機(jī)械加工中成組夾具技術(shù)的應(yīng)用研究

趙國良++劉振

摘 要：作為提供人們?nèi)粘Ｉ钏韪鞣N產(chǎn)品的制造業(yè)，大批量的產(chǎn)品越來越少，單件小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)模式越來越多，因此近年來成組技術(shù)在國內(nèi)外機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)得到迅速發(fā)展。文章重點(diǎn)針對(duì)機(jī)械加工中成組夾具技術(shù)的應(yīng)用做了研究和分析。

關(guān)鍵詞：成組夾具；機(jī)械加工；運(yùn)用

隨著人們對(duì)產(chǎn)品的需求越加多樣化大批量的產(chǎn)品訂單也在不斷減少，與此同時(shí)單件、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)越來越多，這在很大程度上限制了先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用、滲透和發(fā)展。在這種情況下成組夾具技術(shù)的運(yùn)用能夠較好地緩解并且解決產(chǎn)品品種多、產(chǎn)量小、批次多帶來的困擾。即成組夾具技術(shù)的有效運(yùn)用能夠?qū)⒍喾N零件按其工藝的相似性進(jìn)行合理的分類并且將其成組同時(shí)更好地形成零件族，形成了適合全組零件加工的成組工序，即將同一零件族中的小生產(chǎn)量匯集成較大的規(guī)模化生產(chǎn)。從而為后期生產(chǎn)制造提供了極大的便利性，取得更好效果。從而使小批量、多批次的生產(chǎn)能夠取得近似于大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，最終使制造商的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升。

一、成組夾具技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在現(xiàn)代的成組夾具技術(shù)應(yīng)用中，將小批量的生產(chǎn)模式管理作為一個(gè)整體系統(tǒng)，對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。在設(shè)計(jì)時(shí)，采用成組夾具技術(shù)指導(dǎo)，將加工件的相似性大大提高，從而為后期生產(chǎn)制造提供了極大的便利性，取得更好效果。同時(shí)也可以利用成組夾具的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，將機(jī)械加工設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)達(dá)到完美融合，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；在零件加工時(shí)，成組夾具技術(shù)通過安裝方式與加工流程等把零件進(jìn)行歸一分類，在設(shè)計(jì)時(shí)就形成了采用適合全組零件加工的成組工序。通過工藝的相似性，在加工時(shí)采用相近的設(shè)備或是工藝裝置，利用相似的機(jī)床，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助工藝進(jìn)程設(shè)計(jì)。在后期的零件生產(chǎn)管理中，有利于形成零件模塊化生產(chǎn)，有利于組織安排以及區(qū)域分配，保證每一個(gè)工作單元中有特定的人員與設(shè)備就可以形成良好的零件組加工。相似的零件加工過程中有眾多信息重復(fù)的問題，這可以大大壓縮信息的儲(chǔ)存量。

二、成組夾具技術(shù)在機(jī)械加工的應(yīng)用

（一）相似零件的分組方法

成組夾具的使用前提就是零件能夠按照一定的規(guī)則進(jìn)行分組，對(duì)于相似的零件所采用的夾具，具有專用與適應(yīng)性的特點(diǎn)。目前經(jīng)常使用的方法有視檢法、流程分析法與編碼法。視檢法主要是通過技術(shù)人員或是經(jīng)驗(yàn)豐富的員工，對(duì)零件進(jìn)行查看，對(duì)圖紙進(jìn)行提前判斷，從而把具有類似特征的零件歸為一類；生產(chǎn)流程法則主要是指零件的生產(chǎn)流程與使用到的設(shè)備進(jìn)行分類，把同族零件歸類；另外還可以通過對(duì)零件進(jìn)行編碼的方法，將設(shè)計(jì)與制造的環(huán)節(jié)與特點(diǎn)進(jìn)行編碼分類，通過編碼系統(tǒng)將零件進(jìn)行分類，叫做編碼分類法。

（二）成組夾具的設(shè)計(jì)

針對(duì)一定特征的零件上，需要采用特定的成組夾具，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)工藝過程與定位程度來進(jìn)行確定，合理選擇定位基準(zhǔn)與夾緊力，從而保持零位定位準(zhǔn)確。首先應(yīng)該進(jìn)行成組夾具的設(shè)計(jì)方案制定，選擇合理的基準(zhǔn)；在零件夾緊設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，應(yīng)該選擇恰當(dāng)?shù)膴A緊方式，保持夾緊力的受力方向，選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，保證零件在夾緊的過程中不會(huì)產(chǎn)生變形或者產(chǎn)生細(xì)小的變形，通過選擇承受壓力能力最大的方向進(jìn)行定位，不但不會(huì)變形，而且還能夠夾緊牢固，在加工過程中不會(huì)發(fā)生變動(dòng)。在對(duì)夾具基本件的設(shè)計(jì)過程中，要注意保證結(jié)構(gòu)合理，使夾具具有一定的強(qiáng)度與剛度，起碼要比零件的剛度要大，避免產(chǎn)生被擠變形的問題。根據(jù)相似零件的形狀與尺寸、精度等要求，確定出基本件的開關(guān)與尺寸。這些基本件與其他的夾具組合后，結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作才行，對(duì)于不適用的夾具要進(jìn)行調(diào)整，增強(qiáng)適應(yīng)性。通過成組夾具技術(shù)的指導(dǎo)，零件分類更加明確，在制造管理過程中更能夠提高工作效率，同時(shí)這種設(shè)計(jì)還可以使產(chǎn)品的更新?lián)Q代更加順暢，保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，更加快速，大大縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，更好地適應(yīng)市場(chǎng)需求。

（三）成組夾具技術(shù)在銑加工中的應(yīng)用

在機(jī)械加工過程中，常見的處理工序是指車、磨、鉆、銑以及切割、刨等。某公司的小批量產(chǎn)品中有一組產(chǎn)品為兩個(gè)結(jié)構(gòu)零件，為了與其他的零件與內(nèi)部組件進(jìn)行有效連接，需要極高的加工精度，這樣才能得到最準(zhǔn)確的安裝。加工件的外形主要包括多處斜角與凸臺(tái)，在斜角度方向與兩側(cè)方向上的螺紋連接孔，這就造成了加工過程相對(duì)復(fù)雜，又沒有一定的定位基準(zhǔn)，在銑加工過程中勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。不過由于有三處的孔孔距不同，讓成組夾具技術(shù)使用成為可能。梁零件銑加工的工裝主要包括底塊、定位銷釘、基座、壓緊螺釘與裝夾心軸、梁零件。基座的零件是成組夾具的核心，通過基座的心軸與定位銷釘連接在底塊上，并用壓緊螺釘進(jìn)行緊固，通過改變?nèi)齻€(gè)孔的距離定位，來對(duì)兩種梁結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行適應(yīng)。使用成組夾具工裝，可以將梁加工工序進(jìn)行有效簡化，轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)工步就能夠完成，兩種零件可以進(jìn)行有效的互換加工，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)效率提高近四倍，而且精度高，在此款產(chǎn)品的生產(chǎn)中起到重要作用。利用銑插針零件工裝，使其精度滿足零件需求，降低了加工的難度與勞動(dòng)強(qiáng)度，通過上下壓塊的設(shè)計(jì)可以與零件的尺寸保持一致，加工過程中增強(qiáng)了穩(wěn)定性，適應(yīng)于多種小零件的加工，大大提高經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)束語

采用成組夾具技術(shù)，不但實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)機(jī)械加工的便利性，提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且還能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與工藝過程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造等多種現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用奠定的基礎(chǔ)，進(jìn)一步推動(dòng)了我國機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展。未來的機(jī)械加工業(yè)，會(huì)不斷進(jìn)行零件設(shè)計(jì)、分類設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理軟件的設(shè)計(jì)，從而大大提高生產(chǎn)效率。成組夾具技術(shù)在現(xiàn)代的機(jī)械加工業(yè)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，逐漸形成了獨(dú)立的生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，隨著我國現(xiàn)代技術(shù)的不斷應(yīng)用，成組夾具技術(shù)將會(huì)以更加全面的技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)在我國機(jī)械加工業(yè)中體現(xiàn)出更大的價(jià)值，推動(dòng)我國機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)值與質(zhì)量。

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