數控機床工裝夾具的（de）選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批量可分為兩大類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批量生產）；另一類是少品種（zhǒng）、大批量（簡（jiǎn）稱大批量生產）。其（qí）中前（qián）者大約占到機械加工總產值（zhí）的70~80%，是機械加工的（de）主體。

同樣一款機床，為何生產效率卻相差好（hǎo）幾倍？得出的結論是：數控機（jī）床（chuáng）選用的夾具不合適，從（cóng）而使數（shù）控機床的（de）生產效（xiào）率大幅降低。機械工程師精（jīng）英（yīng）小編今天為大家詳（xiáng）細介紹數控機床夾具（jù）的合理選擇及（jí）應用。

如何提高數控機床利用率（lǜ）？通過技術分析，夾具的使（shǐ）用有很大的關（guān）係。據（jù）不完全統計（jì），國內企業數控機床選用夾（jiá）具不合理的比例高達50%以上。至（zhì）2010年底（dǐ），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（kòng）機（jī）床由於夾具選擇不（bú）合理或應用不當，而出現（xiàn）了“窩工”現象（xiàng）；從另外一個角度來講，在數控機床夾具的（de）選擇與應用上大有文章可做，因為其中蘊含枱可觀的潛在經濟效益。

小批量生產周期（qī）﹦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（zhǎng）短對於加工周期有枱至關重要（yào）的影響。要（yào）想提高生產效率，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先考慮的數控（kòng）機床夾（jiá）具：

組合夾具

組合夾（jiá）具（jù）又稱為“積木式夾具”，它（tā）由一（yī）係列經過標準化設（shè）計、功能各異、規格尺（chǐ）寸不同的機床夾具元件組成（chéng），客（kè）戶可以根（gēn）據加工要求，象“搭積（jī）木”一樣，快速拚裝出（chū）各種（zhǒng）類型的機床夾具。由於組合夾具省去了設計和製造專用夾具時間，極大地縮短了生產準備時間，因而有（yǒu）效地縮短（duǎn）了小批量生產周期，即提高了生（shēng）產效率。另外，組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大（dà）、循（xún）環（huán）重複使用、製（zhì）造節能節材、使（shǐ）用成本低廉等優點。故小批量加工（gōng），特別是產（chǎn）品形狀較為複雜（zá）時可優先考（kǎo）慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平（píng）口鉗實際上屬（shǔ）於組合夾具中（zhōng）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、使用更簡便（biàn）、裝夾（jiá）更可靠，因此（cǐ）在（zài）全球範圍（wéi）內得（dé）到了廣泛的應用。精密組合平口鉗具有快速安（ān）裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因（yīn）此可以縮短生產準（zhǔn）備時間，提高小批量生產效率。目前（qián）國際上常用的精密組合平口（kǒu）鉗裝夾範圍一般在1000mm以（yǐ）內的，夾緊力一般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這裏所說的（de）精密組（zǔ）合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老式機（jī）加虎鉗功能單一、製造精度低、無法成（chéng）組使用、使（shǐ）用壽命短，不適宜在數控機床、加工中心上使用。這裏所說的精（jīng）密組合平口鉗是起源於歐美等工業發達國家，專門針對數控機床、加工中心特點所（suǒ）設計的一係列新（xīn）型平（píng）口鉗，此類產品具有裝夾柔性大（dà）、定位精度（dù）高、夾緊快（kuài）速、可成組使用等（děng）特（tè）點，特別適合數控機（jī）床（chuáng）、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（liào）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明，電永磁夾具可以（yǐ）大幅提高數控機（jī）床、加工中心的綜合加工效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆（sōng）開過（guò）程隻需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時間；常（cháng）規機床夾具的定位元件和夾緊元件占用空間較大，而（ér）電永磁夾具沒（méi）有這些占用空間的元件，因此與常規機床夾具相比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利於充（chōng）分利用數控機床的（de）工作枱和加工（gōng）行程，有利於提（tí）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，一般情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即（jí）夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具

大批量加工周期＝加工等待時（shí）間＋工件加工時（shí）間＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾（jiá）和更換刀具的時間。傳統的（de）手動機床夾具“工件裝夾時間”可達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（qián）”的重點對（duì）象。

故此大批量加工宜采用快速定位、快速夾緊（jǐn）（鬆開）的專用夾（jiá）具，可優先（xiān）考慮以下三類機床夾具：

液（yè）壓/氣（qì）動夾具

液壓（yā）/氣動夾具（jù）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（de）定位、支承與壓（yā）緊的（de）專用夾具。液壓/氣動夾具可以準確快（kuài）速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工（gōng）件的位置精度由夾具保證，加工精度（dù）高；定位及夾（jiá）緊過程迅速，極大的節省了（le）夾緊和釋放工件的時間；同時（shí）具有（yǒu）結構緊湊（còu）、可多工位裝夾、可進行高速重（chóng）切削，可實現自動化控製（zhì）等優點（diǎn）。

液壓/氣（qì）動夾具的上述優點，使之特別適宜在數控機床、加工中心、柔性生產線使用，特別適合大批量加工。

電永（yǒng）磁夾具

電永磁夾（jiá）具所具有的快速夾緊、易實現多工位裝（zhuāng）夾、一次裝夾可多（duō）麵加工、裝夾平穩可（kě）靠、節能環保、可實現自動化控（kòng）製等優點。與常規（guī）機床夾具相比，電永磁夾具可以（yǐ）大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數（shù），提高裝夾效率，因此不僅適用於小批量生產，亦（yì）適用（yòng）於大批量生產（chǎn）。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國（guó）內應（yīng）用還不是很多，但在歐美等工業發達國家應（yīng）用很廣泛。它實際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已經精加工完畢。用戶可以根據自（zì）己的實際需要，自行加工製作專用夾具。

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

合（hé）理使用夾具，挖掘設備潛能

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

下麵介紹三種常用的方法：

多工（gōng）位法

多工位法的基本原理：通過一次裝夾多（duō）個工件，達到縮短（duǎn）單（dān）位裝夾時間，延長刀具有效切削（xuē）時間（jiān）的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位（wèi）置的夾具。

隨著數控機床（chuáng）的發展和用戶提高生產（chǎn）效率的需要，現在多工（gōng）位（wèi）夾具的應（yīng）用越來（lái）越多。在液壓（yā）/氣動夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組合平口（kǒu）鉗的結構設（shè）計中多工位設計越來越普遍（biàn）。

成組使用法

將相同的幾個（gè）夾具放在同一工作枱使用（yòng），同樣可以實（shí）現“多工位”裝夾的目的。這（zhè）種方法所涉及的夾具一般應經過“標準化設計、高（gāo）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（zǔ）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（jiá）具可獨立使用，實現多件（jiàn）裝夾，又可聯合（hé）使用，實（shí）現（xiàn）大規格工件裝夾。

局部快換法（fǎ）

局部快換法是通過對數控機床夾（jiá）具的（de）局部（定位元件、夾緊（jǐn）元件、對刀元件和引導元件）進（jìn）行快速更換（huàn），達（dá）到迅速改（gǎi）變夾具功能或使用方式的目的。例如：快換（huàn）組合（hé）平口鉗，可以通過快速更換鉗口實（shí）現裝夾功能的（de）改變，比如由（yóu）裝夾方料轉變成裝夾棒料（liào）；也可以通過快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改（gǎi）變，比如由手動夾緊轉變成液壓夾緊（jǐn）。局部（bù）快換法大（dà）幅縮短了更換及調整夾具（jù）的時間，在小批量生（shēng）產（chǎn）中優勢較為明顯。