數控（kòng）機床工裝夾具的選擇和使用（yòng）常識！

目前，機械（xiè）加工（gōng）按（àn）生（shēng）產批（pī）量可分為兩大（dà）類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批（pī）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（jiā）工總產值的70~80%，是機械加（jiā）工的主體。

同樣一款機床（chuáng），為何生產效率卻相差好幾倍？得出（chū）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降低。機械工程（chéng）師（shī）精英小編今天為大家詳細介紹數控機床（chuáng）夾具的合理選擇及應用。

如何提高（gāo）數控（kòng）機床利用率？通過技術分析，夾具的使用（yòng）有很大的關係。據不完全統計，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，中國數控機床保有量近一百萬台，也就是說有50萬台以上（shàng）的數控機床由（yóu）於夾具選擇不合理（lǐ）或應用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一個角度來講，在數（shù）控機床夾具的選擇與應用上大有文章可做（zuò），因為其中蘊（yùn）含枱可觀的潛（qián）在經濟效益。

小批（pī）量生產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加（jiā）工時間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生產（準（zhǔn）備/等待）時間”的長短對於加工周期有枱至關重要的影（yǐng）響（xiǎng）。要想提高生產效（xiào）率，就必須想辦法縮（suō）短生產（chǎn）（準備/等待）時間。

下麵推薦（jiàn）三類小批量生（shēng）產可（kě）優先考慮的數控機床夾具：

組合夾（jiá）具

組合夾具又稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標準化設計、功（gōng）能各異、規格尺寸不同的機床夾具元（yuán）件組成（chéng），客戶可以根據加工要求（qiú），象“搭積木（mù）”一樣，快速拚（pīn）裝出各種類型的機床夾具。由於組合夾具省去了設計和製造專（zhuān）用夾具時間，極大地縮短了生（shēng）產準備時間，因而有效地縮短了小批量生產周期，即提高了生產效（xiào）率。另外（wài），組合夾具還（hái）具有定位精度高、裝夾柔性大、循（xún）環重複使用、製造節能節材、使用成本低（dī）廉等優點。故小批量加工（gōng），特別（bié）是產品形狀較為複雜時可（kě）優先考慮使（shǐ）用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組（zǔ）合平口鉗實（shí）際上屬於組（zǔ）合夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比（bǐ）其通用（yòng）性更強、標準化程（chéng）度更高、使用更簡便、裝夾更可（kě）靠，因此在全球範圍內得到了廣泛的應用。精密組（zǔ）合平口鉗具（jù）有快（kuài）速安裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以縮短生產準備時間，提高小（xiǎo）批量生產效率。目前國際上常用的精密組合平口鉗裝夾範圍一（yī）般在1000mm以內的，夾緊力（lì）一般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這裏所說的精密（mì）組合平口鉗並不是老式機（jī）加虎鉗（qián），老式機加虎鉗功能單一、製造精度低、無法成組使用、使用壽命短，不適宜（yí）在數控機床、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（měi）等工業發達國家，專門針對數控機床、加工中心特點所（suǒ）設（shè）計的一係列新型平口鉗，此（cǐ）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（tè）點，特別適合（hé）數控機床、加工中心使用。

電永磁夾具

電（diàn）永磁夾具是以（yǐ）釹鐵硼等新型永磁材料為（wéi）磁力源，運用現代磁（cí）路原理而設計出來的一種新型夾具（jù）。大量的機（jī）加工實踐表明，電永磁夾具可以大（dà）幅提高數控（kòng）機（jī）床、加工（gōng）中心的（de）綜合加工（gōng）效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆（sōng）開過程隻需（xū）1秒左右，因此大幅縮（suō）短了裝夾時間；常規機床夾具的定位元件和夾緊（jǐn）元件占用空間較大，而電永磁夾具沒有這些占用空間的元件，因此與（yǔ）常規機床夾具相比，電永磁夾（jiá）具的裝夾範圍更大，這有利於充分利用數（shù）控（kòng）機床的工作枱（cī）和加工行程，有利於提高數控機床（chuáng）的綜合加工效能。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削（xuē）力，一般情（qíng）況下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力（lì）不小於450Kgf。

宜大（dà）批量加（jiā）工的數控機床夾具

大批量加工周期＝加工等（děng）待（dài）時間＋工件加（jiā）工時間＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的時間。傳統的手動（dòng）機床夾具“工件裝夾時間”可達（dá）到大批量加工周期的10~30%，這（zhè）樣（yàng）“工（gōng）件裝（zhuāng）夾（jiá）”就成為了影響生產（chǎn）效率的關鍵（jiàn）性因素（sù），也是機床夾具“挖（wā）潛”的重點對象。

故此大批量加工宜采（cǎi）用快速定（dìng）位、快速（sù）夾緊（鬆開）的（de）專用夾具，可優先考慮以（yǐ）下三類機床夾具：

液壓/氣動（dòng）夾具

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（dòng）元件來實現對（duì）工件的定位、支承與壓緊的專用夾具。液壓/氣動夾具可以（yǐ）準確快速地確定工件與機床、刀（dāo）具之間的相互位置，工件（jiàn）的位置精度由夾具保證，加工精（jīng）度高；定位及夾緊過程迅速，極大的節省了夾緊和釋（shì）放工件的（de）時間；同時（shí）具有結構緊湊、可多工位裝夾、可（kě）進行高速重切削（xuē），可實現自（zì）動化控製等優點。

液（yè）壓/氣（qì）動（dòng）夾具的上述優點，使之特別適宜在數控機床、加工中心（xīn）、柔性生產線使用，特別（bié）適合大批量（liàng）加工。

電永磁夾具（jù）

電永磁夾具所具（jù）有的快（kuài）速夾緊、易實現多（duō）工位裝夾、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可靠、節能環保（bǎo）、可實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（jiá）次數，提高裝夾效率，因此不僅適用於（yú）小批量生產，亦適用於大批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基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。它實際上就是經過精加工的夾具基體精（jīng）毛坯，元（yuán）件與機床定位連接部分和零件在夾具（jù）上的定（dìng）位麵已經精加工完畢。用戶可以根據（jù）自（zì）己的實際需要，自行（háng）加工製作專用夾具（jù）。

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，因而可以從總體上縮（suō）短大（dà）批量生產的周期，提高（gāo）生（shēng）產效率（lǜ）；同時可以降低專用夾具的製造（zào）成本。因此光麵夾具基座特別適合周期較緊的大批量生（shēng）產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經（jīng）驗表明，為了提高數控機床加工效能（néng），僅（jǐn）僅“選（xuǎn）對”數控機床夾具還是不夠的（de），還必須在“用好”數控（kòng）機床（chuáng）夾具上下功夫。

下麵介紹三種常用的方法：

多工位法

多工位（wèi）法的基本原理（lǐ）：通過一次（cì）裝（zhuāng）夾多個工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削時間（jiān）的目的。多工位夾具即（jí）擁有多個定位夾緊位置（zhì）的夾具。

隨著數控機床的發（fā）展和（hé）用戶提高生產效率的需要，現在多（duō）工位夾具的應用（yòng）越（yuè）來越（yuè）多。在（zài）液壓/氣動夾（jiá）具、組合夾具（jù）、電永（yǒng）磁夾具和精密（mì）組合平口鉗的結構設計中多工位設計越來（lái）越普遍（biàn）。

成組使用法

將相同的幾個夾具放在（zài）同一工作枱使用，同樣（yàng）可以實（shí）現“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的夾具一般應經過“標準化設（shè）計、高精度製造”，否則難（nán）以達到數控機床工序加工的要求。

成組使（shǐ）用法可以充（chōng）分（fèn）利用數控機床行（háng）程，利於機床傳動部件的均衡磨損（sǔn）；同時相（xiàng）關（guān）夾（jiá）具可獨立使用，實現多件裝夾（jiá），又可聯合使用，實現大規格工件裝夾。

局部快換法

局部快換法是通過對數控機床夾具（jù）的局（jú）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（huò）使用方（fāng）式（shì）的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實現裝夾功能的改變（biàn），比如由裝夾方料轉（zhuǎn）變成裝夾棒料；也可以通過快速更換（huàn）夾緊元件實現夾緊方式的改變，比如由手（shǒu）動夾緊（jǐn）轉變成液壓夾緊。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（jiào）為明（míng）顯。