柔性化組合快換夾具的設計及應用

■北方華安工業集團有限公司 （黑龍江齊齊哈爾 161046） 趙廣軍 趙國偉 李方軍 姜煥成■張立巖 高云斌

柔性化組合快換夾具的設計及應用

■北方華安工業集團有限公司 （黑龍江齊齊哈爾 161046） 趙廣軍 趙國偉 李方軍 姜煥成
■張立巖 高云斌

摘要：本文設計了一種柔性通用化組合快換夾具，滿足了多品種、小批量和快速輪換生產加工需求，縮短了工裝夾具更換調整時間，降低了生產成本。

隨著科技進步和加工制造行業的發展，生產加工模式正在向精益化、智能化、柔性化、多品種和小批量的方向發展，傳統的專用流水生產線加工方式，已不適應現在生產加工模式。為適應機械加工制造的發展需求，使加工用夾具滿足多品種、小批量和快速輪換生產加工需求，縮短工裝夾具更換調整時間，降低生產成本，根據公司產品零部件結構和夾具特點，設計出一種柔性通用化組合快換夾具。

1. 柔性化組合快換夾具的設計

（1）結構設計。根據不同產品零部件的結構特點，結合標準夾具和專用夾具的優點，研究設計出了柔性化組合快換夾具。現以某型產品零件加工為例，其夾具設計結構如圖1所示。

圖2　工件12車小端快換定位套結構圖

（2）工作原理。通過接盤本體3及螺栓，將夾具安裝在機床上。夾具工作時，拉桿靠氣缸作用向左移動，帶動夾瓣沿著襯套錐面向左移動而產生徑向收縮，使工件夾緊，反之松開。加工工件更換時，只需更換相應的快換定位套7，其他部件不需更換，可分別裝夾工件10、工件11和工件12。加工工序為車工件10小端、車工件11小端、車工件12小端。車工件12小端快換定位套結構如圖2所示。該夾具還可將3種工件掉頭裝

夾，更換相應的快換定位套7，即可夾緊三種工件的另一端，加工工序為車工件10大端、車工件11大端、車工件12大端。車工件12大端快換定位套結構如圖3所示。這樣該夾具就可以應用于3種不同工件、6道工序的車削加工，實現夾具柔性化和通用化。

圖3　工件12車大端快換定位套結構圖

圖4　柔性化組合快換夾具應用圖

2. 關鍵技術

（1）實現了在一臺機床上承擔不同零件或同種零件不同工序的裝夾，大幅度縮短了夾具更換及調整時間，提高了生產線精益化、柔性化程度及生產效率，減少了工裝夾具的制造費用，從而降低了生產成本。

（2）當加工產品更換時，該夾具通過更換相應的快換接盤定位套4及相應的元器件，即可將組合快換夾具安裝在不同機床上，實現了專用接盤通用化，減少了接盤制造數量，從而降低了生產成本。

3. 柔性化組合快換夾具的優點

（1）柔性化組合快換夾具，具備較高的通用化、柔性化程度，解決了專用夾具裝夾單一、利用率較低等問題。

（2）柔性化組合快換夾具，部件更換簡便快速、大幅度縮短了夾具更換調整周期，實現了多品種小批量產品零件快速輪換、快速響應加工模式。

4. 應用效果

柔性化組合快換夾具安裝后，對某型產品殼體、尾桿和頭螺3種零件逐一進行裝夾加工（見圖4）。通過加工考核，該夾具夾緊牢固、穩定、可靠，裝夾精度滿足工藝要求。零件更換時，夾具相應的快換定位套更換快捷方便，大大節約了夾具調整更換的時間。

通過柔性化組合快換夾具設計應用，提高了夾具的柔性化、通用化及系列化程度，大大縮短了夾具更換調整周期，操作簡便，縮短了生產加工周期，提高了生產效率，同時減少了工裝夾具制造數量，節約了資金，降低了生產成本。

收稿日期：（20150405）