​數控機床工裝夾具的選（xuǎn）擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批量可（kě）分為兩大類（lèi）：一類是單件（jiàn）、多品種、小批量（liàng）（簡稱（chēng）小批量生產）；另一類是少品種、大（dà）批量（簡稱大批量（liàng）生產）。其中前者大約占（zhàn）到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的主體。

同樣一（yī）款（kuǎn）機床，為何生產（chǎn）效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床選用的夾具不（bú）合適，從而使數控機床的生產效（xiào）率大幅降低。機械工程師精英小編今（jīn）天為大家（jiā）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（yòng）率？通（tōng）過技術（shù）分（fèn）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的比例高達（dá）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；從另外一個角度來講，在（zài）數控（kòng）機（jī）床夾具的選擇（zé）與應（yīng）用上大有文章可做，因為其中蘊含枱可（kě）觀的潛在經濟效益。

小批量生產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加工時間由於小批量生（shēng）產“工件加工時間”很（hěn）短，因此“生產（準備/等（děng）待）時間”的長短對於加工周期有枱至關重要的影響。要想（xiǎng）提高（gāo）生產（chǎn）效（xiào）率，就必須想辦法縮短生（shēng）產（準備/等待）時間。

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（xì）列經過標準化（huà）設計、功能各異、規格尺寸不同的機床夾（jiá）具元（yuán）件組成，客戶可以根據加工（gōng）要求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出各種類型的機床（chuáng）夾（jiá）具。由於組合夾（jiá）具省（shěng）去（qù）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，因而有效地縮（suō）短了小批量生產周期，即提高（gāo）了生產（chǎn）效率。另外，組合夾具還具有（yǒu）定位精度高、裝夾柔性大、循環重複使用、製造（zào）節能節材、使用成本低廉等優點。故小批量加工（gōng），特別是產品形狀較為複雜時可優先考慮使用組（zǔ）合（hé）夾具。

精密組合平口鉗

精密組合（hé）平口鉗實際上屬於組合夾具中的“合件”，與其它（tā）組合夾具（jù）元（yuán）件相比其通（tōng）用性更強、標準化程度更高（gāo）、使用更簡便、裝夾更可（kě）靠，因此（cǐ）在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）、快速裝夾等優點，因此可（kě）以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目前（qián）國際上常用的精密組合平口鉗裝夾範圍一般在（zài）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、加工中（zhōng）心上使用。這裏所說的精密組合平口鉗是起源於歐美等（děng）工業發達國家，專門針對數控機床（chuáng）、加工中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、定位精度高（gāo）、夾緊快速（sù）、可成組使用等特點，特別適合數控機（jī）床、加工中心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具（jù）是以釹鐵硼等新型永磁材料為磁力源，運用現代磁路原理而（ér）設計出來的一種新型夾具。大量（liàng）的機加工實踐表明，電永磁夾具可（kě）以大幅提高數控機床、加工中心的綜合加工效能。

電（diàn）永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾具的定位元件和夾緊元件（jiàn）占用空間較大，而電永（yǒng）磁夾具沒有這些占（zhàn）用空間的元件，因此與常規機床夾具（jù）相（xiàng）比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這（zhè）有利（lì）於充分利（lì）用數控（kòng）機床的工作枱和加工行程，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在（zài）15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵（dǐ）抗切削力，一（yī）般情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具（jù）

大批量加工周期＝加工等待時間＋工件加工時間＋生產準備時間（jiān）“加工等待時（shí）間”主（zhǔ）要包（bāo）括工件裝夾和更（gèng）換刀具的時間。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“工件裝夾”就成為了影（yǐng）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（xiàng）。

故此大批量加工宜采用快速定位（wèi）、快速夾緊（鬆開）的專用夾具，可優（yōu）先考慮以下三類（lèi）機床夾具：

液壓/氣動夾（jiá）具

液壓/氣動夾具（jù）是以油壓或氣（qì）壓作為動力源，通過液壓元件或氣動元件來實現對工（gōng）件的定位、支承與壓緊的（de）專用夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確（què）定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由（yóu）夾具（jù）保證，加工精度高；定位及（jí）夾緊過程迅速，極大的節省了夾緊和（hé）釋放工（gōng）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（chóng）切削，可實現自動化控製等優點。

液（yè）壓/氣動夾具的上述優點，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。

電永磁夾具

電永磁夾具（jù）所具有（yǒu）的快速夾緊、易實（shí）現多工位裝夾（jiá）、一（yī）次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可靠（kào）、節能環保、可實現自（zì）動化控製（zhì）等優點。與常規機床（chuáng）夾具相比，電永磁夾具可以大幅縮短裝（zhuāng）夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率（lǜ），因（yīn）此不（bú）僅適用於（yú）小批量生產（chǎn），亦適用於大批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國內應用還不是很多，但在歐美等工業（yè）發達國家應用很（hěn）廣泛。它實際（jì）上就是（shì）經過精加工的夾具基體（tǐ）精毛坯，元件與機（jī）床定（dìng）位連接部分和零件在夾具上的定（dìng）位（wèi）麵已經精（jīng）加工完畢。用戶可以根據自己的實（shí）際需要，自（zì）行（háng）加工製作專（zhuān）用夾具。

光麵夾具基座可以有效縮短製造專用夾具的周（zhōu）期，減少生產準備時間，因而（ér）可以從總體上縮短大批量生產的周期，提高生產效率；同時可以降低（dī）專用夾具的製造（zào）成本。因此（cǐ）光麵夾具基座特別適合（hé）周期較緊的大批量生（shēng）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”數控機床夾具還是不夠的，還必須在（zài）“用好”數控機床夾具上下功夫。

下麵（miàn）介紹三種常用的方法：

多工位法

多（duō）工位法的基本原理：通過一次裝夾多個工件，達（dá）到縮短單（dān）位裝夾時間，延長（zhǎng）刀具有效切削時間的目（mù）的。多工位夾具即擁有多個定位（wèi）夾緊位置的夾具。

隨著數控（kòng）機床的發（fā）展和用戶提高生產效率的（de）需要，現在（zài）多工位夾具的應用越來越多。在液壓/氣動夾具（jù）、組合夾具、電（diàn）永磁夾具和精密（mì）組合平口鉗的結構設計中多工位設計越來越普（pǔ）遍（biàn）。

成（chéng）組使用法

將相同的幾個夾具放在同一工（gōng）作枱（cī）使用，同樣可以實現“多工位”裝夾的目的。這種（zhǒng）方法所涉及的夾具一般應經過“標準化設計、高精度製造（zào）”，否則難（nán）以（yǐ）達到數控機床工序加工的要求。

成組（zǔ）使用法可以充分利用數（shù）控機床行程，利於機床傳動部件的均衡磨（mó）損；同（tóng）時（shí）相關夾具可獨立使用，實（shí）現多（duō）件裝（zhuāng）夾，又可聯合使用，實現大規格工件裝夾。

局部快換法

局部快換法是通過對數（shù）控機床夾具的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元（yuán）件和引導元（yuán）件）進行快速更換，達到（dào）迅速改變（biàn）夾（jiá）具功能或使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗（qián），可以通過快速更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（yǐ）通過（guò）快速更換夾緊元件實現夾緊方式（shì）的改變，比如由（yóu）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（jiá）具的時（shí）間，在小批量生產中優勢較為明顯。