多品種小批量生產(chǎn)是企業(yè)為適應(yīng)消費(fèi)者的多樣化需求而采取的生產(chǎn)方式，為了加快工業(yè)化進(jìn)程，大力發(fā)展智能制造設(shè)備中的數(shù)控機(jī)床的同時(shí)對(duì)夾具提出了更高的要求。高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)不僅是解決多品種小批量生產(chǎn)模式的完美工具睹揍，同時(shí)借助高級(jí)計(jì)劃排程的歷史運(yùn)行方案數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)分析模型和算法解決了機(jī)床加工產(chǎn)品的最佳夾具效用匀冈，對(duì)夾具的改進(jìn)有重要的指導(dǎo)意義责某。

1、多品種小批量生產(chǎn)模式

多品種小批量生產(chǎn)是企業(yè)為適應(yīng)消費(fèi)者的多樣化需求而采取的生產(chǎn)方式郁秦，它有效率低喘茵、成本高、不易流水作業(yè)的弊端能说。企業(yè)可通過(guò)改變生產(chǎn)組織及生產(chǎn)流程丈轻，改造生產(chǎn)設(shè)備、工裝绎谦，以及加強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等方法實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)管闷，提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，從中獲利渐北。過(guò)去，多品種小批量生產(chǎn)是中小企業(yè)采取的主要生產(chǎn)方式铭拧，但是隨著消費(fèi)者需求的多元化赃蛛，現(xiàn)在大企業(yè)也不得不采取這種生產(chǎn)方式，多品種小批量生產(chǎn)已成為時(shí)下眾多企業(yè)的主要生產(chǎn)方式搀菩。

2呕臂、智能制造設(shè)備數(shù)控機(jī)床

目前，世界先進(jìn)制造技術(shù)不斷興起肪跋，超高速切削歧蒋、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟州既，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求谜洽。我國(guó)當(dāng)前在數(shù)控機(jī)床中常用的夾具有組合夾具、成組夾具芜溪、自動(dòng)化夾具囱叼、數(shù)控機(jī)床夾具等，每種夾具都有各自的特點(diǎn)明殊。隨著現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)加工精度沟乘、加工速度等的要求越來(lái)越高，使得數(shù)控機(jī)床夾具也面臨更新?lián)Q代的要求蹄警，因此設(shè)計(jì)先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床夾具以使之可以適應(yīng)現(xiàn)代加工的需要伟铸，成為當(dāng)前機(jī)械加工行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

3覆首、數(shù)控機(jī)床的夾具

隨著機(jī)械加工行業(yè)的飛速發(fā)展厘沉，數(shù)控機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床的加工精度更高亦蟋、加工速度快蕉殴、加工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換容易實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化程度較高判阀，適合用在多種不同規(guī)格歹嘹、種類工件的加工以及高精度、多工序孔庭、小批量工件的加工等尺上，在數(shù)控機(jī)床中，對(duì)夾具提出了更高的要求：首先圆到，夾具要具備高精度加工的要求怎抛，并且能夠做到自身的快速更換以及夾具對(duì)加工工件的快速裝夾，其次，夾具應(yīng)具有良好的敞開性和機(jī)動(dòng)性马绝，機(jī)床坐標(biāo)系中坐標(biāo)關(guān)系明確豆赏，數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單，便于坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換計(jì)算;最后富稻，部分?jǐn)?shù)控機(jī)床要求相應(yīng)夾具還需要具備協(xié)助刀具的自動(dòng)對(duì)刀的功能掷邦。

4、高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)中產(chǎn)品加工機(jī)床與夾具的設(shè)置

案例描述：

某企業(yè)有2000多種產(chǎn)品椭赋，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)一系列數(shù)控機(jī)床加工而最終產(chǎn)生成品抚岗。每個(gè)數(shù)控機(jī)床都配套有多種夾具和工裝來(lái)加工不同的產(chǎn)品。其中夾具和工裝種類大概有2萬(wàn)種哪怔，企業(yè)一方面對(duì)車間計(jì)劃調(diào)度比較頭疼研矗，另一方面對(duì)產(chǎn)品加工過(guò)程中機(jī)床與夾具的配套效用管理不知所措，需要高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)作為輔助工具夷硅。

產(chǎn)品加工工序以及加工設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

       高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品加工機(jī)床與夾具的選擇方案

產(chǎn)品工序加工機(jī)床與夾具的選擇方案

高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)確定機(jī)床與夾具的建模已經(jīng)完成芒浪，那么在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，企業(yè)根據(jù)各自的業(yè)務(wù)確定訂單的優(yōu)先排程順序經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行氢滋，得到產(chǎn)品工藝路線中各個(gè)工序?qū)?yīng)機(jī)床的各個(gè)夾具的制造時(shí)間蔑串。為下一步產(chǎn)品，機(jī)床與夾具效用最大化給出數(shù)據(jù)積累演穗。

5柱涕、產(chǎn)品、機(jī)床垛墙、夾具的最佳效用數(shù)據(jù)分析

同樣一款機(jī)床籍钱，為何生產(chǎn)效率卻相差好幾倍?得出的結(jié)論是：數(shù)控機(jī)床選用的夾具不合適，從而使數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率大幅降低携喳。如何提高數(shù)控機(jī)床利用率?通過(guò)技術(shù)分析种慕，夾具的使用有很大的關(guān)系。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)巍糯，國(guó)內(nèi)企業(yè)數(shù)控機(jī)床選用夾具不合理的比例高達(dá)50%以上啸驯。至2010年底，中國(guó)數(shù)控機(jī)床保有量近一百萬(wàn)臺(tái)祟峦，也就是說(shuō)有50萬(wàn)臺(tái)以上的數(shù)控機(jī)床由于夾具選擇不合理或應(yīng)用不當(dāng)罚斗，而出現(xiàn)了“窩工”現(xiàn)象;從另外一個(gè)角度來(lái)講，在數(shù)控機(jī)床夾具的選擇與應(yīng)用上大有文章可做宅楞，因?yàn)槠渲刑N(yùn)含枱可觀的潛在經(jīng)濟(jì)效益针姿。

解決產(chǎn)品加工機(jī)床以及最佳夾具的數(shù)據(jù)模型

產(chǎn)品加工機(jī)床與夾具最佳效用數(shù)據(jù)模型

產(chǎn)品加工機(jī)床與夾具最佳效用的可選擇算法

6、數(shù)據(jù)機(jī)床夾具的指導(dǎo)意義

(1)標(biāo)準(zhǔn)化

數(shù)控機(jī)床夾具在實(shí)現(xiàn)通用性的前提下厌衙，為降低夾具本身的成本距淫，應(yīng)當(dāng)朝著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展绞绒，即應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)行的國(guó)家通用夾具、組合夾具的基礎(chǔ)上榕暇，制定適合所有種類夾具的加工標(biāo)準(zhǔn)蓬衡，使機(jī)床夾具成為一種標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床配套設(shè)備，有利于促進(jìn)機(jī)床夾具本身的商品化和規(guī)耐啵化生產(chǎn)狰晚，降低夾具自身成本。

(2)精密化

隨著社會(huì)各行業(yè)對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)品的精度要求越來(lái)越高愧陈，就要求數(shù)控機(jī)床夾具要向著高精密化的方向發(fā)展，夾具的精密化主要體現(xiàn)在夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上搭吵，當(dāng)前較為精密的夾具結(jié)構(gòu)有三爪自定心卡盤煮啡、多齒盤等等，在對(duì)夾具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性棒论，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工向著更高精度的方向發(fā)展馁祈。

(3)高效化

隨著現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，要求機(jī)械加工企業(yè)要最大限度提高工作效率委董，因此對(duì)數(shù)控機(jī)床夾具也提出了更高的要求银薪，首先作為機(jī)床夾具要能適應(yīng)高速 加工的要求，并最大程度降低夾具的輔助時(shí)間血明，以提高機(jī)床的勞動(dòng)生產(chǎn)率夫石，保持加工的連續(xù)性和安全生產(chǎn)，用機(jī)械來(lái)代替人力腊尤，大大降低了工人的勞動(dòng)負(fù)荷鸭僧。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(yīng)將近每分鐘一萬(wàn)轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速加工條件揩页，又如采用電動(dòng)虎鉗來(lái)對(duì)工件裝夾旷偿，比人工裝夾效率提高5倍以上，大大提高了機(jī)械加工的生產(chǎn)效率爆侣，有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的利潤(rùn)目標(biāo)萍程。

(4)柔性化

夾具的柔性化就是通過(guò)對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，將不可拆卸機(jī)構(gòu)改造成可拆卸機(jī)構(gòu)兔仰，使之可以通過(guò)自身的組合茫负、調(diào)整來(lái)滿足各種工藝的需求，各種組合夾 具乎赴、成組夾具都是柔性化的代表朽褪，然而隨著現(xiàn)代機(jī)械加工的高精度和高速度需求，簡(jiǎn)單的柔性化設(shè)計(jì)已經(jīng)顯得力不從心无虚，因此要設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更加合理缔赠、精度更高衍锚、并 且可自動(dòng)拆卸、更換夾具可拆卸部分將會(huì)大大提高夾具的工作效率嗤堰，從而為現(xiàn)代加工提供更好的支持戴质。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代加工制造行業(yè)對(duì)工件制造的要求越來(lái)越高卒抖，數(shù)控機(jī)床夾具正在朝著標(biāo)準(zhǔn)化氏腐、精密化、高效化栏葬、柔性化的方向發(fā)展冻哈，并且可以預(yù)見(jiàn)，隨著科技的發(fā)展還會(huì)出現(xiàn)更為先進(jìn)的機(jī)床夾具抚言，因此作為夾具設(shè)計(jì)人員优隔，要充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，不斷設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)代加工理念的機(jī)床夾具芦槽，促進(jìn)加工行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展棋少。

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