机械加工定位设计论文

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摘要：机械加工工件夹具的作用是确保工件的某些基准面能够和夹具定位元件得到良好对接，从而精准调控工件的自由度。本文对机械加工定位基准进行了介绍，从多个角度阐述了工装夹具的定位设计，具有一定参考价值。

关键词：机械加工；工装夹具；定位设计机床夹具

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。下面在精度和高效利用的基础上探究了工装夹具的定位设计。

1机械加工定位基准简析

在机械加工当中，定位基准的质量会直接影响到工件表面位置尺寸和精准程度，且还会对工艺安排和夹具结构造成影响，因此做好定位基准工作是极其必要的。在机械加工过程中，“基准”是指确定工件的几何要素关系点线面。从作用和适用场所两者看，可分为设计基准和工艺基准2部分。设计基准是设计图样基准，主要用于确定轴类工件或孔洞的中心线、对称工件的中心位置等；而工艺基准则涵盖了测量、装配、定位基准等在内。在确定定位基准时，应结合工件的加工需求、相应限制自由度数等因素来确定，确保定位基准的科学性。

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。

3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.

[3]吴昭浅谈机械加工中工装夹具的定位设计及其价值研究[J].工程技术:文摘版，44-44.

作者:覃事鹏 单位:中国航发南方工业有限公司