​數控機（jī）床工裝（zhuāng）夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產（chǎn）批量可分為兩大類：一類是單件、多品種、小批（pī）量（簡稱（chēng）小批量生產）；另一類是少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者大約占到機械加工總（zǒng）產值的70~80%，是機械加工的主（zhǔ）體。

同樣一款機床，為何生產效率（lǜ）卻相差好幾倍？得出（chū）的結論（lùn）是（shì）：數控機（jī）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（jīng）英小編今（jīn）天為大家詳細介紹（shào）數控機床夾具的（de）合理選擇及應用。

如（rú）何提高（gāo）數（shù）控機床利用率？通過技術分（fèn）析，夾具的使（shǐ）用（yòng）有（yǒu）很大的關係。據不完全統計（jì），國（guó）內企業（yè）數控機床（chuáng）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（xuǎn）擇不合（hé）理或應用不當，而出現了“窩工”現象；從另（lìng）外一個（gè）角度來講，在數控機（jī）床夾具的選擇與應用上大有文章可做，因為其中蘊含（hán）枱可觀（guān）的潛在經濟效益。

小批量生產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加工時（shí）間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生（shēng）產（準（zhǔn）備/等待）時間”的長短對於加工周期有枱（cī）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（準備/等待）時間。

下麵推薦三類小批量生產可優（yōu）先考慮的數控（kòng）機床夾具：

組合夾具

組合夾具又稱為“積（jī）木式夾具”，它由一係（xì）列經過標準化設計、功能各異、規格尺寸不（bú）同（tóng）的機床夾具元（yuán）件組成，客戶可以根據加工要求（qiú），象“搭（dā）積木”一樣（yàng），快速拚裝出各種類型（xíng）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，極大地縮短了生（shēng）產準備時間，因而（ér）有效（xiào）地縮短了小批量（liàng）生產周期，即提高了生產效率。另外，組合夾具還具有定位（wèi）精度高、裝夾柔性大、循環重複使用、製造節能節材、使用成本低廉等優點。故小批量加工，特別是產品形狀（zhuàng）較為複雜時可優先考慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗實際上（shàng）屬於組合夾具中的“合件（jiàn）”，與其它組合夾具元件相比其通用（yòng）性更強、標（biāo）準（zhǔn）化程度更高、使（shǐ）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用。精密組合（hé）平口鉗具有快（kuài）速安裝（拆卸）、快速裝（zhuāng）夾等優點，因此可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目前國際上常用的精密組合平口鉗裝夾（jiá）範圍一般在1000mm以內的（de），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加虎鉗，老式（shì）機加（jiā）虎鉗功能單一、製造精度低、無法（fǎ）成組使用、使用壽命短，不適宜在數控機床、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國家，專門針對數控機（jī）床、加工中心特點所設計的一係列新（xīn）型平（píng）口鉗，此類產（chǎn）品具有裝夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等特（tè）點，特別適合數控機床、加工（gōng）中（zhōng）心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼等新型永磁材料為（wéi）磁力源，運用現代磁路原（yuán）理（lǐ）而設計出來的一種新型夾具。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以大幅（fú）提高數控機床、加工中（zhōng）心的綜合加（jiā）工效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右（yòu），因此大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾具（jù）的定（dìng）位元（yuán）件和夾緊元件占用空（kōng）間較大，而電永磁夾具沒有（yǒu）這些占用空間（jiān）的元件，因此與常規機床夾具相比，電永磁夾具的裝夾範（fàn）圍更大，這有（yǒu）利於充分（fèn）利用數控機（jī）床的工作枱和加工行程（chéng），有利於提高（gāo）數控機床的綜合加工效能（néng）。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸（xī）力（夾緊（jǐn）力）足夠抵抗切（qiē）削力，一般情況（kuàng）下，吸（xī）附麵積不應小於（yú）30cm2，即夾緊（jǐn）力不小於450Kgf。

宜大批（pī）量加工的（de）數（shù）控機床夾具

大批量加工周期＝加工（gōng）等待時間＋工件加工（gōng）時間＋生產準備時間“加工等待時間（jiān）”主（zhǔ）要包括工件裝夾和更換刀具的時間。傳統的手動機床夾具“工件裝夾時間”可達到大批量加工周期的10~30%，這樣“工件裝（zhuāng）夾（jiá）”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。

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

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾（jiá）具是以油壓（yā）或氣壓作為動力源，通過液（yè）壓元（yuán）件或氣動（dòng）元（yuán）件來實現對工件的定位、支承與壓緊（jǐn）的專（zhuān）用夾（jiá）具。液壓/氣動夾具可以準確快速地（dì）確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置（zhì）精度由夾具保證（zhèng），加工精度高；定位及夾緊過程迅速，極大的節省了夾緊和釋放工件的時間（jiān）；同時具有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重切削（xuē），可實現（xiàn）自動（dòng）化控製等優點。

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

電永磁夾（jiá）具

電永磁夾具所具有的快速夾緊、易實（shí）現多工位裝夾（jiá）、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩（wěn）可靠、節能（néng）環保、可實現自動化控製等優點。與常規機床（chuáng）夾具相比，電永磁夾（jiá）具可以大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅適用於小批量生產，亦適用於大（dà）批量生產。

光麵夾具（jù）基座

光麵夾具基座在國內應用還不是（shì）很多，但在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。用戶可以根據自己（jǐ）的實際需要，自行加工（gōng）製作專用夾具。

光麵夾具（jù）基座可以有效縮短製造專用夾具的（de）周期，減少生產準備時間，因而可以（yǐ）從總（zǒng）體上縮短大批（pī）量生產的周期，提高生產效率；同時可以降低專用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特別適（shì）合周期較緊的大批量生產。

合理使用夾具（jù），挖掘設備潛能（néng）

經驗表明，為了提高（gāo）數控機床加工效能，僅僅（jǐn）“選對”數控機床夾具（jù）還是不夠的，還必須在“用好”數（shù）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：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切（qiē）削時（shí）間的目的。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（tí）高（gāo）生產（chǎn）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（dòng）夾具、組合夾具、電永磁夾（jiá）具和精密組（zǔ）合平口鉗（qián）的結構設計（jì）中多（duō）工（gōng）位設計越來越普遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具（jù）放在同一工作枱使用，同（tóng）樣可以實現“多工（gōng）位”裝夾的目（mù）的。這種方法所涉及的夾具一般應（yīng）經過“標準化設計、高精度製造”，否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（lì）用數控機床行（háng）程（chéng），利於機床傳動部件的均衡磨損；同時相關夾具（jù）可獨立使用，實現多件裝（zhuāng）夾，又可聯合使用，實（shí）現大規格工件裝夾。

局部快換法

局（jú）部快換法是通過對數控機床夾具的局部（定位元件（jiàn）、夾緊元（yuán）件、對刀（dāo）元件和引導元件（jiàn））進行快速更換，達到迅速改變夾具功能或使用方式的（de）目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實（shí）現裝夾功能的改變，比如由裝夾（jiá）方料轉變成裝夾棒料；也可以通過快速更換夾緊元件（jiàn）實現夾緊方式的改變，比如由（yóu）手動夾緊轉（zhuǎn）變成液壓夾緊。局部快換法大幅縮短了（le）更換及調整夾具的（de）時間，在小批量生產中優勢較為明顯。