标准化+组合化=模块化集成夹具
前 言
现代机械制造业中，多品种，小批量生产占有较大的比重，加之国内外市场竞争日益加剧和科学技术的迅速发展，迫使产品不断改进和更新，而产品更新的周期将越来越短，小批量生产的比重将有继续增长的趋势。因此，要求机械制造业必须是高质量、高效率、低成本。集成夹具逐渐走入大家的视野。同时在制造过程要求柔性化，更加要求机床夹具也应具有相应的柔性。于是一种新型的机床加工夹具：模块化集成夹具应运而生。
一、模块化的设计思路
无论机械产品品种怎样繁多，其构成零件总是在结构与工艺方面具有某些相似的属性。
根据这一属性，将这些具有相似的零件划分成零件族和加工族 。同族零件加工采用的机床夹具其结构必然存在着相似性。对加工方法、安装方式和轮廓尺寸相同或相近的一组零件设计的夹具在结构上亦存在着相似性。而模块化集成夹具 的设计就是建立在充分利用了这种夹具结构上的相似性。夹具的模块化是在夹具的标准化和组合化的基础上发展起来的一种新型夹具。机床夹具按图l所示分成基础模块（包括夹具体、定位元件及其装置、连接元件）、夹紧模块、引导模块、附加模块夹紧模块包括夹紧元件及其装置模块和动力模块。附加模块包括分度模块、靠模装置摸块和工件抬起模块。
图1 机床夹具模块
采用模块化的集成夹具设计，可将各类机床夹具的构成模块标准化，并将其存储于模块库中，如图2所示。根据零件加工工序要求调用相应的模块或稍加修改组成即可，这样不仅大大缩短了夹具设计和制造的周期。
图2 夹具模块生成框图
二、集成夹具实例讲解
下面将通过一个夹具集成平台的实例讲解，帮助各位看官更深入的了解集成夹具的结构特点。
此夹具集成平台的基础是正弦工作台，通过更换附件如：平口钳，三爪卡盘，定位，夹紧元件等，可以组成平面，垂直，角度，空间角度，回转，回转分度多种结构。
结构的组成：分度盘，涡轮传动系统，分度系统，微调系统，拉紧系统。
图3 夹具集成平台前视图
1－铰链 2－夹紧系统 3－分度盘护套 4－分度盘
5－小齿轮罩 6－涡轮转动系统 7－摇把
8－顶进螺钉 9－楔形锁紧块
10－分度系统和微调系统
图4 夹具集成平台后视图
11－拉紧件手扭 12－调节外丝 13－0°锁紧螺钉 14－上台板
15－切边轴 16－拉紧系统 17－直角体 18－下台板
装夹结构示意图
安装三爪自定心卡盘可以装夹圆形工件
图5
1－工件 2－三爪自定心卡盘 3－夹具集成平台
安装平口钳可以装夹方形工件
图6
1－夹具集成平台 2－平口钳 3－工件
安装组合夹具元件可以装夹异形工件
图7
1－基础角铁 2－压板 3－工件 4－夹具集成平台
三、适用范围
模块化集成夹具 由于有机结合了两者的优点，因此具有很高的柔性。具有方便、迅速而 准确地生成所需要的夹具，并且适用于多品种、中小批生产，特别适用于FMC、FMS和 CIMS加工系统。
四、经济效益评估
在多品种 、中小批生产的条件下，采用模块化集成夹具，在技术和效益方面都明显优于一般的可换夹具及可调夹具。如表1所示即为上述某机床厂设计的模块化集成夹具的技术经济效益。由此不难看出，采用模块化集成化夹具 与可换，可调夹具相 比，在上例的同样条件下钻模板减少约4／5，引导元件减少4／13，夹紧元件减少约 4／5。
表1
结 语
机床夹具模块化集成化，可以大量减少制造夹具材料、动力消耗，降低其制造费用，减少夹具的设计、制造、调节时间，具有更高的柔性。更有利于提高加工精度 和生产率，降低加工成本。
