機床夾具說到底就是：定位與夾緊

夾具說到底就（jiù）是：定位與夾緊，目的隻有一個：不變形

這是業界人士們總結夾具設計時的概括，但事情遠不是如此簡單，我們在接觸各種方案的過程中（zhōng）都發現初步設計總會有一些定位、夾緊沒有很好解決，如此一來（lái），再具創新性的方案都會失去實用意義，了（le）解定位與夾緊基礎知（zhī）識，才能從（cóng）根本上（shàng）保證夾具設計與加工方案的完整性。

定位器知識

一（yī）、從工件側麵進行定位的（de）基本原則

從工件側麵進行定位時（shí），和（hé）支撐器同樣，3點原則是最基本的原（yuán）則（zé）。 這（zhè）和支撐器的原則是一（yī）樣的，稱之為3點原則，是從「不在同一直線上的3個點確定一個平麵」這個原（yuán）則（zé）衍生而來的。4個（gè）點中，3個點能決定一個麵，所（suǒ）以總共可以決定4個（gè）麵，但（dàn）是不（bú）管如何定位（wèi），要使第4點（diǎn）在同一平麵內是相（xiàng）當困難的。

▲3點原則

例如使用4個固定高度的定位（wèi）器時，隻（zhī）有某處的3個點能接觸到工件，餘下的第4點沒（méi）有接觸到（dào）工（gōng）件（jiàn）的可（kě）能性還是很大的。

所以，配（pèi）置定位器時，一般都以3個點為基準，並且盡可能增加此3點之間的距離（lí）。

另外，定位器配置時，需要事先確認施加（jiā）加工負荷的方向。 加工負荷（hé）的方向（xiàng）也就是刀柄/刀具的行進方向，在進刀方向的末端配置定（dìng）位器，可以直接（jiē）影響到（dào）工件整（zhěng）體（tǐ）精度。

一般在工件（jiàn）毛坯麵定位時，使用螺栓型可調節的定位器、在工（gōng）件加工（gōng）麵定位時，使用固定型(工件接觸麵經過研磨)定位器。

二、從工件孔定位的基本（běn）原則

利用工件前工序中加工完的孔進行定位時，需要（yào）使（shǐ）用有公差的銷子進行定位。 通過工件孔的精度與銷子外形的精（jīng）度配合，根據（jù）配（pèi）合公差進（jìn）行組合，可以使定位精度達到實際需求（qiú）。

此（cǐ）外，在使用銷子定位（wèi）的時候，一般一個使用直柱銷另一個使用菱形銷，那麽（me）這樣裝拆（chāi）工件就會變得比較方便，很少會出現工件與銷子卡死的（de）情況（kuàng）。

▲使用銷定位

當然，也可以通過調整配合公差，使兩個銷子都使用直柱銷也是可以的。為（wéi）了更精準的定位，通常使用一（yī）個直柱銷和一（yī）個（gè）菱形銷是最有效（xiào）的。

 使用一個（gè）直柱銷和一個菱形銷的情況時，通常菱（líng）形銷的配置方向（與工（gōng）件接觸（chù）處）的（de）連線與直（zhí）柱銷和菱（líng）形銷（xiāo）的連線垂直成 90°，這樣的配置（zhì）方式是為了角（jiǎo）向定位（工件回轉方向）。

夾緊器的相關知識（shí）

一、夾緊器的分類

根據夾緊方向，一般分為（wéi）以（yǐ）下幾類（lèi）:

接下來，讓我們來看（kàn）一下各種夾緊器的特（tè）點。

1、從上方壓緊的夾緊器

從工件上方進行壓（yā）緊的夾緊器夾緊時的變形量（liàng）最少，且工件加工中最穩定，所以在一般情況時，最先考（kǎo）慮的就（jiù）是從工件的上方進行夾緊（jǐn）。 從工件上方壓緊的夾具最常見的就是手（shǒu）動機械（xiè）式的夾具。例如下圖被稱之為「鬆葉式」的夾緊器。 壓板、雙頭螺栓、千斤頂（dǐng）、螺母組合而成的夾緊器稱（chēng）之為「鬆葉式」夾緊器。

另外，可以根（gēn）據工件形狀，選擇不（bú）同形狀的壓板對應各種不同形狀的工件（jiàn）。

鬆葉式夾緊器夾緊時的扭矩和夾緊力的關（guān）係，可以通過螺栓（shuān）的推進力進行計算。

從工件上方進（jìn）行夾緊的夾緊器除了（le）鬆葉式夾（jiá）緊（jǐn）器以外，還有以下類似的夾緊器。

2、從側麵進行夾緊的夾緊器

本來（lái），從上方夾緊工件這種夾緊（jǐn）方式是精度最穩定的、工件的加工負荷也是最小（xiǎo）的。但是工件上方需要加工（gōng），或者從工件上方夾（jiá）緊並不是很合適等的（de）各種情況，導致不能從工件上方進行夾緊時（shí），可以選擇從工件側麵進行夾緊。但是工件相對來說從側麵進行夾緊時會產生一個上浮的力，如何消除這個力，是必須要在設計夾具時注意的。

從側（cè）麵進行夾緊（jǐn）的夾緊器也有像上圖所示，在側麵產生推力的同時（shí），有一個斜向下的力，這種夾具就可（kě） 以有效避免工件上浮。

從側麵進行夾緊（jǐn）的夾緊器還（hái）有以下類似的夾緊器。

3、從下（xià）拉緊工件的夾緊器

薄（báo）板型工件在加工（gōng）上表麵的時候，不僅（jǐn）不能從上方進行夾（jiá）緊（jǐn），從側麵壓緊也不合理，隻能從下方拉（lā）緊工件的方法才是合理的夾緊方式。從下方拉（lā）緊工件時，如果是鐵材質的工件，通常可以使用磁鐵類（lèi）夾緊（jǐn）器。非鐵材質類的金屬（shǔ）工件時，一般可以使用（yòng）真空吸盤的方式進行拉緊。

以（yǐ）上 2 種情況（kuàng），夾緊力的大小和工件和磁鐵或真空吸盤的接觸麵積的大小成正比。如果加工小工件時的 加工負荷太大，這樣加工效果會不怎麽理想。

另外，使用磁鐵或真空吸盤時（shí），與磁鐵和真空吸盤的接觸麵需要打到一定的光滑度才能夠（gòu）安（ān）全（quán）、正常地使用。

4、利（lì）用孔夾緊的夾緊（jǐn）器（qì）

使用 5 軸加工機進行多（duō）麵同時加（jiā）工或者模具加工時，為了防止夾具和工具對加工（gōng）造成（chéng）影響，一般會選擇 使（shǐ）用孔夾緊的方式是比較（jiào）合（hé）適的。 與從工件上方進行加緊（jǐn）和側麵（miàn）進行夾緊的方式相比，利（lì）用孔夾緊的方式對工件產生的負荷更小，可以有效方式工件變形（xíng）。

二、預夾緊

以上主要都說的（de）是工件夾緊方（fāng）麵的夾具，如何提高操作性（xìng）、提高操作性使用預夾緊也（yě）是至關重要的。在底座上垂直（zhí）設置工件的時候，工件由於重力原因會向下落。這時候就必須用手（shǒu）一邊按住工件一邊操（cāo）作（zuò）夾緊器。

▲預夾緊（jǐn）

工件如果是大重量或者多數（shù）個（gè）同時裝夾時，操作性會大幅（fú）度（dù）下降（jiàng），裝夾時間也很長（zhǎng）。這時候使用這（zhè）種彈簧類預夾緊產品，就能（néng）使工件在保持（chí）不動的狀態下操作夾緊（jǐn）器，大幅度提（tí）升操作性、 減少工件裝夾時間（jiān）。

三、選擇夾緊器時（shí）的注意事項

在（zài）同一個工裝內使用多種類的夾（jiá）緊（jǐn）器時，夾緊&放鬆用的工具請務必統一。例如下左圖，利用多種工具扳手進行夾緊操作時，操作人員的整體負（fù）擔會變大，並且工（gōng）件整體的裝夾時間也會變（biàn）長（zhǎng）。例如下右圖（tú），把工具扳手統一、螺栓尺寸也統一，方便現場操作人員。

工（gōng）件裝夾的操（cāo）作性

另外，配置夾緊器的時候，需要盡可能的考慮（lǜ）到工件（jiàn）裝夾（jiá）的操作性。如果裝夾的時候工件需要傾斜裝夾的話，這樣操作性就很不方便，在設計夾具工（gōng）裝的時候需要避免產生這種情況。