數控（kòng）機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批（pī）量可分為兩大類：一類是單件、多品（pǐn）種、小批量（簡稱小批量生產）；另（lìng）一類是少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前（qián）者大約占到機械（xiè）加工總產（chǎn）值的70~80%，是機械加工的主體。

同樣一（yī）款機床，為何（hé）生產效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床選用的（de）夾具（jù）不合適，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天（tiān）為大家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率？通（tōng）過技（jì）術分析，夾（jiá）具的使用有很大的關（guān）係。據（jù）不完全統計，國內企業數控（kòng）機床選用（yòng）夾具不合理的比例高達50%以（yǐ）上。至2010年（nián）底，中國數控機床保有（yǒu）量（liàng）近一百萬台，也（yě）就是說有50萬台以上（shàng）的數控機床（chuáng）由於夾具選擇不合理或應用不當，而（ér）出現了（le）“窩工”現象；從另外一個角度來講，在數控機床（chuáng）夾具的選擇與應用上大有文（wén）章可做，因為其中蘊含枱（cī）可觀（guān）的（de）潛在經濟效益。

小（xiǎo）批量（liàng）生產（chǎn）周期﹦生產（準（zhǔn）備/等待）時間+工件加工時間由於（yú）小批量生產“工件加工時間（jiān）”很短，因此“生產（準備/等待）時間”的長短對於加工周（zhōu）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（shēng）產（準備/等待）時間。

下麵推薦（jiàn）三類小批（pī）量生產可優先考慮（lǜ）的數（shù）控（kòng）機床夾具：

組合夾具

組（zǔ）合夾具又稱為“積木式（shì）夾具”，它（tā）由（yóu）一（yī）係（xì）列經過（guò）標準化設計、功能各異（yì）、規格尺寸不同的機床夾（jiá）具元件組成（chéng），客戶可以根據加工（gōng）要（yào）求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出各種類型的（de）機床夾具。由於組合夾具省去了設計和製造專用夾具（jù）時間，極（jí）大地縮短了生產準備時間，因而有效地縮短了小批量生產周期，即提高了（le）生產效率。另（lìng）外，組合夾具還具有定位精（jīng）度高、裝夾柔性大、循（xún）環重複（fù）使（shǐ）用、製造節能（néng）節材、使用成（chéng）本低廉等優點（diǎn）。故（gù）小（xiǎo）批量加（jiā）工，特別（bié）是產品形狀較為複雜時可優先考慮使（shǐ）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（gāo）、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應用（yòng）。精密組合平口鉗具有快（kuài）速安裝（zhuāng）（拆卸）、快（kuài）速裝夾等優點，因此可以縮短生產準備時（shí）間，提高小批量生產效率。目前國際（jì）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（nèi）。

需要注意的是，這裏所說的精密組（zǔ）合平口鉗並不是老式（shì）機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造精（jīng）度低、無法成組使用、使用（yòng）壽命短，不適宜在數（shù）控機床、加工中心上使用。這裏所說的（de）精密組合平口鉗是起源於歐（ōu）美等工業發達國（guó）家，專門針對數控機床、加工中心特點所（suǒ）設計的（de）一係列新型平口鉗，此類（lèi）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（gōng）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具。大量的機加工實踐表（biǎo）明，電永磁（cí）夾（jiá）具可以大幅提高數控機（jī）床、加工（gōng）中心的綜合加工效能（néng）。

電永磁夾具的夾緊與鬆（sōng）開過程隻需1秒（miǎo）左（zuǒ）右，因此大幅縮短了裝夾時間；常規（guī）機床夾具（jù）的定位元件和（hé）夾緊元件占用空間（jiān）較大，而電永磁夾具沒有這些占用空間（jiān）的元件，因（yīn）此與常（cháng）規機床夾具相比，電永磁夾具的裝夾（jiá）範（fàn）圍更大，這有利於充分利用數控機床的工作枱和加工（gōng）行程，有利於提高數控機床的綜合加工效（xiào）能。電永磁（cí）夾（jiá）具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力，一（yī）般情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾（jiá）緊力不小於450Kgf。

宜大批（pī）量加（jiā）工的數控機床夾具

大批量加工周期＝加工等待（dài）時間＋工件加工時間＋生產準備（bèi）時間“加工（gōng）等待時間”主（zhǔ）要包括工件裝（zhuāng）夾和更（gèng）換刀具的時間（jiān）。傳統的手動機床夾具“工件裝夾時（shí）間”可達到大批量加工（gōng）周期的10~30%，這（zhè）樣“工（gōng）件裝夾”就（jiù）成為（wéi）了影響生產效率的關鍵（jiàn）性因素，也是機床（chuáng）夾具“挖潛”的重（chóng）點對象。

故此大批量加工宜采（cǎi）用（yòng）快速（sù）定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾具，可優先考慮以下三（sān）類機床夾具：

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾（jiá）具是以油壓或氣壓作為動力源（yuán），通過液（yè）壓元件或氣動元件來實現對（duì）工件的定位、支承（chéng）與壓緊的專用夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工（gōng）件的位置精（jīng）度由夾具（jù）保證，加工精度高；定位及夾緊過程迅速，極大的節省了夾緊和釋放工件（jiàn）的時間；同時具有結構緊湊、可多工位（wèi）裝夾、可進行高速重切（qiē）削（xuē），可實現自動化控製（zhì）等優點。

液壓（yā）/氣動夾具的上（shàng）述優點，使（shǐ）之（zhī）特別適宜（yí）在數控機床、加工（gōng）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（miàn）加（jiā）工、裝夾平穩可靠、節能環保、可實（shí）現自動化控製等優點。與常規機床夾具相比，電永磁夾具可以大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅適用於小批量生產（chǎn），亦適用於大批量生產。

光麵（miàn）夾具基座

光麵夾具基座在國內應（yīng）用還不（bú）是（shì）很多，但在歐美等工業發達國家應用很廣泛。它實（shí）際上就是經過精加工的夾具基體精毛坯，元件與機床定（dìng）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（jù）自（zì）己的實際需要（yào），自（zì）行加工製作（zuò）專用夾具（jù）。

光麵夾具基（jī）座可以（yǐ）有效縮短製造專用夾具的周期，減（jiǎn）少生產（chǎn）準備時間，因而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（yǐ）降低（dī）專用夾具的製造成（chéng）本。因（yīn）此（cǐ）光麵夾具（jù）基座特別適合周期較緊的（de）大批（pī）量生（shēng）產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能（néng）

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（jù）還是不夠的，還必須在“用（yòng）好（hǎo）”數控機床（chuáng）夾具上（shàng）下功夫。

下麵（miàn）介紹三（sān）種常用的（de）方法：

多工位法

多工位法的（de）基（jī）本原理：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削（xuē）時間的目的。多（duō）工位夾具即擁有多個（gè）定位夾緊位置的夾具。

隨著數控機床的發展和用（yòng）戶提高生產效率的需要，現在多（duō）工位（wèi）夾具的應用越來越多。在液壓/氣（qì）動（dòng）夾具、組合夾（jiá）具、電永（yǒng）磁夾具和精密組合平口鉗的（de）結構設計中多工位設計越來（lái）越普（pǔ）遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用，同樣可以實現“多工（gōng）位”裝（zhuāng）夾的目的。這種（zhǒng）方法（fǎ）所涉及的夾具一般應經過“標準化設計、高精（jīng）度製造”，否則難以達到數控機床（chuáng）工序加工的（de）要求。

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損；同時相關夾具（jù）可獨立使用，實現（xiàn）多件裝（zhuāng）夾，又可（kě）聯合使用，實現大規（guī）格工件裝夾。

局部快換法

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（duì）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式的目（mù）的。例如：快換（huàn）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（tōng）過快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改變，比如由手動夾（jiá）緊轉變成液壓夾緊。局（jú）部快換法大幅縮短（duǎn）了更換及調整夾具的時間，在（zài）小批量生產中優勢較為明顯。