调研报告范文机械调研报告
特别是在切削加工过程中 , 配以适当的加工辅助工具 （如夹具）等, 有利于提 高企业生产效率 ,使得许多复杂零件的加工成为可能 , 常规零件加工的质量进一 步提升,并降低劳动强度 , 在保证产品质量加工精度的同时批量生产 , 从而降低生 产成本. 夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益 .
因而对夹具知识的认识和学习 , 在今天显得尤为重要起来 . 同时结合目前实 际生产中 ,常常发现近用通用夹具不能满足生产要求 , 用通用夹具装夹工件生产 效率低劳动强度大 ,加工质量不高 , 而且往往需要增加划线工序 ,而专门设计的夹 具,主要包括夹具的定位方案 ,夹紧方案、对刀方案 , 夹具体与定位键的设计及加 工精度等方面的分析 .
可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间 , 大大提高了劳动生产力 , 从而可以有效地减轻工人的劳动强度和增加劳动效率 .2. 夹具的发展状况夹具最 早出现在 1787年, 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高 ,机床夹具 已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺设备 .
科技的进步 ,生产的发展和产品在市场上的竞争 , 产品更新换代的周期越来 越短,对机床夹具的设计、 制造、使用提出了新的更高的要求 .现代机床夹具应该 朝精密化、柔性化、标准化等方面发展 .
由于我国经济近年来的快速发展 ,机械制造工业的壮大 , 在国民经济中占重 要地位的制造业领域得以健康快速的发展 . 制造装备的改进 , 使得作为制造工业 重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化 .
特别是作为机械制造中装夹工件的工艺装备的夹具 , 在机械化大生产的今天 显得更加重要起来 , 因为夹具是加工成产内不可缺少的重要部分 . 机械制造中特 别是在金属切削加工过程中 , 配以适当的夹具等加工辅助工具 , 有利于提高企业 生产效率,降低劳动强度 ,保证加工产品质量 ,从而降低生产成本 ,提高企业效益 .
从而在某种程度上为提高我国企业的竞争力有一定的促进作用 .3. 机床夹具 概论 3.1 机床夹具及其功用 3.1.1 概念机床夹具是在机械制造过程中 , 用来固定 加工对象 ,使之占有正确的位置 , 以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加 装置,简称为夹具 .
在实际生产中夹具的作用是将工件定位 , 以使加工工件活得相对于机床和刀 具的正确位置 , 并把工件可靠地夹紧 .3.1.2 机床夹具的主要功能在机床上加工 工件的时候 , 必须用夹具装好夹牢所要加工的工件 .
将工件装好 ,就是在机床上确定工件相对与刀具的正确位置 , 这一过程称为 定位.将工件夹紧 ,就是对工件施加作用力 ,使之在已经定好的位置上将工件可靠 地夹紧, 这一过程称为夹紧 .
从定位到夹紧的全过程 ,成为装夹 . 机床夹具的主要功能就是完成工件的装 夹工作.
工件装夹情况的好坏 , 将直接影响工件的加工精度 .3.2 夹具装夹工件的方 法及特点工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种 .
找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据 , 用画针 或指示表进行找正 ,将工件正确定位 ,然后将工件夹紧 ,进行加工 .这种方法安装 方法简单 ,不需专门设备 ,但精度不高 ,生产率低,因此多用于单件、小批量生产 .
夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧 , 以保证工件相对于刀具、机床的 正确位置具有以下特点： 1. 工件在夹具中的正确定位 , 是通过工件上的定位基准 面与夹具上的定位元件相接触而实现的 .因此, 不再需要找正便可将工件夹紧 .
2. 由于夹具预先在机床上已调整好位置 （也有在加工过程中再进行找正的） , 因此, 工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置 .3. 通过夹具上的对刀装置 , 保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置 .
4.装夹基本上不受工人技术水平的影响 , 能比较容易和稳定地保证加工精 度.5. 装夹迅速、方便 ,能减轻劳动强度 ,显著地减少辅助时间 , 提高劳动生产率 .
6. 能扩大机床的工艺范围 .如镗削图机体上的阶梯孔 , 若没有卧式镗床和专 用设备, 可设计一夹具在车床上加工 .
3.3 机床夹具的分类和组成机床夹具的种类很多 ,形状千差万别 . 为了设计、 制造和管理的方便 , 往往按某一属性进行分类 .
3.3.1 按夹具的通用特性分类目前中国常用夹具有通用夹具、专用夹具、可 调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类 .1. 通用夹具通用夹具是至结构、尺寸 已规格化 ,且具有一定通用性的夹具 ,其优点是适应性强 , 不需要调整或稍加调整 即可装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件 .
这类夹具已商品化 . 如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度
头、顶尖、中心架、电磁吸盘等
采用这类夹具可缩短生产准备周期 , 减少夹具品种 , 从而减低生产成本 . 其缺 点是夹具的加工精度不高 , 生产力较低且较难装夹形状复杂的工件 , 故适用于单 件小批量生产中 .
2. 专用夹具专用夹具是针对某一工件的某一道工序的加工要求而专门设计 和制造的夹具 . 特点是针对性强 .
适用于产品相对稳定、批量较大的生产中 , 可获得较高的生产率和加工精 度.3. 可调夹具夹具的某些元件可调整或可更换 , 已适应多种工件的夹具 .
称为可调夹具 .
它还分为通用可调夹具和成组夹具两类 .4. 组合夹具组合夹具是由可循环使 用的标准夹具零部件（或专用零部件）组装成易于连接和拆卸的夹具 .
根据被加工零件的工艺要求可以很快地组装成专用夹具 , 夹具使用完毕 , 可 以方便地拆开 . 夹具主要应用在单件 ,中、小批多品种生产和数控加工中 , 是一种 较经济的夹具 .
5. 自动线夹具自动线夹具一般分为两种 ,一种为固定式夹具 , 它与专用夹具 相似；另一种为随行夹具 , 使用中夹具随工件一起运动 ,并将工件沿着自动线从一 个工位移至下一个工位进行加工 .3.3.2 按夹具使用的机床分类这是专用夹具所 用的分类方法 .
可分为车床、铣床、镗床、平面磨床、齿轮加工夹具、拉床等夹具 . 多品种 生产和数控加工中 , 是一种较经济的夹具 .
3.3.3 按夹具动力源分类按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动 夹具两大类 . 为减轻劳动强度和确保安全生产 , 手动夹具应有扩力机构与自锁性 能.
常用的机动夹具有气动夹具 , 液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、 真空夹具和离心夹具等 .3.3.4 机床夹具的组成虽然机床夹具的种类繁多 , 但它 们的工作原理基本上是相同的 , 将各类夹具中作用相同的结构或元件加以概括 , 可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分 , 这些组成部分既相互独立又相互联 系.
1. 定位支承元件定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支 承工件 , 是夹具的主要功能元件之一 . 定位支承元件的定位精度直接影响工件加 工的精度 .
2.夹紧装置夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢 , 并保证在加工过程中工件的 正确位置不变 .3. 连接定向元件这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机 床主轴、工作台导轨的相互位置 .
4. 对刀元件或导向元件这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的 正确位置 . 用于确定刀具在加工前正确未知的元件称为对刀元件 , 用于确定刀具 位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件 .
5.其它装置或元件根据加工需要 , 有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、 工件顶出机构、电动扳手和平衡块等 , 以及标准化了的其它连接元件 .6. 夹具体夹 具体是夹具的基体骨架 , 用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体 .
常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构 , 形状有回转体 形和底座等形状 .上述各组成部分中 , 定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本 组成部分 .
3.4 机床夹具的现状及发展方向夹具最早出现在 18世纪后期. 随着科学技术
的不断进步 , 夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备 .
3.4.1 机床夹具的现状有关统计表明 , 目前的中、小批量生产的工件品种已 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品种经常更新换代 ,
以适应市场的需求与竞争 .
然而,一般企业都仍喜欢与大量采用传统的专用夹具 , 一般在具有中等生产 能力的工厂里 , 约拥有数千甚至近万套专用夹具； 另一方面 , 在多品种生产的企业 中,每隔3-4年就要更新 50-80%左右的专用夹具 ,而夹具的实际磨损量仅为 10-20% 左右.特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS等 新加工技术的应用 , 对机床夹具提出了如下新的要求： 1. 能迅速而方便地装备新 产品的投产 , 以缩短生产准备周期 , 降低生产成本； 2. 能装夹一组具有相似性特征 的工件；3. 能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4. 能适用于各种现代化制造技 术的新型机床夹具； 5. 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置 , 以进一步减轻 劳动强度和提高劳动生产率； 6. 提高机床夹具的标准化程度 .
3.4.2 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准 化、精密化、高效化和柔性化等四个方面 .1. 标准化机床夹具的标准化与通用化 是相互联系的两个方面 .
目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： GB\/T2148-T2259-91 以及各类 通用夹具、组合夹具标准等 .机床夹具的标准化 , 有利于夹具的商品化生产 , 有利 于缩短生产准备周期 , 降低生产总成本 .
2.精密化随着机械产品精度的日益提高 , 势必相应提高了对夹具的精度要求 精密化夹具的结构类型很多 , 例如用于精密分度的多齿盘 , 其分度精度可达上下 偏差 0.1；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘 , 其定心精度为 5微米.
3. 高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间 , 以提高 劳动生产率 , 减轻公认的劳动强度 . 常见的高效化夹具有自动化夹具、 高速化夹具 和具有加紧里装置的夹具等 .
例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件 ,效率可提高 5 倍左右；在车床上使用 高速三爪自定心卡盘 , 可保证卡爪在试验转速为 9000r\/min 的条件下仍能牢固 地夹紧工件 , 从而使切削速度大幅度提高 . 目前,除了在生产流水线、自动线配置 相应的高效、自动化夹具外 ,在数控机床上 , 尤其在加工中心上出现了各种自动装 夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置 , 充分发挥了数控机床的效率 .
4. 柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似 , 它是指机床夹具通过调整、 组合等方式以适应可变因素的能力 . 工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批 量、工件的形状和尺寸等 .
具有柔性化特征的新型种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、 模块化夹具、数控夹具等 . 为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要 , 扩大夹具的柔性化程度 ,改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构 , 发展可调夹具 结构, 将是当前夹具发展的主要方向 .
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