數控機床（chuáng）工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批量可分為兩大類：一類是單件、多品種、小（xiǎo）批量（簡稱小批量（liàng）生產）；另一類是（shì）少品種、大批量（簡稱大批（pī）量生產）。其中前者大約占到機械（xiè）加（jiā）工總產值的70~80%，是機械加工的主體。

同樣（yàng）一款機床，為何生產效率卻相差好幾倍？得出的（de）結論是：數控機床選用的夾具不合適，從而使數控機床的生產效率大幅（fú）降低。機械工程師精英小編今天為大家詳細介紹數控機床（chuáng）夾具的合理選（xuǎn）擇及應用。

如何提高數（shù）控機床利用（yòng）率？通過技術分析，夾具的使用有很大的（de）關係。據不完全統計，國內企業數控機（jī）床選（xuǎn）用夾具（jù）不合理的比例（lì）高（gāo）達50%以上。至2010年底，中國數控機（jī）床保（bǎo）有量近一百萬台，也就是說有50萬台以（yǐ）上的數控機床由（yóu）於夾具選擇（zé）不合（hé）理或應用（yòng）不（bú）當，而出現了“窩工”現（xiàn）象；從另外一個角度來講，在數控機床夾具的選擇與應（yīng）用上大有文章可做，因（yīn）為其中蘊含（hán）枱可觀的潛在經濟效益（yì）。

小批量生（shēng）產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加（jiā）工時間由（yóu）於小批量生產“工件加工時間”很短，因（yīn）此“生產（準備/等待（dài））時間”的長短（duǎn）對於加工周期有枱至關重要的影響。要想提高生產效率，就必須想辦（bàn）法縮短生產（準備/等待（dài））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（hé）夾具

組合夾具又稱為“積木式（shì）夾具”，它由一係列經過標準化設計、功（gōng）能各異、規格尺寸（cùn）不同的機床夾具元件組成，客戶可以根據加工要求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出各種類（lèi）型的機床夾具。由（yóu）於組（zǔ）合夾具省去了設計和（hé）製造專用夾具時間，極大（dà）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期，即提高了生產效率。另外，組合夾具還具有定位精（jīng）度高、裝夾柔性大、循環重複（fù）使用（yòng）、製造節能節材、使用成本低（dī）廉等優點。故小批量加工，特（tè）別是產品形狀較為複雜（zá）時可優先考慮使用組合夾（jiá）具。

精密（mì）組合平口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於組合夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比其通用性更（gèng）強、標準化程（chéng）度更（gèng）高、使用更簡便、裝夾（jiá）更可靠，因此在全球範圍內得到（dào）了廣（guǎng）泛的應用。精密組合平口鉗具有快速安裝（zhuāng）（拆卸）、快速裝夾等優點，因（yīn）此可（kě）以縮短生產準（zhǔn）備（bèi）時（shí）間，提高小批量生（shēng）產效率。目前國際上常用的精密組合平口鉗（qián）裝夾範圍一般在（zài）1000mm以內的，夾緊（jǐn）力（lì）一般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這裏所說的精密組合平口（kǒu）鉗並不是老式（shì）機加虎鉗，老式（shì）機加（jiā）虎鉗功能單一（yī）、製造精度低、無法成組使用、使用壽命（mìng）短，不適宜在（zài）數控機床、加工中心上使用。這裏所說的精密組合平口鉗是起源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（diǎn）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，特別適合數控機床、加工中心使用。

電（diàn）永磁夾具

電永磁夾（jiá）具是以釹鐵硼等新（xīn）型永磁材料為磁（cí）力源，運用現代磁路原理而設（shè）計出來的一種新（xīn）型（xíng）夾具。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以（yǐ）大（dà）幅提高數控機床、加工中心的綜合加工（gōng）效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需（xū）1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時（shí）間；常規機床夾（jiá）具的定位元件和（hé）夾緊元件占用空間較（jiào）大，而電永（yǒng）磁夾具（jù）沒有這些占用空間的元（yuán）件，因此與常規機床夾具相比，電永磁夾（jiá）具的裝夾範圍更大，這有利於充分利用（yòng）數控機床的工作枱和加工行程，有利於提高數控機（jī）床的綜合加工效能。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）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即（jí）夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾（jiá）具

大批量（liàng）加工周期＝加（jiā）工（gōng）等待時間＋工件加工時間（jiān）＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝（zhuāng）夾和更（gèng）換刀具的（de）時間。傳統的手動機（jī）床夾具“工件裝夾時間”可（kě）達到大批量加工（gōng）周（zhōu）期的10~30%，這樣“工件裝夾”就成為了影響生產效率的（de）關鍵性因素，也是（shì）機床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批量（liàng）加工（gōng）宜采用（yòng）快速定位、快速夾緊（鬆開）的專（zhuān）用夾具（jù），可優先考慮以下（xià）三類機床夾具：

液壓（yā）/氣動夾具（jù）

液壓/氣動夾具是以油壓或氣（qì）壓作為動力源，通過液壓元件或氣動元件來（lái）實現對工件的定位、支承與壓緊的專用夾具。液壓/氣動夾具可以準確快（kuài）速地確定工件（jiàn）與機床、刀具之間的相互位置，工件的（de）位置精度由夾具保證，加工精（jīng）度高；定位及夾緊過程迅速，極（jí）大（dà）的節省了夾緊和釋放（fàng）工件（jiàn）的時間；同時具有（yǒu）結構緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重切削，可實現自動化控製等優點。

液壓/氣動夾具的上述（shù）優點（diǎn），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（gōng）。

電永磁夾具

電永磁夾具所具有（yǒu）的快速夾緊、易（yì）實現多工位裝夾、一（yī）次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可（kě）靠、節能環保（bǎo）、可實現自動化控製等優點。與（yǔ）常規機床夾具相比，電永磁夾（jiá）具可以大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅適用於小批量生產，亦適用於大批量生產。

光麵夾具（jù）基座

光麵夾具基座（zuò）在國內應用還不是很多，但在歐美（měi）等工業發達國家應用很廣泛。它實際（jì）上就是經過精加（jiā）工的（de）夾具基體精毛（máo）坯（pī），元件（jiàn）與機床定位連接部分和（hé）零件在夾具上的定位麵已經精加工完畢。用戶可以根據自（zì）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專用夾（jiá）具的周期，減少生產準備時間，因而可以（yǐ）從總（zǒng）體上縮短大批量（liàng）生產的（de）周期（qī），提高生產效率；同時（shí）可以降低專用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特別適（shì）合周期較（jiào）緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表（biǎo）明，為了提高數控機床（chuáng）加工效能，僅（jǐn）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。

下麵介紹三種（zhǒng）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（gōng）件，達到縮短單位裝夾時（shí）間，延長（zhǎng）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（tí）高生產效率的需要，現在多工位夾具的（de）應用（yòng）越（yuè）來越多。在（zài）液壓/氣動夾具、組合（hé）夾具、電永磁夾具和精密組合（hé）平口鉗的（de）結構設計中多工位（wèi）設計越來越（yuè）普遍。

成組使用法（fǎ）

將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用，同樣可以實（shí）現“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉（shè）及的夾具一（yī）般應經過“標準化設（shè）計、高精度製造”，否則難以達到數（shù）控機床（chuáng）工序加工的要求。

成組使（shǐ）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（héng）磨損；同時相關夾具可獨立使用，實現多件裝夾，又可聯（lián）合使用，實現大規格工件裝夾。

局部快換法

局部快換（huàn）法（fǎ）是通過對數控機床夾具的局部（bù）（定位元（yuán）件、夾緊元件（jiàn）、對（duì）刀元件和引導元件）進行快速更換（huàn），達到迅速改變夾具功能（néng）或使（shǐ）用方式的目的。例（lì）如：快（kuài）換組合平口鉗，可以（yǐ）通過快（kuài）速（sù）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緊方式的改變，比如由手（shǒu）動夾緊轉變成液壓夾緊。局（jú）部快換法大幅縮短了更換及調（diào）整夾具的時間，在（zài）小批量生產中優勢較為明顯。