关于输出轴零件的文献综述

关于机床夹具的发展综述王立捷（辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000）文章摘要夹具最早出现在阳世纪后期,但随着科学技术的不断进步。近些年来,随着现代化加工技术的广泛应用,使得传统机械加工制造方法发生了重大的变革。夹具的功能已经从传统意义上的装夹、定位、引导刀具上脱离出来,向着更加广阔的意义上发展。来满足不断发展的机械加工产业。关键词夹具;机床;构成;设计;分类ReviewonthedevelopmentofmachinetoolfixtureWANGLiJie(SchoolofmechanicalengineeringLiaoningTechnicalUniversityLiaoningFuxin123000)AbstractFixturefirstappearedlateintheYangcentury,butwiththecontinuousprogressofscienceandtechnology.Inrecentyears,withthewideapplicationofmodernprocessingtechnology,thetraditionalmechanicalprocessingmethodshavebeenmajorchanges.Fixturefunctionfromthetraditionalsenseoftheclamping,positioning,guideouttool,thedevelopmenttowardsamorebroadsense.TomeetthemechanicalprocessingindustrydevelopmentKeywordsMachinetoolfixture;structure;design;classification;引言夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、发展。机床夹具，是十八世纪以后出现的，为了提高人类的生产效率的生产线上的一种必要的工具，它可以大大提高机械生产的效率，为人类自动化，机械化，智能化生产提高效率和进程，纵观各个领域的机床夹具，发展熟读都很快速，近些年来,随着现代化加工技术的广泛应用,使得传统机械加工制造方法发生了重大的变革。夹具的功能已经从传统意义上的装夹、定位、引导刀具上脱离出来,向着更加广阔的意义上发展。来满足不断发展的机械加工产业。机床夹具是机床上用作装夹工件的一种装置，被称为机床的“手”。使用机床夹具可以保证工件的加工精度，减少辅助工时，大幅提高生产效率，还能扩大机床使用范围，实现“一机多能”。它不仅用于金属切削加工，还可以应用在检验、装配、焊接零件、生产线制造等过程中应用广泛。1夹具的出现夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。[1]2机床夹具的工艺发展历史机床夹具的发展大体经历了以下3个阶段:(l)夹具是人的辅助工具,人与夹具结合,使加工过程趋于完善.这一阶段使用央具旨在提高生产率.(2)夹具成为人与机床之间的桥梁.夹具主要用于工件的定位夹紧.这一阶段旨在改进工作方法和机床的性能.(3)夹具与机床结合,成为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备,夹具是实现工艺的手段之一.即工艺指导夹具设计,夹具实现工艺要求。[2]3机床夹具的概述3.1组成部分⑴定位装置。其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。⑵夹紧装置。其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作时不离开已经占据的正确位置。⑶对刀或导向装置。其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。⑷连接原件。其作用是确定夹具在机床上的正确位置。⑸夹具体。夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。⑹其他元件或装置。是指夹具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要,有些夹具上设置分度装置、靠模装置;为能方便、准确定位,常设置预定位装置;对于大型夹具,常设置吊装元件等。[3]3.2夹具的定义它是机床与工件之间必不可少的连接装置。在机床上加工工件时,为了加工出符合工艺规程要求的表面,加工前首先要对工件在机床上的位置有一个准确的定位。在加工过程中由于工件受到切削力、重力、振动、离心力、惯性力等作用容易移位,所以要使用一定的装置使工件在加工过程中始终保持在原先确定的位置上这就是夹紧。[4]在机械制造过程中,它用来固定加工对象,使得工件相对于机床或刀具获得准确的位置,以便接受施工或检测。它的优劣对工件加工表面的位置精度有着直接影响。因此,机床夹具的设计是装备设计中最重要的因素之一。3.3夹具的分类1）通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。[5]其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。[6]其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。[20]3）通用可调夹具和成组夹具其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。[7]4）组合夹具组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。[8]由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。5）随行夹具随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。[9]3.4夹具的作用机床夹具是机械加工过程中必不可少的辅助装备.它在机床加工过程中最主要的作用是用于装夹和定位工件。除了定位工件外,机床夹具能起到的作用可分为以下及方面:第一,有利于保证工件的加工精度,来提高机械加工工件的质量。第二,可扩大机床的工艺范围,提高机械加工的效率。第三,可减轻劳动强度,节约人力资源。[10]4机床夹具的发展趋势4.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。[11]现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔三到四年就要更新百分之七十左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为百分之十五左右。[12]数控机床、加工中心、成组技术等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2）能装夹一组具有相似性特征的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程度。4.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。[13].1标准化机床夹具的标准化设计可以使机械加工缩短生产准备周期,降低生产成本而且可以迅速方便的装备新产品的投人。夹具的标准化与通用化相辅相成的两个方面。[19]目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/TZ148一T2259一91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。[14]标准化使得夹具可以更大限度的发挥高效性能。.2精密化随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具精度的要求。高精度的机械产品将是高新技术带动下的必然产物。[15]精密化夹具多用于尖端产业。3高效化效率是企业的立足之本,高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。为了减少工件的安装时间提高工作效率,各种快速夹紧功能部件不断地推陈出新,常见的高效化夹具有自化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。[16]例如自动定心夹紧、凸轮夹紧、杠杆夹紧、气动和液压夹紧。除了在生产线和自动线上配置相应的高效化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上也装配了各种高效化夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率。[17]4柔性化机床夹具的柔性化是指机床夹具通过调整、组合等方式来适应工艺可变因素的能力。[18]为适应现代机械工业多品种和中小批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,发展可调夹具结构,改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构是当前夹具发展的主要方向。5关于机床夹具的展望机床夹具是机床上用作装夹工件的一种装置，被称为机床的“手”。使用机床夹具可以保证工件的加工精度，减少辅助工时，大幅提高生产效率，还能扩大机床使用范围，实现“一机多能”。它不仅用于金属切削加工，还可以应用在检验、装配、焊接零件、生产线制造等过程中。机床夹具只是配套产业，而不是支柱产业，但在机械加工过程中必须配套使用各种各样的夹具，夹具是必不可少的工艺装备，市场潜力巨大。机床夹具决定着零件加工的精度，高精度零件必须要有高要求的夹具相配合，我相信未来机床夹具实现多功能装夹，及定位会有很大市场，“一床多用”回事将来的发展趋势，同时智能化，机械化也是必然的发展方向。【参考文献】【1】门数控机床夹具的发展.黄剑波.电子机械工程.2011-10-15【2】浅谈我厂机床夹具发展方向.顾一新.电力机车技术.1991-01-31【3】国外数控机床夹具的发展趋势本刊编辑部.江苏机械.1978-03-02【4】关于机床夹具的发展前景的探讨；张道澄.刘春雨.科技创新导报2011-09-11【5】夹具的应用及发展趋势.李雨田.西安航空职业技术学院.陕西西安.710089【6】基于实例的机床夹具设计系统及其夹具库的研究与开发[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库，2009【7】机械工程2000(12):105-108.【8】徐志刚,黄克正.组合夹具结构设计自动化系统研究【9】.组合夹具组装应用理论[M].北京:机械工业出版社,1987.【10】张进生.机械制造工艺与夹具设计指导.北京：机械工业出版社，1994.【11】王启平.夹具设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,1998.【12】肖继德.陈宁平.机床夹具设计.第二版.北京：机械工业出版社，1997.【13】陈蓉晖.Pro/E在组合夹具设计中的应用[J].赤峰学院学报（自然科学版），2009（6）【14】王艺树.基于实例的机床夹具设计系统及其夹具库的研究与开发[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库，2009【15】顾崇衔.机械制造工艺学[M].西安:陕西科学技术出版社,1999.【16】大连组合机床研究所.组合机床设计[M].北京:机械工业出版社,1982.【17】王启平.机床夹具设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996.【18】吴拓．现代机床夹具设计［M］．北京:化学工业出版社，2011【19】肖继德.机床夹具设计.北京:机械工业出版社,1998【20】龚定安,赵孝昶,高化.机床夹具设计.西安交通大学出版社,2000.