數（shù）控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批量可分為兩（liǎng）大（dà）類（lèi）：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批量生產）；另一類是少品種、大批量（簡稱（chēng）大批量生（shēng）產（chǎn））。其中前者大約占到機械加工總產（chǎn）值的70~80%，是機械加工的主體。

同（tóng）樣一款機床，為（wéi）何生產效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床選用的夾（jiá）具不合適，從而使數控機床的生產（chǎn）效率大幅降低。機械工程師精英小編今天為大家詳細介紹數控機床夾具的（de）合理選擇及應用。

如何提高數（shù）控機床利用率？通過技術分析，夾具（jù）的（de）使用有很大的關係。據（jù）不完全統計，國內企業數控機床選用夾具不合理的比例高達50%以上。至2010年底，中國數控機床保（bǎo）有量近一百萬台（tái），也就（jiù）是說有50萬台以上的數控機床（chuáng）由於（yú）夾具選擇不合（hé）理或應（yīng）用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一個角度來（lái）講（jiǎng），在數（shù）控機床夾具的選擇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。

小批量（liàng）生產周期﹦生產（準備（bèi）/等待（dài））時間+工件加工時間由於小批量生產“工件加（jiā）工時間”很短（duǎn），因此“生產（準備/等待）時間”的長短對（duì）於（yú）加工（gōng）周期有枱至關重（chóng）要的影響。要想提高生產效率，就必須想辦法（fǎ）縮短生產（準備/等待）時（shí）間。

下麵推薦三類小批量生產可優先考（kǎo）慮的數控機床（chuáng）夾具：

組合夾具

組合夾具又稱為“積木式夾具（jù）”，它由一係列經過（guò）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（qiú），象“搭積（jī）木”一樣，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造專用夾具時間（jiān），極大地縮短了生產準（zhǔn）備時間，因而有效地縮短了小批量生產周期，即（jí）提高了（le）生產效率。另外，組合夾具（jù）還具有定位精度高、裝夾柔（róu）性（xìng）大、循環重複使用、製造節能節材、使用（yòng）成本低廉等優點。故小批量加工，特別是產品形狀較為複（fù）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（qián）實際上屬於組合（hé）夾（jiá）具中的（de）“合件”，與其（qí）它組合夾具元件相（xiàng）比其通用（yòng）性更強、標準化程度更高、使用更簡便、裝夾（jiá）更（gèng）可靠，因此在全球範圍內得到了廣泛（fàn）的應用。精（jīng）密組（zǔ）合平口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾等優（yōu）點，因此可以縮短生產準（zhǔn）備時間，提高（gāo）小批（pī）量生產效率。目前國際上常用（yòng）的精密組合平口鉗裝夾範圍一般在（zài）1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以（yǐ）內。

需要注意的是，這裏所說的精（jīng）密組合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老式機（jī）加虎（hǔ）鉗功能單一（yī）、製造精度低、無法成組使用、使用壽（shòu）命（mìng）短（duǎn），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鉗是起源於歐美等工業發達（dá）國家，專門針對數控機床、加（jiā）工中（zhōng）心特點所設計的一（yī）係列新型平口鉗，此類產品具有裝（zhuāng）夾柔性大、定位精度（dù）高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別適（shì）合數控機床、加工中心（xīn）使用。

電永磁夾具

電永磁夾（jiá）具是以釹鐵硼等新型永磁材料為磁力源，運用現代磁路原理而設計（jì）出（chū）來的一種新型夾（jiá）具。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以大幅提高數控機床、加工中心的綜（zōng）合加工效能。

電永磁（cí）夾（jiá）具的夾緊與鬆（sōng）開過（guò）程隻需1秒左右，因（yīn）此大幅（fú）縮短了裝夾時間；常規機床夾具的定位元件和夾緊（jǐn）元（yuán）件占用空間較大，而電永（yǒng）磁夾具（jù）沒有這些占用空間的元件，因此與常規機床夾具（jù）相比，電永磁夾具（jù）的裝夾範圍更大，這有利於充分利用數控機床的（de）工作枱和（hé）加工行程，有（yǒu）利於提高（gāo）數控機床的綜合加工效能。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（夾（jiá）緊力）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸附麵積（jī）不（bú）應小於30cm2，即（jí）夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加（jiā）工（gōng）的數控機床夾具

大批量加工周期＝加工等待時間＋工件（jiàn）加工時間＋生產準備時間“加工等待時（shí）間（jiān）”主要包（bāo）括工件裝夾和更換刀具的時間（jiān）。傳統的手動機床夾具（jù）“工件裝夾時間”可（kě）達到大批量加工（gōng）周期（qī）的10~30%，這（zhè）樣“工件裝夾（jiá）”就成為了影響生（shēng）產效率的關鍵性因素（sù），也是機（jī）床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批量加工宜采用快速定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾具，可（kě）優先考慮以下三類機床夾具：

液壓/氣（qì）動夾具

液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓（yā）作為動力源，通過液壓元件或氣動元件來實現對工（gōng）件的定位、支承與壓緊的專用夾具。液壓/氣動夾（jiá）具可（kě）以準確快速地確定工件與機床、刀具之（zhī）間的相互位（wèi）置，工件（jiàn）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（shì）放工件的時間；同時具有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行（háng）高速（sù）重切削，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（zài）數控機床、加工中心、柔性生產線使用，特別適合大批量加工。

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（zhuāng）夾、一次裝夾可多麵加（jiā）工、裝夾平穩可靠、節能環保、可實（shí）現自動化控製等優點。與常規機床夾具相比，電永磁夾具可（kě）以大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅適用於小批量生產，亦適（shì）用於大批量生產。

光麵夾（jiá）具基座

光麵夾具（jù）基（jī）座（zuò）在國內應用還不是很多，但在（zài）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的（de）夾具基體精毛坯，元件與機床定位連接部分和零件在夾（jiá）具上的定位麵已經精加工完畢。用（yòng）戶可以根據自己的實際需（xū）要，自行加工製作專（zhuān）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（shǎo）生產準備時間，因而可以從（cóng）總體上縮短大批量生產的周期，提高生（shēng）產效率；同時可以降低專用夾具的製（zhì）造成本。因此光麵（miàn）夾具基座特別適合周期較緊（jǐn）的大批量生產。

合理使用夾具（jù），挖掘設備潛能

經驗表明，為了提（tí）高數控機床（chuáng）加工效能，僅僅“選對”數控機床夾（jiá）具還（hái）是不夠的，還必（bì）須在“用好”數控機床（chuáng）夾具上下功夫。

下麵介紹三種常（cháng）用的方法：

多工位法

多（duō）工位法的基本原理：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝夾時（shí）間（jiān），延長刀具有（yǒu）效切削時間的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位（wèi）置的夾具（jù）。

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（de）應用越（yuè）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結（jié）構設計中多工位（wèi）設計越來越普遍（biàn）。

成組（zǔ）使用法

將相同的（de）幾個夾具放（fàng）在同一工作枱使用，同樣（yàng）可以實現“多工位”裝夾的目（mù）的。這種方法所涉及的（de）夾具一般應經（jīng）過“標準化設計、高精度製造”，否則難以（yǐ）達到數控機床（chuáng）工序加工的要求。

成組使用法可以充分利用數控機床（chuáng）行程，利於機（jī）床傳動部件的均衡磨（mó）損；同時相關（guān）夾具可獨立（lì）使用，實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規格工件裝夾。

局部快換法

局部（bù）快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（dāo）元件和引導元件）進行快速（sù）更換，達到迅（xùn）速改變夾具功能或（huò）使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實現裝夾功（gōng）能的改變，比如由裝夾（jiá）方（fāng）料（liào）轉變（biàn）成裝夾棒料；也可以（yǐ）通過快速更換夾緊元件實現（xiàn）夾緊方式的改變，比如由（yóu）手動（dòng）夾緊轉（zhuǎn）變成液壓夾緊。局部快換法大幅縮短了更（gèng）換（huàn）及調整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯（xiǎn）。