国内外夹具技术现状及发展趋势

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1、国内外夹具技术现状及发展趋势机械制造业足制造业最重要组成z—,也是国民经济最重要的基础产业之一，它担负着向国民经济的各个冊门提供机械装备的任务。无论是传统制造业还是现代柔性制造系统，由于人龟的加工操作需要装夹，夹具就显得尤具重要，它直接影响加工质虽、生产效率及制造成本等，夹具是指机械加工、热处理及装配等工艺过程中，为了安装加工工件，使Z占有正确的位畫，以保证零件和产品的质駅，并提髙生产效率所采用的工艺装甩⑴。好的夹具设计可以提髙产品生产率，保证加工精度，降低生产成本及减轻劳动强度等。此外使用专用夹以还可以改变原机床的用途及扩大机床的使用范

2、围，实现一机多能。在一个柔性制造系统中，夹具设计制适的费用占到整个系统费出的1（）%~20%叫机床夹具在机械加工中发挥着重要的作用，大量专用机床夹具的使用为大批量生产提供了必要的条件•例如：20世纪之初美国只能生产数千辆汽车。福特汽车公司推出T型轿车后订单急增,为了保证零件的互换性在当时精度较差的机床上如何保证孔距精度成为提高生产率的瓶颈，估模和随后出现的偉模有效地解决了这一问題。到了20世纪20年代初，矣国汽车工业的年产量已达到白万辆以上。“普通通用机床亠专用夹具”这一生产方式拉开了近现代大批呈生产的帷幕【儿在实际生产中，如果通用夹具在

3、生产效率、工件安装或加工詰度等方而还不能满足工件加工的需要，或安装工件不方便时，就必须设计专门为某-工件的某道工序所需耍的夹具。其特点是结构紧凑、操作迅速方便；可以保证较高加丄椅度和生产率；但设计和制造周期长，制造费用高：在产品变更后无法利用而导致报废。夹具呆早出现在1787年，其发展经历了三个阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。布T.业发展初期•机械制造的精度较低，机被产品的加工质量主要依赖于劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一秧辅助工具；第二阶段足随着机床、汽车.飞机等制造业的发展，夹貝的门类才逐步发展齐全。夹具的

4、定位、夹紧、导向元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一：第三阶段足近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据柑当亟要的地位，该阶段的主耍特征表现为丸具与机床的紧密结合，现代生产要求企业制适的产品品种经常更新换代，以适应激烈的市场竞争.尽管国际生产研究协会的统计表明：多品种生产的工件己占工件种类的85%左右，然而目前，一股企业习惯于采用传统的专用夹具，在一个具有单一生产的能力工厂中约拥有13OO（M5OOO套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际

5、磨损晴只有15%左右。近年来柔性制迭系统（FMS）＞数控机床（NC）、加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术的应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批虽生产的能力。随着制造技术的发展，产品的设计-周期缩短，更新换代加快、因而传统的大批量生产模式逐步破中小批凤牛产模式所取代。机械制造业须具备较高的柔性才能适应这种变化，国外己把柔性制造系统作为开发新产品的有效手役，并将其作为机械制造业的主雯发展方向⑺。一般将组合夹具视为柔性夹具的代名词，组合夹具系统一般有两种类型：基于销钉和基于T型槽系统。墓于销钉的纽合夹貝主要是通过基座上的定位孔

6、实现对夹具元件精确定位和賞固作用，主要有：BluoTechnik（德国，美国），Kipp（徳国）、Stevens（美国）、SAFE（美国）、TJMGS（中国）及CPII（俄罗斯）。基于T型槽的组合夹具是通过基座上互相垂直和半行的T型柄实规对工件的精确定位，比较直名的系统有：WhartonUnitool（英格兰）、YC1I（俄罗斯）、CATIC（中国）.Halder（德国）叫而应用组合夹具的关健技术是计算机辅助夹具设计技术（CAFD）,它正炯普集成化、标准化、并行化及智能化方向发展凹。为了适应现代机械工业向岛、精、尖方向发展的需要以及多晶种

7、、小批虽生产的特点，现代夹具正朝着楕密化、高效化、柔性化、标准化四个方向发展。（1）精密化随着机械产品轉度的提高，势必对其精度提出更高的要求。精密化夹貝的结构类型繁多,例如分度可达±0.1用于精密分度的多齿盘,用于精密车削的髙精度二爪卡盘，其定心精度为5叫（2）高效化贏效化夹具可以减少工件加工的总时间，以便提高劳动生产率，减少工人劳动强度口常见的高效化夹具有：白动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例妇使用电动虎钳装夹「•件・可使工件效率比普通虎钳提高5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000r/min的条件下能正常夹紧工件

8、，使切削速度大幅度提高"（3）柔性化夹具的柔性化与机床的柔性化类似，它通过调组合方式以适应工艺可变因素，具有柔性化的新型夹具种类主要有：组合夹其、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，