​數控機床（chuáng）工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加工（gōng）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、大批量（簡稱（chēng）大批（pī）量生產）。其中（zhōng）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（wéi）何生產效率卻相（xiàng）差好幾倍？得出的結論是（shì）：數（shù）控機床選用（yòng）的（de）夾具不合適，從而使數控機床的生產效率（lǜ）大幅降低。機械工程師精英小編（biān）今天為大家詳細介紹數（shù）控機床夾具的合理選擇及應用。

如何（hé）提高數控（kòng）機床利用率？通過技術分析，夾具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合（hé）理的比例高達50%以上。至2010年底，中國數控（kòng）機床保有量近一百萬台，也就是說有50萬台以（yǐ）上的數控機床由於夾具選擇不合理或應用不當，而出現了“窩工”現象；從（cóng）另外一個角（jiǎo）度（dù）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（qí）中蘊含枱可（kě）觀的（de）潛在（zài）經濟效益。

小批量生產周（zhōu）期﹦生產（準備/等待）時間+工件（jiàn）加工時間由於小（xiǎo）批量生產“工件加工（gōng）時間”很短，因此“生產（準備/等待）時間（jiān）”的長短對於加工周期有枱至關重要的影響。要想（xiǎng）提高生產效率，就必（bì）須想辦法縮短生產（準備/等待）時間。

下麵推薦三類小批量（liàng）生產可優先考慮的（de）數控機床夾具：

組合夾具

組合夾具又稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標（biāo）準化設計、功能各異、規格尺寸不同的機床夾具元件（jiàn）組成，客戶可以根據加工要求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出各（gè）種類型的機床夾具。由於組合夾具（jù）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，因而有效地縮短了小批量生產周期（qī），即提高了生產效率。另外，組合（hé）夾具還具有（yǒu）定位精（jīng）度高、裝夾柔性大、循環重複（fù）使（shǐ）用、製造（zào）節能節材、使用（yòng）成本低廉等優點。故小批（pī）量加工，特別是產（chǎn）品形狀較為複雜時可優先考慮使用組合夾（jiá）具。

精密組（zǔ）合平口鉗

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

需要注意的是，這裏（lǐ）所說的（de）精密組合平口鉗（qián）並（bìng）不是老式（shì）機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造精度低（dī）、無法（fǎ）成組使用、使用（yòng）壽命短，不適（shì）宜在數控機床、加工中心上使（shǐ）用。這裏所說的精密組合平口鉗（qián）是起源於歐美等（děng）工業發達國家，專（zhuān）門針對數控機床、加工中心特（tè）點所設計的（de）一係列（liè）新型平口鉗，此類（lèi）產品具有（yǒu）裝夾柔性大、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（chuáng）、加（jiā）工中（zhōng）心使用。

電永（yǒng）磁夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼等新型永磁材料為（wéi）磁力源，運用現（xiàn）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（jù）可以大幅提高數（shù）控機床、加工中心的綜（zōng）合加工（gōng）效能。

電永（yǒng）磁（cí）夾（jiá）具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾具的定位（wèi）元件和夾緊元件占用空間較大，而電永磁夾具（jù）沒（méi）有這些占用空間的元件，因（yīn）此（cǐ）與常規機床夾具（jù）相比，電永磁（cí）夾具的裝夾範圍（wéi）更大，這有利於充分（fèn）利用數控機床的工作枱和加（jiā）工（gōng）行程，有利於提（tí）高數控機床的綜合加工效能。電永磁夾具（jù）的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力，一般情（qíng）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（děng）待時間＋工件加工時間（jiān）＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾和（hé）更（gèng）換刀具的時間。傳統的手（shǒu）動機床夾具“工件裝夾時間”可（kě）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（guān）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（wèi）、快速夾緊（鬆開）的（de）專用夾具，可優先考慮以下三（sān）類機床夾具：

液壓/氣動夾具（jù）

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元件來實現對工件的定位、支承與壓緊的專（zhuān）用夾具。液壓/氣動夾具可（kě）以（yǐ）準確快速地確（què）定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的（de）位置精度由夾具保證，加工精度高；定位及夾緊過程迅（xùn）速，極（jí）大的節省了（le）夾緊和釋放工件的時間；同時具有結構緊湊、可多工（gōng）位（wèi）裝夾、可進行高速重切削，可實現自動（dòng）化控製等優點。

液壓/氣動（dòng）夾具的上述優點，使之特別適宜在數控（kòng）機床、加工中心（xīn）、柔性生產線使用，特別適合大（dà）批量加工。

電永磁夾具

電永磁夾具所具有的快速夾緊、易（yì）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，減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不（bú）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（jiá）具基座在國內應用還不是很多，但在（zài）歐美等工業（yè）發達國（guó）家應用很廣泛。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（yǐ）根據自（zì）己（jǐ）的實際需要，自（zì）行加（jiā）工製作專用夾具。

光麵（miàn）夾具基座可以有效縮短製造（zào）專（zhuān）用夾具的周期，減少生產準備時間，因而可以從總體上縮短大（dà）批量生產的周期，提高生產效（xiào）率；同時可以降低專用夾具（jù）的製（zhì）造成本。因此光麵夾具基（jī）座特別適合周（zhōu）期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經（jīng）驗表明，為了提（tí）高數控機床加工效能，僅僅“選對”數控機床夾具（jù）還是不夠的，還必須在“用好”數控機床夾具（jù）上下功夫。

下麵介紹三種常用的方法：

多工位法

多工位法的基本原理（lǐ）：通過一次（cì）裝夾多個工件，達到縮短單位裝（zhuāng）夾時間，延（yán）長刀具（jù）有效切削時間的目的。多工位夾具（jù）即擁有多個定位夾緊位（wèi）置的夾具。

隨著（zhe）數控機床的發展和用戶提高生產效率的需要，現在多工位夾具的應用越來越多。在液壓/氣動夾具、組（zǔ）合夾具、電永磁夾（jiá）具和精密組合平口鉗的結構設計中（zhōng）多工（gōng）位設計越來越普遍。

成組使用法

將相同的幾個夾（jiá）具（jù）放在同一工（gōng）作枱使用，同樣可以實現（xiàn）“多工位”裝夾的目的。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（zhì）造”，否則難以達到數控機床工序（xù）加工的要求。

成組使用法可以充分（fèn）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，又可聯（lián）合使用，實現大規格工件裝夾。

局部（bù）快換法

局部快換法是（shì）通過（guò）對數控機床夾具的局部（定位元件、夾（jiá）緊元件、對刀元件和（hé）引導元件）進行快速更換，達到迅速改變（biàn）夾（jiá）具功能或使用方式的目的。例如：快（kuài）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（yóu）裝夾方（fāng）料轉變成裝夾棒料；也（yě）可以通過（guò）快速更換夾緊元件實現夾緊方式（shì）的改變，比如（rú）由手動夾緊轉變成液壓夾緊。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為明顯。