾緊裝置。此裝置將空氣收入并且進行壓縮，作為動力，同時還通過液體進行能量傳送，兼容了上述兩種裝置的良好特點。

結語：在機床的工作中，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，生產速率增加了許多，工件的質量也有很大的提升。所以一定要注意定位結構、加緊結構以及動力裝置這幾個部分，完善夾具的性能。