數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目（mù）前，機械加工按生（shēng）產批量可分（fèn）為兩大類：一類是單件、多品種（zhǒng）、小批量（簡（jiǎn）稱小批量生產）；另一類（lèi）是少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者大（dà）約占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的主體（tǐ）。

同樣一款機床，為何（hé）生產效率卻（què）相差好幾倍？得出的結論是：數（shù）控機床選用的夾具不合（hé）適，從而使數控機床的生產效率大幅降低。機（jī）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選擇及應用。

如何提高數（shù）控機床利用率？通過技術（shù）分析，夾具的使用有很大的關係。據不完全統計，國（guó）內企業數控機床選（xuǎn）用（yòng）夾具不合理的比例高達50%以上。至2010年底，中國數控機（jī）床保有量近（jìn）一百萬台，也就是說有50萬（wàn）台以上的數控機床由（yóu）於夾具選（xuǎn）擇（zé）不合理或應用不當，而出現（xiàn）了“窩工”現（xiàn）象（xiàng）；從（cóng）另外一個角度來講（jiǎng），在數控機床夾具（jù）的（de）選擇（zé）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（yì）。

小批量生產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加工（gōng）時間由於小批量生產（chǎn）“工件（jiàn）加工時間”很短，因（yīn）此“生產（準備/等待）時間”的（de）長短對於加工（gōng）周期有枱至關重要的影響。要想提（tí）高生產效率，就（jiù）必須想（xiǎng）辦法縮短生產（chǎn）（準備/等待（dài））時間。

下麵推薦三類小批量生產可優先考慮的（de）數（shù）控（kòng）機床夾具：

組合夾具

組（zǔ）合夾具又稱為“積木式夾具（jù）”，它由一係列經過標（biāo）準化設計、功（gōng）能各（gè）異、規格尺寸不（bú）同的（de）機床夾具元件組成，客戶可以根（gēn）據加工要求，象“搭積木”一樣（yàng），快速拚裝出各種類型的機床夾具。由於組合夾具省去了設（shè）計和製造專用夾具時間，極大地（dì）縮短了生產準（zhǔn）備時間，因而有效地縮短了小批量生（shēng）產周期，即提高了（le）生產效率。另外，組合夾具還具有定位精（jīng）度高、裝（zhuāng）夾柔性大、循環重複使用、製（zhì）造節能節材、使（shǐ）用成本低廉等優點（diǎn）。故小批量加工，特別是產品形狀較為複雜時可優（yōu）先考（kǎo）慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於組合夾具中的“合件（jiàn）”，與其它組合（hé）夾具元（yuán）件相（xiàng）比其通用性更強、標準化程度更高、使用更簡（jiǎn）便、裝夾更可靠（kào），因（yīn）此在全球範圍內得到了廣泛的應用。精（jīng）密組合平（píng）口（kǒu）鉗（qián）具有快速安裝（zhuāng）（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以縮短生產準（zhǔn）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，夾（jiá）緊力一般在5000Kgf以內。

需要注意的（de）是，這裏所說的精密組合平口鉗並不是（shì）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歐美等工業發（fā）達國家，專門（mén）針對數控機床、加工中心特點所設計（jì）的一係列新型平口鉗，此類產（chǎn）品具有裝（zhuāng）夾柔性大（dà）、定位精（jīng）度高、夾緊快速（sù）、可成組使用等特點，特別適合數（shù）控機床、加工（gōng）中心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具是（shì）以釹（nǚ）鐵硼等（děng）新型永磁材料為磁力源，運用現代磁路原理而設計出來的一種新型夾具（jù）。大量（liàng）的（de）機加工（gōng）實踐表明，電永（yǒng）磁夾具可以大幅提高數（shù）控機床、加工（gōng）中心的綜合加工效（xiào）能。

電永磁夾具的夾（jiá）緊與鬆（sōng）開過程隻需1秒左右，因此大（dà）幅縮短了裝夾時間；常規機床（chuáng）夾具的定（dìng）位元件和夾緊元件占用空間較大（dà），而電永磁夾具沒有這些占用空間的元（yuán）件，因此與常規機床夾具相比，電（diàn）永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利於充（chōng）分利用數（shù）控機床的工作（zuò）枱和（hé）加（jiā）工行程，有利於提高數控機床的綜合加工效（xiào）能。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）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸（xī）附麵積不（bú）應小（xiǎo）於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具

大批量加工周期＝加工等待時間（jiān）＋工件加工時間＋生（shēng）產準備時間（jiān）“加工等（děng）待時間”主要包括工（gōng）件裝夾和更（gèng）換刀（dāo）具的時間。傳統的手動機（jī）床夾具“工件裝（zhuāng）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（shēng）產效率的關鍵性因素，也是（shì）機床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批（pī）量加工宜采用快速定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾具，可優先考慮以下（xià）三類機床（chuáng）夾具：

液壓（yā）/氣動夾具

液壓/氣動夾具是（shì）以油壓或氣壓作為（wéi）動力（lì）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（yā）緊的（de）專用夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確（què）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證，加工精度高；定位及夾緊過程迅速，極大的節省了夾緊和釋放工件的時間（jiān）；同時具有（yǒu）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（diǎn）。

液壓（yā）/氣動（dòng）夾具的上述優點，使之特別適宜在數控機床、加工（gōng）中心、柔性（xìng）生產線使用，特別適合大批量加工。

電永磁夾具

電永磁夾具所具（jù）有的快速夾緊、易實（shí）現多工位裝（zhuāng）夾、一次裝夾可（kě）多麵加工、裝夾平穩可靠、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（diàn）永磁夾具可以大幅縮短裝夾時間（jiān），減少裝夾次數（shù），提高裝夾效率，因此不僅（jǐn）適用於小批量生產（chǎn），亦適用於大批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國內應用還不是（shì）很多（duō），但在歐美等工業發達國家應用很廣泛。它實際上就是經過精加工（gōng）的夾具基體精毛坯，元件與機床定位連接部（bù）分和零件在夾具上的定位麵已經精加工（gōng）完畢。用戶（hù）可以根據自己的實際需要，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（jù）的周期，減少生產準備（bèi）時間，因而可以從總體上縮短大批量生產的周期，提高生（shēng）產效率；同時可以（yǐ）降低專用夾具的製造成本。因此光麵（miàn）夾具基座特別適合周期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表（biǎo）明，為了提高數控（kòng）機床加工效能，僅僅“選對”數（shù）控機床夾具還是（shì）不夠的，還必須在“用好”數控機床夾具上下（xià）功夫。

下麵（miàn）介紹三（sān）種（zhǒng）常用的方法：

多工位法

多工（gōng）位法（fǎ）的基本原理：通過一次裝夾多個（gè）工件，達到縮短單位裝夾時間，延（yán）長刀具有效切削時間的目（mù）的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾（jiá）具。

隨著數控機床的發展和用戶提（tí）高生產效率的需要，現在多工位夾具（jù）的應用越（yuè）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（lái）越（yuè）普（pǔ）遍。

成組使用法

將相同的（de）幾個夾具放（fàng）在同一工作枱使用，同（tóng）樣可以實現“多工位”裝夾的目的。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床工序加工的（de）要求（qiú）。

成組使用法可以充分利用數控機床行（háng）程，利於機床傳動部件的均衡磨（mó）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（shí）現大規（guī）格工件裝夾。

局部快換法

局部快換法是通過（guò）對數控（kòng）機床夾具的局部（定位元件、夾緊元（yuán）件、對刀（dāo）元件和引導（dǎo）元件）進行快速更（gèng）換，達到迅速改變夾（jiá）具功能（néng）或使用方式的目的（de）。例（lì）如：快換（huàn）組合平口鉗，可（kě）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（zhuāng）夾棒料；也可以通過快速（sù）更換夾緊元件實現（xiàn）夾緊方式的（de）改變，比如（rú）由（yóu）手動夾緊轉變（biàn）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（zài）小（xiǎo）批量生產中優勢較為明顯。