随着科学技术的进步,夹具已经从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。机械加工过程越来越柔性化,而目前夹具的柔性化程度已经成为产品快速变换和制造系统新建或重组后运行的瓶颈,将会严重地影响制造系统的设计建造周期、系统生产率、质量和成本。现代制造中迫切需要能够适应产品变化的柔性夹具。本文以目前产品设计过程中应用的特征建模技术、功能论方法和模块化产品设计方法,以及计算机辅助夹具设计(CAFD)等先进理论为技术支撑,对批量随机变化生产条件下,不同规格的产品在一条生产线上进行生产时,对生产线夹具产生的新要求进行了分析和研究；提出了多品种产品混线生产的新型柔性夹具概念和设计方法。首先,利用特征建模技术建立了产品信息模型,通过分析零件相似性,确定了以计算零件相似度为依据的判断产品共线生产的方法。针对可共线生产的产品,分析其对夹具设计的影响,提出了夹具应用中的三个需要解决的问题：调整方式、调整精度和调整时间。然后,从系统论角度出发,分析不同因素对夹具设计的影响,结合系统建模技术建立了夹具空间模型,以夹具空间为基础,利用“切除法”设计柔性夹具设计的思路,可以完成调整方式的设计；根据夹具设计的新成果提出了夹具的运动功能分解,并对运动功能对夹具误差和结构的影响进行了分析,通过控制夹具的设计误差可以完成夹具调整精度的控制；在实现夹具设计的基础上,借鉴准时化生产思想,设计了夹具调控系统,作为生产现场管理生产线进程的手段,解决了柔性夹具应用时的调整时间的问题。最后,引入基于规则的知识推理方法和基于实例的知识推理方法,结合二者的优点建立了以基于“实例+规则”的推理方法为基础的夹具设计流程图；通过这种方法可以实现夹具的自动化设计,提高夹具设计效率。