​數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目（mù）前（qián），機械加工按生產批（pī）量可分為兩大類：一（yī）類是單件、多品（pǐn）種、小批量（簡稱小批量生產（chǎn））；另一類是少品種、大批（pī）量（簡稱大批量生產）。其中前者大約占到機械加工總產值（zhí）的70~80%，是機械加工的主體。

同（tóng）樣一款機（jī）床，為何生產效率卻相差好幾倍？得（dé）出（chū）的結論是：數控機床選用的夾具不合適，從而使數（shù）控機床的生產效率大幅降低。機械（xiè）工程師（shī）精英小編今天為大家詳細介（jiè）紹數（shù）控機床夾具的（de）合理選擇（zé）及應用。

如何提高數控（kòng）機床利用率？通過技術分析，夾具的使（shǐ）用有很（hěn）大的（de）關係。據不完全統計，國內企業數控機床選用夾具不合理的（de）比例高達50%以上。至2010年底，中國數控機床保有量近一百萬（wàn）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；從另外一個角（jiǎo）度來講（jiǎng），在（zài）數控機床夾具的選擇與應用上大有文章可做，因為（wéi）其中蘊含枱可觀的潛在經（jīng）濟效益（yì）。

小批（pī）量生產周期﹦生產（準備/等（děng）待（dài））時間+工件加工時間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生（shēng）產（準備/等待（dài））時間”的長短對於加工周期有枱至（zhì）關重要（yào）的（de）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（shí）間。

下麵推薦三類小批量生產（chǎn）可優先考慮的數控機床夾具：

組合夾具（jù）

組合夾具又稱（chēng）為（wéi）“積木式夾具”，它由一係（xì）列經過（guò）標（biāo）準化設計、功能各異、規格尺寸（cùn）不同的機床夾具元件組成，客戶可以根（gēn）據加工要求，象（xiàng）“搭積木”一樣，快速拚裝出各種類型的機床（chuáng）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（suō）短了生產準備時間，因而有（yǒu）效地（dì）縮（suō）短了小批量生產周期，即提高了生產效率。另（lìng）外，組合夾（jiá）具還具有定位精度高、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。故小批量加工，特別是產品形狀較為複雜時可優先考（kǎo）慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗實際（jì）上屬於組（zǔ）合（hé）夾具中的“合件”，與其它組合夾具（jù）元件相比其通用性更強、標準化程度更高、使用更簡（jiǎn）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（jù）有快速安裝（拆卸（xiè））、快速裝（zhuāng）夾等優點，因此可（kě）以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目前國際上（shàng）常用（yòng）的精密組合平口鉗裝夾範圍一（yī）般在1000mm以內的，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（píng）口鉗並不是老式機加虎鉗，老（lǎo）式（shì）機加虎鉗功能單一、製造（zào）精度低、無（wú）法成組使用、使用（yòng）壽命短，不適宜（yí）在數控機床、加工中心上使用。這裏所（suǒ）說的精密組合平口鉗（qián）是起源於歐美等工業發達（dá）國家，專門針對數控機床、加工中（zhōng）心特點所設計的一係列新型平口鉗，此類產品（pǐn）具有裝夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別適合數控機床、加工中心使用。

電（diàn）永磁夾具

電永磁夾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出來的一種新型（xíng）夾具。大量的（de）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（de）綜（zōng）合（hé）加工效能。

電永磁夾具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（chuáng）夾具的定位元件（jiàn）和夾緊元件占用空間較大，而電永磁夾（jiá）具沒有這些占用空間的元件，因此與常（cháng）規機床夾具相比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利（lì）於（yú）充分利用數控機床（chuáng）的工作枱和加工行程，有利於提高數控機床的綜合加（jiā）工（gōng）效能。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保（bǎo）證吸力（夾緊力（lì））足夠抵抗切（qiē）削力，一般情況下，吸附（fù）麵（miàn）積不應小於30cm2，即夾（jiá）緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾（jiá）具（jù）

大批量加工周期＝加工等待時間＋工件加工時間＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的時間。傳統的手動機床夾具“工件裝（zhuāng）夾時（shí）間”可（kě）達到大（dà）批量加工周期的10~30%，這樣“工（gōng）件裝夾”就成為了影響生產效率的關（guān）鍵性因素，也是機床夾具“挖潛”的重點（diǎn）對象。

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

液壓/氣動（dòng）夾具

液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓作為動（dòng）力源，通過液壓元件或氣動元件來實現對工件（jiàn）的定位、支承與壓緊的專用夾具。液壓（yā）/氣（qì）動夾具可以準確快速（sù）地確定工件與機床、刀具之間的相互位（wèi）置，工件的位置精度由夾具保證，加工精度高；定位（wèi）及夾（jiá）緊過程迅速，極大（dà）的節省了夾緊和釋放工件的時間；同時具有（yǒu）結構緊湊、可多工位裝夾、可（kě）進行高速重切削（xuē），可實現自動化控製等優點。

液（yè）壓/氣動夾具的上述優點，使之特別適宜在數控機床、加工中心、柔（róu）性生產線使用，特別適合大批（pī）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（wèi）裝夾、一次裝夾可多麵加工、裝（zhuāng）夾平（píng）穩可靠、節能環保、可實現自（zì）動化控製等優點。與常規機床夾具相比，電永磁夾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（yòng）於大（dà）批量生產。

光麵夾具基座

光麵（miàn）夾具（jù）基（jī）座在（zài）國內（nèi）應用還不是（shì）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（shì）經過精加（jiā）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具上的定位麵（miàn）已經精加工完畢。用戶可以根據自己的實際需要，自行（háng）加工製作專用夾具。

光麵夾具基（jī）座可以有效縮短製造專用夾具（jù）的周期，減少（shǎo）生（shēng）產準備時間，因而可以（yǐ）從（cóng）總體（tǐ）上縮短大批量生產的周期（qī），提高生產效率；同（tóng）時可以降低專用夾（jiá）具的製造成本。因此光麵夾具基座特別適合周期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設（shè）備潛能（néng）

經驗表明，為了提高數控機（jī）床加工效能，僅（jǐn）僅“選對”數控機床夾（jiá）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（de）方（fāng）法：

多工位（wèi）法（fǎ）

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（zhǎng）刀具有效切削時間的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾具。

隨著數控機床的發展和用戶提高生產效率的需要，現在（zài）多（duō）工位夾具的應用越來越多。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構設計中多（duō）工位設計越來越普遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放（fàng）在（zài）同一工作枱使用，同樣可以實現“多工位”裝夾的目的。這種方（fāng）法所涉及的夾具一般（bān）應經過“標準化設計、高精度製造（zào）”，否則難以（yǐ）達到數（shù）控機床工序加工的要求。

成組使用（yòng）法可以充分利用數控機床（chuáng）行程，利於（yú）機床傳動部（bù）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，實現大規格工件裝夾。

局部快換法

局部（bù）快換法（fǎ）是通過對數控機床（chuáng）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（huàn），達到迅速改變夾具功能或（huò）使用方式的目的。例如（rú）：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實現裝夾功能的（de）改變，比（bǐ）如由裝夾方料轉變成裝夾（jiá）棒料；也可以通過快速（sù）更換夾（jiá）緊元件實現夾緊方式（shì）的改變，比如由手動夾緊轉（zhuǎn）變成液（yè）壓夾緊。局部快換法大幅縮短了更換及調整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。