新型精密平口钳的应用

     平口钳俗称“虎钳”，老式虎钳多为铸铁制造，结构简单，制造精度低，使用寿命短。随着数控设备在我国的逐渐普及，产品加工精度日益提高，老式虎钳越来越不适应生产的需要，最终将被一些新型精密平口钳所代替。新型精密平口钳和老式平口钳相比，结构设计先进、制造精度高、使用寿命长、应用范围广。
     目前我国市场上常见的新型精密平口钳，多起源于意大利、德国和美国等制造业发达的欧美国家。在上世纪60年代左右，新型精密平口钳在欧美国家开始逐渐普及；在我国这类平口钳则刚刚被人们所认识和接受，还没有达到普及应用的程度。
     笔者多年来一直从事精密平口钳的设计与开发，对国内外常见的新型精密平口钳有一定的了解。下面介绍几种新型精密平口钳，以飨读者。
（一）多工位组合平口钳
     多工位组合平口钳是适应“多件装夹”的生产需要而设计开发的产品。
     这种产品设计巧妙，综合运用了螺旋夹紧及斜楔夹紧原理，使工装结构最小化，最大程度的节省了空间。比如整钳长700mm，装夹空间可达近600mm，这在老式平口钳当中是无法想象的。
     老式平口钳一般只有一个装夹工位，一次只能装夹一个工件；而多工位平口钳则能够一次装夹多个工件，并且能够保证每个工件的精确定位和牢固夹紧。一台平口钳有多少个工位，由用户确定，可以是一个、两个工位，也可以是四个、五个甚至更多工位。
     多工位组合平口钳另一个优点是：在夹紧过程中，产生一个向下的夹紧力，使工件的定位更为精确，安全性更高。
（二）数控柔性平口钳
     数控柔性平口钳是一种名副其实的“多功能工装”。从功能上讲，集自定心、单工位、双工位、反向夹紧等功能于一身；其配套钳口可谓“无所不夹”，可使之夹方料、板料、棒料和各种异形料；从夹紧动力源来讲，手动、机动（电动、气液联动）均可实现。
     老式平口钳从功能、钳口应用范围及夹紧动力源等方面来讲，都较为单一，没有“柔性”可言。而机加工发展的需求，则是要尽量减少工装数量、尽量减少调整工装的时间、提高加工效率、降低劳动强度。数控柔性平口钳正是针对这一需求而设计开发的，和老式平口钳相比，其具有无可比拟的“柔性”。
     数控柔性平口钳分为基体及钳口两个部分。基体从设计上兼容了各种专用平口钳的功能，比如：自定心、单/双工位、双向夹紧等功能；在与工作台联接上，兼容了定位键、定位孔等定位方式；在夹紧动力源方面，除了手动夹紧外，也可实现机动夹紧。钳口一般遵循标准化设计和互换性能设计原则，具有广泛的组合应用范围。
     数控柔性平口钳设计原理并不十分复杂，但在制造环节存在一些加工难点。比如：基体为实现“多功能”、高定位精度及重复定位精度，相关尺寸很多，尺寸精度要求也很高。这种新型平口钳制造成本相对较高，因此价格也往往不菲。但从性价比上来讲，这应该是一种性价比相当高的新型平口钳产品。
（三）快换/快夹组合平口钳
     在国内市场，我们现在经常可以看到“快换”式、“快动”式平口钳，那么两者又有什么区别呢？  
     一般来讲，快换平口钳指可以“快速更换钳口”的平口钳，其优点是可加工多种形状的工件，柔性强、工装调整迅速、特别适合中小批量产品的加工。快夹平口钳指的是可以“快速夹紧工件”的平口钳，其优点是装夹迅速，适合工序加工时间很短，需要频繁装夹的加工场合。国内有一种采用偏心夹紧的快夹平口钳，其完成装夹过程只需一两秒钟，装夹效率相当高。当然，无论是“快换”还是“快夹”，均是相对于老式平口钳而言的，两者的共同点是提高了加工效率。
     快换组合平口钳，是兼具“快换、快夹”两个优点的新型平口钳。与其配套的多种快换钳口，使其柔性大大增强，具备多种加工功能；其夹紧结构是典型快速夹紧结构，属于螺旋夹紧，夹紧力大，自锁性能好。
（四）气动/液压平口钳
     目前国内生产的气动及液压平口钳多为老式结构，设计目的很单纯，就是为了“省劲儿”。
     新型的气动及液压平口钳在结构设计方面，除了“更省劲儿”外，还兼顾了“快换、快夹、柔性和加工自动化”等新的用户需求。笔者认为气动/液压平口钳等可实现自动化加工的新型平口钳，应是今后平口钳的发展方向，而手动夹紧平口钳将逐渐被淘汰。
（五）立式平口钳
     立式平口钳主要用于卧式机加设备，比如卧式镗床、卧式加工中心等。以前国内厂家生产制造及应用均很少，近几年来，随着卧式设备，特别是卧式加工中心的逐渐普及，这类平口钳的市场需求量也大幅增加。
新型立式平口钳，钳体多为整体结构，具有结构紧凑、强抗振性，抗大切削力等优点。夹紧动力源采用“快夹”式，手动、机动均可；钳口多为“快换、多功能”设计。
     这类平口钳制造难度较大，对生产厂家的生产设备、操作者的技术水平均有较高的要求。
    上述几种新型精密平口钳，在国内市场的需求量越来越大，相信它们将是今后一段时期内市场的主打产品。当然随着市场需求的变化，还会有更多的新型精密平口钳出现。未来的新型精密平口钳，很可能是一种完全智能化的产品，有着更为广泛的使用范围。