夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
我国夹具的发展已经有200多年的历史,大致经历了三个阶段:第一阶段,夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置,发挥着夹固工件的最基本功用。第二阶段,随着军工生产及内燃机,汽车工业的不断发展,夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性,各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善,夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这一阶段夹具发展的主要特点是高效率。第三阶段,在现代化生产的今天,各类高效率,自动化夹具在高效,高精度及适应性方面,已有了相当大的提高。75753
根据我国国际生产研究协会的统计表明,目前中、小型生产的工件种类已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品种类经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,在这些企业中夹具的制造大都采用单件小批量的生产模式,致使企业的经济效益有限,由于企业的自我改造能力薄弱,行业总体实力不高,所以他们必须要根据夹具行业的特点,探索和确定中、小型夹具制造企业由弱变强的发展之路,这样才能保持夹具行业的稳定和持续发展。
国外现状
我们都知道在国外俄国、德国以及美国是夹具生产的主要国家,这些年他们在夹具的研究方面也做出了很大的贡献。
夹具的设计包括三个步骤:设备规划、夹具规划和夹具结构设计三个方面。不少学者在计算机辅助夹具设计(CAFD)就夹具方面提出了自己的方法:有人提出了自动夹具定位和夹紧的方法也有人提出了利用机械杠杆原理进行定位和夹紧位置的方法。目前,关于工件夹具的自动化配置方面的工作,自动夹具结构设计(AFCD)中很少提及。有学者提出了一个二维组合夹具元件的配置算法。并且几乎所有的AFCD研究者都承认,在一个成功的AFCD系统中,工件的几何形状是一个至关重要的因素。他们也对具有复杂几何形状的工件进行研究。然而其结果也仅仅适用于特定的几何形状,比如多边形棱柱。Brost和Goldberg提出了一个“完整”的算法用来分析多边形工件的组合夹具设计[14]。并开发出一个组合夹具设计系统,此系统针对任意存在的一个工件,能够自动产生所有可行的夹具。且采用力球分析的方法对产生的方案进行进一步的优化。论文网
从上述分析可以看出,我国在夹具的研究方面虽然获得很大的成就,与国外相比较,我国的夹具设计方面还不够完善,具有一定的差距。夹具行业潜藏着很多的市场需求,有很多机床配套的夹具尚待开发和完善,许多先进的夹具技术都需要我们向国外学习和借鉴。如何为中、小型企业的产品调整给力,让企业充分发挥自身的优势,向“专、特、精”的方向发展,是夹具行业的主攻方向。