數控機床工裝（zhuāng）夾具（jù）的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批量可分為（wéi）兩大（dà）類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批（pī）量生產）；另一類是少品種、大批量（liàng）（簡稱大批量生產）。其中前（qián）者大（dà）約占到機械加工總產值的70~80%，是機械（xiè）加工（gōng）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：數控機床選用的夾（jiá）具不合適，從而使數控機床的生產效率大幅降低。機（jī）械工程師精英小編今天為大家詳細介紹（shào）數控機床夾具的合理選擇及應（yīng）用（yòng）。

如何（hé）提高數控機床利用率？通過技術分析，夾具的使用有很大的（de）關係。據（jù）不完全統計，國內（nèi）企業數控機床選用夾具不合（hé）理的比例高達50%以上。至2010年底，中國數（shù）控機床保有量近一百萬（wàn）台，也就（jiù）是說有50萬台以上的數控機床由於夾具選（xuǎn）擇（zé）不合理或應（yīng）用不當，而出現了“窩工”現（xiàn）象；從另外一（yī）個角度來講，在數控機床夾具的選擇與應用上大（dà）有文章可做，因為其中（zhōng）蘊含（hán）枱可觀（guān）的潛在經（jīng）濟效益。

小批量生產（chǎn）周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加（jiā）工時間由於小批量生產“工件（jiàn）加工時間”很短，因此“生（shēng）產（準備/等待）時間（jiān）”的長短對於加工周期有枱至（zhì）關（guān）重要的（de）影響。要想提（tí）高（gāo）生產效率，就必須想辦法縮短生產（準備/等待）時間（jiān）。

下麵推薦三（sān）類小批量生產可優先考慮的數控機床夾具：

組合（hé）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計、功能各異、規格尺（chǐ）寸不同的機床夾具（jù）元件組成，客戶可以（yǐ）根據加工要求，象“搭積木”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備（bèi）時（shí）間，因而有效地縮短了小批量生產周期，即（jí）提高了生產效率。另外，組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大（dà）、循環重複使用、製造節能（néng）節（jiē）材、使用成本低廉等優點。故小批量加工（gōng），特別是產品形狀較為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（shí）際上屬（shǔ）於組合夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比其通用性更（gèng）強、標準化程度更高、使用更簡便、裝夾更可靠，因此在（zài）全球範圍內得到了廣泛的應（yīng）用。精密組合平口鉗具（jù）有快速安裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以（yǐ）縮（suō）短生產準備時間，提高小批量生（shēng）產效率。目前國際上常用的精密組合平口鉗裝（zhuāng）夾範（fàn）圍一般在1000mm以內的（de），夾緊力一般在5000Kgf以內。

需要（yào）注意的是（shì），這裏所說（shuō）的精密（mì）組合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老式機加（jiā）虎鉗（qián）功能單一、製造精（jīng）度低、無法成組使用、使用壽命短，不適宜在數控機（jī）床、加工中心上（shàng）使用。這裏所說的精密組合平口鉗是起源於歐美（měi）等工業發達國家（jiā），專門針（zhēn）對數控機床、加工中（zhōng）心（xīn）特點所設計的一係列（liè）新（xīn）型平口鉗，此類產品具有裝夾柔性大（dà）、定（dìng）位（wèi）精度（dù）高、夾（jiá）緊快速、可成組使用等特點，特別適合數控機床、加工（gōng）中心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具是以釹（nǚ）鐵硼等新型永磁材料為（wéi）磁力源，運用現代磁路原理而設計出來的（de）一種新型夾具（jù）。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、加工中心的綜合加工效能。

電永磁夾具的夾緊與（yǔ）鬆開過程隻需1秒左（zuǒ）右（yòu），因此大幅（fú）縮短了裝夾時間（jiān）；常規機床（chuáng）夾具的定（dìng）位（wèi）元件和夾緊元件占用（yòng）空間較大，而（ér）電永磁夾具沒有這些占用空間的（de）元件，因此與常（cháng）規機床夾（jiá）具相比，電永磁夾具的（de）裝夾範圍更大，這有利於充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（de）綜合加工（gōng）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（xià），吸附麵（miàn）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

大批量加工周期＝加工等待時（shí）間＋工件加工時間＋生（shēng）產（chǎn）準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾和（hé）更換刀具（jù）的時間（jiān）。傳統的手動機床夾具“工件裝夾時間”可達到大批量（liàng）加工周期的10~30%，這（zhè）樣“工件裝夾”就（jiù）成為了（le）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。

故此大批量加工宜采用快速定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾（jiá）具，可優先（xiān）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（tōng）過液壓元件或氣動元件來（lái）實現對工件的定位（wèi）、支承與壓緊的專用（yòng）夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工件（jiàn）與機（jī）床、刀具之間（jiān）的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，加（jiā）工精（jīng）度高；定位及夾（jiá）緊過程迅速，極大的節省了夾緊和釋放工件的時間（jiān）；同時具有結（jié）構緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重切（qiē）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（zhī）特別適宜（yí）在數控機床、加工中心、柔性生產線使用，特別適合大批量加（jiā）工。

電（diàn）永（yǒng）磁夾具

電永磁夾具所具有的快（kuài）速夾緊、易實（shí）現多工位裝夾、一次裝夾可（kě）多麵加工、裝夾平穩可靠、節能環保、可實現自動化控製等優（yōu）點。與常規機床（chuáng）夾具相比，電永磁夾具可以大幅縮短裝夾（jiá）時間，減少裝夾次數（shù），提高裝夾效率，因（yīn）此（cǐ）不僅適用於小批量（liàng）生產，亦適用（yòng）於大批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國內應用（yòng）還不是很多，但在歐美等工業發達國家（jiā）應用很廣泛。它實際上就是經過精加工的夾具基體精毛坯，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（bì）。用戶可以根據自己（jǐ）的實際需要，自行加工製作專用夾具。

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

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表明，為了提高數控機床加工效能，僅僅“選對（duì）”數控機床夾具（jù）還是（shì）不夠的，還必須在“用好”數控機床夾具上下功夫。

下麵介紹（shào）三種常用的方法：

多工位法

多工位法的基本原理（lǐ）：通過一次裝夾多個工件，達到縮（suō）短單位裝夾時間，延長刀（dāo）具有效切削時間的（de）目的（de）。多工位（wèi）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提高生產效率的需要，現在多工位夾具的應用（yòng）越來越多。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電永磁（cí）夾具和精密組合平（píng）口鉗的結構設（shè）計中多工位（wèi）設計越來越普（pǔ）遍。

成組（zǔ）使用法

將相同的幾（jǐ）個夾具放在同一工作枱（cī）使用，同樣可以實現“多工（gōng）位”裝夾的目的。這（zhè）種方法所（suǒ）涉及的夾具一般應經過“標準化設計、高（gāo）精度製造（zào）”，否則難以達到數控機床工序加工的要求。

成組使用法可以（yǐ）充分利用數控機床行程，利於機床傳動部件的均衡（héng）磨損；同時相關夾具可獨立使用，實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規（guī）格工件裝（zhuāng）夾。

局部快換法

局部快換法是（shì）通過對數控機床夾具的局部（定位元件、夾緊（jǐn）元件、對（duì）刀（dāo）元件和引導元件）進行快速更換，達（dá）到迅速改變夾（jiá）具功能或使（shǐ）用方式的（de）目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快（kuài）速更換鉗口（kǒu）實現裝夾功能的改變，比如由裝夾方料轉變（biàn）成裝夾棒料；也可（kě）以通過快（kuài）速更換夾緊元件實現夾緊方式的（de）改變，比如由手動夾緊轉變成液（yè）壓夾緊。局部快換法大幅縮短了更換（huàn）及調整（zhěng）夾具的時（shí）間，在小批量生產中優勢較為明顯（xiǎn）。