數控（kòng）機床工裝（zhuāng）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：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小（xiǎo）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%，是機械加工的主體。

同（tóng）樣一款機床，為何生產效（xiào）率卻相差好幾（jǐ）倍？得出的結論是：數控機床選用的夾（jiá）具不（bú）合適，從而使數控機床的生（shēng）產效率大幅降低（dī）。機械工程師精英小編今天為大家詳（xiáng）細介紹數控機床夾具的合理選（xuǎn）擇（zé）及應用。

如何提高數（shù）控機床利用率？通過技術分析，夾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（zhì）2010年底，中國數控機床保有量近一百（bǎi）萬台，也就是說有50萬台以上的數控機床由於夾具選擇（zé）不合理或應用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一個角度來講，在數控機床夾具（jù）的選擇（zé）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。

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

下（xià）麵推薦三類（lèi）小批量生產可優先考慮的（de）數控機床（chuáng）夾具：

組合夾具

組合（hé）夾具又稱為“積木式夾具”，它由一係列經過標準化設計、功（gōng）能各異（yì）、規格尺寸不同的機床夾具元件組成，客（kè）戶可以根據（jù）加工要求，象“搭積木”一樣，快（kuài）速拚裝出（chū）各種類（lèi）型的機床夾具。由於組合夾具省去（qù）了（le）設計和製造專用夾具時間，極大地縮短了生產準備時間，因而（ér）有效地縮短了小批量生產（chǎn）周期，即提高了（le）生產效率。另外，組合夾具（jù）還具有（yǒu）定位精度高、裝夾柔性大、循環重（chóng）複使用、製造節能節材、使用成本低（dī）廉等優點。故小批量加工，特（tè）別（bié）是產品形狀較為複雜時可優先考慮使用組合夾具。

精密組（zǔ）合平口鉗

精（jīng）密組合平口鉗實（shí）際上屬於組合夾具中的“合件”，與其它組合夾具元件相比（bǐ）其通用性更強、標準化程度更（gèng）高、使用更簡便、裝夾更可靠，因此在全球（qiú）範（fàn）圍內得到了廣泛的應用（yòng）。精密（mì）組合平口（kǒu）鉗具有快速安裝（拆卸）、快速裝夾（jiá）等優點，因此可以縮短生產準備時間，提高（gāo）小批量生產（chǎn）效率。目前國際上常用的（de）精密（mì）組合平口鉗裝夾範圍一般在1000mm以內的，夾緊力一般在5000Kgf以內。

需要注意的是，這裏所說的精密組合平口（kǒu）鉗（qián）並（bìng）不是老式機（jī）加虎鉗，老式機加（jiā）虎鉗功能單一、製造（zào）精度低（dī）、無法成組使用（yòng）、使用壽命短，不適宜在數（shù）控機床、加工中心上使用。這裏所（suǒ）說的精密組合平口鉗是起源於歐美等工業發達國家，專門針對數控機床、加工中心（xīn）特點所設計的一係列（liè）新型平口（kǒu）鉗（qián），此類（lèi）產品具（jù）有裝夾柔性大、定位精度高、夾（jiá）緊（jǐn）快速、可成（chéng）組使用等（děng）特點，特別（bié）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（yǐ）釹鐵硼等新型（xíng）永磁材料為磁力源，運用現（xiàn）代磁路原理而（ér）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（shù）控機床、加（jiā）工中心的綜（zōng）合加工效能。

電永磁夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右（yòu），因（yīn）此大幅縮短了裝夾時（shí）間；常（cháng）規機床夾具的定（dìng）位元件和夾緊元件占用空間較大，而（ér）電永磁夾具沒有（yǒu）這些占用空間的元件，因此（cǐ）與常規機床夾具相（xiàng）比（bǐ），電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利於充分利用數（shù）控機床的（de）工作枱和（hé）加工行程，有利於提（tí）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（yào）保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力，一般情況（kuàng）下（xià），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（jiá）具

大批量加工周（zhōu）期＝加工等待時間＋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（hé）更（gèng）換刀具的時間。傳統的手動機床夾具（jù）“工件裝夾時間”可達到大批量加工周（zhōu）期（qī）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”的重點對象。

故此大批量加工宜采用快速定位、快（kuài）速（sù）夾緊（鬆開）的專用夾具，可優先考（kǎo）慮以下三類機床夾具：

液壓/氣動夾具

液壓（yā）/氣（qì）動夾具是以油壓或氣壓作為動（dòng）力源，通過液壓元件或氣動元件來實現對工件的定位、支承與壓（yā）緊的專用（yòng）夾具。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定（dìng）工件與機床、刀具之間（jiān）的相互位置，工件的位置精（jīng）度由夾具保證，加工精度高；定位及夾緊過程迅速，極大的節省了夾（jiá）緊和釋放工件（jiàn）的時間；同時具有結構緊湊、可多工位裝夾（jiá）、可進行高速（sù）重切削，可實（shí）現自動化控製等優點。

液壓/氣動夾具的上述優點，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（shì）合大批量加工。

電永磁夾具

電永磁夾具所具有的快速夾緊、易實（shí）現多工位裝夾、一次裝夾可多麵加工、裝夾平穩可靠、節能環（huán）保、可實現自（zì）動化控製等優（yōu）點。與常規機床夾具相比，電（diàn）永磁夾具可（kě）以（yǐ）大幅縮（suō）短裝夾時間，減少裝夾次數（shù），提高（gāo）裝夾效率，因此不僅適用於小批量生產，亦適用（yòng）於大批量（liàng）生產。

光麵夾具基座

光（guāng）麵夾具（jù）基座在國（guó）內（nèi）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精（jīng）毛坯，元（yuán）件與機床定位連接部（bù）分和（hé）零件在夾具上的（de）定位麵已經（jīng）精加工完畢。用戶可（kě）以根據自（zì）己的實際（jì）需要，自行加工製作專用夾具。

光麵夾具基座可以（yǐ）有效縮短製造專（zhuān）用夾（jiá）具的周期，減（jiǎn）少生產準（zhǔn）備時間，因而可以從總體上縮短大批量生產的周期，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量生產。

合理使用（yòng）夾（jiá）具，挖掘設備潛能（néng）

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

下麵介紹三種（zhǒng）常用的方法：

多工位法

多工位法的基本原理：通過一次裝夾（jiá）多個工件，達到縮短單位裝夾時間，延長刀具有效切削（xuē）時（shí）間的目的。多工位夾具即擁有多個定（dìng）位夾（jiá）緊位置（zhì）的夾具。

隨著數控機床的發展和用戶提高生產效率的需（xū）要，現在多工位夾具的應用越來越多。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（yuè）來越普遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放（fàng）在同一工作枱使用，同樣可以（yǐ）實現“多工位”裝夾的目的。這種（zhǒng）方法所涉及的夾具一般應經（jīng）過“標（biāo）準化設計、高精度製造”，否則難以達到（dào）數控機床工序加工的要求。

成組使用法可以充分（fèn）利用數（shù）控機床行程，利於機（jī）床（chuáng）傳動部件的均（jun1）衡（héng）磨損；同時（shí）相關夾具可獨立使用，實現多件裝夾，又可聯合使用，實現大規格工件裝夾。

局部（bù）快換（huàn）法（fǎ）

局部快換法是通過對數控機床夾具的局部（定位元件、夾緊元件、對刀元件和引導元件）進行（háng）快速更換，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，可以通過快速更換鉗（qián）口實現裝夾功能的改變，比（bǐ）如由裝夾方料轉變成裝夾棒料；也可以（yǐ）通過快速更換夾緊元件實現夾緊方式的改（gǎi）變，比如由手動（dòng）夾緊轉變（biàn）成液壓夾緊。局部快換法大幅縮短了更換及調整（zhěng）夾具的時間，在小批（pī）量生產中優勢較（jiào）為明顯。