隋聚艷

摘要：近些年來，隨著數(shù)控機床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化加工設備的廣泛應用，使傳統(tǒng)的機械加工的制造方法發(fā)生了重大變革，夾具的功能已經(jīng)從過去的裝夾、定位、引導刀具，轉變?yōu)檠b夾、定位。而數(shù)字化的設備加工功能的擴大化，給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。

關鍵詞：夾具；設備；趨勢；成組技術ブ型擠擲嗪牛篢G5

文獻標識碼：A

文章編號：16723198(2009)19032302お

在機械加工制造過程中，用來固定加工對象，使其占有正確的位置，以便接受施工、檢測的裝置，都可統(tǒng)稱為“夾具”。夾具的發(fā)展歷程，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，使得加工過程進一步提高效率和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。1國內外發(fā)展趨勢ゼ芯呤腔械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。1.1高精度ニ孀嘔床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度要求，更高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm，精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內，夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達2-5μm。機床夾具的精度已提高到微米級。1.2高效率ノ了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1-2秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上。 1.3模塊化プ楹霞芯咴件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。省工、省時、節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎。應用CAD技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化。 1.4通用化ゾ濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高。德國demmeler公司的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的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應用的價值。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，社會對機械產(chǎn)品需求多樣化的趨勢也越來越明顯。為此，制造技術的研究者提出了成組技術的科學理論及實踐方法，它能從根本上解決生產(chǎn)由于品種多，產(chǎn)量小帶來的矛盾。成組技術GT(GroupTechnology)是一門生產(chǎn)技術科學，它研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動中有關事務的相似性，并對其進行充分利用。即把相似的問題歸類成組，尋求解決這一組問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得所期望的經(jīng)濟效益。成組技術應用與機械加工方面，乃是將多種零件按其工藝的相似性分類成組以形成零件族，把同一零件族中零件分散的小生產(chǎn)量匯集成較大的成組生產(chǎn)量，從而使小批量生產(chǎn)能獲得接近于大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟效果。2國內成組技術應用及現(xiàn)狀2.1成組技術的應用ツ殼胺⒄溝某勺榧際跏怯τ孟低徹こ萄У墓鄣悖把中、小批生產(chǎn)中的設計制造和管理等方面作為一個生產(chǎn)系統(tǒng)整體，統(tǒng)一協(xié)調生產(chǎn)活動的各個方面，全面實施成組技術以提高綜合經(jīng)濟效益。2.1.1產(chǎn)品設計方面ビ捎謨貿(mào)勺榧際踔傅忌杓疲賦予各類零件以更大的相似類，這就為在制造管理方面實施成組技術奠定了良好的基礎，使之取得更好的效果。以成組技術為指導的設計合理化和標準化工作將為實現(xiàn)計算機輔助設計(CAD)奠定良好的基礎；為設計信息最大程度地重復使用，加快設計速度，節(jié)約時間作出貢獻。據(jù)統(tǒng)計，當設計一種新產(chǎn)品時，往往有3/4以上的零件設計可參考借鑒或直接引用原有的產(chǎn)品圖紙，從而減少新設計的零件，這不僅可免除設計人員的重復性勞動，也可以減少工藝準備工作和降低制造費用。2.1.2制造工藝方面コ勺榧際踉謚圃旃ひ輾矯孀釹鵲玫焦惴河τ謾？始是用于成組工序，即把加工方法、安裝方式和機床調整相近的零件歸結為零件組，設計出適用于全組零件加工的成組工序。成組工序允許采用同一設備和工藝裝置，以及相同或相近的機床調整加工全組零件，這樣，只要能按零件組安排生產(chǎn)調度計劃，就可以大大減少由于零件品種更換所需要的機床調整時間。此外，由于零件組內諸零件的安裝方式和尺寸相近，可設計出應用于成組工序的公用夾具，只要進行少量的調整或更換某些零件，公用夾具就可適用于全組零件的工序安裝。2.1.3生產(chǎn)組織管理方面コ勺榧庸ひ求將零件按工藝相似性分類形成加工族，加工同一加工族有其相應的一組機床設備。因此，很自然成組生產(chǎn)系統(tǒng)要求按模塊化原理組織生產(chǎn)，即采取成組生產(chǎn)單元的生產(chǎn)組織形式。成組技術是計算機輔助管理系統(tǒng)技術基礎之一。這是因為運用成組技術基本原理將大量信息分類成組，并使之規(guī)格化、標準化，這將有助于建立結構合理的生產(chǎn)系統(tǒng)公用數(shù)據(jù)庫，可大量壓縮信息的儲存量；由于不再是分別針對一個工程問題和任務設計程序，可使程序設計優(yōu)化。 2.2成組技術的發(fā)展現(xiàn)狀コ勺榧際醮20世紀50年代提出到如今已經(jīng)歷了近50年的發(fā)展和應用。成組技術作為一門綜合性的生產(chǎn)技術科學是計算機輔助設計、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助制造(CAM)和柔性制造系統(tǒng)等方面的技術基礎。我國早在20世紀60年代初就在紡織機械、飛機、機床及工程機械等機械制造業(yè)中推廣應用成組技術，并初見成效。因此，成組技術受到國家有關部、局和工廠企業(yè)，研究所及高等院校的重視。目前，正積極開展這一方面的科學研究、人材培訓和推廣應用等工作。原機械部設計研究院負責組織研制的全國機械零件分類編碼系統(tǒng)JLBMI，它將對我國推廣應用成組技術起到積極推進作用。我國不少高等工業(yè)院校結合教學和科研工作，在成組技術基本理論及其應用方面，如零件分類編碼系統(tǒng)、零件分類成組方法和計算機輔助編碼、分類、工藝設計、零件設計、生產(chǎn)管理的軟件系統(tǒng)等方面都開展了許多研究工作，并取得了不少成果。可以相信，隨著應用推廣和科研工作的持續(xù)開展，成組技術對提高我國機械工業(yè)的制造技術和生產(chǎn)管理水平將日益發(fā)揮其重要的作用。參考文獻[1]@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 ，(13) .[2]@張亞明.機床夾具的分類與構成[J].科技資訊.2008，(4) .[3]@盧克超.周利平.計算機輔助專用夾具CAD系統(tǒng)開發(fā)和研究[J]. 數(shù)控機床市場. 2006，(7).