製造業CNC加工當涉及到零件時，首先找出裝載和固定工件的最佳方法很重要。 此步驟發生在繪製刀具路徑之前，在過程中起著重要作用。
工件夾持和裝載是 CNC 加工過程的乙個關鍵方面。 您的工件的好壞取決於它在機器工作表面上的站立和穩定性。 因此，機械師和工程師提出了各種解決方案來保持工件穩定。
在本文中，我們將介紹一些最著名的工件夾具方法，評估每種方法的優缺點。
T型槽
T 型槽對於工件夾持至關重要，並在 T 型橫桿位於工作台底部或工作台本身內部的地方提供 T 形切口。 這允許螺母安裝到凹槽中，為插入螺栓或夾具提供可移動的位置。
有許多不同型別的夾具，每種都有自己的優點和缺點。
粘合
在工作台上新增電木塊是一種流行的工件夾緊方法，尤其是原型加工。 工件可以很容易地粘在膠木台上，這是大多數中國原型公司的做法。
膠合仍然是一種非常簡單和流行的固定工件的解決方案。 可用於扁平和不規則形狀的材料。 它可以提供比地毯膠帶更高的強度，同時無需工件固定片。 從床上取下零件需要使用油漆刮刀或手動剝離。 膠水對於原型製作和塑料特別有用。
正確的膠合需要均勻的膠合以保持工件水平。 它是一種快速、廉價且有效的工件夾具選擇，但其工作方式因所使用的材料而異。 例如，熱膠有時可以從泡沫和木材等材料中去除大塊。 防止損壞的最佳方法是有選擇地塗抹膠水並將其塗抹在美學或功能上不重要的區域，或者使用薄層以便於去除。
同樣，膠水在金屬上的硬化速度更快。 加工金屬時，避免膠水硬化過快的一種方法是將材料放在固定在床上的非金屬廢料板上。 材料應該在頂部，這樣膠水就有機會粘在兩個表面上，而不是自行變硬。
優點：可以一次將多個零件粘在工作台上，從而減輕了操作員的工作量。 這是建立塑料或鋁原型的有效方法。
缺點：工件可能會剝落。 零件也可能在拆卸過程中損壞。
苔蘚抽水
螺栓是直接用T形工作台固定工件進行加工的好方法。 坦率地說，新增鋁塊甚至是乙個更好的主意，因為在需要的地方很容易建立螺紋孔。 螺紋孔與夾具齊頭並進，以獲得更好的水平和穩定性。
用於固定材料的物品包括 T 形螺母、螺柱和法蘭螺母。 如果工作表面具有螺紋嵌件而不是 T 型槽，則螺栓和螺母特別有用。 在這些情況下，可以將螺栓擰入嵌件中，以固定各種設計的固定裝置，並將它們固定到位。
優點：螺栓連線是一種非常穩定的固定工件的方法，然後可以非常用力地切割工件。 複雜的幾何形狀不會成為問題。
缺點：使用螺栓需要額外的材料作為框架。 在加工大批量零件時，材料浪費可能非常高，裝載時間可能很長。 從框架上切割零件時，鉸鏈痕跡可能會出現問題。
虎鉗
機械師經常使用虎鉗作為固定工件的標準方法。 當刀具加工材料時，虎鉗通常從兩端夾住工件，夾在兩個鉗口之間。 它們對於具有直邊的零件特別有用，但它們也可用於具有圓邊的零件。
根據虎鉗的型別，加工圓角邊緣可能需要軟鉗口的幫助，軟鉗口可以銑削以支撐工件。 現代虎鉗設計有快速開關底座，允許機械師從數控工具機上裝載工件。 零件完成後，可以快速裝載下一批零件。 虎鉗也是我們數控車間的首選。
優點：虎鉗可以高速切割，在製造重複零件時可以很容易地定位工件。 它們是製造大批量 CNC 零件的有效方法。 您還可以在 CNC 工具機上放置多個虎鉗以一次製造不同的零件。
缺點：零件必須具有規則的幾何形狀和平行曲面。 否則，需要定製夾持器。
剪輯
有幾種型別的夾具可供選擇：CNC加工工件夾緊過程中。 它們包括組合夾具、鉗子和 C 形夾具。
組合夾具或“塊夾”由一系列具有標準化設計、不同功能、不同規格尺寸的元件組成。 這些工具機夾具可以根據加工要求像積木一樣組裝。 由於其性質，組合夾具在設計和製造方面非常省時，使其適用於小批量生產週期。 組合夾具還具有定位精度高、夾緊靈活性大、可重複使用、節能省材、成本低等優點。 它非常適合需要稍微複雜形狀的小批量生產。
夾具的另乙個優點是能夠改進特定部件並根據工件的具體要求更換它們。 例如，使用組合式精密虎鉗可以實現更多的多功能性、更高的標準化、更易於使用和更可靠的夾緊。 這種精密虎鉗具有安裝、夾緊快捷、簡便的優點。 可縮短生產準備時間，提高小批量生產效率。
更簡單的夾子，例如 C 形夾，可以在五金店輕鬆找到。 它們**便宜且易於使用，但它們的簡單性也有缺點。 僅將材料夾在一側有時會導致其在另一側抬起，因此在加工前確保材料是平整的非常重要。 同樣，從材料上切出零件和零件可能很棘手，需要多個夾具和可能的其他方法來固定材料。 對於較重的專案，最好使用不同型別的夾具來簡化您的工作流程。
改進這些夾具的其他方法包括使用光滑的夾具底座或使用特殊的磁性材料。 後者用於電磁永久夾具，可有效提高數控工具機和加工中心的加工效率。 傳統夾具的定位部件和夾緊元件占用大量空間，但由於電磁永久夾具利用材料固有的磁力，因此它們沒有這些占用空間的部件。 這為各種加工操作節省了很多麻煩，並最大限度地減少了可能妨礙工具機的堵塞零件。 但是，必須注意確保磁鐵的吸力足夠強以抵抗切割力。
液壓和氣動夾持器使用額外的動力源，通過液壓或氣動元件正確定位、支撐和壓縮工件。 因此，他們可以準確、快速地確定工具機和刀具之間的相對位置，並調整工件。 它們還可以提供其他優點，例如緊湊型設計、多工位夾緊、高速重型切割和自動控制，所有這些都加快了材料加工速度。 這為它們提供了額外的實用性，使其成為數控工具機、加工中心和柔性生產線的理想選擇。
真空工作台
真空工作台通過產生壓力來壓縮工件——這種壓縮力是由零件下方的真空與從上方向下推的大氣壓力之間的差值引起的。 真空工作台通常是在數控銑床上進行平面加工的最佳解決方案。
這些都非常準確、靈活和高效。 它們適用於多種材料，尤其適用於無法夾緊的材料，例如高科技複合材料或高階合成材料。 它們還可以以固定裝置和其他解決方案無法做到的方式最大限度地減少障礙，同時還可以提高設定和轉換效率。
然而，真空工作台也有其缺點。 真空工作台最適合扁平材料，因為具有不同幾何形狀的零件需要額外的準備。 一些小零件也可能沒有足夠的表面積供真空吸塵器容納它們，儘管具有更均勻或集中下拉力的更高階型別的真空工作台可以處理這些物品。
優點：真空工作台的載入時間非常快，適用於無法夾緊的物料。
缺點：大多數真空工作台僅適用於簡單、扁平的零件。
磁力表
磁力臺使用磁性底座來固定由合適金屬製成的工件。 它們是模具製造行業中流行的解決方案，因為大多數模具型腔都是由鋼製成的。 但是，它們也用於一般 CNC 加工操作的鋼製工件。
大多數磁性工作台都是電磁性的，因此加工後可以停止磁力。 它們允許快速設定和出色的切削刀具操作，因為不需要物理夾具或其他裝置。 它們適用於輕型或重型加工，但不能用於非磁性工件（例如鋁製工件）。
優點：磁性工作台允許完全切割，並且可以快速設定。 它們也非常安全可靠。
缺點：磁性工作台只能與磁性金屬一起使用，限制了它們在鋁基製造中的使用。
定製夾具
銑削大體積零件時，標準的工件夾持方法可能還不夠。 如果是這種情況，可能值得製作乙個定製的夾具來對零件進行 CNC 加工。 在批量生產中，縮短時間可以產生很大的不同。
夾具可以引導刀具路徑，大大提高產品質量，但只有在需要絕對穩定性時才需要夾具。 工件通常滑入或放入夾具中，並用乙個或兩個快速夾具固定到位。
定製生產的工件夾具具有明顯的優勢，可以以不同的方式製造。 需要高剛度和嚴格幾何公差的夾具最好使用 CNC 加工製造，而設計為符合彎曲零件的夾具可能更容易通過 FDM 或 SLS 3D 列印生產。
優點：定製夾具可以針對超大或不規則的工件進行定製，從而減少設定時間並確保穩定性。
缺點：周轉時間延長，支出增加。 這些夾具不適用於其他常見零件。