小型工裝夾具能夠為很多機械設備的安裝和使用,提供良好的輔助性效果,增強這些機械設備的實際使用效果,同時還能夠有效促進社會生產工作的順利進行,并且取得良好效果。小型工裝夾具在設計和加工的過程中,需要考慮到的事項較多,需要對其進行全面有效的控制。針對小型工裝夾具的設計和加工情況進行有效分析和說明,針對其中的一些重要事項和管件經驗進行介紹,能夠為小型工裝夾具的加工工作提供良好的指導性意義。

本文主要是從小型工裝夾具設計加工過程具體要求和工作情況,一位從事小型工裝設計多年的老工程師結合自己參與企業技術改造的經驗，闡述小型工裝夾具設計加工的實際經驗，以供借鑒。

PART 01 工裝零件的加工

設計工裝夾具時要分析工裝零件的加工要求，以某一鉆模本體為例：該鉆模本體內腔要求淬硬55HRC以上，并且其特殊部分要做鉆套孔。為了避免影響鉆具的質量，我們要對鉆具的整體進行淬火工藝后再進行線切成型，這樣做的主要目的就是防止出現熱加工后的精加工，縮短了現場加工的工序，而且通過線切割割出鉆套孔，也可以實現工件由分體式向整體式的轉變，從而提高了工件的成形率；同時基于現場設計加工的相關條件不具備，再加上某些機械設備對相關工裝夾具的要求本身不高，為了在進行熱處理工藝時，可以采取低碳鋼滲碳淬火工藝方法，而且工裝的材料可以用熔點相對比較低的韌鋼材質所代替。

基于在現場安裝過程中遇到的一些復雜零件的施工要求，比如一些特殊的小型工裝夾具要求，這種要求具有一定的特殊性，因此需要夾具須具有單一性。在現場設計加工中還會出現具有單件生產的特性，為此設計人員在選擇加工工藝時要避免鑄件工藝，因為鑄件工藝適用于批量生產，因此可以選擇拼裝件，對于大型的工裝夾具可以采取焊接件的方式操作。

圖1 鉆模圖

PART 02 夾緊、支撐元件的統一性

在實際的設計加工中，設計人員需要根據實際工作需要對工裝夾具進行設計，為此不可避免地需要設計一些較為復雜的工裝夾具，復雜的工裝中需要設定一些復制支撐的元件，比如我們常見的靠螺旋壓緊的螺母、螺旋調節的螺栓等部件，如果按照常規的設計方法，需要操作者利用多種工具才能實現不同型號螺母的安裝，這樣不僅費時，而且非常費力，因為機械螺母安裝的空間有限，需要操作人員在有限的空間內來回地更換相應的工具，大大影響工作效率，為此設計人員可以將不同型號的螺母，統一設計成相同寬度的螺栓，這樣施工操作人員就可以直接利用統一的工具實現對螺母的安裝。

PART 03 采用活動模塊解決零件多基準問題

在確定夾具的基準問題時，由于屬于現場加工因此不可能嚴格按照機床加工標準執行，為此可以采取活動模板來解決零件多基準的問題。在夾具成形之后，要從不同的基準點標出折邊零件的尺寸，然后再將工件按照相應的尺寸固定，進而再利用活動模板對工件的一側進行定位，然后再固定活動模板與工件后從外部切割加工，這樣的加工設計會保證內檔的尺寸，雖然切割出來的工具在外部尺寸上存在誤差，但是這種誤差屬于板材厚度范圍內的誤差，不影響工件的使用，并且此種工序方法只是依靠簡單的鉆具就可以實現。

PART 04 采取定位壓緊裝置

在實際設計過程中我們會碰到各種類型的零件（如圖2）所示，雖然大孔已經加工完成，但是為了保證零件的尺寸需要對這兩個小孔進行加工，以此保證A尺寸，但是在加工過程中容易出現誤差問題導致零件不能使用，為有效解決此問題，可以采取大孔定位措施 （如圖3），用導向活動支塊對D面進行定位，這樣的方式就是起到定位該零件某一角度避免零件出現轉動現象。

圖2 鉆模零件

圖3 定位簡圖

PART 05 夾具的實用性設計

工裝夾具的現場設計加工最大的特點就是要保證夾具的實用性，必須要符合機械設備安裝的使用要求。以在工作中最常用的螺母與扳手的設計為例，在實際工作中相對比較常見的是一面兩銷定位的蓋板式鉆模結構，但是在面對大型工件孔時，模板上的兩定位銷置于工件孔內定位后，由于各種誤差的因素，鉆模板在工件內不好拆卸，這時通過均勻旋轉事先置于頂絲螺母內的兩側扳手即可輕易地將鉆模板頂起，起到事半功倍的作用。

圖4 蓋板式鉆模圖

PART 06 工裝圖紙上形位公差的標注

在現場進行的設計加工工裝夾具屬于單件生產，因此在具體的圖紙上標注的形位公差要和批量生產相區別，這樣的目的就是為了避免在對單件生產的工裝夾具進行檢測時，其采取的標準過于嚴格，而影響單件夾具的使用，同時也避免了對單個生產的工裝夾具使用專業檢測工具所帶來的各種經濟費用的浪費現象，因此為了有效避免因為標準形位公差而帶來的一些不必要問題，下列數據不要標注在圖紙上：一是圓度、線輪廓度以及面輪廓度等數據，因為檢測這些數據需要利用專業的檢測工具；二是位置度，當用在控制孔組的相互位置誤差時，要用到綜合量規，而這種工具在機械安裝現場很難找到；三是最大實體原則和延伸公差帶。

圖5 形位公差標注樣式