數控機床（chuáng）工裝夾具的選擇和使用常識！

目前（qián），機械加（jiā）工按生產批量可分為兩大類：一類（lèi）是單件、多品種（zhǒng）、小批量（簡稱小批量生產）；另（lìng）一類是少品（pǐn）種、大批（pī）量（簡稱（chēng）大批量生（shēng）產）。其中前者大（dà）約占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的主體。

同樣一款機床，為何生產效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數（shù）控（kòng）機床選用（yòng）的夾具不合適，從而使數控機床的生產效率大（dà）幅降低。機械工程師精（jīng）英小編今天為大家詳細介紹數（shù）控機床夾（jiá）具的合理選擇及應（yīng）用。

如何提（tí）高數控機床利用率？通過技術分析，夾具的使用（yòng）有很大的（de）關（guān）係。據不完全統計，國內企業數控機床選（xuǎn）用夾具不合理的（de）比例高達（dá）50%以上。至2010年底，中國數控機床保有量近（jìn）一百萬台，也就是說有50萬台以上的數控機床由於夾具選（xuǎn）擇不合理或應用不當，而出現（xiàn）了“窩工”現象；從另（lìng）外一個角（jiǎo）度來講（jiǎng），在數控機床夾具的選擇與應用上大有文章可做，因為其中蘊含枱可觀的潛在經濟效益。

小批量生產周期﹦生產（準備/等（děng）待）時間+工件加（jiā）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（duì）於（yú）加工周期有枱（cī）至（zhì）關（guān）重（chóng）要的影響。要想（xiǎng）提（tí）高生產效率，就必須想（xiǎng）辦法縮短生產（準備/等待（dài））時間。

下麵推薦（jiàn）三類小批量生（shēng）產可優先考慮的數控機（jī）床夾具：

組合（hé）夾具

組合夾具又稱為“積木（mù）式夾具”，它由一（yī）係列經過標（biāo）準（zhǔn）化設計、功能各異、規格（gé）尺（chǐ）寸不同的（de）機床夾具元件組成，客戶可以根（gēn）據加工要求，象“搭積木”一（yī）樣，快速拚裝出各種類型的機床夾具。由於組（zǔ）合夾具省去了（le）設計和製造專用夾具時間，極（jí）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（zhōu）期，即提高了（le）生產效（xiào）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、製造節能節（jiē）材、使用成本低廉等優點。故小批（pī）量（liàng）加工，特別是產品（pǐn）形狀較為複雜時（shí）可優先考（kǎo）慮使用組合夾具。

精密組合平（píng）口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於組合夾具（jù）中的“合（hé）件”，與其它組合（hé）夾具（jù）元件相比其通用性更強、標準化程（chéng）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（guǎng）泛的應用。精密組合平口鉗（qián）具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾等優點（diǎn），因此可以縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。目前國際上常用的精（jīng）密組合（hé）平口鉗裝（zhuāng）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（píng）口鉗並不是老式機加虎鉗，老式機加虎鉗功能單一、製造精度低、無法成（chéng）組（zǔ）使用、使用壽命短，不（bú）適宜（yí）在數控機床、加工中心上使用。這裏所說的精密（mì）組合平口鉗是起源於歐美等工（gōng）業發達國家，專門針對數控機床（chuáng）、加工中心（xīn）特點所設計的一係列新型平口鉗，此類產品具（jù）有裝夾（jiá）柔（róu）性大、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等特點（diǎn），特別適合數控機床、加工中心使用。

電永磁夾具

電（diàn）永磁夾具是以釹鐵硼（péng）等新型永磁材料為（wéi）磁力源，運用現（xiàn）代磁路原理而設計出來（lái）的一種新型夾具。大量的機加工實踐表明，電（diàn）永磁夾具（jù）可以大幅提高數控機床、加工中心的綜合加工效能。

電永（yǒng）磁夾具的（de）夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了裝夾時間；常規機床夾具的定位元件（jiàn）和（hé）夾緊元件占用空間較大，而電永磁夾具沒有這些占用（yòng）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（dà），這有利於充分利用數控機床的工作（zuò）枱和加工行程，有利於提高數（shù）控機床的（de）綜合加工效能。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）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸（xī）附麵積不應小（xiǎo）於30cm2，即夾（jiá）緊力不小於450Kgf。

宜大批量（liàng）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“加工等待時間（jiān）”主要包括工件裝夾和更換刀具的時間。傳（chuán）統（tǒng）的手動機床（chuáng）夾具“工件裝夾時（shí）間”可達到大（dà）批量（liàng）加工周期的10~30%，這樣“工件裝夾”就成為（wéi）了影響生產效（xiào）率的關鍵性因素，也是機床夾具“挖（wā）潛”的重點對象。

故此大批量加工宜采用快速定位、快（kuài）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/氣動夾（jiá）具

液壓/氣動夾具（jù）是以油壓或氣壓作為動力源，通過液壓（yā）元（yuán）件或氣（qì）動元件來實現對工件的定（dìng）位、支承與壓緊的專（zhuān）用夾具。液壓/氣動夾具可（kě）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（de）位置精度由夾具保證，加工精度高；定位及夾緊過程迅速，極大的節省（shěng）了夾緊和（hé）釋放工件（jiàn）的時間；同時具有結（jié）構緊湊、可多工位裝夾（jiá）、可進行高速重（chóng）切削，可實現自動化控製（zhì）等優點。

液壓/氣動夾具的上述優點，使之特別適宜在數控機床、加（jiā）工中心、柔性生產線使（shǐ）用，特別（bié）適合大批量（liàng）加工。

電永磁（cí）夾具

電永磁夾具所具有的快速夾緊（jǐn）、易實現多（duō）工位裝夾（jiá）、一次裝（zhuāng）夾可多麵加（jiā）工、裝夾平穩可靠、節能環保、可實現自動化控製等優點。與常規機床夾具相比，電永磁夾具可以大幅縮短裝夾（jiá）時間（jiān），減（jiǎn）少裝夾次數（shù），提高裝夾效率（lǜ），因（yīn）此不僅適用（yòng）於小批量生產，亦適用於大（dà）批量生產。

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（dàn）在歐美等工業發達國家（jiā）應用很廣泛。它實際上就是經過精加工的夾具（jù）基體精毛坯，元件與機床（chuáng）定位連接部分和零件在夾具上的定位麵已經精加工完畢。用戶可以根（gēn）據自（zì）己的實際（jì）需要，自行加工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以有（yǒu）效（xiào）縮短製造專（zhuān）用夾具的周期，減少生產準備（bèi）時間，因而（ér）可以（yǐ）從總體上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成本。因此光麵夾具基（jī）座特別適合周期較緊（jǐn）的大批（pī）量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經（jīng）驗表明，為（wéi）了提高數（shù）控機床加工效能，僅僅“選對”數控（kòng）機床夾具還是不夠的，還必（bì）須在“用（yòng）好”數控機床夾具（jù）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（yī）次裝夾多個工件，達到縮（suō）短（duǎn）單位裝夾時（shí）間，延長刀具（jù）有效切（qiē）削時間的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的（de）夾具。

隨（suí）著數（shù）控機床的發展和用（yòng）戶提高生產效率的（de）需要，現在多工位夾具的應用越來（lái）越（yuè）多。在液壓/氣動夾具、組合夾（jiá）具、電永（yǒng）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（chéng）組使用法

將相同（tóng）的幾（jǐ）個夾具放在（zài）同一工作枱使用，同（tóng）樣可以實現“多工位”裝夾的目的。這種方法所涉及的夾（jiá）具一般應經過（guò）“標（biāo）準化設計、高精度製造”，否則難以達到數控機床工序加（jiā）工的要求（qiú）。

成組使用法可以充分利用數控機床行程，利於機床傳（chuán）動部件（jiàn）的均（jun1）衡磨損；同（tóng）時相關夾具可獨（dú）立使（shǐ）用，實現多件裝夾，又可聯（lián）合使用，實現大規格工（gōng）件裝夾。

局部快換法

局部快換法是通過對數控機床夾（jiá）具的局（jú）部（定位（wèi）元件、夾（jiá）緊（jǐn）元件、對刀元件和引導元（yuán）件）進行快速更換，達到迅速（sù）改變夾具功能或使用方式的目的。例如：快換組（zǔ）合平口鉗，可（kě）以通過快速更換鉗口（kǒu）實現裝夾功能的改變，比（bǐ）如（rú）由裝夾方料轉變成裝夾棒料；也可以通過快速更換夾緊元件實（shí）現夾緊方式的改變，比如（rú）由手動夾緊轉變成液壓夾緊。局部快換法大幅縮短（duǎn）了更換及調整夾具的時間，在小（xiǎo）批量生（shēng）產中優勢較為明顯。