浅谈机床夹具在设计过程中的几个问题

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1、浅谈机床夹具在设计过程中的几个问题高维珊韩青艺（青岛市技师学院山东青岛266229）摘要：在现今激烈竞争的时代，制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。其中机械制造业是整个制造业的核心，其生产能力和水平标志着一个国家或地IX国民经济现代化的程度。而这种能力乂取决于机械制造装备的先进程度，在机械制造过程中机器零部件的精度控制与机床夹具的优劣程度有重要的关系。关键词：机床夹具定位机构夹紧机构机器零件在工艺规程制定后，就要按照工艺规程的顺序加工。加工中工

2、件相对于机床或是刀只要获得正确的位置，机床夹其的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹異设计是加工过程的活跃因素，也是其中一项重要的工作。一、定位限制工件自由度与加工要求的关系根据工件加工表面的位置要求，将六个自由度全部限制时称之为完全定位；当限制的自由度少于六个时，称之为不完全定位。当需要的自由度均被限制，称为定位的正常情况，可以是完全定位，也可以是不完全定位；当需要的自由度没有完全限制，或是某个自由度被两个或是两个以上约束重复限制，称为非正常情况，前者为欠定位，后者为重复定位。有两种情况允许重复定位：1.

3、工件刚度差，在夹紧力、切削力作用下会产生很大变形，此时只是提高工件某些部位的刚度，减小变形。2.工件的定位表面和定位元件的尺寸、形状、位置精度已很高时，过定位不仅对定位精度影响不大，还有利于提高刚度。在实际加工中为解决限制工件自由度和加工要求的关系问题，还须注意以下几点：1.不允许出现欠定位。即根据加工要求应予以限制的自由度但是并未限制，在实际中支撑点数目少于理论上的，于是工件的正确位置将无法保证。2.—般情况下，限制自由度数0越多，夹具的结构越是复杂。为了简化夹具结构，在保证工艺的前提下，限制的自由度数0应尽量减少；

4、但是在任何情况下所限制的自由度数目不得少于三个，否则工件定位不稳定。而支撑点的布置取决于工件的形状，为了便于夹紧或是合理地安排工件，实际采用的支撑点的数0允许多于理论分析的支撑点数0，但是一般不重复限制自由度。二、定位误差的产生及原因定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差，通常在加工后由于尺寸、形状、位置三方面偏离理想工件造成。大概冇以下因素造成：工件在夹具中的定位、夹紧误差；夹具带着工件安装在机床上，相对于机床主轴或是刀具或是运动导轨的位置误差；工件加工过程中由于机床的几何精度、受热变形、切

5、削振动、工艺系统的受力等引起的误差。误差产生的原因有如下几个方面：基准不重合带来的定位误差，有平面定位误差、工件以圆孔在心轴上定位的误差、工件以外圆柱面在V形块上定位的误差、工件以一面双孔定位的误差四种；间隙引起的误差，即在使用心轴、销、定位套定位吋，定位面与定位元件间的间隙使工件定心不准产生的误差；与夹具有关的因素引起的误差。三、机床夹具设计步骤1.定位装置的设计过程（1）了解本工序的加工要求；（2）确定支撑点并选择定位基准；（3）选择限位元件的结构及布置方式；（4）定位误差分析计算。2.夹紧机构的设计一个夹具在性能

6、上的优劣，除了从定位性能上加以评定外，还需考核夹紧机构的可靠性、操作方便性，其机构的复杂程度基本决定了夹具的复杂程度，因此夹紧机构在夹具设计中占有重要地位。常用夹紧机构：螺旋夹紧机构、斜楔夹紧机构、偏心轮夹紧机构。选用原则：在保证加工质量的前提下，优先选用偏心夹紧机构。四、夹具设计应注意的问题1.防止夹具与机床的空间干涉。2.为简化定位和装夹，夹具的每个定位面相对于机床的坐标原点应冇精确的坐标尺寸。3.夹具应尽可能减少元件数和具有较高的刚度。4.为了在一次装夹中能加工与底面相交的表面，夹具应设冇工件托起一定高度的等高垫

7、板。五、现代机床夹具的发展方向为适应现代机械发展的高、精、尖方向，现代夹具的发展主要体现为“四化”，即“标准化、柔性化、精密化、高效自动化”。为了获得良好的效益，机械加工在不断地提高生产率、降低成本、改善劳动强度，冋样要求着机床夹具的发展要满足自动流水线的生产要求，中小批量的产品生产同样需要考虑适合自身程度的高效自动化。参考文献[1】杨晓君杨楚民《机床夹具设计》网络教学系统的设计与开发[J]。[2】陈于萍周兆元等互换性与测量技术基础[M].北京：机械工业出版社，2005,第2版。[3】东北重型机械学院等合编机床夹具设计

8、手册[M].上海：上海科学技术出版社，1979。