无论是在传统制造业还是现代柔性制造系统中， 由于大量的加工操作需要装夹，夹具设计在制造系统中就显得非常重要，它直接影响加工质量，生产效率和制造成本在一个柔性制造系统中，夹具设计制造的费用占到整个系统费用的一 , 夹具在单件、成批、大量生产中得到了广泛的应用, 它是在制造加工过程中根据设计说明书, 在合理的位置定位和牢固装夹工件, 从而完成所要求的加工过程的一种装置柔性夹具是随柔性制造系统和计算机集成制造系统的发展而应运而生的没有柔性夹具, 就不可能实现真正意义上的柔性, 而随着的提出, 多品种中小批生产日益受到重视。适应于这种产品和生产变化需要的柔性夹具更是必不可少的年代中期开始, 从计算机辅助夹具设计到自动夹具设计, 在国际上普遍受到重视,同时正在发展成为一个独立的制造软件系统。

柔性夹具的研究和发展

制造过程的工艺设备包括刀具、夹具、检测设备及模具的选择和设计为了降低装夹费用和生产准备时间, 柔性装夹是必不可少的一般说来, 柔性夹具是指工件的形状和尺寸有一定变化后, 夹具还能适应这种变化并继续使用的应变能力但是工件变化可以在小范围, 即在相似的形状和尺寸变动不大的范围, 也可在大范围, 即零件形状xx不同, 尺寸变化也很大所以, 柔性夹具还是模糊的, 没有明确的定义和界限笼统地说, 就是指与机床、加工中心配合使用的、具有夹持多种不同工件能力的夹具。 柔性夹具包括组合夹具、可编程夹具、通用柔性夹具、相变材料柔性夹具及其它夹具, 使用不同的相变材料可得到多种类型的夹具, 相变材料柔性夹具, 而相变材料柔性夹具适合于装夹具有复杂曲面和刚度较弱容易变形的工件朱耀祥和融易鸣中将年代后期柔性夹具的研究开发分为两大方向。

计算机辅助夹具设计(CAFD)

在过去的十几年中, 制造研究团体将研究的重点放在了发展和改善诸如计算机辅助设计计算机辅助制造（CAD/CAM）和计算机辅助工艺规划(CAPP)等方面只是在最近20年来,CAFD才发展成为(CAD/CAM)集成技术的一个重要组成部分 , 并且成为CAPP的一个重要方面。它是CIMS环境下设计和制造之间的连接纽带.随着CAD/CAM系统在工业中的建立, CAFD很自然地应用到了夹具设计当中。

CAFD领域的主要研究方面有：

(1)夹具设计时基于成组技术的分类方法及基于案例的推理；

(2)通过运动学分析确定定位点和夹紧点；

(3)利用基于知识的专家系统选择定位面和夹紧面；

(4)基于几何分析的夹具规划；

（5）用于定位基准选择的精度关系分析；

（6）组合夹具的构形设计。

自动化夹具（AFD）

近年来组合夹具系统的设计受到了夹具行业的普遍关注, 并且在一些文献中对该领域的{zx1}发展成果进行了回顾，通过几何计算的方法验证了夹具构形中力的锁合问题, 在确定优化的夹紧点和夹紧顺序中提出了几何推理的方法, 这种方法在考虑到力的锁合后, 从候选的夹紧点布局中确定{zy}化的夹紧点, 是非常简单并行之有效的。通过变形一种是由于装夹所产生的接触变形, 另一种是由于切割力所引起的工件的弯曲变形分析, 对支撑和夹紧位置进行所需的重新布置, 以在给定的工件上设计出{zh0}的支撑、定位和夹紧位置, 完成加工过程中牢固xx地夹紧工件的功能，并在自动夹具设计原型系统中贯彻了这样的推理机制该系统提供了一种智能化的自动夹具设计环境系统由个主要模块构成xx信息化的产品模型知识库推理机制最终的夹具构型。按照自动化程度区分, 夹具设计系统分为交互式, 半自动化式和自动化式交互式的夹具。设计系统是计算机为使用者提供一种信息化的用户界面, 基于设计者的知识, 辅助用户选择合适夹具元件的一种系统系统由于要由用户根据工件的几何形状及加工要求来选择装夹表面、装夹点及夹具元件, 所以是非常耗时的, 而且并未xx开发出计算机的功能半自动化式的夹具设计系统是在交互式的基础上加以改进而来的, 它降低了对设计者专业知识的要求而自动化式的夹具设计系统用以进一步提高夹具设计过程的效率和质量, 可以自动确定夹紧点, 自动从一系列候选点列表中选择xx的夹紧点, 等基于先进的及技术在组合夹具上的应用, 使用方法和一软件技术, 开发了一种自动组合夹具设计系统该系统与交互式和半自动化式的夹具设计系统相集成, 除了能够自动确定夹紧点外, 还可以使用加工干涉检测子模块来防止加工过程中切割工具和夹具之间的干涉和〔则提出了一种快速干涉检测算法, 该方法将夹具部件模型简化成具有高度信息的二维轮廓模型, 它不同于使用填充实体的检测过程, 在夹具验证方面更加有效^[6]。

有了夹具，对于不断重复设计工装的用户来说，就可大大节约重复投资耗费在工装上的设计制作时间和资金。用户可根据需要快速拼接出不同要求的工装，就像儿童玩拼装式玩具一样。这种三维柔性工装可用于汽车制造行业，工程机械行业，钢结构生产行业，扳金加工行业，自行车（摩托车）制造行业，与焊接机器人或专用焊机配套等。

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