中國制造如何轉型升級
發布時間：2016-01-05
今天，許多人在談“工業4.0”。“工業4.0”為我們描繪了一張理想的藍圖，但要真正實現它卻是任重而道遠。在金屬切削行業逐步邁向工業4.0這一進程中，夾具所起的作用同樣不可忽視。與工件相關性很強的夾具如何去適應智能化制造?我認為，首先應當從夾具的多用性、快換性和易于數控這些方面入手，在注重基礎研究的基礎上，開發出相應的新型夾具來。在這方面，從德國夾具行業近年來開發出的新產品中我們已經看到了一些雛形。舉例來說，目前在車床上常用的三爪卡盤，未來就有被一種叫“四爪浮動定心卡盤”的新型夾具完全替代的可能。在車削加工中，會有一些截面是矩形的工件需要被夾持，這時三爪卡盤就不再適用，而需要使用四爪卡盤來夾持。但是傳統的四爪定心卡盤在實用中卻顯得非常不方便：工件尺寸存在誤差，通常無法保證四個爪都同時接觸到工件，在夾持過程中一般通過墊墊片的方法來解決這一問題，但這一過程費時費力，效率低下。通常，機床和刀具都具有較強的通用性，而夾具則與工件的相關性較強。在各行各業中，工件的種類是千變萬化的，這對夾具就提出了不同的要求。我國夾具制造行業在過去幾年里有了較大發展，有些標準夾具基本可以滿足企業的使用需求，但對于許多高效、高精度、以及具有復雜特殊功能的夾具，尚無法制造。這是因為掌握這些夾具開發、設計和制造是以長年的技術沉淀和經驗積累，以及成熟的制造工藝為基礎的，而這些正是我國夾具行業目前還欠缺的。德國的機械加工水平之所以位居世界最前列，就是因為德國不僅擁有世界一流的機床和刀具制造企業，同時也擁有一流的工裝夾具制造企業。因此，能夠快速實現四爪夾持的浮動定心卡盤應運而生。這種卡盤的卡爪首先在浮動運動過程中將工件推向中心，并使四個爪同時接觸工件，而后再實現夾緊動作。使用這種卡盤，常常不需要進行任何人工調整即可完成對不同工件的裝卡。這種四爪浮動定心卡盤大大擴展了傳統卡盤的適用范圍，堪稱卡盤研發史上的一次革命性成果。再如適合五面加工的咬合式夾持技術，夾具只須在高3mm寬80mm的一個狹窄區域內夾持工件，從而使得工件能夠最大程度地露出五個須加工的表面。夾持的可靠性由卡爪上的齒嵌入工件材料來保證。盡管夾持面積很小，但仍然可以進行大進刀量的重切削加工。采用這種技術的咬合式虎鉗與標準快換機構配合使用，可以以極快的速度更換工件或夾具。