現代機床夾具的現狀及發展的方向

郭春華

（哈爾濱第一工具制造有限公司，黑龍江 哈爾濱 150078）

概述

隨著工業化進程的不斷深入，我國當前在現代機床中常用的夾具有組合夾具、成組夾具、自動化夾具、數控機床夾具等，每種夾具都有各自的特點，隨著現代制造業對加工精度、加工速度等的要求越來越高，使得現代機床夾具也面臨更新換代的要求，因此設計先進的現代機床夾具以使之可以適應現代加工的需要，成為當前機械加工行業關注的重點。

1 現代機床夾具的現狀

隨著我國加工業的發展，機床夾具也在不斷改進，然而在通用性以及精度方面還有待改進，這在一定程度上阻礙了現代機床加工的發展，為提高夾具的通用性，很多企業正在不斷和優化，目前常用的機床夾具有以下幾種：

1.1 組合夾具

為了提高專用夾具的使用效果、降低其報廢率，將這些不同形狀、不同規格的標準專用夾具組合成為一體，使其可以在多種不同的機床上使用，以加工不同的器件，從而提高了夾具的通用性，同時保證教加工的精度。由于組合夾具是將多個夾具組合在一起，故體積和重量較大，在安裝使用過程中會造成一定的不便，并且一次性投資高，從而限制了其應用推廣。

1.2 成組夾具

成組夾具也是對專用夾具改造而成，主要由固定部分和可更換部分組合而成，其中可更換部分可根據加工對象的不同而更換相應的夾具單元使之成為一個新的夾具，從而提高夾具的通用性，成組夾具尤其適用于一臺機床加工不同規格零部件的場合，在加工完一種零部件后，可通過快速更換夾具單元的方式來繼續加工另一種規格零件，因此具有高精度、高通用性的優點，并且比組合夾具的成本更低，但其自動化程度不夠，無法滿足現代機床加工的要求。

1.3 自動化夾具

為適應自動化機械加工，其相應的夾具也正加快自動化進程，在自動化的流水線加工過程中，自動化夾具可根據加工的需要實現自動更換，整個過程不需人工介入，因此更換的速度較快，在對自動化夾具使用的過程中，要注意設計好夾具輸送、更換的工藝，使預更換的夾具能夠準確輸送到預定部位，并用氣動、電動或者液壓等作為動力實現快速更換，另外，由于自動化的高速切削會帶來大量的切屑，因此必須同時在夾具上設計自動清屑裝置，避免影響切削工作，同時要做好夾具以及夾具與機床接觸部位的潤滑工作，防止在加工過程中磨損過大，而由于流水線式的加工過程一般持續性較強，因此這些工作都需要預先設定好程序，使之可以在無人操作的情況下完成。

1.4 數控機床夾具

隨著機械加工行業的飛速發展，數控機床得到了廣泛的應用，數控機床的加工精度更高、加工速度快、加工產品的轉換容易實現，自動化程度較高，適合用在多種不同規格、種類工件的加工以及高精度、多工序、小批量工件的加工等，在數控機床中，對夾具提出了更高的要求：首先，夾具要具備高精度加工的要求，并且能夠做到自身的快速更換以及夾具對加工工件的快速裝夾，其次，夾具應具有良好的敞開性和機動性，機床坐標系中坐標關系明確，數據簡單，便于坐標的轉換計算；最后，部分數控機床要求相應夾具還需要具備協助刀具的自動對刀的功能。

2 現代機床夾具的發展方向

2.1 標準化

現代機床夾具在實現通用性的前提下，為降低夾具本身的成本，應當朝著標準化的方向發展，即應當在現行的國家通用夾具、組合夾具的基礎上，制定適合所有種類夾具的加工標準，使機床夾具成為一種標準化機床配套設備，有利于促進機床夾具本身的商品化和規模化生產，降低夾具自身成本。

2.2 精密化

隨著社會各行業對機械加工產品的精度要求越來越高，就要求現代機床夾具要向著高精密化的方向發展，夾具的精密化主要體現在夾具結構的設計上，當前較為精密的夾具結構有三爪自定心卡盤、多齒盤等等，在對夾具進行結構設計時要充分發揮主觀能動性，以實現機械加工向著更高精度的方向發展。

2.3 高效化

隨著現代機械加工行業競爭日益激烈，要求機械加工企業要最大限度提高工作效率，因此對現代機床夾具也提出了更高的要求，首先作為機床夾具要能適應高速加工的要求，并最大程度降低夾具的輔助時間，以提高機床的勞動生產率，保持加工的連續性和安全生產，用機械來代替人力，大大降低了工人的勞動負荷。例如在高速車床上采用三爪自定心卡盤夾緊工件，可以適應將近每分鐘一萬轉的高轉速加工條件，又如采用電動虎鉗來對工件裝夾，比人工裝夾效率提高5倍以上，大大提高了機械加工的生產效率，有利于實現企業的利潤目標。

2.4 柔性化

夾具的柔性化就是通過對夾具的結構進行科學設計，將不可拆卸機構改造成可拆卸機構，使之可以通過自身的組合、調整來滿足各種工藝的需求，各種組合夾具、成組夾具都是柔性化的代表，然而隨著現代機械加工的高精度和高速度需求，簡單的柔性化設計已經顯得力不從心，因此要設計出結構更加合理、精度更高、并且可自動拆卸、更換夾具可拆卸部分將會大大提高夾具的工作效率，從而為現代加工提供更好的支持。

結語

綜上所述，隨著現代加工制造行業對工件制造的要求越來越高，現代機床夾具正在朝著標準化、精密化、高效化、柔性化的方向發展，并且可以預見，隨著科技的發展還會出現更為先進的機床夾具，因此作為夾具設計人員，要充分發揮創造性思維，不斷設計出符合現代加工理念的機床夾具，促進加工行業的穩步發展。

[1]楊營營.現代機床夾具簡述[J].職業，2011.

[2]張瀅瀅，劉春雨.關于機床夾具的發展前景的探討[J].科技創新導報，2011.

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