夾具有什么作用

1.機(jī)床夾具的作用

（1）保證加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。用夾具裝夾工件，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。

（2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。使用夾具裝夾工件，能顯著提高生產(chǎn)效率，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面；第一是方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)；第二是工件在夾具中裝夾后提高了剛性，可選用較大切削用量；第三是設(shè)計(jì)、應(yīng)用多件或多工位夾具，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)。

（3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”。在通用機(jī)床上采用專用夾具可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，充分發(fā)揮機(jī)床的潛力，達(dá)到一機(jī)多用的目的。例如，使用專用夾具可以在普通車床上很方便地加工小型殼體類工件，甚至在車床上拉出油槽，減少了昂貴的專用機(jī)床，降低了成本。這對(duì)中小型工廠尤其重要，如果沒(méi)有臥式銑鏜訂和專用設(shè)備，可設(shè)計(jì)一夾具在車床上加工。夾具安裝在車床的床鞍上，通過(guò)夾具使工件的內(nèi)孔與車床主軸同軸，鏜桿右端由尾座支承，左端用三爪自定心卡盤夾緊并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

（4）降低對(duì)工人的技術(shù)要求，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。由于夾具上設(shè)置有fn-y門的定位元件以及撥動(dòng)、液-壓、電磁等夾緊機(jī)構(gòu)，一方面降低了對(duì)工人的技術(shù)要求、減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；另一方面也保證了夾緊工件的可靠性，并能實(shí)現(xiàn)與機(jī)床的互鎖，避免發(fā)生事故，保證了操作者和機(jī)床設(shè)備的安全。

（5）降低生產(chǎn)成本。在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產(chǎn)成本。雖然增加了夾具的設(shè)計(jì)和制造成本，但此部分成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?，每個(gè)工件增加的成本是極少的，而且工件指越大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就越顯著。

（6）在自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。在自動(dòng)化生產(chǎn)或流水線生產(chǎn)中，當(dāng)某些工序所需工時(shí)特別長(zhǎng)時(shí)，可以采用多工們或高效夾具等提高生產(chǎn)效率，平衡生產(chǎn)節(jié)拍。

2.焊接夾具的作用

（1）保證組裝精度 

焊接工裝夾具自身是一種為滿足焊接件組裝而設(shè)計(jì)的一種工藝裝置，主要作用就在于確保組焊元件在組裝焊接前后能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的相對(duì)位置公差和形位公差，保證最終組裝后的裝配精度。在設(shè)計(jì)工裝夾具時(shí)首先要對(duì)組裝工件的形狀、位置尺寸及公差進(jìn)行研究分析，對(duì)每個(gè)焊接接頭的變形和應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)工裝夾具的控制部位、尺寸公差范圍、定位方式和工裝夾具的結(jié)構(gòu)形式，從而結(jié)合組裝件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)出一套簡(jiǎn)單有效的工裝夾具。從工裝夾具設(shè)計(jì)的角度講，工裝夾具自身具備足夠的強(qiáng)度和剛度，能夠控制工件在裝配、加緊、焊接過(guò)程中的變形。零件的定位及定位器是根據(jù)焊件的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，定位和夾緊機(jī)構(gòu)能夠保持各元件的準(zhǔn)確定位，防止零件在裝配和焊接過(guò)程中因受力和翻轉(zhuǎn)而發(fā)生移位。同時(shí)工裝夾具的準(zhǔn)確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消劃線工作，用裝備取代了人工操作，減小了產(chǎn)品出現(xiàn)偏差的概率，提高了零件的精度和互換性。 

從工裝夾具自身制造的角度講，工裝夾具的制造不同于一般設(shè) 備的制造，根據(jù)組焊件特點(diǎn)設(shè)計(jì)的組裝夾具需要有較高的制造精度。在制作焊接工裝夾具時(shí)，首先需要將工裝夾具各個(gè)工件進(jìn)行準(zhǔn)確下料，根據(jù)強(qiáng)度的需要有些工件還要進(jìn)行熱處理，然后使用機(jī)械加工設(shè)備進(jìn)行精加工。在精度方面，必須確保工裝夾具自身各工件的精度，如：尺寸，平面度，直線度，同軸度等，然后將各工件進(jìn)行組裝和焊接，組裝時(shí)提高公差等級(jí)，最后在平臺(tái)上對(duì)工裝夾具所控制的尺寸和形位公差進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和檢驗(yàn)，不能保證精度的部位進(jìn)行局部修磨，特殊部位要進(jìn)行二次機(jī)械精加工，確保各個(gè)控制部位的精度。這樣工裝夾具的設(shè)計(jì)精度和制造精度等級(jí)都高于了組焊件的設(shè)計(jì)精度等級(jí)。利用組對(duì)胎具就可以將組裝公差有效的控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，避免了用人為的方法來(lái)控制公差造成的不準(zhǔn)確性，確保最終組焊件的制造精度。 

（2）保證焊接質(zhì)量 

在焊接生產(chǎn)當(dāng)中常見(jiàn)的焊接質(zhì)量問(wèn)題是焊接應(yīng)力和焊接變形。焊接時(shí)焊件受到不均勻的局部加熱和冷卻是產(chǎn)生焊接變形和焊接應(yīng)力的主要原因。在裝配定位焊接時(shí)，如果不使用工裝夾具，不僅很難保證各零件精確的相對(duì)位置，而且在焊接過(guò)程中，很難控制焊接件產(chǎn)生的變形和應(yīng)力，尤其是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其變形有時(shí)會(huì)達(dá)到無(wú)法消除的程度，嚴(yán)重時(shí)甚至造成產(chǎn)品報(bào)廢，這樣就影響到后面的總裝配工作。比如常見(jiàn)的H型鋼焊接，薄板箱體類設(shè)備焊接，這類設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：焊縫為直線型，應(yīng)力集中，變形量大，焊接后由于應(yīng)力作用使焊縫朝一個(gè)方向發(fā)生扭曲變形。不使用工裝夾具就會(huì)出現(xiàn)焊接后變形難以控制，給焊接最后的調(diào)整、校直帶來(lái)了很大的難度和工作量。如果在預(yù)先設(shè)計(jì)好的焊接工裝夾具上進(jìn)行焊接，就可以通過(guò)工裝夾具的定位和鎖緊裝置來(lái)控制應(yīng)力和變形方向，焊接質(zhì)量就會(huì)達(dá)到預(yù)期的效果。焊接后的局部應(yīng)力可以通過(guò)在工裝上敲擊焊縫來(lái)消除，局部的變形可以在焊后作簡(jiǎn)單的調(diào)整。這樣就簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，保證了焊接質(zhì)量。 

目前，焊接工裝夾具無(wú)論在專業(yè)化的生產(chǎn)線上，還是在一般的車間生產(chǎn)制造工藝中，都已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用。在生產(chǎn)制造中如果采用了工裝夾具來(lái)組裝焊接，再加上設(shè)計(jì)合理的焊接工藝和焊接順序，就可以保證各零件精確的相對(duì)位置，有效地防止和減少工件的焊接變形。尤其在制造車間批量設(shè)備生產(chǎn)時(shí)，工裝夾具的使用能夠使工件處于最佳的施焊部位，使焊接位置穩(wěn)定可靠，確保焊接工人穩(wěn)定的焊接質(zhì)量，使焊縫的成型性良好，工藝缺陷明顯降低，同時(shí)焊接速度得以提高，減少焊接尺寸偏差，保證產(chǎn)品的互換性，減少了焊后的輔助工作，保證了焊接質(zhì)量。特別是對(duì)于設(shè)計(jì)要求精度很高的焊接結(jié)構(gòu)件更應(yīng)該靠工裝夾具來(lái)完成組裝焊接，保證最終的設(shè)計(jì)組裝要求。 

（3）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本 

所有的焊接結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程一般包括：焊接前準(zhǔn)備（如：焊接材料烘干，工件下料、加工、清理），裝配（對(duì)正、定位、加緊、點(diǎn)固焊），焊接，清理，檢驗(yàn)。在一般的制造生產(chǎn)當(dāng)中，在焊接結(jié)構(gòu)件定位、夾緊后的焊接工作量?jī)H僅是制造生產(chǎn)中的一小部分，焊前和焊后各項(xiàng)輔助工序的勞動(dòng)量遠(yuǎn)大于焊接工序本身，占整個(gè)生產(chǎn)時(shí)間的比例最大。如果不使用工裝夾具，整個(gè)焊接工件的組對(duì)和裝配靠人工進(jìn)行測(cè)量、定位、固定，將不僅會(huì)消耗大量的勞動(dòng)時(shí)間和人工，并且會(huì)出現(xiàn)很多因?yàn)槿藶橐蛩囟斐傻氖д`和缺陷。如果設(shè)計(jì)和采用高效率的焊接工裝夾具就可以簡(jiǎn)化每一次的定位、固定工作，大幅度的縮短生產(chǎn)過(guò)程，減少使用的人工數(shù)量，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)焊接工裝夾具的使用也降低了對(duì)裝配、焊接工人的技術(shù)水平要求，保證了焊接質(zhì)量，減免了焊接后效正變形和修補(bǔ)工序，簡(jiǎn)化了檢驗(yàn)工序，縮短了整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，明顯的降低了生產(chǎn)成本，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。 

隨著國(guó)內(nèi)制造生產(chǎn)的專業(yè)化，目前很多車間都在批量生產(chǎn)制造，在批量生產(chǎn)當(dāng)中，如果還是按照傳統(tǒng)方法單一讓技術(shù)工人逐個(gè)進(jìn)行劃線、找正、定位、固定，就會(huì)消耗大量的工作時(shí)間。如果遇到相對(duì)位置比較復(fù)雜的工件就會(huì)消耗更多的時(shí)間，效率會(huì)很低。而且靠人為測(cè)量、定位很難保證組對(duì)質(zhì)量，因?yàn)樵诓粩嗟闹貜?fù)工作中往往會(huì)因?yàn)閭€(gè)人人為因素造成各種失誤，結(jié)果不僅保證不了質(zhì)量，還會(huì)消耗大量的人工和輔助時(shí)間，無(wú)形中也加大了生產(chǎn)成本。焊接工裝夾具的使用就能克服人為因素造成的各類失誤，并且能夠簡(jiǎn)化組裝流程，很大程度上提高了組裝效率。然而工裝夾具自身的設(shè)計(jì)和投入費(fèi)用很低，和傳統(tǒng)生產(chǎn)使用的人工相比，只是微乎其微。從經(jīng)濟(jì)價(jià)值角度來(lái)看，工裝夾具的應(yīng)用會(huì)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，在很多的生產(chǎn)車間已經(jīng)通過(guò)客觀實(shí)踐充分證明這一點(diǎn)。 

（4）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn) 

隨著焊接工藝在制造行業(yè)的廣泛應(yīng)用，各類焊接工裝夾具在不斷的被設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。在車間生產(chǎn)制造時(shí)如果能夠采用與焊接件結(jié)構(gòu)相匹配的焊接工裝夾具，就能夠?qū)崿F(xiàn)工件定位快速，裝夾方便，用工裝設(shè)備代替了人工來(lái)控制制造公差，這樣就減輕了焊接件裝配定位和加緊時(shí)的繁重體力勞動(dòng)，節(jié)約了大量的勞動(dòng)力，降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。比如，目前在車間組裝焊接時(shí)最常用的翻轉(zhuǎn)焊接工裝夾具就能夠使焊件的翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，變位迅速，使焊接條件較差的空間位置焊縫變?yōu)楹附訔l件較好的平焊位置焊縫，以機(jī)械裝置代替了手工作業(yè)，改善了工人的勞動(dòng)條件，降低工作強(qiáng)度。同時(shí)焊接工裝夾具的應(yīng)用使操作工人形成了流水作業(yè)，每個(gè)操作工人基本固定在一定的區(qū)域內(nèi)完成規(guī)定的工作，有利于制造車間的生產(chǎn)安全管理。 

目前在國(guó)內(nèi)一些組裝焊接精度要求很高的專業(yè)化生產(chǎn)車間，焊接工裝夾具已經(jīng)發(fā)展到數(shù)控多功能的狀態(tài)，組裝定位靠數(shù)控裝置來(lái)完成，加緊固定由液壓操作系統(tǒng)來(lái)完成，這樣通過(guò)操作設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工作業(yè)，改善了工人的作業(yè)方式，很大程度上簡(jiǎn)化了生產(chǎn)組裝工藝，并且能夠準(zhǔn)確的保證最終的組裝精度，大幅度的降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 

隨著中國(guó)制造工業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展，焊接制造普及到各個(gè)領(lǐng)域，無(wú)論小型的制造車間還是大型的專業(yè)化生產(chǎn)線，制造生產(chǎn)已經(jīng)日益趨于規(guī)?；a(chǎn)批量化，焊接生產(chǎn)中工裝夾具已被廣泛的的使用，焊接工裝夾具已經(jīng)作為一項(xiàng)重要的工裝裝備在被很多企業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究。但是受到傳統(tǒng)焊接生產(chǎn)的影響，我國(guó)的制造工藝水平，特別是焊接工裝夾具水平還不能適應(yīng)制造行業(yè)快速發(fā)展的需求。因此就需要更多的企業(yè)和技術(shù)人員來(lái)關(guān)注焊接工裝夾具的研究和探索，研制更多的專用工裝夾具，多功能工裝夾具，三維組合焊接工裝夾具，來(lái)改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)車間的組裝焊接生產(chǎn)方法，來(lái)改善工人的工作環(huán)境，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)和社會(huì)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，從而促進(jìn)制造行業(yè)能夠早日實(shí)現(xiàn)科學(xué)化，先進(jìn)化。 

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