卢立强
东莞巨丰液压设备制造有限公司
摘要：机械加工中的工装夹具定位设计不仅能够提高工件的质量，而且能够提高机械加工效率，保证机械加工工作的高效运行。
关键词：工装夹具；定位基准；规律
引言
在机械加工过程中工装夹具具有较大应用价值，对机械加工质量会产生较大影响。对加工效率具有较大影响，所以优化工装夹具定位设计研究具有重要意义。本文主要分析机械加工定位基准有效分类，分析工装夹具设计原理，旨在提升机械加工效率与整体质量。
1机械加工定位基准
定位基准控制对机械加工影响较大，会影响到各类零件加工进度与大小等，对生产加工技术工艺与夹具结构也会产生较大影响。所以对定位基准合理选择具有重要作用，在机械制造过程中，通过生产阶段不同几何图形元素分析线表面之间存在的各项关系。定位基准在判定过程中需要分析零件设计基准，在具体定位过程中需要确定五项基本原则，首先要保障设计基准与定位基准之间能相互重合，防止产生制造误差。其次在不同加工项目中需要对相同基准要求进行判定，将加工项目当做是定位基准，对机械项目加工中的不同基准为基础，项目之间相互协作参照，对项目重复加工。通过确立基准能使得各类工件定位精确性更高，在生产加工过程中便捷性更强。定位基准能划分为精基准与粗基准，粗基准主要是将各类产品毛坯面作为定位基准，精基准是对已经加工制造过的表面作为定位基准。粗基准选取过程中要对加工面与不加工面连接的空间进行分析，结合设计图判定加工面和不加工面精确位置。在定位基准选取过程中，要对各类工件生产加工要求进行分析，避免不合理选取定位基准对后续生产加工质量产生较大影响。在工件自由度控制过程中，选取最佳的定位基准进行工件加工。
2机械加工定位基准的分类以及基本原理
2.1机械加工定位基准的分类
一般来说，实际定位基准的选择，可以对机械加工操作产生严重影响，其影响具体内容主要集中在零件表面位置大小和精度。与此同时，还可以将加工工艺和夹具结构联系展示出来。从实际机械制造过程中可以看出，应该以参考为主，利用几何元素将线表面之间的关系展示出来。如果是站在划分标准角度进行探讨，主要涉及到的内容有两部分，即设计和过程。其中，设计基准属于是对参考模式的全面设计，与中心线相对。而且在实际定位基准选择上，相关工作人员还需要对工件加工需求进行充分考虑，避免由于地位基准不合理，从而对后续加工过程产生严重影响。尤其是在整个工件自由度控制上，人们需要做好其定位基准的有效选择，这对于工件加工工作具备十分重要的作用。
2.2工件装夹与夹具设计的基本原理
2.2.1加工工艺的差异
由于不同工件的加工和设计，需要应用不同的加工工艺。因此，在实际加工工作开展之前，相关工作人员应做好工具装夹方式的正确选择，维护相关工作顺利开展。不同工件的装夹，所使用的夹具自然也会不同，此时，夹具的合理加工和设计重要性便会被展示出来，除了对多种问题进行考虑之外，还要将其适用性特点展示出来，进而实现类似工件的有效装夹。这样一来，不仅可以对工件加工顺序进行全面确保，还能实现夹具加工成本的有效控制。在实际夹具设计时，应该展示出以下几个基本原理：第一，根据具体加工工件类型进行全面设计，确保其应用效果的整体性优化；第二，在工件使用过程中，应确保工件、夹具以及设备三者之间的相互固定，只有这样，才能打造出更好的工件性质和工件功能。从上述内容之中可以看出，整个夹具设计应该做到全方位考量，强化各个元素之间的配合度。
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2.2.2工件精度控制
在正常工作之中，夹具可以实现对工件的有效固定和定位，避免工件在加工时出现偏移等问题，这对于工件后续的功能展示极为不利。因此，在进行工件定位操作时，工件的精度是相关工作开展的主要目标。另外，工件定位应该展示出一定的定位规则和原理，维护工件的整体设计质量。一般来说，最为常见的方法为六自由度定位法。工件在空间之中的自由度数量为六个，包括前后左右上下，工件可以在空间中向这几个方向移动，限制工作的开展也应该集中在这六个方向上。但从实际工作中可以看出，工件自由度限制往往不会将六个方向全部考虑在其中，否则很容易出现零件过定位情况，进而引发定位元件的大量浪费。所以说，人们需要根据具体加工过程，与实际加工情况相结合，维护工件加工精度不会受到任何影响。
3工件装夹以及夹具的设计普遍规律
在机械加工中，由于需要制作加工的工件类型不同，所需要的加工工艺也会有所不同，针对不同的工件，需要选择合适的工件装夹方式和夹具，以便快速确定工件的位置，保证加工程序快速准确的实行。为了实施工件的快速准确装夹，需要对夹具进行科学合理的设计。设计师必须对夹具投入使用后可能遇到的问题进行猜测，最关键在于夹具是否具备适用性。如果一个夹具设计出来只能对一个工件起作用，浪费资源以及浪费人力财力，所以在设计夹具时，内部结构要保证能够实现对一种或者几种相似工件的限制。例如一些通用夹具，如机用虎钳、吸盘、分度头等，具有很大的通用性，能够适应对象变化，他们的造型、尺寸已经被定型。夹具在设计的时候需要遵循的基本规律如下：首先，夹具需要根据机械加工的工件来制定；然后，制定的夹具功能要能够保证工件、设备、夹具的三者相互固定。在使用夹具的时候，如果工件的位置因为无法固定或者位置发生较大偏差的话，工件的精度达不到规定的要求，所以夹具的设计对于工件的精确度起到决定性作用的。另外，工件的定位也需要遵循一定的规律，最基本最有效的定位方法就是六自由度定位。简单来说工件在空间的前后左右上下六个自由度里面可以移动，要保证工件的精确度，就要对这六个自由度实施限制，也就是上文所说的使用工件夹具进行限制，一般不需要对六个自由度都进行限制，这样不仅增加定位难度还会浪费定位元件，在实际加工中根据实际情况来确定。
4机械加工辅助基准
在工件定位中，为了提升加工面位置进度，可以将装配基准以及选择设计作为重要基准，此类基准都是位于零件主表面中。对部分位置进行处理时，为了便于安装模板，可以创建基于人的基准，其与基准工作面没有较大联系，主要是为了更好地适应技术生产工艺要求，所以将其视为辅助基准。其次，受到过程影响的次表面一部分可以视为定位参考，能便于提升参考水平的处理，表面质量能定位过程具有较大联系，也能将其作为辅助基准。
结语
综合上述，近些年我国机械加工技术整体发展速度逐步加快，对产品生产加工精度提出了更多更高的要求。所以当前在生产加工过程中需要发挥出工装夹具应用价值，提升加工工件位置精确性。在定位设计阶段，需要通过六点定位原则控制工件自由度，使得工件在夹具中能精确化定位，提升加工质量与加工效率。
参考文献
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[4] 金莉 . 机械加工中工装夹具的定位设计及其价值的现代研究 [J].科学与信息化 ,2017(26):70+73.
论文作者:卢立强
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
标签：工件论文; 夹具论文; 基准论文; 加工论文; 机械加工论文; 工装论文; 自由度论文; 《中国西部科技》2019年第21期论文;