智能制造与先进夹具

机床、刀具和夹具是实现机械加工的三大重要环节，其中机床和刀具具有较强的通用性，但夹具却与工件有着极强的相关性。在实现金属切削加工的智能制造中，夹具技术是瓶颈。本报告首先阐述夹具技术和智能制造的关系，以及如何发展夹具技术，以满足智能制造的要求。针对中国金属切削加工领域长期以来存在的“重设备轻工艺”的严重误区，本文还将阐述夹具与机床和刀具之间相辅相成的重要关系、夹具在金属切削加工中的重要地位以及选择和使用夹具应当遵从的各项重要准则，并以车削和铣削加工中一些典型零件和加工难度较大的零件为例，分析其夹持技术的关键点，介绍如何实现这些零件高效夹持的方案。
现代工装夹具的发展方向是柔性、模块化、精密、标准及智能化。传统的工装夹具适于人工上下料，不能满足机器人自动化的要求。简单的机器人上下料能够完成基本的工件预定位，但最后的精确定位还需夹具完成。因此，夹具本身具有的自动化程度、柔性及调整时间(加工辅助时间)的长短极大地影响了整个制造环节的效能。
夹具对于智能制造的要求还是远远不足。目前的夹具研发朝向智能工装发展，也就是夹具的驱动从液、气朝向机电一体发展，集成夹紧力控制和补偿，动态监测，实时反馈更多的数据给机床，以期实现加工过程中的机床自适应调整，向智能夹具工装迈出坚实的一步。