柔性制造技术对柔性组合夹具的影响

【编者按】制造业的生产方式随着制造设备的发展和新的制造理念的出现而不断变化，从传统制造加工到现代制造加工，机床夹具概念的演变亦是如此。

传统加工的主要设备是普通机床，在传统制造中，被加工零件的相关尺寸、位置精度则完全由夹具来保证。工件在加工过程中，夹具控制着工件与机床主轴的相对位置以及工件与刀具的相对位置。若干个传统机床组成了一条生产线，仅为一个零件的生产制造服务，即形成了以各个工序处于分散状态的分离体制为特点的机械加工流水线。此时组合夹具（专用夹具亦相同）要完成的是：在一台机床上针对一个工件的一道工序，提供能够准确载入机床坐标位置的夹具结构，并保证工件与刀具的准确位置。这就要求夹具必须具有更完善的功能和更加复杂的结构，以应对传统加工工艺的不同需求。

传统的制造加工模式中，追求工件相对夹具和机床在单一工序加工时间上的效率，即要求工件快速装夹，然后快速卸下再快速装夹下一个零件，工件在夹具上（即在机床上）停留的时间越短越好。在这种制造加工模式下，机床与工件和夹具的关系呈现出的特点是，复杂多功能的夹具安装在机床上，工件在每一次加工完毕后便进行快速装卸，同一批次的零件加工完毕，进行夹具更换。故不存在夹具与机床的反复快速对接，只存在工件与夹具的反复快速定位。此时组合夹具的技术应用与自身发展，均是以如何发展更为广泛的元件系列和研究功能更完善的夹具结构为目标。

20世纪80年代以来，柔性制造技术在国内迅猛发展和应用，柔性制造单元（FMC）以及柔性制造系统（FMS）所形成的现代化加工制造模式，对组合夹具产生了深远影响。

在柔性制造单元或柔性制造系统中，被加工零件的结构尺寸完全由机床来获得和保证，即刀具与工件的位置关系是由机床自动确定和保证的，故不需要刀具的引导装置。夹具的主要作用是把工件准确地载入机床的坐标系中，这类现代化的机床已经具备了许多夹具的功能，诸如分度台、对刀具的引导和角度结构等，各类虎钳亦逐渐成为其标准附件，夹具结构也从复杂向简单发展。

柔性制造技术下所形成的生产组建形式“集成体制”与传统的“分离体制”相比，机床各部分有机结合成一个综合系统，加工中不再追求单一工序的效率，而是追求全系统生产效率的提高。在柔性化生产中，以多品种小批量为对象的混流生产，使得在生产准备上，对夹具的要求也发生变化。传统积木式组合夹具在现代制造理念的指导下，被赋予了更深刻的内涵，结构多变的组合夹具其传统优势，被业内认为是，“更快捷、更简练、更能与现代机床相匹配的具有柔性化的工艺装备”。组合夹具几经改造，终于成为广泛应用于包括汽车制造在内的柔性化组合夹具。

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