數控機（jī）床工裝（zhuāng）夾具的選擇和使用常識！

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（liàng）生產）；另一類是少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中（zhōng）前者大約占到機械加工總產值的70~80%，是（shì）機械加工的主體。

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

如何提高數控機床利用率？通過技術（shù）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（jī）床選用夾具不合（hé）理的（de）比例高達50%以上。至2010年底，中（zhōng）國數控機床保有量近一百萬台（tái），也就是說有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，在數控機床夾具（jù）的選擇與應（yīng）用上大有文章可做，因為其中蘊含枱可觀的潛在經（jīng）濟效益。

小批量生（shēng）產周期﹦生產（chǎn）（準備/等待（dài））時間+工件加工時間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生產（準備/等（děng）待）時間”的長短（duǎn）對於加工周期有枱至關重要的（de）影響。要（yào）想提（tí）高生產（chǎn）效率，就必須想辦法縮短（duǎn）生產（準備/等（děng）待（dài））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：

組合夾具

組合夾具又稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標準化設計、功能各異（yì）、規格尺寸不同的機床（chuáng）夾具元件組成，客戶可以根據加工要求，象“搭積木”一樣，快（kuài）速拚裝（zhuāng）出各種類型的機床夾具。由於（yú）組合夾具省去了設計（jì）和（hé）製造專用夾具時間（jiān），極大地（dì）縮短了生產準（zhǔn）備（bèi）時（shí）間（jiān），因而有效地縮（suō）短了小批量生產周（zhōu）期，即提高了（le）生（shēng）產（chǎn）效（xiào）率（lǜ）。另外（wài），組合夾具還（hái）具有定（dìng）位精度高、裝夾柔性大、循環重複使用、製造節能節材、使用成本低廉等優點。故小批量加工，特別是產品形狀較為複雜時可優先考慮使用組合夾具。

精密組（zǔ）合平口鉗

精密組合（hé）平口鉗實際上屬於組合夾具中的“合件”，與其它組合夾具（jù）元件相比其通用性更強、標準（zhǔn）化程度更高、使用更簡（jiǎn）便、裝夾更可靠（kào），因此在（zài）全球範圍內得到了廣泛的應用。精密組合平口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾（jiá）等優點，因此可以（yǐ）縮短生產（chǎn）準備時間，提高小批量生產效率。目前國（guó）際上常用（yòng）的精（jīng）密組合平口鉗裝（zhuāng）夾範圍一（yī）般在1000mm以內的，夾緊力（lì）一（yī）般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這（zhè）裏所說的精（jīng）密組合平口鉗（qián）並不是老式機加（jiā）虎鉗，老式機加虎鉗功能單（dān）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、加工中心上使用。這（zhè）裏所說的精密組合平口鉗是（shì）起源（yuán）於歐美等工業發達國家，專門針對數控機床（chuáng）、加工中心特點所設計（jì）的一係列新型平口（kǒu）鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等（děng）特點，特別（bié）適合數控機床、加工中心使用。

電（diàn）永（yǒng）磁夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼等（děng）新型永磁材料為磁力源，運用現代磁路原理（lǐ）而設計出來的一種新型夾（jiá）具。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以大幅提高（gāo）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過程隻（zhī）需1秒（miǎo）左（zuǒ）右，因此大幅縮短了（le）裝夾時間；常規機床（chuáng）夾具的定位元件（jiàn）和夾緊元件占用空間較大，而電永磁夾具（jù）沒有這些占用空間的元件，因此與常規機床夾具相比，電永（yǒng）磁夾具的裝（zhuāng）夾範圍更大，這有利於充（chōng）分利用數控機床的工（gōng）作枱和加工（gōng）行程，有利於（yú）提高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，因此一定要（yào）保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸附麵積不應小於（yú）30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具

大批量加工周期＝加工（gōng）等待時間＋工件加工時間＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的（de）時間。傳統的手動機床夾具“工件裝（zhuāng）夾時（shí）間”可達到大批量加工周期的10~30%，這（zhè）樣“工件裝夾”就（jiù）成為了影響生產效率的關鍵性因素，也是機（jī）床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批量加工宜采用快速定（dìng）位、快速夾緊（鬆開）的專（zhuān）用（yòng）夾具，可優先考（kǎo）慮以下三類機床夾具：

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾具是以（yǐ）油壓或氣壓作為動力源，通過液壓元件或氣（qì）動元件來實現（xiàn）對工件的定位（wèi）、支承與壓緊的專用夾具。液壓/氣動夾具（jù）可以（yǐ）準確快速地確定工件與機床、刀具之間的相（xiàng）互（hù）位置，工件的位置精度由夾具（jù）保證，加工精度高；定位（wèi）及夾（jiá）緊過（guò）程迅速，極大的節省了夾緊和釋放工件（jiàn）的時間；同時具（jù）有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重（chóng）切削，可實現自動化控製（zhì）等優（yōu）點。

液壓/氣動（dòng）夾具的（de）上（shàng）述優點（diǎn），使之特別（bié）適宜在數（shù）控機床、加工中心、柔性生產線使用，特別適合大批量加工（gōng）。

電永（yǒng）磁夾具

電永磁（cí）夾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、可實現自動化控製等（děng）優點。與常規機床夾具相比，電永磁夾（jiá）具可以大幅縮（suō）短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效（xiào）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）座在國內應用還不是很多，但在歐美等工業發達國家應用很廣泛。它實際上就是經過精加工的（de）夾具基體精毛坯，元件與機床定位連接部分和零件在夾具上的定位麵已經精加工完畢。用戶可以根據自己的實（shí）際需要，自行加工（gōng）製作專用夾具。

光麵（miàn）夾具基座可以有效縮短製造專（zhuān）用夾具的周期，減少生產準備時間，因而可（kě）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（zhuān）用夾具的製造成（chéng）本（běn）。因此光麵夾具（jù）基座特別（bié）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（yàn）表明，為（wéi）了提（tí）高數（shù）控（kòng）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”數控機床夾具上下功夫。

下麵介紹三（sān）種常用的方法：

多工位法

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

隨著數控機床的發展和用（yòng）戶提高生產（chǎn）效率的需（xū）要，現在多工（gōng）位夾具的應用越來越多。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電永（yǒng）磁夾具和精密組合平口鉗的結構設計中多工位設計越來越（yuè）普遍。

成組使用法

將相同的幾個夾（jiá）具放（fàng）在同一工作枱使用，同樣可以實現“多工（gōng）位”裝夾的目的。這（zhè）種方法所涉及的夾具一般應經（jīng）過“標準化設計、高精度製（zhì）造”，否則難以達到數控機（jī）床工序加（jiā）工（gōng）的要求。

成（chéng）組使用法可以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（shí）相關夾（jiá）具可獨立使用，實現多件裝夾，又可（kě）聯合使用（yòng），實現大規格工件裝夾。

局部快換法

局部快換法是（shì）通過對數控機床夾具的局部（定位（wèi）元件、夾緊元件、對刀元件和引導元件）進行（háng）快速更換，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，可以通過快速更（gèng）換（huàn）鉗口實（shí）現裝夾功（gōng）能的改變，比如由裝（zhuāng）夾方（fāng）料轉變成裝夾棒料；也可以通過快速更（gèng）換夾緊元件實現（xiàn）夾緊方式的改變，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（gèng）換及調整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為（wéi）明（míng）顯。