數控機床工（gōng）裝夾具的選（xuǎn）擇和使用常識！

目前（qián），機械加工按生產批量可分為兩大類：一類是單件、多品種、小（xiǎo）批量（簡稱（chēng）小批量生產）；另一類是少（shǎo）品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者大約（yuē）占到機械加工總（zǒng）產值的70~80%，是機械加工的主（zhǔ）體。

同樣一款機床，為何生產效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床（chuáng）選用的夾具不合適，從而使數控機床的生產效率大幅降低。機械工程師精英小編今天為大家詳細介紹數（shù）控機（jī）床（chuáng）夾具的合理選擇及應用。

如何提高數控機床利用率？通過技術分析（xī），夾具的使用有很大的關係。據不完全統計，國（guó）內企業數控機床選用夾具不合理的比例（lì）高達50%以上。至（zhì）2010年底，中國數控機床（chuáng）保有量（liàng）近一百（bǎi）萬台（tái），也就是說有50萬台以上的數控（kòng）機床由於夾具選（xuǎn）擇不合理或應用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一個角度來（lái）講，在數控機床（chuáng）夾具（jù）的選擇與應用上大有文章可做，因為其中蘊含枱可觀的潛在（zài）經濟效益。

小批量生（shēng）產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加（jiā）工時間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因（yīn）此“生產（chǎn）（準備/等待）時間”的長短對於加工周期有枱至關重要的影響。要想提高生產效（xiào）率，就必須想（xiǎng）辦法縮短生產（準備/等待）時間。

下（xià）麵推薦三類小批量生產可（kě）優先考慮的數控機床夾具：

組合夾具

組合夾具又（yòu）稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標準化設計、功能各異、規格尺寸不同的機床夾具元件組成，客戶可以根據加工要（yào）求，象“搭積木”一樣，快速拚裝（zhuāng）出各種類型的機床夾具。由（yóu）於（yú）組合夾（jiá）具省（shěng）去了設計（jì）和製造（zào）專用夾具時間，極大地縮短了生產準備時間，因而有效（xiào）地縮短了小批（pī）量（liàng）生（shēng）產周期，即提高（gāo）了生產效率。另外，組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大、循環重複使用、製造節能節材（cái）、使用成本低廉等優點。故小批量加（jiā）工，特（tè）別是（shì）產品形（xíng）狀較為複雜時可優先考慮使（shǐ）用組合夾具。

精密組（zǔ）合平口（kǒu）鉗

精（jīng）密組合平口（kǒu）鉗（qián）實（shí）際上屬於組合夾（jiá）具中的“合（hé）件”，與其它組合夾具元件相比（bǐ）其通用性更強、標（biāo）準化程度更高、使用更簡便、裝夾更可靠，因此在全球（qiú）範（fàn）圍內得到了廣泛的應用。精密組（zǔ）合平口鉗具有快速安裝（zhuāng）（拆卸）、快速裝夾等優（yōu）點，因此可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目前（qián）國際上（shàng）常用的精密組合平口鉗裝夾範圍一般在1000mm以內的（de），夾緊力一般在5000Kgf以內。

需要注（zhù）意的是，這裏所說的精密組（zǔ）合平（píng）口鉗並（bìng）不是老式機加虎鉗（qián），老式機加虎鉗功能單一、製造精度低、無法成組使用、使用壽命（mìng）短，不適宜在數控機床、加工中心上使用。這裏所（suǒ）說的精密組合平口鉗（qián）是起源於歐美等工業發達國家，專門針對數控機床、加工（gōng）中心特點所設計（jì）的一係列新型平口鉗（qián），此類（lèi）產品具有裝（zhuāng）夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成組（zǔ）使（shǐ）用等特點，特別適合數控機床、加工中心使（shǐ）用。

電永磁（cí）夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼等新型永磁材料為（wéi）磁（cí）力源，運用（yòng）現代磁路原（yuán）理（lǐ）而設（shè）計（jì）出來的一種新型夾具。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以大幅提（tí）高數控機床、加工中心的綜合加工效能（néng）。

電永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾具的（de）定位元件和夾緊元件（jiàn）占用空間較（jiào）大，而電永磁夾具沒有這些占（zhàn）用空間（jiān）的元（yuán）件，因此與常規機（jī）床夾（jiá）具相比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有（yǒu）利於充分利用數控機床的工作枱和加工行程，有利於提高數控機床的綜（zōng）合加工效能。電永磁夾（jiá）具的（de）吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此（cǐ）一（yī）定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力，一般情況下（xià），吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量（liàng）加工的（de）數控（kòng）機床夾具

大（dà）批量加工（gōng）周期＝加工等待時間＋工件加工時間＋生（shēng）產準備時間“加工等待時間”主（zhǔ）要包括工件裝夾和更換（huàn）刀具的時間。傳統的手動機（jī）床夾具“工件裝夾時間”可達到大批量加工周期的10~30%，這樣（yàng）“工件裝夾”就成為了影響生產效率的關鍵性因素（sù），也是機床夾具“挖（wā）潛”的（de）重點對象。

故此大批量加工宜采用快速定位、快速夾（jiá）緊（鬆（sōng）開）的（de）專（zhuān）用夾具，可優先考（kǎo）慮以下三類機（jī）床夾具：

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓作為（wéi）動力源，通過液壓元件或氣動元件來（lái）實現對工件的定位、支承與壓緊的專用（yòng）夾具。液壓（yā）/氣動夾具可以準確快速（sù）地確定工件與（yǔ）機床、刀具之間的相互（hù）位置，工件的位置精度由夾具保證，加工精度高（gāo）；定位及夾緊過程迅速，極大的節省了夾緊和釋放工件的時間；同時具有結構緊（jǐn）湊、可多工位裝（zhuāng）夾（jiá）、可進行高速重切削，可實（shí）現自（zì）動化控製等優點。

液壓（yā）/氣動夾具的上述優點，使之特別適宜在數控機床、加工中心、柔性（xìng）生產線使用，特別適（shì）合大批量加工（gōng）。

電永磁夾具

電永磁夾（jiá）具所具有的快速夾緊、易實現多工位裝夾、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可（kě）靠、節能環保、可實（shí）現自動化控製（zhì）等優點。與常規機床夾具相比，電永磁（cí）夾具可以大幅（fú）縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率（lǜ），因此不僅適用於小批量（liàng）生產，亦適用於大（dà）批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國內應用（yòng）還不是很多，但（dàn）在歐美等工（gōng）業發達國家應用很廣泛。它實際上就是經（jīng）過（guò）精加工的夾具基體精毛（máo）坯，元（yuán）件與機床定位連接（jiē）部分和零件（jiàn）在夾具上的定（dìng）位麵已經精加工完畢。用戶可以根（gēn）據自己的實際需要，自行加工製作專（zhuān）用（yòng）夾具。

光麵夾具基座可以有效縮短製造（zào）專用（yòng）夾具的周（zhōu）期，減少生產準備時（shí）間，因而可以從總體（tǐ）上縮短大批量生產的周期，提高生產效率；同時可以降低專用夾具的製造成本。因（yīn）此光麵夾具基座特別適合周期較緊（jǐn）的大批量生產。

合理使用夾具（jù），挖掘設備（bèi）潛能（néng）

經驗表明，為了提高數控機床加工效能，僅僅“選對”數控機床夾具還是不（bú）夠的（de），還必須在“用好”數控機床夾具（jù）上下功夫。

下麵介紹三（sān）種常用的方法：

多工位法

多（duō）工位法的基本原理：通（tōng）過（guò）一次裝夾多個（gè）工件，達（dá）到縮短單（dān）位（wèi）裝（zhuāng）夾時（shí）間，延長（zhǎng）刀具有效切削時間的（de）目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾具。

隨著數控機床的發展和用（yòng）戶提高生產效率的需要，現在多工位夾（jiá）具的應用越來（lái）越多。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電永磁（cí）夾具和精密組合平口鉗（qián）的結（jié）構設計中多工位設計越來越普遍。

成組（zǔ）使用法

將相同的（de）幾個夾具（jù）放在（zài）同一工作枱使用，同樣可以實現“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的（de）夾（jiá）具一般應經（jīng）過（guò）“標準化設計、高精度製造”，否則難以達到數控機床（chuáng）工序（xù）加工的要求。

成組使用法可以充分（fèn）利用數控機床行程，利於機床（chuáng）傳（chuán）動部件的（de）均衡磨損；同時相關（guān）夾具可獨立使用（yòng），實現多件（jiàn）裝夾（jiá），又可聯合使用，實現大規格工（gōng）件裝夾。

局部快換法

局部快換法是通過對數（shù）控機床夾具的局部（定位元（yuán）件、夾緊元件（jiàn）、對刀元（yuán）件和引導元件）進行快速更換，達到迅速改變夾具功能或使（shǐ）用方式的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實現裝夾功能（néng）的改變，比如（rú）由裝（zhuāng）夾方料轉變成裝夾棒料；也可以通過快速更換夾緊元件（jiàn）實現夾緊方（fāng）式的改變，比如由手動（dòng）夾緊（jǐn）轉變（biàn）成液壓夾緊。局部（bù）快換法大幅縮短了更換及調整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。