數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

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

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

如（rú）何提高（gāo）數控機（jī）床利用率？通過技術分析，夾具的使用有很大的關係。據（jù）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%以上。至2010年底，中國數控機床保（bǎo）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，在數控機（jī）床（chuáng）夾具的選擇（zé）與應用上大（dà）有文（wén）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（shí）間由於小批量生產（chǎn）“工件（jiàn）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重要的影響。要想提高生產效率，就必須想辦法縮短生產（準備/等待）時間。

下麵推薦三類（lèi）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（yī）係（xì）列經過標準化設（shè）計、功能各異、規格尺（chǐ）寸不同的機床夾具元件組成，客戶可以根（gēn）據加工要求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出各種類型的機床夾具。由（yóu）於組合（hé）夾具省去了設計和製造專用夾具時間，極（jí）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，即提高了生產效率。另外，組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大、循環重複（fù）使用、製造節能節（jiē）材、使（shǐ）用成本低廉等優點。故小批量加工，特別是（shì）產（chǎn）品形狀較為複雜時可優（yōu）先考慮使用組合夾（jiá）具。

精密組合平口鉗（qián）

精密組合（hé）平口鉗實際上屬於組（zǔ）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（zhuāng）夾更可靠，因此在全球範圍內得到了廣泛的（de）應（yīng）用。精密組合（hé）平口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾（jiá）等優點，因此可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目前國際上常用（yòng）的精密（mì）組合（hé）平口鉗裝夾範圍一般在1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這裏所說的精密組合平口鉗並不是老式機加虎（hǔ）鉗，老（lǎo）式機加虎鉗（qián）功能（néng）單一、製造精度低、無法（fǎ）成組使用（yòng）、使用壽命短，不適宜在數控機床、加工中心上使（shǐ）用（yòng）。這裏所說的（de）精（jīng）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、加工中心特點所設計的一係（xì）列新型平口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位（wèi）精度高、夾緊快（kuài）速、可成組使用等特點，特別適合數控機床、加工中心使用（yòng）。

電永磁夾（jiá）具

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

電（diàn）永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻（zhī）需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時間（jiān）；常規機床夾具的定位元件和夾緊元件占用（yòng）空間較大，而電（diàn）永磁夾具沒（méi）有這（zhè）些占用空間的元件，因此與常規（guī）機床夾具相比，電永（yǒng）磁夾具（jù）的裝夾範圍更大，這有利於（yú）充分利（lì）用數控機床的工作（zuò）枱和加工行程（chéng），有利於提高數控機床的綜合（hé）加工效能。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此（cǐ）一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切（qiē）削力，一般情況（kuàng）下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊（jǐn）力不小於450Kgf。

宜大批量（liàng）加工（gōng）的數控機床夾具

大批量加工（gōng）周期＝加工等待時間＋工件加（jiā）工時（shí）間＋生產準備時間“加工等待（dài）時（shí）間”主要包（bāo）括工件裝夾和更換刀具的（de）時間。傳統（tǒng）的手動機床（chuáng）夾具“工件裝夾時間”可達到大批量加工（gōng）周期的10~30%，這樣“工件裝夾”就成為了影響生產效率的關鍵性因素（sù），也（yě）是機（jī）床夾具“挖潛”的重點對象。

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

液壓/氣（qì）動夾（jiá）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、支承與壓緊的（de）專用夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速（sù）地確定工件與機床、刀具之間（jiān）的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，加工精度高；定位（wèi）及夾緊過程迅速（sù），極大的節省了夾緊和釋放工件的時間；同時具有結構緊湊、可多工位裝（zhuāng）夾（jiá）、可進行高速重（chóng）切削（xuē），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（zhī）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（pī）量（liàng）加工。

電永磁夾具

電永磁夾具所具有的（de）快速夾（jiá）緊、易實現多工位（wèi）裝夾（jiá）、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可靠、節能環保、可實現自（zì）動（dòng）化控製等優點。與常（cháng）規（guī）機床夾具相（xiàng）比（bǐ），電（diàn）永磁（cí）夾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（cǐ）不僅適用於小批（pī）量生產，亦適（shì）用於大批量生產。

光麵夾具（jù）基座

光（guāng）麵夾具基座（zuò）在國內應用還不是（shì）很多，但（dàn）在（zài）歐美等工業發達國家應用很廣泛。它實際（jì）上就是經過（guò）精加工的夾具基體精毛坯（pī），元件（jiàn）與機床定位連接部分和零件（jiàn）在夾具（jù）上的定位麵已經精加工完畢。用戶（hù）可以根據自（zì）己的實際需要，自行加工製（zhì）作專用夾具。

光麵夾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，因而可以從總體上縮短（duǎn）大（dà）批量生產的周期，提高生產效率；同時可以降低專用夾具的製造成本。因此光麵夾（jiá）具基（jī）座特別適合周期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表明，為了提高數控（kòng）機床加工效能，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。

下麵介紹三種常用的方法：

多（duō）工位（wèi）法

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

隨著數控機（jī）床的發展和用（yòng）戶提高生產效率的（de）需要（yào），現在多工位夾（jiá）具的應用越來越多。在液壓/氣（qì）動夾具、組合夾具（jù）、電（diàn）永磁夾具（jù）和精密組合平口鉗的（de）結構設計中多工位設計越來越普遍。

成組使用法（fǎ）

將相同的幾個夾具放在同一（yī）工作枱使用，同樣可（kě）以實現“多工位”裝夾的目的。這種（zhǒng）方法所（suǒ）涉及的夾具一般（bān）應經過“標準（zhǔn）化設計（jì）、高精度製造（zào）”，否（fǒu）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控機（jī）床（chuáng）行（háng）程，利於機床（chuáng）傳（chuán）動部件的均衡磨損；同時相關夾具可獨立使用，實現多（duō）件裝夾，又可聯合使用，實現大規格工件裝夾。

局部快換法（fǎ）

局（jú）部（bù）快換（huàn）法是通過對數控機床夾具的局部（定位元件、夾緊元件（jiàn）、對刀元件和引導元件）進行快速更換，達到迅速改變夾具功能或使用方（fāng）式（shì）的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過（guò）快速更換鉗口實（shí）現裝夾功（gōng）能的改變，比如由裝（zhuāng）夾方料轉變成裝夾棒料；也可以通過（guò）快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變成液壓夾（jiá）緊。局部快換法大幅（fú）縮短了更換及調整（zhěng）夾具的時間，在小批量生產中優勢（shì）較為明顯。