數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加（jiā）工按生產批量可（kě）分為（wéi）兩大類：一類是單（dān）件、多品種、小批量（liàng）（簡稱小批量生產）；另一類是少品（pǐn）種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者大約（yuē）占到機械加工總（zǒng）產（chǎn）值的70~80%，是機械加工的（de）主體。

同樣一款機床（chuáng），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（chǎn）效率（lǜ）大幅降低。機械工程（chéng）師（shī）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（yīng）用（yòng）。

如何（hé）提高數控機床利用率？通（tōng）過技（jì）術（shù）分析，夾具的使（shǐ）用有很大的關係。據不完全統計，國內企業數控機床選（xuǎn）用夾（jiá）具不合理的比（bǐ）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（shàng）的數控機床由（yóu）於夾具選擇不合理或應用不（bú）當，而出現了“窩工”現象；從另外一個角度來講，在（zài）數控機床夾具的選擇與（yǔ）應用上大有文章可做，因為其中蘊含枱（cī）可觀的潛在經濟效（xiào）益。

小批量（liàng）生產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件（jiàn）加工時間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生產（準備（bèi）/等待）時間”的長（zhǎng）短對於加工周期有枱至關重要（yào）的影響。要想提高生產效率，就必須想辦法縮（suō）短生產（準備/等待）時間。

下麵（miàn）推薦三（sān）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（jù）”，它由一係（xì）列（liè）經過標準化設計、功能各異（yì）、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，象“搭積木”一樣，快（kuài）速拚（pīn）裝（zhuāng）出各種（zhǒng）類型的機床夾具（jù）。由於組合夾具省去了設（shè）計和製造專用夾具時間，極大（dà）地縮短（duǎn）了生產準備時間，因（yīn）而有效地縮短了（le）小批量生產周期，即提高了生產效率。另外，組合夾具還具有（yǒu）定位精度高、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（liàng）加工，特別是產品（pǐn）形狀較為複雜時可優先考（kǎo）慮使用（yòng）組（zǔ）合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗（qián）實際上屬於組合夾具（jù）中的“合件”，與其它組合夾具元（yuán）件（jiàn）相比其通用性更強、標準化程度（dù）更高（gāo）、使用更簡便、裝夾更可靠，因此在全球範（fàn）圍內得到了廣泛的應用（yòng）。精密組合平口鉗具有快速（sù）安裝（拆卸）、快速裝夾等（děng）優點（diǎn），因此（cǐ）可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目（mù）前國（guó）際上常（cháng）用的精密（mì）組（zǔ）合平口鉗裝夾範圍一般在1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以（yǐ）內。

需要注意的是（shì），這（zhè）裏所說的精密組合平口鉗並（bìng）不是老式機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造（zào）精度低、無法成組使用、使（shǐ）用壽命短，不適宜在數控機床、加工中心上使用。這裏所說的（de）精（jīng）密組合平口鉗是起源於歐美等工（gōng）業發達（dá）國家，專門針對數控機床、加工中心特點（diǎn）所設計的一係列（liè）新型平（píng）口鉗，此類產品具有（yǒu）裝夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成（chéng）組使用（yòng）等（děng）特（tè）點（diǎn），特別適合數（shù）控（kòng）機床、加工中（zhōng）心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具（jù）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一（yī）種新型夾具。大量（liàng）的機加工實踐表明，電永磁夾具可（kě）以大幅提高數控（kòng）機床、加工中心的綜合加工效能。

電永磁（cí）夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左（zuǒ）右，因此大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾（jiá）具的定位（wèi）元件（jiàn）和夾緊元（yuán）件占用空間較（jiào）大，而電永磁夾具沒有這些占（zhàn）用（yòng）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，這有利（lì）於充分利用數控（kòng）機床的工作（zuò）枱和加（jiā）工行程，有利於提高數控機床的綜合加工效能（néng）。電永磁夾具的吸力（lì）一（yī）般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸（xī）力（夾緊力）足（zú）夠抵抗切削力，一般情況下，吸附麵積不應小於（yú）30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜（yí）大批（pī）量加工的數控機床夾具

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

故此（cǐ）大批量加工宜采用快速定位、快速夾緊（鬆（sōng）開）的專用夾具，可優先考慮以下三類機床夾具：

液（yè）壓/氣動夾具

液壓/氣（qì）動夾（jiá）具是以油（yóu）壓或（huò）氣壓作為動力（lì）源，通過（guò）液壓元件或氣動元件來實現對工件的定位、支承與（yǔ）壓緊的（de）專用夾具。液壓/氣動夾具可以準確（què）快速地確定工件與（yǔ）機床（chuáng）、刀具之間的（de）相互位（wèi）置，工件的位置精度由夾具保證，加工精度高；定位及（jí）夾（jiá）緊（jǐn）過程迅速，極大的節省（shěng）了夾緊和（hé）釋（shì）放工件的時間；同時（shí）具有結構（gòu）緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重切削，可實（shí）現自動化（huà）控製等優（yōu）點。

液壓/氣動夾具的上述優點，使（shǐ）之（zhī）特別適（shì）宜在數控機床、加工中心、柔性生產線（xiàn）使用，特（tè）別適合大批量加工。

電永磁夾具

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（néng）環保、可實現自（zì）動化控（kòng）製等優點。與常規機床夾具相比，電永磁（cí）夾具可（kě）以大幅縮短裝夾時間，減（jiǎn）少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅（jǐn）適用於小批量（liàng）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應用還不是很多，但在歐美等工業發達（dá）國家應用很廣泛。它實際上就是經（jīng）過精（jīng）加工的（de）夾具基體精（jīng）毛坯，元件與機床定（dìng）位連接（jiē）部分和零（líng）件在夾具上的定位（wèi）麵已經精（jīng）加（jiā）工完畢。用戶可以根（gēn）據自己的實際需要，自行加（jiā）工製作專（zhuān）用夾具。

光麵夾具基座（zuò）可以有效（xiào）縮短製造專用夾具的周（zhōu）期，減少（shǎo）生產準備時間，因而可以從總體上縮短大（dà）批量（liàng）生產的（de）周期，提高生產效率；同時可以降低（dī）專用夾具的（de）製造成（chéng）本。因此光麵夾（jiá）具基座特別適合（hé）周期較緊的大批量生（shēng）產。

合理使（shǐ）用夾具，挖掘（jué）設備潛能

經驗表明，為了提高數控機（jī）床加工（gōng）效能，僅僅“選對”數控機床夾具還是不夠的，還必（bì）須在“用（yòng）好”數控機床（chuáng）夾具上下功（gōng）夫。

下麵（miàn）介紹三種常用的（de）方法：

多工位法

多工（gōng）位法的基本原理：通（tōng）過一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀（dāo）具有效切削時間（jiān）的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾具。

隨著數（shù）控（kòng）機床的發展和用戶提（tí）高生（shēng）產效率（lǜ）的需要，現在多工位（wèi）夾具的應用越來越多。在液（yè）壓（yā）/氣動夾具、組合夾（jiá）具、電永磁夾具和精密組合平（píng）口鉗（qián）的結構（gòu）設計中（zhōng）多工位設計越來越普遍。

成組（zǔ）使用法

將（jiāng）相同的幾個夾（jiá）具放在同一（yī）工作枱使用，同樣（yàng）可以實現“多工（gōng）位”裝（zhuāng）夾的目的。這種方（fāng）法所涉及的夾具一（yī）般應經過（guò）“標準化設計、高精（jīng）度（dù）製造”，否則難以達到數控機床工（gōng）序（xù）加（jiā）工（gōng）的要求。

成（chéng）組使用法可（kě）以充分利用數控機床行程，利於（yú）機床傳動（dòng）部件的（de）均衡磨損；同時相關夾具可獨立使用，實現多件裝（zhuāng）夾，又可聯合（hé）使用，實現大規格（gé）工件裝夾。

局部快換法（fǎ）

局部快（kuài）換（huàn）法是通過對數控機（jī）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的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗（qián）口實現裝夾功能的改變，比如由裝夾（jiá）方料轉變成裝夾棒料；也可以通過（guò）快速更換夾緊（jǐn）元件實現夾緊方式的改變，比如由手（shǒu）動夾緊轉變成液壓夾緊。局部快（kuài）換法大（dà）幅縮短了更換及調整夾具的時間，在小批量生產（chǎn）中優勢較（jiào）為明顯。