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[摘 要]机械加工的工装夹具，其主要作用是定位工件的某些基准面与夹具定位元件，使其进行精准接触，以达到工件自由度的限制。开展机械的工件加工时，需要经过精准测量、准确定位，才可以加工出合格、耐用的工件。文章从工装夹具设计的基本原理、机械加工定位基准的分类、工装夹具的定位问题三方面来谈论机械加工中遇到的关键问题，以寻找一个良好的解决办法。
[关键词]工装夹具；机械加工；定位问题
中图分类号：TP467 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0278-01
最早的工装夹具出现在 18 世纪左右，当时工装夹具仅仅作为偶尔在机械加工中用到的辅助工具。现在，随着科学技术的不断发展与进步，工装夹具也不断被设计和更新，它已经从最初的辅助工具变成一种功能多样，门类也十分丰富的工艺装备。据相关统计，中小批种类的生产工件在所有生产工件中，所占的比例越来越大，在现代化生产技术的要求下，为了更好的适应市场的需求，很多企业都开始大批的购进专用工装夹具，工装夹具帮助企业在机械加工中更好的提高生产效率。本文将结合工装夹具的重要作用研究工装夹具在机械加工中的关键问题。
一、工装夹具设计的基本原理
一般来说，不同工件涉及的不同工序，在运用到机械加工上的要求也是不一样的。因此，在利用工装夹具对机械进行加工前，需要精准地找到机床与刀具上的工件位置，以实行高标准的机械加工。在进行机械加工时，应把重点放在要完成的工件装夹任务上。在着手加工的过程中，要把夹具视为辅助工具，以便顺利地完成机械加工。从机械加工的系统方面来说，工装夹具占据的重要位置也得到了重要体现。在定位工件时，需要工作人员测量出高精度的数据，因为工件最终的精度会直接影响机械加工的质量，所以，机械企业的管理人员对机械加工提出的高精度要求也就变得无可厚非了。与此同时，在定位工件时也存在三种相对的位置情况。其一，工件的定位是相对于夹具来定位的；其二，工件的定位是相对于机床来定位的；其三，夹具的定位是相对于机床来定位的。大多时候，工件的定位要比机床定位更具精准性。
二、现代工装夹具的发展标准
（一）标准化
所有的工装夹具的标准必须遵循国家标准，这样才能保证机械在加工过程中适应不同产品的加工。只有严格的遵循工装夹具的标准，才能实现产品生产的商业化，提高生产效率，降低生产成本。
（二）精密化
随着科学技术的不断进步，人们对机械产品的精度要求也越来越高，这也就要求生产机械产品的工装夹具的精度也要高。精密型的工装夹具的种类越来越多，未来客户对这种精度的要求还会更高。由此可见，工装夹具的精密度的重要性。
（三）高效化
使用工具进行机械产品的加工就是企业提高生产效率的一种有效手段，高效化是工装工具必须做到的一点。自动化夹具和高效化的夹具可以有效减轻加工工人的工作强度，缩短工件的加工周期，从而进一步提高生产效率。
（四）柔性化
柔性化是指对工装夹具进行适当的调整和有效的组合方法以适应对不同类型的工件进行加工。这种调整涉及到了许多的工艺可变的因素。为了做到可以加工不同的机械产品，就必须提高夹装工具的柔性化程度将不可拆的结构，转变成可拆结构，提高夹装工具的可调性。
三、机械加工定位基准的分类
机械加工实行的定位基准，会对零件表面的位置尺寸、精准度赋予最直接的影响，也与夹具结构、工艺安排有着十分紧密的联系，因此，要给予充分重视。对于机械加工来说，定位基准是用于确定生产对象几何要素的点线面。从定位基准的作用与应用场合的划分标准来看，主要涵盖了设计、工艺两个部分。其中，机械加工涉及到的设计基准，是指设计图样基准，在运用上主要表现于轴（孔）的中心线或是对称零件的中心位置。机械加工的工艺基准，以测量、装配、定位基准为主要元素，充分掌握这些元素，有利于高水准地开展工艺基准工作。在开展定位基准的过程中，应充分考虑工件的加工要求，明确工件限定的自由度数。因为，每项参数涉及的自由度限制较多，所以，在实行定位基准的操作时一定要具有其合理性。
四、工装夹具的定位问题
工装夹具在运用于机械加工时，需要明确基本的定位问题，把定位问题处理到位了，那么机械加工的精准度也就更为准确了，同时也在无形中提高机械加工的质量。
（一）工件的六点定位原理
工件在尚未定位的阶段，往往是空间的直角坐标系呈现出六个方向自由度的形态，而对工件实行定位之目的便是借助于一定的手段来限制工件的自由度。工件的六点定位原理，是运用六个支撑点来分别限制自身的六个自由度，使用此种方法有利于高效率地确定工件空间的所在位置。
（二）工件的四种定位方法
（1）对工件实行“完全定位”
对机械加工的工件自由度实行完全限制的定位方式，属于完全定位。
（2）对工件实行“不完全定位”
对机械加工的工件实行具体的参数加工，把工件的部分自由度进行限制，属于不完全定位。
（3）对工件实行“欠定位”
对机械加工的工件实行工序加工，把工件本应定位的自由度没有进行定位，属于欠定位。
（4）对工件实行“过定位”
对机械加工的工件实行工序加工时，有些本不该定位的自由度进行定位，属于过定位。
（三）工件定位要注意的问题
（1）工件的定位与加紧是有很大区别的
机械加工，实际是对工件进行加工，在开展这项工作时大多在空间上存在不确定性。工件的定位与加紧最大的区别，是加紧要把工件给予充分固定，其位置是无法改变的，但它在空间的具体位置上存在不确定性。通过对工件定位，便在夹具中找到准确的位置。
（2）工件中六点定位的“点”大有深意
工件中的六点定位“点”，其作用是限制工件的自由度，并非是单纯的机械接触点。一般来说，工件与工作台的接触点有很多，工件在空间的自由度个数却是有一定限制的。
简而言之，做好工装夹具的定位问题，机械加工的关键问题也就解决了，并且使工件加工的质量也提升了一个档次。
对工件进行机械加工时，需要确保产品的质量与生产率，而夹装工具就是解决这个问题的关键所在。运用夹装工具开展机械加工时，要了解夹具设计的基本原理，以便顺利地完成机械加工；要明确机械加工的定位基准类别，以便体现工件的合理性；要清楚工装夹具的定位问题，以便为不同的工件做好不同定位，从而使工件的质量更有保障。把机械加工时涉及的每个问题了解透彻，有利于更自如地进行工件的加工，也能较好地提高工人的工作效率，这对降低企业的生产成本、提升生产效率有很大的益处。总之，对工件进行机械加工时，不论运用何种夹装工具、何种定位方式，其前提條件都要确保生产的产品具有稳定性与可靠性，做到这一点，才能实现工装夹具在机械加工中的价值，也才能使企业有更广阔的发展前景。
参考文献
[1]王大伟，程春磊.焊接工装夹具在制造生产中的作用[J].工程技术研究，2017（12）
[2]巫志华.数控铣床工装夹具设计与优化[J].现代制造技术与装备，2017（05）
[3]冯丹艳.拨叉零件铣床加工及工装夹具设计[J].轻工科技，2016，32（10）
[4]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）
[5]朱杰辉.机械装备制造业中焊接工装夹具的运用分析[J].山东工业技术，2016（10）
[关键词]工装夹具；机械加工；定位问题
中图分类号：TP467 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0278-01
最早的工装夹具出现在 18 世纪左右，当时工装夹具仅仅作为偶尔在机械加工中用到的辅助工具。现在，随着科学技术的不断发展与进步，工装夹具也不断被设计和更新，它已经从最初的辅助工具变成一种功能多样，门类也十分丰富的工艺装备。据相关统计，中小批种类的生产工件在所有生产工件中，所占的比例越来越大，在现代化生产技术的要求下，为了更好的适应市场的需求，很多企业都开始大批的购进专用工装夹具，工装夹具帮助企业在机械加工中更好的提高生产效率。本文将结合工装夹具的重要作用研究工装夹具在机械加工中的关键问题。
一、工装夹具设计的基本原理
一般来说，不同工件涉及的不同工序，在运用到机械加工上的要求也是不一样的。因此，在利用工装夹具对机械进行加工前，需要精准地找到机床与刀具上的工件位置，以实行高标准的机械加工。在进行机械加工时，应把重点放在要完成的工件装夹任务上。在着手加工的过程中，要把夹具视为辅助工具，以便顺利地完成机械加工。从机械加工的系统方面来说，工装夹具占据的重要位置也得到了重要体现。在定位工件时，需要工作人员测量出高精度的数据，因为工件最终的精度会直接影响机械加工的质量，所以，机械企业的管理人员对机械加工提出的高精度要求也就变得无可厚非了。与此同时，在定位工件时也存在三种相对的位置情况。其一，工件的定位是相对于夹具来定位的；其二，工件的定位是相对于机床来定位的；其三，夹具的定位是相对于机床来定位的。大多时候，工件的定位要比机床定位更具精准性。
二、现代工装夹具的发展标准
（一）标准化
所有的工装夹具的标准必须遵循国家标准，这样才能保证机械在加工过程中适应不同产品的加工。只有严格的遵循工装夹具的标准，才能实现产品生产的商业化，提高生产效率，降低生产成本。
（二）精密化
随着科学技术的不断进步，人们对机械产品的精度要求也越来越高，这也就要求生产机械产品的工装夹具的精度也要高。精密型的工装夹具的种类越来越多，未来客户对这种精度的要求还会更高。由此可见，工装夹具的精密度的重要性。
（三）高效化
使用工具进行机械产品的加工就是企业提高生产效率的一种有效手段，高效化是工装工具必须做到的一点。自动化夹具和高效化的夹具可以有效减轻加工工人的工作强度，缩短工件的加工周期，从而进一步提高生产效率。
（四）柔性化
柔性化是指对工装夹具进行适当的调整和有效的组合方法以适应对不同类型的工件进行加工。这种调整涉及到了许多的工艺可变的因素。为了做到可以加工不同的机械产品，就必须提高夹装工具的柔性化程度将不可拆的结构，转变成可拆结构，提高夹装工具的可调性。
三、机械加工定位基准的分类
机械加工实行的定位基准，会对零件表面的位置尺寸、精准度赋予最直接的影响，也与夹具结构、工艺安排有着十分紧密的联系，因此，要给予充分重视。对于机械加工来说，定位基准是用于确定生产对象几何要素的点线面。从定位基准的作用与应用场合的划分标准来看，主要涵盖了设计、工艺两个部分。其中，机械加工涉及到的设计基准，是指设计图样基准，在运用上主要表现于轴（孔）的中心线或是对称零件的中心位置。机械加工的工艺基准，以测量、装配、定位基准为主要元素，充分掌握这些元素，有利于高水准地开展工艺基准工作。在开展定位基准的过程中，应充分考虑工件的加工要求，明确工件限定的自由度数。因为，每项参数涉及的自由度限制较多，所以，在实行定位基准的操作时一定要具有其合理性。
四、工装夹具的定位问题
工装夹具在运用于机械加工时，需要明确基本的定位问题，把定位问题处理到位了，那么机械加工的精准度也就更为准确了，同时也在无形中提高机械加工的质量。
（一）工件的六点定位原理
工件在尚未定位的阶段，往往是空间的直角坐标系呈现出六个方向自由度的形态，而对工件实行定位之目的便是借助于一定的手段来限制工件的自由度。工件的六点定位原理，是运用六个支撑点来分别限制自身的六个自由度，使用此种方法有利于高效率地确定工件空间的所在位置。
（二）工件的四种定位方法
（1）对工件实行“完全定位”
对机械加工的工件自由度实行完全限制的定位方式，属于完全定位。
（2）对工件实行“不完全定位”
对机械加工的工件实行具体的参数加工，把工件的部分自由度进行限制，属于不完全定位。
（3）对工件实行“欠定位”
对机械加工的工件实行工序加工，把工件本应定位的自由度没有进行定位，属于欠定位。
（4）对工件实行“过定位”
对机械加工的工件实行工序加工时，有些本不该定位的自由度进行定位，属于过定位。
（三）工件定位要注意的问题
（1）工件的定位与加紧是有很大区别的
机械加工，实际是对工件进行加工，在开展这项工作时大多在空间上存在不确定性。工件的定位与加紧最大的区别，是加紧要把工件给予充分固定，其位置是无法改变的，但它在空间的具体位置上存在不确定性。通过对工件定位，便在夹具中找到准确的位置。
（2）工件中六点定位的“点”大有深意
工件中的六点定位“点”，其作用是限制工件的自由度，并非是单纯的机械接触点。一般来说，工件与工作台的接触点有很多，工件在空间的自由度个数却是有一定限制的。
简而言之，做好工装夹具的定位问题，机械加工的关键问题也就解决了，并且使工件加工的质量也提升了一个档次。
对工件进行机械加工时，需要确保产品的质量与生产率，而夹装工具就是解决这个问题的关键所在。运用夹装工具开展机械加工时，要了解夹具设计的基本原理，以便顺利地完成机械加工；要明确机械加工的定位基准类别，以便体现工件的合理性；要清楚工装夹具的定位问题，以便为不同的工件做好不同定位，从而使工件的质量更有保障。把机械加工时涉及的每个问题了解透彻，有利于更自如地进行工件的加工，也能较好地提高工人的工作效率，这对降低企业的生产成本、提升生产效率有很大的益处。总之，对工件进行机械加工时，不论运用何种夹装工具、何种定位方式，其前提條件都要确保生产的产品具有稳定性与可靠性，做到这一点，才能实现工装夹具在机械加工中的价值，也才能使企业有更广阔的发展前景。
参考文献
[1]王大伟，程春磊.焊接工装夹具在制造生产中的作用[J].工程技术研究，2017（12）
[2]巫志华.数控铣床工装夹具设计与优化[J].现代制造技术与装备，2017（05）
[3]冯丹艳.拨叉零件铣床加工及工装夹具设计[J].轻工科技，2016，32（10）
[4]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）
[5]朱杰辉.机械装备制造业中焊接工装夹具的运用分析[J].山东工业技术，2016（10）