制造數(shù)控加工零件時(shí)，首先要找出裝載和固定工件的最佳方法，這一點(diǎn)很重要。此步驟發(fā)生在繪制刀具路徑之前，并且在此過(guò)程中起著重要作用。

工件夾持和裝載是CNC加工過(guò)程的關(guān)鍵方面。您的工件的好壞取決于它在機(jī)器工作表面上的站立和穩(wěn)定程度。因此，機(jī)械師和工程師提出了多種保持工件穩(wěn)定的解決方案。

在本文中，我們將介紹一些最著名的工件夾緊方法，評(píng)估它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

T型槽

T形槽對(duì)工件夾持至關(guān)重要，它提供了一個(gè)T形切口，其中T形橫桿位于工作臺(tái)的下側(cè)或工作臺(tái)本身內(nèi)。這允許螺母安裝到槽中，以提供用于插入螺栓或夾具的可移動(dòng)位置。

有許多不同類(lèi)型的夾具，每種都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

膠合

在工作臺(tái)上添加膠木塊是一種流行的工件夾緊方法，特別是對(duì)于原型加工。工件可以很容易地粘在膠木工作臺(tái)上，大多數(shù)中國(guó)原型制作公司都是這樣做的。

粘合仍然是一種非常簡(jiǎn)單且流行的工件固定解決方案。它可用于扁平和不規(guī)則形狀的材料。它可以提供比地毯膠帶更高的強(qiáng)度，同時(shí)消除對(duì)工件固定片的需要。從床上移除零件需要使用油漆刮刀或手動(dòng)剝皮。膠水對(duì)于原型加工和塑料特別有用。

正確涂膠需要涂膠均勻，以保持工件水平。它是一種快速、廉價(jià)且有效的工件夾具選項(xiàng)，但其工作原理因所使用的材料而異。例如，熱膠有時(shí)會(huì)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涂抹膠水，并將其涂在美觀或功能上不重要的區(qū)域，或者薄層使用，以便于去除。

同樣，膠水在金屬上會(huì)更快硬化。加工金屬時(shí)，避免膠水過(guò)快硬化的一種方法是將材料放在固定在床上的非金屬?gòu)U板上。材料應(yīng)位于頂部，以便膠水有機(jī)會(huì)粘附在兩個(gè)表面上，而不是自行硬化。

優(yōu)點(diǎn)：可以一次性將多個(gè)部件粘合到工作臺(tái)上，這減少了操作員的工作量。這是創(chuàng)建塑料或鋁原型的有效方法。

缺點(diǎn)：工件有可能剝落。拆卸時(shí)也可能損壞零件。

抽苔

螺栓是直接使用T形工作臺(tái)固定工件進(jìn)行加工的好方法。坦率地說(shuō)，添加鋁塊甚至是更好的主意，因?yàn)楹苋菀自谛枰牡胤絼?chuàng)建螺紋孔。螺紋孔與夾具齊頭并進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)更好的調(diào)平和穩(wěn)定性。

用于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形槽，則螺栓和螺母會(huì)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(shè)計(jì)的夾具，將其固定到位。

優(yōu)點(diǎn)：螺栓連接是一種非常穩(wěn)定的固定工件的方法，然后您可以非常用力地切割工件。復(fù)雜的幾何形狀不會(huì)成為持有的問(wèn)題。

缺點(diǎn)：使用螺栓需要額外的材料作為框架。加工大體積零件時(shí)，材料浪費(fèi)可能非常嚴(yán)重，而且裝載時(shí)間也很長(zhǎng)。從框架上切割零件時(shí)，鉸鏈痕跡可能會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。

虎鉗

機(jī)械師經(jīng)常使用虎鉗作為固定工件的標(biāo)準(zhǔn)方法。當(dāng)工具加工材料時(shí)，虎鉗通常從兩端固定工件，固定在兩個(gè)鉗口之間。它們對(duì)于那些具有直邊的部件特別有用，但它們也可以適用于具有圓邊的部件。

根據(jù)虎鉗的類(lèi)型，加工圓形邊緣可能需要軟鉗口的幫助，軟鉗口可以銑削以支撐工件?，F(xiàn)代虎鉗設(shè)計(jì)有快速開(kāi)關(guān)底座，允許機(jī)械師從數(shù)控機(jī)床上裝載工件。零件完成后，可以快速裝載下一批零件?；Q也是我們數(shù)控車(chē)間的首選。

優(yōu)點(diǎn)：虎鉗可以高速切割，并且在制作重復(fù)零件時(shí)可以輕松定位工件。它們是制造大批量數(shù)控零件的有效方法。您還可以在數(shù)控機(jī)床上放置多個(gè)虎鉗，一次性制造不同的零件。

缺點(diǎn)：零件必須具有規(guī)則的幾何形狀和平行的表面。否則，需要定制夾爪。

夾子

有多種類(lèi)型的夾具可用于CNC加工過(guò)程中的工件夾緊。它們包括組合夾、鉗子和C形夾。

組合夾或“積木夾”由一系列標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、不同功能、不同規(guī)格尺寸的部件組成。這些機(jī)床夾具可以像積木一樣根據(jù)加工要求進(jìn)行組裝。由于其性質(zhì)，組合夾具在設(shè)計(jì)和制造方面非常省時(shí)，因此適合小批量生產(chǎn)周期。該組合夾具還具有定位精度高、裝夾靈活性大、可重復(fù)使用、節(jié)能省材、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。它非常適合需要稍微復(fù)雜形狀的小批量生產(chǎn)。

夾具的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠根據(jù)工件的具體要求改進(jìn)特定組件并更換它們。例如，使用組合精密平口鉗可以實(shí)現(xiàn)更多的通用性、更高的標(biāo)準(zhǔn)化、更容易使用和更可靠的夾緊。這種類(lèi)型的精密平口鉗具有安裝、夾緊快捷方便的優(yōu)點(diǎn)?？梢钥s短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，提高小批量生產(chǎn)效率。

更簡(jiǎn)單的夾子（例如C形夾）可以在五金店輕松找到。它們價(jià)格便宜且易于使用，但它們的簡(jiǎn)單性也有缺點(diǎn)。僅在一側(cè)夾緊材料有時(shí)會(huì)導(dǎo)致其在另一側(cè)抬起，因此在加工材料之前確保材料平整非常重要。同樣，從材料中切割出碎片和零件可能很棘手，需要多個(gè)夾具，可能還需要其他固定材料的方法。對(duì)于更重型的項(xiàng)目，最好使用不同類(lèi)型的夾具，以簡(jiǎn)化工作流程。

改進(jìn)這些夾具的其他方法包括使用光滑的夾具底座或使用特種磁性材料。后者用于電磁永久夾具，可有效提高數(shù)控機(jī)床和加工中心的加工效率。傳統(tǒng)夾具的定位部件和夾緊元件會(huì)占用大量空間，但由于電磁永久夾具利用材料固有的磁力，因此它們沒(méi)有這些占用空間的部件。這可以為各種加工操作省去很多麻煩，并最大限度地減少可能妨礙機(jī)床的阻塞部件。然而，必須注意確保磁鐵的吸力足以抵抗切割力。

液壓和氣動(dòng)夾具使用額外的動(dòng)力源，通過(guò)液壓或氣動(dòng)元件正確定位、支撐和壓縮工件。因此，他們可以準(zhǔn)確、快速地確定機(jī)床和切削刀具的相互位置，調(diào)整工件。它們還可以帶來(lái)其他優(yōu)點(diǎn)，例如結(jié)構(gòu)緊湊、多工位夾緊、高速重切削和自動(dòng)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(shí)用性，使其成為數(shù)控機(jī)床、加工中心和靈活生產(chǎn)線的理想選擇。

真空工作臺(tái)

真空工作臺(tái)通過(guò)產(chǎn)生壓緊力來(lái)壓緊工件——該壓緊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異引起的。真空工作臺(tái)通常是在數(shù)控銑床上進(jìn)行平板加工的最佳解決方案。

這些表格非常準(zhǔn)確、靈活且高效。它們適用于多種材料，對(duì)于不可夾緊的材料（例如高科技復(fù)合材料或先進(jìn)合成材料）特別有用。它們還可以以?shī)A具和其他解決方案無(wú)法做到的方式最大限度地減少障礙，同時(shí)還使設(shè)置和轉(zhuǎn)換更加高效。

然而，真空工作臺(tái)也有其缺點(diǎn)。真空工作臺(tái)最適合扁平材料，因?yàn)榫哂胁煌瑤缀涡螤畹牧慵枰~外的準(zhǔn)備。某些小零件也可能沒(méi)有足夠的表面積供真空吸塵器容納它們，盡管具有更均勻或集中的下拉力的更先進(jìn)類(lèi)型的真空臺(tái)可以處理這些物品。

優(yōu)點(diǎn)：真空工作臺(tái)的裝載時(shí)間非?？?，適用于不可夾緊的材料。

缺點(diǎn)：大多數(shù)真空工作臺(tái)僅適用于簡(jiǎn)單、平坦的零件。

磁性桌子

磁性工作臺(tái)使用磁性底座來(lái)固定由合適金屬制成的工件。它們是模具制造行業(yè)流行的解決方案，因?yàn)榇蠖鄶?shù)模具型腔都是由鋼制成的。然而，它們也用于一般數(shù)控加工操作的鋼工件。

大多數(shù)磁力工作臺(tái)都是電磁式的，因此加工完成后可以停止磁力。它們可以實(shí)現(xiàn)快速設(shè)置，并且由于不需要物理夾具或其他設(shè)備，因此可以實(shí)現(xiàn)出色的切削刀具操作。它們適用于輕型或重型加工，但不能用于非磁性工件（例如鋁制工件）。

優(yōu)點(diǎn)：磁性工作臺(tái)可實(shí)現(xiàn)全面切割，并且可以快速設(shè)置。它們也非常安全可靠。

缺點(diǎn)：磁力臺(tái)只能用于磁性金屬，限制了它們?cè)谝凿X為主的制造領(lǐng)域的使用。

定制夾具

銑削大體積零件時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)工件夾緊方法可能不夠。如果是這種情況，可能值得制作定制夾具來(lái)對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控加工。在批量生產(chǎn)過(guò)程中，縮短時(shí)間可以帶來(lái)很大的不同。

夾具可以引導(dǎo)刀具路徑并極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量，但只有在需要絕對(duì)穩(wěn)定性時(shí)才需要它們。通常將工件滑入或落入夾具中，并用一個(gè)或兩個(gè)快速夾具將其固定到位。

定制生產(chǎn)的工件夾具具有明顯的優(yōu)勢(shì)，并且可以通過(guò)不同的方式制造。需要高剛度和嚴(yán)格幾何公差的夾具最好使用CNC加工來(lái)制造，而設(shè)計(jì)用于符合彎曲零件的夾具可能更容易通過(guò)FDM或SLS 3D打印來(lái)生產(chǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：可以針對(duì)超大或不規(guī)則工件定制定制夾具，減少設(shè)置時(shí)間并保證穩(wěn)定性。

缺點(diǎn)：延長(zhǎng)周轉(zhuǎn)時(shí)間并增加支出。這些夾具不適合其他常見(jiàn)零件。