數控機床（chuáng）工裝夾具的選擇（zé）和使用（yòng）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、多品種、小批量（簡稱小批量（liàng）生產）；另一類是少品種、大批量（liàng）（簡稱（chēng）大批量生產）。其中前者大約占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的主體。

同樣一款機床，為何生產（chǎn）效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機（jī）床選用的夾（jiá）具不合適，從而使（shǐ）數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（xì）介紹數控機床夾具的合理（lǐ）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（jù）的使用有很大的關係。據不完全統計，國內企業數控機床選用夾具不（bú）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50萬台以上的（de）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（lìng）外一個角度來講，在數控機床夾（jiá）具的選擇與應用上大有文（wén）章可做，因為其中蘊含枱可觀（guān）的潛（qián）在經（jīng）濟效益。

小批量生產周期﹦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（hěn）短，因此“生產（準備/等待）時間”的長短（duǎn）對於加工周期有枱至關重要的影（yǐng）響。要想提高生產效率，就必須想（xiǎng）辦（bàn）法縮短生產（準（zhǔn）備/等（děng）待）時間。

下麵推薦（jiàn）三類小批量生產可優先考慮的（de）數控機床夾具：

組合夾具

組合（hé）夾具又稱為“積木式夾具”，它（tā）由一係列經（jīng）過標準化設計、功（gōng）能各異、規格尺寸不同（tóng）的機床夾具元件組成（chéng），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（zhǒng）類型的（de）機床夾具。由於組（zǔ）合夾具省去了設計和（hé）製造專用夾具時間，極大地縮短了生產準備時間，因而有效（xiào）地縮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（jīng）度高（gāo）、裝夾柔性（xìng）大、循環重複使用、製造節能節材、使用成本低廉（lián）等優點。故小批量加工，特別是產品形（xíng）狀（zhuàng）較為複雜時可優先考慮使用組合（hé）夾具。

精密組合平口鉗

精（jīng）密組合平口鉗實際上（shàng）屬於組合夾具中的“合件”，與（yǔ）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（jiá）更可靠，因此在全球範圍內得到了廣（guǎng）泛的應用。精密組合平口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以縮短生產準備（bèi）時間，提高小批量生產效率。目前國（guó）際上常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（nèi）。

需要注意的是，這裏所說的精密組合平（píng）口鉗（qián）並不是老式機加虎鉗，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（bú）適宜在數控機床、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等工業發達（dá）國家，專門針對數控機床、加（jiā）工中心（xīn）特點所設計的一係（xì）列新型平口（kǒu）鉗，此類產品具有裝夾柔（róu）性大、定（dìng）位精度高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別適合數控（kòng）機床、加工中心使用。

電永磁夾具

電永磁（cí）夾具是以（yǐ）釹鐵硼等新型永磁材料為磁力源，運用現代磁路原理而（ér）設計出來的一種新型夾具。大量（liàng）的機加工實踐表明（míng），電永磁夾（jiá）具可以大幅提高數控機床、加工中心的綜合加工效能。

電永（yǒng）磁夾具的夾緊與鬆（sōng）開過（guò）程隻需1秒（miǎo）左右，因此大幅（fú）縮短了裝夾時間；常規機床夾具的定位元（yuán）件（jiàn）和夾緊元件占用空（kōng）間較大，而電永磁夾具沒（méi）有這些占用空（kōng）間的元件，因此與常規機床（chuáng）夾具相比（bǐ），電永磁夾具的裝夾範圍（wéi）更大，這有利於充分利用數控機床的工作（zuò）枱和加工行程，有利於提高數控機（jī）床的綜合加工效能。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因（yīn）此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸附麵積不應小於（yú）30cm2，即（jí）夾緊力（lì）不小於450Kgf。

宜大批量加工的數（shù）控機床夾具（jù）

大批量加（jiā）工周期＝加工等待時間＋工件（jiàn）加工時間（jiān）＋生產準備時間“加工等待時（shí）間”主要包括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（dào）大批量（liàng）加工周期的10~30%，這樣“工件裝夾”就成（chéng）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（jiā）工（gōng）宜采用快速定位、快速夾緊（鬆（sōng）開）的專用夾（jiá）具（jù），可優先考慮（lǜ）以下三類機（jī）床夾具（jù）：

液壓/氣動夾具

液壓（yā）/氣（qì）動夾具是以油壓或氣壓作為動力源，通過液壓元件或氣動元件來實現對工件的定位、支承（chéng）與壓緊的專用夾（jiá）具（jù）。液壓/氣動夾具可以準確快速地（dì）確定工件與機床、刀（dāo）具之（zhī）間的相互位置，工（gōng）件的位置精度由夾具保證，加工精度高；定（dìng）位及夾（jiá）緊過程迅速（sù），極大的（de）節省了夾緊和釋放工件的時間；同時具有（yǒu）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（diǎn）。

液壓/氣動夾具（jù）的上述優點，使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

電永磁夾具所（suǒ）具有的快速夾緊、易實現多工位裝夾、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可靠、節能環保、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，因此不僅適用於小批量生產，亦適用於大批量生產。

光（guāng）麵夾具基座

光麵夾具基座在國內應用（yòng）還不是很多，但在（zài）歐美等工業發達國（guó）家應用很廣泛。它實際（jì）上就是經過精加工的夾具基體精毛坯，元件與機床定位連接部分和零件在夾具上的定位麵（miàn）已經精加工完畢。用戶可以根據自己的實際需要，自行加工製（zhì）作專用夾具。

光麵夾具基（jī）座可以有效（xiào）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（zǒng）體上縮短大批量生產的周期，提高生產效率；同時可以降（jiàng）低專（zhuān）用夾具（jù）的製造成本。因此光麵夾具基座特別（bié）適合周期較（jiào）緊（jǐn）的大批量生產。

合理（lǐ）使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表明（míng），為了（le）提高數（shù）控機床加工效能，僅僅“選對”數控機床夾（jiá）具還是不夠的，還必須在“用好”數控機床夾（jiá）具上下功夫（fū）。

下麵介（jiè）紹三種常用的方法：

多工位法

多工位法的基本原理：通過一次裝夾（jiá）多個工件，達到縮短單位裝夾（jiá）時間，延長刀具（jù）有效切削時間的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊（jǐn）位置的夾具。

隨著數（shù）控機床的發展和用戶提高生（shēng）產效率（lǜ）的需要（yào），現在多工位夾具的應用越來越多。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密（mì）組合平口鉗的結構設計（jì）中多工位設（shè）計越來越普遍。

成組使用（yòng）法

將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用，同樣可以實現“多工位”裝（zhuāng）夾的目的。這種方法所涉及的夾具（jù）一般應經（jīng）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。

成組使用法可以充分利用數控（kòng）機床行程，利於（yú）機床（chuáng）傳動部件的均衡磨損；同時相關夾具可獨立使用，實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規格工件（jiàn）裝夾。

局部快換法

局部快（kuài）換（huàn）法是通過對數控（kòng）機床夾具的局部（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）速改變夾具功能或（huò）使用方式的目的。例如：快（kuài）換組合（hé）平口鉗，可以通過快速更換（huàn）鉗口實現裝夾功能的改變，比如由裝夾方料轉（zhuǎn）變成（chéng）裝夾棒料；也可以通過快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改變，比如（rú）由（yóu）手（shǒu）動夾緊轉（zhuǎn）變成液壓（yā）夾緊。局（jú）部快換法大幅縮短了更換及調整夾具的時間，在小（xiǎo）批量生產（chǎn）中優勢較（jiào）為明顯。