机床夹具是工艺系统中必备的工艺装备,其性能直接影响加工工件的精度。本课题以发动机不同系列的缸盖的加工为对象,从液压子系统、PLC子系统入手,研究设计了适应于加工不同尺寸系列、不同工步切削力的数控夹具变夹紧力控制系统。本论文设计并制造了数控夹具的液压子系统,保证了针对不同尺寸系列工件加工时夹紧动作和松开动作的自动执行。同时,液压子系统还具备停机保压功能,即在停机的状态下,可断开夹紧液压缸和主油路之间的连接,靠蓄能器保持液压缸的压力,以方便数控加工及减少系统能耗。设计了PLC监控系统,保证了液压系统正确地执行相应的动作。通过PLC的PID调节功能控制输出的PWM (Pulse Width Modulation)波以控制高速开关电磁阀的开合,达到了使夹紧力快速达到或回复到预定值的目的,夹紧力精度为±40N。实现了计算机控制技术和液压流体技术的有机结合。可变力数控夹具,可以有效地减少工件装夹变形,确保加工精度,对于刚度差的工件加工更有现实意义。该系统使用一种新类型的电—液压转换元件高速开关阀作为夹紧力控制元件,而不是伺服和比例阀，减少了液压伺服系统的成本,并可以直接由计算机控制的,特别是在工作条件和环境不佳的情况下,能更方便,更灵活的控制。