一、前言
近些年来，随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代化加工设备的广泛应用，使传统的机械加工的制造方法发生了重大变革，夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具。转变为装夹，定位。而数字化的设备加工功能的扩大化，给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论是在传统机床上，还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。通过机床夹具设计，不仅可以培养综合运用已学知识的能力而且可以得到工程设计的初步训练[1]。当今，在夹具设计中比较重要的问题是，夹具的经济性以及成组思想的广泛采用。
夹具是在机械制造产业当中，作为一个生产的辅助条件，是把加工对象及安装对象迅速、准确地定位和固定的特殊工具。一般包括工件定位、支承、夹紧的装置，还有在实际工作当中工具的导向机构的一体化设备。使用夹具的主要目的是为了将工件快速、准确地定位以及适合的支承、维持，使在同一夹具上生产的所有的工件都固定在特定的范围内，保证产品的精密性和互换性；使用夹具可以在各种加工、组装等工作当中减少工作时间，进行高效率的工作；也可以将复杂的工作单一化，提高经济效益，将只有熟练工完成的工作，完全可以由未熟练工来完成。机床夹具按适用范围可分为：通用夹具、专用夹具、可调整夹具和成组夹具、组合夹具[4]。
二、夹具的国内外研究情况
1、国内研究情况：夹具是机械加工不可缺少的部件，在国内，在机床技术向高速，高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。目前中、小小批多品种生产的工件品种已占工件种类数量的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，以适应市场的需求和竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专业夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至数万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年都要更新50~80％左右专用夹具，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、柔性制造系统等新加工技术的应用，现代机床夹具的的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化四个方面。所以在现代技术的要求下，机床夹具需要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；能组装一组具有相似特性的工件；能适用于精密加工的高精度机床夹具；能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；采用以液压站等为原动力的高效夹紧装置，以进一步劳动强度和提高劳动生产率；提高机床夹具的标准化程度。
随着我国经济的高速发展，社会对机械产品需求多样化的趋势也越来越明显。为此，制造技术的研究者提出了成组技术的科学理论及实践方法，它能从根本上解决由于生产品种多、产量小带来的矛盾。我国早在20世纪60年代初就在纺织机械、飞机、机床和工程机械等机械制造业中推广成组技术，并初见成效[3]。
2、国外研究情况：随着机床加工精度的提高，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0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为±0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内；夹具重复安装的定位精度高达±5μm；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达2~5μm[1]。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。
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。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens(杰金斯)公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用[1]。夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler(戴美乐)公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。
三、总结
在设计夹具前，首先要仔细地阅读被加工零件的零件图和装配图，清除了解零件的作用、结构特点、所用材料及技术要求；其次要认真研究零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求；必要时还应了解同类零件加工所用过的夹具及其使用情况，作为设计时的参考。以便之后的拟定夹具结构方案和绘制装配图和零件图工作。从而能够更好地保证工件的加工精度，使结构方案与生产纲领相适应，最终使夹具具有操作方便、安全、省力的特点。
另外，除了从保证加工质量的角度考虑外，还应对其做经济性分析，以确保所设计的夹具在经济上合理。例如，成组思想的采用，可大大减轻设计工作量，有利于夹具设计的标准化和通用化[3]。
四、参考文献
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