機械加工中工裝夾具的定位設計方法分析

陳澔 蔣國盛

摘要：在科學技術不斷進步的今天，我國的工業領域的得到了顯著的發展，尤其是在機械制造行業中，出現了諸多高精尖的技術，目前在制造過程中普遍利用工裝生產，而工裝夾具是十分關鍵的組成，需要對其進行深入研究。本文從機械加工定位基準的分類入手，討論工裝夾具的基本原理，最后分析機械加工中工裝夾具的定位設計，希望對有關研究具有幫助作用。

關鍵詞：機械加工;工裝夾具;定位設計;設計方法

工裝夾具在機械加工中利用廣泛，具有多類別和多功能的特點，可以滿足于對加工工件的大量生產，讓零件的精度得到保證，此外，將其進行組合化、模塊化的結合設計可以擴大利用范圍，節約制造成本，進而對我國的工業發展起到推進作用。不過目前的工裝夾具設計方面還需要提升，以此實現我國工業的進一步發展。

一、機械加工定位基準分類

通對定位基準的選擇能夠對機械加工造成很大的影響，主要體現在零件外形位置、精度和大小，同時還能夠把零件加工工藝與夾具結構結合展示。當前的機械制造主要是利用幾何元素表示出線與外形之間的關系;從劃分標準角度來講，涵蓋的內容包括設計與過程，這兩大部分其中設計基準就是對參考模式的設計，和中心線相對應，并且在實際定位基準選擇的過程中，技術人員還需要充分考慮工件的加工工藝，進而避免對后續的生產加工產生影響，尤其是在整個零件對自由度的控制方面更加需要做好定位基準的選擇，如圖一：

二、工裝裝夾和夾具設計原理

首先，加工工藝存在差異。對于不同的零件來說，其設計與加工都會利用到不同的工藝，所以在加工工作開展前期必須先選擇好工具裝夾方式。不同零件加裝所使用的夾具也千差萬別，所以夾具合理設計與加工的重要性也得以凸顯，不僅需要對以上因素進行考慮，還要充分考慮到適用性這一特征，進而滿足工件的有效裝夾，還能夠有效降低工裝成本。在設計夾具的過程中，需要考慮以下幾方面內容：其一，要結合加工零件類型進行整體設計，以此保證滿足零件要求。其二，在加工零件的過程中需要保證零件、設備、夾具三者之間的位置固定，這樣才能生產出高質量的零件保證其性能。從以上內容不難看出，整個夾具的設計要從多方面考慮，把握好各元素間的關系。

其次，零件精度控制。在設計和加工的過程中，夾具可以對零件進行固定，避免加工期間出現偏移情況，所以在加工零件的定位方式，對零件精度的影響

是開展相關工作必須考慮的問題。此外，零件定位需要符合相關的原理與定位規則，對零件的整體設計質量能夠起到幫助作用，通常來說主要利用六自由度定位法，零件在空間之中存在上下、前后、左右這六個自由度，零件可以在空間中向著不同的方向移動，限制工作也需要在六個方向中進行。從實際工作中發現零件自由度的限制不能完全將六個方向全部考慮在內，因此容易出現零件定位問題，在后期生產加工中會出現零件報廢，造成大量的材料浪費，因此需要技術人員結合加工過程和實際情況對加工精度進行分析。

三、機械加工輔助基準

首先，零件定位分析。在零件定位操作的過程中，要求技術人員對零件圖紙精度要求和加工設備及工裝的定位精度的基礎信息分析，進而為機械加工出符合要求的從提供保證，并且在實際定位過程需要對以下三種相對位置明確：零件與夾具的位置、零件與機床的位置、夾具與機床的位置，尤其是零件和機床的相對位置中必須利用夾具，否則容易對加工精度造成影響。

其次，零件定位夾具的作用。在零件定位方式和精度確定后，要做好夾具保養和維護，以此讓夾具能夠穩定夾住零件。夾具還需考慮整體有足夠的剛度保

證。從零件加工方面講，需要保證零件位置固定（夾持可靠），一旦出現位置偏差就會出現慣性，影響切削，進而導致零件加工期間出現移動，最終對加工的精度造成不良影響。

再次，具體設計方法。整體看來，零件夾具組合定位這種方法在實際的加工期間作用十分顯著，可以在定位操作中保證定位精度要求，為后續的加工操作提供有利條件，因此零件加工工藝也是機械制造關注的重點內容。在定位設置開展前期，必須確定加工工藝，掌握加工設備的加工基本原理，確定定位方法，并且在定位出現偏差后能夠第一時間解決，以此提升加工效率。對于六點定位法的利用來說，基準利用最為廣泛，在操作的過程中仍需要對六個方位的自由度有效調整。此外，在機械加工自由度的控制過程中，由于力學自由度和加工自由度存在很大差異，會對加工的精度造成影響，需要加以處理。

最后，輔助基準設計。要想全方面提升零件加工位置精度的準確性，需要結合裝配以及設計基準作為基準點，不過在特殊情況下，為了便于安裝可以構建出人為的基準點，使其能夠與工藝要求相符，這就是輔助基準。此外，受其它因素影響，工件上的次表面可視為定位參考。整體來講，借助輔助基準可以讓工件精度更有保障。

結束語：

綜上所述，隨著工藝裝備水平的進步，也能夠讓零件質量提升，對于工裝夾具的設計來說，需要遵循相關工藝和規律，在確定定位基準的過程中要遵守相關原則，實現基準重合，與基準統一，進而為基準定位提供支持。此外，在設計夾具的過程中也需要展示出通用性的特征，這樣才能讓工裝夾具突破多種限制，發揮出作用。

參考文獻：

[1]馬永良， 杜羽， 王瑤. 探討機械加工中的工裝夾具定位設計方法[J]. 名城繪， 2019（6）：0195-0195.

[2]楊云輝. 機械加工中的工裝夾具定位設計方法研究[J]. 中國設備工程， 2019， 000（021）：158-160.