機床夾具的設計探討

趙建營

摘 要：伴隨著我國對于經濟發展的重視和關注，我國的經濟發展組成部分的發展也有了非常大的提升，我國機械加工行業的發展就是在我國經濟發展的基礎上進一步的發展和提升的。在我國機械加工行業發展的過程中，機床是一個非常重要的加工工具，機床加工的質量和效率直接關系到機械加工的發展和提升。在機床加工的過程中，很大程度上依賴機床夾具的工作效率來提升加工效率。因此文章主要針對機床夾具的設計相關問題進行詳細的論述以及分析，希望通過文章的闡述以及分析能夠有效地提升我國機床夾具的設計效率以及設計質量，同時也為我國機械加工行業的進一步提升以及發展貢獻一份微薄力量。

關鍵詞：機械加工；機床加工；夾具設計；經濟性

中圖分類號：TG502 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0095-02

在我國機械加工行業中，為了有效的保障機械加工的精度要求以及質量要求，我們要在機床加工的過程中有效的固定機床于加工刀具之間的距離和位置。在這一過程中。我們為了有效的實現加工工件的夾緊以及位置的固定，我們在加工件以及被加工件之間采取相應的加工工藝裝備來進行加緊，這種工藝加工裝備我們在日常的生產過程中稱之為夾具，還有一種稱呼為機床夾具。我們在進行機床夾具設計的過程中要根據夾具的加工特點以及加工情形進行針對性的設計和優化，我們要從夾具體，夾具的定位元件，夾具的連接裝置，夾具的對刀元件以及其他同夾具設計相關聯的部件進行具體的設計，在夾具設計的過程中最好使用標準化的設計思路，這樣能夠有效的提升夾具的應用范圍以及應用效率，能夠有效的減少夾具非標設計帶來的經濟投入。下面進行詳細的論述以及分析。

1 簡要敘述在機床加工過程中夾具設計的具體必要性

目前在我國的機械加工行業中，機床用夾具的主要作用就是要將被加工件通過定位夾裝來進行位置定位的一種機械加工輔助裝置，機床夾具 能夠有效的保障被加工件相對于機床或者是相對于加工刀具處在一個合理的位置，能夠有效的保障加工的精度以及效率，能夠有效的提升加工過程中的工作效率以及工作質量，能夠在很大程度上提升機床的應用范圍，能夠在很大程度上保障機床的安全性能以及可靠性能。正是有了上述的優點，機床夾具在應用過程能夠非常的廣泛，同時在我國的機械加工行業中占據著非常重要的位置，發揮著重要的作用。伴隨著我國機械行業的不斷發展以及優化，我國各種高精度的機床都在不斷的應用以及推廣過程中，這樣就要求和機床加工過程相配套的高精度機床夾具也要不斷的發展創新，滿足機床加工過程中的各種需求，有效的保障機床在零件加工的過程中的精度以及安全。在機床加工零件的過程中，機床夾具對于加工過程的重要性不言而喻，能夠便捷加工部件的夾裝工作，能夠準確的定位夾裝零件的位置，能夠提升加工的精度要求，因此我們在機床夾具設計的過程中要充分的認清機床夾具的重要性以及對于作用，這樣才能夠保障機床夾具設計的質量以及效率。

2 簡要敘述在機床夾具設計過程中的具體設計內容

2.1 在機床夾具設計的過程中要充分的體現夾具的高效性以及高精性

在機床夾具加工應用的過程中，為了有效的提升機床的加工精度，我們在設計的過程中要求機床夾具具有非常高的定位精度，安裝精度以及轉位精度。通常情況下，工件在加床加工的過程中，工件在機床夾具中的定位分為兩種情況，首先是工件在夾具中的定位，其次是夾具在機床上的定位。因此我們在機床夾具設計的過程中也要從這種設計角度去進行設計研究。下面進行詳細的論述以及分析。

2.1.1 簡述機床夾具設計過程中通過平面定位的工件夾具。通常情況下，我們在進行夾具平面定位設計的過程中主要的定位形式為支承形式的定位，同理支承形式的定位主要有四種形式。首先是固定支承形式的定位，其次是可調支承形式的定位，再次是自位支承形式的定位，最后是輔助支承形式的定位。固定支承形式你的定位細分的話，還可以分為支承釘形式的定位和支承板形式的定位兩種形式。可調支承的定位就是利用支承點可以調整位置這一特性設計而成的。當我們在機床加工的過程中遇到不規則或者大批量但是形式較多的加工件時，我們可以利用可調支承來靈活的進行加工件的固定。同時可調支承還可以作為機床夾具的一個有效的調整裝置來進行應用。自位支承主要就是在加工件定位的過程中，定位支承能夠隨著加工件進行相應的變化，當加工件的位置進行調整的時候，自位支承就可以隨之調整。需要注意的是，在機床夾具應用的過程中，自位支承定位只是以自由度的有效定位，也就是我們加工過程中的點定位，因此毛坯表面定位，斷續表面定位等點定位都可以使用自位定位。在我們進行機床 夾具設計的過程中，具體支承形式的選擇需要我們針對設計課題選擇和應用。我們在夾具設計的過程中要分析夾緊件的固定自由度，夾緊形式，以及夾緊的合理性。

2.1.2 簡述機床夾具設計過程中通過圓柱孔定位的工件夾具。機床加工過程中的圓柱孔定位主要指的是定心定位。這種定位方式主要的基準是孔的軸線位置，圓柱孔定位的主要夾具定位部件有兩個，首先是心軸，其次是定位銷。兩者之間的協調配合能夠有效的起到定位的作用。

2.1.3 簡述機床夾具設計過程中通過心軸定位的工件夾具。在機床夾具設計的過程中，心軸定位的形式多種多樣，主要是將加工件通過敲入或者壓入的方式來讓孔，心軸兩者之間進行接觸，產生彈性變形，通過彈性模量來進行加工件的夾具夾緊。我們在設計的過程中想要取得高精度的夾具定位，我們就要采用小錐度的心軸定位。夾具采用心軸定位除了剛性心軸定位之外，還有彈性心軸定位，液塑心軸定位；自動心軸定位等等定位方式，這些定位方式也有一個共同的優點在于能夠有效的提升 夾具在應用過程中的便捷度，提升機床加工的工作效率。

2.1.4 簡述機床夾具設計過程中通過定位銷定位的工件夾具。在夾具設計的過程中，我們需要注意的是定位銷同被夾件之間的設計配合通常為過盈配合，但是在一些特殊的設計過程中也可以適當的采用間隙配合。因此在設計的過程中需要我們根據不同的設計內容以及設計要求來選擇配合形式。endprint

2.1.5 簡述機床夾具設計過程中通過外圓表面定位的工件夾具。在機床夾具設計的過程中，通過外圓表面定位的形式有兩種，首先是定心夾具定位，其次是支承夾具定位。我們在 設計的過程中要通過實際的設計情況進行針對性的選擇。

2.1.6 簡述機床夾具設計過程中通過定位表面組合形式的工件夾具。通常情況下，我們在進行夾具應用的過程中，一種定位方式往往起不到我們想要的定位效果，因此我們需要在設計的過程中選擇組合定位的效果進行被夾件的定位。我們在組合定位的過程中要對第一基準，第二基準以及第三，第四基準進行有效的劃分和確定，要保障加工件的定位精度。

2.2 在機床夾具設計的過程中要有效的保障夾具的夾裝速度以及效率

設計中要以各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動、液壓夾緊和多件裝夾的夾具等為主，并要根據裝夾要求選擇不同的夾具附件，如對切削時間較長的工件夾緊，選擇液壓夾具時應在夾緊系統中附加儲能器，以防止泄液；若對自鎖性要求較嚴格時，則多選擇快速螺旋夾緊機構，并利用高速風動扳手輔助安裝。

2.3 在機床夾具設計的過程中要有效的保障夾具使用過程的安全性，可靠性以及機動性

夾緊裝置是夾具的重要組成部分。在設計夾緊裝置時，應滿足以下基本要求：首先，在夾緊過程中應能保持工件定位時所獲得的正確位置。夾緊應可靠和適當。夾緊機構一般要有自鎖作用，保證在加工過程中不會產生松動或振動。夾緊工件時，不允許工件產生變形和表面損傷。 其次，夾緊裝置應操作方便、省力、安全。最后，夾緊裝置的復雜程度和自動化程度應與工件的生產批量和生產方式相適應。結構設計應力求簡單、緊湊，并盡可能采用標準化元件。

2.4 簡述機床夾具設計過程中的模塊以及組合設計

夾具元件模塊化是實現組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發的基點。省工、省時，節材、節能，體現在各種先進夾具系統的創新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD/CAM、CAXA、Pro＼E等技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優化設計，為用戶三維實體組裝夾具。

2.5 在機床夾具設計的過程中要保障夾具的通用性能以及經濟性能

夾具設計要大力提倡標準化、系列化的通用性設計，這樣，才能提高設計質量，縮短設計周期，降低設計成本，提高其設計制造水平和質量，從而使夾具行業的整體勞動生產率得到提高。

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