​數控機床工裝夾具（jù）的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批量可分為兩大（dà）類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批（pī）量生產）；另一類是少（shǎo）品種、大批量（簡稱大批量生產）。其（qí）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（yàng）一款機床，為（wéi）何生產效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床選（xuǎn）用的夾具不合（hé）適，從而使數控機床的生產（chǎn）效率大幅（fú）降低。機（jī）械工程師精（jīng）英小編今天為大家詳細介紹數控機床（chuáng）夾具的合理（lǐ）選擇及（jí）應用。

如何提高數控機床利用率？通過技術分析，夾具的使用有很大的（de）關係。據不完全統（tǒng）計，國內企（qǐ）業數控機床（chuáng）選用夾具不合理的比例高達50%以上。至2010年底（dǐ），中國數控機床保有量近一百萬台（tái），也（yě）就是說有50萬台以上的數控機床由於夾具選擇不（bú）合理或（huò）應用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一個角度來講，在數控機床夾具的選擇與應用上大有文章可做，因（yīn）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（dài））時間+工件加工（gōng）時間由於小批（pī）量生產“工件加（jiā）工時間”很短，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響。要（yào）想提（tí）高生產效率，就必須想（xiǎng）辦法縮短生產（準備/等（děng）待）時間。

下麵推薦三類（lèi）小批（pī）量生產可優先考慮（lǜ）的數控機床夾具（jù）：

組合夾具

組合夾具又（yòu）稱為（wéi）“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（jī）床夾具元件組成，客戶可以根據加工（gōng）要求，象“搭積木”一樣，快速（sù）拚裝出各種類型的機床夾（jiá）具。由於組合夾具省去了設計和製造專用夾具（jù）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（zhōu）期，即（jí）提高了生產效率。另外，組合（hé）夾具（jù）還（hái）具有定位（wèi）精度高、裝夾柔性大（dà）、循環重複使用、製造節能節材（cái）、使用成本低廉（lián）等優（yōu）點。故小批量加工，特（tè）別是產品形（xíng）狀較為複雜時（shí）可優先（xiān）考慮使用組合夾具。

精（jīng）密組合平（píng）口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於組合夾具（jù）中的“合件”，與其它組合（hé）夾具元件相比其通用性更強、標準化程度更高、使用更簡（jiǎn）便、裝（zhuāng）夾更可靠，因此在全球範圍（wéi）內得到了廣泛的（de）應用。精密組合平（píng）口鉗具有快速（sù）安裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因此（cǐ）可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目（mù）前國際上常用的精密組（zǔ）合平口鉗裝夾範圍（wéi）一般在1000mm以內的，夾緊（jǐn）力一般在（zài）5000Kgf以內。

需要注意的是，這裏所說的精密組合平口鉗並不是老式（shì）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，不適宜在（zài）數（shù）控機床、加工中心上使（shǐ）用。這（zhè）裏所說的精密組合平口鉗（qián）是起源於歐美等工業（yè）發達國家，專門針對數控機床、加工中心特點所設計的一係列新型平（píng）口鉗，此類產（chǎn）品具有裝夾柔性大、定（dìng）位精度高、夾緊快速、可成（chéng）組（zǔ）使（shǐ）用等特點，特別適合數控機床、加工中心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼等新（xīn）型永磁材料為磁力源，運用現代磁路原（yuán）理而設計出來的（de）一種新（xīn）型夾具（jù）。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以大幅（fú）提高數控機床、加工中心的綜合加工（gōng）效能。

電永磁夾具的夾（jiá）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（dìng）位元件和夾緊元件占用空間較大，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（jiá）具相比，電永（yǒng）磁夾（jiá）具的裝夾範圍更大，這有利（lì）於充分利用（yòng）數控機床的工作枱和加工行程，有利於提（tí）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，因此一定要保證吸力（夾緊力）足（zú）夠抵抗切削力，一般情況下，吸附麵（miàn）積不應小於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的（de）數控機床夾具

大批量加工周期＝加工等待時間＋工件加工時（shí）間＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾和更換刀（dāo）具的時間。傳統的手動機床夾具“工件裝夾時間”可達到大批量（liàng）加工周（zhōu）期的10~30%，這樣“工件（jiàn）裝夾”就成為了影響生產效率的關鍵性因素，也是機床夾具（jù）“挖潛（qián）”的重點對象。

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，可優先考慮以（yǐ）下三類機床夾具：

液壓/氣動夾具

液壓/氣（qì）動（dòng）夾具是以油壓或氣（qì）壓作為動力源，通過液壓元件或（huò）氣動元件（jiàn）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（zhì），工件的位置精度由夾具保（bǎo）證，加工精度高；定位及夾緊過（guò）程迅（xùn）速，極大的節省了夾緊和釋放工件的時間；同時（shí）具有結構緊湊、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。

液壓/氣動（dòng）夾（jiá）具（jù）的上（shàng）述優點，使之特別適宜在數控機床（chuáng）、加工中心、柔性生產線使用，特別（bié）適合大批量加（jiā）工。

電永磁（cí）夾具

電永磁夾具所具有的（de）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，減少裝夾次（cì）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（pī）量生產。

光麵夾（jiá）具基座

光麵夾具基座在國內應用還不是很多，但在歐美等工業發達國家應用（yòng）很廣泛。它實際上就是經（jīng）過精加（jiā）工的（de）夾具基體精毛坯，元件與機（jī）床定位連接部分和（hé）零件在夾具上的定位麵已經精加工（gōng）完畢（bì）。用戶可以（yǐ）根據自己的實（shí）際（jì）需（xū）要，自行加工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以有效（xiào）縮短製造專（zhuān）用夾具的周期，減少生產準備時（shí）間，因而可以從總體上縮短大批量生產的（de）周期，提高生產效率；同時可以降低專用夾具的製造成（chéng）本（běn）。因此光麵夾具基座特別適合周期較緊的大批量生產。

合（hé）理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表明，為了（le）提高數控機（jī）床（chuáng）加（jiā）工效能，僅僅“選對”數控機床（chuáng）夾（jiá）具還是不夠的，還必須在“用好”數控機床夾具上下功夫（fū）。

下麵（miàn）介紹三種常（cháng）用的方法：

多工位法

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

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

成組使用法

將相同的幾個夾具放在同一工（gōng）作枱使用，同樣可以實現“多工位”裝夾的（de）目的。這（zhè）種方法所涉及的夾具（jù）一般應經過“標準（zhǔn）化設計、高精度（dù）製（zhì）造”，否則（zé）難以（yǐ）達到數控機床工序加工的要求。

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，又可聯（lián）合使用，實現大（dà）規格工件裝夾。

局部快換（huàn）法

局部快（kuài）換（huàn）法（fǎ）是通過對數控機床夾具（jù）的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元（yuán）件和引導元件）進行快（kuài）速更換，達（dá）到迅速改變（biàn）夾具功能或使用方式的目的。例如（rú）：快（kuài）換組合（hé）平（píng）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（zhuāng）夾方料轉變成裝夾棒（bàng）料；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（yè）壓夾緊。局部快（kuài）換法大幅縮短了更換及（jí）調整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。