數控機床工裝夾具的選擇和使用常識（shí）！

目前，機械加工按生產批量可分（fèn）為兩大類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批量生產）；另一類是少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者（zhě）大約占到機械加工總（zǒng）產值的70~80%，是機械加（jiā）工的（de）主體。

同樣一款機床，為何生產效率卻相差好幾倍？得出的結論（lùn）是：數控機床選用的夾具不合適（shì），從（cóng）而使數控機床的（de）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。

如何提高數控機床利用率？通過（guò）技術（shù）分析，夾（jiá）具的使用有（yǒu）很大的關係。據（jù）不完全統（tǒng）計，國內企業數控機床選用夾具不合（hé）理的比例高達50%以上。至2010年底（dǐ），中國數控機床保有量近一百萬台，也就是（shì）說有50萬台以上的數控機床由於夾具選（xuǎn）擇不合理或應用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一個角度來講，在數（shù）控機床夾具的選擇與應（yīng）用上大有文章可做，因為其中（zhōng）蘊含枱可觀的潛在經（jīng）濟效益。

小批量生產周期（qī）﹦生產（準備/等待）時間+工件加（jiā）工時間由於小批（pī）量生產“工件加（jiā）工時間”很短，因此“生產（準備/等待（dài））時間”的長短對於加工周（zhōu）期有枱至關重要（yào）的影響（xiǎng）。要想提高生產效率，就必須想辦法縮短生產（準備/等待）時間。

下（xià）麵（miàn）推（tuī）薦三類小批量生產可優先考慮的數控機床夾（jiá）具：

組合（hé）夾具

組合夾具又稱為（wéi）“積木式（shì）夾具”，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（yào）求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出（chū）各種類型的機床夾具。由（yóu）於組合（hé）夾具省去了設計和製造專用夾具時間，極（jí）大地縮短了生產準備時間，因而有效地縮短了小批量生產周期，即提高了生產效率。另外，組合夾具還具有（yǒu）定位精度高、裝夾柔性大、循環（huán）重複（fù）使用、製造節能節材、使（shǐ）用成本低廉等優點。故小批量加工，特別是產品形狀較為複雜（zá）時可優先考慮使用組（zǔ）合夾具。

精密組合平口（kǒu）鉗

精密組（zǔ）合平口鉗（qián）實際上屬於組合（hé）夾具中的“合件”，與其它組合夾具（jù）元件（jiàn）相比其通用性更（gèng）強、標準化（huà）程（chéng）度更高、使用更簡便、裝夾更可靠，因（yīn）此在全球範圍內得（dé）到了廣泛的應用。精密組合平口鉗具（jù）有快速安裝（拆卸）、快速裝（zhuāng）夾等優點，因此可以縮短生產準備時間，提高小批量（liàng）生產效率。目（mù）前國際上常用（yòng）的精（jīng）密組合平口鉗裝夾範（fàn）圍一般在1000mm以內的，夾緊力（lì）一般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這裏（lǐ）所（suǒ）說的精密組（zǔ）合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老式機加虎（hǔ）鉗功能單一、製造精度（dù）低、無法成組使用、使用壽命短，不適宜在數控機床、加工中心上使（shǐ）用。這裏所說的精密組合平口（kǒu）鉗是起（qǐ）源於歐美等工業發達國家，專門針對數控機床、加工中（zhōng）心特點所設計的一係列新型平口鉗，此類產（chǎn）品具有裝夾柔性大、定位（wèi）精度高、夾緊快速、可成組使用等（děng）特點，特別適合數控機床、加工中心使用（yòng）。

電永磁夾具

電永磁夾具（jù）是以釹鐵硼等新型（xíng）永磁材料為磁力源，運（yùn）用現代磁路原理而設計出來的一種新型夾具。大量的機加（jiā）工實踐表明，電永磁夾具可以大幅提高（gāo）數控機床、加（jiā）工中心（xīn）的（de）綜合加工（gōng）效能。

電永磁夾具的夾緊與（yǔ）鬆開過程隻需1秒左右，因此（cǐ）大幅縮短了裝夾時（shí）間（jiān）；常規機床夾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（zhè）些（xiē）占用（yòng）空間的元件，因此與常規（guī）機床夾具相比，電永磁夾（jiá）具的裝夾範圍更大，這有利於充分（fèn）利用數控機床的工作枱和加工行程，有（yǒu）利於提高（gāo）數控機床的綜合加工效能。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一（yī）定要保（bǎo）證吸力（夾緊力）足夠抵抗切（qiē）削力，一般情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊（jǐn）力不小（xiǎo）於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具

大批量加工周期＝加工等待時間＋工（gōng）件（jiàn）加工時間＋生產準備時間“加工等（děng）待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的時間。傳（chuán）統的手動機（jī）床夾具（jù）“工件裝夾時間（jiān）”可（kě）達到（dào）大批量加工周期的10~30%，這樣“工件裝夾”就成為（wéi）了影響（xiǎng）生產效率的關鍵性因素，也（yě）是機床夾具“挖潛”的（de）重點對象。

故（gù）此大批（pī）量加工（gōng）宜采用（yòng）快速定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾（jiá）具，可優先（xiān）考慮以下三類機床夾具：

液壓/氣（qì）動夾具

液壓/氣（qì）動夾具（jù）是以油壓或氣（qì）壓（yā）作為動（dòng）力源，通過液壓元件或氣動（dòng）元件來實現對工件的定位、支承與壓緊（jǐn）的專用（yòng）夾具（jù）。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工件與（yǔ）機床、刀具（jù）之間的相互位置，工件的（de）位置（zhì）精度由夾具保證，加工精度高；定位及夾緊過程（chéng）迅速，極大（dà）的節省了夾緊和釋放工件（jiàn）的時（shí）間；同時具有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重切削（xuē），可實現自動化控製等優點。

液壓/氣動夾具的（de）上述優點，使之特別適宜在數控機（jī）床、加工（gōng）中心（xīn）、柔（róu）性生產線使用，特別適合（hé）大批量加工。

電永磁夾具

電永磁夾具所具有的快速夾緊、易實現多工位（wèi）裝夾、一次裝夾可多麵加工（gōng）、裝夾平穩可靠、節能環保、可實現自動化控製等優點。與常規機床夾具相比，電永磁夾具可以大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅（jǐn）適用於小批量（liàng）生（shēng）產，亦適用於大批量生產。

光（guāng）麵夾具基座

光麵夾具基（jī）座在國內應（yīng）用還不是很多，但在歐美（měi）等工（gōng）業發達國家應（yīng）用很廣泛。它實際上就是經過（guò）精加工的夾（jiá）具基體精毛坯，元件與機床定位連接部分和零件（jiàn）在夾具（jù）上的定位麵已經精加工完畢（bì）。用戶可以根據自己的（de）實際需要，自行加工製作專用夾具。

光麵（miàn）夾（jiá）具基座可以有效縮短製造專用夾具的（de）周期，減少生產準備時間，因（yīn）而可以從總體上縮（suō）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（shè）備潛（qián）能

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

下麵介（jiè）紹三種常用的方法：

多工位法

多工位（wèi）法的基本原理：通過一次裝（zhuāng）夾多個工件，達到縮短單位裝夾（jiá）時間，延長刀具有效（xiào）切削時間的目的。多工位夾（jiá）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（hé）用戶提高生產效（xiào）率的需要，現在（zài）多工位夾具的應用越來越多。在（zài）液壓/氣動夾具、組（zǔ）合夾具、電永磁夾具和（hé）精密組合（hé）平口鉗的結構設計中多工位設計（jì）越來越普遍。

成組使用法

將相同的（de）幾個夾具放在同一工作枱使用（yòng），同樣（yàng）可以實（shí）現“多工位”裝夾的目（mù）的。這種方（fāng）法所涉及的夾具一般應經過“標準（zhǔn）化設（shè）計、高精度製造”，否則難以達（dá）到數控機床工序加工的要求。

成組使（shǐ）用法可以充分利用數控（kòng）機床行程，利於機（jī）床傳動部件的均衡磨（mó）損；同（tóng）時相關夾具可獨立使用，實現多件裝夾，又可（kě）聯合使用，實現大規格工件裝夾。

局部快換法

局部快（kuài）換法（fǎ）是通過（guò）對（duì）數（shù）控機床夾具的局部（定位（wèi）元件、夾（jiá）緊元件、對刀元件和引（yǐn）導元件）進行快速更換，達到迅速改變（biàn）夾具功能或使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實現（xiàn）裝夾功能的（de）改（gǎi）變，比如由（yóu）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實現夾緊（jǐn）方式的改變，比如由手動夾緊轉變成液壓夾緊。局部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。