數控機床工裝夾具的（de）選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批量可分（fèn）為兩大類：一類是（shì）單件、多品種、小批量（簡稱小批量生（shēng）產（chǎn））；另一類（lèi）是少品（pǐn）種、大批量（簡稱大批量生產）。其中（zhōng）前者大約占到機械加（jiā）工總產值（zhí）的70~80%，是機械加工（gōng）的主體。

同（tóng）樣一款機床，為何生產效率卻相（xiàng）差好幾倍？得出的（de）結論是（shì）：數控機床選用的夾具不合適，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控機床夾具的合理選擇及應用（yòng）。

如何提（tí）高數控（kòng）機床利用率？通過技術分析，夾具的使用有很大的關係。據不完全統計，國內企業數控機床選用夾具不合理（lǐ）的比例高達50%以上。至2010年（nián）底，中國數控機床保有量（liàng）近一百萬台，也就是說（shuō）有50萬台以上的數控機床由於夾具選擇不合理或應用（yòng）不當，而出現了“窩工”現象；從另外一個（gè）角度來講（jiǎng），在（zài）數控（kòng）機床夾具的選擇與應用上大有文章可（kě）做，因為其中蘊含枱（cī）可（kě）觀的潛在經濟效（xiào）益。

小批量生產周（zhōu）期﹦生產（準備/等待）時間（jiān）+工件加工時間由於小批量生產“工（gōng）件加工時間”很（hěn）短，因此“生（shēng）產（準備/等待（dài））時間”的長短對於加工周期有（yǒu）枱（cī）至（zhì）關重要的影響。要想提高生（shēng）產效率（lǜ），就必須想辦（bàn）法縮（suō）短生產（準備/等待）時間（jiān）。

下麵推薦三類小批量生產可優先考慮的數控機床夾具：

組合（hé）夾（jiá）具

組（zǔ）合夾具又稱為“積木式夾具（jù）”，它由一係列經過標準化設（shè）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求，象“搭（dā）積木”一樣，快速拚裝出各種類型的機床夾具。由於組合夾具省去了設計和製造專（zhuān）用夾具時間，極大地縮短了生產準備時間，因而有（yǒu）效地縮短了小批量生產周期，即提高（gāo）了生產效（xiào）率。另外，組（zǔ）合夾具還具有定位（wèi）精度高、裝夾柔性（xìng）大、循環重複使用、製造節能節材、使用成（chéng）本低廉等（děng）優點。故小批量加工，特（tè）別是產品形狀較為（wéi）複雜時可優（yōu）先考慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於組合夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比其通用性更強（qiáng）、標準化程度更高（gāo）、使（shǐ）用更簡便、裝夾更可靠（kào），因此在全球範圍內得到了（le）廣泛的應用（yòng）。精密組合平口鉗具（jù）有（yǒu）快速安（ān）裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以縮短生產準備時間，提（tí）高（gāo）小批量生產效率。目前國際（jì）上常用的精密組合平口（kǒu）鉗裝夾範圍一般在1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以內（nèi）。

需要注意的（de）是，這裏所說的精（jīng）密組合平口鉗並不（bú）是老式機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造精（jīng）度低、無法成組使（shǐ）用、使（shǐ）用（yòng）壽命短，不適宜在數控機床、加工中心上使用。這裏（lǐ）所說的精密組合平口鉗是起源於（yú）歐（ōu）美等工業發達（dá）國家，專門針（zhēn）對數控機床、加工中心特點所設（shè）計的一係列新（xīn）型（xíng）平（píng）口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位精（jīng）度（dù）高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別適合數控機（jī）床、加工中（zhōng）心使（shǐ）用。

電永（yǒng）磁夾具

電（diàn）永磁夾具是以釹鐵硼等新型永（yǒng）磁材（cái）料（liào）為磁力源，運用現代磁路原理而設（shè）計出（chū）來的一種新型夾（jiá）具。大量的機加工實踐表明（míng），電永磁夾具（jù）可以大（dà）幅提高數控機床、加工中心的綜合加工效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開（kāi）過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時（shí）間；常規機床夾（jiá）具的定位元件和夾緊元件占用空（kōng）間較大，而電永磁夾具沒有這些（xiē）占用空間（jiān）的元件（jiàn），因此與常規機床夾具相比，電永磁夾具的（de）裝夾範圍更大，這有利於充分利用數控機床的工作枱和加工行程，有利於提高（gāo）數控（kòng）機床的綜合加工效能。電永磁夾具的吸力一般在（zài）15~18Kgf/cm2，因此一定要保（bǎo）證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削（xuē）力（lì），一般（bān）情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的（de）數控機（jī）床夾具

大（dà）批量加工（gōng）周期＝加工等待（dài）時間＋工件加工時間＋生產準（zhǔn）備（bèi）時間“加工（gōng）等待時間”主要包括工件裝夾和更換（huàn）刀具的時間。傳統的手動機床夾具“工件裝夾時間”可達到大批量加工周期的10~30%，這樣“工件裝（zhuāng）夾（jiá）”就成為了影響生產效率的（de）關鍵性因素（sù），也是機床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批量加工宜采用快速（sù）定位、快速（sù）夾緊（鬆開）的專用（yòng）夾具（jù），可（kě）優先考慮以下三類機床夾具：

液壓（yā）/氣動夾具

液壓/氣動夾具是（shì）以油壓或氣壓作為動力源，通過液壓元件或氣動元件（jiàn）來實現對工件的定位、支承與壓緊的專用夾具。液（yè）壓/氣動夾具可（kě）以準確快速（sù）地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，加（jiā）工（gōng）精度高；定位及夾（jiá）緊過程迅速，極大的節省（shěng）了夾緊和釋放工件的（de）時間；同時具有結構緊湊、可多（duō）工位裝夾、可（kě）進行高速重切（qiē）削（xuē），可實現自動化控製等優點。

液壓/氣動（dòng）夾（jiá）具的上述優點，使之特別適（shì）宜在數控機床、加工中（zhōng）心、柔性生產線使（shǐ）用，特別適合大批量加工（gōng）。

電永磁夾具

電永磁夾具所具有的快速夾緊（jǐn）、易實現多工位裝夾、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可靠、節能環保、可（kě）實現自動化（huà）控（kòng）製（zhì）等優點（diǎn）。與（yǔ）常（cháng）規機床夾具相比，電永磁夾具可以大幅縮短裝夾時間（jiān），減少裝（zhuāng）夾次數，提高裝夾效（xiào）率，因此不僅適用（yòng）於小批量生產，亦適（shì）用於大批量（liàng）生產。

光麵夾具基座

光麵夾具（jù）基座在國（guó）內應用還不是很多，但在歐（ōu）美等工業發達國家應用很廣（guǎng）泛。它實際上就（jiù）是經（jīng）過精加工的（de）夾具基體精毛（máo）坯，元件與機床定位連接部（bù）分（fèn）和零件在夾具上（shàng）的定位麵已經精加工完畢。用戶（hù）可以根據（jù）自己的實際需要（yào），自行加工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以（yǐ）有效縮短製造（zào）專用夾具的周期，減少生產準（zhǔn）備時間，因（yīn）而可以從（cóng）總（zǒng）體（tǐ）上縮短大（dà）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（zào）成本。因（yīn）此光麵夾具基座特別適合周期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表明，為了提高數控機床加工效能，僅僅“選對”數控機（jī）床夾具還是不夠的，還必須在“用（yòng）好”數控機床夾（jiá）具上下（xià）功夫。

下麵介紹三種常用的（de）方法：

多工位法

多工位法（fǎ）的基本原理：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削（xuē）時間的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾具（jù）。

隨（suí）著數控機床的發展和用戶提高生產效率的需要，現在多工位夾具的應用越來越多。在液壓/氣（qì）動（dòng）夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組（zǔ）合平口鉗的結構設計中多工位設計越來越（yuè）普（pǔ）遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用，同樣可以實現“多工位”裝夾（jiá）的目的。這種方法所涉及的（de）夾具一般（bān）應經過“標準（zhǔn）化設計、高（gāo）精度製（zhì）造”，否則（zé）難以達到數（shù）控機（jī）床工序加工的要求。

成組使用法可以（yǐ）充（chōng）分利（lì）用數控機床行程，利於（yú）機（jī）床傳動（dòng）部件的均衡磨損；同時相關夾（jiá）具可獨立使用，實（shí）現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規格工件裝夾。

局部快換（huàn）法

局（jú）部快換法是（shì）通過對數控機床夾具的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元件和（hé）引導元件（jiàn））進行快速更換，達（dá）到迅速改（gǎi）變夾具功能（néng）或使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更（gèng）換鉗口實現裝夾功能的改變，比如由裝夾（jiá）方料轉變成裝夾棒料；也可以通過快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變成液（yè）壓夾緊。局部快換法（fǎ）大幅縮短了更換及調整夾具的（de）時間（jiān），在小（xiǎo）批量生產中優（yōu）勢較為明顯。