​數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分為兩大類：一類是（shì）單件、多品種（zhǒng）、小批量（簡稱小批量生產）；另（lìng）一類是少品種、大批量（簡稱大批量生（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（de）主體。

同樣一款機床（chuáng），為何生產（chǎn）效率卻相差好幾倍？得出的結論是：數控機床選用的夾具不合適，從而使（shǐ）數控機床的生（shēng）產效率大幅降（jiàng）低。機械工程師精英小編今天為大家詳細介紹數控機床夾具的合（hé）理選（xuǎn）擇及應用。

如何提高數控（kòng）機床利用率？通過技術分（fèn）析（xī），夾具的使用有很大的關係。據不完全（quán）統計，國內企業（yè）數控機床選用夾具不（bú）合理的比例高達50%以上。至2010年底，中國（guó）數控機床保有量近一百萬（wàn）台（tái），也就是說有50萬台以上（shàng）的數控機床由於夾具選（xuǎn）擇不合理或應用不（bú）當，而出現了（le）“窩工”現象；從另（lìng）外一個角度來講，在數控機（jī）床（chuáng）夾具的選擇與應用上大有文章可做，因為其中蘊含枱（cī）可觀的潛在經濟效益。

小批（pī）量生產周期﹦生產（準備/等待）時（shí）間+工件加（jiā）工（gōng）時間由於小批量生產“工件加工時間”很短，因此“生產（準備（bèi）/等待）時間”的長短對（duì）於加工周期有枱至關重（chóng）要的（de）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。

下麵推薦三類小批量生產可優先考慮的數控（kòng）機床夾具：

組（zǔ）合夾具（jù）

組（zǔ）合夾具又稱（chēng）為（wéi）“積木式夾具”，它（tā）由（yóu）一係列經（jīng）過（guò）標準化設計、功能（néng）各異、規格尺（chǐ）寸不同的機床（chuáng）夾具元件組成，客戶可以（yǐ）根據加工要（yào）求，象“搭積木（mù）”一（yī）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（zhì）造專用夾具時間，極大地縮短了生（shēng）產準備時間，因而有效地縮短了小批量生產周期，即（jí）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（zhì）造節能節材、使用成本低廉等優點。故小批量加工，特（tè）別是產品形狀較為複（fù）雜時可優先考（kǎo）慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗（qián）

精（jīng）密組合平口鉗實際上屬於組合夾具中的“合件”，與其它（tā）組合夾具元件相比其通用性更強、標準化程度更高、使用更簡便、裝夾更可靠，因此在全球範圍內得到了（le）廣泛的應用。精密組合平口鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾等優點，因此可以縮短生產準備（bèi）時間，提高小批量生產效率。目前國際上常用的精（jīng）密組（zǔ）合平（píng）口鉗裝夾範圍（wéi）一般在（zài）1000mm以內的，夾緊力一般（bān）在5000Kgf以內。

需要注意（yì）的是，這裏所（suǒ）說的精密組合平口鉗並不是老式機加虎鉗，老式（shì）機加虎鉗功能單一、製造精度低、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（xīn）上使（shǐ）用。這（zhè）裏所說的精（jīng）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（zhōng）心特點所設計的一（yī）係列新型平（píng）口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位（wèi）精度高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別適合數控機（jī）床、加工中心使用。

電永磁夾（jiá）具

電永（yǒng）磁夾具是以釹鐵硼等新型永磁材料為磁力源，運（yùn）用（yòng）現（xiàn）代磁路原理（lǐ）而設計出來的一種新型夾（jiá）具。大量的機加工實踐表明，電永磁夾具可以大幅（fú）提高數控機床、加工中心的綜合加（jiā）工效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此（cǐ）大幅縮短（duǎn）了（le）裝夾時間；常規機床夾具的定位元件（jiàn）和夾緊（jǐn）元件占（zhàn）用空間較大，而（ér）電永磁夾具（jù）沒有這些占用（yòng）空間的元件，因此與常規（guī）機床夾具（jù）相（xiàng）比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這（zhè）有利於（yú）充分（fèn）利用數控（kòng）機床的工作枱和加工行程，有利於提高數（shù）控機（jī）床的（de）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（xī）力（夾緊力）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（lì）不小於（yú）450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具

大（dà）批量加工周期＝加工等待時間（jiān）＋工件加工時間＋生產準備時間“加工等待時間”主要包（bāo）括工件裝夾和更（gèng）換（huàn）刀具的時（shí）間。傳統的（de）手動機床夾（jiá）具“工件裝夾時間”可達到大批量加（jiā）工周期的10~30%，這（zhè）樣“工（gōng）件裝夾”就成為了影響生產效率的關鍵性因素，也是機床夾具“挖潛”的重點對象（xiàng）。

故此大（dà）批量加工宜采用（yòng）快速定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾具，可優先考慮以下三類機（jī）床夾具：

液壓/氣（qì）動夾具

液壓（yā）/氣動（dòng）夾具是以油壓或氣壓作為動力源，通過液壓元（yuán）件或氣（qì）動元件來實現對工件的定位、支承與壓緊的專用夾具。液（yè）壓/氣動夾具可（kě）以準確快速地確定工件與機床（chuáng）、刀具之間的相互（hù）位置，工（gōng）件的位置精度由夾具保證，加工精度高；定位（wèi）及夾緊過程迅速，極大（dà）的節省了夾緊和釋（shì）放工件的時間（jiān）；同時具有（yǒu）結構緊湊、可多工位裝（zhuāng）夾、可進（jìn）行高速重切削，可（kě）實現自動化控（kòng）製等（děng）優點。

液壓/氣動（dòng）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

電永磁夾具所具有的快（kuài）速夾緊、易實現多工位裝夾（jiá）、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可（kě）靠、節能環保、可實現自動化控製（zhì）等優點。與常規機（jī）床夾具相比，電（diàn）永磁夾具可以大幅縮短裝夾（jiá）時間，減少裝夾次數，提高裝夾效（xiào）率，因此不（bú）僅適用於小（xiǎo）批量（liàng）生產（chǎn），亦適用於大批量生產。

光麵（miàn）夾（jiá）具基座

光麵夾具基座在國內應（yīng）用（yòng）還不是很多，但在歐美等工業發達國家應用很廣泛。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（zhì）作專用夾具（jù）。

光麵夾具基（jī）座可以有效縮短製造專用夾具的周期，減少生產準備（bèi）時間，因而可以從總體上縮（suō）短大批量生產的周期（qī），提高生產效（xiào）率；同時可以降低專（zhuān）用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特（tè）別適合周期較緊的大批量生產。

合理（lǐ）使用夾（jiá）具，挖掘（jué）設備潛能

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

下麵介紹三種常用的（de）方法（fǎ）：

多工位法

多工位法的基本原理：通過（guò）一次裝（zhuāng）夾多個工（gōng）件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削時間的目的。多工位（wèi）夾具即擁有多個定位夾緊（jǐn）位置的夾具。

隨著數控機床的發展和用戶提高生產效率（lǜ）的需要，現在多工位夾具（jù）的（de）應用越來越多。在液壓/氣動夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組合平口鉗（qián）的結構設計中多工（gōng）位設計越來越普遍。

成組使用法

將（jiāng）相同的幾個夾具（jù）放在同一工作枱使用，同樣（yàng）可（kě）以實現“多工位”裝（zhuāng）夾的目的。這種方法所涉及的夾具一般應經過“標準（zhǔn）化設計、高精度製造”，否則難以達（dá）到數控機床（chuáng）工序加工（gōng）的要求。

成組使用法可以充（chōng）分利用數控機床行（háng）程，利於機床傳（chuán）動部件的均衡磨損；同時相關夾具可獨立使用，實現多件裝（zhuāng）夾，又可聯合使用，實現大規格（gé）工件裝夾。

局部快換法

局部快換法是通過對數控機床夾具的局部（bù）（定位元（yuán）件、夾（jiá）緊元件（jiàn）、對刀元件和（hé）引導元（yuán）件）進（jìn）行快速更（gèng）換，達到迅（xùn）速改變夾具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（huàn）鉗口實（shí）現裝夾功（gōng）能的改變（biàn），比如由（yóu）裝夾方料轉變成裝夾棒料；也可以通過（guò）快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改變，比如（rú）由手（shǒu）動夾緊轉（zhuǎn）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（chǎn）中（zhōng）優勢較為（wéi）明顯。