​數（shù）控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批量可（kě）分為兩大類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批（pī）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（yuē）占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的主體（tǐ）。

同樣一款機床，為何生產效率卻相差（chà）好幾倍？得出的結論是（shì）：數控機床選（xuǎn）用的夾具不合適，從而使數控機床的生產效（xiào）率大幅降低。機械工程師精（jīng）英（yīng）小編今天為大家（jiā）詳細介紹數控機床夾具的合理選擇及應用。

如何（hé）提高數（shù）控機床（chuáng）利用（yòng）率？通過技術分析，夾具的使用有很大的關係。據不完全（quán）統計（jì），國內企（qǐ）業數控機床選用夾具不合（hé）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（de）數控機床（chuáng）由於夾具選擇不合理或應用不當，而出（chū）現了“窩工”現象（xiàng）；從另外一個角度來講（jiǎng），在數控機床夾具的選擇與應用（yòng）上大有文章（zhāng）可做，因為其（qí）中蘊含枱可觀的潛在經濟效益。

小批量生產周期（qī）﹦生產（準備/等待）時間+工件加工時間由於小批量生產“工件加（jiā）工時間”很短，因此“生產（準備/等（děng）待）時間”的長短對（duì）於加工周期有枱至關重要的（de）影響。要想提高生（shēng）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先考慮的（de）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（jīng）過標準化設計、功能各異、規格（gé）尺寸不同的機床夾（jiá）具元件組成，客戶可以根據加工要求，象“搭積木”一樣，快速拚裝出各種類型的機床夾具。由於組合夾具省去了設計和製造（zào）專用（yòng）夾具時間，極大地（dì）縮短了生產準備時（shí）間（jiān），因而有效地縮短了小批量生產周期，即提高了生產效率。另（lìng）外，組合夾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（gù）小批量加工，特別是產品形狀較為複雜（zá）時可優（yōu）先（xiān）考慮使用組合夾具。

精密（mì）組合平口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於組合夾具中的（de）“合件”，與其它組合夾具元件相比其通用性更強、標準化（huà）程度更高、使用更簡便、裝夾更可靠（kào），因此在全球範圍內得（dé）到了廣泛的應用（yòng）。精密（mì）組合平口鉗具有快速安裝（拆卸（xiè））、快速裝夾等優點，因此可（kě）以縮短生產（chǎn）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（hé）平口鉗裝（zhuāng）夾範圍一般在1000mm以內的，夾緊（jǐn）力（lì）一般（bān）在5000Kgf以內。

需要注意的是，這（zhè）裏所說的精密組合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造精度（dù）低（dī）、無法成組使用、使用壽命短（duǎn），不適宜在數控機（jī）床、加工中心上使用。這裏所（suǒ）說的精密組合平（píng）口鉗是起源於歐美等工業（yè）發達（dá）國家，專門針對數控機床、加工中心特點所設計的一係列新型平口鉗，此（cǐ）類產品具有裝夾柔（róu）性大、定位精（jīng）度高（gāo）、夾緊快速、可成組使用等特點，特別（bié）適合數控機床（chuáng）、加工中心使用。

電永磁夾具

電（diàn）永磁夾（jiá）具是以釹鐵硼等新（xīn）型永磁材料為（wéi）磁力源，運（yùn）用現代磁路（lù）原理而設計出來（lái）的一種新型夾具。大量的（de）機加工實踐表明，電永磁夾具可以大（dà）幅提高數控機床、加工中心的綜合加工效能。

電永磁（cí）夾（jiá）具的夾緊與鬆（sōng）開過程隻（zhī）需1秒左右，因此大幅（fú）縮（suō）短了裝夾（jiá）時間；常規機床夾具的定位元件和夾緊元件占用空間較大，而電永磁夾具沒有（yǒu）這些占用空間的元件，因此與常規機床夾具（jù）相比，電（diàn）永磁夾具的裝（zhuāng）夾範圍更大，這有利於充分利用數控機床的工作枱（cī）和加工行程，有利於提高數控機床的綜合加工效能。電永磁夾具的吸力一（yī）般在（zài）15~18Kgf/cm2，因此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸附（fù）麵積不應小於30cm2，即夾緊（jǐn）力不小於450Kgf。

宜（yí）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＋工件加工時間＋生產準備時間“加（jiā）工等待時間”主要包括工（gōng）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“工件裝夾”就成為了影響生產效率的（de）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用快速定位、快速夾（jiá）緊（鬆開）的專用夾（jiá）具，可優先考慮以下三類機床夾具：

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾具是以（yǐ）油壓（yā）或氣壓（yā）作為動力源（yuán），通過液壓元件或氣動元件來實現對工件的定位、支承與壓緊的專（zhuān）用夾具（jù）。液壓/氣動夾具可以準確快速地（dì）確定工件與機床、刀具之（zhī）間的相互位（wèi）置，工件的位置精度由（yóu）夾具保證，加工精（jīng）度高；定位（wèi）及夾緊過程迅速，極（jí）大的（de）節省了夾緊和（hé）釋放工（gōng）件的時間；同（tóng）時具有結構緊湊（còu）、可多工位裝夾、可進行高速重切（qiē）削，可實現自動化控製等優（yōu）點。

液（yè）壓/氣動夾具的上述優（yōu）點，使之特別適宜在數控機床、加工中心、柔性（xìng）生產線使用，特別適合大批量加工（gōng）。

電永（yǒng）磁夾具

電永磁夾具所具有（yǒu）的快速夾（jiá）緊、易實現多工位裝夾（jiá）、一次裝（zhuāng）夾可多麵加工、裝夾平穩可靠、節能環保、可實現（xiàn）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，提高裝夾效率（lǜ），因此不（bú）僅適用於小批量生產，亦適用於大（dà）批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國內應用還不是（shì）很多，但在歐美等（děng）工業發達國家應用很廣泛。它實際上（shàng）就是經過精加工的夾具基體精（jīng）毛坯，元件與機床定位連（lián）接部分和零（líng）件（jiàn）在夾具上的定位麵已經精加工完畢。用戶可以根據（jù）自己的實際需要，自行加工製作專用夾具。

光麵（miàn）夾具基（jī）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批量生產的（de）周期，提高生（shēng）產效（xiào）率；同時可以降低專用夾具的（de）製造成（chéng）本。因此光（guāng）麵夾（jiá）具基座特別適合周期較緊的（de）大批量生產。

合理（lǐ）使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表明，為了（le）提高數控機床加工效能（néng），僅僅“選（xuǎn）對”數（shù）控機床夾具還是（shì）不夠的（de），還必須在“用好”數控機床夾具上下功夫（fū）。

下麵介紹三種常用的方法：

多工位法

多工位法的（de）基本原理：通過一次裝夾（jiá）多個工件，達到（dào）縮短（duǎn）單位裝夾時間，延長刀具有效切（qiē）削時間的（de）目的。多工位夾具（jù）即擁有（yǒu）多個（gè）定位（wèi）夾緊位置的夾具。

隨著數控機床的發展和用戶提（tí）高生產（chǎn）效率的（de）需要，現在（zài）多工位夾具的應（yīng）用越來越多。在（zài）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工位設計越來越普遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用，同樣可以實現“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的夾具一般應經（jīng）過“標準化設計、高精度製造”，否則難以達到數控機床（chuáng）工序加工的要求（qiú）。

成組使（shǐ）用（yòng）法可以充分利用數（shù）控機床行程（chéng），利於（yú）機床傳動部件的均衡磨損；同時相關（guān）夾具（jù）可獨立使用，實現（xiàn）多件裝夾（jiá），又可聯合使用（yòng），實現大規（guī）格工件裝夾。

局部（bù）快換（huàn）法

局部快換法是通過對數控機床夾具（jù）的局部（定位元件、夾（jiá）緊元件、對刀元件和引導元件（jiàn））進（jìn）行快速更換，達（dá）到（dào）迅速（sù）改變夾具功（gōng）能或使用方式的目的。例如：快換組（zǔ）合（hé）平口鉗，可以通過快速更換鉗口實現（xiàn）裝夾（jiá）功能的改變，比如由裝夾方（fāng）料轉變成裝夾棒料；也可以通過（guò）快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變成液壓夾緊。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。