​數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加（jiā）工按生產批量可分（fèn）為兩（liǎng）大類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批量生產）；另一（yī）類是少品種（zhǒng）、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者大約占到機械加工總產值的70~80%，是機械（xiè）加工的主體。

同樣一款機床，為何生產（chǎn）效率卻相差好幾（jǐ）倍？得出的結論是：數控機床選用（yòng）的夾具不（bú）合適（shì），從而使數控機床的生產效率（lǜ）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（zé）及應用。

如何提高數（shù）控機床（chuáng）利用（yòng）率？通過技術分（fèn）析（xī），夾具的使用有（yǒu）很大的關係。據（jù）不完全統計，國內企業（yè）數控機床選用夾具不合理的比例（lì）高達50%以上。至2010年底，中國數（shù）控機床保有量（liàng）近一百萬台，也（yě）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”現（xiàn）象（xiàng）；從另外一（yī）個角度來講，在數控機床夾具的選（xuǎn）擇與（yǔ）應用上大有文（wén）章可（kě）做，因為其中（zhōng）蘊含枱可觀的潛在經濟效益。

小批量生產周期﹦生產（準備/等待（dài））時間+工件（jiàn）加工時（shí）間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生產（準備/等待）時間”的長短對於加（jiā）工周期有枱（cī）至關重要的影響。要（yào）想提高生產效率，就（jiù）必須想辦法縮短生產（準（zhǔn）備/等待）時間。

下（xià）麵推薦（jiàn）三類小批量生產可優先考慮的數控機（jī）床夾（jiá）具：

組合夾具

組合夾具又稱為“積木式夾具”，它由一係列（liè）經過標（biāo）準化設計、功能各異、規格尺寸不同的機床夾具（jù）元件組成，客戶可以根據加工要（yào）求，象“搭積木”一樣，快速拚（pīn）裝出各種類型的機床夾具（jù）。由於組合夾具省去了設計和製造專用夾具時間，極大地縮短了生產準備時間（jiān），因而有效地（dì）縮短了小批量生產周期，即提高了生產效率。另外，組合夾具還具有定位精度高（gāo）、裝夾柔性（xìng）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（jiā）工，特別（bié）是產品形狀較為複雜時可優先考慮使（shǐ）用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密組合平口鉗實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（yòng）性更強、標準化程（chéng）度更高、使（shǐ）用更簡便、裝夾更可靠，因此在全球範圍內得到了廣泛的應用。精密組合平口鉗具有快速安裝（拆卸（xiè））、快速裝夾等優點，因（yīn）此可以縮短生產準備時間，提（tí）高（gāo）小批量生產效率。目前（qián）國際上常（cháng）用（yòng）的精密組合平口鉗裝夾範圍一（yī）般在1000mm以內的，夾緊（jǐn）力一（yī）般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這裏所說的精密組合平口（kǒu）鉗並不是老式機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造精度低、無法成組使用、使用壽命短（duǎn），不適宜在數（shù）控機床、加工中心上使用。這裏所說（shuō）的精密組合平口鉗是起源於歐美等工業發達國家，專（zhuān）門針對數控機床（chuáng）、加工中心（xīn）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（kuài）速、可成（chéng）組使（shǐ）用等特點，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（yǐ）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夾具。大量的機加工（gōng）實踐表明，電（diàn）永磁夾具可以大幅提高數控機（jī）床、加（jiā）工中心的綜合加工效（xiào）能。

電永磁（cí）夾具的夾緊與鬆（sōng）開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾（jiá）時間；常規機（jī）床（chuáng）夾（jiá）具（jù）的定位元件（jiàn）和夾緊元（yuán）件占用空間（jiān）較大（dà），而電永（yǒng）磁夾具沒有這些占用空間的（de）元件，因此與常規機床夾具相比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利於充分利用數控機床的工作枱和加工行程，有利於提高數控機床的（de）綜合（hé）加工效能（néng）。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切（qiē）削力，一般情況下（xià），吸附麵積（jī）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＝加工等待時間＋工件加工（gōng）時間＋生產準備時間“加工等待時間”主要（yào）包（bāo）括工件裝夾和更換刀具的時間。傳（chuán）統的手動機床夾具“工件裝夾時間”可達到大批量加工（gōng）周期的10~30%，這樣（yàng）“工件裝夾”就成為（wéi）了影響生產效率的關鍵性因素，也是機床夾具（jù）“挖潛”的重點對象。

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

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾（jiá）具是以油壓或氣壓作為動力源，通過液壓元件或氣動元件來實現對（duì）工件的定（dìng）位、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與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度（dù）由夾具保證，加工精度（dù）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；同時（shí）具有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重切削，可實現自（zì）動化控（kòng）製等優點。

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

電永磁（cí）夾具

電永磁夾具所具有（yǒu）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、節能環保（bǎo）、可實現自動化控製等優點。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（xiào）率，因此不僅適用於小批（pī）量生產，亦適用於大批量（liàng）生產。

光麵夾具（jù）基座

光麵（miàn）夾具基座在國內應用還不是很多，但在歐（ōu）美等工業發（fā）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（pī），元件與機床定位連接部分和（hé）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縮短製造專用夾具的周期，減少生產準備時間，因而可以從總體上縮短大（dà）批量生產的周（zhōu）期，提高生產效率；同時可（kě）以降低專用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特（tè）別適合（hé）周期較緊的大（dà）批量生產。

合理使用夾具，挖掘設（shè）備潛能

經驗（yàn）表明，為了提高數（shù）控機（jī）床加工效能，僅（jǐn）僅“選（xuǎn）對”數控機床夾具還是（shì）不夠的，還必須（xū）在“用好”數控機床夾具上下功夫。

下麵介紹三種常用的方（fāng）法：

多工位法

多工位法的（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（qiē）削時間的目的。多工（gōng）位夾具即擁有多個定位夾緊位置的夾具。

隨著數控機（jī）床的（de）發展和用戶提高生產效率的需（xū）要，現在多工位夾具的應用越來越多。在液壓/氣動（dòng）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工位設（shè）計越來越普遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用，同（tóng）樣可（kě）以實現（xiàn）“多工（gōng）位”裝夾的目的。這種（zhǒng）方法所涉及的夾具一般應經過“標準化設計、高精度製造”，否則難（nán）以達到數控機床工序加工的要求。

成組使用法可（kě）以充分利用數控機床行程，利（lì）於機床傳動部件（jiàn）的均衡磨損；同時相關夾具可獨立使用，實現多件裝夾，又可聯合（hé）使用，實現大規格工件裝夾。

局部快換法

局部快換法是通過對數控機床夾具的局部（定位元件、夾緊元（yuán）件、對刀元件和引導元件）進行快速更換，達到迅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（gèng）換鉗口實現裝（zhuāng）夾功能的（de）改變，比如由裝夾方料轉變成裝夾棒料；也可（kě）以通過快速更換夾緊元件實（shí）現夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變成（chéng）液壓夾緊。局部快換法大幅縮短了更換（huàn）及調整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。