孫建霞
（中航工業(yè)太原航空儀表有限公司）

　　摘　要：夾具是產(chǎn)品制造中十分重要的工藝裝備之一，它的質(zhì)量、工作效率和可靠性對產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率起著決定性作用。通過介紹數(shù)控磨床和夾具的概念，闡述了夾具設計的內(nèi)容，全面分析了從定位到誤差分析，再到確保加工精度的內(nèi)容，以期為日后的相關工作提供參考。
　　關鍵詞：夾具裝配；螺栓；夾緊力；加工精度

　　在機床加工過程中，加工工藝系統(tǒng)由機床夾具、機床、刀具和工件組成。夾具設計要兼顧工藝系統(tǒng)中的不同內(nèi)容，要考慮刀具干涉、機床規(guī)格（比如工作臺回轉半徑、行程極限）等問題。應用進口、高效的數(shù)控設備，在提高了機床夾具設計水平的同時，也改變了高精度夾具的加工制造能力。只有充分考慮現(xiàn)場設備的使用條件，才可以通過改變夾具方案、加工方法等提高夾具的設計制造效率。Z簡單、高效的方法即為Z佳的方法。
　　我公司進口的一臺數(shù)控端面內(nèi)控外圓復合磨床使用的夾具國內(nèi)無法制造，只能委托原夾具制造商制造，所以，公司一直使用隨機附帶的2個夾具加工2種產(chǎn)品，設備利用率比較低。為了降低夾具成本，提高機床的利用率，夾具的國產(chǎn)化設計具有非常現(xiàn)實的意義。
　　1　問題分析
　　通過分析數(shù)控端面內(nèi)控外圓復合磨床的工作原理，隨機附帶夾具與其他內(nèi)圓磨床的相同之處是夾具體均為彈性膜片，不同的是工件的夾緊元件。用進口機床加工工件時，主軸轉速高，在加工工件后端面時，會對工件產(chǎn)生向前的拉力。在設計夾緊元件時，采用整體焊接的形式，并將夾緊用的卡爪設計為安裝在座體孔內(nèi)的，卡爪頭部采用三角形楔塊的形式。
　　2　夾具的設計難點
　　這個夾具的設計難點是，它為整體焊接結構，現(xiàn)有條件無法加工制造；難以確定卡爪（3個）頭部三角形楔塊的角度，并在加工時難以保證它的一致性和對稱性。
　　3　新設計方案
　　在模具設計中，難以控制加工時的尺寸和精度，常常在總成裝配時依靠調(diào)整法獲得相應的精度。鑒于此，可以對原夾具進行解體設計，用螺栓連接組裝，通過調(diào)整法獲得所需的精度。在解體設計中，需要注意以下幾點：①在設計零件時，要制訂必要的基準作為整個夾具裝配調(diào)整的基準；②對于工件齒數(shù)不能被3整除的工件，考慮到進口機床轉速比較高，應合理選擇各零件的尺寸和公差，避免夾具在使用過程中運轉不平衡而出現(xiàn)加工振紋或工件不合格的問題；③為了擴大夾具的使用范圍，應考慮一定的調(diào)整范圍，以滿足加工不同大小工件的需求，避免不必要的重復設計；④因為普通磨床難以保證卡爪頭部三角形楔塊的加工精度和一致性，所以，應充分利用進口數(shù)控工具磨床。
　　通過分析此夾具的設計思路，結合現(xiàn)場的生產(chǎn)條件設計機床夾具。在設計夾具時，要考慮以下幾點：①結合生產(chǎn)現(xiàn)狀和工序，分析、研究了工藝過程，提出了夾具設計中需要解決的問題。②熟悉夾具所配機床的規(guī)格、性能參數(shù)和加工原理，避免設計出的夾具與機床不匹配。熟悉這些內(nèi)容，有時還對解決夾具設計中遇到的問題有很大的幫助。③對于夾具上有些關鍵的零部件，用一般的加工設備是無法保證其加工精度的。通過對現(xiàn)有設備的了解，可以初步分析所設計夾具加工制造的可行性，提高設計的成功率。④用系統(tǒng)的方法、創(chuàng)新的思路解決設計中遇到的問題。夾具是由機床、刀具和工件共同組成的工藝系統(tǒng)的一部分。在設計夾具時，應從系統(tǒng)的角度去考慮、解決遇到的問題，借鑒類似的夾具設計經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新。⑤通過對所設計夾具的調(diào)整和使用方法的分析，在設計時，要考慮工件的精度、調(diào)整基準和空間，考慮使用夾具時的安全性和復雜性。
　　4　結束語
　　一套良好的夾具必須要保證工件的加工質(zhì)量，降低工作人員的勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，而且夾具的結構要簡單，操作時方便、安全，便于制造和維修，同時，還能夠降低制造成本。設計一套良好的夾具必須建立在對現(xiàn)時、現(xiàn)場、現(xiàn)物充分研究的基礎上。

來源：《科技與創(chuàng)新》2015年20期