對于一些批量較大的箱蓋箱體類零件的加工，如減速器的箱蓋類零件，常用的夾具就是平口虎鉗，但箱蓋類零件用平口虎鉗裝夾(定位、夾緊）時，存在定位任意性導致調整時間長及尺寸保證困難，夾緊費時費力，無法實現CNC加工生產制造自動化的弊端。下面就以某生產廠加工減速器的箱蓋零件存在的問題及解決過程為案例來分析說明這類問題。
1問題的出現 減速器的箱蓋零件需要加工的部位包括箱蓋底面（加工工序有銑平面等）和窺視孔平面(加工工序有銑平面、鉆孔、倒角、攻絲），所需加工的結構及尺寸如圖1所示。 箱蓋零件在加工箱蓋底面時，現有的裝夾方式是用平口虎鉗裝夾,裝夾時會出現以下三種情況，如圖2所示，靠手工慢慢調整很費時間，又很難保證形位及尺寸。
2問題分析 蓋零件在加工窺視孔平面時，現有的裝夾方式也是用平口虎鉗裝夾，裝夾時會出現以下三種情況，如圖3所示，靠手工慢慢調整很費時間，也很難保證形位及尺寸。
上述箱蓋零件在二次加工時都用平口虎鉗裝夾，都存在定位任意性導致調整時間長及形位和尺寸保證困難，夾緊靠手動形式既費時又費力的問題。
通過對圖樣上相關形位、尺寸要求及CNC加工現場加工過程情況的分析，發現了調整時間長，形位及尺寸保證困難的原因所在。
(1) 僅采用平口虎鉗的固定鉗口作為定位基準，沒有完全約束箱蓋零件加工時的自由度，使工件每次定位時處于不完全定位狀態，導致了工件定位的任意性。
(2) 采用平口虎鉗裝夾時，每次夾緊都是采用手動形式，既費時又費力。
(3) 雖然箱蓋底面、窺視孔平面的加工都使用通用夾具平口虎鉗，但效率低下。應設計箱蓋底面、窺視孔平面加工的專用夾具，且該專用夾具能同時實現箱蓋底面、窺視孔平面的加工。
(4) 操作繁瑣，不能與機械手、機器人等配合，無法完成零件加工的整套工序，無法實現制造自動化的過程。
3改進方法與結果
通過上述四個方面存在問題的分析，可以看出問題癥結在于：
(1) 夾具設計的定位基準沒有完全定位；
(2) 手動夾緊形式既費時又費力；
(3) 該夾具要同時滿足箱蓋底面、窺視孔平面的加工；
(4) 操作安全可靠，可與機械手、機器人等配合，完成零件加工的整套工序，實現制造自動化的過程。
針對四方面問題的癥結，采取了重新設計與制造夾具的方案。
(1) 重新設計夾具的定位方式。第一次加工箱蓋底面時的裝夾如圖4所示，根據六點定位原理，完全約束了箱蓋零件的自由度；第二次加工窺視孔平面時的裝夾如圖5所示，同樣根據六點定位原理，也完全約束了箱蓋零件的自由度，保證了二次裝夾時定位的準確性。
(2) 重新設計夾具的夾緊機構。采用氣動夾緊形式，提高了加工的高效性、夾緊的可靠性、操作的安全性。
(3)該套夾具采用了巧妙的機械結構設計，在可拆卸支撐板上設計一個與窺視孔平面相對應的傾斜平面，這樣即能滿足箱蓋底面的加工，如圖6所示，也能滿足窺視孔平面的加工，如圖7所示。
(4) 該套夾具把可拆卸支撐板和可拆卸支撐釘卸掉后，即可使用氣動平口虎鉗進行工件的裝夾。
(5) 整套夾具如圖8所示，運用了機、電、氣融合為一體的設計，保證了定位的準確性、加工的高效性、夾緊的可靠性、操作的安全性。此套夾具可與機械手、機器人等配合，在車間各化的過程。
4結語
本文通過對生產一線產品及工裝夾具的分析，揭示了在CNC加工過程中，有關零件夾具設計與生產效率及實現生產自動化的相互影響關系；提示有關工程技術人員在處理類似CNC加工問題時，應注意深入分析定位基準、夾緊機構和機、電、氣融合為一體的設計關系，在工件裝夾過程中夾具的設計力求保證定位基準準確，夾緊機構省時省力、簡單、方便、可靠，以便實現生產自動化的過程。
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