機械加工中成組夾具技術(shù)的應(yīng)用研究

趙國良++劉振

摘 要：作為提供人們?nèi)粘Ｉ钏韪鞣N產(chǎn)品的制造業(yè)，大批量的產(chǎn)品越來越少，單件小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)模式越來越多，因此近年來成組技術(shù)在國內(nèi)外機械制造領(lǐng)域內(nèi)得到迅速發(fā)展。文章重點針對機械加工中成組夾具技術(shù)的應(yīng)用做了研究和分析。

關(guān)鍵詞：成組夾具；機械加工；運用

隨著人們對產(chǎn)品的需求越加多樣化大批量的產(chǎn)品訂單也在不斷減少，與此同時單件、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)越來越多，這在很大程度上限制了先進制造技術(shù)的應(yīng)用、滲透和發(fā)展。在這種情況下成組夾具技術(shù)的運用能夠較好地緩解并且解決產(chǎn)品品種多、產(chǎn)量小、批次多帶來的困擾。即成組夾具技術(shù)的有效運用能夠?qū)⒍喾N零件按其工藝的相似性進行合理的分類并且將其成組同時更好地形成零件族，形成了適合全組零件加工的成組工序，即將同一零件族中的小生產(chǎn)量匯集成較大的規(guī)模化生產(chǎn)。從而為后期生產(chǎn)制造提供了極大的便利性，取得更好效果。從而使小批量、多批次的生產(chǎn)能夠取得近似于大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，最終使制造商的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益得到有效提升。

一、成組夾具技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在現(xiàn)代的成組夾具技術(shù)應(yīng)用中，將小批量的生產(chǎn)模式管理作為一個整體系統(tǒng)，對這一系統(tǒng)進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。在設(shè)計時，采用成組夾具技術(shù)指導(dǎo)，將加工件的相似性大大提高，從而為后期生產(chǎn)制造提供了極大的便利性，取得更好效果。同時也可以利用成組夾具的設(shè)計指導(dǎo)思想，將機械加工設(shè)計與計算機達到完美融合，實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計；在零件加工時，成組夾具技術(shù)通過安裝方式與加工流程等把零件進行歸一分類，在設(shè)計時就形成了采用適合全組零件加工的成組工序。通過工藝的相似性，在加工時采用相近的設(shè)備或是工藝裝置，利用相似的機床，實現(xiàn)計算機輔助工藝進程設(shè)計。在后期的零件生產(chǎn)管理中，有利于形成零件模塊化生產(chǎn)，有利于組織安排以及區(qū)域分配，保證每一個工作單元中有特定的人員與設(shè)備就可以形成良好的零件組加工。相似的零件加工過程中有眾多信息重復(fù)的問題，這可以大大壓縮信息的儲存量。

二、成組夾具技術(shù)在機械加工的應(yīng)用

（一）相似零件的分組方法

成組夾具的使用前提就是零件能夠按照一定的規(guī)則進行分組，對于相似的零件所采用的夾具，具有專用與適應(yīng)性的特點。目前經(jīng)常使用的方法有視檢法、流程分析法與編碼法。視檢法主要是通過技術(shù)人員或是經(jīng)驗豐富的員工，對零件進行查看，對圖紙進行提前判斷，從而把具有類似特征的零件歸為一類；生產(chǎn)流程法則主要是指零件的生產(chǎn)流程與使用到的設(shè)備進行分類，把同族零件歸類；另外還可以通過對零件進行編碼的方法，將設(shè)計與制造的環(huán)節(jié)與特點進行編碼分類，通過編碼系統(tǒng)將零件進行分類，叫做編碼分類法。

（二）成組夾具的設(shè)計

針對一定特征的零件上，需要采用特定的成組夾具，設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)工藝過程與定位程度來進行確定，合理選擇定位基準與夾緊力，從而保持零位定位準確。首先應(yīng)該進行成組夾具的設(shè)計方案制定，選擇合理的基準；在零件夾緊設(shè)計環(huán)節(jié)中，應(yīng)該選擇恰當?shù)膴A緊方式，保持夾緊力的受力方向，選擇恰當?shù)念A(yù)緊力，保證零件在夾緊的過程中不會產(chǎn)生變形或者產(chǎn)生細小的變形，通過選擇承受壓力能力最大的方向進行定位，不但不會變形，而且還能夠夾緊牢固，在加工過程中不會發(fā)生變動。在對夾具基本件的設(shè)計過程中，要注意保證結(jié)構(gòu)合理，使夾具具有一定的強度與剛度，起碼要比零件的剛度要大，避免產(chǎn)生被擠變形的問題。根據(jù)相似零件的形狀與尺寸、精度等要求，確定出基本件的開關(guān)與尺寸。這些基本件與其他的夾具組合后，結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作才行，對于不適用的夾具要進行調(diào)整，增強適應(yīng)性。通過成組夾具技術(shù)的指導(dǎo)，零件分類更加明確，在制造管理過程中更能夠提高工作效率，同時這種設(shè)計還可以使產(chǎn)品的更新?lián)Q代更加順暢，保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。在產(chǎn)品設(shè)計階段，更加快速，大大縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，更好地適應(yīng)市場需求。

（三）成組夾具技術(shù)在銑加工中的應(yīng)用

在機械加工過程中，常見的處理工序是指車、磨、鉆、銑以及切割、刨等。某公司的小批量產(chǎn)品中有一組產(chǎn)品為兩個結(jié)構(gòu)零件，為了與其他的零件與內(nèi)部組件進行有效連接，需要極高的加工精度，這樣才能得到最準確的安裝。加工件的外形主要包括多處斜角與凸臺，在斜角度方向與兩側(cè)方向上的螺紋連接孔，這就造成了加工過程相對復(fù)雜，又沒有一定的定位基準，在銑加工過程中勞動強度非常大。不過由于有三處的孔孔距不同，讓成組夾具技術(shù)使用成為可能。梁零件銑加工的工裝主要包括底塊、定位銷釘、基座、壓緊螺釘與裝夾心軸、梁零件?；牧慵浅山M夾具的核心，通過基座的心軸與定位銷釘連接在底塊上，并用壓緊螺釘進行緊固，通過改變?nèi)齻€孔的距離定位，來對兩種梁結(jié)構(gòu)零件進行適應(yīng)。使用成組夾具工裝，可以將梁加工工序進行有效簡化，轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€工步就能夠完成，兩種零件可以進行有效的互換加工，降低了勞動強度，生產(chǎn)效率提高近四倍，而且精度高，在此款產(chǎn)品的生產(chǎn)中起到重要作用。利用銑插針零件工裝，使其精度滿足零件需求，降低了加工的難度與勞動強度，通過上下壓塊的設(shè)計可以與零件的尺寸保持一致，加工過程中增強了穩(wěn)定性，適應(yīng)于多種小零件的加工，大大提高經(jīng)濟效益。

三、結(jié)束語

采用成組夾具技術(shù)，不但實現(xiàn)了傳統(tǒng)機械加工的便利性，提高了經(jīng)濟效益，而且還能夠為計算機輔助設(shè)計與工藝過程設(shè)計、計算機輔助制造等多種現(xiàn)代信息技術(shù)的運用奠定的基礎(chǔ)，進一步推動了我國機械制造領(lǐng)域的發(fā)展。未來的機械加工業(yè)，會不斷進行零件設(shè)計、分類設(shè)計、生產(chǎn)管理軟件的設(shè)計，從而大大提高生產(chǎn)效率。成組夾具技術(shù)在現(xiàn)代的機械加工業(yè)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，逐漸形成了獨立的生產(chǎn)技術(shù)科學，隨著我國現(xiàn)代技術(shù)的不斷應(yīng)用，成組夾具技術(shù)將會以更加全面的技術(shù)特點與優(yōu)勢在我國機械加工業(yè)中體現(xiàn)出更大的價值，推動我國機械制造業(yè)的產(chǎn)值與質(zhì)量。

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