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1、ZQ350 減速器傳動軸鍵槽銑夾具設(shè)計文獻綜述減速器傳動軸鍵槽銑夾具設(shè)計文獻綜述前 言前 言夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀后期，隨著人們生活水平的提高，科學的不斷發(fā)展進步，從輔助工具慢慢發(fā)展為門類齊全的加工裝備的夾具，在機械加工焊接，熱處理，裝配中有著不可取代的地位，在機械加工過程中，為了保證加工精度，固定工件，使之占在正確位置以接受加工或檢測的工藝裝備稱為機床夾具。其組成包括定位元件、夾緊裝置、夾具與機床之間的連接元件、對刀或?qū)蛟?、其他裝置或元件、夾具體。使用機床夾具可以保證工件的加工精度，減少輔助工時，大幅提高生產(chǎn)效率，還能擴大機床使用范圍，實現(xiàn)“一機多能”。機床夾具在機械加工中起著重要的
2、作用，它直接影響著機械加工的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本。夾具不僅用于金屬切削加工，還可以應(yīng)用在檢驗、裝配、焊接零件、生產(chǎn)線制造等過程中，是機械加工過程中必不可少的工藝裝備。機床夾具設(shè)計的效率和質(zhì)量對產(chǎn)品的上市時間和質(zhì)量的影響很大，在產(chǎn)品生產(chǎn)制造中具有重要的意義，各個企業(yè)都在不斷地增加人力和物力來加快其設(shè)計和生產(chǎn)速度。機床夾具的功能機床夾具的功能（1）保證加工精度工件加工過程通過機床夾具進行定位、加緊，以保證加工表面穩(wěn)定的位置精度。（2）縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率夾具的使用，可以減少劃線、找正、對刀等輔助時間，多件，多工位的夾具及氣動、液動的夾緊裝置能進一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。（3）擴大了機床的使
3、用范圍有的機床夾具實質(zhì)上對機床進行了局部改造，擴大了原來機床的功能和使用范圍。（4）降低了對工人技術(shù)水平的要求和減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。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(jié)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.這一階段使用夾具旨在提高生產(chǎn)率。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(jié)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，夾具是實現(xiàn)工藝的手段之一。夾具分類夾具分類隨著機械制造業(yè)的不斷發(fā)展，機床夾具的種類日趨繁多，?？?/p>
4、按照應(yīng)用范圍、使用機床、夾具動力源來分類。按夾具的應(yīng)用范圍分類根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)整夾具和組合夾具等。第一，通用夾具。通用夾具的結(jié)構(gòu)、尺寸已經(jīng)標準化，無需特殊調(diào)整就可用來加工一定范圍內(nèi)的不同工件，具有一定的通用性。常用的通用夾具包括：萬能分度頭、機用虎鉗、三爪自定心盤、頂尖、中心架和磁力工作臺等。但該類夾具的精度較低，在裝夾、找正和夾緊過程中，要求工人的技術(shù)必須熟練，而且對于結(jié)構(gòu)和工藝較復(fù)雜的工件較難裝夾。第二，專用夾具。專用夾具是專為某一工件的某道工序設(shè)計制造的夾具。專用夾具只用于某種零件裝夾，因此無需考慮通用性，可做成整體結(jié)構(gòu)以提高夾具
5、精度。專用夾具的設(shè)計制造一般需要 12 個月，設(shè)計周期較長、投資較大，但生產(chǎn)率和加工精度較高，所以常用在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中。第三，可調(diào)整夾具。通過調(diào)整或更換個別零部件，能適用多種工件加工的夾具，稱為可調(diào)整夾具?？烧{(diào)整夾具是針對通用夾具和專用夾具的不足而發(fā)展起來的一類新型夾具。它與專用夾具的根本區(qū)別在于，它適用于不同工件的安裝?？烧{(diào)整夾具分為兩部分：基本部分和可調(diào)整部分?；静糠质遣蛔兊?，但可調(diào)整部分可根據(jù)加工對象的改變，作相應(yīng)的調(diào)整或調(diào)換第四，組合夾具。組合夾具由一套預(yù)先制造好的的標準元件及部件組裝而成，一般是為某一工件的某一工序組裝的。夾具用完可拆卸，清洗后留待組裝新的夾具。因此
6、，它把專用夾具的設(shè)計、制造、使用、報廢的過程變?yōu)榻M裝、拆散、清洗入庫、再組裝的循環(huán)利用過程。這樣可用幾個小時的組裝周期代替幾個月的設(shè)計制造周期，從而可縮短生產(chǎn)準備周期，并且元件能重復(fù)多次使用，節(jié)省了工時和材料，特別適用于新產(chǎn)品試制和多品種小批量生產(chǎn)。（2）按使用機床分類 夾具按使用機床不同，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具以及其他機床夾具等。（3）按夾具動力源分類 按夾具動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具以及真空夾具等。國內(nèi)外機床夾具發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外機床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 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
7、品種已占工件種類總數(shù)的 85左右?，F(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34 年就要更新 5080左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 1020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；
8、（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。夾具是機械加工中不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。高精 隨著機床加工精度的提高，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。高 精 度 夾 具 的 定 位 孔 距 離 精 度 高 達 5m，夾具支承面的垂直度達到 0.01/300，平行度高達 0.01/500。德國 demmeler（戴美樂）公司制造的 4
9、m 長，2m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為0.03；精密平口鉗的平行度和垂直度在 5m 以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達5m；瑞士 E R O W A柔性夾具的重復(fù)定位精度高達 25m。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。高效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了 減少 工 件 的 安 裝 時 間，各 種 定 心 夾 緊、精 密 平 口 鉗、杠 桿 夾 緊、凸 輪 夾 緊、氣 動和液壓夾緊等快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控用詞夾具，夾緊和松開工件只用 12 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡單，為機床進行多工位、多面和多件
10、加工創(chuàng)造了條件。模塊組合 夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標準化夾具 元件，快 速 組 裝 成 各 種 夾 具，已 成 為 夾 具 技 術(shù) 開 發(fā) 點 的 基 點。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(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD 技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具設(shè)計優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真道具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷改進和完善夾具系統(tǒng)。組合家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(shù)網(wǎng)站
11、，為夾具行業(yè)提供信息交流、產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。通用、經(jīng)濟 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。夾 具 設(shè) 計 中 采 用 高 精、高 效、模 塊、組 合、通 用 經(jīng) 濟 方 向 發(fā) 展 的 思 路，在 組 合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平 的 步 伐，充 分 利 用 現(xiàn) 代 信 息 和 網(wǎng) 絡(luò) 媒 體，引 進 技 術(shù)，爭 取 合 資
12、與 合 作，與 時 俱 進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑?，F(xiàn)代機床夾具發(fā)展方向現(xiàn)代機床夾具發(fā)展方向 縱觀夾具的發(fā)展歷史以及提升夾具品質(zhì)的技術(shù)發(fā)展，過去常用的工藝規(guī)程已慢慢地適應(yīng)不了現(xiàn)代市場的要求，全球化市場進程的加快促使夾具硬件必將朝著以下幾方面發(fā)展：標準化對現(xiàn)有夾具的零部件，各類型的夾具結(jié)構(gòu)及專用夾具的零部件實行統(tǒng)一的標準化、系列化、通用化，是原來單件生產(chǎn)的夾具，轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)化的生產(chǎn)，以降低成本，保證質(zhì)量，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。柔性化加強專用夾具與同一類零件加工的夾具之間的可調(diào)性；加強專用夾具的重復(fù)利用，實行組合化后，減少因工藝的不同造成的夾具的報廢情況。
13、精密化機械產(chǎn)品的不斷精密使得高精度機床的大量涌現(xiàn)，勢必要求機床夾具跟隨時代發(fā)展步伐實現(xiàn)精密化。高效自動化未獲得良好的效益，機械加工在不斷的提高生產(chǎn)率、降低成本、改善勞動強度同樣要求著機床夾具的發(fā)展要滿足自動流水線的生產(chǎn)要求，中小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)同樣需要考慮適合自身程度的高效自動化。研究目的及意義研究目的及意義 隨著市場競爭的日趨激烈，數(shù)控機床夾具如何快速適應(yīng)產(chǎn)品變化并充分發(fā)揮數(shù)控加工設(shè)備的加工效能，成為企業(yè)關(guān)注的重要問題。眾所周知，工裝夾具是工藝裝備的重要組成部分，是工藝過程中最活躍的因素 之 一，并 直 接 影 響 產(chǎn) 品 的質(zhì) 量、生 產(chǎn) 效 率 及 加 工 成 本 1。隨 著 科 學 技
14、術(shù) 的 不 斷步，數(shù)控加工設(shè)備已經(jīng)飛速發(fā)展起來，與之相適應(yīng)的數(shù)控機床夾具也在不斷發(fā)展變化。國內(nèi)數(shù)控加工設(shè)備已具有相當規(guī)模，數(shù)控加工在生產(chǎn)中已占有較大的比重并將繼續(xù)擴大，而與之對應(yīng)的數(shù)控機床夾具卻并未受到足夠的重視。國內(nèi)企業(yè)對傳統(tǒng)工裝夾具歷來比較重視，但對數(shù)控機床夾具的應(yīng)用卻缺乏足夠的認識和規(guī)劃。由于缺乏選用數(shù)控機床夾具系統(tǒng)的考慮，因而出現(xiàn)了在先進的加工設(shè)備上采用相對落后的通用夾具或?qū)Ｓ脢A具的情況，以至于不能充分發(fā)揮此類設(shè)備的效能。如何提高夾具的快速反應(yīng)能力，以充分發(fā)揮數(shù)控機床和加工中心的加工效能，是目前夾具設(shè)計所面臨的課題2。總 結(jié)總 結(jié) 夾 具 設(shè) 計 中 采 用 高 精、高 效、模 塊、組
15、 合、通 用 經(jīng) 濟 方 向 發(fā) 展 的 思 路，在 組 合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平 的 步 伐，充 分 利 用 現(xiàn) 代 信 息 和 網(wǎng) 絡(luò) 媒體，引 進 技 術(shù)，爭 取 合 資 與 合 作，與 時 俱 進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。參考文獻參考文獻 1孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)M北京：冶金工業(yè)出版社，2010.2張金生等.機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)M.北京：機械工業(yè)出版社，2009.3張亞明等.機床夾具的分類與構(gòu)成J.科技資訊，2008.4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
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