研究车床工件的装夹与定位

吴国明 李进东

◆摘  要：在机械加工环节中，车床主要的作用对回转体零件进行加工处理，通过机床主轴的旋转轴线形成零件的表面。为进一步加强零件的加工制造质量，需要充分掌握车床工件的装夹和定位，从而尽可能的降低车削加工的操作误差，影响工件制造水平。鉴于此，本文针对车床工件的装夹和定位展开研究，旨在为相关实践操作提供借鉴和参考。

◆关键词：车床工件;装夹;定位

在车削加工工艺中，对工件进行装夹和定位是非常重要的，有利于将工件进行固定，从而保障工件在切削力的作用下，避免出现位移和变形等情况。并且通过准确定位，能够防止工件的伸出长度不一致。尤其是在数控加工中，确保车床工件装夹和定位的合理性，可以减少工件报废的情况，节省成本、提高工艺效率。

1车床工件的装夹

对于车床工件的加工，为保证质量符合实际需求，应当促使工件加工表面达到规定的尺寸和形状，并在公差范围之内。而在开展加工作业活动之前，必须要将工件固定在机床的正确加工位置上。同时还要确保在加工中不会出现变形或者位移等情况，则要对对工件进行夹紧，这一过程则是车床工件的装夹。基于当前的车床工件加工技术和工艺现状，其在开展装夹时，一般采用找正装夹和夹具装夹两种方式，具体操作方法如下。

1.1找正装夹

车床工件的找正装夹方法细化又可以分为直接找正装夹以及划线找正装夹，如果是对单件小批量生产或者是对装夹精度要求相对较高的情景，可以采用直接找正装夹，其是利用划针、千分表等在工件的表面对工件的位置进行找正，然后再夹紧。这种方法的特点即是对相关操作人员的专业技术水平要求较高，能够熟练利用比较精密的检具进行认真的找正，可以得到0.010-0.005mm的定位精度。但是应用直接找正装夹方式的效率很慢，只适用于小批生产工件;而对于划线找正装夹即是按照零件图的具体要求，在车床工件上划出中心线、对称线以及加工面的轮廓线和找正线等。再根据找正线的位置对车床工件进行找正夹紧。其与直接找正装夹的方式相比较而言，增加了划线工序，其对技术水平要求较高，而且会耗费大量的时间和精力，生产效率甚至低于直接找正装夹。同时其划线工序会产生一定宽度的线条，所以这种方法的找正误差在0.2-0.5mm之间，通常适用于单件的小批量工件生产工艺中，且该工件形状比较复杂，不容易利用直接找正方法进行装夹，因此采用划线找正装夹方式多为形状不规则的锻件或者铸件。

1.2夹具装夹

当车床工件的装夹需求较大时，采用直接找正以及划线找正都无法满足其实际的需求，因此这一过程中为有效提高生产效率，应当选择夹具装夹方式。在具体实践过程中，应当按照规定要求将工件装夹在相应的夹具上，无需进行找正工序则可实施加工作业。这种方式是利用夹具的找正以实现工件的准确找正，在一定程度上可以充分提高工件的装夹精度和工艺效率，同时减轻人工劳动强度，对操作人员的技术要求较低，适用于大批量的车床工件生产加工。

2车床工件的定位

2.1工件定位原理

定位是车床工件生产加工工序中的重要环节，也是保障工件质量的主要方法。其利用物体在空间内的六个自由度和三个坐标系，对工件在机床中的位置进行定位，从而能够充分保障工件处于完全确定的位置上，有利于开展后续的加工作业。而在定位过程中，通过对工件的自由度进行完全限制来是其在空间内占有确定位置。因此利用六点定位原理对工件位置进行确定，则是选择与车床工件具有良好适应性的六个支撑点，促使工件在空间内的所有自由度受到限制，在具体工艺流程中，操作人员应当按照规定的加工要求，明确限制工件的自由度，并不需求达到完全确定的程度。

2.2工件定位要求及规范

在对车床工件进行定位时，先要分析其所需要限制的自由度，在工件夹紧工艺之前，确定其在空间内的某一正确位置。并且为防止出现欠定位等情况，还需要对工件的所有自由度进行限制。在具体定位操作中，通常是对元件进行定位，进而确定工件位置。在此基础上，相关人员要合理选择定位元件，在原则上应当不得出现多个定位元件同时限制工件自由度的状况，其会形成过定位现象，会大幅增加工件的定位误差，因此应当尽量避免出现过定位。不过有一种情况除外，即是对工件系统的刚度需要进行增强，并且各个定位面的位置精度相对较高，则可以利用过定位方案，可以减少误差性。同时在制定定位方案的过程中，也要综合考虑某一自由度被重复限制的问题，不得出现欠定位情况。

2.3工件定位方法和定位元件

首先是工件以平面作为定位基准，定位元件则会选用支承板或者支承钉等固定支承，其还可以应用可调支承，能够有效的适应定位面尺寸的合理变化;浮动支承，能够根据定位基准面的位置变化而适应、辅助支承，则是能够防止工件出现严重的受力变形;其次是工件以外圆柱面作为定位基准，定位元件可选择V形块、半圆定位套或者支承板等;最后，工件能够与圆柱孔作为定位基准，定位元件选用圆柱心轴或者是小锥度心轴等，适用于车削加工中套同類和空心盘类工件的定位场合。

3结束语

综上所述，对于车床工件的装夹和定位，需要严格根据具体工件的特点，采用适当的找正装夹方式和定位方法，从而保障工件加工质量得到提升，避免出现工件报废等问题，最大限度的节省加工成本，提高企业经济效益。

参考文献

[1]陶浩.普通车床加工偏心工件的实用夹具设计研究[J].南方农机，2019，50（21）：144.

[2]吴福昌.数控车床加工精度的影响因素及提高措施分析[J].机电工程技术，2019，48（07）：13-14+119.

作者简介

吴国明（1965.12—），男，四川遂宁，硕士，副教授，研究方向：机械制造工程。

李进东（1963.08—），男，四川遂宁，硕士，副教授，数控技术。