數控機床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、小批量（liàng）（簡稱小（xiǎo）批量生產）；另一類是少（shǎo）品種、大批量（liàng）（簡（jiǎn）稱大批量生產）。其中前（qián）者大約占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的主（zhǔ）體。

同（tóng）樣一（yī）款機床，為（wéi）何生（shēng）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（shù）控機床的生產效率大幅降低。機械工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？通過技術分析（xī），夾具的使用（yòng）有很大的關係（xì）。據不完全統計，國內企業數控機床選用（yòng）夾具不合（hé）理的比例高達50%以上。至2010年（nián）底（dǐ），中國數控機（jī）床保有量近一百萬台，也就（jiù）是說有50萬台以上的數控機床由於（yú）夾具選擇不（bú）合理或應用不（bú）當，而出現了（le）“窩（wō）工”現象；從另外一個角（jiǎo）度來講，在數控機床夾具的選擇與（yǔ）應用上大有文（wén）章可做，因為其中（zhōng）蘊含枱可觀的潛（qián）在經濟效益。

小批量生產周期﹦生產（準備/等（děng）待）時間+工件加（jiā）工時間由於小批量生產（chǎn）“工件加工時間”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（xiào）率，就必須想辦法縮短生產（準備/等（děng）待）時間。

下麵推薦三類小批量生產可優先考慮的數控機床（chuáng）夾具：

組合夾具

組合夾具又（yòu）稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標準化設計、功能各異、規格尺寸（cùn）不同（tóng）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，快速拚裝出各種類型的機（jī）床夾具。由於組合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（lǜ）。另外，組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性（xìng）大、循環重（chóng）複使用、製造節能節材、使用成本低廉等優點。故（gù）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（jiá）具。

精密組合平口鉗

精密組（zǔ）合平口鉗（qián）實際上屬於組合（hé）夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比其通用性更（gèng）強、標準化程度更高、使用更簡便、裝夾更可（kě）靠（kào），因（yīn）此在全球範圍（wéi）內得（dé）到了廣泛的應用。精密組合平口鉗具有快速安裝（zhuāng）（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以縮短生產（chǎn）準備時間，提高小批量生產效率。目前國際上常用的精密組合平口鉗裝（zhuāng）夾範圍（wéi）一（yī）般在1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以（yǐ）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（jī）加虎鉗功能單一、製造精度（dù）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。這裏所說的精（jīng）密組合平（píng）口（kǒu）鉗是起源於歐美等工（gōng）業發（fā）達國家，專門（mén）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（jù）有裝夾柔性大、定位精度（dù）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。

電永磁夾具

電永磁夾具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設計出來的一種新型夾（jiá）具。大（dà）量的機（jī）加工實踐表明，電（diàn）永磁夾具（jù）可以大幅（fú）提高數控機床、加（jiā）工中心的綜合加工效能。

電永（yǒng）磁（cí）夾（jiá）具的夾緊與（yǔ）鬆開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了（le）裝夾時間；常規機床夾具的定位元件和夾（jiá）緊元件占用空間較大，而電永磁夾具沒有這些占用（yòng）空間的元件，因（yīn）此與常規機床（chuáng）夾具相比，電永磁夾具的裝夾範圍（wéi）更大，這（zhè）有利於充分利用數控機床的（de）工作枱和（hé）加工行程，有利於提高數（shù）控機床的綜合加工效能。電永（yǒng）磁夾（jiá）具的吸力一般在（zài）15~18Kgf/cm2，因此（cǐ）一定要保證吸力（夾緊力）足夠（gòu）抵抗切削力，一般情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量（liàng）加工的數（shù）控機（jī）床（chuáng）夾具

大批量加工周期＝加工等（děng）待時間＋工件加工時間＋生產準備時間“加工等待時間”主（zhǔ）要包括（kuò）工件裝夾和更換刀具的時間。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（de）10~30%，這樣“工件裝夾”就成為了影響（xiǎng）生產效率的關鍵性因素，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定位、快（kuài）速（sù）夾緊（jǐn）（鬆開）的專用（yòng）夾具，可優先考慮（lǜ）以下三類機床（chuáng）夾具：

液（yè）壓/氣動夾具

液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓作為（wéi）動力源，通過液（yè）壓元件或氣（qì）動元件來實現對工件的定位、支承與壓緊的專用（yòng）夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工（gōng）件與機床、刀具之間（jiān）的相互位置，工件的位置精度（dù）由夾具保證，加工精度高；定位及夾緊過程迅速，極（jí）大的節（jiē）省了夾緊和釋放工（gōng）件的時間；同（tóng）時具有結（jié）構緊（jǐn）湊、可多工位裝（zhuāng）夾、可進行高速重（chóng）切削，可實現（xiàn）自動化控製等（děng）優點。

液（yè）壓/氣動夾具（jù）的上述優點，使之特別適宜在數控機床、加（jiā）工中心、柔性生（shēng）產線使用，特別適合大批量（liàng）加工。

電永磁夾（jiá）具

電永磁夾具所具有的快速夾緊、易實現（xiàn）多工位裝夾、一（yī）次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可靠、節能環保、可（kě）實現自動（dòng）化控製（zhì）等優點。與常規機床夾具相（xiàng）比，電永磁夾具可以大幅縮短裝夾時間，減少裝（zhuāng）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（chǎn）。

光麵夾具基座

光（guāng）麵夾具（jù）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（guò）精加工（gōng）的夾具基（jī）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（yǐ）經精加工完畢。用戶可以（yǐ）根據自己的實際需要，自行加工製作（zuò）專用夾具。

光（guāng）麵夾具基座可以有效（xiào）縮短製造（zào）專用夾具的周期，減少生（shēng）產準備時間，因而（ér）可以從總體上縮短大（dà）批量生產的周期，提高生產效（xiào）率；同時可以降低（dī）專用夾具的製造成本。因（yīn）此光麵夾具基座（zuò）特別適合周期較緊的（de）大批量生產。

合理使用夾（jiá）具（jù），挖掘設備潛能

經驗（yàn）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“用好”數控機床夾具上下功夫。

下（xià）麵介紹三種常用的方（fāng）法：

多工位法

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

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（wèi）夾具的應用越來越多。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電（diàn）永（yǒng）磁夾具和精密組合平口鉗的結構設計中（zhōng）多工（gōng）位設計越來越普遍。

成組使用法

將相同的幾（jǐ）個夾具放在同（tóng）一工作枱（cī）使（shǐ）用，同樣可（kě）以實現“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的夾具一般應（yīng）經過“標準化設計、高精度製造”，否則難以達到數控機床工序加工的要求。

成組使（shǐ）用法可以充分利（lì）用數控機床行程，利於機床傳動部件的均（jun1）衡磨損；同時相關夾具可獨立使用，實現多（duō）件裝夾，又可聯（lián）合使（shǐ）用，實現大規格工件裝夾。

局部快換法

局部（bù）快換（huàn）法（fǎ）是通過對（duì）數控機床夾（jiá）具的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元件和引導元件）進行快速更換，達到迅（xùn）速改變夾（jiá）具功能或使用方式的目的。例如：快換組合平（píng）口鉗，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（jiá）棒（bàng）料；也可以通過快（kuài）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緊（jǐn）。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。