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机床夹具的发展现状


机床夹具的现状及发展方向

摘要:夹具最早出现在 18 世纪后期。随着科学技术的不断进步,夹具已从一种辅助工具发 展成为门类齐全的工艺装备。如何面对竞争,如何出奇制胜,正是本文探讨的焦点。 关键词:夹具,机床夹具,机床夹具的现状,发展方向

1.机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件 品种已占工件种类总数的 85%左右。 现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场 的需求与竞争。 然而, 一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具, 一般在具有中等生产能力的工厂里, 约拥有数千甚至近万套专用夹具; 另一方面,在多品种生产的企业中,每隔 3~4 年就要更新 50~80%左 右专用夹具, 而夹具的实际磨损量仅为 10~20%左右。 特别是近年来, 数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(fms)等新加工技 术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求: 1)能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期, 降低生产成本; 2)能装夹一组具有相似性特征的工件; 3)能适用于精密加工的高精度机床夹具;

4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具; 5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳 动强度和提高劳动生产率; 6)提高机床夹具的标准化程度。 2.现代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和 柔性化等四个方面。 (1)标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目 前我国已有夹具零件及部件的国家标准:gb/t2148~t2259-91 以及 各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的 商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。 (2)高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅 助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹 具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如,在 铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高 5 倍左右;在车床上使用 高速三爪自定心卡盘, 可保证卡爪在试验转速为 9000r/min 的条件下 仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生 产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上, 尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹 具的装置,充分发挥了数控机床的效率。

(3)精密化随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对 夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的 多齿盘,其分度精度可达±0.1';用于精密车削的高精度三爪自定心 卡盘,其定心精度为 5μm。 (4)柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机 床夹具通过调整、组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。工艺的 可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有 柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组 夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小 批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆结 构为可拆结构,发展可调夹具结构,将是当前夹具发展的主要方向。
参考文献 1、卢晓红;贾振元;王福吉;龙门刨床平面定位可调定位夹具的设计[J],组合机床与自动化 加工 2009.03.55-58 2、S C. Long, J. A. Snyman and A. A. Groenwold, Optimal structural design of a planar parallel platform for machining[J], Applied Mathematical Modelling, Volume 27, Issue 8, August 2003, Pages 581-609. 3 、 M.Nakaminami , T.Tokuma , Optimal structure Design Methodology for compound Multiaxis Machine Tools[J], Automation Techology Vol.1 No.2 Page.87-88 4、宋志国;宋艳;高速铣削刀具及切削参数的选择[J]组合机床与自动化加工技术 2009.01. 88-90 5、薛源顺主编,机床夹具图册[M],北京,机械工业出版社,2005. 6、王章忠主编,机械工程材料[M],南京,东南大学出版社,2007.


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