數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機（jī）械（xiè）加工按生產批量可分為兩大類（lèi）：一類是單（dān）件（jiàn）、多品種、小批量（liàng）（簡稱小批量生（shēng）產）；另一類是少品種、大批量（liàng）（簡稱大批量生產）。其中前者大約占（zhàn）到機械加工（gōng）總產值的70~80%，是機械加工的主體。

同（tóng）樣一款機（jī）床，為何生（shēng）產效率卻相差好幾（jǐ）倍（bèi）？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）床的生（shēng）產效率大幅降低。機（jī）械工程（chéng）師精英小編今天為大家詳（xiáng）細介紹數控機床夾具的合理選（xuǎn）擇及應用。

如何提高數控（kòng）機床利用率？通過技術分析，夾具的使用有（yǒu）很大的（de）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50%以（yǐ）上。至2010年底，中國（guó）數控機床保有量近一（yī）百萬台（tái），也就是說有50萬台（tái）以上的（de）數控機床由於夾具選擇不合理或（huò）應用（yòng）不當，而出現了“窩工”現象；從另（lìng）外一個角度來講，在數控機床夾具的選擇與應（yīng）用上大有文（wén）章可做，因為其中蘊含枱可觀的（de）潛（qián）在經濟效益。

小批量生產周期（qī）﹦生產（準備/等待）時間+工（gōng）件加工時間由於小批量生產（chǎn）“工（gōng）件加工時間”很短，因此“生產（準備（bèi）/等待（dài））時間”的長短對於加工周期有枱至（zhì）關重要的影響。要想提高生（shēng）產效率，就必須想辦法縮短生產（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（mù）式（shì）夾具”，它由一係列經過標準化設計、功能各異、規（guī）格尺寸不（bú）同（tóng）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，快速拚裝出各種類型的機床夾具。由於組合（hé）夾具省去（qù）了設（shè）計和製造專用夾具時間，極大地縮短了生產準備（bèi）時間，因而有效地縮短了小批量生產周（zhōu）期，即提高了生產效率。另外，組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔（róu）性大、循環重複使用（yòng）、製造節能節材、使用成本低（dī）廉等優點。故小批（pī）量加工，特別是產品形狀（zhuàng）較為複雜時可優先考慮使用組合（hé）夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於組合夾（jiá）具中的“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，因此在（zài）全球範圍內得到（dào）了廣泛（fàn）的應用。精密組合平口鉗具有（yǒu）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，提高小批量生產（chǎn）效率。目前國（guó）際上常用的精密組合平口鉗裝夾範圍一般在（zài）1000mm以內（nèi）的，夾緊（jǐn）力一般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這（zhè）裏所說的精密（mì）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（fǎ）成組使用、使（shǐ）用壽命短，不適宜在數（shù）控（kòng）機床、加工中（zhōng）心上（shàng）使用。這裏所說的精密組合（hé）平口鉗是起源於歐美等工業發達國家，專門針對數控機床、加工中心特點所設計的一係列新型平口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別（bié）適合數控機床、加工中心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼等（děng）新型永磁材料為磁（cí）力源，運用現代磁路原理而設計出來的（de）一種新（xīn）型夾具。大量的機加工實踐（jiàn）表明，電永磁夾具可以大幅提高數控機床（chuáng）、加工中心的綜合加工效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開（kāi）過程隻（zhī）需1秒左右（yòu），因此（cǐ）大幅（fú）縮短了裝夾（jiá）時間；常規機床夾（jiá）具的定位元件和夾緊元（yuán）件占用空間較大，而電永磁夾具沒有這些占用空間的元件，因此與（yǔ）常規機床夾具相比（bǐ），電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利於充分利用數控機床的工作枱和加工行程，有利於（yú）提高數控機（jī）床的綜合（hé）加工（gōng）效能。電永磁夾具（jù）的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一（yī）定要保證吸（xī）力（夾緊力）足夠抵抗切削（xuē）力，一般（bān）情況下（xià），吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜（yí）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＋工件加工時間＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾（jiá）和更換刀具的時間（jiān）。傳統的手動機床夾具“工件裝夾時間”可達到大批（pī）量加工周期的10~30%，這樣“工件（jiàn）裝（zhuāng）夾”就成（chéng）為了（le）影（yǐng）響（xiǎng）生產效率（lǜ）的（de）關鍵性因素，也是機床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批量加工宜采用快速（sù）定位、快速夾緊（鬆開）的專（zhuān）用夾具，可優先考慮（lǜ）以下三類機床（chuáng）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，通過液壓元件或氣動元件來實現對工件的定位、支承與壓（yā）緊的專用夾具。液壓/氣動夾具可以準（zhǔn）確快速地確（què）定工件與機床、刀具之（zhī）間的相互位置，工件的位（wèi）置精度由夾具保（bǎo）證，加工精度高；定位及夾緊過程迅速，極大的（de）節省了（le）夾緊和釋放（fàng）工（gōng）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（kòng）製等優點。

液壓/氣動夾（jiá）具的上述優點，使之特別適宜（yí）在數控機床、加工中心（xīn）、柔性生產線使（shǐ）用，特別適合大（dà）批量加工。

電永（yǒng）磁夾具

電永磁夾具所具有的快速夾緊、易實現多工（gōng）位裝夾（jiá）、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可（kě）靠、節（jiē）能環保、可實現自動化控製（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夾時間，減少裝夾次數，提（tí）高裝夾效率，因（yīn）此不僅適用於小批量生產，亦適用於大（dà）批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾（jiá）具基座在國內應用還不是很多，但（dàn）在歐美等工（gōng）業發達國（guó）家應用很廣泛。它實際上就是經過精加工的夾具基體精毛坯，元件與機床定位（wèi）連接部分和零件在（zài）夾具上的定位麵已經精加工完畢（bì）。用戶可以根據自己的實際需（xū）要，自行加工製作專用夾（jiá）具。

光麵夾具基座可以有效縮短製造專用夾具的周期，減少（shǎo）生產準（zhǔn）備時間，因而可以（yǐ）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（jiàng）低專用（yòng）夾具的製造成本。因此光麵夾（jiá）具（jù）基座特別（bié）適合周期（qī）較（jiào）緊的大批量生產。

合理使用夾（jiá）具，挖掘設備潛能

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

下麵介（jiè）紹三種常用的方法：

多工位（wèi）法

多工位法的基本（běn）原理：通過（guò）一次裝夾多個工件，達到（dào）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（duō）個定位夾緊位置的（de）夾具。

隨著數控機床的發展和用戶提高生產效率的需要，現在多工位夾具的應（yīng）用（yòng）越來越（yuè）多。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組合（hé）平口（kǒu）鉗的結構設計中多工位設（shè）計越來越普遍。

成組使用法

將（jiāng）相同的幾個夾具放在同一工（gōng）作枱使用，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經過“標準化設計、高（gāo）精度（dù）製造”，否則難以達到數控機床工序加工的要求（qiú）。

成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（mó）損；同時相關夾具可獨立使（shǐ）用，實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規格工件裝夾（jiá）。

局部快換法（fǎ）

局部快換法是通過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）進行快速更（gèng）換，達到迅速改變夾具功能或使用方式的目的。例（lì）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（jiá）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換及調整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。