零件加工中的機床夾具設計作用

朱繼華 徐景霞 胡敏

摘要：精密度是檢驗零部件產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量的重要標準，機床夾具能夠在很大程度上提高零部件精密度，所以，夾具設計與使用在零件加工中有著極為重要的地位，工作人員合理、科學應用夾具，可以大幅度提高零部件質(zhì)量與加工的精密度，減少工作人員工作壓力，因此這個行業(yè)工作人員在日常工作中需要根據(jù)實際情況對機床夾具進行深入研究，并不斷優(yōu)化，使其作用充分發(fā)揮出來。本文就以零件加工為基礎，對機床夾具設計的作用進行深入分析，其目的是為了提高我國制造行業(yè)工作質(zhì)量與效率，為我國經(jīng)濟奠定有力基礎。

Abstract： Precision is an important standard for inspecting the quality and quality of parts and components. Machine tool fixtures can improve the precision of parts to a large extent. Therefore， fixture design and use have an extremely important position in parts processing. The staff is reasonable， The scientific application of fixtures can greatly improve the quality of parts and the precision of processing， and reduce the work pressure of staff. Therefore， workers in this industry need to conduct in-depth research on machine tool fixtures according to actual conditions in their daily work， and continuously optimize them to make them effective Give full play to it. Based on parts processing， this article conducts an in-depth analysis of the role of machine tool fixture design. Its purpose is to improve the quality and efficiency of my country's manufacturing industry and lay a strong foundation for my country's economy.

關鍵詞：零件加工;機床夾具;設計;作用

Key words： parts processing;machine tool fixtures;design;function

中圖分類號：TG502.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）14-0085-02

0? 引言

隨著我國市場經(jīng)濟快速提升，各行各業(yè)都得到蓬勃發(fā)展，尤其是制造行業(yè)，在制造行業(yè)里制造與加工是行業(yè)發(fā)展關鍵因素，因此制造企業(yè)會應用到大量零部件，零部件的設計質(zhì)量將會在很大程度上決定制造行業(yè)發(fā)展進程。對于制造行業(yè)技術人員而言，要想提高產(chǎn)品零件加工質(zhì)量，不僅需要充分了解設計圖紙與相應技術，還需要根據(jù)施工要求對產(chǎn)品進行工裝設計，如加工、裝配、焊接夾具、檢測夾具等。機床夾具作為零件加工中必不可少一項因素，其質(zhì)量將會直接決定零件加工質(zhì)量，更與制造企業(yè)生產(chǎn)效率緊密相連。因此相關工作人員必須做好相應機床夾具設計工作，從而提高制造行業(yè)經(jīng)濟效益、提升零件設備功能性，相關工作人員在進行機床夾具設計時，必須以零件為基礎進行相應工作，讓零件與機械夾具之間的連接處更為密切，從而保障零件質(zhì)量精密度，相關工作人員在設計與使用機床夾具時，要以加工質(zhì)量為依據(jù)，以減少廢品率為標準，提高零件生產(chǎn)率為最終目的，改善工作人員勞動條件，從技術上解決制造行業(yè)在零件加工中問題，從而幫助企業(yè)獲得更高經(jīng)濟效益。

1? 機床夾具應用在零件加工中的意義

對于制造行業(yè)而言，設備是否先進、可靠是企業(yè)加工技術水平表現(xiàn)，尤其是機床夾具，機床夾具作為零件加工主要組成部分，對企業(yè)、國家制造行業(yè)而言，有著極為重要意義，是企業(yè)、國家制造水平的表現(xiàn)。技術人員必須對機床夾具設計圖紙、技術要求有充分了解，以相關工藝標準為依據(jù)，對其零件進行相應加工、裝配、檢測。而評判機床夾具優(yōu)勢在于是否能夠保證零件精度、工藝性、實用性，零件質(zhì)量提升才能有效提高制造企業(yè)生產(chǎn)效率、經(jīng)濟收益。工作人員應用和設計機床夾具時，必須要保證機床夾具能夠?qū)α慵M行準確銜接、定位，從而滿足相應加工需求，由于機床夾具具有一定特性，如調(diào)節(jié)性、精準度高等，逐漸被眾多制造企業(yè)廣泛應用，大幅度降低廢品率，提高零件生產(chǎn)效率。

2? 機床夾具在零件加工中的作用

進行零件加工時，工作人員為了滿足施工要求，必須保證待加工零件、刀具、機床處于正確位置，避免零件在加工過程中因外力因素導致位移，影響夾具精密度，因此相關工作人員在進行加工之前必須要對待加工零件進行裝夾工作，目前，我國制造行業(yè)零件裝夾技術主要是以利用專業(yè)夾具對待加工零件裝夾進行定位，另外一種方式就是將待加工零件放入機床工作臺、花盤之上，由于第二種方式工程比較繁瑣，細節(jié)要求較高，生產(chǎn)效率過低，因此大多數(shù)制造企業(yè)都普遍選用第一種方式，根據(jù)調(diào)查，其主要應用有以下幾點：

2.1 提高零件加工效率? 機床夾具作為一種全新制造手段，工作人員在應用機床夾具時可以不用對加工零件進行定位，可以在很大程度上減輕工作人員工作壓力，提高工作人員工作效率。另外，當零件被機床夾具裝夾以后，自身剛性也會有明顯改善。機床夾具工作原理主要是通過機械裝置對其進行自動化鉆孔工作，尤其是切削量增加時，傳統(tǒng)人工手動鉆孔會破壞零件，導致二次傷害，而利用機床夾具就可以很好避免這種危害，利用機械對其進行直徑內(nèi)控擴大，可以在保證質(zhì)量同時，避免零件出現(xiàn)變形問題，最后就是機床夾具由于是信息技術下產(chǎn)物，工作人員可以通過信息技術對多個零件、工位進行同時工作，能夠大幅度提高零件加工速度，有效控制加工周期，避免制造企業(yè)因工期加長造成成本增加。

2.2 提高加工精度? 機床夾具對傳統(tǒng)裝夾工序而言，在定位裝夾時可以精準控制加工零件位置，并且機床夾具運用屬于自動化技術，位置精度是由機床夾具進行統(tǒng)一確定，因此對工作人員技術水平?jīng)]有過高要求。無論工作人員技術水平如何，都不會導致加工零件出現(xiàn)太大質(zhì)量問題，制造企業(yè)可以有效保證零件質(zhì)量。并且利用機床夾具對零部件進行加工，同批次零部件加工質(zhì)量都比較統(tǒng)一，可以方便后續(xù)零件進行位置互換，在一定程度上避免制造企業(yè)出現(xiàn)零件浪費現(xiàn)象。因此機床夾具精度對于零部件加工精度而言有著重要作用，相關工作人員必須對機床夾具精度時刻關注，避免零部件質(zhì)量下降。

2.3 增加機床使用范圍? 工作人員對機床夾具進行合理科學設計，可以改變機床只能進行一種加工工序現(xiàn)象，機床夾具應用可以使機床延伸不同功能，增加機床使用范圍，相關工作人員在普通車床上安裝相應夾具，如滾壓夾具可以增加機床磨床功能，提高零件加工精度。另外，對一些特殊零件，如特小件、特大件、偏心件、凹凸形件等零件進行加工，就只能依靠不同夾具對其進行相應作業(yè)，例如真空吸盤夾具，真空吸盤夾具可以對薄片進行加工處理，提高薄片精準度;而偏心夾具就可以對偏心零件進行加工;運用曲面夾具可以曲面零件進行加工，由此可見，應用不同夾具可以增加機床不同使用功能，在一定程度上打破了機床局限性，擴大機床使用范圍，為制造企業(yè)降低施工設備成本。

2.4 降低加工成本? 機床夾具操作比較簡單，對工作人員技術水平要求并不是很高，能夠避免因工作人員技術水平有限導致工裝報廢幾率，從而幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本。夾具設計會產(chǎn)生一定費用，比如設計費用、安裝費用等，制造企業(yè)會在一次性投入相應較多費用，但是，從遠觀角度來看，機床夾具可以增加機床使用范圍，提高加零件加工質(zhì)量，避免效率低下影響加工成本，所產(chǎn)生費用是很微小，因此對機床進行夾具設計對于制造企業(yè)而言有利，可以幫助企業(yè)控制生產(chǎn)成本，提高自身經(jīng)濟效益。

2.5 對舊機床進行優(yōu)化改造? 機床夾具具有一定特性，如標準化、自動化、可調(diào)節(jié)化，對其進行夾具設計可以有效改善舊機床加工效率與改造難題。由于傳統(tǒng)機床精密性比較低，只要制造企業(yè)對加工零件進行改變，傳統(tǒng)機床就無法跟上施工要求，制造企業(yè)就必須對其工藝設備進行更新?lián)Q代，這其中所產(chǎn)生的費用是相當高的，大多數(shù)制造廠企業(yè)都無力承擔工藝設備更新費用，因此在機床上安裝夾具可以提高機床精密性，相關工作人員可以根據(jù)加工零件的不同要求應用不同夾具到機床上，讓所制造出來零件能夠達到施工要求，降低制造企業(yè)改造機床的成本。

2.6 智能化轉(zhuǎn)變? 隨著時代變化，各行各業(yè)都逐漸進入智能化時代，機械制造產(chǎn)業(yè)也是如此，如今大多數(shù)機械制造企業(yè)在進行零件加工時都追求自動化生產(chǎn)，這就需要工作人員合理利用機床夾具，機床夾具能夠有效幫助企業(yè)進行智能化轉(zhuǎn)變，讓制造企業(yè)實現(xiàn)真正意義上的生產(chǎn)自動化。工作人員對夾具進行可調(diào)節(jié)性設計，根據(jù)零件加工標準，對其夾具進行相應調(diào)節(jié)，大幅度降低夾具設計、制造壓力，為零件加工提供有利基礎，提高機床生產(chǎn)效率。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)制造企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中都已經(jīng)逐漸應用自動化夾具，如電動分度頭、動力卡盤、液壓夾具等，這對制造行業(yè)而言是一項機遇也是一項挑戰(zhàn)，自動化夾具雖然可以提高制造企業(yè)零件加工質(zhì)量與效率，但是對其設計要求會更高，因此，制造企業(yè)必須加強設計人員專業(yè)技術水平。另外，相關工作人員在數(shù)控機床上應用液壓夾具可以提高機床自動化程度，該裝置主要是應用氣動、液壓、電動自定心卡盤進行相應結(jié)構(gòu)設置，對其進行作用。由此可見，夾具設計對制造企業(yè)發(fā)展而言有著極好促進作用，根據(jù)施工要求將不同夾具應用到機床上，能夠有效提高制造企業(yè)質(zhì)量、效率，為機械制造加工行業(yè)發(fā)展提供有力支撐。

3? 案例分析

通過對實際案例進行分析，可以有效觀察到夾具設計主要步驟，該案例主要是在銑床上進行套筒鍵槽加工，其夾具設計步驟主要分為以下幾點：首先工作人員要對加工零件進行工藝分析，經(jīng)過分析以后，可以明顯看出來鍵槽寬度為6毫米，并且是用銑刀進行加工完成，鍵槽兩側(cè)偏差為0.05毫米，平行偏差為0.1毫米，深度為8毫米。工藝分析完成以后，需要對其進行定位方案設計，在定位過程中可以選用V型塊和支撐套筒進行相應定位，V型塊作為夾具定位原件，并對套筒四個不定度進行約束，由于該零件屬于國家標準零件，因此設計難度會降低。定位完成以后，就需要對其進行夾緊結(jié)構(gòu)設計，可以移動V型塊、偏心輪機構(gòu)、套筒等，同時設計人員還需要對夾具輔助元件、夾具進行細節(jié)設計。當這一套完成以后，就可以基本確定夾具設計方案，需要注意在方案設計時，需要對其進行相應計算確定方案可行度，可以根據(jù)零件約束條件對其進行相應判斷，驗證夾緊力度，如果過緊就需要對其進行調(diào)松，如果過松需要進行加緊作業(yè)，從而保證夾具設計合理性、科學性，提高機床、零件精密度。

4? 結(jié)束語

總而言之，在我國科技穩(wěn)定發(fā)展背景下，我國機械加工產(chǎn)業(yè)已逐漸走向智能化時代，機械加工生產(chǎn)力已逐漸提高，各種新型技術都在推動著我國機械加工行業(yè)發(fā)展，機床夾具作為一種新型加工技術，能夠提高制造行業(yè)零件加工安全性，并且機床夾具結(jié)構(gòu)簡單，可以大幅度降低工作人員操作難度，在一定程度上提高機床生產(chǎn)率，降低制造行業(yè)機器生產(chǎn)成本，提高制造行業(yè)生產(chǎn)效率。因此機床夾具勢必是我國制造行業(yè)未來發(fā)展新型手段，相關工作人員必須對其進行深入了解，通過合理科學設計提高相應技術，從而促進我國制造行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

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