- 1 -文獻綜述機床夾具發(fā)展趨勢引言我的畢業(yè)設計題目是 CA6140 車床手柄座工藝規(guī)程及夾具設計，它主要包括工藝設計和夾具設計兩部分內(nèi)容，對夾具創(chuàng)新設計的研究，對國內(nèi)機械制造有著重要意義：（1） 保證加工精度采用夾具安裝，可以準確地確定工件與機床、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） 擴大機床的工藝范圍使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能 。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)揮通用機床的作用。（4） 減輕工人的勞動強度用夾具裝夾工件方便、快速，當采用氣動、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度。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 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 NC 機床、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。2.國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀如今，企業(yè)為了增強市場競爭力和快速響應市場的變化而采用多種新技術(shù)的環(huán)境下，革新傳統(tǒng)的工藝設計手段，采用以計算機為工具的現(xiàn)代化工藝設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。計算機輔助工藝過程設計即 CAPP ，]6[通常指機械產(chǎn)品零件制造工藝過程的計算機輔助設計與文檔編制。它是為了解決手工設計工藝規(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。應用 CAPP 技術(shù)，可以使工藝人員從繁瑣重復的事務性工作中解脫出來，迅速編制出完整而詳盡的工藝文件，縮短生產(chǎn)準備周期，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量，進而縮短整個產(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，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(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)的應用，對機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） 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。3.發(fā)展前景預測3.1 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。（1） 標準化機床夾具的標準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準：GB/T2148-T2259-91 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。（2） 精密化隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應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 ；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，減輕工人的勞動強度。3.2 研究趨勢機床夾具是機械加工不可缺少的部件，機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、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)濟方向研究。（1） 高精化：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，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。（2） 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，夾緊和松開工件只需 1-2 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。（3） 模塊、組合化：夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎 。利用模塊化設計系列]10[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。模塊化設計為夾具計算機輔助設計與組裝打下了基礎 ，應用 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]5[優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。（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，使夾具通用性好，元件少而精，配套費用低，經(jīng)濟實用，很有推廣應用價值。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，而機械加工工藝直接制約著機器制造業(yè)的發(fā)展 。機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器結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向及其技術(shù)應用特性。機械制造工藝是制造機械產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機械制造中，需要加工順序、裝配順序及檢驗工序等，夾具在機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，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件，夾具的發(fā)展是各種機械安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的前提，因此，夾具是機械制造的一項重要工藝設備。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)絡技術(shù)，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。- 4 -參考文獻[1] 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導.[M].北京:冶金工業(yè)出版社.2010[2] 薛順源等.機床夾具設計.[M].北京:機械工業(yè)出版社.2001[3] 王啟平.機械制造工藝學（第 5 版）.[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社.1999[4] 張世昌等.機械制造技術(shù)基礎（第 2 版）.[M].北京：高等教育出版社.2007[5] 周一丹、廖萍.機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，劉振宇，李軍建.CAPP 技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀和方向.[J].河北建筑工程學院學報.2006 年第 24期[7] 張亞明.機床夾具的分類與構(gòu)成.[J].科技資訊.2008 年第 4 期[8] 孫瑛.先進的機床夾具.[J].現(xiàn)代制造.2005 年第 8 期[9] 劉杰、王成志.提高機床加工精度的可行性研究.[J].重慶工學院學報.1995 年第 3 期[10] 王鳳鮮.淺談組合夾具的重要作用.[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟.2008 年第 13 期