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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 组合夹具的特性及其发展浅析 作者：曹素琴 来源：《城市建设理论研究》2013年第25期 摘要：组合夹具由于能满足多种精度零件的加工，目前在生产中越来越得到重视，本文笔者通过多年工作经验简要分析了组合夹具的特性及其发展。 关键词：组合夹具 特性 发展 中图分类号：TG75 文献标识码：A 文章编号： 一、组合夹具的定义及其分类 1.组合夹具的定义 组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备，我国目前已基本普及。组合夹具由一套预先制造好的不同形状、不同规格、不同尺寸的标准元件及部件组装而成。组合夹具是在机床夹具零部件标准化基础上发展起来的一种新型的工艺装备。它是由一套结构、尺寸已规格化、系列化和标准化的通用元件和合件组装而成的。组合夹具就是一种零、部件可以多次重复使用的专用夹具。2.组合夹具的分类 组合夹具按组装时元件间连接基面的形状，可分为槽系和孔系两大系统。 （1）槽系组合夹具以槽（T形槽、键槽）和键相配合的方式来实现元件间的定位。因元件的位置可沿槽的纵向作无级调节，故组装十分灵活，适用范围广，是最早发展起来的组合夹具系统。 （2）孔系组合夹具主要元件表面为圆柱孔和螺纹孔组成的坐标孔系，通过定位销和螺栓来实现元件之间的组装和紧固。 （3）组合夹具的组装 组合夹具的组装就是根据工件的加工要求并按一定的程序选取有关元件和合件进行组合拼装，从而获得所需夹具的过程。 组合夹具的特性 组合夹具一般是为某一工件的某一工序组装的专用夹具，也可以组装成通用可调夹具或成组夹具。组合夹具适用于各类机床，但以钻模和车床夹具用得最多。组合夹具把专用夹具的设计、制造、使用、报废的单向过程变为组装、拆散、清洗入库、 再组装的循环过程。 可用几龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 小时的组装周期代替几个月的设计制造周期，从而缩短了生产周 期；节省了工时和材料，降低了生产成本；还可减少夹具库房面积，有利于管理。 组合夹具灵活多变、适应范围广，可大大缩短生产准备周期，可节省大量人力、物力，减少金属材料的消耗，可大大减少存放专用夹具的库房面积，简化了管理工作。不足之处：外形尺寸较大、笨重，且刚性较差。此外，由于所需元件的储备量大，故一次性投资费用较高。其具体特性如下： 1.组合夹具的耐用性 组合夹具耐用性好，工作台的定位和夹紧销栓表层过程淬火处置，使组合夹具不易磨损、经久耐用。组合夹具的运作台和模块结构设计中充分考虑了使用刚性和强度的要求，工作平台和模块结构设计中充分考虑了使用刚性和强度的要求，每个组合夹具的标准2000×1000的运作台载重量可达10吨。同时也保证了其重复定位、夹紧的精度。工作平台和模块的表面经过特殊处理，使焊接时产生的飞溅不容易粘上其工作表面。同时也保证了组合夹具重复定位、夹紧的精度。运作台和模块的表层过程特殊处置，使组合夹具焊接时产生的飞溅不容易粘上其运作表层。 2.组合夹具的经济性 组合夹具的经济性好。组合夹具在焊接过程是一个普遍的夹具可自由组合，以适应不同工件的形状，组合夹具是一种可以自由组合的万能夹具，以适应不同的工件形状，几套夹具系统就可以替代大量高成本的专用工装，几乎在汽车生产越来越多品种，个性化的今天，特别是其经济。有数据显示，在国外9套以上专用焊接夹具的成本（我国5-6套）就开始超过一套柔性夹具。在目前我国汽车制造企业，每年的增加几十套专用焊接夹具是很常见的，选用柔性夹具的经济性是显而易见的。 3.组合夹具的柔性化 组合夹具的的焊接表可以组合在三维空间，夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。 4.组合夹具精确性 组合夹具精确性高，工作平台在2000mm的范围内定位孔的位置误差+/-0.1mm以内，完全可以满足焊接加工的需要。在装配或焊接过程中，使用定位块、连接块、夹紧器和支撑块，龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 能够对工件精确定位，需要焊接的工件稳定地固定在各个定位点或定位面上。如果需要焊接的工件本身几何尺寸不准确，也可以很快被检测出来，在初加工工序中便得到消除。随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高，高精度夹具的定位孔距精度高达±5μm，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。 5.组合夹具的高效性 为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用1～2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件 三、组合夹具的发展 组合夹具的元件精度高、耐磨，并且实现了完全互换，元件精度一般为IT6~IT7级。用组合夹具加工的工件，位置精度一般可达IT8~IT9级，若精心调整，可以达到IT7级。 由于组合夹具有很多优点，又特别适用于新产品试制和多品种小批量生产，所以近年来 发展迅速，应用较广。组合夹具的主要缺点是体积较大，刚度较差，一次投资多，成本高，这使组合夹具的推广应用受到一定限制。 组合夹具单个明显特征是产品转型快，现代机器造出业。研发寿命短。而任何机器加工，都离不开工装组合夹具。工装组合夹具是直接制约产品质量好坏和生产寿命长短的重要环节。目前，工装组合夹具是工艺装备中的单个重要环节。也是机器造出业的单个瓶颈。国内，95%以上的工装组合夹具用的专用组合夹具。而专用组合夹具需设计、造出，生产准备寿命要12个月，严重制约了造出业的快速发展。只有技术规范化、生产专业化、供应市场化、设计电脑化，组装模块化、管理数字化的先进组合夹具生产模式，才是完全改变组合夹具落后现状的方法。采用可循环使用的组合组合夹具来完成生产工艺过程，可将组合夹具的生产准备时间缩短至12小时，可大幅提高产品研发速度和节省组合夹具的生产准备寿命。还可节省 90%造出组合夹具的钢材，80%组合夹具存储保管费用。 参考文献： [1]朱耀祥;组合夹具技术的现状与发展[J];机电国际市场;2002年05期 [2]广文;面向夹具CAD的知识挖掘技术的研究与应用[D];南京航空航天大学;2004年 本文来源：https://www.dywdw.cn/29af001c2b160b4e777fcf47.html
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2023-05-08
