數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前（qián），機械加工按生產批量可分（fèn）為兩（liǎng）大類（lèi）：一類是單（dān）件、多（duō）品種、小批量（簡稱小批（pī）量生產）；另一類（lèi）是少品種、大批量（簡稱（chēng）大批（pī）量生產）。其中前者大約占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的主體。

同樣一（yī）款機床，為何生產效（xiào）率（lǜ）卻相差好幾（jǐ）倍？得出的結論是：數控機床選用的夾具不（bú）合適，從而使（shǐ）數控機床的生產效率大幅降低。機（jī）械工程師精英小編今天為（wéi）大（dà）家詳（xiáng）細介紹數控機床夾具（jù）的合（hé）理選擇及應用。

如何提高數控機床利用率？通過技術分析，夾具的使用有很大的關係。據不完全統計，國內企（qǐ）業數控機（jī）床選（xuǎn）用夾具（jù）不合理的比例高達50%以上。至2010年底，中國數（shù）控機床保有（yǒu）量近（jìn）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（le）“窩（wō）工”現象；從另（lìng）外一個角度來講，在（zài）數控機床夾具的（de）選擇與應用（yòng）上大有文章（zhāng）可做，因（yīn）為其中蘊含枱可觀的潛在經濟效益。

小（xiǎo）批量生產周期﹦生（shēng）產（準備/等待）時間（jiān）+工件加工時間由於（yú）小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生產（chǎn）（準備（bèi）/等待）時間”的長短對於加工周期有枱至關重要的影響。要想提高生產效率，就必須想辦法縮短生產（準備/等待）時間。

下麵推薦三類小批（pī）量生產可（kě）優先考慮的（de）數控機床夾具：

組合夾具

組合夾具又稱為“積木式夾具”，它（tā）由一係列經過標準化設計、功能各異、規格尺（chǐ）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，快速拚裝出各種類型的機床夾具。由（yóu）於組合夾具省去了設計和製造（zào）專用夾具時間，極大地縮短了生產準備時間，因而有效地縮短了小批量生產周期，即提高了生產效率（lǜ）。另外，組合夾具還具有定（dìng）位精度高、裝夾柔性大、循環重複使用（yòng）、製造節能節材、使用成本低廉等優點。故小批量（liàng）加工，特別是產品形狀較為複雜時可優先考慮使用組合（hé）夾（jiá）具。

精密組合平口（kǒu）鉗

精密組合平（píng）口鉗實際上屬於組（zǔ）合夾具中的“合件”，與其它（tā）組合夾具元件（jiàn）相比其通用性更強、標（biāo）準化程度更高、使用更簡便、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（chāi）卸）、快速裝夾等優點，因此（cǐ）可以縮短生產準備時間，提（tí）高小批量生產效率。目前國際上常用的精密組合平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，這裏所說的精密組合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老（lǎo）式機加虎（hǔ）鉗功能（néng）單一、製造精度低、無法成組使用（yòng）、使用壽命短，不適宜在數控機床、加（jiā）工中心上使用。這裏所說（shuō）的精密組合平口鉗是起（qǐ）源於歐（ōu）美（měi）等工業發達國家，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（kǒu）鉗（qián），此類產品（pǐn）具有裝夾柔性大、定（dìng）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（zhōng）心使（shǐ）用。

電永磁（cí）夾具（jù）

電永磁夾（jiá）具是以釹鐵硼（péng）等新型（xíng）永磁材料為磁力源，運用現代磁路原理而設計出（chū）來的一種新型夾具。大（dà）量（liàng）的（de）機（jī）加工（gōng）實踐表明，電永磁夾具可以大幅提高數控機床、加工中心的綜（zōng）合加工效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需（xū）1秒左（zuǒ）右，因此（cǐ）大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾具的定（dìng）位元件和夾緊（jǐn）元件占用空間較大，而電永磁夾具沒有這些占（zhàn）用空間的元件，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（chōng）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綜合加工效能。電永磁夾具的吸力一（yī）般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保（bǎo）證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削（xuē）力，一般情況（kuàng）下，吸附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不（bú）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（dài）時間＋工件加工時間＋生產準（zhǔn）備時間“加工等待時間”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（jù）“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（wéi）了影（yǐng）響生產效率的關鍵性因（yīn）素，也是（shì）機床夾具“挖潛”的重點對象。

故此（cǐ）大批量（liàng）加工（gōng）宜采用快速（sù）定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾具，可（kě）優先考慮以下三類機床（chuáng）夾具：

液（yè）壓/氣動夾具

液壓（yā）/氣動夾具是以油壓或氣（qì）壓作為動（dòng）力源，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（jǐn）的專用夾具。液壓/氣動（dòng）夾具（jù）可以準（zhǔn）確快速（sù）地確定工件與（yǔ）機床、刀具之間的相互位置，工件的位（wèi）置精度由夾具保證，加工精度高；定位及夾緊過程迅速（sù），極大的節省了（le）夾緊和釋放工件的時間；同時具（jù）有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行（háng）高速重切削，可（kě）實（shí）現自動化控製等（děng）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（yǒu）的快（kuài）速夾緊、易實現多工位裝（zhuāng）夾（jiá）、一次裝夾可（kě）多麵加工、裝夾平穩（wěn）可靠、節能環保、可實現自動化控製等優點。與常規機床夾具相（xiàng）比，電（diàn）永（yǒng）磁夾具可以大幅縮（suō）短裝夾時間，減少裝（zhuāng）夾次數，提高裝夾效率，因此（cǐ）不僅適用於小批（pī）量生產，亦適用於大批（pī）量生產。

光（guāng）麵夾具基座

光麵夾具基座在國內（nèi）應用還不是很多，但在歐美等工業發達國家應用很（hěn）廣（guǎng）泛。它實際（jì）上就是經過精加工的夾（jiá）具基體精毛坯，元件與機床定位連接（jiē）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（jù）基座可（kě）以有效縮（suō）短製造專用夾具的周期，減少生產（chǎn）準備時間，因而可以從總體上（shàng）縮短大批量生產的周期，提高生產效率；同時可以降低專用夾具的製造（zào）成本。因此光麵夾具基座特別適合周期較緊的（de）大批（pī）量生產。

合理使用夾具，挖掘（jué）設備潛能

經驗表（biǎo）明，為了提（tí）高數（shù）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（gōng）位法的基本原理：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝（zhuāng）夾（jiá）時（shí）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（suí）著數控（kòng）機床的發展和用戶（hù）提高（gāo）生產效率的需要，現在多工位夾（jiá）具的應用越來（lái）越多。在液壓/氣動（dòng）夾（jiá）具、組合（hé）夾具（jù）、電永磁夾具和（hé）精密組合平口鉗的結構設計中多工位設計越來越普遍。

成（chéng）組使用法

將相（xiàng）同的幾個（gè）夾具放在同一工作枱使用，同樣可以實現“多工位”裝夾的目（mù）的。這（zhè）種方法（fǎ）所涉及的夾具一般應經過“標準（zhǔn）化設計、高精度製造（zào）”，否則難以達到（dào）數控機床工序（xù）加（jiā）工的要求。

成組使用法可以充分利用數控機床行程，利於機床傳動部件的（de）均衡磨損；同時相關夾（jiá）具可獨立使用（yòng），實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規格工件裝（zhuāng）夾（jiá）。

局（jú）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（jǐn）元件、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（néng）或使用方式的目的（de）。例如：快換組合平口鉗，可以通（tōng）過（guò）快速更換鉗口實（shí）現裝夾功能的（de）改變，比如由裝夾方料轉變成裝夾棒料；也可以通過（guò）快速更換夾緊元件（jiàn）實現夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變成（chéng）液壓夾（jiá）緊。局部快換法大幅縮短了更換及調整（zhěng）夾具的時間，在（zài）小批量（liàng）生產中優勢較為明顯。