數控機床工裝（zhuāng）夾具（jù）的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生（shēng）產批量可分為兩大（dà）類：一類是單件、多品種、小批量（liàng）（簡稱小批（pī）量生產）；另一類是少品種、大（dà）批量（簡稱大批量生（shēng）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（yī）款機床，為何（hé）生產效率（lǜ）卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床選用的夾具不合適，從而使數控機床的生產效率大幅降低。機械工程（chéng）師精英小編今天為大家詳細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，夾具的使用有很（hěn）大的關係。據（jù）不完全統（tǒng）計，國內企業數控機床選用夾具不（bú）合理的（de）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50萬台以上的數控機床由於夾具（jù）選擇不（bú）合理或應用不當（dāng），而出現了“窩工”現象；從另（lìng）外一個角度來講，在數（shù）控機床夾具的選擇（zé）與應（yīng）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﹦生產（準備/等待）時間（jiān）+工件加工時間由於小批量生產“工件加（jiā）工時間”很短，因此“生產（準備（bèi）/等待）時（shí）間”的長（zhǎng）短（duǎn）對於加工（gōng）周期有枱至（zhì）關重要的影響。要想（xiǎng）提高（gāo）生產效率，就必須想辦法縮短生產（準（zhǔn）備（bèi）/等待）時間。

下麵推薦三類小批量（liàng）生產可優先考慮的數（shù）控機床夾具（jù）：

組合夾具

組合夾具又（yòu）稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標準化設（shè）計、功能各異、規格尺寸不同的機床夾具元件組成，客戶可以根據加工要求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出各種類型的機床夾具。由於組合（hé）夾具省（shěng）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（yīn）而有效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度高、裝（zhuāng）夾柔性大、循環（huán）重複使用、製造節能節材、使用成本低廉等優點。故小批量加工，特別是產品形狀較為複雜時可（kě）優先（xiān）考（kǎo）慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗實際（jì）上屬於組合（hé）夾具中的（de）“合件”，與其它組合夾具（jù）元件相（xiàng）比其通用性更（gèng）強、標準化程度更高、使用更簡（jiǎn）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（zhuāng）（拆卸）、快（kuài）速裝夾等優點，因此可（kě）以縮短生產準備時間，提高小批量生產（chǎn）效率（lǜ）。目前國（guó）際上常用的精密組合平口鉗（qián）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，這裏所說（shuō）的精密組合平口鉗並不是老式機（jī）加虎鉗，老式機加（jiā）虎鉗功能單一、製造精度低、無法成組使用、使用壽命短（duǎn），不適宜在數（shù）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國家，專門針對數控機（jī）床、加工中心特點所設計的一係列新型平口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位精（jīng）度高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別適合數控機（jī）床、加（jiā）工中心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具是（shì）以釹鐵硼等新型永磁材料為磁力（lì）源，運用現代磁路原理而設計出來的一種新型（xíng）夾具。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以大（dà）幅提高數控機床、加工中心的綜合加工效能。

電（diàn）永磁夾具的夾緊與鬆（sōng）開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了裝（zhuāng）夾時間（jiān）；常規機床夾具的定位（wèi）元件和夾（jiá）緊元件占用（yòng）空間較大（dà），而電永磁夾具沒有這些占用空間的元件，因此（cǐ）與常規機床夾具相比，電永磁夾具的裝夾範（fàn）圍更大，這有（yǒu）利（lì）於充分利用數控機床的工作枱和加工行（háng）程，有利（lì）於提高數控機床（chuáng）的綜合（hé）加工效能。電（diàn）永磁夾具的吸力一（yī）般在（zài）15~18Kgf/cm2，因此一定（dìng）要保證吸力（夾緊力（lì））足夠抵抗切削力（lì），一般情況（kuàng）下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於（yú）450Kgf。

宜大批量加工的數控（kòng）機床夾具

大批量加工周期＝加（jiā）工等待時間＋工件加工時間（jiān）＋生產準備時間“加（jiā）工等待（dài）時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的時間。傳統（tǒng）的手動機床夾具“工件裝夾時間”可達到（dào）大批量加工周期（qī）的10~30%，這樣“工件裝夾”就成為了影響生產效率的（de）關鍵性因素（sù），也是機床夾具“挖潛”的重點對（duì）象。

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

液壓/氣動夾具

液（yè）壓/氣動（dòng）夾具是以（yǐ）油壓（yā）或氣壓作為動力（lì）源，通過液壓元件或氣動元件來實現對工（gōng）件的定位、支承與（yǔ）壓緊的專用夾具。液壓/氣動夾具（jù）可以準確快速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證（zhèng），加工精度高；定位及夾緊（jǐn）過程迅（xùn）速，極大的節省了夾緊和釋放工件的時間；同時具有結構緊湊（còu）、可多工位（wèi）裝夾、可進（jìn）行（háng）高速重切削（xuē），可實現（xiàn）自動化控製等優點。

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

電永磁夾具

電永磁夾具所具有的快速夾緊、易實現多工位裝夾、一次裝夾可多麵加工、裝夾平（píng）穩可靠、節能環保、可實現自（zì）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（cǐ）不僅適用於小批量生產，亦適用於大（dà）批量（liàng）生產。

光（guāng）麵夾（jiá）具基（jī）座

光麵夾（jiá）具基座在國內應用還不是（shì）很多，但在（zài）歐美等工業發達國家應用很廣泛。它實（shí）際（jì）上就（jiù）是經過精加工的夾具基體精（jīng）毛坯，元件與機床定位連接部分和（hé）零件在夾具上（shàng）的定位麵已經精加工完畢。用戶可以根據自己的實際需要，自行加工製作專用夾具。

光麵（miàn）夾具基（jī）座（zuò）可以有效縮短製（zhì）造專用夾具的周期，減少生（shēng）產準備時間，因而（ér）可以從總體上縮短大批量生產的周期，提高生產效率；同（tóng）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期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘（jué）設備潛（qián）能

經驗（yàn）表明（míng），為了提高數控機床加（jiā）工效能，僅僅“選對”數控機床夾具還是不夠的，還（hái）必須在“用好（hǎo）”數控機床夾具上下功夫。

下麵介紹三種常用的方法（fǎ）：

多工位法

多工位法的基（jī）本原理（lǐ）：通過一次裝夾多個工件，達到縮短（duǎn）單位裝夾時間，延長刀具有（yǒu）效切削時間（jiān）的目的（de）。多工位夾具（jù）即擁有多個定位夾（jiá）緊位置的夾具。

隨著數控機床的發展和用（yòng）戶提高生產效（xiào）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、組合夾具（jù）、電永磁夾具和精密組合平口鉗的結構設計中多工位設計越來越（yuè）普（pǔ）遍。

成組使用法

將（jiāng）相同的幾個夾具放在同一工作枱（cī）使（shǐ）用，同樣可以實（shí）現“多工位”裝夾的目的（de）。這種方法所涉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（jī）床工序加工的要求。

成組使用法（fǎ）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；同時相關夾具可獨（dú）立使用，實現多件裝夾，又可聯（lián）合（hé）使用，實現（xiàn）大規格工件裝夾。

局部快換法

局部快（kuài）換（huàn）法是通過對數控機床夾具的（de）局部（定位元件、夾緊元件、對刀元（yuán）件和引導元件）進行快速更（gèng）換，達到迅速改變夾具功能或使用方式的目的。例如（rú）：快換組合平口鉗，可以通過（guò）快速更換（huàn）鉗口實（shí）現裝夾功（gōng）能的改變，比（bǐ）如由裝夾（jiá）方（fāng）料轉變成裝夾棒料；也可以通過快速更換夾緊元件實現夾（jiá）緊方式的改變（biàn），比如由手動夾緊轉變成液壓夾緊。局部快換法大（dà）幅縮短了（le）更換及調（diào）整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。