機械加工中的工裝夾具定位設計方法

李文華

摘要：隨著生產力的不斷提高，我國的機械加工行業迅速壯大起來，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，選定定位參考時要充分考慮哪些表面可以和夾具定位發生碰撞。一般粗糙的表面不會被用來當作基準，畢竟粗略參考只是一個初始的過程。在機械加工中，最重要的是對定位夾具的設計基準的定位。

關鍵詞：機械加工;定位設計：工裝夾具

中圖分類號：TG75

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0042-02

0引言

近年來，工裝夾具等物件，越來越多的被應用于中小型的機械生產企業的工件加工中，這大大提高了企業的生產效率，簡化了生產工序。文中就機械加工過程中的幾個關鍵問題進行探討，希望可以對有關人士有所幫助，以便能夠更好的使用工裝夾具。

1對機械加工定位基準的分類

選擇合適的定位基準是機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.系到夾具的結構。對于機械制造來說，它的基準主要指以作用和所要應用場合為劃分的標準確定生產對象的幾何要素關系。主要包括兩個部分，設計和工藝，設計基準主要指的是設計圈樣的基準;工藝標準呢就指的是裝配、測量和定位基準。在選擇定位基準的時候一定要注意，首先要確保明確工件的自由度限制，對工件的加工要求進行全面的考慮，對于某個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的合理性。

2夾具設計和工件裝夾的基本原理

對工件的設計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，在加工之前應當先選定合適的工具裝夾方式，并且要在進行多方面的考慮之后選擇好相適宜的夾具。夾具設計的時候更要進行多方面的考慮，如夾具的加工成本、在使用的過程中可能會出現的問題、夾具的實用性等等。在夾具的設計時應當遵循以下原則：

（1）根據需要的加工工件來設計夾具，并非根據夾具來選擇適宜的工件，這個因果關系一定不能顛倒，否非會影響加工工件的順利進行。

（2）保證在夾具、工件、設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的性質和功能中。在對工件和夾具進行固定之后，一定要保證工件不會在加工的過程中發生加大位置上的偏移，對工件的精度進行嚴格的控制，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行定位，防止后期的工作出現問題。

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、下這六個自由度，也就是說工件在空間中有這六個方向可以移動，為了保證工件在加工的過程中不會發生偏移和移動，應當及時的對工件的這六個自由度進行限制。不過也要注意不要過分的對這六個自由度進行限制，很容易會導致過定位，不僅會增加定位的難度還會消耗更多的定位元件，增加成本。在實際的加工過程中，還是要結合具體的加工情況來進行合理的定位，保證加工的精度和效率”。

3機床夾具的組成及其作用

機床夾具的種類結構都非常的繁多，但是在夾具的組成上卻是大致相同的，主要包含6個部分：定位元件、夾緊裝置、對刀或導向裝置、連接元件、夾具體和其他一些因為特殊的需要而設置的裝置或者元件。

夾具的價值也非常的高，直接關系到機床的穩定性和靈活性，具體體現在以下幾點：

（1）在應用夾具進行裝夾時，可以保證加工的精度和確保刀具與機床之間的相對位置，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）運用夾具來裝夾工件可以更方便定位工作的進行，減少輔助的公示，提高整體的剛性，增加切削的用量，進而提高工件加工的生產效率[3]。

（3）在加工的過程中選用不同種類的夾具來擴大機床的適用范圍，并結合具體加工機床的實際成型加工方式來提高它的適應性，實現對箱體零件的靈活加工。

4工裝夾具的定位問題

在工裝夾具被應用于機械加工之前，應當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，才能夠保證機械加工的精準度，保證機械加工的質量。可以說，夾具的定位方法是整個生產過程中的重點，能否正確的定位是提高工件定位的精度和加工精度的關鍵。只有采用合適的方法進行快速而又精確的定位，才能夠進一步提高加工的效率和質量。

4.1六點定位原理

其實，對工件進行定位的目的就是通過一定的手段來限制工件的自由度，在現階段的工件加工中，大多遵循六點定位原理。就是運用六個支撐點來分別限制工件的六個自由度，確定工件在空間中的位置，進而提高工件加工的效率。4.2對加工工件的四種定位方法

完全定位。對工件的自由度進行完全限制的一種定位方式。

不完全定位。對機械加工的工件根據具體的參數來進行加工，對部分自由度進行限制。

欠定位。按照工序進行加工，對原本工件應當定位的自由度沒有進行定位。

過定位。對機械加工的零件按照工序進行加工時，對一些本不高進行定位的自由度進行定位。

4.3在對機械加工的工件進行定位時應當注意的問題

在工件進行加工時，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，但是通過對工裝夾具的定位，可以找到準確的位置。就力學中自由度的含義來說，I件的定位存在一定的不確定性，在實際的工件加工過程中，應當充分的發揮各個接觸點的作用，通過對工件的自由度的限制，來大致的判斷工件加工的位置，進而有效的判斷支撐點的數目田。六點定位工作的任務時限制共建的自由度，并不是單純的機械接觸點。做好夾具的定位工作，可以解決機械加工中的關鍵問題，提升機械加工的層次。

4.4機械加工的輔助基準

為為更好的滿足工藝的要求，安設了一些不同于基準工作的部分，我們稱這個部分為輔助基準，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，將表面的質量應用于定位過程。

5當代工裝夾具的發展方向

5.1標準化

工裝夾具應當在符合國家標準的前提下，適應不同產品的加工，來實現工裝夾具的標準化。這需要我們進一步來完善組合夾具和通用夾具的標準，來減少加工的成本，縮短加工的周期，保證工件的商品化發展。

5.2高效化

在現代經濟高速發展的今天，機械加工逐漸的趨于高速化和自動化已經成為可能。自動化夾具和高速化夾具也開始出現，這些高效化的夾具在機床上應用可以大大增加工件的生產效率。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，增加了數控機床的生產效率，加速了現代數控加工行業的發展。

5.3精密化

我國的技術不斷提高，機械產品的生產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，進而提高機械加工的效率，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實際需要來選擇。

5.4柔性化

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

6結束語

由上文可以看出，機械加工的技術在不斷的完善和發展，在這樣的形式下，必須不斷的提高產品加工的精度，才能夠適應經濟快速增長、競爭越發激烈的現代社會。機械加工行業在現代社會中發揮著至關重要的作用，而夾具對共建的定位又直接關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計的過程中所遇到的問題和對工裝夾具定位問題的設計方法，并提出在工件加工過程中的一些要求，希望工件加工行業可以針對加工過程中出現的問題進行有效的改進，從而保證工件加工的質量，提高機械加工行業的生產效率。

參考文獻

[1]蔡萬利.機械加工工裝夾具定位設計方法[J].數碼世界，2018（4）：354.

[2]楊洋，黃晶，張海洋，等.工裝夾具在航天零件機械加工中的應用[J].機械制造，2018（12）：95-97.

[3]王存榮.機械加工中工裝夾具的定位設計及其價值研究[J].低碳世界，2016（15）：254-255.

[4]吳銘.淺談機械加工中工裝夾具的定位設計[J].科技致富向導，2012（30）：153.