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摘要：随着我国经济的蓬勃发展，工件加工夹具在机械加工中应用广泛，一般是保证工件在一定的基准面接触到夹具定位元件，实现有效控制机械工件自由度。应用在机械工件加工过程中可以有效提高产品生产质量和效率，其中夹具中的定位在保证生产质量中发挥重要作用。从自由度方面限制工件，从而保证工件的加工面和夹具定位元件能做到完全接触，确定正确的定位基准。因此，在机械加工过程中，工装夹具定位设计具有深远意义。
关键字：机械加工；工装夹具；定位设计；方法
引言：机械加工夹具出现在在18世纪后期，随着我国先进科学技术不断发展中，夹具不只是一种辅助工具，而是变成一种门类齐全、功能多样的工艺装备。在机械加工过程中工装夹具发挥重要作用，特别是对机械加工的质量有很大提高，而且有效提高机械生产效率。因此，深入研究工装夹具定位设计是必要的。本文主要分析机械加工定位基准的基本概况，阐述了工装夹具设计的基本工作原理，针对我国当前机械加工夹具定位设计的存在的问题，提出改善方法，从而有效的提高机械加工的效率和质量。
1 机械加工定位基准的基本概况.
合适的定位基准对机械加工产生重要影响，不仅影响零件表面位置的大小和精度，而且还对机械加工工艺和夹具的结构都有很大关系。因此，必须对定位基准选择加以重视。在机械加工生产中，基准实质就是通过生产几何元素来说明线表面之间的关系，确定划分标准具体应用，设计基准一般包括设计和过程两部分。其中，设计基准实际就是参考模式的设计，指的是轴或孔的中心线对称零件中心面。在定位基准的选择过程中，一定要充分标明工件加工要求，避免出现定位基准不合理，从而对后期加工产生重要影响，尤其是在工件自由度的控制上，所以科学合理的定位基准是机械工件加工中重要部分。
2 工件装夹和夹具设计的基本工作原理
2.1不同工件的不同工序在机械加工方面的要求都存在一定的差异性，因此在进行机械加工生产之前，首先需要确定出机床与刀具上的具体工件位置。然后，工作重点就是要完成工件装夹任务。实际机械加工生产过程中，一定选择一定辅助工具，例如：夹具，对于机械加工系统来说，工装夹具也占据重要位置。
2.2在定位工件的过程中，根据实际生产需要确定精准度需求，而工件最终的精准度实质就是指工件相对于机床来说的。同时，在定位方面也同样存在三种相对位置的情况。首先，工件相对于夹具定位；其次，工件相对于机床定位；最后，夹具相对于机床定位。而工件相对于机床定位一定要有夹具定位作为保障。
2.3完成工件定位操作之后，需要使用特定装置，固定工件夹紧力，而在工件实际加工生产的过程中，一定要保证生产工件处于实现定位的位置。如果未处于精准的位置，可能会受到多方面影响，例如切削力、惯性力等等，最终出现生产工件出现移位或者是震动的情况，造成定位的准确性受到严重影响，严重降低生产加工的精准度。
2.4工件夹具定位方法是机械生产加工中的重要组成部分，而定位主要作用就是有效加强工件定位，提高加工精准度，因此在机械加工中具有重要作用，前提需要对工件夹具定位工作原理一定的了解，尤其是比较常见的定位方法，能够在短时间内对欠定位与过定位问题予以有效解决，针对定位的误差进行准确地计算，在实际机械生产加工中常常使用六点定位方法。六点定位法需要在未定位工件具备六个自由度，所以，定位的主要目标就是要合理地限制工件部分或者是全部的自由度。对于六点定位原则来讲，“点”所表示的就是工件自由度，但并不允许理解成接触点。其中，在对工装夹具进行运用的时候，需要充分发挥其支撑点的作用，使得工件定位更加准确。对于定位元件来说，可以具有诸多支撑点，而通过对元件的定位，能够有效地限制其自由度，进而保证准确地判断支撑点量。而这种方法的基本原理指的就是通过六个支撑点来限制工件自由度，确保其在三维立体空间中实现高精度定位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械加工自由度不同于力学自由度，从本质上来讲，指的就是工件三维空间的不确定性。但是，关键是要对夹紧与定位概念进行有效地区分。如果是夹紧工件，那么其在三维空间当中的位置是不会发生变化的，然而，并不能够认为工件的空位置已经确定。因为工件的定位要在夹具当中获取准确位置，而在夹紧的时候，一定要确保被定位的部分不会受到外力影响而发生变化。
3 现代工装夹具的发展方向
3.1 标准化
根据国家标准构建工装夹具标准化，在不同产品的机械加工中都能灵活应用，在实践中不断完善通用夹具和组合夹具的标准。只有实现工装夹具的标准化，才能保证产品实现商品化生产，缩短生产周期，降低加工成本。
3.2 精密化
在机械产品精度不断提高的同时，也会对工装夹具提出更高的精度要求。
3.3 高效化
工装夹具的高效化主要表现是提高劳动生产率，降低操作人员的劳动强度，减少工件机械加工的周期。例如，自动化夹具和高速化夹具等都属于高效化夹具的范围之内，铣床上应用的电动虎钳装夹工件属于高效率夹具，车床上应用的高速自定心卡盘试验转速达到每分钟9000转，并且可以在在自然条件下保持工件夹紧，加快切削速度。在机械加工生产中应用高效化夹具，大大提高生产效率和生产质量。
3.4 柔性化
工装夹具的柔性化需要应用可靠的调整和组合方法才能适用于不同环境要求，在机械加工生产中涉及到较多的工艺可变因素，例如工序特征、生产批量、工件形状和尺寸等等。只有不断扩大工装夹具的柔性化程度，才能适应现代化机械加工水平，将不可拆的专用间距变为可拆结构，提高夹具结构的可调性和稳定性。
4 机械加工的辅助基准
在定位工件的过程中，为了提高加工面位置的精度，选择重要基准一般包括设计或装配基准，以上基准全部位于零件的主表面上。但是，在处理工件某些部分时，主要目的是便于安装，将会进行人为制定基准。而这不属于基准工作中的内容，主要目的是为了更好地满足工艺要求，因此称之为辅助基准。另外，部分工件受过程影响的次表面也会成为定位基准，可以有效地提高参考水平的处理，也将应用于工件表面质量定位过程，因此，这也是一种辅助基准。
结束语：综上所述，随着我国科学技术的发展和进步，机械技术发展迅速，对产品的加工精度有了高标准要求，因此在实际机械生产加工过程中，必须选择可靠的工装夹具，才能保证被加工工件位置的精确度。本文就夹具在定位设计过程中存在的问题进行深入分析，然后阐述了机械工件定位的基本工作原理，只有采用可靠性较强的工装夹具，工件加工位置才能更加准确。而实际机械加工工件定位设计中国，六点定位原则是最理想的定位方法，能够科学合理地限制工件自由度，灵活的在夹具内部准确定位工件位置，从而有效的保证了工件的加工精度，实现工件加工质量与效率的有效提升。
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论文作者:1张险峰,2鲁卓
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/11
标签：工件论文; 夹具论文; 机械加工论文; 工装论文; 基准论文; 自由度论文; 加工论文; 《基层建设》2018年第21期论文;