數控機床工裝夾具的選擇和使用常識（shí）！

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

同樣一款機床（chuáng），為（wéi）何生產效率卻相差好幾倍（bèi）？得出的結論是：數控機床選用的夾具（jù）不合適（shì），從而使數控機床的生產效率大幅降低。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合理選擇及應用。

如何提高數控機床（chuáng）利用率？通過技（jì）術分析，夾具的使用有很大的關係。據不完全統計，國內企業數控（kòng）機床選用夾具不合理的比（bǐ）例高達50%以上。至2010年（nián）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擇不合理或應用不當，而出現了“窩工（gōng）”現象；從另外一（yī）個角（jiǎo）度來講，在數控機床夾具的（de）選擇與應用上（shàng）大有文章可做，因為其中蘊含枱可觀的潛在經濟效益（yì）。

小（xiǎo）批量生產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件加工時間由於小批量生產“工件加工（gōng）時間”很短，因此“生產（準備/等待）時間”的長短（duǎn）對於加工周期有枱至關重要的影響。要想提高生產效率，就必（bì）須想辦（bàn）法縮（suō）短生產（準備/等待）時間（jiān）。

下麵推薦三類小批量生產可優（yōu）先考慮的數控機床夾具：

組合夾具

組合（hé）夾具又稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標（biāo）準化（huà）設計、功能各異、規格尺寸不同的機床（chuáng）夾具元件組成（chéng），客（kè）戶（hù）可以根據（jù）加工要求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出各種類型的（de）機床夾具。由於（yú）組合夾具省去了設計和製造專用夾具時間，極大地縮短了生產準備時間，因而有效（xiào）地縮短了小批量生產周期，即提高了生產效率。另外，組合夾（jiá）具還具有定位精度高（gāo）、裝夾柔性大、循環重複使用（yòng）、製（zhì）造節能節材、使用成本（běn）低廉等優點。故（gù）小批量（liàng）加工，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（jīng）密組（zǔ）合平口鉗實（shí）際上屬於組合夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比其通用性更強、標準（zhǔn）化程度更高、使用更簡便（biàn）、裝夾更可靠，因（yīn）此在全球範圍內得到了（le）廣（guǎng）泛的應用。精（jīng）密組合平口鉗具有快速安（ān）裝（拆（chāi）卸（xiè））、快速裝夾等（děng）優點，因此可以（yǐ）縮（suō）短生產準備時（shí）間，提高小批量生產效率。目前國際上常用的精密組合平（píng）口鉗裝夾範圍一般在1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這裏所（suǒ）說的精密組合平口鉗（qián）並（bìng）不是老式機（jī）加（jiā）虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造精度低、無法成組使用、使用（yòng）壽命短，不（bú）適宜在數控機床、加（jiā）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（guó）家，專門針對數控機床、加工中心特點所設計的一係（xì）列新型平口鉗，此類產品具有（yǒu）裝夾柔性大（dà）、定位精度高、夾緊快速、可成組使用（yòng）等特點，特別適合數控機床、加工中心使用。

電永磁夾具（jù）

電永磁夾具是以釹鐵硼等新型永磁材料（liào）為（wéi）磁力源，運用現代磁路原理而（ér）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（jù）可以大幅提（tí）高（gāo）數控機床、加工中心的綜合加工效能。

電（diàn）永磁夾具（jù）的夾緊與鬆開過（guò）程隻需1秒（miǎo）左右，因此大幅縮短（duǎn）了裝夾時間；常規（guī）機床夾具的定位元件（jiàn）和夾（jiá）緊元件占用空間較大，而電永磁夾（jiá）具沒（méi）有這些（xiē）占用空間的元件，因（yīn）此與（yǔ）常規機床（chuáng）夾具相比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利於充分利用數控（kòng）機床的（de）工作枱和加工（gōng）行程，有利於提高數控（kòng）機床的綜合加工效能。電永磁夾具的吸力（lì）一（yī）般在15~18Kgf/cm2，因此一定（dìng）要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數（shù）控機床夾具

大批量加工（gōng）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“工件裝夾時間”可達（dá）到大批量加（jiā）工（gōng）周期的10~30%，這樣“工件裝夾（jiá）”就成為了影響生產效率的關鍵性（xìng）因素，也是機床夾具“挖（wā）潛”的重（chóng）點對象。

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

液壓（yā）/氣動夾具

液壓/氣動夾具（jù）是以（yǐ）油壓或氣壓作為動力（lì）源，通過液壓元件或氣動元（yuán）件來實現對工件的定位、支承與（yǔ）壓緊的專（zhuān）用（yòng）夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確（què）定工件與機床、刀（dāo）具之間的相互位置，工件（jiàn）的位置精度由夾（jiá）具保證，加（jiā）工精度高；定位及夾緊過程迅（xùn）速，極大的節省了夾緊和釋放工件（jiàn）的時間；同（tóng）時具有結構緊湊、可多工位裝夾、可（kě）進行高速重切削，可實現自（zì）動化控（kòng）製等優點。

液（yè）壓/氣動夾具的上述優點（diǎn），使之（zhī）特別適宜在數控機床、加工中心、柔性生產線使用，特別適合（hé）大批量加工（gōng）。

電永磁夾具

電永磁夾具所具有的快速夾（jiá）緊、易實現多工（gōng）位（wèi）裝夾、一（yī）次裝夾可多麵加工、裝夾平（píng）穩（wěn）可靠、節能環保（bǎo）、可（kě）實現自（zì）動化（huà）控製等優點（diǎn）。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（bú）僅適用於小批量生產，亦適用於大批量生產。

光（guāng）麵夾具基座

光（guāng）麵夾具基座在國內應用還（hái）不（bú）是很多，但在歐美等工業發達國家應用很廣泛（fàn）。它實際上就是經（jīng）過精（jīng）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（wán）畢。用戶可以根據自己的實際需要，自行加工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以有效（xiào）縮短（duǎn）製造專（zhuān）用夾（jiá）具的周期，減少生產準備時間，因而可以從總體上縮短大批量生產的周期，提高生產效率；同時（shí）可以（yǐ）降低專用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特別適合周期較緊的大批量生產。

合（hé）理使用夾具（jù），挖掘設備潛能

經驗表明，為了提（tí）高數控機床加工效能，僅僅“選對”數控機床夾具還是不夠的，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方法：

多工位法

多工位法（fǎ）的（de）基本原理：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削時間的目的。多工位夾具（jù）即擁有多個定位夾緊位置的夾具（jù）。

隨著數控（kòng）機床的發展和用戶提高生產效率的需要，現在多工位夾（jiá）具的應用越來越多。在液（yè）壓/氣動夾具（jù）、組合夾具、電（diàn）永磁夾具和精密組合平口鉗的結構設計中多工位設計越（yuè）來（lái）越普遍。

成組使用法

將相同的幾（jǐ）個夾具放（fàng）在同一工作枱使用，同樣可以實（shí）現“多（duō）工位”裝夾的目（mù）的。這（zhè）種方法所（suǒ）涉（shè）及的夾具一般應經過“標準化設計、高（gāo）精（jīng）度製造”，否則難以達（dá）到數控機床（chuáng）工序加工的要（yào）求。

成組使（shǐ）用（yòng）法可以充分利用數控機（jī）床行程，利於機床傳動部件的均（jun1）衡磨損；同時相關夾具可獨立使用（yòng），實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規（guī）格工件（jiàn）裝夾。

局部快換法

局部快換法是通（tōng）過對數控（kòng）機床夾具的局部（定位元（yuán）件、夾緊元件、對刀元件和引導元件）進行快速更換，達到迅速改（gǎi）變夾具功能或（huò）使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗（qián），可以通過快速更換鉗（qián）口實現裝夾功能的（de）改（gǎi）變，比（bǐ）如由裝夾方料轉（zhuǎn）變成裝夾棒料；也可以通過快速更換夾緊元件實現（xiàn）夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變成液壓（yā）夾緊。局部快換法大幅縮短了更換及調整（zhěng）夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。