數控機床工裝夾具的選擇和使用常識！

目前，機（jī）械加工按生（shēng）產批（pī）量可分為兩大類：一類是單件、多品種、小批（pī）量（簡（jiǎn）稱（chēng）小批量生產）；另一類是少品種、大批量（簡稱大批量生（shēng）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（yàng）一款機床（chuáng），為何生產效率卻相差好（hǎo）幾（jǐ）倍？得（dé）出的結論是：數控機（jī）床選用（yòng）的夾具不合適（shì），從而（ér）使數控機床的（de）生產（chǎn）效率大幅降低。機械工程師精英小編今天為大家詳細介紹數控（kòng）機床夾具（jù）的合（hé）理選擇（zé）及應用。

如何提高數控機（jī）床利用（yòng）率？通過技術分析，夾具的使用（yòng）有很大的關係（xì）。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50%以上。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（yóu）於夾具選擇不合理或應用不當（dāng），而出（chū）現了“窩工（gōng）”現象；從另外一個角度來講，在數控機床夾具的選（xuǎn）擇與應（yīng）用上（shàng）大（dà）有文章可做（zuò），因為其中蘊含枱可觀的潛在經濟（jì）效益。

小批量生產周（zhōu）期﹦生產（準（zhǔn）備/等待）時間+工件加工時間由於小批量生產“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（cī）至關重要的影響。要（yào）想提高生產效率，就必須想（xiǎng）辦法縮短生產（準（zhǔn）備/等（děng）待）時間。

下麵推薦三類小批量生（shēng）產可優先考慮的數控機（jī）床夾具：

組合夾（jiá）具

組合夾具又稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標準化設計、功能（néng）各異、規格尺寸（cùn）不同的機床夾具元件組成，客戶可以根據加工要求，象“搭積（jī）木”一樣，快速拚裝（zhuāng）出各種類型的機床夾（jiá）具。由於組合夾具省去了設（shè）計和製造專用夾具時間，極大地（dì）縮短了生產準備時間，因（yīn）而有效地縮短了小批量生產周期，即提高了生產效率。另外（wài），組合夾具還具有定（dìng）位精度高、裝夾（jiá）柔性（xìng）大、循環重複使用、製造節能（néng）節材（cái）、使用成本低廉等優點。故小批量加工，特別是產品形（xíng）狀較為複雜時可優先考慮使用組合夾具。

精密組（zǔ）合平（píng）口（kǒu）鉗

精密組（zǔ）合平口鉗（qián）實際上屬於組合夾具中的“合件”，與其（qí）它組合夾具元件相比其通用性更強、標準（zhǔn）化程度更高、使用更簡便、裝夾更可（kě）靠，因此（cǐ）在全球範圍內得（dé）到了廣泛的應用。精密組合平口鉗具有（yǒu）快速（sù）安裝（拆卸）、快速裝夾（jiá）等（děng）優點，因此可以（yǐ）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密組（zǔ）合平口鉗裝夾範圍一般在（zài）1000mm以內（nèi）的，夾緊力（lì）一般在（zài）5000Kgf以內。

需要注（zhù）意（yì）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（jī）加虎鉗功能單一、製造精（jīng）度低、無法成組使用、使（shǐ）用壽（shòu）命短，不適宜在數控機床、加工中心上使（shǐ）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（jī）床、加工中心特點所設計的（de）一係列新型平口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、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、加工中心使用。

電（diàn）永磁夾具

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

電永磁（cí）夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此大（dà）幅（fú）縮短了裝夾時間；常規機床（chuáng）夾具的定位元件和夾緊元件占（zhàn）用空間較大，而電永磁夾具沒有這些占（zhàn）用（yòng）空間的元件，因此與常規機床夾具相比，電永（yǒng）磁夾具的（de）裝夾範圍更大，這有利於充分利用數控機（jī）床的工作枱和加工行程，有利（lì）於（yú）提高數控（kòng）機床的綜合加工效能。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（xuē）力，一般情況下，吸（xī）附麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大（dà）批量加工的（de）數控機床夾具

大（dà）批量加工周期（qī）＝加工等待時間＋工件加工時間＋生（shēng）產準備時間“加工（gōng）等待（dài）時間”主要包括（kuò）工件裝夾和更換刀具的時（shí）間。傳統的手動機床夾（jiá）具“工件裝夾時間”可達到大批量（liàng）加工（gōng）周期的10~30%，這樣“工件裝夾”就成為了影響生產效率的關鍵（jiàn）性因素，也是機床夾具“挖潛”的重點對（duì）象。

故（gù）此大批量加工宜采用快速定位、快速夾（jiá）緊（鬆開）的（de）專用夾具，可優先考慮以下三類機床夾具：

液壓/氣動夾具（jù）

液壓/氣動夾具是以油壓或氣（qì）壓作為動力源，通過液壓（yā）元（yuán）件或氣動元件來實現對工（gōng）件的定（dìng）位（wèi）、支承與壓緊（jǐn）的專用夾具。液壓/氣動（dòng）夾（jiá）具可以準（zhǔn）確快速地確定工（gōng）件（jiàn）與機床、刀具之（zhī）間（jiān）的相（xiàng）互位置，工件的位置精度由夾具保證，加工精度高；定位及夾緊過程迅速，極大的節省了（le）夾（jiá）緊和釋放工件的（de）時間；同（tóng）時具有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行高（gāo）速重（chóng）切削，可實現自動化控製等優點。

液壓/氣動夾具的上述（shù）優點，使之（zhī）特別適宜在數（shù）控（kòng）機床、加（jiā）工中心、柔性生產線（xiàn）使用，特別適合大批（pī）量加工。

電永磁（cí）夾具

電永磁（cí）夾具所具有的快速夾緊、易實（shí）現多工（gōng）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。與常規機床夾具相比，電永（yǒng）磁夾具可以大幅縮（suō）短裝夾時間，減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅適用於小批量生產，亦適用於大（dà）批量（liàng）生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國內應用還不是很多，但在（zài）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（tǐ）精毛坯，元件與機床定位連（lián）接部分（fèn）和零件在夾具上的定位麵已經精加工完（wán）畢。用戶可（kě）以根據自己的實際需要，自（zì）行加工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以有效縮短製造專用夾具的周期，減（jiǎn）少（shǎo）生產準備時間，因而可以從（cóng）總體（tǐ）上縮短大批量生產的周期，提高（gāo）生產效率；同時可以降低（dī）專（zhuān）用（yòng）夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特（tè）別適（shì）合周期較緊的大批量生產（chǎn）。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗（yàn）表（biǎo）明，為了提高數控機床（chuáng）加工效（xiào）能，僅僅“選對”數控機（jī）床夾具還是不夠的，還必須在“用好”數（shù）控機床夾具上下功夫。

下麵介紹三種常（cháng）用的方（fāng）法：

多工位法

多工位法的基本原理：通（tōng）過一次裝夾多個（gè）工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削（xuē）時間的目的。多工位夾具即擁有（yǒu）多個定位夾緊位置的夾具。

隨（suí）著數控機（jī）床的發展和用戶提高生產效率的需要，現在多（duō）工位夾具的（de）應用越來越多。在液壓（yā）/氣動夾具、組合夾具、電永磁夾具和精密組合平口鉗的（de）結構設計中多工位設計越來越普遍。

成組（zǔ）使用法

將相同的幾個夾（jiá）具放在同一（yī）工作枱使用，同樣可以實現“多工位”裝夾的（de）目的。這種方法（fǎ）所涉及的夾具一般應經過“標準化設計、高精度製造”，否則（zé）難以（yǐ）達到數控機床工序（xù）加工的要求。

成組使用法可以充分利用數控機床（chuáng）行（háng）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，實現多件裝夾（jiá），又可聯合使用，實現大規格工件（jiàn）裝夾。

局部快換法（fǎ）

局部快（kuài）換法是通過對數控機（jī）床夾具的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元件和引導元件）進行快（kuài）速更（gèng）換，達到迅速改變夾具功能或使用方式的目的。例如：快換組合平口鉗，可以通（tōng）過快速更換鉗口實現裝夾功能的改（gǎi）變，比如由裝夾方料轉（zhuǎn）變成裝夾棒料；也可以通過快速更換夾緊元（yuán）件實現夾緊方式的（de）改變，比如由手（shǒu）動夾緊（jǐn）轉變成液壓夾緊。局部快換法大幅縮（suō）短了更換及調整夾具（jù）的時間，在小批量生產中優勢較為明顯。