机械加工中组合夹具的特点及应用研究

张明波　王玮　冯学之　魏聪

摘 要：随着机械加工行业的发展，组合夹具的应用已经非常广泛。因此，加强对组合夹具的认识和研究，对于提高机械加工效率具有重要作用。本文介紹了组合夹具的分类，讲解了组合夹具的特点，包括通用性比较强、适用范围广、降低生产成本、具有一定局限性等特点，重点介绍了组合夹具的应用过程，包括元件的准备、组装前准备、结构方案、组装夹具等环节。

关键词：机械加工；组合夹具；应用

中图分类号：TG754 文献标志码：A

随着国内机械化的发展，机械加工技术越来越先进，其中组合夹具就是机械加工的重要环节。组合夹具是一些提前预制好的各种形状的、具有较高耐磨性的标准元件和合件组成的，组合夹具在产品研发过程中比较常用，由于组合夹具的生产周期短，质量能够保证，生产量比较小。其对于机械加工的发展具有重要作用。本文首先介绍了组合夹具的分类，然后讲解了组合夹具的特点，包括通用性比较强、适用范围广、降低生产成本、具有一定局限性等特点，重点介绍了组合夹具的应用，包括元件的准备、组装前准备、结构方案、组装夹具等环节，通过对组合夹具的分析研究，企业在机械加工过程中能够更好地利用组合夹具，提高生产效率，促进加工业发展。

1 组合夹具的分类

机械加工中使用的组合夹具一般可以分为3种，包括孔系组合夹具、槽系组合夹具、组合冲模这3种。其中槽系组合夹具还可以分为大中小3种类型，中型组合夹具的应用比较广泛的类型。一般情况下，槽系组合夹具由基础元件、支承元件、定位元件、导向元件、紧固元件、压紧元件、其他元件和合件八大类组成。

2 组合夹具的特点

2.1 通用性强

组合夹具的通用性比较强，都是标准化的元件，这是机械加工标准化发展的要求。组合夹具要求尺寸非常精准，不能有丝毫的偏差，而且有非常高的耐磨性，能够长期生产使用，要求组合夹具的设计寿命在10年以上。组合夹具一般都是组装而成，形状可以多种多样，可以按照机械加工生产的要求变化样式，因此组合夹具需要满足多种机械加工的需要，具有非常强的通用性。

2.2 适用范围广

组合夹具具有非常广的适用范围，不仅能够应用在制造业中的车、铣、刨、磨、幢、钻等加工工艺，而且在划线、检验、装配、焊接等工种也有非常好的适用性。因此，组合夹具对机械加工的发展具有非常重要的地位。

2.3 降低生产成本

组织夹具是把一般的夹具进行循环使用，一般夹具使用完毕后就报废了，但是组合夹具能够进行重复使用，使用完毕的组合夹具可以拆分，元件经过清洗保养后还可以继续使用，这就大大减少了夹具的用量和投资成本，也减少了夹具的库存和管理成本，节省了生产夹具的大量时间，从而提高了生产效率，降低了生产成本。

2.4 具有一定局限性

组合夹具相对于一般夹具有非常多的优点，但是组合夹具也有一定的局限性，组合夹具的体积都比较大，体积小的夹具很难制造组合夹具，而且组合夹具的刚性比较差，这都是组合夹具的不足之处，但是随着机械加工工业的发展，组合夹具正在不断创新，已经基本满足了一般机械加工的生产需要。

3 组合夹具的应用

组合夹具在机械加工工艺中应用非常广泛，组合夹具的应用过程主要包括元件的准备、组装前准备、结构方案、组装夹具等环节。以下就详细介绍组合夹具的各个应用环节。

3.1 元件准备

为了完成组合夹具，根据项目的需要，必须提前准备好各种元件，一般的元件包括基础件、支撑件、定位件、导向件、紧固件、压紧件、合件和通用件等八大种类，根据需要详细计算各种元件的需求数量，做好元件准备。

3.2 组装前的准备

在组合夹具组装之前要详细了解机械加工的各项基础资料，熟悉图样资料和各种工艺要求。要认真熟悉加工技术方案、材料特点、加工顺序、加工机床设备，了解以往组装完成的组合夹具，分析原来组合夹具存在的问题和使用情况。另外，也好做好其他管理性工作，确认人员情况，梳理元件存量是否满足组装要求，检查各种加工工具，做好组装前的所有准备工作。

3.3 确定结构方案

组合夹具的结构方案需要提前确定，各种夹具的具体位置都要确定，根据项目要求初步确定一个结构方案，然后再选择合适的元件。在选择元件时要注意以下事项：尽量选择精度比较高的元件作为组装元件；如果组合夹具需要比较大的力量，就需要选择刚性比较好的元件；如果元件需要定位时，选择的元件必须符合6点定位的要求；在一个平面上需要多个元件进行定位时，这些元件要进行认真挑选，确保能够保持一个平面；尽量采用四点定心或者六点定心，从而提高定位的精度；如果需要使用两个角度件时，角度件尽量一样，要进行认真挑选；如果使用了两个伸长元件时，应保持伸长件的键槽距离一致；对于组合夹具的组装、工件装卸、排屑等问题，要进行认真策划，有时也要对元件的定位进行计算和调整。

3.4 组装夹具

组装夹具要先试装，要根据已经确定的结构方案，选择各种各样的元件，然后进行试装。一般情况下，先不要用上键和螺钉，要认真观察分析试装好的结构定位、夹紧等各方面是否合理，调整、测量、加工使用等是否合适，如果发现存在不合理的情况，还要不断调整或更换元件，尽量调整到最为理想的结构形式，确定了最终的结构能够达到设计要求后，就可以进行组装夹具了，一般组装的步骤包括装键、穿螺钉，然后再进行测量、调整，直到最终完成组合夹具的组装。组装好的组合夹具还需要进一步复检，复检合格后就可以交付使用。

3.5 注意事项

在机械加工过程中，要根据图样、工艺规范和上下工序的半成品零件进行组装夹具，经过检验员检验合格后才能将夹具交付生产车间使用。在使用组合夹具时要注意以下几点事项：（1）凡是能保证产品质量、提高生产效率、用经济合理的情况，均可采用组合夹具。（2）在新产品试制时，如果能采用组合夹具代替专用夹具的，而尽可能不使用专用夹具，要尽可能多地使用组合夹具。（3）搬运中要防止组合夹具的碰撞，使用时严禁随意摔打，避免造成影响夹具的精度。（4）防止元件损坏和丢失。（5）防止组合夹具的锈蚀，组合夹具在使用间断期间或使用完毕时，要及时擦净上防锈油。在使用冷却液加工时，要在每天下班前应擦净、上油。（6）使用组合夹具加工的产品，必须经过检验合格后，才可继续加工。（7）如果组合夹具在生产现场使用中发现问题时，车间的管理人员、技术人员、工人（指操作者或组装工）一定要共同研究问题，改进组装方案，使组合夹具进一步完善、合理，使用方便，既能提高工效，又能确保质量。（8）夹具在机床上安装和拆卸时，一定要避免碰坏元件，夹具固定在工作台时，要压紧元件的缺口处，严禁直接压在基础件表面，特殊情况下也可以在上面垫以软金属片加以保护。（9）切削刀具的位置一定要调整合适，避免进刀或退刀时拉伤元件表面或切削夹具元件。（10）使用组合夹具时，一定要注意安全保护工作。

结语

根据国内机械加工业的不断发展，可以说组合夹具已经成为机械加工过程中重要的先进设备，能够大大提高机械加工的生产效率，组合夹具已成为机械加工和制修的重要工具。由于元件可以不断地反复使用，大大提高了企业的经济效益，减少了生产成本和管理成本，所以说组合夹具应当在机械加工中大力推广，为推动机械加工行业的快速发展提供帮助。

参考文献

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