標準化+組合化=模塊化集成夾具
前 言
現代機械製造業中，多品種，小批量生產佔有較大的比重，加之國內外市場競爭日益加劇和科學技術的迅速發展，迫使產品不斷改進和更新，而產品更新的週期將越來越短，小批量生產的比重將有繼續增長的趨勢。因此，要求機械製造業必須是高質量、高效率、低成本。集成夾具逐漸走入大家的視野。同時在製造過程要求柔性化，更加要求機牀夾具也應具有相應的柔性。於是一種新型的機牀加工夾具：模塊化集成夾具應運而生。
一、模塊化的設計思路
無論機械產品品種怎樣繁多，其構成零件總是在結構與工藝方面具有某些相似的屬性。
根據這一屬性，將這些具有相似的零件劃分成零件族和加工族 。同族零件加工採用的機牀夾具其結構必然存在着相似性。對加工方法、安裝方式和輪廓尺寸相同或相近的一組零件設計的夾具在結構上亦存在着相似性。而模塊化集成夾具 的設計就是建立在充分利用了這種夾具結構上的相似性。夾具的模塊化是在夾具的標準化和組合化的基礎上發展起來的一種新型夾具。機牀夾具按圖l所示分成基礎模塊（包括夾具體、定位元件及其裝置、連接元件）、夾緊模塊、引導模塊、附加模塊夾緊模塊包括夾緊元件及其裝置模塊和動力模塊。附加模塊包括分度模塊、靠模裝置摸塊和工件抬起模塊。
圖1 機牀夾具模塊
採用模塊化的集成夾具設計，可將各類機牀夾具的構成模塊標準化，並將其存儲於模塊庫中，如圖2所示。根據零件加工工序要求調用相應的模塊或稍加修改組成即可，這樣不僅大大縮短了夾具設計和製造的週期。
圖2 夾具模塊生成框圖
二、集成夾具實例講解
下面將通過一個夾具集成平臺的實例講解，幫助各位看官更深入的瞭解集成夾具的結構特點。
此夾具集成平臺的基礎是正弦工作臺，通過更換附件如：平口鉗，三爪卡盤，定位，夾緊元件等，可以組成平面，垂直，角度，空間角度，迴轉，迴轉分度多種結構。
結構的組成：分度盤，渦輪傳動系統，分度系統，微調系統，拉緊繫統。
圖3 夾具集成平臺前視圖
1－鉸鏈 2－夾緊繫統 3－分度盤護套 4－分度盤
5－小齒輪罩 6－渦輪轉動系統 7－搖把
8－頂進螺釘 9－楔形鎖緊塊
10－分度系統和微調系統
圖4 夾具集成平臺後視圖
11－拉緊件手扭 12－調節外絲 13－0°鎖緊螺釘 14－上臺板
15－切邊軸 16－拉緊繫統 17－直角體 18－下臺板
裝夾結構示意圖
安裝三爪自定心卡盤可以裝夾圓形工件
圖5
1－工件 2－三爪自定心卡盤 3－夾具集成平臺
安裝平口鉗可以裝夾方形工件
圖6
1－夾具集成平臺 2－平口鉗 3－工件
安裝組合夾具元件可以裝夾異形工件
圖7
1－基礎角鐵 2－壓板 3－工件 4－夾具集成平臺
三、適用範圍
模塊化集成夾具 由於有機結合了兩者的優點，因此具有很高的柔性。具有方便、迅速而 準確地生成所需要的夾具，並且適用於多品種、中小批生產，特別適用於FMC、FMS和 CIMS加工系統。
四、經濟效益評估
在多品種 、中小批生產的條件下，採用模塊化集成夾具，在技術和效益方面都明顯優於一般的可換夾具及可調夾具。如表1所示即爲上述某機牀廠設計的模塊化集成夾具的技術經濟效益。由此不難看出，採用模塊化集成化夾具 與可換，可調夾具相 比，在上例的同樣條件下鑽模板減少約4／5，引導元件減少4／13，夾緊元件減少約 4／5。
表1
結 語
機牀夾具模塊化集成化，可以大量減少製造夾具材料、動力消耗，降低其製造費用，減少夾具的設計、製造、調節時間，具有更高的柔性。更有利於提高加工精度 和生產率，降低加工成本。
