机械加工中工装夹具的定位设计研究

机械加工中工装夹具的定位设计研究

敬恒星

英联斯特（广州）餐饮设备有限公司广东省广州市510000

摘要：我国是一个制造业大国，在制造业快速发展的过程中，数控技术得到了广泛的应用。同时，随着制造业水平的不断提升，数控技术的水平也得到了逐步提升。机械工程是数控技术的核心技术，在实践应用中，这种加工技术具有广泛的适用性，能够有效地提升制造加工的效率与质量。作为其中的关键组成部分，工装夹具设计是关键中的关键。提升其设计质量，改良其设计水平，不仅关系着工件的加工精度，加工效率，加工成本，也影响着数控加工的整体水平。

关键词：机械加工；工装夹具；设计

在机械工程的加工过程中，工装夹具发挥着不可替代的重要作用，它能够确保机床、工具、工件等装置保持在正确的位置，从而减少加工所需的材料成本，提高生产工作的效率，降低产品的不良率。目前，机械工程正向着高效、精密、智能、复合的趋势发展，这无疑对工装夹具的设计提出了更高的要求。因此，对机械工程工装夹具的设计内容和改进加以分析，有着非常重要的意义。

1机械工程工装夹具设计的基本要求

在机械工程的应用过程中，为了提升其加工的质量与精密度，需要匹配科学的工装夹具。工装夹具能够稳定加工零件的位置，能够保障机械工程的加工切削效率与质量。为了改良生产工艺，提升生产效率，保障生产质量，需要科学设计机械工程的工装夹具，并使其满足以下基本要求。第一，工装夹具要确保加工零部件的切削面完整呈现出来，以提升切削加工的效率。若加工件的作业面被遮挡或者没有完全呈现，势必会影响加工精确度，也会影响加工效率。第二，保证机床零件安装方位与使用的数控机床和编程坐标系保持一致，因此对于工装夹具的方向应该以灵活为主，这样在实际的运用过程中，可以随时结合加工的需求来进行方向调整和选择。第三，在机械工程加工作业中，由于机械振动的存在，以及加工部件的自身性能，都要求工装夹具必须具备足够的刚度和硬度，避免在机械振动的作用下，发生损耗。同时，还应该全面保障工装夹具的稳定性。基于机械工程的机械振动频率，来合理设计工装夹具的稳定性，可以充分提升零件加工的整体质量。第四，在机械工程的具体运用过程中，工装夹具虽然处于核心位置，但其本质还是一个辅助工具。因此，在实际的设计过程中，应该遵循便捷简约的理念来精准设计。工装夹具的整体构造应该简单，便于操作，同时工装夹具的灵敏度要高，这样可以降低调整的难度，实现快速化作业。

2工件装夹定位设计的基本原理

不同工件的不同工序在加工方面的要求都存在一定的差异，所以，在进行加工前，需要确定出机床与刀具上的工件位置。其中，工作重点则是要完成工件装夹任务。而在实际加工过程中，一定要有夹具作为辅助工具，所以，对于机械加工系统来说，工装夹具的重要性也逐渐突显出来。在定位工件的过程中，需要明确实际的精准度需求，而工件最终的精准度所指代的就是工件相对于机床而言的。同时，在定位方面也同样存在三种相对位置的情况。首先，工件相对于夹具定位；其次，工件相对于机床定位；最后，夹具相对于机床定位。而工件相对于机床定位一定要有夹具定位作为保障。完成工件定位以后，应当使用特定装置，确保工件夹紧力的有效固定，而在工件实际加工的过程中，一定要保证其位于实现定位的位置。如果未处于准确的位置，则会受到切削力与惯性力等因素的影响，最终使得工件出现移位或者是震动的情况，严重影响定位的准确性，同样也会降低加工的精准度。

3完善设计工作的对策

3.1多件装夹工装夹具的设计要点

多件装夹工装夹具的设计要点主要包括以下几个方面：

（1）合理布置工件。在设计时，应结合工件外形、工件尺寸、生产批量、机床行程、机床尺寸等因素来对工件进行合理的布置。各个工件之间应保持合适的距离，这会有助于工件装卸、切屑清除等工作。另外，工件在安装之后应具有良好的敞开性，这会有助于工件的集中式加工。

（2）精确定位元件。工装夹具在对元件进行定位时，应采用一面两销的定位方式，并参照工件的实际尺寸来精确地定位每组元件中菱形销与圆柱销的距离，从而保证机械工程中的各个运动部件在加工时可以移动到正确的位置。

（3）改善夹紧方式。对于工装夹具而言，其内部的夹紧元件应尽量设计的简单一些，这样刀具就会拥有更大的运动空间。在设计时，应采用联动夹紧的方式来同时将多个工件夹紧。在加工方式上，机械工程的工序通常会较为集中，这就必然会产生偏大的夹紧力，使工件的表面留下一些压痕。为了解决这一问题，我们可以在压板和工件接触的部位焊一层铜。

3.2科学改进夹具夹紧方式

在机械工程的应用过程中，工装夹具的作用是非常关键的，受机械振动的影响以及刀具的作用力，需要科学处理工装夹具的方式。一方面，在利用工装夹具的过程中，应该确保工装夹具能够真正夹紧工件，避免工件在切削作业中掉落或者发生偏移，从而影响整体的加工精确度。另一方面，在工装夹具的运用过程中，还可以采用联动夹紧的方式。这样的夹紧方式具有非常科学的作用，不仅能够同步夹紧多个工件，同时还能够有效地提升加工效率。此外，在工装夹具的应用过程中，还应该科学改进切屑的处理方式。切屑的存在，会影响加工的效率，同时也会给机械工程的机床带来一定的负面影响。

3.3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。

综上所述，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。而在定位设计方面，六点定位原则的使用效果理想，能够合理地限制工件自由度，进而在夹具内部准确定位工件位置，实现工件加工质量与效率的有效提升。

参考文献：

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