​數控機床工裝夾具（jù）的選擇和使用常（cháng）識！

目前，機（jī）械加工按生產批量可分（fèn）為兩大類（lèi）：一類是單件（jiàn）、多品種、小批量（簡稱小批量生產（chǎn））；另一類是少品種（zhǒng）、大（dà）批量（簡稱大批量生產）。其中前者大（dà）約占到機械加工總（zǒng）產值的70~80%，是機械加工的主體（tǐ）。

同樣一款（kuǎn）機床，為（wéi）何（hé）生產效率（lǜ）卻相差好幾倍？得出的結論是（shì）：數控機床選用的（de）夾（jiá）具（jù）不合（hé）適，從而使數控機（jī）床的生產（chǎn）效率大幅降低。機械工程師精英（yīng）小編今天為大家詳細介紹數控機床夾（jiá）具的合理選擇及（jí）應（yīng）用。

如何提高數控機床利用率？通過技術分（fèn）析（xī），夾具的使用有很大的關係。據不完全統計，國內企業（yè）數（shù）控機床選用（yòng）夾具不合理的比例（lì）高達（dá）50%以上。至2010年底，中（zhōng）國數控（kòng）機（jī）床保有量近一百萬台，也就是說有50萬台以上的數控機床（chuáng）由（yóu）於夾具選擇不合理或應用不當，而出現了“窩工”現（xiàn）象；從另外一個角度來講，在數控機床夾具的選擇與應用上大有文章可做，因為其中蘊（yùn）含枱可觀的潛在經濟（jì）效（xiào）益。

小批量生產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加工時間由於小批量生產“工（gōng）件（jiàn）加（jiā）工時間”很短，因此（cǐ）“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（gāo）生產效率，就必須想辦法縮短生產（準備/等待）時間。

下麵推薦三類小批量生產可優（yōu）先考慮的（de）數（shù）控機床夾具：

組合夾具

組合夾具又稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標準化（huà）設（shè）計、功能各（gè）異（yì）、規格尺寸（cùn）不同的機（jī）床（chuáng）夾具元（yuán）件組成，客戶可以根據加工要求，象“搭積木（mù）”一樣，快速拚裝出各（gè）種類（lèi）型的機床夾具。由於組合夾具省去了設計和製造專用夾具（jù）時間，極大地縮短了生（shēng）產準備時間，因（yīn）而有效地縮（suō）短了（le）小批量生產周（zhōu）期，即（jí）提高了生產（chǎn）效率。另外（wài），組合夾具還具（jù）有定位精度高、裝夾柔性大、循環（huán）重複使用（yòng）、製造節能節材、使用（yòng）成本低廉等優點。故小批量加（jiā）工，特別是產品（pǐn）形狀較為複雜時可優（yōu）先考慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗（qián）實際上屬於組合夾具中的“合件（jiàn）”，與其它（tā）組合夾（jiá）具元件相比其通用性更強、標準化程度更高、使用（yòng）更簡便、裝夾更可靠，因此在全球範圍內得到了廣泛的應用。精密組合平口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝（zhuāng）夾等優點（diǎn），因此可以（yǐ）縮短生產準備時間，提高小批（pī）量生產效率。目前國際上常（cháng）用的精密組合平口鉗裝夾範圍一般在1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以內。

需（xū）要注意的是，這裏所說的精密組合平口鉗（qián）並不（bú）是（shì）老（lǎo）式機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造精（jīng）度低、無法成組使用、使用壽命短，不適宜在數控機床、加工中心上使用。這（zhè）裏所（suǒ）說的精密組合（hé）平口鉗是起源於歐美等工業發達（dá）國家，專門針（zhēn）對數控機床、加工中心特點所設計的一係列新型平口鉗，此類產品具有裝（zhuāng）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、加工中心使用。

電永磁（cí）夾具

電永（yǒng）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。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以大幅（fú）提高數控機床、加工中心的綜合加工效能。

電永磁夾具的夾緊（jǐn）與鬆開過程隻（zhī）需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾具的（de）定位元（yuán）件和夾緊元件占用空（kōng）間較大（dà），而電永磁夾具沒有這些占用空間的元件，因此與常（cháng）規（guī）機床夾具（jù）相比，電永磁夾具的裝夾範圍更（gèng）大，這有利於充分利用數控（kòng）機床的工作枱和加工行程，有利於提高數控機床的綜合加工效能（néng）。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因（yīn）此一定要保證（zhèng）吸力（夾緊力）足夠抵抗切削（xuē）力，一般情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不（bú）小於450Kgf。

宜大批量加工的數控（kòng）機床夾具

大批量加工周期＝加工（gōng）等待時間＋工件（jiàn）加工時間＋生產準（zhǔn）備時間（jiān）“加工（gōng）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（kě）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、快速夾緊（鬆開）的（de）專（zhuān）用夾具，可優先考慮以下三類機床夾具：

液壓/氣動夾具

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（xiàn）對工（gōng）件的定位、支承與壓緊的專用夾具。液壓（yā）/氣動夾具可以準確（què）快速地確定工件與機床、刀具之間的（de）相互位置，工件的位（wèi）置精度由夾具保證（zhèng），加工精度高；定位及夾緊過（guò）程迅速，極大的節省了夾緊和釋（shì）放工件的時間；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（shǐ）之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）量加工。

電永磁夾具

電永磁夾具（jù）所具有的快速夾緊、易實現多工位裝夾、一次裝夾可多麵加工（gōng）、裝夾平（píng）穩可靠、節能環保、可實現（xiàn）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（zhuāng）夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此（cǐ）不僅適用於小批量生產，亦適用（yòng）於大批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國內應（yīng）用還不是很多，但在歐美等工業發達國（guó）家應用很廣泛（fàn）。它實際上（shàng）就是（shì）經過精加（jiā）工的夾具（jù）基體（tǐ）精毛坯，元件與機床定位連接部分（fèn）和零件在夾具上的定位麵已經精加工完畢。用戶可以根（gēn）據自己的實際需要，自行加工製作專用夾具。

光麵夾（jiá）具基座（zuò）可以有效縮短製造專用夾具的周期（qī），減少（shǎo）生產準備時間，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）降低專用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特別適合（hé）周期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘（jué）設備（bèi）潛能

經驗表明，為了提高數控機床（chuáng）加（jiā）工效能，僅僅“選對”數控機床夾具還是不夠的，還必（bì）須在“用好”數控機床夾具上下功夫。

下麵介紹（shào）三（sān）種常用的方法：

多（duō）工位法

多工（gōng）位（wèi）法的基本（běn）原（yuán）理：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單（dān）位裝（zhuāng）夾（jiá）時間，延長刀具有效切削時間的目的。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）工位夾具（jù）的應用越來越多。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電永磁（cí）夾具和精密組合平（píng）口鉗的結構設計中多（duō）工位（wèi）設計越來（lái）越普遍。

成組使用（yòng）法

將（jiāng）相同的幾個夾具放在同一工作（zuò）枱使用，同樣可以實現（xiàn）“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉（shè）及的夾具一般應經過“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（de）要求（qiú）。

成組使用法（fǎ）可以充分（fèn）利用數控機床行程，利於機床傳動部件的均衡磨損；同時（shí）相關夾具可獨立使用，實現多件裝夾，又（yòu）可聯合使用，實現大規格工件（jiàn）裝夾。

局部快換法

局（jú）部快換法是通過對數控（kòng）機床夾具的局部（bù）（定位元件、夾（jiá）緊元件、對（duì）刀（dāo）元（yuán）件（jiàn）和引導元件）進（jìn）行（háng）快速更換，達到迅速改變夾（jiá）具功能或使用方式的目的。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，比如由（yóu）裝夾方料轉變成裝（zhuāng）夾棒料；也可（kě）以通過快速更換夾緊元件實現夾緊（jǐn）方式的改變，比如由手（shǒu）動夾緊轉變成液壓夾（jiá）緊。局部快換法大幅縮短了更換及調（diào）整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。