按元件定位联接形式不同，当前国内外组合夹具分成槽系组合夹具和孔系组合夹具两大类型。
槽系组合夹具元件之间定位联接是采用高精度的槽、键定位，螺栓紧固，这些系列元件构成微型、小型、中型、大型四个系列的槽系组合夹具元件系列。
组合夹具的最大特点是结构灵活多变，单个元件长期重复使用。其主要元件比其它型式的夹具零件具有高精度、高强度、高硬度、耐磨性高的特点，单个元件功能多样，并有完全互换性。
关键词：组合夹具；槽系；高精度；互换性
组合夹具适用于各个机械制造部门，应用范围十分广泛：组合夹具最适于新产品研制、试制、单件和小批量生产；组合夹具可以方便地组成各类机床使用的夹具，如：钻、铣、车、镗、磨等夹具，也可以组装装配、检验及焊接夹具；组合夹具的加工一般可以达到位置精度：两孔间距离±0.03mm；面与基准面平行度100：0.05；面与基准面垂直度100：0.05；斜面的角度±2〞，使用机床不同有所差别；组合夹具的加工工件的形状大小不受限制。
1.组合夹具的定位形式
1.1定位原理
六点定位原理是组合夹具设计和组装的基本原理，对任何形状工件的定位都是应当遵循的。但在实际工作中应用六点定位原理进行定位时，必须根据具体加工要求，灵活运用，以最简单的定位方法限制影响加工尺寸和精度的自由度，使工件在组合夹具中迅速获得正确位置。
1.2箱体形工件的六点定位形式
箱体形工件应选择工件面积最大的平面作基准面，分布三支承点相互间距离越远工件的稳定性越好，限制了一个移动和两个转动；选择最长面作导向基准面，分布两个支承点，距离越远，定位越准确，限制了一个移动和一个转动；选择工件的最小表面作为止动基准面，分布支承一点，限制了一个移动。
1.3欠定位及过定位
1.3.1欠定位
根据工序图中原始尺寸的要求与加工定距切削，组合夹具采用不完全定位是可以的。以弹性轴的钻模为例，用V型块对工件的精轴颈进行定位，限制工件的两个移动和转动，左角型角铁（节省出钻模板空间）对工件的轴端定位，限制工件的轴向移动，由于工件钻孔的角向任意，所以没有限制工件轴向上的转动，采用了不完全定位。
1.3.2过定位
工件上的同一个或几个自由度被几个定位支承重复限制，是过定位。一般情况下应避免过定位。
但对于刚性弱而精度要求高的航空类零件来说，在一些特定情况下，合理采用过定位，控制过定位引起的定位误差限制在零件定位基准的允差范围内，反而可以取得较好的效果。
2.组合夹具的工件夹紧
2.1夹紧的作用
组合夹具的夹紧和夹紧装置的主要用途使保持工件在定位元件的支承自爱获得正确位置，在切削力、自身重力、惯性力和离心力等外力作用下，不发生移动，确保加工质量和生产安全。
2.2组合夹具常用夹紧机构
组合夹具一般用于新品试制与中小批生产，在工序中夹紧速度不是主要的，用用手动夹紧，结构形式分斜楔、螺旋与杠杆夹紧。
1）当工件外形尺寸较大时，应选用压板支座、连接杆等机构替代长螺栓，提高系统刚性。
2）工件侧向夹紧时，采用偏心侧向顶紧器、斜向压紧器、侧向顶紧器等增力机构。异型件支架的数控加工夹具的夹紧结构中，组装应用了3组侧向顶紧器，确保了工件的加工。
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3）组合夹具的受力较大的夹紧结构中，夹紧力的作用点与支承点，必须承受在同一个定位元件上，使夹紧力通过工件与定位元件保持力的平衡，防止定位元件移动或变形，这种夹紧结构，称之为“自身夹紧”。这是组合夹具确定压紧结构时，最需要注意的地方。
2.3组合夹具夹紧原理
夹紧是力之间的相互作用，根据工件的定位方法，几何形状的刚度，具体的分析各种力（切削力、重力、支承反力、摩擦力和夹紧力），共同作用在工件上时对力系平衡最有利，对工件变形影响最小，来确定夹紧的结构、位置和施力大小。
3. 组合夹具组装实例及分析
多年的组合夹具拼装工作，经过生产实践的考验，满足了公司科研生产任务急需的同时，也促进着不断总结和改进完善组合夹具的拼装结构。选择其中具有典型性的组合夹具介绍和分析组装技术，确定拼装结构、选择定位元件。。
3.1筒体斜孔加工组合夹具
有薄壁长筒形工件，材料钛合金，在其一端有与轴线成45°的ф3斜孔48处均布。
原要求拼装钻模，因为无钻套引导，钛合金材料很难加工小斜孔，钻头易偏，加工精度无保证。大直径长筒工件要拼装钻模板结构，必须采用大跨度、前伸的双梁式结构，层层转接，结构刚性差，定位精度不好。
综合考虑工件的具体加工条件，决定采用激光加工。
1）斜孔周向48处均布，现有平分度盘已无法实现，设计专用平分度盘，内外两圈各分24处均布。
2）分度采用由分度基座、平分度盘和六等分切向圆基础板组成的分度结构。
3）双定位插销的安装：必须以其中一个定位插销的实际安装尺寸结合平分度盘设计尺寸，才能计算出另一个定位插销的安装尺寸，保证筒体斜孔加工48处均布。
4）为减轻组合夹具重量，采用长钻模板加大圆基础板半径结构。每个钻模板两点压紧，减少单点压紧引起的转动。
5）选择台阶圆柱销大径与钻模板配合并用侧向螺钉顶紧，调整圆柱销小径距圆基础板中心距离，实现筒体端面及六点内径定位。
6）采用两个45°转角支承分别与分度基座的两侧和顶槽基础角铁相连接，实现组合夹具的扳角。
7）在一侧顶槽基础角铁上，不与分度转盘干涉的位置组装空心支承垫高结构，并在其上安装对刀块和测量球。
8）送检三坐标，实测测量球与定位面、六点定位中心和对刀面的距离，出检验单。
9）根据测量结果与工艺图纸要求计算对刀尺寸，并在检验单上标明。
10）安装长联接杆及压板组件，组合夹具拼装完成了。
这套组合夹具用激光加工工件，组合夹具不受切削力，只是工件自身重力作用，导致重心前倾，所以基础角铁没有连接底板，直接将基础角铁固定到机床上就可以了。
结构简单紧凑，重量轻（与工件大小相比），分度轻巧灵活
。
参考文献：
[1] 徐鸿本.《机床夹具设计手册》 辽宁科学技术出版社
[2]《组合夹具组装技术手册》 中国航空工业总公司第三○一研究所
论文作者:孙婷婷 刘仁伟 郑金鹿
论文发表刊物:《科学与技术》2019年20期
论文发表时间:2020/4/29
标签：夹具论文; 组合论文; 工件论文; 结构论文; 元件论文; 加工论文; 分度论文; 《科学与技术》2019年20期论文;