关键字：工装夹具；自动化设计；改进；分析
1、工装夹具设计的基本原理
1.1夹具设计
由于工件种类不同，在设计和加工时所使用的加工工艺也不同，所以说，在具体加工工作开始之前，人们需要对工具装夹方式进行合理选择，并选择合适的夹具，确保工件加工工作的顺利执行。另外，不同夹具涉及到不同的设计方法，工作人员需要对诸多问题进行考量，除了适应性以外，还要保证其工作效果。一般来说，同一种夹具可以对多种类似工件进行装夹操作，可以帮助工作人员确定加工顺序，降低其加工成本。在夹具设计过程中，应遵循以下基本原理：第一，夹具的设计应根据具体工件设计情况进行，并不是根据设计出来的夹具来选择具体工件；第二，要确保工件、夹具和设备可以相互固定，只有这样，才能实现工件具备相应的使用功能。从这里也可以看出，在具体夹具设计时，需要对各种情况进行全方位考量，让三者之间产生更多联系性。
1.2工件定位
在正常情况下，夹具对工件固定好之后，应保证工件在加工过程中不会出现大范围偏移，从而影响工件精度以及其他功能。因此，在具体工件定位操作上，人们应注重定位精度的保持，避免工件加工精度受到影响。工件的定位同样也需要遵照定位原理，这也是最基本的实施方法之一，避免由于定位问题存在，无法进行工件的合理应用。在工件定位过程中，最为常见的方法为六自由度定位法。想要确保工件的稳定性，工作人员往往会对六个自由度进行限制，但如果限制过于严格，定位难度也会大幅提升。故而，在具体工件定位操作时，还应该根据实际情况来确定。
2、工装夹具自动化设计的原则、要求、注意事项
2.1基本原则
首先，进行工装夹具自动化设计时，必须保证结构简单，成本低廉，满足装夹过程中的简单快速操作，同时也要根据国家对于夹具工具的要求严格进行，保证在使用过程中工件定位的安全性、稳定性、可靠性，满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性。总的来说，工装夹具设计时需要满足市场上严格的质量标准，对其工装夹具设计的方案需要遵循手动气压液压依次优选的原则进行工件设计。在工装夹具上能够有足够的承载力和夹持力度。一旦零件出现损坏现象，可以进行快速更换，保证结构不变，尤其是尽量不用其他工具进行代替。
2.2基本要求
工装夹具在生产过程中容易受到外界多种力度的影响，因此工装夹具需要具备足够的刚度和强度，满足操作时装配、定焊或焊接后能够从夹具中顺利取出，同时保证制品在翻转或吊运过程不会出现损坏。因此工装夹具的焊接操作必须是容易装卸的。在使用夹具生产过程中保证转换的空间，为操作人员提供良好的操作环境和视野，最终使焊接生产的过程处于稳定安全的工作状态。基于此，工装夹具的焊接操作需要保持一定的灵活性，在夹紧时不能破坏工件的定位位置，进而保证产品的尺寸符合设计图纸设计的要求。一来不能允许工件出现松动，滑移的现象；二来不能使工件拘束度大于产生的拘束应力。基于此，工装夹具夹紧时还需要有可靠性。总的来说，在工装夹具的设计时，夹具需要便于安装制造，操作，方便后期检验维修，同时更换易损零件时不破坏其他结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外，在设计时需要在考虑现有车间的夹紧动力源以及吊装能力的基础之上，降低夹具制造的成本，此外工装夹具还应保持相应良好的工艺性。
2.3分析注意事项
工装夹具自动化设计需要在设计前做好充分的准备工作，保证工件加工质量和机床夹具设计达到相应的要求。基于此，必须选择正确的定位方法夹紧装置，对其任务书进行仔细研读，认真了解加工工件的过程和要求，保证在设计时能够更加顺畅，避免出现错误。其次，要保证夹紧元件的统一性，不同外形尺寸需要操作人员用多种工具进行夹紧操作、调节。只有在设计过程中，将夹紧元件的统一性实现，才能提高生产效率，降低劳动强度。最后，要保证夹紧元件的安全性，最后相关设计人员需要进行现场考察，深入了解现场的情况。对于夹具使用的机床规格参数深入了解。只有在对所有情况了解时，才能设计出夹具紧密安装，保证后期机床的正常运转，减少返修的次数，提高了制造企业的经济效率和时间成本。
3、工装夹具自动化设计的改进
3.1 采用一次装夹多个工件的方式
我国的数控铣床主要以压缩空气作为动力，松开夹紧刀具，方便手动换刀，进而促进加工中心实现自动化换刀的模式。在加工时换刀能实现一次加工多种表面的模式。由于传统的换刀耗时较长，尤其是自动换刀会出现故障，例如：在自动换刀系统中出现问题，因此需要满足加工要求的前提下，尽量减少换刀次数，进而节省时间，提高数控机床的工作效率和可靠性。通过工装夹具一次装夹多个工件进行改进，适当调整工艺，最大限度地减少换刀次数。工装夹具设计能够每次装夹八个工件，从加工工艺可以看出，同时加工八个工件只需换刀四次。在传统换刀基础上节省了辅助时间。
3.2合理布置工件
首先进行合理布置工件，依靠工件外形、尺寸机床工作台尺寸以及机床行程和生产批量，进而确定每次装夹的工件数量和布置方式，必须保证各工件之间的距离合理，方便装卸工件和清除切屑。除此之外，对其安装后的工件要有良好的敞开性，方便工序进行集中加工。
3.3保证各元件之间距离的精确
最后需要保证各元件之间距离的绝对精确，在设计工装夹具时，需要考虑到夹具在结构上方便安装、装配、制造、调整和维修，因此各元件之间的距离必须精确。一般工装夹具采用一面两箱的定位，每组定位元件中的圆柱销与菱形销之间的距离，由工件尺寸确定各组定位元件之间的距离，需要保证精确。进而在机床运动时根据相应的程序移动时，才能使其工件有精确的位置。同时，保证定位精度才能方便冲刷，能够顺利带走切屑，使压缩空气方便吹除切屑，带动机床的有效运转。
结语：随着我国机械加工技术的不断成熟和发展，对于产品加工精度的需求也在逐步提升，由于夹具对工件定位以及加工精度存在很大影响，工作人员需要确保其合理设计。除此之外，该项工作还要根据实际情况进行，明确加工要求和加工方式，最终将具体的加工质量进行深入性优化，满足各项工作需求。
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论文作者:范佳莹
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1期
论文发表时间:2020/3/25
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