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當(dāng)前位置： 主頁(yè) > 產(chǎn)業(yè)觀察 > 機(jī)械設(shè)備 >  2013年國(guó)內(nèi)工裝夾具行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)

2013年國(guó)內(nèi)工裝夾具行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)

Tag：工裝夾具  
中國(guó)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)訊：

    中國(guó)是制造大國(guó)，但還不是制造強(qiáng)國(guó)。振興制造業(yè)，從制造大國(guó)向創(chuàng)造大國(guó)邁進(jìn)，始終是中國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)強(qiáng)國(guó)的主旋律。振興機(jī)械制造行業(yè)，如裝備制造業(yè)要先行。新世紀(jì)以來(lái)，機(jī)床工具行業(yè)產(chǎn)銷兩旺，2010年已成為世界上機(jī)床消費(fèi)的第一大國(guó)�，F(xiàn)代機(jī)床發(fā)展很快，而機(jī)床配套夾具卻徘徊不前，已成為制約機(jī)械加工的瓶頸。零部件精密化是制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，傳統(tǒng)的異型零件加工方法是用專用夾具夾持工件進(jìn)行切削。專用夾具的制造周期大多需要1～2個(gè)月，超長(zhǎng)的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，阻礙著制造業(yè)的發(fā)展，尤其在技術(shù)不斷創(chuàng)新、產(chǎn)品不斷升級(jí)換代時(shí)，矛盾更為突出。 

    內(nèi)容選自產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《2013-2017年中國(guó)工裝夾具市場(chǎng)監(jiān)測(cè)及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》 

    未來(lái)趨勢(shì)是用信息技術(shù)提升的藍(lán)系組合夾具能有效解決這一難題。根據(jù)零件的尺寸和加工要求，利用不同系列化和各種標(biāo)準(zhǔn)化的藍(lán)系組合夾具元件，即可快速組裝成車、銑、刨、磨、鉆、鏜和加工中心等機(jī)床夾具，以及檢驗(yàn)或裝配夾具。夾具用后拆散并清洗元件，又可以用于組裝新的夾具。 

    一、工裝夾具設(shè)計(jì)趨勢(shì) 

    1、計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)(CAFD)會(huì)迅速普及 

    在過(guò)去的十幾年中，制造研究團(tuán)體將研究的重點(diǎn)放在了發(fā)展和改善諸如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD/CAM）和計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)等方面只是在最近20年來(lái)，CAFD才發(fā)展成為(CAD/CAM)集成技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，并且成為CAPP的一個(gè)重要方面。它是CIMS環(huán)境下設(shè)計(jì)和制造之間的連接紐帶.隨著CAD/CAM系統(tǒng)在工業(yè)中的建立，CAFD很自然地應(yīng)用到了夾具設(shè)計(jì)當(dāng)中。 

    CAFD領(lǐng)域的主要研究方面有： 

    （1）夾具設(shè)計(jì)時(shí)基于成組技術(shù)的分類方法及基于案例的推理； 

    （2）通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析確定定位點(diǎn)和夾緊點(diǎn)； 

    （3）利用基于知識(shí)的專家系統(tǒng)選擇定位面和夾緊面； 

    （4）基于幾何分析的夾具規(guī)劃； 

    （5）用于定位基準(zhǔn)選擇的精度關(guān)系分析； 

    （6）組合夾具的構(gòu)形設(shè)計(jì)。 

    2、自動(dòng)化夾具（AFD）會(huì)得到大力應(yīng)用 

    近年來(lái)組合夾具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)受到了夾具行業(yè)的普遍關(guān)注，并且在一些文獻(xiàn)中對(duì)該領(lǐng)域的最新發(fā)展成果進(jìn)行了回顧，通過(guò)幾何計(jì)算的方法驗(yàn)證了夾具構(gòu)形中力的鎖合問(wèn)題，在確定優(yōu)化的夾緊點(diǎn)和夾緊順序中提出了幾何推理的方法，這種方法在考慮到力的鎖合后，從候選的夾緊點(diǎn)布局中確定最優(yōu)化的夾緊點(diǎn)，是非常簡(jiǎn)單并行之有效的。通過(guò)變形一種是由于裝夾所產(chǎn)生的接觸變形，另一種是由于切割力所引起的工件的彎曲變形分析，對(duì)支撐和夾緊位置進(jìn)行所需的重新布置，以在給定的工件上設(shè)計(jì)出最好的支撐、定位和夾緊位置，完成加工過(guò)程中牢固精確地夾緊工件的功能，并在自動(dòng)夾具設(shè)計(jì)原型系統(tǒng)中貫徹了這樣的推理機(jī)制該系統(tǒng)提供了一種智能化的自動(dòng)夾具設(shè)計(jì)環(huán)境系統(tǒng)由個(gè)主要模塊構(gòu)成完全信息化的產(chǎn)品模型知識(shí)庫(kù)推理機(jī)制最終的夾具構(gòu)型。 

    按照自動(dòng)化程度區(qū)分，夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)分為交互式，半自動(dòng)化式和自動(dòng)化式交互式的夾具。設(shè)計(jì)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)為使用者提供一種信息化的用戶界面，基于設(shè)計(jì)者的知識(shí)，輔助用戶選擇合適夾具元件的一種系統(tǒng)系統(tǒng)由于要由用戶根據(jù)工件的幾何形狀及加工要求來(lái)選擇裝夾表面、裝夾點(diǎn)及夾具元件，所以是非常耗時(shí)的，而且并未完全開(kāi)發(fā)出計(jì)算機(jī)的功能半自動(dòng)化式的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)是在交互式的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而來(lái)的，它降低了對(duì)設(shè)計(jì)者專業(yè)知識(shí)的要求而自動(dòng)化式的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)用以進(jìn)一步提高夾具設(shè)計(jì)過(guò)程的效率和質(zhì)量，可以自動(dòng)確定夾緊點(diǎn)，自動(dòng)從一系列候選點(diǎn)列表中選擇精確的夾緊點(diǎn)，等基于先進(jìn)的及技術(shù)在組合夾具上的應(yīng)用，使用方法和一軟件技術(shù)，開(kāi)發(fā)了一種自動(dòng)組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)該系統(tǒng)與交互式和半自動(dòng)化式的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)相集成，除了能夠自動(dòng)確定夾緊點(diǎn)外，還可以使用加工干涉檢測(cè)子模塊來(lái)防止加工過(guò)程中切割工具和夾具之間的干涉和〔則提出了一種快速干涉檢測(cè)算法，該方法將夾具部件模型簡(jiǎn)化成具有高度信息的二維輪廓模型，它不同于使用填充實(shí)體的檢測(cè)過(guò)程，在夾具驗(yàn)證方面更加有效。 

    有了夾具，對(duì)于不斷重復(fù)設(shè)計(jì)工裝的用戶來(lái)說(shuō)，就可大大節(jié)約重復(fù)投資耗費(fèi)在工裝上的設(shè)計(jì)制作時(shí)間和資金。用戶可根據(jù)需要快速拼接出不同要求的工裝，就像兒童玩拼裝式玩具一樣。這種三維柔性工裝可用于汽車制造行業(yè)，工程機(jī)械行業(yè)，鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)行業(yè)，扳金加工行業(yè)，自行車（摩托車）制造行業(yè)，與焊接機(jī)器人或?qū)Ｓ煤笝C(jī)配套等。 

    二、使用方式上零點(diǎn)定位系統(tǒng)——工裝夾具快速更換將受到企業(yè)歡迎 

    零點(diǎn)快速定位基準(zhǔn)夾具的作用是幫助用戶實(shí)現(xiàn)工裝夾具與機(jī)床之間的快速定位和夾緊，減少機(jī)械加工中的輔助時(shí)間。它包括兩部分：零點(diǎn)定位器(凹頭)和定位接頭(凸頭)，零點(diǎn)定位器通過(guò)大直徑高剛度的滾珠夾緊定位接頭，當(dāng)給零點(diǎn)定位器通入60bar的液壓或者6bar氣壓時(shí)，滾珠向兩側(cè)散開(kāi)，定位接頭可自由進(jìn)出零點(diǎn)定位器；當(dāng)切斷壓力時(shí)滾珠向中心聚攏并鎖緊定位接頭。這兩部分之間的重復(fù)定位精度是0.002mm，同時(shí)提供5 kN至30 kN的夾緊力。使用時(shí)將零點(diǎn)定位器(凹頭)安裝到機(jī)床工作臺(tái)上，凹頭在機(jī)床工作臺(tái)上的位置標(biāo)記為零點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際加工需要可安裝多個(gè)定位器凹頭(至少2個(gè))；定位接頭凸頭與夾具、工裝或者工件通過(guò)定位臺(tái)階和螺栓緊固到一起(每個(gè)夾具、工裝或工件至少安裝2個(gè)定位接頭凸頭)。 

    隨著人工成本的日漸攀升，企業(yè)都希望能降低對(duì)工人的依賴，愈來(lái)愈傾向于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。在機(jī)械制造業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程中，夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化處于非常重要的位置。夾具的設(shè)計(jì)、制造、安裝及更換占用了大量的人力資源及時(shí)間。零點(diǎn)快速定位基準(zhǔn)夾具為夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化提供了精度高且操作簡(jiǎn)單的平臺(tái)。當(dāng)夾具和機(jī)床與零點(diǎn)定位基準(zhǔn)夾具結(jié)合之后，企業(yè)就可以輕松地實(shí)現(xiàn)自身的生產(chǎn)自動(dòng)化。 

    實(shí)踐證明：使用組合夾具省工、省時(shí)；節(jié)材、節(jié)能；循環(huán)使用、節(jié)約資源。組合夾具不僅是柔性的工藝裝備，而且是節(jié)能、減碳、環(huán)保型的綠色制造技術(shù)。例如北京藍(lán)新特夾具技術(shù)有限公司自主創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)了組合夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和組裝軟件，提升了組合夾具智能化水平，為用戶使用提供了先進(jìn)手段，將機(jī)床夾具生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間從1～2月縮短至1～2h，可節(jié)省90%的夾具制造成本。 

    1、夾具設(shè)計(jì)信息化的技術(shù)原理 

    預(yù)先為計(jì)算機(jī)輸人以下與夾具相關(guān)的技術(shù)要素。 

    第一，用直線0.01mm級(jí)差的有級(jí)調(diào)整原理，來(lái)滿足平面、直邊、內(nèi)外圓任意尺寸的定位要求。 

    第二，用20秒級(jí)差的角度調(diào)整原理，來(lái)滿足任意角度、任意空間復(fù)合角度的定位要求。 

    第三，用不同規(guī)格的V形鐵或角鐵來(lái)滿足任意圓形或圓弧的定位要求。 

    第四，用常用規(guī)格的孔定位銷和制作非標(biāo)孔定位銷的方法，滿足任意孔的定位要求。 

    用機(jī)算機(jī)設(shè)計(jì)夾具只要輸人準(zhǔn)確的定位信息，計(jì)算機(jī)即可出現(xiàn)由若干不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)元件，組裝而成的夾具造型或結(jié)構(gòu)，以及所需元件的清單。按元件清單選用元件，即可組裝成需要的夾具。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)組裝夾具，可將夾具的準(zhǔn)備時(shí)間從1～2月縮短至1～2h，充分滿足工藝快速應(yīng)變的要求。 

    二、與之匹配的藍(lán)系組合夾具功能介紹 

    藍(lán)系組合夾具由一系列不同規(guī)格、不同形狀、精密通用、互換性極強(qiáng)的元件組成。 

    用直線0.01mm、角度20秒級(jí)差的有級(jí)調(diào)整方法，滿足任意尺寸、角度、弧度、圓的定位要求。 

    在操作平臺(tái)上集成了通用夾具、專用夾具、組合夾具的夾持特性，滿足了三爪卡盤、臺(tái)鉗、彎板、正弦臺(tái)、分度頭、迥轉(zhuǎn)盤、迥轉(zhuǎn)分度盤的夾具結(jié)構(gòu)要求，還增添了五軸機(jī)床才能加工完成的空間復(fù)合角度功能，成為車、銑、刨、磨、鏜、鉆、加工中心等機(jī)床都能使用的柔性?shī)A具系統(tǒng)。 

    三、應(yīng)用特點(diǎn) 

    使用功能全。20項(xiàng)典型夾具結(jié)構(gòu)信息庫(kù)，滿足夾具設(shè)計(jì)需求，沒(méi)有盲點(diǎn)。 

    反應(yīng)速度快。夾具結(jié)構(gòu)和功能的轉(zhuǎn)換與調(diào)整，可在半小時(shí)左右完成。 

    調(diào)整精度高。利用直線0.01mm、角度20秒級(jí)差的精密調(diào)整，夾具組裝精度高。 

    適用范圍廠。車、銑、刨、磨、鉆、鉗、加工中心、檢測(cè)等夾具設(shè)計(jì)均可使用。 

    結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)。各種夾具結(jié)構(gòu)源于實(shí)踐，剛性可靠，一面兩銷定位結(jié)構(gòu)的剛性可與專用夾具媲美。 

    信息化管理便捷。夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)操作與各種元件的管理簡(jiǎn)便、高效率。 

    客戶滿意信譽(yù)好。堅(jiān)持配套，使用全方位服務(wù)。 

    經(jīng)濟(jì)效益顯著�？晒�(jié)省95%的夾具設(shè)計(jì)與制造時(shí)間；可節(jié)省95%的制造夾具的原材料；可節(jié)省80%的存儲(chǔ)夾具的空間和保管夾具的費(fèi)用。

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