谭娟
黑龙江景翔建筑工程有限公司 黑龙江省哈尔滨市150000
摘要：在整个制造系统中，夹具无疑处于元器件生产的前端位置。它对提高产品质量、提高劳动生产率、节约生产成本等促进制造业发展具有重要作用。在加工过程中，夹具定位设计实质上是根据夹具定位元件与工件的某些基准，对零件的接触点进行设计。每次选择工件时，夹具起定位作用。所有与机械工程相关的机加工都关系到夹具设计的质量。如果夹具设计有问题，你可以想象其他部件。改革开放以来，加工企业越来越多。为了避免在竞争激烈的行业中被淘汰，有必要保证其产品的质量。本文主要论述了夹具设计的基本原理和概念，以及夹具的一般设计方法和自动夹具设计方法，以达到提高夹具生产设计的目的。
关键词：机械工程；夹具设计；车床支架
前言：夹具是加工系统的重要组成部分。在对机械的各种处理中，夹具扮演的角色便是使机械工件处于某些特定且稳定的位置，并且将它们固定。传统的夹具设计方法效率非常低，因此，由于需要更多的人力和更长的设计周期，通常难以获得最佳的夹具设计结果，并且受每个人的经验的限制，这已经无法满足现在的生产需求。所以夹具的设计以及工艺流程需要我们探讨和改进，不论是设计图还是实际效果都必须具有可操作性。
1夹具设计基本原理和基本概念
1.1夹具设计基本原理
就系统而言，机械加工的组成可以将一般机械系统划分为：为系统提供动力的部件、与速度变化有关的部件、与执行操作有关的部件、控制部件和支撑部件。为系统提供能量和动力的部件是驱动部件。它通常适用于各种类型的起动电源、内燃机等。驱动部件产生的能量将被传递到与操作有关的部件。夹具执行部件可与工件直接连接，可塑造工件的各种物理状态和物理特性，如限制工件自由度的定位部件，从而达到控制工件相对位置的目的。由于夹具系统的控制系统是驱动系统，驱动系统和执行系统可以协同工作，从而准确、可靠地完成夹具的功能。夹具支撑系统用于安装和支撑其他四个部件，包括各种基片、零件等。夹具设计要求是用来评价所设计的夹具的性能指标，也是设计人员在夹具设计过程中应遵循的设计规范和标准。夹具设计要求一般需要满足许多要求，如物理特性要求，包括夹具的物理状态;误差要求，夹具需要对机械工件进行定位，所以对夹具的误差要求比较高；另一个例子是成本要求。生产一种产品的原因表明它的成本是可观的。因此，成本应该得到控制。
1.2夹具设计基本概念
夹具设计的实质是根据夹具的功能要求，运用先进的计算机技术和概念设计思想，自动规划夹具结构。将夹具的功能需求转化为夹具的结构。按照夹具的需求主要将夹具的设计要求分为两类：第一类是功能定位要求，第二类是结构稳定性要求，维护方便等要求。满足第二类需求需要涉及到夹具部件和操作部件的具体结构，这在概念设计阶段无法详细考虑。它只能抽象为概念性的高层次需求或以宏观的方式进行处理。因此，夹具概念设计的任务是满足第一类要求，即夹具的性能要求。工件在夹具中放置时，首先要保证工件的平衡，即定位的稳定性要求；其次，夹具必须为工件提供唯一准确的位置，即定位唯一性要求，以保证工件加工过程中加工的精度；在另外，当夹具依次夹紧在工件上时，夹紧力不能影响工件的稳定性和定位精度，即夹紧稳定性要求；最后，夹紧后，无论切削力如何，都必须完全限制工件的运动，即完全约束要求。
此外，必须提供适当的夹紧力，以确保工件被夹紧而不会导致工件弯曲或变形，因此如果没有达到准确位置，可能会发生位移或振动。因此，确定定位位置，保证其不受惯性力和切削力的影响。
2.夹具的设计
2.1一般夹具设计方法
夹具设计是机床设计的重要组成部分。其主要功能是确保床的相对位置准确。仅通过调节框架的伸展度，滑架才能正常运行。此外，它还充当了支架之间的桥梁，以在支架之间建立通信。可以看出，夹具的设计是机床安全操作的前提。从这个角度来看，它对机器的功能具有深远的影响。在设计夹具时，首先应注意与原材料有关的问题，主要是由于夹具和钻孔功能之间的直接关系，因此在研究材料时应考虑实际需求。通常，工业实践中的夹紧要求主要集中在密封性上。使用更紧凑的设计来满足过程和精度标准。另外，如果床的类型是特定的或其他特殊条件，则必须根据特殊需要设计固定装置。这是一种高质量的专用夹具。当前，产品更新的速度正在增加，这对于产品安全部门来说是个好消息。现代夹具的标准化要求符合国家有关标准，进一步提高了通用和组合夹具的标准，对精度提出了更高的要求。因此，夹具设计的意义不言而喻。通常，夹具应同时提供定位，夹紧和辅助支撑功能。为了可靠地分配特殊的中间夹紧功能，有必要将中间夹紧功能进一步分解为更详细的，用户友好的子功能。在设计夹具时，有必要将夹紧功能与夹持特性结合起来，并在它们之间分配相应的功能。所谓的夹紧特性是用于定位，支撑和夹紧零件的特性。夹具设计是机械设计的重要组成部分，可以降低生产成本，提高生产效率并提高生产率。
2.2夹具自动化设计方法
时刻都在产生新技术的市场环境促使制造商不断改变传统的夹具技术，创造新的夹具生产技术，以满足频繁的产品变化和批量生产的快速变化，以达到交货时间短，成本低和质量要求高的要求，并为夹具开发提供了新的动力。夹具设计的趋势之一是利用现代计算机的强大的运算功来对夹具设计过程进行辅助处理。通常，计算机辅助设计的发展有以下三个原因：1）市场需求的特点是多样化，个性化和快速发展，这是从基于市场的治理模型到面向用户的公司治理模型的转变。这就要求制造商对市场做出快速反应，并生产高质量的产品以满足其客户的需求。夹具设计始终取决于设计师的经验和知识夹具的设计周期长，成本高，效率低无疑会阻碍企业的发展。因此，自动夹具设计是夹具设计中的必然趋势。（3）在过去的几十年里来，随着计算机技术的发展，各种系统的出现极大地促进了工业，产品设计，生产和管理的发展。夹具设计是一个复杂的设计过程，需要高水平的知识，经验和技术。未来的夹具设计应朝着创新，集成和研发的方向发展。总之，自动化夹具的构造是一种抽象的概念设计。这是确定开发自动夹具的技术和经济效益的关键步骤。开发自动化夹具的主要挑战是对夹具的功能进行创新并创建功能性夹具模型，因此计算机辅助设计的发展可以抽象的描述出夹具的功能和模型。
结语：
综上所述，工业技术在现代社会的建设中起着极其重要的作用。夹具的存在，给产品加工和制造创造了一个高效率，高质量的环境和先决条件，因此必须掌握夹具的设计过程，提高加工技术的整体水平。显然，面对夹具技术时刻都在变换的市场，激烈的竞争和复杂的制造环境，夹具的下一代发展应该不仅仅局限于自动化，而是立足于创新，去构想一个以前从未有过的夹具设计结构。因此，要想对夹具的功能提高，需要和创新相融合。夹具的创新可以大大减少机械工件的生产时间，那么企业的生产效率也会提高，员工的操作步骤也将减少，这样形成了良性循环，对企业发展起着重要作用。一定要严格加强机械制造的生产技术，不断完善车床配套机械的加工技术和夹具设计技术，避免在机械加工过程中产生差错，以促进机械加工的发展。
参考文献：
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[2]任东澜.C6140A支架和孔加工工序夹具设计研究[J].科技创新与生产力,2012(5):3-38.