​數控機床工（gōng）裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產（chǎn）批（pī）量可分為兩大類：一類是單件、多品種、小批量（liàng）（簡稱小（xiǎo）批量生產）；另一類是（shì）少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者大約占到機（jī）械加工總產值的70~80%，是機械加（jiā）工的主體。

同樣一款機床，為何生產效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數（shù）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。機械工程師精英小編今天為大家詳細介紹（shào）數控（kòng）機（jī）床夾具的（de）合（hé）理選（xuǎn）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關係（xì）。據不完全統計，國內企（qǐ）業數控機床（chuáng）選（xuǎn）用夾具不合（hé）理的比例高達50%以（yǐ）上（shàng）。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選擇不合理或應用不當，而出現（xiàn）了“窩（wō）工”現象；從另（lìng）外（wài）一個角度來講，在數控機床夾具的選擇與（yǔ）應用上大有文章可做，因為其中蘊（yùn）含枱可觀的潛在經濟效益。

小批量生產周期﹦生產（準（zhǔn）備/等待）時間+工件加工時間由於小批量生產“工件加（jiā）工時間（jiān）”很（hěn）短，因此“生產（chǎn）（準備/等待）時間”的長短對於加工周期有枱至關重要的（de）影響。要想提高生產效率，就必須想辦（bàn）法縮短生產（準備/等待（dài））時間。

下麵推薦三類（lèi）小批量生產可優先考慮的數控（kòng）機床夾具：

組合夾具

組合夾具又（yòu）稱為（wéi）“積木式夾具”，它由一係列經過標準化設計、功能各異、規格（gé）尺寸不同的機床夾具元件組成，客戶（hù）可以根據加工要求，象“搭積（jī）木”一（yī）樣，快速拚裝出各種類型的機床夾具。由於組合夾具省去了設計和製（zhì）造專用（yòng）夾具時間，極大地縮短了生（shēng）產準備時（shí）間，因而有效地縮短了小批量生產周期，即提高了生產效率。另外，組合夾具還（hái）具有定位精度高、裝夾柔性大、循環重複使用、製造節能節材、使用（yòng）成（chéng）本低（dī）廉等優點。故（gù）小（xiǎo）批量（liàng）加工，特別是產（chǎn）品形狀較為複雜時可優（yōu）先考慮使用組合夾具。

精（jīng）密（mì）組（zǔ）合平口（kǒu）鉗

精密組合（hé）平口鉗實（shí）際上屬於組合夾（jiá）具中的“合（hé）件”，與（yǔ）其它組合夾具元件（jiàn）相（xiàng）比其通用性更強、標準化程度更高、使用更簡便、裝夾更（gèng）可靠，因（yīn）此在全球（qiú）範圍內得到了廣泛的（de）應用。精密組合平口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以縮短生（shēng）產準備（bèi）時間，提高小（xiǎo）批量生產效率。目前國（guó）際上常用的精密組合平口鉗裝夾（jiá）範圍一般在1000mm以內的，夾緊（jǐn）力一（yī）般在5000Kgf以內（nèi）。

需要注意的是，這裏所說的精密組合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製（zhì）造（zào）精度低、無法成組使用、使用壽命短，不適宜在數（shù）控機床（chuáng）、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（zhuān）門針對數控機床、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、定位精度高、夾（jiá）緊快速、可（kě）成（chéng）組使用等特點，特別適合數控機床、加工中心使（shǐ）用。

電永磁夾具

電永（yǒng）磁夾具是以（yǐ）釹鐵硼等新型永磁材料為磁力源，運用現代磁（cí）路原理而（ér）設計出來的（de）一種新型夾具。大量的機加工實踐表明（míng），電永磁（cí）夾（jiá）具可以大幅提高數（shù）控機床、加工中心的綜合加工效（xiào）能。

電（diàn）永磁夾具的夾緊（jǐn）與鬆開過程隻需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用空間較大，而電永（yǒng）磁夾具沒（méi）有這些占用空（kōng）間的元件，因此與常規機床夾具相比（bǐ），電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利於充（chōng）分利用數控機床的工作枱和加工行程，有利於提高數控機床的綜合加工效能。電永磁夾具的吸（xī）力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（夾（jiá）緊力）足夠（gòu）抵抗切削力，一般情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具（jù）

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

故此（cǐ）大（dà）批量加工宜采（cǎi）用快速定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾具（jù），可優先考慮以下三類機床（chuáng）夾具：

液壓/氣動夾具

液壓/氣動（dòng）夾具是以油壓或氣壓作為動力源，通（tōng）過液壓（yā）元件或（huò）氣動元件來實現對工件的定位、支承（chéng）與壓緊的專用（yòng）夾具。液壓/氣動夾具可以準（zhǔn）確快速地確定工件與機（jī）床、刀具之間的相（xiàng）互位置，工件的位置精度由夾具保證，加工精度高；定位及夾緊（jǐn）過程迅速，極大的節省了夾（jiá）緊和（hé）釋放工（gōng）件的（de）時間；同時具有結構緊（jǐn）湊（còu）、可多工位裝夾、可進行高速重切削（xuē），可實現自動化控製等優點。

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

電永磁夾具

電永（yǒng）磁（cí）夾（jiá）具所具有的快速夾緊、易實現多（duō）工位裝夾、一次裝夾可多（duō）麵加工、裝夾（jiá）平穩可靠、節能環保、可實現自動化控製等優點。與（yǔ）常規機床夾具相（xiàng）比，電（diàn）永磁（cí）夾具可以大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅適用於小（xiǎo）批量生產，亦適用於大批量生產。

光麵夾具基座（zuò）

光麵夾具基座在國內應用還不是很多，但（dàn）在歐美（měi）等工業發達國家應用很（hěn）廣泛。它實際上就是經過精加工的夾具基體精毛（máo）坯，元件與機床（chuáng）定位連接部分和零件在夾具上（shàng）的（de）定位麵已（yǐ）經精加工完畢。用（yòng）戶可以根據自己的實際（jì）需要，自行加工（gōng）製作專用夾具。

光麵夾具基座可以有效縮短製造專用夾具的周期，減少生產（chǎn）準備（bèi）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（shì）合周期較緊的大批（pī）量（liàng）生產（chǎn）。

合理使（shǐ）用夾具（jù），挖掘設備潛能

經驗表（biǎo）明，為了提高數控機床加（jiā）工效能，僅僅“選對”數（shù）控機床夾具還是不夠的，還必須（xū）在“用好（hǎo）”數控機床夾具上下功夫。

下（xià）麵介紹三種常用的方法：

多工位法

多工位法的（de）基本原理：通（tōng）過一次裝（zhuāng）夾多個工件，達到縮短（duǎn）單位（wèi）裝夾時（shí）間，延長刀具（jù）有效切削時間（jiān）的目的。多工位夾具（jù）即擁有多個（gè）定位夾緊（jǐn）位置的夾具。

隨著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（lái）越多。在液壓/氣動夾具、組合（hé）夾具、電（diàn）永磁夾具和精密組（zǔ）合平口（kǒu）鉗的結構（gòu）設計中多工位設計越來越普遍。

成組使用法（fǎ）

將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用（yòng），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過“標準化設計、高精度製造”，否（fǒu）則難以達到數控機床（chuáng）工序加工的（de）要求。

成組（zǔ）使（shǐ）用法（fǎ）可以充分利用數控機床行程，利於機床傳（chuán）動部件的均衡磨損；同（tóng）時（shí）相（xiàng）關夾具可獨立使用，實現多件裝夾（jiá），又可（kě）聯合使用，實現大規格工件（jiàn）裝夾。

局部快換法

局部快（kuài）換法是通過對數控機床夾具的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元件和引導元件）進行快速更換，達到迅（xùn）速改變夾具功能或使用方式（shì）的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更（gèng）換鉗口（kǒu）實現裝夾功能的改變，比如由裝夾方料轉變成裝夾棒料；也可以通過快速更換（huàn）夾緊元件實現夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變成液壓（yā）夾緊。局部快換（huàn）法大幅縮短了更換及調整夾具的時間，在小（xiǎo）批量生產中優勢較為明顯。