數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加（jiā）工按生產批量可分（fèn）為兩大類：一類是（shì）單件（jiàn）、多品種、小批量（簡稱小批量生（shēng）產）；另一類是（shì）少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者大約占到機（jī）械加工總產值的70~80%，是（shì）機械加工的主體。

同樣（yàng）一款機床，為何生產效率卻相差好幾倍？得出（chū）的結（jié）論是：數（shù）控機（jī）床選用（yòng）的（de）夾具不合適（shì），從（cóng）而使數控機（jī）床的生產效率大幅降低。機（jī）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選擇及應用。

如何（hé）提高數控機床利用率？通過技（jì）術分析，夾具的使用有很大的關係。據不（bú）完全統計，國內企業數控機床選用夾具不合理（lǐ）的比例高達50%以上。至2010年底，中國數控機床保有量近（jìn）一百萬台，也就是說有50萬台以（yǐ）上（shàng）的數控機床由於夾（jiá）具選擇不合理或（huò）應用不當，而出現了（le）“窩工”現象；從（cóng）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（zuò），因為其中蘊含枱（cī）可觀的潛在經濟效（xiào）益。

小（xiǎo）批（pī）量生（shēng）產周（zhōu）期﹦生產（準備/等待）時間+工件（jiàn）加工時（shí）間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生產（準備（bèi）/等（děng）待）時間（jiān）”的長短對於加（jiā）工周期有枱至關重要的（de）影響。要想提高生產效率，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機床夾具：

組合夾具

組合夾具又稱（chēng）為“積木式夾具”，它由一係列經過標準化設計、功能各異、規格尺寸不同（tóng）的機床（chuáng）夾具元件組成，客戶可以根據加工要求，象“搭積木”一（yī）樣，快速拚裝出各種類型的機（jī）床夾具。由於組合夾具（jù）省（shěng）去了設計和製造專（zhuān）用夾具時間，極大地縮短了生產（chǎn）準（zhǔn）備時間，因而有（yǒu）效地縮短了（le）小批量生產周期，即提高了（le）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（pī）量加工，特別是產（chǎn）品形狀較為複（fù）雜時可優先考慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於（yú）組合夾具中的“合件”，與其它組（zǔ）合夾具元（yuán）件相比其通用性更強、標準化程度更高、使（shǐ）用（yòng）更簡便、裝夾更可（kě）靠，因此在全球（qiú）範（fàn）圍內得到了廣泛（fàn）的應用。精密組合平口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾等優（yōu）點，因此可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效（xiào）率。目前國際上常用的精密組合平口鉗裝夾範圍一般在1000mm以內的（de），夾緊力一（yī）般在5000Kgf以（yǐ）內。

需要注意的是，這（zhè）裏所說的精密組（zǔ）合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老（lǎo）式機加虎鉗（qián）功能單一、製造精度低（dī）、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。這裏所說的精密組合平口鉗是起源於（yú）歐（ōu）美等工業發達國家，專門針對數控機床、加工中心特點所設計（jì）的一係（xì）列（liè）新型平口（kǒu）鉗，此類產品具（jù）有裝夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等特（tè）點，特別適合數控機床、加工中（zhōng）心使用。

電永磁夾具

電（diàn）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（lù）原理（lǐ）而設計（jì）出來的一種新（xīn）型夾具。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以大幅提（tí）高數控機床（chuáng）、加工中心的綜合加工效能。

電永磁夾具的（de）夾緊與鬆開（kāi）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，因此與常規機床夾具相比，電永磁夾具的裝夾範圍更（gèng）大，這有利於充分利（lì）用數控機床的工作（zuò）枱和加工行程，有利於提高數控機床的綜（zōng）合加工效能（néng）。電永磁夾具的吸力一般（bān）在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗（kàng）切削力，一般情況下，吸（xī）附麵積不應小於30cm2，即夾緊力（lì）不小於450Kgf。

宜大批量加（jiā）工的數控機床（chuáng）夾具

大批量（liàng）加工周期＝加工（gōng）等待時間＋工件加工時間＋生產準備時間“加工（gōng）等待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的時間。傳統的手動機床夾具（jù）“工件裝夾時間（jiān）”可達（dá）到大批量加工周期的（de）10~30%，這樣“工件（jiàn）裝夾”就成為了影響生產效率的關鍵性（xìng）因素，也是機床（chuáng）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）專用夾具，可優先考慮以下三類機床（chuáng）夾具：

液（yè）壓/氣（qì）動夾具

液壓/氣（qì）動夾具是以油（yóu）壓或氣壓作為動力源，通過液（yè）壓元件或氣動元（yuán）件來實現對工件的定位（wèi）、支承與壓緊的專用夾具。液壓/氣動夾（jiá）具可以準確快速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的（de）位置精度由夾具保（bǎo）證，加工精度高；定位及夾緊過程迅速，極（jí）大的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（qiē）削，可實現自動化控製等優點。

液壓/氣動（dòng）夾具的上述優點，使之特別適宜在數（shù）控機床、加工中（zhōng）心、柔性生產線使用，特別適合大（dà）批量（liàng）加工。

電永磁夾具

電永磁夾具所具（jù）有的快速夾緊、易實現多工位裝夾、一（yī）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（diǎn）。與常規機床夾具（jù）相比，電（diàn）永磁夾（jiá）具可以大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效（xiào）率，因此不僅適用於小（xiǎo）批量生產，亦（yì）適（shì）用於大批量生產。

光麵夾具基座（zuò）

光麵夾具基座在國內（nèi）應用還不（bú）是很多，但在歐美等工（gōng）業發（fā）達國家應用（yòng）很廣泛。它實際上就是（shì）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（wèi）麵已經精加工完畢。用戶可以根（gēn）據自己的實際需要（yào），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，因而可以從總體上縮短（duǎn）大批量生產的周期，提高生產效率（lǜ）；同時可以降低專用夾具的製造成本。因（yīn）此光麵夾（jiá）具基座特別適合周期較緊的大批量生產（chǎn）。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗（yàn）表明，為了提高數控機床（chuáng）加工效能，僅（jǐn）僅（jǐn）“選對（duì）”數控（kòng）機床（chuáng）夾具還是不夠的，還必須在“用（yòng）好”數控機床夾具上下功（gōng）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：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝夾時間（jiān），延長刀具有效切削時間的（de）目的（de）。多工位夾具即擁有（yǒu）多個定位夾緊位置的夾具。

隨著數（shù）控機床的發展和（hé）用戶提高生（shēng）產效（xiào）率的需要（yào），現在多工位夾具的應用越來越多（duō）。在（zài）液壓/氣動夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組合平（píng）口鉗的結（jié）構設計中多工位設計越來越普（pǔ）遍。

成組使用（yòng）法

將（jiāng）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”裝夾的（de）目（mù）的。這種（zhǒng）方法所涉（shè）及的夾具一（yī）般應經過“標準化設計、高精度製造”，否則（zé）難以達到數控機床工（gōng）序加工的要求。

成（chéng）組使用法可以充分利用（yòng）數控機床行程，利於機床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（jiá），又可聯合使用，實現大規格工件裝（zhuāng）夾。

局部快換（huàn）法

局部快換法是通過對（duì）數控機床（chuáng）夾具的局部（bù）（定位（wèi）元件、夾緊元件（jiàn）、對刀元件和引導元件）進行（háng）快速更換，達到迅速改變夾具功能或使用方式的目的。例如：快換（huàn）組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實現裝夾功能的改變，比如由裝夾方料轉變成裝夾棒料；也可以通過（guò）快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變（biàn）成液壓夾緊。局部快換法大幅縮短了（le）更換（huàn）及調整（zhěng）夾具的時間，在小批量生產中優勢較為（wéi）明顯。