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机械加工中的工装夹具定位设计方法

2019-09-10李文华

今日自动化 2019年3期
关键词:机械加工

李文华

摘要:随着生产力的不断提高,我国的机械加工行业迅速壮大起来,工装夹具的定位工作显得非常重要,尤其是在工件的选择上,选定定位参考时要充分考虑哪些表面可以和夹具定位发生碰撞。一般粗糙的表面不会被用来当作基准,毕竟粗略参考只是一个初始的过程。在机械加工中,最重要的是对定位夹具的设计基准的定位。

关键词:机械加工;定位设计:工装夹具

中图分类号:TG75

文献标识码:A

文章编号:2095-6487(2019)03-0042-02

0引言

近年来,工装夹具等物件,越来越多的被应用于中小型的机械生产企业的工件加工中,这大大提高了企業的生产效率,简化了生产工序。文中就机械加工过程中的几个关键问题进行探讨,希望可以对有关人士有所帮助,以便能够更好的使用工装夹具。

1对机械加工定位基准的分类

选择合适的定位基准是机械加工过程中非常重要的一步。它可以直接影响到零件表面的尺寸和稀疏度,并且关.系到夹具的结构。对于机械制造来说,它的基准主要指以作用和所要应用场合为划分的标准确定生产对象的几何要素关系。主要包括两个部分,设计和工艺,设计基准主要指的是设计圈样的基准;工艺标准呢就指的是装配、测量和定位基准。在选择定位基准的时候一定要注意,首先要确保明确工件的自由度限制,对工件的加工要求进行全面的考虑,对于某个方面的自由度限制的选择性较多的情况,一定要充分考虑所选的定位基准的合理性。

2夹具设计和工件装夹的基本原理

对工件的设计和加工涉及到多种多样不同的繁琐工艺,为了保证顺利的完成工件的加工,在加工之前应当先选定合适的工具装夹方式,并且要在进行多方面的考虑之后选择好相适宜的夹具。夹具设计的时候更要进行多方面的考虑,如夹具的加工成本、在使用的过程中可能会出现的问题、夹具的实用性等等。在夹具的设计时应当遵循以下原则:

(1)根据需要的加工工件来设计夹具,并非根据夹具来选择适宜的工件,这个因果关系一定不能颠倒,否非会影响加工工件的顺利进行。

(2)保证在夹具、工件、设备三者都可以相互固定的情况下使用,确保加工出来的工件可以具有相应的性质和功能中。在对工件和夹具进行固定之后,一定要保证工件不会在加工的过程中发生加大位置上的偏移,对工件的精度进行严格的控制,在工件的定位过程中,遵循定位原则,按照基本的定位方式来进行定位,防止后期的工作出现问题。

下面就说一下工件过程中最基本的定位方式——六自由度定位法,一般工件在空间中都有前、后、左、右、上、下这六个自由度,也就是说工件在空间中有这六个方向可以移动,为了保证工件在加工的过程中不会发生偏移和移动,应当及时的对工件的这六个自由度进行限制。不过也要注意不要过分的对这六个自由度进行限制,很容易会导致过定位,不仅会增加定位的难度还会消耗更多的定位元件,增加成本。在实际的加工过程中,还是要结合具体的加工情况来进行合理的定位,保证加工的精度和效率”。

3机床夹具的组成及其作用

机床夹具的种类结构都非常的繁多,但是在夹具的组成上却是大致相同的,主要包含6个部分:定位元件、夹紧装置、对刀或导向装置、连接元件、夹具体和其他一些因为特殊的需要而设置的装置或者元件。

夹具的价值也非常的高,直接关系到机床的稳定性和灵活性,具体体现在以下几点:

(1)在应用夹具进行装夹时,可以保证加工的精度和确保刀具与机床之间的相对位置,避免其受到人工水平的干扰,让同一批工件的精度大致保持相同。

(2)运用夹具来装夹工件可以更方便定位工作的进行,减少辅助的公示,提高整体的刚性,增加切削的用量,进而提高工件加工的生产效率[3]。

(3)在加工的过程中选用不同种类的夹具来扩大机床的适用范围,并结合具体加工机床的实际成型加工方式来提高它的适应性,实现对箱体零件的灵活加工。

4工装夹具的定位问题

在工装夹具被应用于机械加工之前,应当首先明确一些比较基本的定位问题,只有处理好最基本的定位问题,打好根基,才能够保证机械加工的精准度,保证机械加工的质量。可以说,夹具的定位方法是整个生产过程中的重点,能否正确的定位是提高工件定位的精度和加工精度的关键。只有采用合适的方法进行快速而又精确的定位,才能够进一步提高加工的效率和质量。

4.1六点定位原理

其实,对工件进行定位的目的就是通过一定的手段来限制工件的自由度,在现阶段的工件加工中,大多遵循六点定位原理。就是运用六个支撑点来分别限制工件的六个自由度,确定工件在空间中的位置,进而提高工件加工的效率。4.2对加工工件的四种定位方法

完全定位。对工件的自由度进行完全限制的一种定位方式。

不完全定位。对机械加工的工件根据具体的参数来进行加工,对部分自由度进行限制。

欠定位。按照工序进行加工,对原本工件应当定位的自由度没有进行定位。

过定位。对机械加工的零件按照工序进行加工时,对一些本不高进行定位的自由度进行定位。

4.3在对机械加工的工件进行定位时应当注意的问题

在工件进行加工时,由于在空间上存在着很大的不确定性,大大增加了工作的开展难度,但是通过对工装夹具的定位,可以找到准确的位置。就力学中自由度的含义来说,I件的定位存在一定的不确定性,在实际的工件加工过程中,应当充分的发挥各个接触点的作用,通过对工件的自由度的限制,来大致的判断工件加工的位置,进而有效的判断支撑点的数目田。六点定位工作的任务时限制共建的自由度,并不是单纯的机械接触点。做好夹具的定位工作,可以解决机械加工中的关键问题,提升机械加工的层次。

4.4机械加工的辅助基准

为为更好的满足工艺的要求,安设了一些不同于基准工作的部分,我们称这个部分为辅助基准,并且将影响次表面的部分来作为定位思考,有效的提高参考水平,将表面的质量应用于定位过程。

5当代工装夹具的发展方向

5.1标准化

工装夹具应当在符合国家标准的前提下,适应不同产品的加工,來实现工装夹具的标准化。这需要我们进一步来完善组合夹具和通用夹具的标准,来减少加工的成本,缩短加工的周期,保证工件的商品化发展。

5.2高效化

在现代经济高速发展的今天,机械加工逐渐的趋于高速化和自动化已经成为可能。自动化夹具和高速化夹具也开始出现,这些高效化的夹具在机床上应用可以大大增加工件的生产效率。在自然的条件下也可以保持工件的夹紧,大大的提高了切削的效率,增加了数控机床的生产效率,加速了现代数控加工行业的发展。

5.3精密化

我国的技术不断提高,机械产品的生产精度也在不断的提高,不过这也给工装夹具的提出了更高的精度要求,需要更全面地把握工件,结合具体情况选用合适的夹具来加工工件,这样可以有效的提高加工的精度,进而提高机械加工的效率,而且由于精密型的工装夹具种类比较的多,所以具体还是要根据实际需要来选择。

5.4柔性化

为了适应不同的加工过程的要求,应当不断的去摸索出可靠的调整方法和组合方法来进行柔性化的工件加工,尽量的让工装夹具趋于柔性化。在机械加工的过程中,涉及到了许多的加工工艺影响因素,如工件的形状尺寸、工件的生产批量、工序的特征等等,这些因素都会直接的影响到加工的精度,为了避免这些因素带来的影响,让机械的加工更好的适应现代化的机械加工水平,就必须逐步的提高工装夹具的柔性化程度,增强夹具结构的可靠性,保证机械加工工作的顺利进行。

6结束语

由上文可以看出,机械加工的技术在不断的完善和发展,在这样的形式下,必须不断的提高产品加工的精度,才能够适应经济快速增长、竞争越发激烈的现代社会。机械加工行业在现代社会中发挥着至关重要的作用,而夹具对共建的定位又直接关系到工件的加工精度和加工的效率。文中深入剖析了夹具在定位设计的过程中所遇到的问题和对工装夹具定位问题的设计方法,并提出在工件加工过程中的一些要求,希望工件加工行业可以针对加工过程中出现的问题进行有效的改进,从而保证工件加工的质量,提高机械加工行业的生产效率。

参考文献

[1]蔡万利.机械加工工装夹具定位设计方法[J].数码世界,2018(4):354.

[2]杨洋,黄晶,张海洋,等.工装夹具在航天零件机械加工中的应用[J].机械制造,2018(12):95-97.

[3]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.

[4]吴铭.浅谈机械加工中工装夹具的定位设计[J].科技致富向导,2012(30):153.

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