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技術(shù)頻道

機床夾具現(xiàn)狀及發(fā)展方向分析

夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。

1.機床夾具的現(xiàn)狀

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(yīng)市場的需求與競爭。然而,一般企業(yè)都仍習(xí)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,約擁有數(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)(FMS)等新加工技術(shù)的應(yīng)用,對機床夾具提出了如下新的要求:

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。

2.現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向

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化是相互聯(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(yīng)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±0.1";用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤,其定心精度為5μm。

(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。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外,在數(shù)控機床上,尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置,充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。

(4)柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似,它是指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要,擴大夾具的柔性化程度,改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu),發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu),將是當前夾具發(fā)展的主要方向。

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