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成組夾具的主要工作原理是將工藝流程相同的加工零件進(jìn)行分類成組加工，使零件達(dá)到良好的同一性和互換性比較好。在多品種小批量生產(chǎn)類型中，成組加工技術(shù)應(yīng)用得越來越廣泛。

以加工典型零件固定小支座為例。零件毛坯精尺寸為150mm×25.5mm×15mm，鋁材塑性和切削加工性能良好，由毛坯到零件加工完成需要在加工中心上完成銑內(nèi)腔、銑斜面、銑端面孔3個工序。

如果用傳統(tǒng)的方法加工，一次只能加工1個零件，裝夾和對刀非常費(fèi)時。而采用成組夾具進(jìn)行加工，一次可以裝夾并加工一組相同的零件。

為保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，因此對于成組夾具而言，其功能設(shè)計需同時滿足夾具在機(jī)床上位置正確、工件在夾具上位置正確、刀具相對夾具位置準(zhǔn)確、工件與工件之間相對位置準(zhǔn)確這四個條件。設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)工藝過程與定位程度來進(jìn)行確定，合理選擇定位基準(zhǔn)與夾緊力，從而保持零位定位準(zhǔn)確。

從夾具的使用功能看，夾具的結(jié)構(gòu)形狀和規(guī)格大小要滿足結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、定位迅速、裝夾穩(wěn)定、快速更換這幾個要求。該成組夾具由六面體和條形槽兩部分組成。六面體是夾具的基本體部分，條形槽是待加工零件放置區(qū)�；倔w部分的總體尺寸為300mm×130mm×40mm，條形槽部分的尺寸為130mm×25.5-0.04mm×15mm 。設(shè)計需要保證夾具的平行度與垂直度符合要求，并且每個槽的尺寸需嚴(yán)格統(tǒng)一公差。

夾具設(shè)計的質(zhì)量對生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、廢品率等有著直接的影響，為此，設(shè)計時要綜合考慮夾具的實用性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。因為零件為鋁件，塑性好且尺寸較小，工作過程受力不大且為斷續(xù)切削，因此，需要的夾緊力不大，對夾具的強(qiáng)度、剛度要求不高，可以選擇45鋼。

成組夾具的使用包括將夾具固定在機(jī)床上和將零件固定在夾具上兩個步驟，裝夾設(shè)計如圖4 所示，墊鐵和平口鉗將夾具和零件固定在機(jī)床的工作臺上。該固定方式最大的特點是對待加工零件的尺寸同一性要求較高，否則裝夾不緊，降低操作安全系數(shù)。

在該零件的加工中，需要先將毛坯材料加工到一定精度，然后裝夾到成組夾具中。為了保證零件的相對位置正確，先要找到工件坐標(biāo)系的XYZ值，然后采用機(jī)床操作使程序按條形槽間距值偏移加工。

該加工的優(yōu)點是減少加工中裝夾零件次數(shù)、裝夾難度，減少單件程序加工時間，增加虎鉗夾持面積，減短零件生產(chǎn)周期。缺點是對被加工零件的公差要求比較高，如果被加工的一組零件彼此之間尺寸相差過大，則不容易夾緊，容易打刀。

為了更好的驗證成組技術(shù)的效果，通過用普通夾具和成組夾具同時加工一組零件，比較兩者的加工用時和加工成本，得出的對比如下表。

從應(yīng)用效果分析，成組夾具應(yīng)用前，單個零件加工難度較大。主要表現(xiàn)在：零件的高度太低，需要露出鉗口太多，夾持量比較小，夾緊力度不夠。裝夾零件時很多不可控因素不能避免（機(jī)床原因，裝夾原因）可能導(dǎo)致零件不合格甚至報廢。逐件裝夾，逐件加工的方式裝夾時間和程序運(yùn)行時間相應(yīng)也會很多。成組夾具應(yīng)用后，通過改進(jìn)加工程序，零件生產(chǎn)周期縮短，加工成本降低。不過需要注意的是，成組技術(shù)是找一次基準(zhǔn)加工多個零件，因此基準(zhǔn)的誤差不可避免，可能不適用于精度要求極高的場合。

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