1.绪论
夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。现行的传统生产管理系统中,生产决策层与车间执行层,计划层、调度层与控制层是独立分开的,信息采集大多只能通过人工录入的方式进行,车间生产信息的反馈周期较长。造成在生产调度与控制过中缺乏必要的现场信息,不能及时根据实际生产情况的变化进行重新调度,更谈不上实时修订生产计划了。并且当实际生产情况无法实现原有生产计划时,传统的生产管理系统也往往不能及时发现这些问题并加以解决,最终导致企业产品的交货期延误。现代制造企业中, ERP 已经成为必备的业务和数据平台,无论是APS ,还是MES ,都需要与ERP 系统进行数据交互和信息共享,获得系统自身运行必需的相关数据。当将APS 和MES 集成时,也必须将ERP 系统考虑在内,也就是将ERP、APS、MES 三个系统进行集成,这其中不可避免地出现交叉和重叠的现象。因此基于ERP 的APS 与MES 集成系统的框架确定,主要考虑企业的产品、生产模式、计
划模式、已有系统与新构建系统的差异等因素。目前,国内外已经有学者提出了APS、MES 与ERP 集成的框架,但是现有的集成框架结构仍以供应链管理平台为界面,其中APS 的应用偏重于供应链计划的管理,主要面向物料复杂、外协外购较多的企业生产环境。针对原材料供应相对简单、稳定的企业,可以把精力放在以车间生产计划与调度管理为重点的系统集成框架。该框架以APS 和ERP 的闭环系统集成为核心,通过MES 系统控制车间生产活动,达到企业内部车间生产计划和调度的优化。成组技术从20 世纪50 年代提出到如今已经历了近50年的发展和应用。成组技术作为一门综合性的生产技术科学是计算机辅助设计、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造(CAM) 和柔性制造系统等方面的技术基础。我国早在20 世纪60 年代初就在纺织机械、飞机、机床及工程机械等机械制造业中推广应用成组技术,并初见成效。因此,成
组技术受到国家有关部、局和工厂企业,研究所及高等院校的重视。目前,正积极开展这一方面的科学研究、人材培训和推广应用等工作。原机械部设计研究院负责组织研制的全国机械零件分类编码系统JLBMI ,它将对我国推广应用成组技术起到积极推进作用。我国不少高等工业院校结合教学和科研工作,在成组技术基本理论及其应用方面,如零件分类编码系统、零件分类成组方法和计算机辅助编码、分类、工艺设计、零件设计、生产管理的软件系统
等方面都开
展了许多研究工作,并取得了不少成果。可以相信,随着应用推广和科研工作的持续开展,成组技术对提高我国机械工业的制造技术和生产管理水平将日益发挥其重要的作用。
1.1、课题背景及意义
材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。
材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高精度夹具的定位孔距精度也随着提高，机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。
工业的模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标
准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。迅速发展对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。
经济夹具的通用性直接影响其经济性。夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强,应用范围广,通用性好,夹具利用率高。德国demmeler 公司的孔系列组合焊接夹具,仅用品种、规格很少的配套元件即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强,使得夹具的通用性好,元件少而精,配套的费用低,经济实用才有推广应用的价值。随着我国经济的高速发展,东风社会对机械产品需求多样化的趋势也越来越明显。为此,制造技术的研究者提出了成组技术
的科学理论及实践方法,它能从根本上解决生产
由于品种多,产量小带来的矛盾。成组技术GT ( Group T2echnology) 是一门生产技术科学,它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性,并对其进行充分利用。即把相似的问题归类成组,寻求解决这一组问题相对统一的最优方案,以取得所期望的经济效益。成组技术应用与机械加工方面,乃是将多种零件按其工艺的相似性分类成组以形成零件族,把同一零件族中零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量,从而使小批量生产能获得接近于大批
1.2、基本设计内容及解决的关键问题 倒档拨叉在运输车的变速箱中，与操纵机构的其他零件结合，用它拨动滑动齿轮，实现倒车。他是汽车的典型零件，在制定加工工艺时，须考虑到毛坯的选择、定位基准的选择以及典型表面的加工。
1.3、本课题调研情况综述
该零件是叉架类零件，形状不规则，尺寸精度，形位精度要求均较高，零件的主要技术要求分析如下：（参阅附图-1）T1,T2两表面对φ14H9孔轴线垂直度摆差不大于0.1mm，主要
是保证拨叉面能正确地安装在变速箱的倒档轴上，拨叉利用弹簧，滚珠在轴上进行定位，因此必须保证φ8.7+0.70mm。孔及拨叉槽的尺寸精度。T1,T2面与不加工腹板5mm的平均尺寸为0.5mm，应注意保持有一定的台面。 拨叉在操作时轴向移动灵活，T1,T2表面受力均匀。铸件要求不能有砂眼，疏松等缺陷，以保证零件的强度，硬度及刚度，在外力的作用下，不至于发生意外事故。由于零件的壁薄而且刚性较差，在设计夹具时应充分注意到这一点。
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