數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加（jiā）工按（àn）生產批量可分為兩大類：一類（lèi）是單件、多品種、小批量（liàng）（簡稱小批量生產）；另一類是少（shǎo）品種、大批量（簡稱（chēng）大批量生產）。其中（zhōng）前者大約占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的主（zhǔ）體。

同樣一款機床，為何生（shēng）產效率（lǜ）卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床（chuáng）選用的夾具不合（hé）適，從而使數控機床的生產（chǎn）效率大幅降低。機械工（gōng）程（chéng）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（zé）及應（yīng）用。

如何提高數控機床利（lì）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，國內企業數控機床選用夾具（jù）不合理的（de）比例（lì）高達50%以上。至2010年底，中國數控機床保有量近一百（bǎi）萬台，也就是（shì）說有50萬台以上的數控機床由於夾（jiá）具選擇不合理或應用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一個角度來講，在數控機床（chuáng）夾具的選擇與（yǔ）應（yīng）用上大有文章（zhāng）可做，因為其（qí）中蘊含枱可觀的潛在經（jīng）濟效（xiào）益。

小批量生產周期﹦生產（準（zhǔn）備（bèi）/等待）時間+工件加工時間由於小批量生產“工件（jiàn）加工時間”很短，因此（cǐ）“生產（準備/等待）時間”的長短對於加工周期有枱至關（guān）重要的影響（xiǎng）。要想提高生產效率，就必須（xū）想辦法縮短生（shēng）產（準備/等待（dài））時間（jiān）。

下麵推薦三類小批（pī）量生產可優（yōu）先考慮（lǜ）的數控機床夾具：

組合夾具

組合夾具又稱為“積木式（shì）夾具”，它由一係列經過標準化設計、功能各異、規（guī）格尺（chǐ）寸不同的機床夾（jiá）具元件組成，客戶可以根據加工（gōng）要求，象“搭積木（mù）”一樣，快速拚裝出各種類（lèi）型的機床夾（jiá）具。由於組合夾具省去了設（shè）計和製造專用夾具時間，極大地縮（suō）短了生產（chǎn）準備時間（jiān），因而（ér）有效地（dì）縮短了小批量生產周（zhōu）期，即提高了生產效率。另外，組（zǔ）合（hé）夾具還（hái）具有定位精度高、裝夾柔性大、循環重複使用、製造節（jiē）能節材、使用成本低廉（lián）等優點。故小批量加工，特別是產品形（xíng）狀較為複雜（zá）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（zhōng）的“合件”，與其它組合夾具元件相比其通用性更強、標準化程度更高、使用更簡便、裝夾更可靠，因（yīn）此在全球範圍內得到了（le）廣泛的應用。精密組合平口鉗具有（yǒu）快速安裝（拆卸）、快速裝（zhuāng）夾（jiá）等優點，因此可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率（lǜ）。目前國際上常用的精（jīng）密組合平口鉗裝夾範（fàn）圍一般在1000mm以內的（de），夾緊力一般在5000Kgf以內。

需（xū）要注意的是，這裏所說（shuō）的精密組合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造精度低、無法成組使用、使用壽命短，不適宜在數控機床（chuáng）、加工中心上使（shǐ）用。這裏所說的精密組合平（píng）口鉗是起源於歐美等工業發達（dá）國家，專門針對數控機床、加（jiā）工中心（xīn）特點所（suǒ）設計的（de）一係列新型平口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位精度（dù）高、夾（jiá）緊快速、可（kě）成組使用等特點，特別適合數控（kòng）機床、加工中心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼等（děng）新型永磁材（cái）料為磁力源，運用現代磁路原理而設（shè）計出來的（de）一種新型夾具。大（dà）量的（de）機加工實踐表明，電永磁夾具可以大幅提高數控機床、加（jiā）工中心的綜合加工效能。

電永（yǒng）磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此大幅縮（suō）短了裝夾（jiá）時間；常規機床夾（jiá）具的定位元件和夾緊元件占用空間較大（dà），而電永磁（cí）夾具沒有這些占用空間的元件，因此與常規機床夾具相比，電永磁（cí）夾具的裝夾範圍更（gèng）大，這有利於（yú）充分利用數控（kòng）機床的工作枱和加工（gōng）行程，有利於提高數控機床的綜合加（jiā）工效能。電永磁夾具的吸力一般（bān）在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證（zhèng）吸力（夾緊（jǐn）力）足夠抵抗切削力，一般情（qíng）況下，吸附麵積不應小於（yú）30cm2，即夾（jiá）緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具（jù）

大批量加（jiā）工周期（qī）＝加工等（děng）待時間（jiān）＋工件加工（gōng）時間＋生產準備時間（jiān）“加工等待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的時間。傳統的手動（dòng）機床夾具“工件裝夾時間”可達（dá）到大批量（liàng）加工周期的10~30%，這樣“工件裝夾”就成為了（le）影響（xiǎng）生產效率的關鍵性因素，也是機床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大（dà）批（pī）量加工宜采用快速定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾具，可優先考慮以下三類機床夾具：

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓作為動力源，通過液壓元件或（huò）氣動元件來實現對工件的定位、支（zhī）承與壓緊的專用夾具。液壓/氣動夾（jiá）具可以準確快速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件（jiàn）的位置精（jīng）度由夾具保證，加工精度（dù）高；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；同時具有結構緊湊、可多（duō）工位裝夾、可進行高速重切削，可實現自動化控製等優點。

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

電永（yǒng）磁夾具

電永磁夾具所具有的快（kuài）速夾緊、易（yì）實現多工位裝夾、一（yī）次裝夾可多麵加工（gōng）、裝夾平穩可靠、節能環保、可實現自動（dòng）化控製等優點。與（yǔ）常規機床夾具相比，電永磁夾具可以大幅縮短裝夾時間，減少（shǎo）裝夾次數，提高（gāo）裝夾效率（lǜ），因此不僅（jǐn）適用於小批（pī）量生產，亦適用於大批量生產。

光麵（miàn）夾具基座

光麵夾具基座在（zài）國內（nèi）應用還不是很多，但在歐美等工業發達國家（jiā）應用很廣（guǎng）泛。它實際上就是經過精加工的夾具基體精毛坯，元（yuán）件與機床定位連接部分和零件在夾具上的定位麵已經（jīng）精（jīng）加工完畢。用戶（hù）可以根據自己（jǐ）的實際需要，自行加（jiā）工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以有效縮短製造專用夾具的周期（qī），減少生產準備時（shí）間，因（yīn）而可以從總體上縮短大批量生產的周期，提高（gāo）生產效率；同時可以降低專用夾具的製造成本。因此光麵（miàn）夾具基座特別適（shì）合（hé）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（míng），為了提（tí）高數（shù）控機床加工效能，僅僅“選對”數控機床夾（jiá）具還是不夠的，還必須在“用好”數控機床夾具上（shàng）下功夫。

下麵介紹三種常（cháng）用的方法：

多工位法

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

隨（suí）著（zhe）數控機床的發展和（hé）用戶提高生產（chǎn）效率的需要（yào），現在多工位夾具的應用越來越多。在液壓/氣動夾（jiá）具、組合夾具、電永（yǒng）磁夾具和精密組合平口鉗的結構設計（jì）中多工位設計越來越普（pǔ）遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放在（zài）同（tóng）一工作（zuò）枱使用，同樣可以實現“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的夾具一般應（yīng）經過“標準化設計、高精（jīng）度製造”，否則難以達到數控機床（chuáng）工序加工的要求（qiú）。

成（chéng）組使用法可以（yǐ）充分利用數控機床行程，利於機床傳動部件的均衡磨損；同時相關夾具（jù）可獨立使（shǐ）用，實現多件裝夾，又可聯（lián）合使用，實現大規格工件裝夾。

局部快（kuài）換法

局部快換法是通過（guò）對數控機床夾具的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元件和引導元件）進行（háng）快速（sù）更換，達到迅速改變夾具功能或使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗（qián），可（kě）以通過快速更換（huàn）鉗口實現裝夾功能的改變，比如由裝夾方（fāng）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（chéng）液壓夾（jiá）緊。局部快換法大幅縮短（duǎn）了更換及調整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。