我们通过下面几个例子来说明高效夹具的应用对实现高效加工所起到的积极作用。

      适合五面加工的夹具

      众所周知，采用具有五个数控轴的加工中心(简称五轴加工中心)可以对工件实现五面加工。即工件在一次夹紧的情况下，机床可以连续对其五个面进行加工，而不需要中途停机对工件进行重新装夹。因此，五轴加工中心具有很高的加工效率。然而，在加工实践中，五轴加工中心的这一优越性能却常常无法得到发挥，原因是夹具夹持面经常会覆盖须加工的工件表面，从而产生加工干涉。而新型的咬合式夹持技术为解决这个问题提供了一种有效的方法。如图1所示，夹具只须在高3mm宽80mm的一个狭窄区域内夹持工件，从而使得工件能够最大程度地露出五个须加工的表面。夹持的可靠性由卡爪上的齿嵌入工件材料来保证。尽管夹持面积很小，但仍然可以进行大进刀量的重切削加工。

      快速实现四爪夹持的浮动定心卡盘

      一些矩形截面的工件常需要使用四爪卡盘来夹持。但是传统的四爪定心卡盘在实用中却显得非常不方便：由于工件尺寸存在的误差，通常无法保证四个爪都同时接触到工件，在夹持过程中一般通过垫垫片的方法来解决这一问题。而这一过程费时费力，效率低下。图3所示的四爪浮动定心卡盘彻底解决了这一技术难题。卡盘的机构首先在浮动过程中将工件推向中心，并使四个爪同时接触工件，而后再实现夹紧动作。使用这种卡盘，不需要进行任何人工调整即可完成工件的装夹。

      适合复杂形状工件的柔性夹具

      夹持复杂形状的零件往往需要专门制作夹具，不仅制作周期长、费用高，而且缺乏通用性，非常不经济。图二所示的点阵式柔性夹具，巧妙地解决了这一问题。夹持块上布成点阵的销钉，可以自由伸缩，以适应工件表面的形状，通过锁紧装置锁紧后即可产生夹紧力以夹持工件。显然，用这种柔性夹具可以夹持各种不同形状的工件，具有非常广泛的通用性。而且操作简单，夹持迅速。

      我国夹具技术水平亟待提高

      从上面举的几个应用案例我们看到，采用先进的夹持技术可以实现工件的高效夹持，大大节省装夹时间，提高机床的有效使用率，从而提高生产效率，降低加工成本。虽然这些夹持技术在德国已经在生产实践中得到成熟的应用，创造了极大的经济效益，但是，在我国机械加工领域却没有或很少被人们所认识。我国夹具水平的落后，由此可见一斑。究其原因，首先是个观念问题。在我国机械加工领域，人们对夹具的重视程度非常不足，人们舍的买机床，舍得买刀具，可是在夹具上却舍不得投入。结果使得高档机床的巨额投资非但不能得到应有的回报，反而成为生产成本居高不下的一个负面因素。这一现象非常值得我们关注。

      当然，这两个阶段并不是截然分开的，它们可以交错进行，相互促进。然而，无论在哪个阶段，都离不开专业技术人才。因而，技术人才的培养更是一项根本性任务，“中欧工业技术咨询”通过办报告会和专业讲座的形式在国内大力传播国际先进夹具技术，在为中国培养夹具工程技术人才方面取得了良好的经验，我们衷心地希望业内同行们能够加入到这个行列中来，为我国机械加工水平的提高培养出一支优秀的夹具技术人才队伍。

      作为工作母机，一台机床加工的工件可以是千变万化的，夹具往往需要根据工件和加工内容的改变而变化。因此，夹具所要解决的问题也最为复杂，夹具工程是一个非常复杂的技术领域。而“智能制造”无疑又给夹具技术提出了更高的要求。要真正做好夹具，往往需要数十年的技术沉淀和经验积累。我国夹具技术基础薄弱，如何能够在较短的时间内，有效提高我国机械加工中的夹具水平，这是一个值得探讨的课题。笔者认为可以分两个阶段来推进我国夹具技术的进步。第一阶段是“学习和使用”，我们应当多多了解国际机械加工行业的现有的先进夹具技术，并且引进这些技术为我国所用。第二阶段是“研究与开发”，在使用这些先进夹具的过程中去掌握夹具技术，进行技术积累，进而研究和开发出新的夹具技术和新的产品。

发布：厦门工装夹具