文献综述
1.课题研究的现状及发展趋势:
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。我国制造业现状是技术和管理水平较为落后;以及机械制造变化能力较差;并且缺乏规范化和标准化管理。随着经济全球化进程的加快,机械制造业的竞争日趋激烈。为了应对激烈的竞争,我国机械制造业必须采用先进的技术来提高产品的制造质量与企业的管理水平[1]。
设计专用夹具也是研究先进的技术的一部分。机床夹具主要是将工件定位,以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置,并把工件可靠地夹紧[2]。机床夹具是机床上用作装夹工件的一种装置,被称为机床的“手”。使用机床夹具可以保证工件的加工精度,减少辅助工时,大幅提高生产效率,还能扩大机床使用范围,实现“一机多能”。夹具是必不可少的工艺装备,市场潜力巨大[3]。
目前我国机床夹具行业现状表现为行业整体规模弱小,而且布局分散,没有形成产业实体;夹具行业多是中小企业,夹具单件的多样性只能采取小批量生产模式,经济效益十分有限,行业总体实力较差;机床夹具的社会认知度低,行业标准化、专业化程度低,制约着夹具产品朝专业化、市场化方向发展,夹具产品标准的制定工作亟待加强。未来我国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[4-6]。
受益于国家振兴装备制造业的大环境和强劲的市场需求拉动,国内铣床工具行业出现了技术长足发展、投资热情高涨的局面。“十二五”规划已将振兴装备制造业作为推进工业结构优化升级的主要内容,数控铣床则成为振兴装备制造业的重点之一。未来,我国将重点发展高速、精密、复合数控金切铣床;重型数控金切铣床;数控特种加工铣床;大型数控成形冲压设备及数控铣床的相关部件等[7, 8]。铣床夹具现在主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、花键、缺口及各种成形面。由于铣削加工通常是夹具随工作台一起作进给运动,按进给方式不同有不同种类的铣床夹具,世界上现在的夹具类型大概可分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三种类型[9-11]。
通过特定的刀具切削需要的槽叫做铣槽。简单的说就是采用带有底刃刀具,切削成一个槽。其步骤一般是以槽中心线直接下刀一定深度——铣槽——下刀——铣槽(来回铣削),铣到规定的深度,再根据槽宽度精铣到尺寸[12]。铣槽通常是采用立式铣刀和圆盘锯片形式的铣刀,切削过程中,根据不同的材质和加工的要求,对机床整体的要求也会很高,如刀具的齿数,主轴动力头的转速,切削液的属性和机床整体的结构钢性。铣槽的设备在市场上有标准的,也有非标准的,通常所见到的有铣床,CNC,铣槽机,小卧铣,龙门铣等等[13, 14]。
不同的铣床亦是有不同的用处,加工产品的外形尺寸大小来决定铣床的形式,如铣槽机,专门针对是二次加工自动车后续的轴类产品的高精度切削,铣槽设备也可以用于铣扁,灵活性强,但凡具备铣的产品亦都可以切削[15-17]。进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进[18]。
