​數（shù）控（kòng）機（jī）床（chuáng）工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加工（gōng）按（àn）生產批（pī）量可（kě）分為兩大類：一類是單件、多品種、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）。其中前者大約占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的主體。

同樣一款機床，為何生產（chǎn）效率卻相差好幾倍（bèi）？得（dé）出（chū）的結論是：數控（kòng）機床選用的夾（jiá）具不合適（shì），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（jīn）天為大家詳細介紹數控機床夾具的合理選擇及應用。

如何提高數控機床利用率？通（tōng）過技術分析，夾具的使（shǐ）用有很大的關係。據不完全統計，國內企業數控（kòng）機床選用夾具不（bú）合理的比例高達50%以上。至2010年底，中國數控機床（chuáng）保（bǎo）有量近一（yī）百萬台，也就是說有50萬台以上的（de）數控機床由於夾具選擇不合理或應用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一（yī）個角（jiǎo）度來（lái）講，在數控機（jī）床（chuáng）夾具的選擇與應用上大有文章可做，因為其中（zhōng）蘊含枱可觀的潛在經（jīng）濟（jì）效益。

小批量生（shēng）產周期﹦生產（準備（bèi）/等待）時間+工件加（jiā）工（gōng）時間由於小批量生產“工件（jiàn）加工時間（jiān）”很短，因此“生產（準備/等待）時間”的長短對於加工周期有枱至（zhì）關重要的影響（xiǎng）。要（yào）想提高生產效率，就必須想辦法縮短生產（準備/等待）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（wéi）“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（tóng）的機床夾具元件組成，客戶可以根（gēn）據加工要求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出各種類型的機（jī）床夾具（jù）。由於組合夾具（jù）省去了設計和製造專用夾具時間，極大地縮短了生（shēng）產準備時間，因而有效（xiào）地縮短了小批量生（shēng）產周（zhōu）期，即提高了生（shēng）產效（xiào）率。另外，組（zǔ）合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大、循環重複使用、製造節能（néng）節材、使用成本低廉等（děng）優點。故小批量加工，特別是產品形狀較為複雜時可優先考慮使用組合（hé）夾（jiá）具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於組合夾具（jù）中的（de）“合件”，與其它組（zǔ）合夾具元件相比其通用性更強、標（biāo）準化（huà）程度更高、使用更簡便、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（拆卸）、快速裝夾等優點，因（yīn）此可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目前（qián）國際上常用的精（jīng）密組合平口鉗裝夾範圍一般在1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以內。

需要注意（yì）的是，這裏（lǐ）所說的精密組合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老（lǎo）式機加虎鉗功能單一、製造精度低、無法成組使用（yòng）、使用壽（shòu）命短，不（bú）適宜在數控機床、加工中心上使用。這（zhè）裏所說的精密組合平口鉗是起源於歐美等工業（yè）發達國家，專門針對數控機床、加工（gōng）中心（xīn）特（tè）點所設計的一係（xì）列新型平口（kǒu）鉗，此類（lèi）產品具（jù）有裝夾柔性大（dà）、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別適合（hé）數控機床、加工（gōng）中心使（shǐ）用。

電永磁夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼等新型（xíng）永（yǒng）磁材料為（wéi）磁力源，運用（yòng）現代磁路原理而設計出來（lái）的一（yī）種新型夾具。大量的機加工（gōng）實踐表明，電永磁夾具可以大（dà）幅提高數控機床、加工中心（xīn）的綜合加（jiā）工效能。

電永磁夾具（jù）的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短（duǎn）了裝夾時間；常規機床夾具的定（dìng）位元（yuán）件和夾緊元件占用空間較大，而電永磁夾具沒有（yǒu）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圍更大（dà），這有利於充分利用數控機床的（de）工作枱和加工行程，有利於提（tí）高數控機床的（de）綜合加工（gōng）效能。電永磁夾（jiá）具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸（xī）力（夾緊（jǐn）力）足夠抵抗切削力，一般情（qíng）況下，吸附麵積（jī）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（jiá）具

大批量加工（gōng）周期＝加工等待時間＋工件加工時間＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括（kuò）工件裝夾和更換刀具的時間。傳統的手動機床夾（jiá）具（jù）“工件裝夾時間”可達到（dào）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（yīn）素，也是機床夾具“挖潛”的重（chóng）點對象。

故此大批量加工宜采用快速（sù）定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾具，可（kě）優先考慮以下（xià）三類機床夾具：

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾具是以油（yóu）壓或氣壓作（zuò）為動力源，通過液壓元件或氣動元件來實現對工件的定位、支承與壓緊的專（zhuān）用夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工（gōng）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（dà）的節（jiē）省了夾緊和釋放（fàng）工件（jiàn）的時間；同時具有結構緊湊、可多工位裝夾、可（kě）進行（háng）高速重切削，可實現自動化控製等（děng）優點。

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

電永磁（cí）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、裝夾平穩可靠、節能環保（bǎo）、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（dà）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（yú）小批量生產，亦適用於大批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國內（nèi）應用還不是很多，但在歐美等工業發達國（guó）家應用（yòng）很廣泛。它實際（jì）上就是經過精加（jiā）工的夾具基體精毛坯（pī），元件與機床定位連接部分和零件在夾具上的定位麵已經精加工完畢。用戶可以（yǐ）根據自己的實際需（xū）要，自行加（jiā）工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以有效縮（suō）短製造專用夾具的周期，減少生產準備時間，因而可（kě）以從（cóng）總體上縮短大批量生產的周期，提高（gāo）生產效率；同時可以降低專用夾具的製造成本。因此光（guāng）麵夾具（jù）基座特別適合周期較緊的大批量生產（chǎn）。

合理（lǐ）使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表明，為（wéi）了提高數控機床加工效能，僅僅“選（xuǎn）對”數控機床夾具還是不夠的，還必須在“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：通過（guò）一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削時間的（de）目的（de）。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（hù）提高生產效率（lǜ）的（de）需（xū）要，現在多工位夾具的應用越來越多。在液壓（yā）/氣動夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組（zǔ）合平（píng）口鉗的結構設計中多工位設計越來（lái）越普遍。

成組使用法

將相同（tóng）的幾個夾具放（fàng）在同（tóng）一工作枱使用，同樣可以實現“多工位”裝夾的（de）目（mù）的。這種方（fāng）法所涉及的夾具一般應經過（guò）“標準化設計、高精度製造”，否（fǒu）則難以達到數控機床工序加工的要求。

成組使用法可以充分利用數控機床行程，利於（yú）機床傳動部件的均衡磨損；同時相關夾（jiá）具可獨立使用，實現（xiàn）多件裝夾，又可聯合使用，實（shí）現大（dà）規格工件裝夾。

局部快換法

局（jú）部快換法是通過對數控機床夾具的局部（定（dìng）位元件、夾緊（jǐn）元件（jiàn）、對刀元件和引導元（yuán）件）進行快速更換，達到迅速改變夾具功能或使用方（fāng）式的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速（sù）更換鉗口（kǒu）實現裝（zhuāng）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夾緊元件實現夾（jiá）緊（jǐn）方式的改變，比如由手動夾緊轉（zhuǎn）變成液壓夾緊。局（jú）部快換法大幅縮短（duǎn）了更換及調整夾具的（de）時（shí）間，在小批量生產中優勢（shì）較為明顯（xiǎn）。