​數控（kòng）機床工裝（zhuāng）夾具（jù）的選（xuǎn）擇和使用常（cháng）識！

目（mù）前，機械加工按生產批量（liàng）可分為兩大類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批量生產）；另一類是少品種、大批量（簡稱大（dà）批量生產）。其（qí）中（zhōng）前者大約占到機械加工總產值（zhí）的70~80%，是機械加工的主體。

同樣一款機（jī）床，為何生產效（xiào）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，從而使數控機床（chuáng）的生產效率大幅降低。機械工程師（shī）精英小編今（jīn）天為大家詳（xiáng）細介紹數控機床夾具的合（hé）理選擇及應（yīng）用。

如何提高數（shù）控機床利用率？通過技術分析，夾具的使（shǐ）用有（yǒu）很大的關係。據不完全統計，國內企業數控機床（chuáng）選用夾具（jù）不合理的比例高達（dá）50%以上。至2010年底，中國數控機床保有（yǒu）量近一百萬台，也（yě）就是說有50萬台以上的數控機床由於夾具選擇不合理或應用不當，而出現了“窩工”現象；從另外一個角度（dù）來講，在數控（kòng）機床夾具的選擇與應用上（shàng）大有文章可做，因為其中蘊含枱可觀的潛在經濟效益（yì）。

小（xiǎo）批（pī）量生產周期﹦生產（準備/等待）時間+工件（jiàn）加工時間由於小批量生產“工件加工時間”很（hěn）短，因（yīn）此“生產（準備（bèi）/等待）時間”的長短對於加工周期（qī）有枱至關重要（yào）的影響。要想提高生產效率，就（jiù）必須想辦法縮短生產（準備/等待）時間。

下麵推薦三（sān）類小批量生產可優先考慮（lǜ）的數控機床夾（jiá）具：

組（zǔ）合夾具

組合夾具又稱為“積（jī）木式夾（jiá）具”，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成（chéng），客（kè）戶可以根據加（jiā）工（gōng）要求，象“搭積（jī）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，極大地縮短了生產準備（bèi）時間，因而有效地縮短（duǎn）了小批（pī）量生產周期，即提高了（le）生產效率。另外，組合夾具還具有定位（wèi）精度高、裝夾柔性大、循環（huán）重複使用、製造節能節材、使用（yòng）成本低廉等優點（diǎn）。故小批量加工，特別是產品形狀（zhuàng）較為複雜時可優先考慮使用組合夾具。

精密組合平口鉗

精密（mì）組合平口鉗實際上屬於（yú）組合夾具中的“合件”，與其（qí）它組合夾具元件（jiàn）相比（bǐ）其通（tōng）用性更（gèng）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（fàn）的應用。精密組（zǔ）合平口（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，提高小批量生產效率。目前國際上常用（yòng）的（de）精密組合平口鉗裝夾（jiá）範圍（wéi）一般在1000mm以（yǐ）內的，夾緊力一般在5000Kgf以內。

需（xū）要注意的是，這裏所說的（de）精密組合平口（kǒu）鉗並不是老式機加虎鉗，老（lǎo）式機加（jiā）虎鉗功能（néng）單一、製造精度低、無法成組使用、使用壽命短，不適宜在數控機床、加工中（zhōng）心（xīn）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，專門針對數控機床、加工（gōng）中心特點（diǎn）所設計的（de）一係列新型平口鉗，此類產品具有裝夾柔性大、定位精度高、夾緊快速、可成組使用等特點，特別適（shì）合數控機床、加工中心使（shǐ）用。

電永磁夾具

電永磁夾具是以釹（nǚ）鐵硼等新型永磁（cí）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（shù）控機床、加工中心的綜合加工效能。

電永磁（cí）夾具的夾緊與鬆開過程隻需1秒左右，因此大幅縮短了（le）裝夾時間；常規機床夾具（jù）的定（dìng）位元件和（hé）夾緊元件占用空間較大，而電永磁夾具沒有這（zhè）些（xiē）占用空（kōng）間（jiān）的元件，因（yīn）此（cǐ）與常規機床夾具相比，電永磁夾具的裝夾範圍更大，這有利（lì）於充分利用數控機床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，因此一定要保證吸力（夾緊力）足夠抵抗切削力（lì），一般情況下，吸附麵積不應（yīng）小於30cm2，即夾緊力（lì）不小於450Kgf。

宜大批量加工的數控機床夾具

大批量加工周期＝加工等待時間＋工件加工時間＋生產準（zhǔn）備時間“加工等待（dài）時間”主要包括工件裝夾和更（gèng）換刀（dāo）具的時間。傳統的手動機床夾具（jù）“工件裝夾時間”可達（dá）到大（dà）批量加（jiā）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因素，也是機床夾具“挖潛”的重點對象。

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

液壓（yā）/氣動（dòng）夾具

液壓/氣動夾具是以油（yóu）壓或氣壓作為動力源，通過液壓元件（jiàn）或氣動元件來實現對工件的定位、支承與壓緊（jǐn）的專用夾具（jù）。液壓/氣動夾具可以準確快速地確定工件與機床、刀具之間的相互位置（zhì），工件的（de）位置精度由夾具保證，加工精（jīng）度（dù）高；定位及夾緊過程迅速，極大的節省了夾緊和釋放工（gōng）件的時間；同時具有結構緊湊、可多工位裝夾（jiá）、可進行高（gāo）速重切削，可實現（xiàn）自動化控製（zhì）等優點。

液壓/氣動夾具的上述（shù）優點，使之特別適（shì）宜在數控機床、加工中心、柔性生產（chǎn）線使用，特別（bié）適合大批量加工。

電永（yǒng）磁夾具（jù）

電永（yǒng）磁夾具所具有的快速夾緊、易實現多工位裝（zhuāng）夾、一次裝夾可（kě）多麵加工（gōng）、裝夾平穩可靠、節能環保（bǎo）、可（kě）實現自動化控製等優點。與常規機床夾具相比，電永磁夾具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（pī），元件與機床定位連接部分和（hé）零件在夾具上的定位麵已經精加工完（wán）畢。用戶可以根據自己的實際需要，自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）用夾具的周期，減（jiǎn）少生產準備時間，因而可以從總體上縮短大批量生產的周期，提高生（shēng）產效率；同時可以降（jiàng）低專用（yòng）夾具的製造成本。因此光麵（miàn）夾具基座特別（bié）適合周期較緊的大批量生產。

合理使用夾具，挖掘設備潛能

經驗表明，為了提高數控機床加（jiā）工效（xiào）能（néng），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（xià）功夫。

下麵介紹三種常用的方法：

多工位法

多工（gōng）位法的基本原理：通過一（yī）次裝夾多個工件（jiàn），達到縮短單位（wèi）裝夾時（shí）間，延長刀（dāo）具（jù）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，現在多工位夾具的應用越來越多（duō）。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（shè）計中多工位設計越來越普遍。

成組使用法

將相同的幾個夾具放在同一工作枱（cī）使用，同樣可（kě）以實現“多工位”裝夾的目的。這種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工序加工（gōng）的要求。

成組使用（yòng）法可以充分利用數控機床行程，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，又可（kě）聯合（hé）使用，實現大（dà）規格工件裝夾。

局部快換法（fǎ）

局部快換法是通過對（duì）數（shù）控機床夾具的（de）局部（定位元件、夾緊元（yuán）件、對刀元件和引導元件）進行快速（sù）更換，達到迅速改變夾具功能（néng）或（huò）使用方式的目的。例如：快換（huàn）組合平口鉗，可以通過快速更換鉗（qián）口（kǒu）實現裝夾功能的改變，比如由裝夾（jiá）方料轉變成裝夾棒料（liào）；也可以通過快速更換夾（jiá）緊（jǐn）元（yuán）件實現夾緊方式的改變，比如由手動夾緊轉變成液壓（yā）夾緊。局部快換（huàn）法大幅縮短了更換及（jí）調整夾具的時間，在小批量生產中優勢較為明顯（xiǎn）。