摘要：机床夹具从 18 世纪开始出现，随着科技的飞速发展，机床夹具已经不单单只具备辅助加工功能，而更多是一种多功能、多类别的工艺装备。随着社会和科技的发展，人们对现代化加工的功能和质量有了更大的需求，与此同时夹具的种类也不断增多。为了在激烈的市场竞争中保障自身竞争力，很多加工企业为提高生产效率而购置过多的工装夹具，但由于工装夹具的替换频率较高，很多夹具几乎全新便被丢弃，造成了大量的浪费。在进行定位基准选择时,关键之处在于确定哪个或哪几个基准面应与夹具定位元件接触。其中定位基准又分为粗基准和精基准，粗基准是在加工开始阶段用尚未加工的毛坯表面充当基准；精基准则是用加工过的表面充当基准。可以说，在机械加工当中，工装夹具定位设计对于精准调控工件、保障加工质量有着重要意义。
关键词：机械加工；工装夹具；定位设计
1机械加工定位基准的分类以及基本原理
1.1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。
1.2 工件装夹与夹具设计的基本原理
1.2.1 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。
1.2.2 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，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。
2 工装夹具的定位设计
不同种类的工件在各个加工工序上都或多或少存在差异，因此在加工前期应准确定位加工机床和刀具的工件位置。而在此过程中，工件装夹是十分重要的一步。在实际加工时，以工装夹具做辅助是必不可少的。因此应当对机械加工当中的工装夹具给予相当的重视。
2.1 工件定位分析
在工件定位时，首先应确定其所需的精准度，工件的精准度决定了机床上加工工件的精准。而在定位过程中存在 3 种相对位置：其一，是工件相对夹具的位置；其二，是工件相对机床的位置；其三，是夹具相对机床的位置。其中工件相对机床的位置必须要夹具定位进行辅助。
2.2 工件定位夹具的作用
在工件定位结束后，要采用相应的装置保障工件夹具能够将工件牢固夹住。在进行工件加工时，必须保障工件的位置在定位的位置。如果工件的位置出现偏差，将会由于惯性、切削力等问题而导致工件在加工中出现移动、震动等问题，定位的精准性将会大大降低，且工件加工的精准程度也会受到很大影响。
2.3 工件夹具定位方式设计
工件夹具定位方式在实际的加工过程中有着重要作用，定位是为了保障工件定位的准确和加工的精准性，因此在工件加工中属于重要的一环。在进行定位之前必须对定位原理有深入、全面的掌握，尤其是几种普遍采用的定位方式更要烂熟于心，以确保面对定位有偏差的情况时可以在最快时间内根据定位误差展开计算并将其调整解决。(1)在多种定位方式中，六点定位法是得到最广泛应用的定位方式。没有进行定位的工件拥有 6 个自由度，因此六点定位正是对工件的某些或者全部自由度进行科学、准确的调整。六点定位法主要是借助 6 个支撑点控制工件的自由度，从而保障工件可以全方位得到良好、精准的定位。(2)机械加工自由度和力学自由度是有差异的，机械加工自由度存在三维空间上的不确定性。定位过程中要明确区分夹紧和定位的区别。如果夹紧工件，工件的三维位置是固定不变的，但此时并不代表工件的空间位置是确定的，因为工件定位需要通过夹具获取准确位置，在夹紧过程中必须保障工件被定位的位置不被外力影响而产生变化。在六点定位法当中，“点”指的是工件的自由度，而并非工件的接触点。在使用工装夹具过程中，应让其做好充当工件支撑点的工作，保障工件定位的准确性。在定位工件上可以由很多的支撑点，对工件进行定位，可以准确控制工件的自由度，再进一步确定工件的支撑点个数。
2.4辅助基准设计
为了实现工件加工面位置精度的全面提升，相关工作人员往往会根据具体的装配和设计基准作为主要的基准点，而且该基准主要位于零件主表面。但在某些处理操作上，为了便于安装，可以构建出一个以人为基准的基准点。但该基准并不属于基准工作面中的一部分，只是为了与工艺要求相符，管理者将其称之为辅助基准。除此之外，受相关过程影响，工件上的次表面可以被当做一种定位参考， 并借助于参考处理水平的提升，确保工件的表面质量得到提升，并维护定位过程开展的合理性，这也是辅助基准主要的表现形式。总的来说，也正是由于辅助基准的存在，工件加工精度可以得到更高保障。
结束语
随着现代机械加工技术的日益成熟和技术水平的持续提升，人们对现代化加工的质量和精度有了更高的要求。因此，在加工当中应选用高质量的工装夹具，保障工件加工位置的准确性。实践表明，在定位设计当中，采用六点定位原则进行定位，可以很好地调控工件的自由度、在夹具当中精准确定工件的位置，最大程度上保障工件加工的质量和效率。
参考文献
[1]王存荣.机械加工中工装夹具的定位设计及其价值研究[J].低碳世界,2016,15:254-255.
[2]王勇.机械加工中工装夹具的定位设计研究[J].现代国企研究,2017,02:157.
论文作者:时宏辉
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/1
标签：工件论文; 夹具论文; 基准论文; 加工论文; 自由度论文; 工装论文; 位置论文; 《防护工程》2019年12期论文;