焊接夹具在驾驶室制作过程中的作用及设计原则

内燃机与配件
0引言
随着生产制造水平的提高，驾驶室的制作品质有了很大的提升。

驾驶室薄板类覆盖件的制作精度决定着驾驶室的外观的品质，同时也决定着驾驶室内外部尺寸的精度，和生产制作的一致性。

焊接夹具是驾驶室白车身生产过程中不可或缺的工艺保证手段，有效提升装配精度和防止焊接变形，同时可大大提高生产效率。

1驾驶室制作夹具的种类及作用①定位点焊夹具。

定位点焊夹具主要用来进行地板骨架上各种梁类制件的定位点固，此工序中不完成整体焊接工作，夹具在焊接过程中起到保证各组件之间位置关系和定位精度的作用。

②焊接夹具。

将已经点固好的焊接组件放在夹具体上，完成焊合总成的焊接工作。

夹具在焊接过程中起到的作用主要为固定和防止焊接变形的作用。

这类夹具即具有夹紧功能和防变形措施，保证焊接后减少因制件受焊接热量所引起的焊接热变形，焊件冷却后拆除焊接夹具。

③装焊夹具。

在夹具上完成整个焊接组件的定位装配和焊接工作，即具备装配定位的能力，同时又具备防止焊接变形的功能。

驾驶室白车身分前围、左侧围、右侧围、后围、地板、顶盖、车门七大分组总成，驾驶室白车身七大总成的焊接使用具备以上功能的装焊夹具。

④检测夹具。

检测夹具又称为检具，驾驶室白车身覆
盖件成形后的精度通常使用检测夹具进行检测。

检测夹
具的通用性差，制作精度要求较高，为冲压件精度的1/4
左右。

在驾驶室焊接流水线上，焊接操作工作量仅占30%左右，而60%～70%为辅助和装夹工作。

在焊接过程中，合理的夹具结构，可以利于安排流水线生产，便于平衡工位时间，提升生产效率。

柔性模具、夹具对于多品种小批量生产可以降低投入成本，提高模夹具利用率。

2驾驶室夹具设计的基本原则①具有互换性和可调整性。

地板类夹具体尽可能设计
成通用的夹具体，保证夹具体具备柔性结构，通用性强，对于小批量，多品种的地板骨架焊接等夹具体具有可拆装的互换性，降低制作成本，减少夹具的数量。

工作零件在使用过程中容易磨损影响定位质量，在保证刚度和强度的的同时，应具有一定的可调整量。

②几何尺寸精度高，定位准确。

夹具体的形状尺寸精确，能够保证覆盖件的尺寸精度。

定位准确，保证各装配部件能够精准定位，特别是门窗框、车门立柱等装配尺寸精度高，保证装配间隙均匀，确保密封条接触良好，有效保证驾驶室的密封性；装配精度一般控制在0.8～2mm 范围内。

重复定位精度高，保证夹具模块具有良好的互换性。

③合理选择夹紧器，夹紧力适度。

合理选择夹具，夹具定位精确，夹紧有效、夹紧力适度。

夹紧点选择合理，夹紧点尽可能与支承点对应，并数量小于定位点数量，夹紧力作用在支承点上，避免产生过大夹紧变形。

夹紧力过大时
薄板覆盖件产生夹紧变形，无法满足覆盖件外观质量要
求。

对于1.2mm 厚度左右的钢板夹紧力一般在1000N 左
右范围。

④具有足够的强度和刚度。

装焊夹具强度和刚度满足使用要求，夹紧安全可靠，可以承受重力和焊接变形力，保证焊接后的尺寸及位置精度。

⑤操作便捷。

可操作性强，夹具以简单方便操作为原则。

柔性夹具的定位、夹紧装置应拆卸、安装快捷。

在保证强度和刚度的前提下，夹具应轻便灵巧，定位、夹紧和松开方便、省力，快捷。

拆装工件方便，操作简单，夹紧可靠，结构设计时充分考虑焊缝位置，可有效避让焊接部位，方便焊枪进出焊接部位及焊接操作，降低操作强度。

⑥工艺性和维修性良好。

柔性夹具具有良好的互换性，重复定位精度高，定位、夹紧基座及夹紧体模块化、标准化，具有良好的互换性、通用性和可维修性。

驾驶室白车
身结构复杂，夹具结构也相对复杂，夹具设计时需充分考
虑加工工艺性，良好的加工工艺性，可有效降低使用成本。

⑦夹紧方式综合考虑生产当量和制造成本。

对于小批———————
————————————————作者简介：纪淑霞（1972-），女，山东泰安人，研究生硕士，高级工
程师。

焊接夹具在驾驶室制作过程中的作用及设计原则
纪淑霞；曹刚；常杰
（泰安航天特种车有限公司，泰安271000）
摘要：焊接工装夹具是将焊接件准确定位和可靠夹，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。

驾驶室
薄板类制件在焊接过程中极其容易变形，焊接工装夹具的使用可以有效地减少焊接变形，提升驾驶室的制作精度。

关键词：焊接工装夹；制造生产；
作用
图1焊接夹具示意图·88·DOI:10.19475/ki.issn1674-957x.2019.06.038
Interna l Combustion Engine&Parts
生产，生产当量不高的生产线，优先手动和气动夹紧。

气动夹紧方式成本低、效率高，液压夹紧和伺服夹紧的造价较高，夹具结构复杂，但夹紧精度高，适用于制作精度高，生产批量大的生产组织模式。

3结论
随着工业智能化的进程和中国制造业的不断发展，机器人、机械手等智能工具的使用，驾驶室白车身的生产水平在不断提升。

但由于驾驶室白车身结构较复杂，同时受制约于焊接工艺、设备、冲压件复杂程度、工序安排等因素影响，设计制作过程长，工作量较大。

随着工业技术的发展，三维设计、智能机器人的使用、3D打印等技术应用，驾驶室白车身夹具的设计水平和制造水平有了很大的提高，驾驶室的制作精度不断提高，舒适性、可操作性更强，实现外观美观、品质优良的驾驶室白车身的制造。

参考文献：
[1]赵鹃，赖小川，耿昌，郭翼翔.焊接工装夹具在制造生产中的作用探讨[J].科技资讯，2018，16（02）：110-111.
[2]王大伟，程春磊.焊接工装夹具在制造生产中的作用[J].工程技术研究，2017（12）：124，129.
0引言
数控刀具一般是指现代高效刀具，数控刀具之中最具有代表性的应该为机夹可转位硬质合金刀具以及超硬刀具，这两种类型的刀具均为机械生产制造环节中对各类零部件进行切削加工的工具。

生产实践阶段，数控刀具选型将会造成生产效率的高低差异。

为此，操作人员就需要结合具体工况，选择数控刀具。

以此方式确保工艺开展的高效率，确保机械生产加工的顺利进行。

1数控刀具的特点
1.1刀具、刀片经济寿命指标以及耐久度数控加工工艺选择刀具都会充分考虑刀具耐久性；切削刀具批量生产过程中，各类刀具材料也会具有一定程度的差异性，造成这种差异的因素是一些不可避免的客观因素造成的，如可能存在刃磨质量问题等。

因此，相同生产环境中形成的切削刀具同样存在一定质量上的差别，如耐久性存在差异。

从数控视角分析，刀具耐久性平均指标以及可靠性指标需要打标，一般而言，刀具标准可靠度不应当低于0.9。

1.2刀片或刀具方便切削控制机床生产阶段，主要设备类型即是刀具，数控机床当中通常会选择较多类型刀具，以完成切削工艺。

为此，需要确保刀具并未被切削，工件设备等在具体切削操作中，应当尽可能避免发生喷溅情况，从而提高安全性。

当然，为了降低切削液喷的情况出现，作业中也应当充分结合振动切削等操作，提高工艺水平。

刀片或刀具切削参数及几何参数的典型化及规划化。

1.3刀柄以及刀片自动换刀及系统基于自动化换刀技术标准前提下，要求刀具本身在整体质量上具备规格化、通用化以及系统化的质量体现，为此，要求刀具应当具有可调整以及控制尺寸方面的能力，或者可以通过自动补偿刀具磨损的设计，以此方式可以提高换刀速率。

2数控刀具的选择
2.1数控刀具选择在正确选择数控刀具前提下，可以极大程度改善生产效率；此方式，能够极大程度优化刀具资源，规避掉个别刀具在利用阶段产生的浪费情况；同时，需加强刀具归还管理机制，防止刀具外借及相关问题，合理保存刀具，确保刀具精度不会发生误差。

刀具选择方面，系统在进行数据编程时还充分考虑人机交互特点，为此，刀具选择需要确立基本原则：安装、调试方便；刀具刚性条件相对较好；刀具具有良好耐久性与精确度。

充分满足以上原则，需要尽可能选择短刀柄类型刀具，以此确保刀具具有良好刚性。

实施刀具选型需充分考虑刀具尺寸以及被加工器件尺寸情况。

投入生产环节平面零件的设计尤其应当分析轮廓加工部分，通常会选择使用铣刀。

铣削加工工件表面时，一般选择硬度较好的金刀片刀具；对凸台或凹槽实施加工中，则采用高速钢立铣刀作为加工刀具；对毛坯表面以及粗加工孔时则主要选择的是镶硬质合金刀片的玉米铣刀等完成工艺加工。

针对立体型面类型工件进行加工工程中，通常采用的是球头铣刀以及环形铣刀几种。

此外，还有一种自由曲面加工工艺，针对此类工件进行技术加工过程中，需要考虑到球头刀具头部切削速度为零的特点，为能够确保加工精度，则切削行距通常设置的比较密集，因此球头刀具方面需要采取曲面的精加工。

球头刀具在加工质量以及切削效率方面明显不如平头刀，为此，使用平头刀且避免不过切条件下，则应当优先选择使用平头刀。

此外，刀具本身耐久性以及精确度水平与刀具价格之间具有较大关联，为了保证成本，则可以尽可能选择好刀具的条件下，节约成本。

加工中心上，由于刀具主要被设置在刀库上，需要按
基于数控刀具选择的数控加工工艺影响分析
何志昌
（江西省冶金技师学院，新余338000）
摘要：数控刀具具有自身独特的工艺特征、固有特性，在数控刀具选型方面，可以对数控加工产生直接影响。

本研究结合当前科学技术发展的大背景，具体论述数控加工工艺中的数控刀具选择，通过合理的数控刀具选择，可以很大程度提升生产效率，并能够对工艺水平提升提供帮助。

关键词：数控刀具；选择；数控加工；工艺；影响
·89·DOI:10.19475/ki.issn1674-957x.2019.06.039。