文獻綜述數(shù)控機床夾具的發(fā)展趨勢

1、數(shù)控機床夾具的發(fā)展趨勢1. 國內(nèi)外研究歷史和現(xiàn)狀1.2 國內(nèi)機床夾具發(fā)展歷史   我國國內(nèi)的夾具始于20世紀60年代，當時建立了面向機械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠，以后又建立了數(shù)個生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當時曾達到全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀80年代以后，兩廠又各自獨立開發(fā)了適合nc機床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。當前我國每年尚需進口不少nc機床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。1.2國外機床夾具發(fā)展歷史 從國際上看俄國、德國和美國是

2、組合夾具的主要生產(chǎn)國。當前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心的夾具，通常為機床價格的1110到1115，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國加入wto和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有進一步擴大出口良好前景。1.3 國內(nèi)外機床夾具發(fā)展現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85左右

3、。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔34年就要更新5080左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為1020左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（fms）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本；  （2） 能裝夾一組具有相似性特征的工件；  （3）能適用于精密加工的高精度機床夾具； 

4、（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；（5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；  （6）提高機床夾具的標準化程度。2研究方向現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。    2.1標準化  機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：gb/t2148t225991以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。   

5、 2.2精密化  隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5m。    2.3高效化  高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。3研究趨勢  夾具是機械加工不可缺少部件，機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向研究。 3.1高精化  

6、;  高精機床加工精度提高，降低定位誤差，提高加工精度對夾具制造精度要求更高高精度夾具定位孔距精度高達±5m，夾具支承面垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler（戴美樂）公司制造4m長、2m寬孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗平行度和垂直度5m以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝定位精度高達±5m；瑞士erowa柔性夾具重復(fù)定位精度高達25m。機床夾具精度已提高到微米級，世界知名夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，適應(yīng)不同行業(yè)需求和經(jīng)濟性，夾具有不同型號，以及不同檔次精度標準供選擇。3.2

7、高效化    提高機床生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來越多。減少工件安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具，加緊和松開工件只用12秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件?？s短機床上安裝與調(diào)整夾具時間，瑞典3r夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具安裝與校正。采用美國jergens（杰金斯）公司球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率作用。3.3模塊、組合化 

8、;   夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)各種先進夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用cad技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具切削過程，既能為用戶提供正確、合理夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與

9、服務(wù)通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。3.4通用、經(jīng)濟化   夾具通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler（戴美樂）公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強，使夾具通用性好，元件少而精，配套費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應(yīng)用價值。  4結(jié)束語機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代機械制造技術(shù)是機械工業(yè)賴以生存和發(fā)展的重要保證。機械制造工藝是制造機械產(chǎn)品的技巧、方法和

10、程序。機械制造中，需要加工順序、裝配工序及檢驗工序等，使用大量的夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造的一項重要工藝設(shè)備。參考文獻（含開題報告和文獻綜述）1 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)m.北京：冶金工業(yè)出版社，2010.2 張金生等.機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)m.北京：機械工業(yè)出版社，1995.3 王啟平.機械制造工藝學(xué)(第5版)m.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999.4 薛順源等.機床夾具設(shè)計m.北京:機械工業(yè)出版社，2001.5 趙良才等.計算機輔助工藝過程設(shè)計m.北京；機械工業(yè)出版社，2003.6

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