摘要：夹具设计是机械设计中最关键的部分，在航空行业中，对大型零部件的夹具设计与普通的夹具设计有一定的区别，本文对夹具设计以及航空大型零件加工进行分析，最终探讨出航空大型零部件夹具设计的关键。
关键词：航空 大型零部件 夹具设计
一、夹具设计
夹具作为零部件中重要的一项设计，在对夹具装夹工具进行设计时，需要满足适当的条件，才可以让夹具发挥它的作用。如，工件需要在夹具中具有准确的定位，夹具安装时也需要有准确的定位，同时刀具夹具也要有准确的定位。在这些条件满足后，才可以根据夹具设计原理对其进行加工安装检测。在工件加工中，需要有严格的要求，在航空部件中，严密性更是重要的。为了保证夹具设计可以更好的实施，在对夹具进行加工的各个环节也需要具有一定的技术要求。在对夹具进行设计时，需要有完整的定位，工件相对于机床的定位是通过夹具来间接保证的。在夹具设计后，完成设计时，在工件定位后需要利用一定的夹紧力把工件固定，如果因为惯性力让工件的位置发生变化，会导致最后成品的效果，所以在从夹具设计开始就需要保证严密性。
二、航空大型零件加工
由于航空行业的危险性，对飞机的所有环节设计都需要严格的要求，同时由于飞机生产数量少，一部飞机的生产需要耗费大量的时间，大到机翼等大型部件，小到一个螺丝钉都需要严格的检查。在对航空大型零部件进行加工时，由于材料特殊，要满足在空中飞行的条件，就导致在加工过程中，需要不断的使用机器对其进行压力测试，例如对机翼的耐力，削力进行测试。在整个航空零部件设计中，需要技术人员对材料完全了解，以及对设计中的各项条件得到满足。在设计时，设计人员结合技术人员对整个零件进行检测，对其的材料，构造间熟悉。在加工立体型，较为复杂的部件时，如座舱风挡骨架、舱门、窗框等，还需要采用多坐标联动的数控铣床或立体靠模铣床（见数控加工）。对其进行更深的了解，对一些部件的特殊材料进行熟悉，例如复合材料构件制造需要考虑外界力量对其的影响，在整个部件进行组合时，需要注重严密，准确的掌握力度和温度控制。
三、航空大型零部件制造加工难点简析
1.1难加工材料切削应用
在航空航天中，大多数的零部件材料采用钛合金、高温合金以及复合材料等难以加工的高技术材料，这给夹具设计，零部件的加工带来考验，同时对加工技术以及最终质量都有较高的要求，对于企业承担航空大型零部件夹具设计有一定的难度。
1.2零件精度要求较高
航空航天的零部件材料大多是一些具有特殊性的材料，耐受力，抗压力等都有严格的要求，至于在设计时需要严格考虑材料的条件，在加工时也需要对精度进行严格的控制，同时对材料进行更好的保护。为了满足航空零部件精密度的要求，在对零部件进行加工，以及夹具设计时，需要有较高的标准以及较高的技术要求。在实际工作中，需要严格的要求。
1.3过程控制与检测
在对零部件进行加工以及夹具设计后就需要对部件进行检测。在对其尺寸特性等环节加以检测后，需要对其进行分析，根据最初设计目标，以及实际的制作结果进行对比，保证一致性。众所周知，为保证航空安全，对航空部件的要求都非常严格，对其进行检测，是必要的，在整个检测过程中就可以对夹具设计进行一定的了解，同时提高整个运行过程的安全性。
四、专用夹具设计
（一）专用夹具设计的基本要求
1.夹具设计需要满足零件加工环节中严密性控制。
2.应能提高加工生产率；
3.操作方便、省力、安全；
4.具有一定的制造成本，对保存和使用有一定的期限。
5.需要具有完整的工艺结构，便于设计实施体系中各个环节的实施。
（二）夹具设计步骤
（三）夹具总图技术要求的制订
1、夹具总图上应标注的尺寸和公差
（1）具外形的最大轮廓尺寸
（2）影响定位精度的尺寸
（3）影响对刀精度的尺寸和公差
（4）最大限度可以接受的尺寸和公差影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差
（5）影响夹具精度的尺寸和公差
（6）其他装配尺寸及公差
五、夹具设计具体方案
1明确设计任务，收集设计资料
2拟订夹具结构方案，绘制夹具草图
（1）确定工件的设计方案，以及部件安装后的测试。
（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置
（3）确定刀具的工作正常实施，设计满足实际需求。
（4）确定其他元件或装置的结构形式，如定位键、分度装置等
（5）确定夹具的最终结构以及安装方式，对夹具设计进行备案，避免出现临时状况。
3、绘制夹具总图
(1)选择操作者工作时正对的位置为主视图
(2)用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面以及加工表面画在各视图相应的位置上，待加工面上的加工余量可用网纹线表示。在夹具总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面的线条
（3）依次画出定位、夹紧、导向元件或装置的具体结构，再画出夹具体，将各元件或装置连成一个整体
（4）在总图上标注尺寸（包括轮廓尺寸、联系尺寸、重要的配合尺寸等）、公差和技术要求
（5）绘制夹具零件图。对零部件进行设计，结合之前设计的要点，根据实际情况进行设计，满足质量需求，对零件的尺寸进行严格的控制。
六、夹具设计注意事项
6.1充分了解产品加工工序的需求
在对夹具进行设计时，需要充分的了解产品加工工序的需求，分析产品的定位，夹紧面的确定是否合理。同时在夹具设计工序中对质量，误差
等的确定，避免在实际应用过程中对效果的影响。同时留有一定的误差空间，在满足精度的同时，对部件进行改善，给其他部件的误差留下空间。
6.2充分了解产品加工机床
确定机床型号，与夹具接口尺寸及机床加工的范围尺寸等，保证夹具与机床连接后，能正常加工产品。
6.3夹具设计
在对夹具进行设计时，需要根据部件的工作原理进行设计，以及安装加工时可能需要的外界因素导致的破坏进行修复，以及质量要求需要得到保证。对夹具的保存也需要严格要求，避免在保存期间发生变化，在保证精度的同时留有一点误差空间。
6.4夹具使用注意事项
航空大型零部件的使用有一定的特殊性，在制造完成后，对安装使用需要一定的讲解，在保管，运输等方面进行合理的保存。
七、结语
在对航空大型零部件中夹具设计时，需要考虑部件的构造，以及对航空材料的精密度要求。在整个设计方案中，需要全方面的考虑，以便设计出符合的夹具。
参考文献：
[1]刘仁春，航空关键零部件制造工艺及未来先进工艺发展趋势[J].金属加工（冷加工），2016（14）：4-7
[2]边若鹏，机械制造工艺的发展现状及未来发展趋势[J]，商品与质量，2016（39）.
论文作者:张顺
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/21
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