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夹具作为一种特殊的产品，需要丰富的设计经验，设计人员的经验与技能将直接影响设计结果。夹具设计是一项基于经验的机械结构设计，是集知识、经验决策、计算、绘图于一体的复杂设计，并对工程分析和设计技巧有较高要求[2]。针对上述问题，有必要开展较为系统而深入的研究，运用计算机辅助设计及知识技术，设计出一套反应快速、调整方便、工艺性好、制造成本低的新型管件柔性焊接夹具，并且开发一套管件焊接位置调整、装配及仿真的智能系统来指导操作人员调整夹具及管件位置，从而减少专用夹具的使用、提高焊接精度、提高生产效率、降低成本，促进夹具技术的发展。
1.2 国内外研究现状与发展方向
1.2.1 机床专用夹具的分类和组成
(1)、按夹具的通用性分类
这是一种基本的分类方法，主要反映夹具在不同生产类型中的通用特性，也是选择夹具的主要依据。夹具通常划分为通用夹具、专用夹具。可调夹具、组合夹具和自动化夹具五大类型。
①、通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已经标准化，并具有一定通用性的夹具，如自定心卡盘、单动卡盘、机用平口钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。这类夹具的特点是，适应性强，不需调整或稍加调整即可装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。此类夹具已经商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产效率相对较低，且较难装夹形状负责的工件，因此，适用于单件或小批量的生产中。
②、专用夹具 专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。这类夹具的特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，通常都采用各种专用夹具，可保证较高的生产效率和加工精度。专用夹具的设计和制造周期较长、使用成本较高、适应性不高是它的突出缺点。本文所讲述的夹具设计主要是此类夹具的设计。
③、可调夹具 可调夹具是针对通用性夹具和专用夹具的不同特点而发展起来的一类新型夹具。源Z自+751/文%论,文]网[www.751com.cn这类夹具对不同类型和尺寸的工件，只需要调整或更换个别定位元件和夹紧元件便可使用。此类夹具又分为通用可调夹夹具和成组可调夹具两种类型。签字的适用范围比通用夹具更大，适用性更强。后者则是专门为成组工艺中的某组零件设计的一种专用夹具，其调整范围仅适用于本组内的工件。可调夹具在多品种、小批量生产中具有良好的经济效果。
④、组合夹具 组合夹具是一种模块化的夹具，已经实现商品化的制造。这类组合夹具的模块化元件具有较高的精度和耐磨性能，可组装成各种夹具；夹具使用完后即可拆卸，重新组装成新的夹具。适用此类夹具可缩短生产周期，夹具元件能反复使用，并减少对专用夹具的依赖性，一次，组合夹具在单件、多品种、小批量生产和数控加工中具有明显的经济效果。其缺点是购置成本较高，夹具的组合操作较为复杂。
⑤、自动线夹具 自动线夹具一般分为两种：一种为固定式夹具，与专用夹具十分相似，另一种为随行夹具，使用中夹具随着工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移动至下一个工位进行加工。
（2）、按夹具适用的机床分类
这是专用夹具设计所采用的分类方式。按使用的机床分类，可划分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具和数控机床夹具等。
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