機械加工中組合夾具的特點及應用研究

張明波　王瑋　馮學之　魏聰

摘 要：隨著機械加工行業的發展，組合夾具的應用已經非常廣泛。因此，加強對組合夾具的認識和研究，對于提高機械加工效率具有重要作用。本文介紹了組合夾具的分類，講解了組合夾具的特點，包括通用性比較強、適用范圍廣、降低生產成本、具有一定局限性等特點，重點介紹了組合夾具的應用過程，包括元件的準備、組裝前準備、結構方案、組裝夾具等環節。

關鍵詞：機械加工；組合夾具；應用

中圖分類號：TG754 文獻標志碼：A

隨著國內機械化的發展，機械加工技術越來越先進，其中組合夾具就是機械加工的重要環節。組合夾具是一些提前預制好的各種形狀的、具有較高耐磨性的標準元件和合件組成的，組合夾具在產品研發過程中比較常用，由于組合夾具的生產周期短，質量能夠保證，生產量比較小。其對于機械加工的發展具有重要作用。本文首先介紹了組合夾具的分類，然后講解了組合夾具的特點，包括通用性比較強、適用范圍廣、降低生產成本、具有一定局限性等特點，重點介紹了組合夾具的應用，包括元件的準備、組裝前準備、結構方案、組裝夾具等環節，通過對組合夾具的分析研究，企業在機械加工過程中能夠更好地利用組合夾具，提高生產效率，促進加工業發展。

1 組合夾具的分類

機械加工中使用的組合夾具一般可以分為3種，包括孔系組合夾具、槽系組合夾具、組合沖模這3種。其中槽系組合夾具還可以分為大中小3種類型，中型組合夾具的應用比較廣泛的類型。一般情況下，槽系組合夾具由基礎元件、支承元件、定位元件、導向元件、緊固元件、壓緊元件、其他元件和合件八大類組成。

2 組合夾具的特點

2.1 通用性強

組合夾具的通用性比較強，都是標準化的元件，這是機械加工標準化發展的要求。組合夾具要求尺寸非常精準，不能有絲毫的偏差，而且有非常高的耐磨性，能夠長期生產使用，要求組合夾具的設計壽命在10年以上。組合夾具一般都是組裝而成，形狀可以多種多樣，可以按照機械加工生產的要求變化樣式，因此組合夾具需要滿足多種機械加工的需要，具有非常強的通用性。

2.2 適用范圍廣

組合夾具具有非常廣的適用范圍，不僅能夠應用在制造業中的車、銑、刨、磨、幢、鉆等加工工藝，而且在劃線、檢驗、裝配、焊接等工種也有非常好的適用性。因此，組合夾具對機械加工的發展具有非常重要的地位。

2.3 降低生產成本

組織夾具是把一般的夾具進行循環使用，一般夾具使用完畢后就報廢了，但是組合夾具能夠進行重復使用，使用完畢的組合夾具可以拆分，元件經過清洗保養后還可以繼續使用，這就大大減少了夾具的用量和投資成本，也減少了夾具的庫存和管理成本，節省了生產夾具的大量時間，從而提高了生產效率，降低了生產成本。

2.4 具有一定局限性

組合夾具相對于一般夾具有非常多的優點，但是組合夾具也有一定的局限性，組合夾具的體積都比較大，體積小的夾具很難制造組合夾具，而且組合夾具的剛性比較差，這都是組合夾具的不足之處，但是隨著機械加工工業的發展，組合夾具正在不斷創新，已經基本滿足了一般機械加工的生產需要。

3 組合夾具的應用

組合夾具在機械加工工藝中應用非常廣泛，組合夾具的應用過程主要包括元件的準備、組裝前準備、結構方案、組裝夾具等環節。以下就詳細介紹組合夾具的各個應用環節。

3.1 元件準備

為了完成組合夾具，根據項目的需要，必須提前準備好各種元件，一般的元件包括基礎件、支撐件、定位件、導向件、緊固件、壓緊件、合件和通用件等八大種類，根據需要詳細計算各種元件的需求數量，做好元件準備。

3.2 組裝前的準備

在組合夾具組裝之前要詳細了解機械加工的各項基礎資料，熟悉圖樣資料和各種工藝要求。要認真熟悉加工技術方案、材料特點、加工順序、加工機床設備，了解以往組裝完成的組合夾具，分析原來組合夾具存在的問題和使用情況。另外，也好做好其他管理性工作，確認人員情況，梳理元件存量是否滿足組裝要求，檢查各種加工工具，做好組裝前的所有準備工作。

3.3 確定結構方案

組合夾具的結構方案需要提前確定，各種夾具的具體位置都要確定，根據項目要求初步確定一個結構方案，然后再選擇合適的元件。在選擇元件時要注意以下事項：盡量選擇精度比較高的元件作為組裝元件；如果組合夾具需要比較大的力量，就需要選擇剛性比較好的元件；如果元件需要定位時，選擇的元件必須符合6點定位的要求；在一個平面上需要多個元件進行定位時，這些元件要進行認真挑選，確保能夠保持一個平面；盡量采用四點定心或者六點定心，從而提高定位的精度；如果需要使用兩個角度件時，角度件盡量一樣，要進行認真挑選；如果使用了兩個伸長元件時，應保持伸長件的鍵槽距離一致；對于組合夾具的組裝、工件裝卸、排屑等問題，要進行認真策劃，有時也要對元件的定位進行計算和調整。

3.4 組裝夾具

組裝夾具要先試裝，要根據已經確定的結構方案，選擇各種各樣的元件，然后進行試裝。一般情況下，先不要用上鍵和螺釘，要認真觀察分析試裝好的結構定位、夾緊等各方面是否合理，調整、測量、加工使用等是否合適，如果發現存在不合理的情況，還要不斷調整或更換元件，盡量調整到最為理想的結構形式，確定了最終的結構能夠達到設計要求后，就可以進行組裝夾具了，一般組裝的步驟包括裝鍵、穿螺釘，然后再進行測量、調整，直到最終完成組合夾具的組裝。組裝好的組合夾具還需要進一步復檢，復檢合格后就可以交付使用。

3.5 注意事項

在機械加工過程中，要根據圖樣、工藝規范和上下工序的半成品零件進行組裝夾具，經過檢驗員檢驗合格后才能將夾具交付生產車間使用。在使用組合夾具時要注意以下幾點事項：（1）凡是能保證產品質量、提高生產效率、用經濟合理的情況，均可采用組合夾具。（2）在新產品試制時，如果能采用組合夾具代替專用夾具的，而盡可能不使用專用夾具，要盡可能多地使用組合夾具。（3）搬運中要防止組合夾具的碰撞，使用時嚴禁隨意摔打，避免造成影響夾具的精度。（4）防止元件損壞和丟失。（5）防止組合夾具的銹蝕，組合夾具在使用間斷期間或使用完畢時，要及時擦凈上防銹油。在使用冷卻液加工時，要在每天下班前應擦凈、上油。（6）使用組合夾具加工的產品，必須經過檢驗合格后，才可繼續加工。（7）如果組合夾具在生產現場使用中發現問題時，車間的管理人員、技術人員、工人（指操作者或組裝工）一定要共同研究問題，改進組裝方案，使組合夾具進一步完善、合理，使用方便，既能提高工效，又能確保質量。（8）夾具在機床上安裝和拆卸時，一定要避免碰壞元件，夾具固定在工作臺時，要壓緊元件的缺口處，嚴禁直接壓在基礎件表面，特殊情況下也可以在上面墊以軟金屬片加以保護。（9）切削刀具的位置一定要調整合適，避免進刀或退刀時拉傷元件表面或切削夾具元件。（10）使用組合夾具時，一定要注意安全保護工作。

結語

根據國內機械加工業的不斷發展，可以說組合夾具已經成為機械加工過程中重要的先進設備，能夠大大提高機械加工的生產效率，組合夾具已成為機械加工和制修的重要工具。由于元件可以不斷地反復使用，大大提高了企業的經濟效益，減少了生產成本和管理成本，所以說組合夾具應當在機械加工中大力推廣，為推動機械加工行業的快速發展提供幫助。

參考文獻

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