數控機床工裝夾具的（de）選擇和使用常識！

目前（qián），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（pī）量（簡稱小批（pī）量生產）；另一類（lèi）是少品種、大批量（簡稱大批（pī）量生產）。其中前者大約占到機械加工總產值的70~80%，是機械（xiè）加工（gōng）的主體。

同（tóng）樣一款機床，為何生產效率（lǜ）卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床選用的夾具（jù）不合適，從而使數（shù）控機床的生產效（xiào）率大（dà）幅降低。機（jī）械工程師精英小編今天為大家詳（xiáng）細介（jiè）紹數控機（jī）床夾具的合理選（xuǎn）擇及應用。

如何提高數控機床利用率？通過技術分析，夾具的使用有很大的關係。據不（bú）完（wán）全統計，國內企業數控機床選用夾具不合（hé）理（lǐ）的比例高達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（tái）以上的數控機床由於（yú）夾具選擇不合理或應用不當，而出（chū）現了“窩工”現象；從另（lìng）外一（yī）個（gè）角度來講，在（zài）數控機床夾具的選擇與應用上大有文（wén）章可做，因為其中蘊含（hán）枱可觀的潛在（zài）經濟效（xiào）益。

小（xiǎo）批量生產周（zhōu）期﹦生產（準備/等（děng）待）時間+工件加工時間由於小批量生產“工件加工時間”很（hěn）短，因此“生產（準備/等待）時間”的長短對於加工周期有枱至關重要的影響。要想提高生產效率，就必須想辦法縮短生產（準（zhǔn）備/等（děng）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

組合夾具又稱為“積木式夾具”，它（tā）由一係列經過標準化設計、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（mù）”一樣，快速（sù）拚裝出各種類型的機床夾具。由於組合夾（jiá）具省去了設計和製造專用夾具時間，極（jí）大地縮短了生產（chǎn）準備時間，因而有效地（dì）縮短了小批量生產周期，即提高了生產效率（lǜ）。另外（wài），組合（hé）夾具還具有定位精（jīng）度高（gāo）、裝夾柔性大、循環重複使用、製造節能（néng）節材、使用（yòng）成本（běn）低廉等優點。故小批量加工，特別是產品形狀較為（wéi）複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（shàng）屬於組合夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比（bǐ）其通用性更強、標準化程度更高、使用更簡便、裝夾更可靠，因此在全球範圍內（nèi）得到了廣泛的應用（yòng）。精密組合平口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝（zhuāng）夾等優點，因此可以縮短（duǎn）生（shēng）產準備時間，提高小批（pī）量生產效率。目前國際上常用的精密組合平口鉗裝（zhuāng）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，這裏所說的精密組合平口鉗並不是老式機（jī）加虎鉗（qián），老式機加虎鉗功能單一、製造精度低、無法（fǎ）成組使（shǐ）用、使（shǐ）用壽命短，不適宜在數控機（jī）床、加工中心上使用。這裏所說的精密組合平口（kǒu）鉗是起源於歐美等工業發達（dá）國家，專門針對數控機床、加工中心特（tè）點所設計（jì）的一係列新型平口鉗，此類產品具有裝（zhuāng）夾（jiá）柔性（xìng）大、定位精度高、夾緊快速、可（kě）成組使（shǐ）用等特點，特（tè）別適（shì）合數控機床（chuáng）、加工中（zhōng）心使用。

電永（yǒng）磁夾具

電永磁夾具是以釹（nǚ）鐵硼（péng）等新型永（yǒng）磁材料為磁力源，運用現代（dài）磁路原理而（ér）設計（jì）出（chū）來的一種新型夾具。大量（liàng）的機加工（gōng）實踐表明，電永磁夾具可以大幅提高數控機床、加工中心（xīn）的綜合（hé）加工效能。

電永磁夾具的夾緊與（yǔ）鬆開過程隻（zhī）需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾（jiá）時間；常規機床夾具的定位元件和夾緊元件占（zhàn）用空間較大，而電永磁夾具沒有（yǒu）這些占用空間的元件，因（yīn）此與常規機床夾具相比，電永磁（cí）夾具的裝夾範圍更大，這有利於（yú）充分利用數控機床的工（gōng）作枱和加工行（háng）程，有利於提高數控機床的綜合加工效能。電永磁夾具的吸力一般（bān）在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（lì）（夾緊（jǐn）力）足夠（gòu）抵抗切削力，一般情況下，吸附麵（miàn）積（jī）不應小於30cm2，即夾緊力（lì）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＋工（gōng）件加工時間＋生產準備（bèi）時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的（de）時間。傳統的手動機床（chuáng）夾具（jù）“工件裝夾時間”可達到大（dà）批量加工周期的10~30%，這樣“工件裝（zhuāng）夾”就成為了影響生產（chǎn）效率的關鍵性因素，也是機床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批量加工宜采用快（kuài）速定位、快速夾（jiá）緊（鬆（sōng）開）的專（zhuān）用夾具（jù），可優先考慮以下三類機床夾具：

液壓/氣動夾具

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（yuán）件來實現（xiàn）對工件（jiàn）的定（dìng）位、支承與壓緊的專用夾具。液壓（yā）/氣動夾具可以準確（què）快速地確定工件與機床、刀具之（zhī）間的相互位置，工件的位置精度（dù）由（yóu）夾具保證，加工精度高；定位及夾緊過程迅（xùn）速，極大的節省了夾緊和釋放工件的時間；同（tóng）時具有結構緊湊、可多工位（wèi）裝夾、可進行高速重（chóng）切削，可（kě）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、加工中心、柔性生產線使（shǐ）用（yòng），特別適合大批量加工。

電永磁夾具

電永磁夾具所具有的（de）快速（sù）夾緊、易實現多工位裝夾、一次裝夾（jiá）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（cháng）規機床夾具相比，電永磁（cí）夾具可以（yǐ）大（dà）幅縮短裝夾時間，減（jiǎn）少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅適用於小批量（liàng）生產，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（yòng）還不（bú）是很多，但在歐美（měi）等（děng）工業發達國家應用很廣泛。它實際上就是經過精加工的夾具基體精毛坯（pī），元件與機床定位連接部分和零件（jiàn）在夾具上的（de）定位（wèi）麵已經精加工完畢。用（yòng）戶可以根據自己的實際需要，自（zì）行加工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以有效縮短（duǎn）製（zhì）造（zào）專用夾具的周期，減少生產準（zhǔn）備時間，因而可以從總（zǒng）體上縮短大批量生產（chǎn）的周期，提高生產效率；同時可以降低專用夾（jiá）具的製造成本。因此光麵夾具基座特別適合周期較緊的大批量生（shēng）產。

合理使用夾具，挖掘設備（bèi）潛能

經驗（yàn）表明，為了（le）提高數控機床加工效（xiào）能，僅僅“選對”數控機床夾具還是不夠的，還必須（xū）在“用好”數控機床夾具上下功夫。

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）：通過一次裝夾（jiá）多個工件（jiàn），達（dá）到縮短單位裝夾時（shí）間，延長刀具有效切削時間的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾（jiá）緊位置的（de）夾具。

隨著數控機床的發展和用戶（hù）提高生產效率的需（xū）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、電永磁夾具和精密組合平口鉗的（de）結構設計中多工（gōng）位設計越（yuè）來越普遍。

成組使用法

將相（xiàng）同的（de）幾個夾（jiá）具放在同一工作枱使用，同樣可以實現“多（duō）工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的夾具一般應經（jīng）過“標（biāo）準化設計、高精度製造”，否則難以達到數（shù）控機床（chuáng）工序加工的要求。

成組使（shǐ）用法可以充分利用數控機床行程，利於（yú）機床傳動（dòng）部件的（de）均衡磨損；同時相（xiàng）關夾具（jù）可獨立（lì）使用，實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規格工件（jiàn）裝夾。

局部快換法

局部快換法是通過對數控機床夾具（jù）的局部（定位元（yuán）件、夾緊元件、對刀元件和引（yǐn）導元件）進行快速（sù）更（gèng）換，達（dá）到迅速改變夾具功能（néng）或（huò）使用方式的目的。例（lì）如：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實現（xiàn）裝夾功能的改變，比如由裝（zhuāng）夾方料轉變成裝夾棒料（liào）；也可以通過快速更換夾緊（jǐn）元件實現夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變成液壓夾緊。局部快換法大幅（fú）縮短了更換及調整夾具的時間，在小（xiǎo）批量生產中優勢（shì）較為明顯。