试析机械加工中的工装夹具

2021-01-04肖遥马旭

科学咨询 2021年12期

肖遥马旭

（阜新德尔汽车部件股份有限公司辽宁阜新 123004）

在机械加工实际进行的过程中，工装夹具起到了非常重要的作用，能够全面保障机械加工整体质量。近年来我国工装夹具在机械加工中应用越来越广泛，能够实现定位元件与机械基准面之间的接触固定。基准主要包括两部分精基准和粗基准，在共同配合的情况下，能够使机械加工质量显著提升。本文着重对机械加工中的工装夹具设计进行了深入研究[1]。

一、工装夹具的概念及设计要求

我国对工装夹具的定位设计有相关标准，在工装夹具设计的过程中必须严格按照标准进行，只有这样才能够更加充分地保障加工产品的质量和效率，从而使生产的成本进一步降低。随着我国科学技术的不断发展，对于机械加工的精准度也提出了更高的要求，工装夹具能够使机械加工的精准度显著提升，因此在对工装夹具进行设计的过程中，必须要全面提升设计和制造的精准度。我国当前加工企业应该使用科学的设计方法对工装夹具进行准确的定位设计，从而能够保障生产效率，进一步减少人力资源的投入，生产的速度也能不断提高，企业的整体成本不断降低，企业整体利润也会随之增高[2]。机械加工工件具有多种类型，因此在选择工装夹具的过程中，要根据机械加工工件的类型调整加工工艺，灵活地对工装夹具进行设计。

二、机械加工中的工装夹具定位设计方法

（一）定位原理

机械加工过程中需要使用工装夹具，必须要对工装夹具进行精准定位，只有这样才能够使机械加工的精准度不断提升。例如在车床中，卡盘是常用的工装夹具，在机床上能够更准确地夹紧各种工件。卡盘的合理分布能够使机床附件的定位更准确，从而能够更好地保证车床本身的正常运行。海盘通常设置在内圆磨床、外圆磨床以及车床上，才能够与多种分度装置进行配合，主要用于钻床或者铣床上。工装夹具在T型工作台上工装夹件能够起到重要的固定作用，对于工作人员的调试工作能够起到重要帮助。无论是刀柄还是主轴都能够显著提升机械加工本身的精密度，是常用的固定工具。在工装夹具进行定位之前，工件需要存在一定数量的自由度，通常在6个左右，而这种定位方式能够对自由度进行控制，即常用的6点定位原则。

（二）点定位法

6点定位原则主要通过6个支撑点来对6个自由度进行限制，这种定位方法能够对工件的位置进行精准确定[3]。在工装夹具的定位过程中，6点定位法的应用最广泛，能够实现工装夹具的准确定位。从6个不同的角度，对工装夹具的位置进行确定和固定，从而减少工装夹具受到外力的影响，使工装夹具的位置固定，不会发生偏移。在6点定位法实际应用的过程中，需要反复确定工装夹具的位置，对可能存在的误差进行调整，能够全面保障机械加工的质量，充分发挥工装夹具的作用。6点定位法的合理使用，能够使工装夹具更好的配合机械部件进行固定与工作，使机械加工的生产效率和质量得到显著提升。

（三）定位后对固定元件的选择

在对限定面进行选定之后，操作人员首先要根据不同的加工设备和原件选择工装夹具的位置，准确地确定工装夹具的夹紧力，使机械原件得到禁锢。操作人员要确定加工原件的需求量，具有针对性的选择工装夹具。在工装夹具选择的过程中，首先要根据相应的标准进行选择，在根据设计标准进行设计，分别对不同机械原件的夹具进行设计与加工。工装的专业程度不同，需要设定的原理也各不相同，如果只需要生产小批量或者单个的机械元件，不需要选择过于复杂的工装夹具。如果需要生产大批量的机械元件，则需要考虑到工装夹具本身的应用程度、成本投入、批量设计等，准确控制成本的投入，只有这样才能够保证相应的利润。成本的节约对于设计人员来说至关重要，设计人员要根据职业成本的原则对工装夹具进行设计。如果需要制作数量相对较少、要求较低的机械部件，就可以选择相对普通的工装夹具。如果需要大规模进行机械部件的生产，就需要设计高标的、专用的工装夹具。市政人员要考虑设计工装夹具的效应，还需要注重全面提升机械自身的生产效率，减少工装夹具的制作批次，从而达到整体经济效益提升的目的。

（四）辅助基准设计

工件加工面位置必须保证自身的精准度，设计人员首先要确定设计基准和具体装备的基准点，以零线组表面作为基准的选择点。在进行处理操作过程中，需要考虑安装的便捷度，主要与安装人员的具体安装能力为基准点。而这些基准点的选择都不是主要的工艺设计步骤，而是辅助的基本设计。虽然不是设计的主体，但是能够保障工作表面质量，设计人员必须加强对辅助基准设计的重视程度，只有这样才能够全面保障工件加工的精准度。很多管理者并不重视辅助基本设计，在总体设计控制时忽略了辅助基本设计的重要性，导致工件加工精度和准度受到了间接影响。

（五）科学应用定位

在工装夹具进行定位的过程中，必须充分利用科学知识来进行应用定位，应用定位的合理性和科学性能够保证工件加工的效率和质量。例如在进行计量数的相关计算过程中，工装夹具安装方法选择的正确性、应用过程中可能出现哪些问题、产生问题的主要原因有哪些、当检测到问题的时候应该如何进行解决、解决方法的理论依据等，都需要进行科学合理的统筹预测，是科学应用定位的体现。通过科学合理的对相关问题进行分析，才能更好地保证工装夹具的准确定位。