机械加工中工装夹具的定位设计探析

来源：职称那点事作者：田编辑时间：2020-10-30 09:51

　　摘要：机械加工工件夹具的作用是确保工件的某些基准面能够和夹具定位元件得到良好对接，从而精准调控工件的自由度。本文对机械加工定位基准进行了介绍，从多个角度阐述了工装夹具的定位设计，具有一定参考价值。

　　关键词：机械加工；工装夹具；定位设计

机械加工中工装夹具的定位设计探析

　　1.机械加工定位基准的分类

　　定位基准的选择对机械加工有很大的影响，它直接影响零件表面位置的大小和精度，同时还对加工工艺和夹具的结构有很大的联系。所以，加强对定位基准选择的重视程度是很有必要的。在机械制造中，参考是指生产几何元素来确定线表面之间的关系。划分标准的作用和应用，参考文献包括两部分的设计和过程。其中，设计基准是指参考模式的设计，指的是轴或孔的中心线对称零件中心面。在定位基准的选择过程中，一定要充分的考虑工件加工的要求，避免由于定位基准选择不合理而影响后期加工的过程，尤其是工件自由度的控制，所以说选择一个合理的定位基准对工件加工是非常重要的。

　　2.工件装夹与夹具设计的基本原理

　　不同的工件在设计和加工的时候其加工工艺存在诸多差异，所以在加工之前需要选择相应的工具装夹方式，并且选择相应的夹具，从而保证工件加工的顺利进行。而不同工件在装夹的时候需要不同的夹具，这就涉及到夹具的加工和设计，夹具在设计的时候需要多方面考虑，不仅要考虑到夹具在使用过程中可能出现的多种问题，还需要考虑到夹具的适用性，一般来说，一个夹具可以用来多种类似工件的装夹，这样一来不仅可以保证工件加工的顺利进行，还能有效的降低夹具加工的成本。夹具在设计的时候需要遵循下面几个基本原理：第一，夹具是根据加工工件来进行设计的，而且不是设计出夹具来选择可以使用的工件;第二，在使用的时候要保证工件、夹具以及设备三者都可以相互固定，这样才能保证加工出的工件具有相应的功能和性质。

　　由此可见，夹具在设计的时候需要全方面的进行考虑，从而保证工件、夹具以及设备三者的相互匹配。

　　在正常使用的时候，夹具对工件进行固定和定位之后，需要保证工件不会在加工过程中发生较大的位置偏移，这会影响工件的精度，甚至影响工件的其他功能。所以说，对工件进行定位的时候一定要保证定位的精度，从而保证工件加工的精度。工件在定位的过程中也需要遵循定位原理，尤其是最基本的定位原理和方法，这样才能避免由于定位存在问题而影响后期工件加工的精度。工件定位最基本的定位方式是六自由度定位法，一个工件在空间有六个自由度，即前、后、左、右、上和下，是指工件在空间中有六个方向可以移动，要保证工件在加工过程中不会发生移动和偏移，就需要对工件的六个自由度进行限制，但是一般来说不会对工件的六个自由度都进行限制，这样会导致工件的过定位，不仅增加了定位的难度，而且浪费了大量的定位元件，所以在实际加工的过程中需要结合实际加工情况选择性的定位，从而保证工件加工的精度。

　　3.机械加工的辅助基准

　　在工件定位的过程中，要想提高加工表面位置的精准度，通常情况下会选择设计基准或者是装配基准，将其当作重要的定位基准。而上述基准都位于零件主要表面。然而，部分零件在加工方面，以装夹方便作为目标，就会人为制造定位基准。而这种不属于零件工作表面的基准，主要是为更好地达到工艺要求，就被称之为辅助基准。除此之外，有部分零件的次要表面受工艺影响，适合作为定位基准，能够有效地增强加工的基准程度与表面的质量，也可以在定位过程中应用，所以，也被认为是辅助基准。

　　4.工装夹具的定位设计

　　不同种类的工件在各个加工工序上都或多或少存在差异，因此在加工前期应准确定位加工机床和刀具的工件位置。而在此过程中，工件装夹是十分重要的一步。在实际加工时，以工装夹具做辅助是必不可少的。因此应当对机械加工当中的工装夹具给予相当的重视。

　　4.1工件定位分析

　　在工件定位时，首先应确定其所需的精准度，工件的精准度决定了机床上加工工件的精准。而在定位过程中存在三种相对位置:其一，是工件相对夹具的位置;其二，是工件相对机床的位置；其三，是夹具相对机床的位置。其中工件相对机床的位置必须要夹具定位进行辅助。

　　4.2工件定位夹具的作用

　　在工件定位结束后，要采用相应的装置保障工件夹具能够将工件牢固夹住。在进行工件加工时，必须保障工件的位置在定位的位置。如果工件的位置出现偏差，将会由于惯性、切削力等问题而导致工件在加工中出现移动、震动等问题，定位的精准性将会大大降低，且工件加工的精准程度也会受到很大影响。

　　4.3工件夹具定位方式设计

　　工件夹具定位方式在实际的加工过程中有着重要作用，定位是为了保障工件定位的准确和加工的精准性，因此在工件加工中属于重要的一环。在进行定位之前必须对定位原理有深入、全面的掌握，尤其是几种普遍采用的定位方式更要烂熟于心，以确保面对定位有偏差的情况时可以在最快时间内根据定位误差展开计算并将其调整解决。

　　5.机床夹具的组成及重要作用

　　其中定位元件与定位基准接触，保证夹具中的工件可以精确定位，提高定位精度。可以减少辅助工时，提高生产效率应用夹具装夹工件可以快速方便地定位工件，工件不需要划线找正，可以大大缩短辅助工时另外工件装夹后提高了整体刚性，可以增加切削用量，同时可以应用多工位装夹工具，应用高效夹紧机构提高提高生产效率。

　　6.结语

　　综上所述，在机械加工技术不断完善与成熟的背景下，对产品加工精度的要求也不断提高。为此，在加工过程中，需要采用可靠性较强的工装夹具，只有这样才能够确保工件加工位置更为精确。