柔性夾具的合理應(yīng)用

孫玉林　　王　瑋　　汪　歡（沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責(zé)任公司，遼寧　沈陽　　110043）

柔性夾具的合理應(yīng)用

孫玉林王瑋汪歡
（沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責(zé)任公司，遼寧沈陽110043）

摘要：為了滿足生產(chǎn)需求，加快產(chǎn)品的研制及生產(chǎn)速度，在保證加工質(zhì)量的前提下，合理設(shè)計及應(yīng)用柔性夾具替代部分專用夾具，可以大大降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準備周期。應(yīng)用柔性夾具還可以大量減少專用夾具的存儲空間，有利于現(xiàn)場管理。在特殊情況下，還可以設(shè)計制造形狀特殊的專用件與柔性夾具元件配合使用，這樣，既減少了專用夾具數(shù)量又擴大了柔性夾具的應(yīng)用范圍。同時，柔性夾具元件可以重復(fù)使用，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

關(guān)鍵詞：夾具；柔性夾具；應(yīng)用實例

在現(xiàn)代制造業(yè)中，制造裝備和工藝裝備視為實現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗原則而必備的硬件。機床夾具屬于重要工藝裝備之一，廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)。柔性夾具是指用同一夾具系統(tǒng)，完成形狀尺寸變化的多種工件裝夾的裝備。無論是工件尺寸系列化，形狀相似性，還是加工的零件尺寸形狀，都需要與之相適應(yīng)的夾具。夾具的性能以及質(zhì)量會直接影響工件的質(zhì)量，傳統(tǒng)夾具一些缺陷開始嶄露出來，因此柔性夾具應(yīng)時而生。

1　夾具

簡單來講，夾具可以定義為：在機械加工中，用來固定工件，使機床、刀具、工件相互間保持正確位置的工藝裝置。

1.1柔性夾具。柔性夾具屬于可拆卸、易連接家具，依照工藝規(guī)程可以循環(huán)使用，其強度以及精度都相對較高，由標準化柔性原件構(gòu)成。首先柔性夾具需要標準化的元件，依照規(guī)程預(yù)先制造好相關(guān)原件后，依照工件的要求對元件進行組裝。由于柔性夾具原件通用性較強，因而其元件具有多功能性，元件之間也可以進行互換。這就使得柔性夾具具有較為靈活的結(jié)構(gòu)，且元件能夠重復(fù)利用。

1.2設(shè)計。專用夾具需要進行專門的設(shè)計，雖然柔性夾具設(shè)計原理同其相同，但是不許專門設(shè)計。柔性夾具的設(shè)計需要利用專業(yè)的軟件，從而對標準元件進行調(diào)用、組裝，依照相關(guān)工藝規(guī)程對被加工零件進行加緊、定位。在柔性夾具的設(shè)計中，通過相關(guān)軟件，可以更加快捷、只管的對柔性夾具進行設(shè)計，不但提高了設(shè)計效率，更保證了設(shè)計質(zhì)量；設(shè)計軟件會自動做出零件明細表，為元件庫存管理以及賬目管理提供便利。

1.3使用。由于循環(huán)使用這一特性，柔性夾具元件同傳統(tǒng)專用元件的使用明顯不同，柔性夾具投入使用后可以循環(huán)利用，其使用壽命更長。專用夾具使用過程（生命周期）：設(shè)計→原材料及制造→使用→返修或報廢；柔性夾具使用過程（生命周期）：設(shè)計→元件庫及組裝→使用→返回→拆卸→清洗→元件庫；在新產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)中，柔性夾具更加適用，并在小批量生產(chǎn)以及單件生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢。柔性夾具受到工件形狀限制的幾率較小，柔性夾具元件種類有大型、中型以及小型，不同的元件之間有過渡元件，因而更便于組裝，在工件的尺寸上受限性較小。另外柔性夾具能夠適用諸多加工工藝，能夠組裝成各類機床夾具。如：車床、鉆床、銑床、磨床、鏜床及電加工機床；也可以組裝定位焊接用夾具、測量用夾具等。

2　柔性夾具應(yīng)用實例

圖2

圖1為利用相關(guān)軟件設(shè)計的導(dǎo)管類零件定位焊用的柔性夾具。圖2為被焊接零件。零件焊接加工要求：用零件兩端內(nèi)孔及端面定位及管子上特征點定位，焊接完成后，保證管子零件的空間角度、方向、尺寸正確。根據(jù)需要選用適當(dāng)尺寸基礎(chǔ)板作為夾具基體，選用適當(dāng)尺寸伸長板作為夾具的連接部分，選用鍵槽折合板、鍵槽定位角鐵、鉆模板、插銷等作為夾具的定位部分，實現(xiàn)零件的空間定位及夾緊，完成定位焊接工作。該夾具應(yīng)用的所有零件均為柔性夾具的標準件，從夾具設(shè)計到組裝完成用時約3天。夾具結(jié)構(gòu)合理，操作方便，組裝迅速，完全可以替代專用夾具，滿足生產(chǎn)需求。數(shù)字化信息技術(shù)已經(jīng)開始在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，隨著技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)品數(shù)字化產(chǎn)品模型開始應(yīng)用到設(shè)計、制造產(chǎn)品中。通過相關(guān)計算機軟件的應(yīng)用，對柔性夾具進行設(shè)計，在模擬產(chǎn)品模型中完成夾具的裝配，令產(chǎn)品設(shè)計更加精確、便捷，從而提高生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量，推進企業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻

[1]李增志.組合夾具組裝技術(shù)手冊[M].原中國航空工業(yè)總公司第三0一研究所，1997.

[2]UGNX7.5完全自學(xué)手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

中圖分類號：TG75

文獻標識碼：A