數控機床工裝夾具的選擇和使（shǐ）用常識！

目前，機械加（jiā）工按生產批量可分為兩（liǎng）大類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批量生產（chǎn））；另一類是少品種（zhǒng）、大批量（簡稱（chēng）大批量生產）。其中前者大約占到機械加工總產值的（de）70~80%，是機械（xiè）加工的主體。

同樣一款機床，為何生產（chǎn）效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機（jī）床選用的夾具（jù）不合適，從而（ér）使數控（kòng）機床的（de）生產效率（lǜ）大幅降低。機械工（gōng）程師精英小編今天為大家詳細（xì）介紹數（shù）控（kòng）機床夾具的合理選擇及應用（yòng）。

如何提高數控機床利用率？通過技術分析，夾（jiá）具的（de）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（bú）合理的比例（lì）高達50%以上。至2010年底，中國數控機床保有量近一百萬台，也就是說有50萬台以上的數控機床由於夾具選擇不合理或應用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一（yī）個角度來講，在（zài）數控機床夾具的（de）選（xuǎn）擇與應用上大有文章可做，因為其中蘊含枱可觀的潛（qián）在經（jīng）濟（jì）效益。

小批量生產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加工時間由（yóu）於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“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。要想（xiǎng）提高生產效率，就必須想辦法縮短生產（準備/等待）時（shí）間。

下麵推（tuī）薦（jiàn）三類小批量（liàng）生（shēng）產可優先考慮的數控機床夾具：

組（zǔ）合夾（jiá）具

組合夾具又稱為“積（jī）木式（shì）夾具”，它由一係列經過標準化設計、功能（néng）各異、規格尺寸不（bú）同的機床夾具（jù）元件（jiàn）組成，客戶可以根據加工要求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出（chū）各種類（lèi）型的機（jī）床夾具。由於組合夾具省去了設計和（hé）製造專用夾具時間（jiān），極大地縮短了（le）生（shēng）產準備時間，因而有效（xiào）地縮短了小批量生產周期，即提高了生產效（xiào）率。另外，組合夾（jiá）具還具（jù）有定位（wèi）精度高、裝夾（jiá）柔性大、循（xún）環（huán）重複（fù）使用、製造節能節材、使用成本低廉等優點。故小批量加（jiā）工，特別是產品形狀較為複雜時可優先考慮使用（yòng）組合夾具（jù）。

精密組合平口鉗

精密組合平（píng）口鉗（qián）實際上（shàng）屬於組合夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比其通用（yòng）性更強、標準化程度更高（gāo）、使用更簡便、裝夾更可靠，因此（cǐ）在全球範圍內得到了（le）廣泛的應用。精（jīng）密組合平（píng）口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目前國際上常（cháng）用的精密組（zǔ）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。

需要注意的是，這裏所說的精密組（zǔ）合（hé）平（píng）口鉗並（bìng）不是老式機加虎（hǔ）鉗，老式機（jī）加虎鉗功（gōng）能單一、製造精（jīng）度低、無法成組使用、使用壽命短，不適宜在數控機床、加工中心上使用。這裏所說的精密組合平（píng）口鉗是起源（yuán）於歐美等工（gōng）業發達國家，專門針對數控機床、加工中（zhōng）心（xīn）特點所設計的一係（xì）列新型平口鉗，此類產（chǎn）品具有裝夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別適（shì）合數控機床、加工中心使用。

電永磁夾具

電永磁夾（jiá）具是以釹鐵硼等新型永磁材料為磁力源，運用現代磁路原理（lǐ）而設計出（chū）來的一種新型夾具。大量的機加工實踐表明，電（diàn）永磁夾具可以大幅提高數控機床、加工中心的綜合加工（gōng）效（xiào）能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開過程（chéng）隻需（xū）1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾具（jù）的定位（wèi）元件和夾緊元件（jiàn）占用空間較大，而電永磁夾具沒（méi）有這些占用空間的（de）元件，因此與常規機床夾具（jù）相比，電永磁夾具的裝夾（jiá）範圍更大，這有利於充分利用數控機床的工作枱和加（jiā）工行程，有利於（yú）提高（gāo）數控機床的綜合加工效能。電永磁夾具的（de）吸力（lì）一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要（yào）保證吸力（lì）（夾緊力）足夠抵（dǐ）抗切削力，一般情況下，吸附麵積不應小（xiǎo）於30cm2，即（jí）夾緊（jǐn）力不小於（yú）450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具

大批量加工（gōng）周期＝加工等待時間＋工件加工（gōng）時間＋生產準備時間“加（jiā）工等待時間”主要包（bāo）括工件裝夾和（hé）更換刀具的時間。傳統的手動機床夾具（jù）“工件裝夾時間”可達到（dào）大批量加（jiā）工周期的10~30%，這樣（yàng）“工（gōng）件裝夾”就成為了影響生產效率（lǜ）的關鍵性因素，也是機床夾具“挖（wā）潛”的重點對象。

故此大批量加工宜采（cǎi）用快速定（dìng）位、快速夾緊（jǐn）（鬆開）的專用夾具，可優先考慮以下三類機床夾具（jù）：

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（yè）壓元件或氣動元件來實現對工件的（de）定位、支承與壓緊（jǐn）的專用夾（jiá）具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的（de）位置（zhì）精度由夾具保證，加工（gōng）精（jīng）度高；定位及夾緊過程迅（xùn）速，極大的節（jiē）省了夾緊和釋放（fàng）工件的（de）時間；同時具有結構緊湊、可多工（gōng）位裝夾、可進行高速重切（qiē）削，可實現自動化控製等（děng）優點。

液壓/氣動夾具的上述優點，使之特（tè）別適宜在數控機（jī）床、加工中心、柔性生產（chǎn）線使（shǐ）用，特別（bié）適（shì）合大批量加工。

電永磁夾具

電永磁夾具（jù）所具（jù）有的快速夾（jiá）緊、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（huán）保、可實現自動化控製等優點。與常規（guī）機床夾具（jù）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（zhuāng）夾效率，因此不僅適用於小批量生產，亦適用於大批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基（jī）座在國內應用還不（bú）是很多，但在歐美等工業發達國家應用很廣泛。它實際上（shàng）就是經過精加工的夾具基體精毛坯，元件與機床定位連接部分（fèn）和零件在夾具上的定位麵已經（jīng）精加工完畢。用戶可（kě）以根據自己的實際需要，自行加工製作專用夾具。

光麵夾（jiá）具基座可以有效縮短製造（zào）專用夾具的周期，減少生產準備時間，因而可以從（cóng）總體上縮短大批量生產的周期，提高生產效率；同時可（kě）以降低專用（yòng）夾具的製造成本。因（yīn）此光麵夾具（jù）基座特別適合（hé）周期較緊的大（dà）批量（liàng）生產。

合理使用夾（jiá）具，挖掘設備潛能

經驗表（biǎo）明，為了提高數控機床加工效（xiào）能，僅僅“選對”數控機床（chuáng）夾具還是不夠的，還（hái）必（bì）須在“用好”數控機床夾具上下功夫。

下麵介紹三種常用的方法：

多工位法

多工位法的基本原理（lǐ）：通過一次（cì）裝夾多個工（gōng）件（jiàn），達（dá）到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削時間的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾具。

隨著數控機床的（de）發展和用戶提高生產效率（lǜ）的需要，現在多（duō）工位夾（jiá）具的應（yīng）用越來越多（duō）。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組（zǔ）合平口鉗的結構設（shè）計中（zhōng）多工（gōng）位設計越來越普（pǔ）遍。

成組使用法（fǎ）

將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用（yòng），同樣（yàng）可以實現“多工（gōng）位”裝夾（jiá）的目的。這種方法所涉及的夾具一般應經過“標準化設計（jì）、高精度製造”，否則難以達到數控機床工序加工的要求。

成組使用法可以充分利用數（shù）控機床行程，利於機床傳動部件（jiàn）的均衡磨損；同時相關夾（jiá）具可獨（dú）立使用，實現多件（jiàn）裝夾，又（yòu）可聯合使用，實現大（dà）規格工件裝（zhuāng）夾。

局部快換法

局部（bù）快換法是（shì）通過對數控（kòng）機床夾具的局部（定位元件、夾（jiá）緊元件、對刀元件和（hé）引導元件）進行快速更換，達到迅速（sù）改變夾具功能或使（shǐ）用方式的目的。例如：快換組合（hé）平口鉗，可（kě）以通過快速更換鉗口實現裝夾功能的改變，比如（rú）由裝夾方料轉變成裝（zhuāng）夾棒料；也可以通過快速更換夾緊（jǐn）元件實現夾緊方式（shì）的改變（biàn），比如由手動夾緊（jǐn）轉變成液壓夾緊。局部快換法（fǎ）大幅縮短了（le）更換及調整夾具的時間，在小批（pī）量生產中優勢較為明顯（xiǎn）。