​數控機床工裝夾（jiá）具的選擇和使用常識！

目前，機械加工按生產批量可分（fèn）為（wéi）兩大類：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（shēng）產（chǎn））。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。

同樣一款機床，為何生產效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床選用的夾具不合適（shì），從而使數控機床的生產效率大幅（fú）降低（dī）。機械工程師精英小編今天為大家詳細介紹數控（kòng）機床夾（jiá）具（jù）的合理（lǐ）選擇及應用。

如何（hé）提高數控機床利用率？通過技術分析，夾（jiá）具的使（shǐ）用有（yǒu）很大的關係。據不完全統計，國內（nèi）企業數控機床選用夾具不合理的比例高（gāo）達50%以（yǐ）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；從另外（wài）一個角度來（lái）講，在數控（kòng）機（jī）床夾具（jù）的選擇與應用上大有文章可做，因為其中蘊含（hán）枱可觀的潛在經濟效益。

小（xiǎo）批量生產周期﹦生產（準備/等待）時間（jiān）+工件加工時間由（yóu）於小批量生（shēng）產“工件加工時間”很（hěn）短，因此“生產（準備/等待）時（shí）間”的長短對於加（jiā）工（gōng）周期有枱至關重要的影響。要想提高（gāo）生產效率，就（jiù）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數控（kòng）機床夾具：

組合夾具

組合夾具又稱為“積木式夾具（jù）”，它由一係（xì）列經過標準化設計（jì）、功能（néng）各異（yì）、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求（qiú），象“搭積木”一樣，快（kuài）速拚裝出各種類型的（de）機床夾具。由於組合夾具省去了設計和製（zhì）造專用夾具時間，極大地縮短了生（shēng）產準備（bèi）時間，因而（ér）有效地縮短了小批量生產周（zhōu）期，即提高了生產效率。另外，組合（hé）夾（jiá）具還具有定（dìng）位精度高、裝夾柔性大（dà）、循環重複使用、製造節能節材、使用成本低廉等（děng）優點。故小批（pī）量加工，特別（bié）是（shì）產品形狀較為複雜時可優先考慮使用組合夾（jiá）具。

精密組合平口鉗（qián）

精密（mì）組合平口鉗（qián）實際上屬於組合夾具中的“合件”，與其它（tā）組合（hé）夾具（jù）元件相比其通用性更強、標（biāo）準化程度更高、使用更簡便（biàn）、裝夾更可靠，因此在全球範（fàn）圍內得到了廣泛的應用。精密組合平口鉗具有快速（sù）安（ān）裝（拆卸）、快（kuài）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（lǜ）。目（mù）前國際上常用的精密組合平口鉗（qián）裝夾範圍一（yī）般在1000mm以內的，夾緊力一般（bān）在5000Kgf以內（nèi）。

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，老式機加虎鉗功能單（dān）一、製（zhì）造精度低、無法成組（zǔ）使用、使用壽命短，不適宜在數控機床、加工中心（xīn）上使用（yòng）。這裏所說的精密組（zǔ）合平口鉗是起（qǐ）源於歐（ōu）美等工業發（fā）達國家（jiā），專門針（zhēn）對數控機床、加工中心特點所設計的一係列新型平口鉗，此類產品具有裝夾柔性（xìng）大、定位精（jīng）度高、夾（jiá）緊快速、可成組使用等特點，特別適合數控（kòng）機床（chuáng）、加工中心使用。

電永磁（cí）夾（jiá）具

電永磁夾具是以釹鐵（tiě）硼等新型永磁材料為磁力源，運用現代磁路原理而設計出（chū）來的一種新型夾具。大量的機加工實踐表（biǎo）明，電永磁夾具可以大幅提高數控機床（chuáng）、加工中心的綜合加工效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左（zuǒ）右，因此大幅（fú）縮短了裝夾時間；常規機床夾具的定位元件和夾緊元件占用空間較大，而電永磁夾具沒有這些占用（yòng）空間的元件，因此與（yǔ）常（cháng）規（guī）機床（chuáng）夾具（jù）相比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利於充分（fèn）利用數控機床的工作枱和加工（gōng）行程，有利於提高數控機床的綜合加工效（xiào）能。電永磁（cí）夾具的（de）吸（xī）力一（yī）般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保（bǎo）證（zhèng）吸力（夾緊（jǐn）力）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸附麵積不（bú）應（yīng）小於30cm2，即（jí）夾緊力不小（xiǎo）於（yú）450Kgf。

宜大批（pī）量（liàng）加工的數控機床夾具（jù）

大批量加工周期（qī）＝加工等待時間＋工件加工時間＋生產準備時（shí）間“加工等（děng）待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的時間（jiān）。傳統的手動機床（chuáng）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（jiá）”就成為了（le）影響生產效率的關鍵性（xìng）因素，也是機床（chuáng）夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批（pī）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（yǐ）下三類機床夾具：

液壓/氣動夾具

液壓/氣動夾具（jù）是以油壓或氣壓作為動力源，通過液壓元件（jiàn）或氣動元件來實現對工件的定位、支承與壓（yā）緊的專用夾具。液壓/氣動夾具可（kě）以準確快速地確定工（gōng）件與機床、刀具之間（jiān）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，極大的節省了（le）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、加工中心、柔性生（shēng）產線使用，特別適合大批量加工。

電永磁（cí）夾具

電永磁夾（jiá）具所具有（yǒu）的快速夾緊、易（yì）實（shí）現（xiàn）多工位裝夾、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可靠、節能環保、可實現自動化控製（zhì）等優點。與常規機床夾具（jù）相比，電永磁夾具可以大幅縮短裝（zhuāng）夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率（lǜ），因此不僅適用於小批量生產，亦適用於（yú）大（dà）批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基（jī）座（zuò）在國（guó）內應用還不是很多，但在歐美等工業發（fā）達國家（jiā）應用很廣泛。它實際（jì）上就是經（jīng）過精加工的夾具基體精毛坯，元件與機床（chuáng）定位連（lián）接部分和零件在（zài）夾具（jù）上（shàng）的定位麵已經（jīng）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（yòng）夾具。

光麵夾（jiá）具基座可以有效縮短製造專用夾具（jù）的周期，減少生產準備時間，因而（ér）可以從總體上縮短大批量生產的周期，提高（gāo）生產效率；同時可以降低專用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特別適合周期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表明，為了提（tí）高數控機床加工效能，僅僅“選（xuǎn）對”數（shù）控機床（chuáng）夾具還是不夠的，還必須在“用好”數控（kòng）機床夾具上下功夫。

下麵介（jiè）紹三種常用的方法：

多工位法

多工位法的基本原理：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單位（wèi）裝夾時間（jiān），延長刀具有效切削時間的目（mù）的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊（jǐn）位置（zhì）的夾具（jù）。

隨著數控機床的發展和用戶提高（gāo）生產效率的需要，現在多工位夾具的應用越來越多。在液壓（yā）/氣動夾具、組合（hé）夾具、電（diàn）永磁夾具和精（jīng）密組合平口鉗的結構設計中多工位設計越來越普遍（biàn）。

成組（zǔ）使用法

將相同的幾個（gè）夾具（jù）放在同一工作枱使用，同（tóng）樣可以實（shí）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（jīng）度製造”，否則難以達到數控機床工序（xù）加工的要求。

成組使（shǐ）用法可（kě）以充分（fèn）利用數控機床行程，利於機床傳動部件的均衡磨損；同時相關夾具（jù）可獨立使用，實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大（dà）規（guī）格工件裝夾（jiá）。

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（yuán）件、夾緊元件、對（duì）刀元件和引導元件（jiàn））進行快速更換，達到迅速改變夾具（jù）功能或使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通過快速更換鉗口實現裝夾功能的改變，比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方式的改變，比如（rú）由手（shǒu）動（dòng）夾緊（jǐn）轉變成液壓夾緊。局（jú）部快（kuài）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。