韩礼鸿
中山市基信锁芯有限公司 广东中山528416
摘要：随着我国科技的不断发展与综合国力的不断提升，我国越来越注重机械加工行业的发展。在机械加工行业整体发展过程中，机械行业不断的更新了加工设备，加工设备基于时代发展的大情境逐渐向自动化以及高效率方向发展。随着自动化设备的广泛应用，自动化设备专用夹具的应用也越来越普及。不同于传统的机械加工设备，自动化加工设备在整体加工效率以及加工质量上更为优越。文章主要针对自动化设备专用夹具的应用以及设计进行详细介绍，通过文章的介绍明确了自动化设备专用夹具的试用方式及特点，从而促进我国机械加工行业的稳定发展。
关键词：自动化设备；专用夹具；设计与发展
前言：机械加工行业在零件加工过程中，夹具的使用能够从根本上将零件进行定位固定。并且如果当定位不准确或加工过程中出现震动等突发情况时，夹具能够从根本上提升零件加工的精确度，使加工出的零件能够符合零件的标准。批量生产零件大环境下设计出合理且适合批量生产的专用夹具，能够提升加工的稳定性以及零件产品的整体质量，还能够从根本上降低加工者的劳动强度，在同等时间内提升零件生产的整体效率，全面实现生产过程的自动化，和减少生产成本，从而提升机构机械加工行业整体经济水平。
一、专用夹具的定位设计
对专用夹具的定位设计我们统称为完全定位设计。在零部件加工过程中，要综合零部件的六个方向自由度的特点，并且能够将自由度完全限制，从而实现零部件在加工过程中的唯一定位。在实际专用夹具设计过程中，要综合设计的特点，并且不是将所有的加工零件都进行定位，加工零件的完全定位设计要综合零件加工的实际需求[1]。在实际零件加工过程中，零件的六个定位是可以自由设计的，设计过程中要充分的考虑定位设计的整体内容，并且将内容进行不断的简化，从而适应夹具的生产与应用。
二、专用夹具的刚度设计
在进行专用夹具设计前，我们要充分的考虑机械设计以及应用效果，并且要从加工工艺角度进行全面的分析，夹具产品在生产过程中需要较高的生产工艺，并且要求夹具的刚度应符合实际的需求。夹具生产和其他环节不同，夹具在工艺系统中具有重要的作用。因此，夹具的整体刚度对工件加工的动态误差产生着非常特殊的影响。当夹具的整体刚度大于其他环节时，那么工件加工的动态误差基本上取决于夹具制造的精度和安装的精度，此过程与刚度不发生关系。因此在夹具设计时，应充分的考虑夹具的整体刚度。当工艺系统其他环节的刚度不足引发较大的系统动态误差时，可采取修正夹具定位元件的方法进行补偿；对于切削力较大，震动力较大的夹具来说，应尽可能地降低夹具的重心，并且工件的加工表面应尽可能的靠近于工作台，从而加强夹具的整体稳定性。
三、专用夹具的夹具结构设计与夹紧力设计
在进行专用夹具结构设计过程中，我们要充分考虑四个实质性的问题，1.在设计过程中，要加强对于加工零件的定位位置的确立，从而保证零件的整体定位位置准确；2.我们在结构设计过程中要充分的考虑加工零部件在加工过程中有可能出现的不稳定的问题，并且针对这些问题及以高度重视，从而提升零件加工过程中的稳定性与减震性；3.在加工过程中，要通过结构设计保障零部件加工时减少因夹具夹紧而产生的变形问题；在设计过程中还要充分考虑到夹具的结构复杂性，并且能够对夹具的结构复杂性进行控制，夹具结构越复杂，越能够保障夹具的夹紧性能。
4.在对夹具的整体结构设计过程中，要充分的提升夹具结构的公益性，并且要综合夹具工艺性以及实用的前提，尽可能的将夹具的结构进行简单设计，以便于提升夹具在实际操作使用过程中具有较高的操作性以及维护性原理[2]。
综合传统的夹具设计过程探讨,发现设计人员在夹具夹紧力设计过程中所考虑的方向较多,包括夹具的定位、原件夹紧力、夹紧装置的夹紧力以及夹紧装置的设计、尺寸等方面，因此在进行夹具夹紧力设计时要充分的利用几何原理，运动原理以及优化设计等原理知识来优化夹紧元件的设计。在夹具夹紧力设计时，要充分的考虑工件的自由度模型方案和运动学定位方案，并且能够对定位误差提前计算和分析，最后再结合接触变形等方向的知识建立加工零部件的模型，并且保障模型具有一定的稳定性，利用模型来进行夹紧力实验[3]。
四、专用夹具的安装设计
自动化设备上的专用夹具的安装位置，能够从根本上对零件加工表面的加工精确度与位置精确度带来实质性的影响，因此设计人员在夹具设计过程中要充分的考虑夹具安装的流程，并且要根据夹具安装的流程来调整夹具的整体大小与安装方式。在夹具设计过程中，通常在夹具的底座位置设计出两个能够保证夹具定位准确的定位键，由于当前定位件的尺寸以及材料具有标准化的规定，因此在设计过程中，要遵守设计标准，并且选择符合需求规定的方式进行安装设计。通常情况下，多选用T形块的安装来完成，T型块能够从根本上保证夹具的合理安装，因此在进行夹具安装时，要尽可能的扩大T形块的设计位置，从而保证夹具安装的准确度。在定位件安装时以夹具作为参考，夹具过两个定位键并且能够镶入到工作台的同一条T型槽中时，再结合T型螺栓以及垫圈、螺母的使用，将夹具进行固定，夹具固定时要留意夹具的宽度，如果夹具宽度较大，可在夹具同侧设置两个耳座，并且两个耳座的距离要与工作台两个T形槽间的整体距离相等，这样才能保证夹具的稳定性以及精确性。
五、专用夹具的设计发展
综合当前夹具设计工艺手段以及生产效率来看，未来我国自动化设备专用夹具的整体设计将更加标准、精密且高效，考虑夹具通用性的前提，合理的降低夹具的生产成本，使其朝着标准化的方向发展。在确保通用夹具以及组合夹具的基础上，制造出的夹具应注意与机床标准化进行匹配，从而提升机床夹具生产质量，降低夹具的自身成本；综合当下各行各业的发展需求，对机械加工产品的整体精确度以及需求性要求越来越严格[4]。现代机床夹具已经全面实现高密化的生产，并且在夹具结构设计过程中，充分发挥了夹具设计的主观能动性，从根本上体现夹具在机械生产过程中的作用；随着我国科技的发展与综合国力的不断提升，我国加工行业的竞争逐渐激烈，并且各个机械加工企业整体加工效率都在不断提升，因此对于夹具提出更加严格的要求。要求夹具能够满足加工的需求，并且能够从根本上减少夹具辅助的时间，从而提升原件的生产效率，保证工业生产全面实现连续性和高效性。
结论：随着我国经济的不断发展与科技时代的到来，工业发展一定会顺应时代发展，将自动化设备全面应用。自动化设备的运用，能够从根本上降低生产的成本，并且提升生产的效率。在此基础上还能降低人力的投入，真正的实现了高效、快捷、便利等根本目的。自动化设备的全面应用对专用夹具的整体要求不断严格，因此，机器化设备专用夹具在生产、制造以及应用过程中必须要发挥自身的实质作用，并且自身在使用过程中具有一定的稳定性、安全性以及实用性，从而提升自动化设备的生产率，保证自动化设备生产加工中工业零部件的质量，从而促进机械加工企业全面发展。
参考文献
[1] 于娟娟. 数控加工设备专用夹具设计探究[J]. 环球市场,2019(13):382.
[2] 王雷. 车桥夹具在自动化加工中的设计与应用[J]. 金属加工（冷加工）,2020(5):53-55.
[3] 张强,金晓磊,杨传勇. 自动化设备专用夹具的设计[J]. 科技创新与应用,2018(30):89-90.
[4] 丁月萍. 高精度同步夹具的自动化研发及应用[J]. 中国科技投资,2019(30):281-281.