數控機床（chuáng）工（gōng）裝夾具的選擇和使用常（cháng）識！

目前（qián），機械加工按生產批量可分為兩大類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱（chēng）小（xiǎo）批量生產）；另一類是（shì）少品（pǐn）種、大批量（簡（jiǎn）稱大批量生產）。其中前（qián）者大約占到機械加工總產（chǎn）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（xuǎn）用的夾具不合（hé）適，從而（ér）使數控機床的生產效率大幅降低。機（jī）械工程師精英小編今天為大家（jiā）詳細介紹數控機床夾具的合理選擇及應用。

如何提高數控機床利用率？通（tōng）過技術分析，夾（jiá）具的使用有很大的關係。據不完全統計，國內企業數控機床選用夾具不合理的比例高（gāo）達50%以上。至2010年（nián）底，中國數（shù）控機床保有量近一百萬台，也就（jiù）是說有50萬台以上的數控（kòng）機床（chuáng）由於（yú）夾具選擇不合理或應用不當，而出現了“窩工”現（xiàn）象；從另外一個角度來講，在數控（kòng）機床夾具的選擇與應（yīng）用上大有（yǒu）文章（zhāng）可做，因為其中蘊含枱可觀的潛（qián）在經濟效益（yì）。

小批量生（shēng）產周期﹦生產（chǎn）（準備/等待）時間+工件加工（gōng）時間由於小批量生產“工件加工時間（jiān）”很短，因此“生產（準備/等待）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，就必須想辦法縮短生產（準備/等待）時間。

下麵推薦（jiàn）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）”，它由一係列經過標準化設計、功能各異、規格尺寸不同的機床夾具元件組（zǔ）成，客戶可（kě）以根（gēn）據加工要求，象“搭積（jī）木（mù）”一樣，快速拚裝出各種類（lèi）型的機床夾具（jù）。由於（yú）組合夾（jiá）具省去了設計和製造專用夾具時間（jiān），極大地縮短了生產準備（bèi）時間，因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），組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大、循環重（chóng）複使用、製（zhì）造節能節材、使用成本低廉（lián）等優點。故（gù）小批量加工，特別是產品形狀較為複雜時可優先考慮使用組合夾具。

精密組合平（píng）口鉗

精密組合平口鉗實際上屬於組（zǔ）合夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比其通用性更強、標準（zhǔn）化（huà）程度更高、使用更簡便、裝夾更可（kě）靠（kào），因此在全球範圍內得到了廣泛的應用。精密組合（hé）平口（kǒu）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時間，提高小批（pī）量生產效率。目前國際上（shàng）常（cháng）用的精密組合平（píng）口鉗裝夾範（fàn）圍一般在1000mm以內的，夾緊力一般在（zài）5000Kgf以內。

需要注意的是，這（zhè）裏所說的精密組合平口鉗並不是老式機加虎（hǔ）鉗（qián），老式機（jī）加虎鉗功能單一、製造精（jīng）度低、無法成組使用、使用壽命短，不適（shì）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（zhēn）對數控機床（chuáng）、加工中心特點所設計的一（yī）係列新型平口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等特點，特（tè）別（bié）適合數控（kòng）機床（chuáng）、加工中心使用。

電永磁夾具

電永磁夾具是以釹鐵硼等新型永磁材（cái）料為磁力源，運用現代磁路原理而設計出來的（de）一種新型夾具。大量（liàng）的機加工實踐表明，電永（yǒng）磁夾具可以大幅（fú）提高數控機（jī）床、加工（gōng）中心的綜合加工效能（néng）。

電永（yǒng）磁夾具（jù）的夾緊與（yǔ）鬆（sōng）開過程（chéng）隻需1秒左右，因（yīn）此大（dà）幅縮短了裝夾時間；常規機床（chuáng）夾具（jù）的定（dìng）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空間的元件，因此（cǐ）與常規機床夾具（jù）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的工（gōng）作枱和加（jiā）工行程，有利於提高數（shù）控機床的綜合加工效能。電永磁夾具（jù）的吸力一般（bān）在15~18Kgf/cm2，因（yīn）此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力，一般情況下，吸附（fù）麵積不應小於30cm2，即夾緊力不小於（yú）450Kgf。

宜大（dà）批量加工（gōng）的數控機床夾具

大批量加工周期＝加工等（děng）待時間＋工件加工時間＋生產準備時間“加工等待時間（jiān）”主要包括（kuò）工件裝夾和更換刀具（jù）的時間（jiān）。傳統的手動機床夾（jiá）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關鍵性（xìng）因素，也是機床夾具“挖潛”的重點對象。

故此大批量加（jiā）工宜（yí）采用快（kuài）速定位、快速夾緊（鬆開）的專（zhuān）用夾具（jù），可優先考慮以下三類機床夾具：

液壓/氣（qì）動夾（jiá）具

液壓/氣動夾具是以油壓或氣壓作為動力源，通過液壓元件或（huò）氣動元件來實現（xiàn）對（duì）工件（jiàn）的定位、支承與壓緊的專用（yòng）夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工件與機床、刀（dāo）具之（zhī）間的相（xiàng）互（hù）位置，工件的位（wèi）置精度由夾具保證，加工精度高；定位及（jí）夾緊過程迅速，極（jí）大的節省了（le）夾緊和釋放工件的時間（jiān）；同時具有結構緊湊、可多工位裝夾、可進行高速重切（qiē）削，可實現自動（dòng）化控製等優點。

液壓/氣動夾具的上述優點，使之特（tè）別適宜在數控機床、加工中心、柔性生產線（xiàn）使用，特別適（shì）合大批量加工。

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、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可靠、節能（néng）環保、可實現自（zì）動化控製等優點（diǎn）。與常規機床夾具相比，電永（yǒng）磁夾（jiá）具可以大幅縮短裝（zhuāng）夾時間（jiān），減少裝夾次數，提高裝夾效率，因此不僅適用（yòng）於小（xiǎo）批（pī）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（yòng）還（hái）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（jù）基體精毛坯（pī），元件與機床定位連接部分和零件在夾具上的定位麵已（yǐ）經（jīng）精加工完畢。用戶可以（yǐ）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（zhuān）用（yòng）夾具的周期，減少生產準（zhǔn）備時間（jiān），因而可以從總體上縮短大批量（liàng）生產的周期，提高生產效（xiào）率；同時可以（yǐ）降低專用夾具的製造成本。因此光（guāng）麵夾具基（jī）座特（tè）別適合周期較緊的大批量生（shēng）產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表（biǎo）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（xià）功夫。

下麵介紹（shào）三種常用（yòng）的方法：

多工位（wèi）法

多工位法的基本原理：通過（guò）一次裝夾多個工件，達到（dào）縮短（duǎn）單位裝夾時間，延長刀具有效切削時間的目的。多工位夾具即擁有多個定位夾緊位置的（de）夾具。

隨著數控機床的發展和用戶提高生產效率的需要，現在多工位（wèi）夾具（jù）的應用越來越多。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，同樣可以（yǐ）實現“多工位”裝夾的（de）目的。這種（zhǒng）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（chuáng）工序加工的要求。

成（chéng）組使用法可以充分利用數控機（jī）床行（háng）程，利於機床傳動部件的均衡磨損；同時相關夾（jiá）具可獨立使用，實（shí）現多件裝夾，又可聯合使用，實現大（dà）規格工件裝夾。

局部快換法

局部快換法是通過對數控機（jī）床夾（jiá）具的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元件和（hé）引（yǐn）導元件）進行快速更換，達到迅速改變夾具功（gōng）能或使用方式的目的。例（lì）如：快換組合平口鉗（qián），可以通過快（kuài）速更換鉗（qián）口實現裝夾功能的改變，比如由裝夾方料（liào）轉變成（chéng）裝夾（jiá）棒料；也可以通過快速（sù）更換夾緊元件實現夾緊方式的改（gǎi）變，比如由（yóu）手動夾緊轉變成液壓夾緊。局部快換法大幅縮短了更換及調整夾具的時（shí）間（jiān），在小批量生產中優勢較為明（míng）顯。