于娟娟

摘要：伴隨著“中國制造2025”計劃的提出，我國對于制造業(yè)的自主發(fā)展也越發(fā)的重視起來。自動化設(shè)備是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，被廣泛應(yīng)用于各個制造業(yè)領(lǐng)域中，尤其是在機械加工領(lǐng)域，數(shù)控加工設(shè)備已經(jīng)基本普及，關(guān)于數(shù)控加工設(shè)備的發(fā)展也在不斷地深化。在加工過程中，為了裝夾零件使其在機床中有一個正確的位置，從而設(shè)計專用的夾具，好的夾具設(shè)計對于設(shè)備的精度、穩(wěn)定性和使用壽命都有著非常明顯的維護和提升作用，而且能夠有效的提高產(chǎn)品的加工效率、保證產(chǎn)品的加工精度和質(zhì)量、最大限度降低人工工時，實現(xiàn)零件的智能化加工生產(chǎn)。所以本文主要就數(shù)控加工設(shè)備專用夾具設(shè)計進行研究，以下簡稱專用夾具，希望能為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供一些參考和助力。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工設(shè)備;專用夾具;設(shè)計

專用夾具的設(shè)計之路仍有許多問題需要探究，只有設(shè)計者不斷的進行刻苦鉆研，才能讓夾具更好的為產(chǎn)品加工服務(wù)，起到最優(yōu)的效果，保證零件的質(zhì)量和精度，同時合理的夾具設(shè)計是提高相關(guān)加工企業(yè)行業(yè)競爭力和成本控制的關(guān)鍵因素。

一、專用夾具的主要組成

數(shù)控加工設(shè)備專用夾具主要由以下六部分組成：夾具本體、夾具支撐、定位裝置、零件支撐裝置、零件壓緊裝置、油路或氣路裝置。在設(shè)計夾具時以上組成是我們要著手設(shè)計的方向。同時考慮數(shù)控加工設(shè)備智能化、開放性等特點，要求能夠以高效率、高精度和高適應(yīng)性為基本要求的設(shè)計原則來進行夾具設(shè)計。

二、專用夾具設(shè)計的注意事項

（一）夾具定位的準(zhǔn)確性

精準(zhǔn)定位是夾具設(shè)計的根本目的也是最基本的前提，精準(zhǔn)定位意思就是每一個零件放在夾具上都能保證在同一個位置。定位包括外形定位和孔定位，符合一面兩銷的定位原則，包括壓緊裝置，空間六個自由度均被限制。怎樣實現(xiàn)產(chǎn)品從毛坯到成品的機加過程定位很重要，第一道工序的定位往往最重要，決定了后面加工工序的質(zhì)量。第一道工序往往會以毛坯面支撐和毛坯孔定位，定位銷的形式選擇也很關(guān)鍵，是浮動還是固定要根據(jù)產(chǎn)品毛坯的制造精度來決定。

（二）夾具支撐點和壓緊點要對正

在實際生產(chǎn)加工過程中，經(jīng)常會碰到一些薄壁產(chǎn)品，在設(shè)計夾具時產(chǎn)品支撐點和壓緊點一定應(yīng)該對正，否則產(chǎn)品被壓緊時會產(chǎn)生較大的變形量從而影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量，無法保證產(chǎn)品的尺寸要求。

（三）產(chǎn)品裝夾的便捷性在這個效率決定一切的時代，制造業(yè)對此更為重視，因，此便捷的裝夾對夾具設(shè)計是必須要考慮的因素，假如一個產(chǎn)品加工時裝夾時間比加工時間都要久那么這個夾具在設(shè)計上還有待優(yōu)化。

（四）夾具的剛度和受力要求

數(shù)控加工過程中，由于不同工件的重量不同，不同材料加：工時的切削力不同，因此對夾具的剛性要求也不同，夾具剛性不夠直接影響產(chǎn)品加工質(zhì)量，更嚴(yán)重的會損壞設(shè)備主軸，發(fā)生安全事故，因此一定要首先保證剛性需求問題，夾具的剛度決定了零件在加工過程中是否穩(wěn)定，如果剛度出現(xiàn)剛度不足問題，就很容易對零件的加工精度產(chǎn)生影響;在實際加工過程中發(fā)現(xiàn)夾具的實際剛度沒有達到設(shè)計要求，設(shè)計者還可以通過修正夾具元件的措施來對夾具剛度進行補正，也可以改變夾具的重心來對零件加工過程進行運動補償。

（五）夾緊裝置

夾緊機構(gòu)的主要作用是為了保證工件加工的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)工價脫落的現(xiàn)象，如果工件在裝夾的過程中，出現(xiàn)工件的晃動現(xiàn)象，會導(dǎo)致工件的精準(zhǔn)度大幅度下降，出現(xiàn)工件變形或者損壞的現(xiàn)象發(fā)生。下面進行具體的分析研究，主要有以下幾點：第一，夾緊的力度需要根據(jù)實際情況進行考慮，首先要保證夾緊的力度不會損壞工件，還要在每個加工步驟時，不會出現(xiàn)工件的晃動，要保證工件始終緊緊的固定在夾緊機構(gòu)中。第二，根據(jù)上述的文章中，我們已經(jīng)提出了夾具的零件機構(gòu)需要保證簡單性的原則，我們在進行夾緊機構(gòu)的設(shè)計工作時間，也需要遵循以上原則。還要對夾緊機構(gòu)的距離設(shè)置進行注意，避免出現(xiàn)夾緊裝置和刀具的碰撞情況發(fā)生。第三，選用一面兩銷的原則，可以將一次性裝夾的裝夾表面增多，避免多次裝夾產(chǎn)生劃痕。第四，夾緊力過大會對工件產(chǎn)生直接影響，我們可以將夾緊力的發(fā)現(xiàn)進行合理的設(shè)置，可以有效降低夾緊力，本文選擇將夾緊力的方向和其他作用力的方向保持一致。第五，有些加工工件的精度要求較高，我們可以選擇分開加工的方式進行加工，對于不同的加工方式根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)夾緊力度。

三、影響夾具設(shè)計的主要因素

（一）客觀因素

在設(shè)計過程中有許多因素影響著我們的設(shè)計思路，客觀因素主要有機床型號、工作臺、加工行程、液壓站和空壓站。

在這里存在雙向選擇的關(guān)系，設(shè)備制約著夾具的設(shè)計方案，另外被加工產(chǎn)品的外形尺寸也制約著設(shè)備的選擇。目前我國夾具主要是通過元器件拼裝的形式來設(shè)計的，在一些企業(yè)存在著自己的夾具標(biāo)準(zhǔn)件，可以重復(fù)利用，標(biāo)準(zhǔn)件可以提前儲備縮短了夾具制作周期，提高了產(chǎn)品樣件加工效率。

（二）主體因素

這里的主體因素主要是指產(chǎn)品的自身特點，主要包括材料、外形尺寸、結(jié)構(gòu)、剛性、加工部位及加工精度。夾具的設(shè)計最終目的就是為了加工出合格的產(chǎn)品，在夾具設(shè)計過程中，產(chǎn)品的特性是決定性的，在滿足這個因素的前提下再考慮外在的加工環(huán)境。

四、夾具設(shè)計實例分享

以圖1分享一個工件的夾具設(shè)計思路，僅供參考

五、結(jié)論

夾具設(shè)計是需要根據(jù)各方面的影響因素，來實現(xiàn)產(chǎn)品的加工，并保證產(chǎn)品加工的質(zhì)量達到要求;需要不斷改進和提升，本文總結(jié)幾點夾具設(shè)計的原則：保證工件的加工精度、提升生產(chǎn)效率、工藝性能好、使用性能好、經(jīng)濟性好同。

參考文獻：

[1]陳世斌，研究數(shù)控銑床與加工中心夾具設(shè)計[J].科技與創(chuàng)新，2018（18）：107.

[2]廖偉春，數(shù)控銑床與加工中心夾具設(shè)計[J]技術(shù)與市場，2017，23（05）：238.

[3]吳拓主編，現(xiàn)代機床夾具設(shè)計[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2011年9月北京第2版第1次印刷。