这是夹具侠（jiajoin）发布的第 1088 篇技术文章

在市场形势向好时，制造企业们往往都在进行“军备竞赛”，力图通过提升制造设备硬指标来形成竞争优势。而如今随着市场逐渐遇冷，高额投资成本带来的巨大压力越来越显著，保持现有基础、实现降本提效就成了主旋律。事实上设备只是加工基础，如果仔细看看刀具、夹具、程序这些工艺环节，进行针对性优化加工后，往往能带来数倍的效率提升！

高动态加工

从切削速度开始优化

加工中转速增加到一定程度时，刀具的温度和切削力反而会逐渐下降，这种现象被用在了高速铣削技术中。

高速加工可以使整个加工过程中刀具及工件始终处于常温状态，铁屑会带走加工过程中产生的大量热量，能更好地利用刀具的刃长，提高加工效率，减少刀具的磨损。同时也需要高速刀具与刀柄、高速主轴与程序策略等配合。

夹具优化

停机时间缩短为原来的1/10

以常见的工装快换系统为例，最显著的作用即是大幅降低机床停机时间。

假设工件有3种，每天需进行3次夹具交换与定位。应用柔性快换系统后，停机时间直接缩短10倍（由30分钟降至3分钟）。

升级夹具带来的成本会在数月内获得平衡，而这之后的加工就将享受停机时间降低带来的直接受益，操作性与人员成本也随之降低。

刀具优化

直接提升3倍效率

高进给粗加工铣刀的设计，可以允许较长的悬升，减少振动，效率比硬质合金铣刀提升3倍。

程序优化

减少抬刀，降低切削时间

工厂优化实例1

凸轮加工

工件：凸轮，厚度12mm,

材料：45# 钢

存在问题：凸轮最长处尺寸为150mm ，毛坯外圆直径有 190mm，加工后发现加工效率慢 ，而且刀具磨损严重 ，开粗快完成时，前面加工生成的薄片会向上翻起来，与刀具形成碰撞，损坏刀具，容易引起工件夹持不稳定，损坏工件。

优化策略：采用高效加工策略，选择直径16mm 立铣刀 ，硬质合金涂层刀具。该加工方法生成的刀路全部为顺铣，恒定的切宽，避免了刀具的满切削状态，保证了刀具负载的恒定， 增强刀具寿命 。

该加工方法充分利用立铣刀的侧刃，深度1刀即可完成， 提高加工效率 4 倍以上。

工厂优化实例2

毛坯加工

工件：毛胚100X50X60

材料：45#钢

工厂优化实例3

大批量零件

工厂的一个零件大批量生产（2W/天）优化，通过加工策略、刀具、刀具路径、调整加工参数等优化， 提效41.5%，并且加工验证后实现了稳定运行。

工厂优化实例4

小件工件

如图示工件，CNC1使用内孔定位、内撑夹紧固定零件；CNC2使用中间孔定位和固定，定向使用CNC1加工的螺纹小径。

存在问题：4.6和3.5尺寸加工不稳定。

解决对策：对CNC1加工后的物料进行全检分类加工、更改夹具和加工工艺方案，以减低人力成本和提高效率。

基准与尺寸控制

为了减少装夹次数可以采用一次装夹加工2面的方式进行夹具的设计。通过车床将4.6尺寸外圈部分车出作为固定位置；控制4.6尺寸公差便于加工就控制台阶高度；CNC采用一次装夹将夹具翻转或者上四轴一次加工，可以提高装夹效率（减少一次上下料的动作）。

夹具设计

优化效果：在减少操作人员和设备数量的同时，人均产能相比之前增加了150%。

工厂的有效降本离不开加工优化策略，其中的问题往往需要经验丰富的人去发现解决。上述的四项案例表明，高动态加工辅以刀具、夹具、加工程序等优化措施，将实现数倍的加工能力提升。

这些案例均是由夹具侠平台的“加工优化专家”们提供，在如今加工企业越来越注重投入产出比的情况下，夹具侠正在通过专业人士、专业诊断、针对改进的方式实施优化，帮助企业解决下列现实问题：

加工策略优化、设备与产线改进、夹具工艺优化、刀具方案优化、程序设计优化……

如果您的企业也有此类问题，不妨联系夹具侠，我们将携经验丰富的行业专家为您的企业解决实际生产过程中的效率和成本问题！

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