略谈机床夹具的发展趋势

孙秀云

摘要：在加工过程中，为了确保产品加工的精准度，将工件固定在正确的位置进行加工或检测的工艺设备称为机床夹具。机床夹具的使用可以保证工件的机械精度，减少辅助工时，大大提高生产效率，扩大机床的应用范围，实现一个机器多方使用的效果，机床夹具在机械夹具中占有重要地位，它直接影响工件加工的质量、工具生产的效率和生产投入的成本。随着我国工业化进程的不断深入，我国现代机床常用的夹具有组合型的夹具、成组的夹具、自动型的夹具、数据控制机床的夹具等，每种夹具都有其自身的特点。随着现代制造业对加工精度和加工速度的要求越来越高，夹具的制造也要朝着创新的方向发展，因此笔者将在此文中，探讨现代夹具的优点，为相关研究者提供参考。

关键词：机床夹具;生产效率;机床设备

到目前为止，机床设备的发展可分为3个发展阶段，第一阶段主要体现在固定和人的联合应用。目前，扣件主要是作为一种简单的辅助工具，供人们加快和改进加工过程。在第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，固定功能发生了变化，主要用于工件的定位，人们越来越意识到其结构与操作者的自身提高和工具的性能有着密切的关系，所以要注意结构：第三阶段是夹具和机床的有机结合，在固定设计过程中，设计师一般会考虑工件的定位和防错等主要问题，然而固定設计经常遇到一些小问题，如果这些小问题处理的不好，它们也会给固定装置的使用带来很多不适，也会影响工件的工艺精度。我们将总结多年来夹具设计中遇到的一些小问题如下所示：第一，根部清洁问题。设计用于定位最终面和内孔的附件时，在最终夹具体定位与外圆定位的交叉点，我们会遇到根部清洗的问题，最终表面和外圆分为两个体时是没有问题。设备是否必须清洁，必须根据工件的结构来进行探讨。如果定位内孔的零件腔室很小或没有空间，则必须制作后工艺处理。如果定位内孔的零件腔室较大或孔为空，则不需要后夹板，连接处可为圆角R。当最终端面与外圆定位时，等于上述所示。第二，让刀问题，在设计用于加工圆盘刀具（如铣削、成型等）的带扣时，会出现让刀问题，设计此类夹具时，必须考虑切割或研磨后卷收器或成型件的位置，根据铣床的直径或使用的磨削装置，必须在仪器范围外保留一定的位置，对于具有相同或类似加工结构和不同尺寸的系列产品零件，在设计附件时存在更换问题，为了降低生产成本并提高紧固件的使用率，紧固件通常设计为仅更换一个或多个零件的通用夹具。

机械行业的快速发展对生产产品的种类和效率提出新要求，使得中小生产企业批量生产夹具成为当今机械生产的主流。为了顺应机械生产这一发展趋势，相关组织必然对机床夹具提出更高的要求，在今后的发展过程中，应大力推广组合固定、半组合固定和可调固定夹具的实际应用，让夹具生产技术向快速、高效率、精细、智能、环保方向发展，朝着高精度方向发展，向着高效模块组合的经济型方向发展。

1、现代机床夹具的发展方向

现代化的机床夹具的生产发展目标主要体现在生产标准化、生产高效化和生产柔性化等三个独特的发展方向。

（1）生产标准化

机床夹具的标准化和通用化是相互联系的两个方面，机床设备的标准化有利于设备的商业化生产，缩短生产准备周期，降低生产总成本。

随着机械产品精度的提高，对夹具生产附件的精度要求也相应提高，精密固定的结构形式很多，比如多齿盘精密分度，其分度精度可达“0.1”;用于精密车削的高精度三爪自定心的中心精度为5um。

（2）生产高效化

高效固定主要用于减少工件的基本辅助工作时间，从而提高工作效率，降低工人的劳动强度。带有锁紧力装置等的装置，例如，在铣床上使用电动夹具的零件夹紧效率可提高约五倍：使用三冲程高速钳口可确保钳口在9000r/min的试验速度条件下仍能牢固锁定工件，目前，除了在生产线和自动线配置相应的高效自动附件外，数控机床上还有各种工件自动锁紧夹具和零件自动更换装置，特别是在一些加工中心，它充分发挥了数控机床的效率。2、 高效率以提高机床的生产效率。夹具产品的制作工艺越来越多，为了缩短工件的安装时间，不断引入各种自动定心夹紧设备、精确工具、杠杆夹紧设备、凸轮夹紧设备、气动和液压夹紧以及快速夹紧等功能部件。新型的电控永磁夹具就只需要2秒左右的时间就可以将工件安装好，简化了夹具结构，为机床多工位、多曲面、多件加工创造了条件。省料节能的优势逐渐体现在各种先进夹具系统的创新上。模块化设计为夹具的计算机辅助设计和装配奠定了基础。夹具的切削过程通讯3D技术进行仿真制作，不仅可以为生产用户提供精确的夹具零件，而且可以积累科学技术的使用经验，了解实际市场的需求，不断完善夹具系统。且如今的模块化夹具公司致力于创建夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询交流和开发的公共平台，努力实现夹具设计与客户完美对接。

（3）生产柔性化

机床夹具的柔韧性与机床柔性化类似，主要是指机床夹具通过调整夹具组合去适应工艺的变化，工艺变化主要包括：工艺特性、生产批次、工件的形状和尺寸等。而具有柔性特点的新型夹具类型主要有：组合固定、通用可调固定、成组固定夹具、模块化固定夹具、数据控制夹具等，以满足现代机械行业多品种、中小型批量生产的要求，扩大生产的灵活性，将不可拆卸的特殊固定结构改为可拆卸结构，发展可调节的固定结构将是目前固定发展的主要方向。

总结

总之，随着现代制造加工业对夹具生产的需求不断增长，现代化的夹具正朝着标准化、精确性、效率和灵活性方向发展。可以预见，随着科学技术的发展，最先进的夹具将会出现。机床材料的不断设计符合现代工作理念，促进了加工行业的不断发展。现代机床所要求的高效率和高精度特性，可以有效减少工件加工的基本辅助时间，显著提高工作生产率，本文具有提高生产率、拓宽机床加工速度、降低工人劳动强度、保证安全生产的特点。理解和学习固定知识，设计适合实际生产的新夹具在今天尤为重要。

参考文献

[1]杨营营.现代机床夹具简述，2011.

[2]张滢滢，刘春雨.关于机床夹具的发展前景的探讨[J].2011.

[3]李雨田.浅谈机床夹具的应用及发展趋势.2013.