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1、ZQ350 減速器傳動軸鍵槽銑夾具設計文獻綜述減速器傳動軸鍵槽銑夾具設計文獻綜述前 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、對刀或導向元件、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量、生產效率和成本。夾具不僅用于金屬切削加工，還可以應用在檢驗、裝配、焊接零件、生產線制造等過程中，是機械加工過程中必不可少的工藝裝備。機床夾具設計的效率和質量對產品的上市時間和質量的影響很大，在產品生產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計和生產速度。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，提高生產率。（3）擴大了機床的使

3、用范圍有的機床夾具實質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）降低了對工人技術水平的要求和減輕工人的勞動強度，保證生產安全。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、按照應用范圍、使用機床、夾具動力源來分類。按夾具的應用范圍分類根據(jù)夾具在不同生產類型中的通用特性，機床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調整夾具和組合夾具等。第一，通用夾具。通用夾具的結構、尺寸已經(jīng)標準化，無需特殊調整就可用來加工一定范圍內的不同工件，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，要求工人的技術必須熟練，而且對于結構和工藝較復雜的工件較難裝夾。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，可做成整體結構以提高夾具

5、精度。專用夾具的設計制造一般需要 12 個月，設計周期較長、投資較大，但生產率和加工精度較高，所以常用在產品相對穩(wěn)定、批量較大的生產中。第三，可調整夾具。通過調整或更換個別零部件，能適用多種工件加工的夾具，稱為可調整夾具?？烧{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{整夾具分為兩部分：基本部分和可調整部分?；静糠质遣蛔兊?，但可調整部分可根據(jù)加工對象的改變，作相應的調整或調換第四，組合夾具。組合夾具由一套預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計制造周期，從而可縮短生產準備周期，并且元件能重復多次使用，節(jié)省了工時和材料，特別適用于新產品試制和多品種小批量生產。（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。國內外機床夾具發(fā)展現(xiàn)狀國內外機床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件

7、品種已占工件種類總數(shù)的 85左右。現(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。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、柔性制造系統(tǒng)、（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；

8、（4）能適用于各種現(xiàn)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。夾具是機械加工中不可缺少的部件，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。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；夾具重復安裝的定位精度高達5m；瑞士 E R O W A柔性夾具的重復定位精度高達 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效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越來越多。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，夾具結構簡單，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。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具 元件，快 速 組 裝 成 各 種 夾 具，已 成 為 夾 具 技 術 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，進行夾具設計優(yōu)化設計，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)技術網(wǎng)站

11、，為夾具行業(yè)提供信息交流、產品咨詢與開發(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。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、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，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 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、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平 的 步 伐，充 分 利 用 現(xiàn) 代 信 息 和 網(wǎng) 絡 媒 體，引 進 技 術，爭 取 合 資

12、與 合 作，與 時 俱 進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術，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的技術發(fā)展，過去常用的工藝規(guī)程已慢慢地適應不了現(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，各類型的夾具結構及專用夾具的零部件實行統(tǒng)一的標準化、系列化、通用化，是原來單件生產的夾具，轉變?yōu)閷I(yè)化的生產，以降低成本，保證質量，縮短產品的生產周期。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性；加強專用夾具的重復利用，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要求，中小批量的產品生產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產品變化并充分發(fā)揮數(shù)控加工設備的加工效能，成為企業(yè)關注的重要問題。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 品 的質 量、生 產 效 率 及 加 工 成 本 1。隨 著 科 學 技

14、術 的 不 斷步，數(shù)控加工設備已經(jīng)飛速發(fā)展起來，與之相適應的數(shù)控機床夾具也在不斷發(fā)展變化。國內數(shù)控加工設備已具有相當規(guī)模，數(shù)控加工在生產中已占有較大的比重并將繼續(xù)擴大，而與之對應的數(shù)控機床夾具卻并未受到足夠的重視。國內企業(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)了在先進的加工設備上采用相對落后的通用夾具或專用夾具的情況，以至于不能充分發(fā)揮此類設備的效能。如何提高夾具的快速反應能力，以充分發(fā)揮數(shù)控機床和加工中心的加工效能，是目前夾具設計所面臨的課題2?？?結總 結 夾 具 設 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、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平 的 步 伐，充 分 利 用 現(xiàn) 代 信 息 和 網(wǎng) 絡 媒體，引 進 技 術，爭 取 合 資 與 合 作，與 時 俱 進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術，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計指導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計指導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

16、.2008,(13).5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).6張偉.淺論機床夾具的類型和加工特點J.中國新技術新產品，2011（14）.7隋聚艷.夾具的發(fā)展及其趨勢分析J.現(xiàn)代商貿工業(yè)，2009（19）.8王啟平.機械制造工藝學M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1999.9王啟平.機床夾具設計M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1996.0210陳 杰，范 文 學，李 林 喜，等.淺談臥式加工中心專用夾具（胎具）的設計J.機電工程技術，2011（1 1）.11張瀅瀅，劉春雨.關于機床夾具的發(fā)展前景的探討J.科技創(chuàng)新導報，2011（26）.

17、12鄒家華.國內外機床夾具及其發(fā)展趁勢機床研究所所長鄒家華在全國先進工具經(jīng)驗交流會上的報告J.機械加工，1965（1）.13劉 志 偉，張 偉 文，李 會 玲,機床夾具設計案例教學的研究J.現(xiàn)代制造技術與裝備，201（6）.14楊曉君，楊楚民.機床夾具設計 網(wǎng)絡教學系統(tǒng)的設計與開發(fā)J.機械研究與應用，2002，15(2):4849.15王光斗，王春福等.機床夾具設計手冊M.上海：上 ?？茖W技術出版社，2001.0116龔定安，高化等.機床夾具設計M.西安：西安交通大學出版社，1992.0317韓洪濤等.機械制造技術M.化學工業(yè)出版社，2003.0718潘尚峰，趙廣木，楊向東等.數(shù)控加工設備上的夾具的快速準備J.機械工藝師，1998(6):2627.19黃劍波.數(shù)控機床夾具的發(fā)展J.電子機械工程。2011(10)，27(5)：34-36.