作者： 张玉成

在齿轮生产过程中，随着品种的增加，为了保证不同产品的快速加工，对于品种间的快速换产提出了相当高的要求，换产时间越长，说造成的成本就越高。在此前提下，在国外已经有提出5min换产或不换产的高度柔性制造的要求。这对国内的工艺技术人员提出了更高的挑战，因为我们目前的换产大多还提留在1~2h的状态。

在此，本文结合实际介绍了一种引进的车床快速换产夹具的设计理念，以及如何实现快速换产的方法。

设计理念

在齿轮加工中，车床是主要的设备，特别是数控车床应用最多。为了实现快速换产需要对车床的夹具进行特殊的设计，才能保证5min快速换产的实现。

车床加工齿轮主要夹具就是3爪卡盘，更换3爪就可以实现对不同产品的加工，但对于软爪主要进行自车，既浪费时间，又不能保证质量稳定。所以，我们主要是采用硬爪来进行更换，不需要再进行自车以实现设备的快速换产。

在图1所示的车床夹具中，基爪和快换硬爪为精密连接件。基爪是在原来车床夹爪的基础上改进而成，如图2所示。

这个基爪的下部与普通软爪相同，是与卡盘链接的鼠牙;上面是与快换硬爪配合的3个精加工面;其垂直方向的槽是用于装配硬爪时，硬爪的对应爪勾通过的;最上面的园弧是与硬爪的外弧面配合的，要求3个基爪圆弧在同一个圆周上，且与硬爪的外弧面直径相同。基爪也是经过热处理的高硬度零件可以长时间使用而不会磨损。

实现快速换产

快换硬爪(见图3)与基爪精密配合连接，以保证每次更换基爪时加工精度都能满足要求。为了减少装配误差的影响，可以对成对配合的夹爪成对进行标记，以形成更高的加工精度。

从图4中不难看出，通过更换快速硬爪就可以实现快速换产的目的。图4中的弹簧孔结构(见图1)，其中的弹簧和钢球是用来保持快换硬爪不会脱落而设计的，同时也是为了快换而设计的，它可以申请纯粹用螺纹连接而在拆卸时不得不选出螺钉的时间占用，从而简化了快换过程，达到快换目的。

结语

要实现快速换产的高度柔性化制造，首先，要保证快换的概念是从工艺设计开始，在购买设备时就要有所考虑，因为这时候可以要求实现程序与对应产品、夹具之间的互锁，根据夹具的变化自动调入相关程序，防止加工中的装车等意外发生。其次，要有精益生产理念，确保每台机床都有相应的标准手持零件，以实现生产线的快速同步启动。还有，要实现夹具的标准化设计，根据不同的零件设计出相应的系列化的快换硬爪和基爪，形成模块化设计。

快速换产适用于多品种小批量频繁换产，以保证均衡化的产出顾客需要的产品，减少在制品，降低成本，但不适用于单件加工。