數控機床工（gōng）裝夾具的選擇（zé）和使用常識（shí）！

目前，機械加工按生產批量可分為兩大類：一類是單件（jiàn）、多品（pǐn）種、小批量（簡（jiǎn）稱小批量生產）；另一類是少品種、大批量（簡稱大批量生產）。其中前者大約占到機械加工總產值的70~80%，是機械加工的（de）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（de）夾具不合適，從而（ér）使數控機床的生產效率（lǜ）大幅（fú）降低。機（jī）械工程師精英小編（biān）今天為大家詳細介（jiè）紹數控機床夾具的（de）合理選擇及應用。

如何提高數控機床利用率？通過技術分析，夾（jiá）具的使用有很大的關係。據不（bú）完（wán）全統計，國（guó）內企業數控機床選用（yòng）夾具不合理的比例高達50%以上（shàng）。至2010年底，中國數控機床保有量近一（yī）百萬台，也就是說有（yǒu）50萬台以（yǐ）上的數控機（jī）床由（yóu）於夾具選擇（zé）不合理或應（yīng）用不當，而出現了“窩（wō）工（gōng）”現象；從另外一（yī）個角度來講，在數控機（jī）床夾具的選擇與應（yīng）用上大有文章可做（zuò），因為其中蘊含枱可觀的潛在（zài）經濟效益。

小批量生產周期﹦生產（準備/等待）時（shí）間+工件加工時間（jiān）由於小批量生產“工件（jiàn）加工時間”很短，因（yīn）此“生產（準備/等待）時間”的長短對於加（jiā）工周期有枱至關重要的影響。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（kǎo）慮的數控機（jī）床夾具：

組合夾（jiá）具

組（zǔ）合夾具又稱為“積（jī）木式夾具”，它由一係列（liè）經過標準化設計、功能各（gè）異、規格尺寸（cùn）不同的機床夾具元件組成，客戶可以根據（jù）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（le）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，組（zǔ）合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大、循環重複使用、製造節能（néng）節材、使（shǐ）用成本低廉等優點。故小批量加工，特別是產品形狀較為複雜時可（kě）優先考慮使用組合夾具。

精密（mì）組（zǔ）合平口鉗

精密組合平口鉗實（shí）際上屬於組合夾具中的（de）“合件（jiàn）”，與其它組合夾具（jù）元件（jiàn）相比其通用性（xìng）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（yǐ）縮短生產（chǎn）準備時間，提高小（xiǎo）批（pī）量生產效率。目前國際上常用的精密組合平（píng）口鉗裝夾範（fàn）圍一般在1000mm以內的，夾（jiá）緊力一般在5000Kgf以內（nèi）。

需要（yào）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（gōng）能（néng）單一、製造精度低、無法成組使用、使用壽命短（duǎn），不適宜在數控機（jī）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（guó）家，專門針對數控機床（chuáng）、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大、定位精度（dù）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。

電永磁夾具

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

電永磁夾具的夾緊與鬆開過（guò）程（chéng）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（hé）夾緊元件占用空間較大，而（ér）電永磁夾具沒有這些占用空間（jiān）的元件（jiàn），因此與常規機床夾（jiá）具相比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利於充分利用數控機床（chuáng）的工作枱和加工行程，有利於提高數控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（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，即夾緊力不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具

大批量加（jiā）工周期＝加工等待（dài）時間＋工件加工時間＋生產準備時間“加工等待時間”主要包括工件裝夾和更換刀具的（de）時（shí）間。傳統的手動機床夾具“工件裝夾時間”可達到大批量加（jiā）工周（zhōu）期的10~30%，這樣“工（gōng）件（jiàn）裝夾”就成為了影響生產效率的關鍵性（xìng）因素，也是機床夾具（jù）“挖潛”的重（chóng）點（diǎn）對象。

故此大（dà）批量加工宜采（cǎi）用快速定位、快速夾緊（鬆開）的專用夾具（jù），可優先考慮（lǜ）以下（xià）三類機床夾具：

液壓/氣動（dòng）夾（jiá）具

液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓（yā）作為動力（lì）源，通過液壓元（yuán）件（jiàn）或氣動元件來實現對工件的定（dìng）位、支承（chéng）與壓緊的專用（yòng）夾具。液壓/氣（qì）動夾具可以準確快速地（dì）確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由（yóu）夾具保證，加工精度高；定（dìng）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（gāo）速重切削，可實（shí）現自動化控製等優點。

液壓/氣動（dòng）夾（jiá）具（jù）的上述優（yōu）點，使之特別適宜在數控機床、加工（gōng）中心、柔性生產線使（shǐ）用，特別適合大批量加工。

電永磁（cí）夾具

電永磁夾具所（suǒ）具有（yǒu）的（de）快速夾緊、易實現多工位裝夾、一次裝夾（jiá）可多麵加（jiā）工、裝夾平穩可靠、節能（néng）環保、可（kě）實（shí）現自動化控（kòng）製等優點。與常規機床夾具相比，電永磁夾具（jù）可以大幅縮短裝夾時間，減少裝夾次數，提高（gāo）裝夾效率，因此不（bú）僅適用（yòng）於小批量生產，亦適用於大批量生產。

光麵夾具基座

光麵夾具基座在國內應用還不是很多，但（dàn）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（de）夾具基體精毛坯，元件與機床定位（wèi）連接部分和零件在夾具上的定位（wèi）麵已經精（jīng）加工完（wán）畢。用戶可以根據自己的實際需要，自行加（jiā）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，減少（shǎo）生產準（zhǔn）備時間（jiān），因而可以從總體上縮短大（dà）批量生產的（de）周期，提高生產效率；同時可以降低專用夾具的製造成本。因此光麵夾具基座特別適合周期較緊的大批（pī）量生產。

合理使用夾具，挖掘設備（bèi）潛能

經驗表明，為了提高數控機床加工效能，僅僅“選（xuǎn）對”數控機床夾具還是不夠的，還必（bì）須在“用好”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（duō）工位法的（de）基本原理：通過一次裝夾多個工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削時間的目的（de）。多工位夾具即擁有多個定位夾緊（jǐn）位置的夾（jiá）具（jù）。

隨著數控機床（chuáng）的發展和用戶提高生產效率的需要，現在多工位夾具的（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（hé）平口鉗的結構設計中多工位設計越來越普（pǔ）遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放在同一工作枱使用，同（tóng）樣可以實現“多（duō）工位”裝夾的目的。這種方法所涉及（jí）的夾（jiá）具一般應（yīng）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用數控機床行程，利於機床（chuáng）傳動部件的均衡磨損（sǔn）；同時相關夾（jiá）具可獨立使用，實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規格（gé）工件裝夾（jiá）。

局部快換（huàn）法

局部快換法是通過對（duì）數控機床夾具的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元件和引導（dǎo）元件）進行快（kuài）速更換，達到迅速改變夾具功能或使用方（fāng）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（jiá）緊元件實現夾緊方式的（de）改變，比如由手（shǒu）動夾緊轉變成（chéng）液壓夾緊。局部快（kuài）換法大幅縮短了（le）更換及（jí）調整夾具（jù）的時間，在小批量生產（chǎn）中優勢較為明顯。