- 1 -文獻(xiàn)綜述機(jī)床夾具發(fā)展趨勢引言我的畢業(yè)設(shè)計題目是 CA6140 車床手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計，它主要包括工藝設(shè)計和夾具設(shè)計兩部分內(nèi)容，對夾具創(chuàng)新設(shè)計的研究，對國內(nèi)機(jī)械制造有著重要意義：（1） 保證加工精度采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高且穩(wěn)定。（2） 提高生產(chǎn)率、降低成本用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動生產(chǎn)率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。（3） 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實現(xiàn)一機(jī)多能 。例如，]2[在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。（4） 減輕工人的勞動強(qiáng)度用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強(qiáng)度。1．國內(nèi)外歷史發(fā)展1.1 國內(nèi)歷史發(fā)展我國國內(nèi)的夾具始于 20 世紀(jì) 60 年代，當(dāng)時建立了面向機(jī)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(jī)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(dāng)時曾達(dá)到全國年產(chǎn)組合夾具元件 800 萬件的水平。20 世紀(jì) 80 年代以后，兩廠又各自獨立開發(fā)了 NC 機(jī)床、加工中心的孔系列組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。當(dāng)前我國每年尚需進(jìn)口不少 NC 機(jī)床、加工中心，而由國外配套孔系列夾具，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 國外歷史發(fā)展從國際上看，俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當(dāng)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(qiáng)的組合夾具已逐步成為國際貿(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的價格較貴，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。- 2 -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(yùn)藏著很大的商機(jī)，具有進(jìn)一步擴(kuò)大出口良好前景。2.國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀如今，企業(yè)為了增強(qiáng)市場競爭力和快速響應(yīng)市場的變化而采用多種新技術(shù)的環(huán)境下，革新傳統(tǒng)的工藝設(shè)計手段，采用以計算機(jī)為工具的現(xiàn)代化工藝設(shè)計和管理方式是企業(yè)上水平、上臺階的關(guān)鍵之一，也是企業(yè)發(fā)展的必由之路。計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計即 CAPP ，]6[通常指機(jī)械產(chǎn)品零件制造工藝過程的計算機(jī)輔助設(shè)計與文檔編制。它是為了解決手工設(shè)計工藝規(guī)程中存在的效率低下、工藝質(zhì)量不穩(wěn)定、不便于管理、柔性差等問題而提出的。應(yīng)用 CAPP 技術(shù)，可以使工藝人員從繁瑣重復(fù)的事務(wù)性工作中解脫出來，迅速編制出完整而詳盡的工藝文件，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量，進(jìn)而縮短整個產(chǎn)品的開發(fā)周期。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。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 3-4 年就要更新 50%-80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 10%-20%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求 ：]8[（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(zhǔn)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(jī)床夾具；（4） 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；（5） 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率；（6） 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。3.發(fā)展前景預(yù)測3.1 研究方向現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。（1） 標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用性是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148-T2259-91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。（2） 精密化隨著機(jī)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(dá) ；用于精密車削的高精]7[ “1.0?- 3 -度三爪自定心卡盤，其定心精度為 。um5（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(qiáng)度。3.2 研究趨勢機(jī)床夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展，在其帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向研究。（1） 高精化：高精機(jī)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，機(jī)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(jī)械制造企業(yè)。誠然，適應(yīng)不同行業(yè)需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同型號，以及不同檔次精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。（2） 高效化：提高機(jī)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，夾緊和松開工件只需 1-2 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。（3） 模塊、組合化：夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ) 。利用模塊化設(shè)計系列]10[化、標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具計算機(jī)輔助設(shè)計與組裝打下了基礎(chǔ) ，應(yīng)用 CAD 技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具]5[優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。（4） 通用、經(jīng)濟(jì)化：夾具通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)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(kuò)展性功能強(qiáng)，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(jì)性好。德國戴美樂公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強(qiáng)，使夾具通用性好，元件少而精，配套費用低，經(jīng)濟(jì)實用，很有推廣應(yīng)用價值。4.結(jié)束語機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)械工業(yè)賴以生存和發(fā)展的重要保證，而機(jī)械加工工藝直接制約著機(jī)器制造業(yè)的發(fā)展 。機(jī)器制造工藝及其組織形式的]1[發(fā)展趨勢，在很大程度上取決于機(jī)器結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向及其技術(shù)應(yīng)用特性。機(jī)械制造工藝是制造機(jī)械產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機(jī)械制造中，需要加工順序、裝配順序及檢驗工序等，夾具在機(jī)械制造加工中起到著十分重要的作用，是工藝裝備的主要組成部分，使用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(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動條件，夾具的發(fā)展是各種機(jī)械安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的前提，因此，夾具是機(jī)械制造的一項重要工藝設(shè)備。一個好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件，為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應(yīng)加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。- 4 -參考文獻(xiàn)[1] 孫麗媛.機(jī)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] 薛順源等.機(jī)床夾具設(shè)計.[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2001[3] 王啟平.機(jī)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] 張世昌等.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第 2 版）.[M].北京：高等教育出版社.2007[5] 周一丹、廖萍.機(jī)械加工工藝過程特征描述.[J].現(xiàn)代制造工程.2001 年第 12 期[6] 宗勝強(qiáng)，劉振宇，李軍建.CAPP 技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀和方向.[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報.2006 年第 24期[7] 張亞明.機(jī)床夾具的分類與構(gòu)成.[J].科技資訊.2008 年第 4 期[8] 孫瑛.先進(jìn)的機(jī)床夾具.[J].現(xiàn)代制造.2005 年第 8 期[9] 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