現代機床夾具的現狀及發展的方向分析

內容提示：目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的85％左右。現代機床夾具的發展方向主要表現為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。

        夾具最早出現在18世紀后期。隨著科學技術的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發展成為門類齊全的工藝裝備。
        1．機床夾具的現狀
        國際生產研究協會的統計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的85％左右。 
        現代生產要求企業所制造的產品品種經常更新換代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業都仍習慣于大量采用傳統的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工 廠里，約擁有數千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業中，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，數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統（FMS）等新加工技術的應用，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品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本；
        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）能適用于各種現代化制造技術的新型機床夾具；
        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率；
        6）提高機床夾具的標準化程度。
        2．現代機床夾具的發展方向
        現代機床夾具的發展方向主要表現為標準化、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，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。
        （2）精密化隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，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，除了在生產流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外，在數控機床 上，尤其在加工中心上出現了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發揮了數控機床的效率。
        （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整、組合等方式，以適應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、通用可調夾具、成組夾具、模塊化夾具、數控夾具等。為適應現代機械工業多品 種、中小批量生產的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結構為可拆結構，發展可調夾具結構，將是當前夾具發展的主要方向。