略談機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢

孫秀云

摘要：在加工過程中，為了確保產(chǎn)品加工的精準(zhǔn)度，將工件固定在正確的位置進(jìn)行加工或檢測的工藝設(shè)備稱為機(jī)床夾具。機(jī)床夾具的使用可以保證工件的機(jī)械精度，減少輔助工時，大大提高生產(chǎn)效率，擴(kuò)大機(jī)床的應(yīng)用范圍，實現(xiàn)一個機(jī)器多方使用的效果，機(jī)床夾具在機(jī)械夾具中占有重要地位，它直接影響工件加工的質(zhì)量、工具生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)投入的成本。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入，我國現(xiàn)代機(jī)床常用的夾具有組合型的夾具、成組的夾具、自動型的夾具、數(shù)據(jù)控制機(jī)床的夾具等，每種夾具都有其自身的特點(diǎn)。隨著現(xiàn)代制造業(yè)對加工精度和加工速度的要求越來越高，夾具的制造也要朝著創(chuàng)新的方向發(fā)展，因此筆者將在此文中，探討現(xiàn)代夾具的優(yōu)點(diǎn)，為相關(guān)研究者提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具;生產(chǎn)效率;機(jī)床設(shè)備

到目前為止，機(jī)床設(shè)備的發(fā)展可分為3個發(fā)展階段，第一階段主要體現(xiàn)在固定和人的聯(lián)合應(yīng)用。目前，扣件主要是作為一種簡單的輔助工具，供人們加快和改進(jìn)加工過程。在第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，固定功能發(fā)生了變化，主要用于工件的定位，人們越來越意識到其結(jié)構(gòu)與操作者的自身提高和工具的性能有著密切的關(guān)系，所以要注意結(jié)構(gòu)：第三階段是夾具和機(jī)床的有機(jī)結(jié)合，在固定設(shè)計過程中，設(shè)計師一般會考慮工件的定位和防錯等主要問題，然而固定設(shè)計經(jīng)常遇到一些小問題，如果這些小問題處理的不好，它們也會給固定裝置的使用帶來很多不適，也會影響工件的工藝精度。我們將總結(jié)多年來夾具設(shè)計中遇到的一些小問題如下所示：第一，根部清潔問題。設(shè)計用于定位最終面和內(nèi)孔的附件時，在最終夾具體定位與外圓定位的交叉點(diǎn)，我們會遇到根部清洗的問題，最終表面和外圓分為兩個體時是沒有問題。設(shè)備是否必須清潔，必須根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行探討。如果定位內(nèi)孔的零件腔室很小或沒有空間，則必須制作后工藝處理。如果定位內(nèi)孔的零件腔室較大或孔為空，則不需要后夾板，連接處可為圓角R。當(dāng)最終端面與外圓定位時，等于上述所示。第二，讓刀問題，在設(shè)計用于加工圓盤刀具（如銑削、成型等）的帶扣時，會出現(xiàn)讓刀問題，設(shè)計此類夾具時，必須考慮切割或研磨后卷收器或成型件的位置，根據(jù)銑床的直徑或使用的磨削裝置，必須在儀器范圍外保留一定的位置，對于具有相同或類似加工結(jié)構(gòu)和不同尺寸的系列產(chǎn)品零件，在設(shè)計附件時存在更換問題，為了降低生產(chǎn)成本并提高緊固件的使用率，緊固件通常設(shè)計為僅更換一個或多個零件的通用夾具。

機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展對生產(chǎn)產(chǎn)品的種類和效率提出新要求，使得中小生產(chǎn)企業(yè)批量生產(chǎn)夾具成為當(dāng)今機(jī)械生產(chǎn)的主流。為了順應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)這一發(fā)展趨勢，相關(guān)組織必然對機(jī)床夾具提出更高的要求，在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣組合固定、半組合固定和可調(diào)固定夾具的實際應(yīng)用，讓夾具生產(chǎn)技術(shù)向快速、高效率、精細(xì)、智能、環(huán)保方向發(fā)展，朝著高精度方向發(fā)展，向著高效模塊組合的經(jīng)濟(jì)型方向發(fā)展。

1、現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向

現(xiàn)代化的機(jī)床夾具的生產(chǎn)發(fā)展目標(biāo)主要體現(xiàn)在生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)高效化和生產(chǎn)柔性化等三個獨(dú)特的發(fā)展方向。

（1）生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化

機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化是相互聯(lián)系的兩個方面，機(jī)床設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化有利于設(shè)備的商業(yè)化生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。

隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的提高，對夾具生產(chǎn)附件的精度要求也相應(yīng)提高，精密固定的結(jié)構(gòu)形式很多，比如多齒盤精密分度，其分度精度可達(dá)“0.1”;用于精密車削的高精度三爪自定心的中心精度為5um。

（2）生產(chǎn)高效化

高效固定主要用于減少工件的基本輔助工作時間，從而提高工作效率，降低工人的勞動強(qiáng)度。帶有鎖緊力裝置等的裝置，例如，在銑床上使用電動夾具的零件夾緊效率可提高約五倍：使用三沖程高速鉗口可確保鉗口在9000r/min的試驗速度條件下仍能牢固鎖定工件，目前，除了在生產(chǎn)線和自動線配置相應(yīng)的高效自動附件外，數(shù)控機(jī)床上還有各種工件自動鎖緊夾具和零件自動更換裝置，特別是在一些加工中心，它充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。2、 高效率以提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。夾具產(chǎn)品的制作工藝越來越多，為了縮短工件的安裝時間，不斷引入各種自動定心夾緊設(shè)備、精確工具、杠桿夾緊設(shè)備、凸輪夾緊設(shè)備、氣動和液壓夾緊以及快速夾緊等功能部件。新型的電控永磁夾具就只需要2秒左右的時間就可以將工件安裝好，簡化了夾具結(jié)構(gòu)，為機(jī)床多工位、多曲面、多件加工創(chuàng)造了條件。省料節(jié)能的優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新上。模塊化設(shè)計為夾具的計算機(jī)輔助設(shè)計和裝配奠定了基礎(chǔ)。夾具的切削過程通訊3D技術(shù)進(jìn)行仿真制作，不僅可以為生產(chǎn)用戶提供精確的夾具零件，而且可以積累科學(xué)技術(shù)的使用經(jīng)驗，了解實際市場的需求，不斷完善夾具系統(tǒng)。且如今的模塊化夾具公司致力于創(chuàng)建夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢交流和開發(fā)的公共平臺，努力實現(xiàn)夾具設(shè)計與客戶完美對接。

（3）生產(chǎn)柔性化

機(jī)床夾具的柔韌性與機(jī)床柔性化類似，主要是指機(jī)床夾具通過調(diào)整夾具組合去適應(yīng)工藝的變化，工藝變化主要包括：工藝特性、生產(chǎn)批次、工件的形狀和尺寸等。而具有柔性特點(diǎn)的新型夾具類型主要有：組合固定、通用可調(diào)固定、成組固定夾具、模塊化固定夾具、數(shù)據(jù)控制夾具等，以滿足現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)多品種、中小型批量生產(chǎn)的要求，擴(kuò)大生產(chǎn)的靈活性，將不可拆卸的特殊固定結(jié)構(gòu)改為可拆卸結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)節(jié)的固定結(jié)構(gòu)將是目前固定發(fā)展的主要方向。

總結(jié)

總之，隨著現(xiàn)代制造加工業(yè)對夾具生產(chǎn)的需求不斷增長，現(xiàn)代化的夾具正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、精確性、效率和靈活性方向發(fā)展?？梢灶A(yù)見，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，最先進(jìn)的夾具將會出現(xiàn)。機(jī)床材料的不斷設(shè)計符合現(xiàn)代工作理念，促進(jìn)了加工行業(yè)的不斷發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)床所要求的高效率和高精度特性，可以有效減少工件加工的基本輔助時間，顯著提高工作生產(chǎn)率，本文具有提高生產(chǎn)率、拓寬機(jī)床加工速度、降低工人勞動強(qiáng)度、保證安全生產(chǎn)的特點(diǎn)。理解和學(xué)習(xí)固定知識，設(shè)計適合實際生產(chǎn)的新夾具在今天尤為重要。

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