夾具技術(shù)綜述與QFD理論的引入

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2、統(tǒng)的專用夾具，一般在具 有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3 34 4 年就要更新 50508080 %左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10102020 %左右。特不是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制 造系統(tǒng)（FMFMS S等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新 的要求：1） 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)預(yù)備周期，降低生產(chǎn)成本。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）能適用于周密加工的高精度機床夾具。4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。5） 采納以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞

3、動強度和提高勞動生產(chǎn)率。6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.21.2 現(xiàn)代機床夾具的進(jìn)展方向現(xiàn)代機床夾具的進(jìn)展方向要緊表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、周密化、高 效化和柔性化等四個方面。(1) 標(biāo)準(zhǔn)化機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個 方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)： GB/T2148GB/T2148T2259T2259 - 9191 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn) 預(yù)備周期，降低生產(chǎn)總成本。(2)周密化隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。周密化夾具的結(jié)構(gòu)類型專門多，例如用 于周密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)土

4、0.10.1，用于周密車削 的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5 5 卩 m m(3) 高效化高效化夾具要緊用來減少工件加工的差不多時 刻和輔助時刻，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常 見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置 的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提 高 5 5 倍左右，在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪 在試驗轉(zhuǎn)速為 9000r/mi9000r/mi n n 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而 使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配 置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中 心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的

5、夾具以及自動更換夾具的裝 置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。（4 4）柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能 力。工藝的可變因素要緊有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形 狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類要緊有：組合夾 具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為 適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的 柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，進(jìn)展可 調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具進(jìn)展的要緊方向。1.31.3 關(guān)于質(zhì)量配置下的夾具的進(jìn)展QFDQFD 的創(chuàng)始者日本一位學(xué)者定義為：“ QFDQFD 將用戶需求質(zhì)

6、量特征，通過系統(tǒng)展開后將轉(zhuǎn)化為最后產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，并從每 個功能部件的質(zhì)量一直延伸到每個零件及工藝過程的質(zhì)量” 而美國的 ASI(ASI(美國供應(yīng)商協(xié)會) )認(rèn)為：“QFDQFD 提供了一種將用戶需求轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的每一時期( (包括市場分析、系統(tǒng)規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計、原型評估、生產(chǎn)過程和銷售服務(wù)等) )相應(yīng)技術(shù)需求的方法，是保證達(dá)到用戶要求的產(chǎn)品質(zhì)量所需一切活動的總稱”。美國福特汽車公司把QFDQFD 定義為一句話：“QFDQFD 確實是把用戶需求和期望轉(zhuǎn)換成公司適合于市場需求的一個規(guī)劃工 具”。從上述一些 QFDQFD 的定義方式能夠體會到QFDQFD 法中包括的要緊意義: :(1)(1)

7、QFDQFD 是一種用戶需求驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā)和規(guī)劃方法。(2)(2) QFDQFD 是一種結(jié)構(gòu)化的產(chǎn)品規(guī)劃和開發(fā)方法，它使得產(chǎn)品開發(fā)時得以清晰了解用戶需求。(3)(3) QFDQFD 能從滿足用戶需求的角度動身，對所提出的產(chǎn)品或服務(wù)的性能進(jìn)行系統(tǒng)的評估或比較。(4)(4)QFDQFD 采納系統(tǒng)化方法獵取和分析用戶需求并通過結(jié)構(gòu)化( (矩陣圖解法) )轉(zhuǎn)化為各類技術(shù)規(guī)范及信息( (產(chǎn)品特征、工 藝特性、質(zhì)量操縱和加工過程等 ) )。然后，通過協(xié)調(diào)各項工作用以保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求。QFDQFD 法在日本及美國的許多聞名企業(yè)中應(yīng)用實踐差不多證明，它確實在新產(chǎn)品開發(fā)中起到重大的作用，并帶來實際效益。可

8、量化的實際效率就包括新產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短，設(shè)計更改次數(shù)的減少，產(chǎn)品開發(fā)啟動經(jīng)費的降低，保單索賠額的減少市場銷售量的增加等等。此外，還能獲得一系列不可量化的效益，要緊體現(xiàn)在下述幾方面: :(1)(1) 在產(chǎn)品整個開發(fā)過程中，使產(chǎn)品開發(fā)者更準(zhǔn)確地理解用戶需求，從而開發(fā)出使用戶真正中意的產(chǎn)品，也確實是講顯著提高了用戶對新產(chǎn)品的中意度。(2)(2) 在綜合考慮用戶需求、競爭對手、技術(shù)特征和工藝成本等前提下，既增加生產(chǎn)率，又提高產(chǎn)品質(zhì)量，因而能夠提高企 業(yè)的市場競爭力。(3)(3) 能夠使參與產(chǎn)品開發(fā)各部門取得共識并建立信息聯(lián)系改變了自上而下的信息流為水平式的信息流，建立多功能開發(fā)小組協(xié)同工作模式，將導(dǎo)

9、致形成開發(fā)成功率更高，獲得能力更 大的新產(chǎn)品。(4)(4)QFDQFD 所提供的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的分析解題與規(guī)劃決策 方法，能以十分簡潔和一目了然的方式，向開發(fā)者顯示產(chǎn)品設(shè)計中各種經(jīng)驗和知識技術(shù)。使企業(yè)內(nèi)部能夠合理分配和利用各類資源，合理解決產(chǎn)品開發(fā)過程中可能出現(xiàn)的矛盾或沖突。QFDQFD 所采納的方法可有多種 ，但目前常用的是所謂 4 4 時期 分解法。確實是將用戶需求的分解共分為4 4 個時期: :產(chǎn)品規(guī)劃、零部件配置、工藝規(guī)劃和生產(chǎn)規(guī)劃。產(chǎn)品規(guī)劃時期中，將用戶需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品技術(shù)特征，通過用戶需求信息、用戶需求與技術(shù)特征關(guān)系矩陣、技術(shù)特征自相 關(guān)矩陣、用戶競爭性評估及技術(shù)競爭性評估信息，確定各個技術(shù)特征的性能目標(biāo)值。 零部件配置時期中，依照產(chǎn)品規(guī)劃時期中 所定義的產(chǎn)品技術(shù)特征 ，確定最佳產(chǎn)品設(shè)計方案，進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后再將產(chǎn)品技術(shù)特征轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵的零部件特征，關(guān)于復(fù)雜產(chǎn)品而言，還能夠分成幾個子時期來完成。工藝規(guī)劃時期中，要在確定工藝方案基礎(chǔ)上，通過工藝規(guī)劃的“質(zhì)量屋”，確 定為保證實現(xiàn)重要的產(chǎn)品技術(shù)特征和零部件特征所必須保證的 關(guān)鍵工藝操作及工藝參數(shù)。生產(chǎn)規(guī)劃時期中確