鄭云龍

摘? 要：面對(duì)日益成熟先進(jìn)的現(xiàn)代化工業(yè)科技，對(duì)比曾經(jīng)傳統(tǒng)的老式工業(yè)模式，可以說是迥然不同的。對(duì)現(xiàn)如今的加工工業(yè)流線上，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)用機(jī)器代替工人來進(jìn)行精準(zhǔn)加工，工人現(xiàn)在的工作就只需要在旁邊對(duì)儀器進(jìn)行控制即可。針對(duì)于自動(dòng)化形式的加工中，機(jī)床的夾具作為常規(guī)用具之一，有著至關(guān)重要作用。夾具是將工件、機(jī)床和切割具進(jìn)行統(tǒng)一編排的工業(yè)用具，其可以保障加工產(chǎn)品的精確性和一致性，不僅可以保證質(zhì)量，加工效率還很高。對(duì)于機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，并非只是加工一個(gè)普通夾具即可，還必須考慮到相關(guān)加工時(shí)的規(guī)格、定位的準(zhǔn)確度、強(qiáng)度要求、后續(xù)清潔和維護(hù)等一系列問題。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化加工? 機(jī)床夾具? 定位? 強(qiáng)度要求

中圖分類號(hào)：TG751 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）09（a）-0056-02

在現(xiàn)代化的工業(yè)加工流水線上，與老式的加工程序有諸多差異，隨著自動(dòng)化機(jī)器的引入后，工廠的工人們可以解放雙手，將加工流程和加工處理全權(quán)交給機(jī)器。這種自動(dòng)化加工模式帶來非常多的便利，直接推動(dòng)了工業(yè)發(fā)展速度進(jìn)程。全程交由機(jī)器進(jìn)行加工，不但會(huì)提高加工的精確度，且不會(huì)出現(xiàn)人工加工時(shí)出現(xiàn)的因外界因素或疲勞等導(dǎo)致的誤差，而且加工出的產(chǎn)品基本一致，不會(huì)發(fā)生偏移。自動(dòng)化加工的出現(xiàn)，大幅度提高工業(yè)生產(chǎn)加工的效率，而在自動(dòng)化加工中，使用機(jī)床夾具作為加工中的基礎(chǔ)部件，正是給加工帶來效益和速率的根本原因。夾具不僅可以穩(wěn)定夾持工件，不會(huì)晃動(dòng)，而且不再需要對(duì)工件進(jìn)行找正標(biāo)位等步驟，實(shí)現(xiàn)一體化，大大提高了加工效率。機(jī)床夾具是根據(jù)工件基準(zhǔn)，然后準(zhǔn)確夾持，使得在加工生產(chǎn)時(shí)，工件和機(jī)床還有加工刀具的位置相對(duì)精準(zhǔn)，不會(huì)發(fā)生偏移。而且機(jī)床夾具一旦確定，然后開始準(zhǔn)確工作，就可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)大批量的工業(yè)加工，加工出來的工件基本一致，不會(huì)有明顯差異。不過正是因?yàn)檫@點(diǎn)，導(dǎo)致加床夾具具有專一性，一種夾具只能實(shí)現(xiàn)一種工件的加工生產(chǎn)，一旦換個(gè)工件，原來的夾具將毫無用處，所以機(jī)床夾具一般都用作進(jìn)行大規(guī)模加工生產(chǎn)或者工件較為一致的工程。而對(duì)于機(jī)床夾具，其還存在制造難度較大、耗時(shí)較長(zhǎng)、費(fèi)用較高等不足。

1? 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)思路

機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)由定位文件、夾緊設(shè)施、對(duì)刀設(shè)施、連接器件和夾具體等元件組成，夾具在機(jī)床加工工藝過程中，不單單起到一個(gè)簡(jiǎn)單夾持穩(wěn)定的作用，其還負(fù)著定位工件、校準(zhǔn)、對(duì)刀和工藝銜接等重要責(zé)任。在進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，需要事先了解相關(guān)工件的基準(zhǔn)位置、中心線、添料方式、夾具的形態(tài)結(jié)構(gòu)和定位點(diǎn)等信息，使用更為合理的夾緊方法。

2? 定位操作的設(shè)置原理

機(jī)床夾具中的定位元件是為了保證工件放置在正確位置，讓工藝體系坐標(biāo)位置達(dá)到統(tǒng)一，確保在進(jìn)行加工時(shí)，切刀具可以準(zhǔn)確無誤地切割到應(yīng)該切到的位置，定位元件是跟加工工件的定位基準(zhǔn)進(jìn)行重合的。在進(jìn)行定位，首先要對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行相關(guān)的阻礙，使得工件不能進(jìn)行自由運(yùn)動(dòng)，這里的自由運(yùn)動(dòng)細(xì)分為關(guān)于X、Y、Z軸3個(gè)方向和各自繞X、Y、Z軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的相關(guān)運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)行工件加工時(shí)，根據(jù)工件類型，分別采取不同的加工定位手段：如果是沒有定位點(diǎn)的工件，一般就使用到6個(gè)定位點(diǎn)，具體是在工件的3個(gè)不同垂直面上，選取3個(gè)定位點(diǎn)、2個(gè)定位點(diǎn)和1個(gè)定位點(diǎn)。如果是有定位點(diǎn)的工件，就會(huì)使用到一面兩銷的方法進(jìn)行定位工作，具體就是有一個(gè)定位面、一個(gè)原銷和一個(gè)菱銷。這兩種方法中，更為方便、使用最為最廣的，就是一面兩銷，但對(duì)于這種方法有幾個(gè)需要特別留心的事項(xiàng)：首先，在選取菱銷的時(shí)候，其角度必須要跟圓銷的連線保持垂直關(guān)系，這樣才能更為精確無誤（如圖1中所示）;其次，對(duì)于工件上設(shè)有的定位孔，由于在進(jìn)行之后的操作手藝?yán)?，夾具穩(wěn)定夾持住工件是需要插入工件的定位孔的，所以在進(jìn)行銜接插入過程中，容易撐壞損毀工件定位孔，所以在進(jìn)行工件定位孔加工時(shí)，對(duì)其外圍只需要進(jìn)行細(xì)微加工，孔徑留大留多，確保加工時(shí)定位孔的精度（如圖2所示）;再次，對(duì)于定位塊的大小要保證與其余所有夾具的規(guī)格保持一致，可以進(jìn)行拆卸更替;最后，對(duì)于定位塊的設(shè)計(jì)要有清理余料能力，保證在進(jìn)行加工時(shí)，余料廢料不會(huì)留在定位面，導(dǎo)致切削加工出現(xiàn)誤差。

3? 夾緊裝置的設(shè)置原理

夾緊裝置在進(jìn)行工件加工時(shí)，起到對(duì)工件的夾持和固定，確保工件不會(huì)晃動(dòng)，影響加工精度。在進(jìn)行夾持時(shí)，確保夾緊點(diǎn)跟定位塊是在一條線的位置，這樣可以在夾緊過程中，不會(huì)有太多的力作用在工件上，工件不會(huì)損毀，提高加工的準(zhǔn)確度。而夾緊力并非就可以隨意選擇的，因?yàn)閵A緊力還是有作用的，不過主要是在定位塊上，如果力過大，會(huì)導(dǎo)致定位塊損毀。而在進(jìn)行實(shí)際操作加工時(shí)，有時(shí)候水平力過大，會(huì)導(dǎo)致工件發(fā)生水平晃動(dòng)，所以還需要對(duì)夾持裝置設(shè)置水平防抖裝置。而有的工序中，元件會(huì)發(fā)生形狀大小變化，這時(shí)就會(huì)發(fā)生松動(dòng)，所以對(duì)夾緊裝置要設(shè)有感應(yīng)自動(dòng)緊合設(shè)置。

4? 對(duì)刀和引導(dǎo)元件的設(shè)置

在進(jìn)行工件加工的過程中，必須要先了解到工件和刀具的各自坐標(biāo)，以及加工時(shí)各自所應(yīng)處的坐標(biāo)位置。而對(duì)刀和引導(dǎo)元件的職責(zé)，就是要確保原件和加工刀具要時(shí)刻保持相對(duì)理想的距離。加工之前，對(duì)刀元件就需要引導(dǎo)切割刀具處于位置零點(diǎn)，也就是初始坐標(biāo)，加工時(shí)，引導(dǎo)元件就需要時(shí)刻記錄切割刀具坐標(biāo)并帶領(lǐng)切割刀具前往正確的加工坐標(biāo)上去。有了這兩個(gè)調(diào)焦元件，才能確保在處理工件時(shí)，進(jìn)行精準(zhǔn)加工。

5? 連接元件和夾具體的設(shè)置

對(duì)于夾具要保持與機(jī)床長(zhǎng)期的穩(wěn)定銜接，就需要在夾具和機(jī)床之間構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)固的連接元件，而夾具體就是為了確保夾具上每一個(gè)元件都能牢牢連接在夾具上。

6? 結(jié)語

在工業(yè)加工中，高效率的自動(dòng)化加工已成為主導(dǎo)，并且不可逆轉(zhuǎn)，為了保證這一工業(yè)進(jìn)步可以持續(xù)有效的長(zhǎng)存下去，就必須對(duì)相關(guān)的器械進(jìn)行調(diào)整完善和創(chuàng)新，對(duì)加工流程進(jìn)行更為合理的優(yōu)化。對(duì)于機(jī)床自動(dòng)加工，其有著高效有序、精準(zhǔn)無誤、快捷方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為主流加工方式，而機(jī)床構(gòu)件夾具的存在，使得加工準(zhǔn)確、夾持穩(wěn)固，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模有效生產(chǎn)。而對(duì)于常用夾具也存在著缺陷和不合理之處，所以，在往后工作中，要對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行合理的改善設(shè)計(jì)。

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