零件加工中的机床夹具设计作用

朱继华 徐景霞 胡敏

摘要：精密度是检验零部件产品品质和质量的重要标准，机床夹具能够在很大程度上提高零部件精密度，所以，夹具设计与使用在零件加工中有着极为重要的地位，工作人员合理、科学应用夹具，可以大幅度提高零部件质量与加工的精密度，减少工作人员工作压力，因此这个行业工作人员在日常工作中需要根据实际情况对机床夹具进行深入研究，并不断优化，使其作用充分发挥出来。本文就以零件加工为基础，对机床夹具设计的作用进行深入分析，其目的是为了提高我国制造行业工作质量与效率，为我国经济奠定有力基础。

Abstract： Precision is an important standard for inspecting the quality and quality of parts and components. Machine tool fixtures can improve the precision of parts to a large extent. Therefore， fixture design and use have an extremely important position in parts processing. The staff is reasonable， The scientific application of fixtures can greatly improve the quality of parts and the precision of processing， and reduce the work pressure of staff. Therefore， workers in this industry need to conduct in-depth research on machine tool fixtures according to actual conditions in their daily work， and continuously optimize them to make them effective Give full play to it. Based on parts processing， this article conducts an in-depth analysis of the role of machine tool fixture design. Its purpose is to improve the quality and efficiency of my country's manufacturing industry and lay a strong foundation for my country's economy.

关键词：零件加工;机床夹具;设计;作用

Key words： parts processing;machine tool fixtures;design;function

中图分类号：TG502.6                                   文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）14-0085-02

0  引言

随着我国市场经济快速提升，各行各业都得到蓬勃发展，尤其是制造行业，在制造行业里制造与加工是行业发展关键因素，因此制造企业会应用到大量零部件，零部件的设计质量将会在很大程度上决定制造行业发展进程。对于制造行业技术人员而言，要想提高产品零件加工质量，不仅需要充分了解设计图纸与相应技术，还需要根据施工要求对产品进行工装设计，如加工、装配、焊接夹具、检测夹具等。机床夹具作为零件加工中必不可少一项因素，其质量将会直接决定零件加工质量，更与制造企业生产效率紧密相连。因此相关工作人员必须做好相应机床夹具设计工作，从而提高制造行业经济效益、提升零件设备功能性，相关工作人员在进行机床夹具设计时，必须以零件为基础进行相应工作，让零件与机械夹具之间的连接处更为密切，从而保障零件质量精密度，相关工作人员在设计与使用机床夹具时，要以加工质量为依据，以减少废品率为标准，提高零件生产率为最终目的，改善工作人员劳动条件，从技术上解决制造行业在零件加工中问题，从而帮助企业获得更高经济效益。

1  机床夹具应用在零件加工中的意义

对于制造行业而言，设备是否先进、可靠是企业加工技术水平表现，尤其是机床夹具，机床夹具作为零件加工主要组成部分，对企业、国家制造行业而言，有着极为重要意义，是企业、国家制造水平的表现。技术人员必须对机床夹具设计图纸、技术要求有充分了解，以相关工艺标准为依据，对其零件进行相应加工、装配、检测。而评判机床夹具优势在于是否能够保证零件精度、工艺性、实用性，零件质量提升才能有效提高制造企业生产效率、经济收益。工作人员应用和设计机床夹具时，必须要保证机床夹具能够对零件进行准确衔接、定位，从而满足相应加工需求，由于机床夹具具有一定特性，如调节性、精准度高等，逐渐被众多制造企业广泛应用，大幅度降低废品率，提高零件生产效率。

2  机床夹具在零件加工中的作用

进行零件加工时，工作人员为了满足施工要求，必须保证待加工零件、刀具、机床处于正确位置，避免零件在加工过程中因外力因素导致位移，影响夹具精密度，因此相关工作人员在进行加工之前必须要对待加工零件进行装夹工作，目前，我国制造行业零件装夹技术主要是以利用专业夹具对待加工零件装夹进行定位，另外一种方式就是将待加工零件放入機床工作台、花盘之上，由于第二种方式工程比较繁琐，细节要求较高，生产效率过低，因此大多数制造企业都普遍选用第一种方式，根据调查，其主要应用有以下几点：

2.1 提高零件加工效率  机床夹具作为一种全新制造手段，工作人员在应用机床夹具时可以不用对加工零件进行定位，可以在很大程度上减轻工作人员工作压力，提高工作人员工作效率。另外，当零件被机床夹具装夹以后，自身刚性也会有明显改善。机床夹具工作原理主要是通过机械装置对其进行自动化钻孔工作，尤其是切削量增加时，传统人工手动钻孔会破坏零件，导致二次伤害，而利用机床夹具就可以很好避免这种危害，利用机械对其进行直径内控扩大，可以在保证质量同时，避免零件出现变形问题，最后就是机床夹具由于是信息技术下产物，工作人员可以通过信息技术对多个零件、工位进行同时工作，能够大幅度提高零件加工速度，有效控制加工周期，避免制造企业因工期加长造成成本增加。

2.2 提高加工精度  机床夹具对传统装夹工序而言，在定位装夹时可以精准控制加工零件位置，并且机床夹具运用属于自动化技术，位置精度是由机床夹具进行统一确定，因此对工作人员技术水平没有过高要求。无论工作人员技术水平如何，都不会导致加工零件出现太大质量问题，制造企业可以有效保证零件质量。并且利用机床夹具对零部件进行加工，同批次零部件加工质量都比较统一，可以方便后续零件进行位置互换，在一定程度上避免制造企业出现零件浪费现象。因此机床夹具精度对于零部件加工精度而言有着重要作用，相关工作人员必须对机床夹具精度时刻关注，避免零部件质量下降。

2.3 增加机床使用范围  工作人员对机床夹具进行合理科学设计，可以改变机床只能进行一种加工工序现象，机床夹具应用可以使机床延伸不同功能，增加机床使用范围，相关工作人员在普通车床上安装相应夹具，如滚压夹具可以增加机床磨床功能，提高零件加工精度。另外，对一些特殊零件，如特小件、特大件、偏心件、凹凸形件等零件进行加工，就只能依靠不同夹具对其进行相应作业，例如真空吸盘夹具，真空吸盘夹具可以对薄片进行加工处理，提高薄片精准度;而偏心夹具就可以对偏心零件进行加工;运用曲面夹具可以曲面零件进行加工，由此可见，应用不同夹具可以增加机床不同使用功能，在一定程度上打破了机床局限性，扩大机床使用范围，为制造企业降低施工设备成本。

2.4 降低加工成本  机床夹具操作比较简单，对工作人员技术水平要求并不是很高，能够避免因工作人员技术水平有限导致工装报废几率，从而帮助企业降低生产成本。夹具设计会产生一定费用，比如设计费用、安装费用等，制造企业会在一次性投入相应较多费用，但是，从远观角度来看，机床夹具可以增加机床使用范围，提高加零件加工质量，避免效率低下影响加工成本，所产生费用是很微小，因此对机床进行夹具设计对于制造企业而言有利，可以帮助企业控制生产成本，提高自身经济效益。

2.5 对旧机床进行优化改造  机床夹具具有一定特性，如标准化、自动化、可调节化，对其进行夹具设计可以有效改善旧机床加工效率与改造难题。由于传统机床精密性比较低，只要制造企业对加工零件进行改变，传统机床就无法跟上施工要求，制造企业就必须对其工艺设备进行更新换代，这其中所产生的费用是相当高的，大多数制造厂企业都无力承担工艺设备更新费用，因此在机床上安装夹具可以提高机床精密性，相关工作人员可以根据加工零件的不同要求应用不同夹具到机床上，让所制造出来零件能够达到施工要求，降低制造企业改造机床的成本。

2.6 智能化转变  随着时代变化，各行各业都逐渐进入智能化时代，机械制造产业也是如此，如今大多数机械制造企业在进行零件加工时都追求自动化生产，这就需要工作人员合理利用机床夹具，机床夹具能够有效帮助企业进行智能化转变，让制造企业实现真正意义上的生产自动化。工作人员对夹具进行可调节性设计，根据零件加工标准，对其夹具进行相应调节，大幅度降低夹具设计、制造压力，为零件加工提供有利基础，提高机床生产效率。根据研究发现，大多数制造企业在日常生产过程中都已经逐渐应用自动化夹具，如电动分度头、动力卡盘、液压夹具等，这对制造行业而言是一项机遇也是一项挑战，自动化夹具虽然可以提高制造企业零件加工质量与效率，但是对其设计要求会更高，因此，制造企业必须加强设计人员专业技术水平。另外，相关工作人员在数控机床上应用液压夹具可以提高机床自动化程度，该装置主要是应用气动、液压、电动自定心卡盘进行相应结构设置，对其进行作用。由此可见，夹具设计对制造企业发展而言有着极好促进作用，根据施工要求将不同夹具应用到机床上，能够有效提高制造企业质量、效率，为机械制造加工行业发展提供有力支撑。

3  案例分析

通过对实际案例进行分析，可以有效观察到夹具设计主要步骤，该案例主要是在铣床上进行套筒键槽加工，其夹具设计步骤主要分为以下几点：首先工作人员要对加工零件进行工艺分析，经过分析以后，可以明显看出来键槽宽度为6毫米，并且是用铣刀进行加工完成，键槽两侧偏差为0.05毫米，平行偏差为0.1毫米，深度为8毫米。工艺分析完成以后，需要对其进行定位方案设计，在定位过程中可以选用V型块和支撑套筒进行相应定位，V型块作为夹具定位原件，并对套筒四个不定度进行约束，由于该零件属于国家标准零件，因此设计难度会降低。定位完成以后，就需要对其进行夹紧结构设计，可以移动V型块、偏心轮机构、套筒等，同时设计人员还需要对夹具辅助元件、夹具进行细节设计。当这一套完成以后，就可以基本确定夹具设计方案，需要注意在方案设计时，需要对其进行相应计算确定方案可行度，可以根据零件约束条件对其进行相应判断，验证夹紧力度，如果过紧就需要对其进行调松，如果过松需要进行加紧作业，從而保证夹具设计合理性、科学性，提高机床、零件精密度。

4  结束语

总而言之，在我国科技稳定发展背景下，我国机械加工产业已逐渐走向智能化时代，机械加工生产力已逐渐提高，各种新型技术都在推动着我国机械加工行业发展，机床夹具作为一种新型加工技术，能够提高制造行业零件加工安全性，并且机床夹具结构简单，可以大幅度降低工作人员操作难度，在一定程度上提高机床生产率，降低制造行业机器生产成本，提高制造行业生产效率。因此机床夹具势必是我国制造行业未来发展新型手段，相关工作人员必须对其进行深入了解，通过合理科学设计提高相应技术，从而促进我国制造行业稳定发展。

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