轻量化夹具及智能化夹具——未来夹具的发展方向（夹具设计培训课程）

柔性夹具和组装夹具都是从不断的工艺优化中升级而来的。现在，由于一些加工设备、工件尺寸和工件工艺的限制，对夹具有了更高的要求。目前，在这些需求方面也取得了一些突破。在夹具行业未来的发展方向上，轻型夹具和智能夹具是两种必然趋势。

一、轻量化夹具策略

传统的夹具或多或少会有一些钢作为主要框架。轻质夹具采用全铝设计，当然，其他一些过渡、支撑、定位等部件仍然需要铁材料。

1.轻量化夹具的重量是传统夹具的35%。

全铝体设计减轻了重量，体现在设备上的负荷减少，相应的功耗可以节省很多。此外，在整个操作过程中，还可以缩短操作时间，提高工作效率，缩短工作周期。

2.减少丝杠和导轨的磨损，延长机床的使用寿命。

3.高硬度处理，提高铝表面的硬度和防腐。

轻质夹具主体采用全铝体设计，表面硬度很高，二次处理后甚至超过45号钢的硬度，能满足生产加工的需要。

二 、轻量化夹具的功能和应用

1.信息化

扫描二维码，进入APP，查看夹具身份证和一对一后台服务。易损件图纸、维修提醒、记录。

2.防堆屑设计

采用斜面或圆柱面设计，使切屑不滞留。

3.集成隐形机构

上料板前后到位机构采用集成隐形设计。

4.人工更换夹具

实现人工更换夹具，特别适合空间小的场合。

5.增加工位数量

为了提高加工效率，夹具增加了工件了加工效率。

6.无焊缝设计

焊缝隐蔽，外形美观，产品档次高。

7.耐久性设计

铝件应尽可能与铁件螺孔连接。安装固定件的螺孔应通过深孔或螺套连接。易损件和兼容件采用过铁件设计。

8.焊接专利工艺

与高校合作，开发厚铝板大坡口焊接工艺，申请国家专利。(避免焊缝气孔等焊接缺陷，减少焊缝表面处理色差等。

根据工业4.0战略的描述，理想状态的智能制造是一种高度自动化、高信息化、高度自适应的生产模式。智能工厂是一个系统工程，而不是一个单一的链接。

一、夹具的智能方向

1.夹具信息化

对于现代制造工厂来说，除了提高夹具的制造精度外，工具夹具还具有双向、高速的网络通信功能，以确保车间底部和上层之间的信息流。

2.夹具的扩展

3.感知自适应

-在压缩和加工过程中实时收集工件的变形数据，为控制中心提供分析和判断依据。

-压力大小根据感知系统数据自动调节。

-配合机床纠正切割参数，提高产品质量，提高加工效率。感知自适应实际上是对加工过程数据的收集、比较和调整。

二、夹具如何智能化

夹具系统包括：夹具稳定性模型、夹具优化算法、夹具控制系统、力监控模块和数控机床通信。

一开始，工件在加工过程中使用较佳夹紧力。一旦加工过程开始，力监控模块监控夹紧力。一旦力超过预定阈值，发送各种调整指令，如增加/减少压力、提高或降低进给速度等。

三、智能夹具实例

案例1：四爪智能夹具

概念与实施：

为了实现高质量的制造，必须分析工艺。对结果有决定性影响的步骤有几个。

1)从较终工件开始CAD/CAM为了实现预期的变形，模拟开始。

2)变形的极限值必须找到。这是相应的NC实现代码改进。

3）铣削过程正在运行。在此过程中，测量每个爪子的力，得出变形的结论。如果实际操作正常，则无需纠正。如果直接测量工件上的强偏差，则需要纠正铣削过程。为了测量这些偏差，开发了一种特殊的爪应变计。卡盘的钳口详细显示在上图中。

案例2：自动智能夹具实例2：

这是世界上第一套具有感知和自适应功能的自动智能夹具，与自动线相结合，实现数据共享和互联。所有功能都是在信息化、灵活性和智能化的基础上开发的。

全自动智能夹具功能：

1)身份识别系统

扫描不同的工件，识别和收集身份，并自动选择相应的定位、压缩和加工程序。

2)感知系统

在压缩和加工过程中实时收集工件的变形数据，为控制中心提供分析和判断依据。

3)压板检测系统

压板压紧、放松、断裂三种状态的综合直接检测，保证压板的高可靠性。

4)销售检测系统

防止工件因意外定位销断裂而批量报废。

5)定位监控和自纠系统

在夹紧过程中监控空间的定位精度。由于切割导致工件定位不到位，隐形托盘自动提升工件，重新清洗，实现第二次自动夹紧。

6)自适应系统

根据感知系统数据，自动调节压力。配合床修正切割参数，提高产品质量，提高加工效率。

事实上，我们在国内*企业的展览中看到了很多轻型夹具。智能夹具看起来很遥远，但现在许多企业逐渐应用的气体检测、自动去屑、夹紧检测控制等夹具是未来智能夹具的原型。当自动控制和数字分析系统达到一定程度时，轻型和智能夹具的变化将是合乎逻辑的，就像从手动夹具到电源系统控制的变化一样。

以上对夹具未来发展的分析来自夹具侠在线培训【液压夹具设计培训40课】。事实上，本期对轻量级/智能夹具的讲解也是本次培训的较后一课。现在，您仍然可以报名参加培训，这40门课程有完整的课程视频文件可以随时回顾，帮助您构建更完整的夹具设计理念！同时，讲师还将为学生提供长期的技术支持，帮助他们回答课程中的问题。