現代夾具(如成組夾具椭集、通用可調夾具疗我、組合夾具)的結構共性饮潦，大都由通用基體和可調扼雏、可換元件兩部分組成坚嗜。其通用基體部分是零件組中所有零件共用的主要部分；而可調诗充、可換部分則是針對零件組中某種(或幾種)特定零件而專門設計的專用或準專用部分苍蔬。可調蝴蜓、可換元件一般是隨夾具適用對象數的多少而變化的碟绑，因此，在現代夾具設計時榛舍，適用對象種數選擇得是否合理溃杖，將直接關系到可調、可換元件的數量和夾具的整體經濟性，以成組夾具為例進行探討和研究卢圈。

　　1．優(yōu)化設計分析

　　這種優(yōu)化設計的特點：

　　a. 可以正確確定適用對象種數储佣。

　　b. 根據優(yōu)化設計的結果，對可調借衅、可換元件和通用基體的結構設計從成本比例的角度進行調整位蓉，從而使之滿足優(yōu)化設計，達到整體經濟性的目的鹊属。

　　1) 成組夾具的成本

　　成組夾具的成本Cc=Ct+PN (1)

　　式中：Ct——成組夾具上通用基體的成本冶媚，元；

　　P——成組夾具上可調婉劲、可換元件平均單件成本太迈，元/種；

　　N——成組夾具適用零件種數便锨，種围辙。

　　式(1)中，t對整套夾具來說是一常數放案；PN則隨著N的增減而變化(其中P為常數)姚建。

　　2) 衡量成組夾具經濟性的2個基本概念

　　從成組夾具適用對象種數所分攤的夾具成本看，可以認為：適用對象在成組夾具滿負荷的范圍內吱殉，對象種數愈多則夾具分攤到適用對象種數上的單位成本就愈低掸冤。

　　從夾具上的可調、可換元件看友雳，隨著夾具適用對象種數的增加稿湿，則夾具上的可調、可換元件也隨著增加押赊，這時饺藤，可調、可換元件的設計流礁、制造費用以及夾具的調整次數和調整涕俗、保管費用也隨之相應增加。

　　以上2個不同內容有些矛盾的因素神帅，從不同的角度影響著成組夾具的經濟性山堵。下面將通過建立數學模型，進一步闡明上述這2個基本概念几菲。

　　3) 建立數學模型

　　a. 從式(1)中得知硅决，在1≤N≤Nx時，其中Nx為夾具在滿負荷時的適用對象種數杉唇，成組夾具分攤到適用對象種數上的單位成本

　　P0=(Ct+PN)/N

　　整套夾具中可調拂是、可換元件所需的費用PTW=PN (3)

　　b. 建立數學模型F

　　把式(2)和式(3)進行疊加验沮，則得

　　F=P0+Ptw=(Ct+PN)/N+PN

　　4) 最優(yōu)數NK的求解

　　假設：Ct=1,000元，P=50元/種责祥，Nx=100種對式(4)用微分法求極小值K，即求出NK值

　　令 dF/dN=0

　　即 F=-Ct/N2+P

　　又令 F=0

　　則有 N=(Ct/P)? (5)

　　式(5)中求出的N 即為NK旱樊，且1≤NK≤Nx壳坞。得 NK=(1,000/50)?≈4.5種

　　取整數，則NK=5種述茂，該NK值搂瓣，亦即為當Ct=1,000元，P=50元/種時雇寇，夾具適用對象種數的最優(yōu)數值氢拥。

　　2 ．優(yōu)化設計的現實意義

　　當所設計的成組夾具，其適用對象零件種數等于或接近NK值時锨侯，可以認為這套成組夾具符合經濟性的原則嫩海；反之，從經濟的角度可以認為是不合理的囚痴。這時叁怪，應該從各方面采取調整措施，如修改通用基體或可調深滚、可換元件的結構設計奕谭，使之Ct值與P值的比例關系得到調整，最終符合經濟性的原則痴荐。

　　在成組夾具設計中血柳，根據夾具的復雜程度，從已積累的統(tǒng)計資料中取得Ct值與P值的當量值生兆，以預定成組夾具適用對象零件種數难捌，然后對實際的Ct值與P 值進行評價，這樣可以達到減少過程損失的目的皂贩。

　　為了使成組夾具達到優(yōu)化設計捣柿，必須對NK進行求解，但當已經掌握了它們內在的數學關系之后拘挡，便沒有必要在每套成組夾具設計中都逐個進行求解疚都，為了達到提高設計工效之目的，可以通過建立速查表的辦法來提高優(yōu)化設計和評價效率掌社。

　　按照此方法進行通用化工裝設計哥笤，可大大降低工裝成本，縮短產品開發(fā)周期簇茉。由于通用夾具在產品開發(fā)中的占總體工裝的1/5～1/10协悼，其制造可由本企業(yè)的機修單位來完成炫胡，工裝夾具的到貨周期由原來的幾個月縮短為幾天。

　　可以大大減少夾具庫存量残昔。以工裝庫存的最低儲備量來估算狗城，庫存量為現場用量的2～3 倍，而通用工裝夾具會使原來現場使用的夾具由幾百種下降為幾十種物即，庫存量可降至1/2～1 倍的生產用量蚊楞。

　　大幅度提高單機設備的通過能力，提高產品質量∈傺蹋現場同類設備由于工裝的差異影響了設備本身較寬的工藝通過能力澈驼，通用工裝使現場整體的設備通過能力得到提高，有利于均衡生產筛武，提高了工藝質量和產品質量缝其。

　　提高現場應變能力和單一品種的加工能力，有利于物流順暢和均衡生產徘六。

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