數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目（mù）前，機械加工（gōng）按生產批量可分為兩（liǎng）大類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱（chēng）小批量生產）；另一類是少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者大約占到機械加工（gōng）總產值的（de）70~80%，是機械加工（gōng）的主體。

同樣一款機床，為何（hé）生產（chǎn）效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床（chuáng）選用的夾具不合適，從而使數控機床的生產效率（lǜ）大幅降低。機械（xiè）工程（chéng）師精英（yīng）小編今（jīn）天為大家詳細介紹數控機床夾（jiá）具的合理（lǐ）選擇及應用。

如何提高數控機床利（lì）用（yòng）率？通過技術分析，夾具的使用有很（hěn）大的關係。據不完全統計，國（guó）內企業數控（kòng）機床選用夾具不合理的比（bǐ）例高達50%以上。至2010年底，中國數控機床保有量近一百萬台，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）床夾具的選擇與應用上大有文章可做，因（yīn）為其中蘊含枱可觀的潛在經濟效益。

小批量生產（chǎn）周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加工時間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生產（準備/等待）時間”的長短對於（yú）加工周期有枱至關重（chóng）要的影響。要（yào）想（xiǎng）提高生產效率，就（jiù）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（kǎo）慮的（de）數控機床夾具：

組合夾具

組合夾具又稱為“積木式夾（jiá）具”，它（tā）由一係列經過（guò）標準化設計、功能各異、規格尺寸不同的機床夾具元件組成，客戶可（kě）以根據加工要求，象“搭積（jī）木”一樣，快速拚裝出各種類型的機床夾具。由於組合夾具省去了設（shè）計和製造專用夾具時間，極大地（dì）縮（suō）短了生產準備時間，因而有效（xiào）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、循環重複使用、製造節能節材、使用成（chéng）本低廉等優點。故小批量加工，特別是產品形狀較為複雜時可（kě）優先考慮使用組合夾具。

精密組合（hé）平口鉗

精密（mì）組合平口鉗（qián）實際上屬於組合夾具中的“合（hé）件”，與其它組合夾具元件相比其（qí）通用性更強、標準化程度更高、使用更簡便、裝夾更可靠，因此在全球範圍內得到了廣泛的（de）應用。精密組合平（píng）口鉗（qián）具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以縮短生產準備時（shí）間，提高小批量生產效率。目前國際上常用的精密組合平（píng）口鉗裝夾（jiá）範圍一般在1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以內。

需要注意的是（shì），這（zhè）裏所說的精密組合平口鉗並不是老式機加（jiā）虎鉗（qián），老式機加虎鉗功能單一、製造精度低、無法成組使用、使用（yòng）壽命短，不適宜在數控機（jī）床、加（jiā）工中心上使用。這裏所說的精密組（zǔ）合平口鉗是（shì）起源於歐美等工業發達國家，專門針對數（shù）控機床、加工中心特點（diǎn）所設計的一係列新型平口（kǒu）鉗（qián），此類產（chǎn）品具（jù）有（yǒu）裝夾柔性大、定位精度（dù）高、夾緊快速、可成組使用等特點（diǎn），特別（bié）適合（hé）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（de）一種新型夾具。大量的機加工實（shí）踐表明（míng），電永磁夾具可以大幅（fú）提（tí）高數控機（jī）床、加工中心的綜合加工效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾具（jù）的定位元件和夾緊元（yuán）件占用空間較大，而電永磁（cí）夾具沒有這些占用空（kōng）間（jiān）的元件，因此與常規機床夾（jiá）具相比，電永磁（cí）夾具的（de）裝夾範圍更大，這有利於充分利用數控（kòng）機床的工作枱（cī）和加工行程，有（yǒu）利於提高數控機床的綜合加工效能。電永（yǒng）磁夾具的（de）吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保（bǎo）證吸力（lì）（夾緊力）足夠抵抗切削（xuē）力，一般情況下，吸（xī）附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不（bú）小於450Kgf。

宜大（dà）批量加工的數控機床夾具

大批量（liàng）加工周期＝加工等待（dài）時間＋工（gōng）件加工（gōng）時間＋生產準備時間“加工等（děng）待時間（jiān）”主要包括（kuò）工件裝夾和更換（huàn）刀具的時（shí）間。傳（chuán）統的手動機（jī）床夾具“工件裝夾時間（jiān）”可達（dá）到大批量加工周期的10~30%，這樣“工件裝夾”就成為了影響生（shēng）產效率（lǜ）的關鍵性因（yīn）素，也是機床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批（pī）量加工（gōng）宜（yí）采用快速定位（wèi）、快速夾（jiá）緊（鬆（sōng）開）的專用夾具，可優先考慮以下三類機床夾具：

液壓（yā）/氣動夾具

液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓作為動力源（yuán），通過液壓元件或氣動元件來實現對工件的定位、支（zhī）承與壓（yā）緊的專用夾具。液壓/氣動夾具可以準確快（kuài）速地確定（dìng）工件與機床、刀具之間的相互（hù）位置，工件的位置精度由（yóu）夾具保（bǎo）證，加工精（jīng）度（dù）高；定位及夾緊過程迅速，極大的節（jiē）省了（le）夾緊和釋放工件的時間（jiān）；同時具有結構緊湊、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/氣動夾具的上述優（yōu）點，使之特別適（shì）宜在數控機床、加工中（zhōng）心、柔性生產線使用，特別適合大（dà）批量加工。

電永磁夾具

電永磁夾具所（suǒ）具有的快速夾緊、易（yì）實現多工位裝夾、一次裝（zhuāng）夾可多麵加（jiā）工、裝夾平穩可靠（kào）、節能環保、可實現自動化控製等優點。與常規機床夾具相比（bǐ），電永磁夾具可以大幅縮短裝夾時（shí）間，減少裝夾次數，提高裝夾效率（lǜ），因此不僅（jǐn）適用於小批量（liàng）生產，亦適用於大批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座（zuò）在國內應用還不（bú）是很多，但在歐美等工業發達國家（jiā）應用很廣泛。它實際上就是經過精加工的夾具基體精毛坯（pī），元件與機床定位連接部分和零件在夾具上的定位麵已經（jīng）精加工完畢。用（yòng）戶可以根據自己的實際需（xū）要，自行加工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以有效縮短製造專用夾具的周期，減少生產準備時間，因而可以（yǐ）從總體上縮短大批量生產的（de）周期，提高生產效率；同時可以降低專用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特（tè）別適合（hé）周期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能（néng）

經驗表明（míng），為了提高（gāo）數控機床加工效能，僅僅“選對”數控機床夾具還是不（bú）夠的（de），還必須在“用好”數控機床夾具上下（xià）功夫。

下麵介紹三種（zhǒng）常用的（de）方法：

多工位（wèi）法

多（duō）工位法的基本原（yuán）理（lǐ）：通過（guò）一次（cì）裝夾多個工件，達到（dào）縮短單（dān）位裝夾時間，延長刀具有效切削時間的目的。多（duō）工（gōng）位夾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，現在多工位夾具的應用越來越多。在液壓/氣動夾具（jù）、組合夾具、電永磁夾具和精密組（zǔ）合平口鉗（qián）的結構設計中多工位（wèi）設計越來越普（pǔ）遍。

成組使（shǐ）用法

將相同的幾個夾具（jù）放（fàng）在同一工作（zuò）枱（cī）使用，同（tóng）樣可以實現“多（duō）工位”裝夾的目的（de）。這種方（fāng）法所涉及的（de）夾具一般應經過“標（biāo）準（zhǔn）化設計、高精度製造”，否則難以達（dá）到（dào）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床行程，利於（yú）機床傳動部件的均衡磨損；同（tóng）時相關夾具可獨立使用，實現多件裝夾，又可聯合（hé）使用，實現（xiàn）大規格工件（jiàn）裝夾。

局部快換法

局部快換法（fǎ）是通過對數控（kòng）機（jī）床夾具的（de）局（jú）部（定位元件、夾緊元件、對刀元件（jiàn）和引導元件）進（jìn）行快速更換，達（dá）到迅速改變（biàn）夾具功能或使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗，可（kě）以通（tōng）過快速更換鉗口實現裝夾功能的改變，比如（rú）由裝夾方料轉變成裝夾棒料（liào）；也可以通過快速更（gèng）換（huàn）夾緊元件實現（xiàn）夾（jiá）緊方式的改變，比如由手動夾（jiá）緊轉變成液壓夾緊（jǐn）。局部快換法大幅（fú）縮短了（le）更換及調整夾具的時間，在小批量生產中（zhōng）優勢較為明顯。