試析機(jī)械加工中的工裝夾具

肖 遙 馬 旭

（阜新德?tīng)柶嚥考煞萦邢薰?遼寧阜新 123004）

在機(jī)械加工實(shí)際進(jìn)行的過(guò)程中，工裝夾具起到了非常重要的作用，能夠全面保障機(jī)械加工整體質(zhì)量。近年來(lái)我國(guó)工裝夾具在機(jī)械加工中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)定位元件與機(jī)械基準(zhǔn)面之間的接觸固定。基準(zhǔn)主要包括兩部分精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)，在共同配合的情況下，能夠使機(jī)械加工質(zhì)量顯著提升。本文著重對(duì)機(jī)械加工中的工裝夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究[1]。

一、工裝夾具的概念及設(shè)計(jì)要求

我國(guó)對(duì)工裝夾具的定位設(shè)計(jì)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在工裝夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，只有這樣才能夠更加充分地保障加工產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，從而使生產(chǎn)的成本進(jìn)一步降低。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于機(jī)械加工的精準(zhǔn)度也提出了更高的要求，工裝夾具能夠使機(jī)械加工的精準(zhǔn)度顯著提升，因此在對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要全面提升設(shè)計(jì)和制造的精準(zhǔn)度。我國(guó)當(dāng)前加工企業(yè)應(yīng)該使用科學(xué)的設(shè)計(jì)方法對(duì)工裝夾具進(jìn)行準(zhǔn)確的定位設(shè)計(jì)，從而能夠保障生產(chǎn)效率，進(jìn)一步減少人力資源的投入，生產(chǎn)的速度也能不斷提高，企業(yè)的整體成本不斷降低，企業(yè)整體利潤(rùn)也會(huì)隨之增高[2]。機(jī)械加工工件具有多種類型，因此在選擇工裝夾具的過(guò)程中，要根據(jù)機(jī)械加工工件的類型調(diào)整加工工藝，靈活地對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二、機(jī)械加工中的工裝夾具定位設(shè)計(jì)方法

（一）定位原理

機(jī)械加工過(guò)程中需要使用工裝夾具，必須要對(duì)工裝夾具進(jìn)行精準(zhǔn)定位，只有這樣才能夠使機(jī)械加工的精準(zhǔn)度不斷提升。例如在車床中，卡盤是常用的工裝夾具，在機(jī)床上能夠更準(zhǔn)確地夾緊各種工件。卡盤的合理分布能夠使機(jī)床附件的定位更準(zhǔn)確，從而能夠更好地保證車床本身的正常運(yùn)行。海盤通常設(shè)置在內(nèi)圓磨床、外圓磨床以及車床上，才能夠與多種分度裝置進(jìn)行配合，主要用于鉆床或者銑床上。工裝夾具在T型工作臺(tái)上工裝夾件能夠起到重要的固定作用，對(duì)于工作人員的調(diào)試工作能夠起到重要幫助。無(wú)論是刀柄還是主軸都能夠顯著提升機(jī)械加工本身的精密度，是常用的固定工具。在工裝夾具進(jìn)行定位之前，工件需要存在一定數(shù)量的自由度，通常在6個(gè)左右，而這種定位方式能夠?qū)ψ杂啥冗M(jìn)行控制，即常用的6點(diǎn)定位原則。

（二）點(diǎn)定位法

6點(diǎn)定位原則主要通過(guò)6個(gè)支撐點(diǎn)來(lái)對(duì)6個(gè)自由度進(jìn)行限制，這種定位方法能夠?qū)ぜ奈恢眠M(jìn)行精準(zhǔn)確定[3]。在工裝夾具的定位過(guò)程中，6點(diǎn)定位法的應(yīng)用最廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)工裝夾具的準(zhǔn)確定位。從6個(gè)不同的角度，對(duì)工裝夾具的位置進(jìn)行確定和固定，從而減少工裝夾具受到外力的影響，使工裝夾具的位置固定，不會(huì)發(fā)生偏移。在6點(diǎn)定位法實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，需要反復(fù)確定工裝夾具的位置，對(duì)可能存在的誤差進(jìn)行調(diào)整，能夠全面保障機(jī)械加工的質(zhì)量，充分發(fā)揮工裝夾具的作用。6點(diǎn)定位法的合理使用，能夠使工裝夾具更好的配合機(jī)械部件進(jìn)行固定與工作，使機(jī)械加工的生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到顯著提升。

（三）定位后對(duì)固定元件的選擇

在對(duì)限定面進(jìn)行選定之后，操作人員首先要根據(jù)不同的加工設(shè)備和原件選擇工裝夾具的位置，準(zhǔn)確地確定工裝夾具的夾緊力，使機(jī)械原件得到禁錮。操作人員要確定加工原件的需求量，具有針對(duì)性的選擇工裝夾具。在工裝夾具選擇的過(guò)程中，首先要根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，在根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別對(duì)不同機(jī)械原件的夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)與加工。工裝的專業(yè)程度不同，需要設(shè)定的原理也各不相同，如果只需要生產(chǎn)小批量或者單個(gè)的機(jī)械元件，不需要選擇過(guò)于復(fù)雜的工裝夾具。如果需要生產(chǎn)大批量的機(jī)械元件，則需要考慮到工裝夾具本身的應(yīng)用程度、成本投入、批量設(shè)計(jì)等，準(zhǔn)確控制成本的投入，只有這樣才能夠保證相應(yīng)的利潤(rùn)。成本的節(jié)約對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)職業(yè)成本的原則對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果需要制作數(shù)量相對(duì)較少、要求較低的機(jī)械部件，就可以選擇相對(duì)普通的工裝夾具。如果需要大規(guī)模進(jìn)行機(jī)械部件的生產(chǎn)，就需要設(shè)計(jì)高標(biāo)的、專用的工裝夾具。市政人員要考慮設(shè)計(jì)工裝夾具的效應(yīng)，還需要注重全面提升機(jī)械自身的生產(chǎn)效率，減少工裝夾具的制作批次，從而達(dá)到整體經(jīng)濟(jì)效益提升的目的。

（四）輔助基準(zhǔn)設(shè)計(jì)

工件加工面位置必須保證自身的精準(zhǔn)度，設(shè)計(jì)人員首先要確定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和具體裝備的基準(zhǔn)點(diǎn)，以零線組表面作為基準(zhǔn)的選擇點(diǎn)。在進(jìn)行處理操作過(guò)程中，需要考慮安裝的便捷度，主要與安裝人員的具體安裝能力為基準(zhǔn)點(diǎn)。而這些基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇都不是主要的工藝設(shè)計(jì)步驟，而是輔助的基本設(shè)計(jì)。雖然不是設(shè)計(jì)的主體，但是能夠保障工作表面質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)對(duì)輔助基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的重視程度，只有這樣才能夠全面保障工件加工的精準(zhǔn)度。很多管理者并不重視輔助基本設(shè)計(jì)，在總體設(shè)計(jì)控制時(shí)忽略了輔助基本設(shè)計(jì)的重要性，導(dǎo)致工件加工精度和準(zhǔn)度受到了間接影響。

（五）科學(xué)應(yīng)用定位

在工裝夾具進(jìn)行定位的過(guò)程中，必須充分利用科學(xué)知識(shí)來(lái)進(jìn)行應(yīng)用定位，應(yīng)用定位的合理性和科學(xué)性能夠保證工件加工的效率和質(zhì)量。例如在進(jìn)行計(jì)量數(shù)的相關(guān)計(jì)算過(guò)程中，工裝夾具安裝方法選擇的正確性、應(yīng)用過(guò)程中可能出現(xiàn)哪些問(wèn)題、產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因有哪些、當(dāng)檢測(cè)到問(wèn)題的時(shí)候應(yīng)該如何進(jìn)行解決、解決方法的理論依據(jù)等，都需要進(jìn)行科學(xué)合理的統(tǒng)籌預(yù)測(cè)，是科學(xué)應(yīng)用定位的體現(xiàn)。通過(guò)科學(xué)合理的對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，才能更好地保證工裝夾具的準(zhǔn)確定位。

三、結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)人員在對(duì)工裝夾具進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定，還要選擇科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法、定位后對(duì)固定元件的選擇、重視輔助基準(zhǔn)設(shè)計(jì)、加強(qiáng)科學(xué)應(yīng)用定位。在工裝夾具具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分體現(xiàn)出工裝夾具的特點(diǎn)，充分發(fā)揮出工裝夾具在機(jī)械加工中的作用。