基于数控加工的空压机吸气阀夹具的三维设计(3)
工艺设备的主要组成部分是工装夹具，而夹具是生产制造程序中最活跃的要素。数控加工设备在国内已具有相当大的规模，而我国却从未足够重视数控机床夹具的发展。由于缺乏考虑选用数控夹具系统的经验，因而出现了数控机床的优势不能充分发挥，以至于已经过时通用夹具在先进加工装备上使用。夹具设计目前所面临的问题是怎样提升夹具的快速应变能力，怎样使数控机床工艺优势完全被利用。本课题研究的是基于数控加工的空压机吸气阀的夹具设计。
2 夹具技术
2.1 夹具设计的意义
机床夹具是机械工程的重要组成部分，是机械加工的基础，也是一个技术设备的主体。工件在夹具中的定位与夹紧，直接影响到工件的加工成败与否与加工质量。夹具的选用与夹具的设计方法则决定了机械加工的效率与加工的难易程度。如果说机械加工必须依靠金属机床的话，那么夹具装备就是提高零件加工精度、降低劳动强度、减少加工时间、减轻对工人的技术要求、实现生产自动化不可缺少的工艺装备。每一个生产过程都需要夹具，大量的专用夹具的使用为机械的流水化大批量生产提供必要条件。
2.2 夹具的作用
所谓机械夹具装备，就是在机床上用于安装工件的工艺设备。在机械加工过程中，夹具使加工毛坯定位夹紧，使之占有准确的位置和精确的坐标，以便加工装置的检测。加工工件时，为了使加工表面能加工到图纸规定的大小、几何外形精度的加工要求和其他相关面的位置精度，工件无比要安装（定位）、夹牢（夹紧）。[2]
机械夹具对生产加工会产生非常大的影响，一般体现在下面多个方面：
（ 1 ）保证加工精度
使用夹具固定工件，能够精确地保证工件与机床、工件与刀具之间的相关位置，以保证工件的精度不会受到工人操作的影响，保证了加工精度，稳定加了工质量。
（ 2 ）提高生产效率，缩短加工准备时间
使用夹具安装毛坯，无需找正便能很快的定位和夹紧，大大缩减了再次装夹和辅助工时; 夹具夹紧工件增加了零件的刚性，从而可以增加切削要素;采用同时几件、多加工位位夹装工件和采用新型夹紧装置，这些方法都可以缩短加工准备时间。此外，夹具的使用，可以使产品质量稳定，废品率减小，减少对工人的技术要求，大大降低了生产成本。
（ 3 ）扩大机床工艺范围
专用夹具的引入，能够增加机床的用处，扭转了其使用能力，最终达到一机多用。比如，在车床或钻床上装配镗夹具结构，能够在箱体零件上的钻孔或车孔；专用夹具也可以用于拉削机床，充分发挥普通机床的作用。
（ 4 ）减轻工人的劳动强度
夹具装夹工件方便，快速，采用气动和液压夹紧装置时，可降低工人的劳动强度。
（ 5 ）在自动化生产和规模化生产中调节生产节奏。
2.3 夹具的发展
2.3.1 国内夹具发展
我国夹具始于20世纪60年代，那时创建了面向制造工业的天津综合夹具厂、面向航天生产的保定朝阳夹具厂，后来又陆续建设了一批生产综合机械生产厂，那时我国已经达到了一个每年生产专用夹具8000000的水平。 20世纪80年代后，两场又自主的建立了适应于数控机床和加工中心的定位夹具体系，再供应了国内需要外，还远销到欧美等国家，现在，我国每年都要进口许多的数控机床和加工中心，而国际机床使用的夹具，价格都非常昂贵，如果由国内自主制造，可以节省许多外汇。
2.3.2 国外夹具发展
从行业角度来看，俄罗斯，德国和美国是生产综合夹具的重要国家。世界上制造夹具企业都是微小公司，专用夹具，可调节夹具可以进行区域和本国定单，但通用夹具已成为世界贸易中重要的一个品种。欧轴和美国市场上，一套安装在加工中心的夹具，大型基础件尤其昂贵。
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