机床夹具设计方法探讨

时间：2024-04-25

李阳

航空工业陕西航空电气有限责任公司陕西兴平 713100

目前为止，机床夹具设计方法以及加工技术还有很大的进步空间，机床夹具的设计人员只有不断的吸取积累经验，不断的提高专业知识技能水平，才能在设计工作中优化方案为加工工作打下坚实的基础，为今后机械制造行业增添更多的技术支持[1]。

1 机床夹具设计的意义

机电产品的制造中机床夹具有着重要的作用也是机电产品制造不可或缺的一部分，机床夹具的设计水平将最终直接影响机械制造的生产水平。机械制造行业不断进步发展实现现代化建设，其中机床夹具设计的先进理念有着重要作用，目前来看，机械制造的过程当中，还有一部分仍然是利用传统的机床夹具设计，这样一来，在某种层面上大大的阻碍了机械制造行业的未来发展速率。如今，我国机械制造行业已经完全具备非常成熟的理论体系，这就意味着机械制造行业全面迎来的一个新的发展时期，所以，机床夹具的设计更加成熟实用，使工作效率不断提高，从而保障了机电产品的质量，这样对机械制造行业的发展有着深远意义的影响。

2 机床夹具的组成及作用

机床类型不同，夹具结构各异，在不同的工作场合下有着不同的结构、不同的组合形式，但是，无论是采取何种形式的机床夹具，其重要的组成部分都是由夹紧装置、定位元件、夹具进行共同组成的夹具，按照使用方法的不同以及许多不同的要求来进行设计工作，其中一些机床夹具除了夹紧装置、定位元件、夹具这三种以外还需要设置连接元件、对刀元件、导向原件对刀元件。这就说明一个完善的机床夹具设计工作不仅仅是需要单一的结果，还要结合实际情况灵活运用，设计出更高效的产品，使其在机械制造的过程中定位和夹紧工作能够有效的进行，将机床与其之间的位置能够更加便捷及准确，最终使工件的切削加工工作更加的具有高效率。

3 机床夹具的设计

3.1 设计的准备工作

在准备设计机床夹具工作之前，应该先做好充足完善的准备工作。其主要的准备工作主要有以下几方面的内容：收集原始资料、明确所要设计的最终目的。然后再对这两大内容进行细分工作，也就是说设计人员首先需要进行的就是对机电产品进行零件图以及装配图的分析，接着再对其中每个零件的特征进行了解，除此之外有一部分的机床夹具还需要针对各零件的毛坯种类及加工工艺规程等进行分析研究，特别是要明确每道工序中的半成品尺寸、形状、切削用量、加工余量以及所使用的定位基准等等；充分做好机床夹具设计的准备工作，只有这样才能更好的为后续机床夹具设计打下坚实的基础[2]。

3.2 机床夹具设计的步骤

机床夹具的设计主要有以下几个步骤：第一，设计人员要确定好夹具的类型。夹具有很多不同种类的形状，根据不同用途进行设计，机床夹具的类型主要分为：专用夹具、通用夹具、组合夹具、可调夹具以及拼装夹具等等，机床夹具因为机床的不同又可以分为：车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、自动机床夹具以及自动线随行夹具等类型，因此，在对机床夹具进行设计的时候应该先明确夹具的具体类型，这样在进行设计的过程中才具有针对性，以便更好更快的完成工作，提高效率。第二，设计人员要确定好各工序的定位及夹紧方式。机床夹具的设计应在首道工序的时候就设计出后续工序所要面临的状况，确保后面每道工序的精细以及准确，设计的过程中尽力满足前后工序的统一性，其中，需要引起格外重视的是每次只能采用一次进行粗加工基准工作。第三，设计人员要确定好夹具基准。夹具基准主要包括：刀基准、夹具调校基准、工件测量基准等，其中，在工件进行加工过程中刀基准的主要工作用途是用来准确定位刀具所相对应的位置，通过调整并且校对夹具的基准工作其主要的目的就是能够使夹具在使用过程中通过自身所对应的机床位置进行调整校对，因为只有这样才能保证上述夹具基准保持统一，最终确保加工结果的精确度。第四，设计人员要设计好夹具体。正常情况下，夹具体的结构形式并不是独立确认的而是根据所要使用的机床，通过一系列的数据参考以及相对应的加工方式进行确认，其中一些最为常见的夹具体结构形式主要就是旋转体以及固定体这两种，机床夹具的设计人员在进行设计的时候应采用最为准确的一种形式，还要对其强度以及刚度严格要求。然而一些较为精密的夹具就需要进行特殊处理，有效避免在后期产生一些夹具变形的情况，机床夹具设计过程中要格外注意避开薄弱部位加强受力点的承载能力。第五，设计人员要设计好定位元件。设计人员在针对机床夹具的设计过程中不仅仅要从整个工作的整体结构以及工件尺寸大小、工件的形状以及使用过程中的精确度等很多方面进行研究，保证每个部分达到最高的精确度，设计过程中还要特别注意断面所带来的强度后果，尽可能的避免在使用过程出现部件损耗[3]。