​數控機床工裝夾具的選擇和（hé）使用常識！

目（mù）前，機械加工按生產批量可分為兩大（dà）類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批量生產）；另一類是少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其（qí）中前者大約占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的（de）主體。

同樣一款機床（chuáng），為何生產（chǎn）效率卻相差好幾倍？得出（chū）的結論是：數控機床選用的夾具不合適，從而使數控機床的生產（chǎn）效率大幅降低。機械工程（chéng）師精（jīng）英小編（biān）今（jīn）天為（wéi）大家詳細介紹數控機床夾（jiá）具的合理選擇（zé）及應用。

如何（hé）提高數控機床利用率（lǜ）？通過技術分析，夾具的使用有很大的關係（xì）。據不完全統計，國內企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（shì）說有50萬台以（yǐ）上的數控機床由於（yú）夾具選擇不合理或（huò）應用不當，而出現（xiàn）了“窩工”現象；從另外一個角度來講，在數控機床夾具的選（xuǎn）擇與（yǔ）應用上大有文章可做，因為（wéi）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/等待）時間+工件加工時間由於小批量生產“工件（jiàn）加工時間”很短，因此“生產（準備/等待（dài））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（bì）須想辦法縮短生產（準備（bèi）/等待）時間。

下麵推薦三（sān）類（lèi）小批（pī）量生產可優先考慮的數控機床夾具：

組合（hé）夾具

組合（hé）夾具又稱（chēng）為“積木式夾具”，它由一係列經（jīng）過（guò）標（biāo）準化設計、功能各異、規格尺寸不同的機床夾具元件組成，客戶（hù）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專用夾具時間，極大地縮短了生產準備時間，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、裝夾柔（róu）性大、循（xún）環重複使用、製造節能節材、使用成本低廉等（děng）優點。故小批量加（jiā）工，特別是產品形狀較為複雜時可（kě）優先考慮使用組（zǔ）合夾具。

精密組合平（píng）口鉗

精密組合平口鉗實際（jì）上屬於組合夾具中的“合件”，與其它組合（hé）夾具元件相比其通用性更強、標（biāo）準化程度更高、使用更簡便、裝夾（jiá）更可靠，因此在全球範圍內得到（dào）了廣泛的應用。精密組合平口鉗具有快（kuài）速安裝（拆卸（xiè））、快速裝夾等優點，因此可以縮短生產準備時間，提高小（xiǎo）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（zhù）意的是，這裏所說（shuō）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（zhì）造精度低、無法成組使用、使用壽命（mìng）短，不（bú）適宜在數控機床、加工中心上使用。這裏所說的精密組合平口鉗是起源於歐美等工業發達國家，專門針對數控機床、加工中心特點所設計的一係列（liè）新型（xíng）平口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位精（jīng）度高（gāo）、夾緊快速、可（kě）成組使用等特點（diǎn），特別適合數控機床、加工中心使用（yòng）。

電永磁夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼（péng）等新型永磁材料（liào）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（dà）量的機加工實（shí）踐表明，電永磁夾（jiá）具可（kě）以大幅提高數控機（jī）床、加工中心（xīn）的綜合加工效能。

電永磁夾（jiá）具的夾緊（jǐn）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和夾緊元（yuán）件占（zhàn）用空間（jiān）較（jiào）大，而電永磁夾具沒有這些占用（yòng）空間的元件，因此與常（cháng）規機床夾具相比，電永磁夾具的裝夾（jiá）範圍更大，這有利於充分利用數控（kòng）機床的工（gōng）作枱和加（jiā）工行程，有利於（yú）提（tí）高數控機床的綜合加工效能。電永磁夾（jiá）具（jù）的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要（yào）保證吸力（lì）（夾緊力（lì））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（xiǎo）於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾（jiá）具

大批（pī）量加工周期＝加工等待時間（jiān）＋工件加工（gōng）時間＋生產準備（bèi）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（de）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（yīn）素（sù），也是機床夾具“挖潛”的重點對象。

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

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓（yā）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（yǔ）壓緊（jǐn）的專用夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工件（jiàn）與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，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；同時具有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重切削，可實現自動化控製等優（yōu）點。

液壓/氣動夾（jiá）具的上述優點，使之特別（bié）適宜在數控機床（chuáng）、加工中心、柔性生（shēng）產線使（shǐ）用，特（tè）別（bié）適（shì）合大批量加工（gōng）。

電永磁夾具

電永磁夾具所具（jù）有的快速夾緊、易實（shí）現多（duō）工位裝夾、一（yī）次裝夾可多（duō）麵加工、裝夾平穩可靠、節能環（huán）保、可實現自動化控製等優點。與常規機床夾具相比，電永（yǒng）磁夾具可以大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提（tí）高裝夾（jiá）效率，因此不僅適用於（yú）小批量（liàng）生產，亦適用於大批量（liàng）生產。

光麵夾具基座

光麵夾（jiá）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）廣泛。它實際上就是經過精加工的夾具基體精毛坯，元件與機床定位連接部分和零件（jiàn）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（zuò）專用夾（jiá）具。

光麵夾具基座可以有效縮短製造專用夾（jiá）具的周期，減（jiǎn）少生產準備時間，因而可以從（cóng）總體上縮短大批量生產的周期，提（tí）高生產效率；同時可以（yǐ）降低（dī）專用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特別適合周期較（jiào）緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗（yàn）表明，為了提高數控（kòng）機床加工效能（néng），僅僅“選（xuǎn）對”數控機（jī）床夾具還是不夠的，還必須在“用好（hǎo）”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（wèi）法的基（jī）本原理：通過（guò）一次裝夾多個（gè）工件（jiàn），達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有（yǒu）效切削時間的目（mù）的。多工位夾具即擁有多個定位（wèi）夾緊位置的夾具。

隨著數控（kòng）機床的發展和用戶（hù）提高生產效（xiào）率的需要，現在多工位夾具的應（yīng）用越來越多。在液壓/氣動夾具、組（zǔ）合夾具（jù）、電永磁夾具和精（jīng）密組合平口鉗的結（jié）構設計中多工（gōng）位設計越來越普遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放（fàng）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過“標準化設計、高精度製造”，否則難以達到數控機床工序加工的要求。

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

局（jú）部快換法

局（jú）部快換法是（shì）通過對數控機床夾具（jù）的局部（定位（wèi）元件、夾緊（jǐn）元件、對刀元件和（hé）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（kǒu）鉗，可以通過快速更換鉗口實現裝夾功能的改變，比（bǐ）如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現夾緊（jǐn）方式的改變，比如由手（shǒu）動夾緊轉變成液壓夾緊。局部快換法大幅縮短了更換（huàn）及調（diào）整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。