制造业CNC加工当涉及到零件时，首先找出装载和固定工件的最佳方法很重要。 此步骤发生在绘制刀具路径之前，在过程中起着重要作用。
工件夹持和装载是 CNC 加工过程的一个关键方面。 您的工件的好坏取决于它在机器工作表面上的站立和稳定性。 因此，机械师和工程师提出了各种解决方案来保持工件稳定。
在本文中，我们将介绍一些最著名的工件夹具方法，评估每种方法的优缺点。
T型槽
T 型槽对于工件夹持至关重要，并在 T 型横杆位于工作台底部或工作台本身内部的地方提供 T 形切口。 这允许螺母安装到凹槽中，为插入螺栓或夹具提供可移动的位置。
有许多不同类型的夹具，每种都有自己的优点和缺点。
粘合
在工作台上添加电木块是一种流行的工件夹紧方法，尤其是原型加工。 工件可以很容易地粘在胶木台上，这是大多数中国原型公司的做法。
胶合仍然是一种非常简单和流行的固定工件的解决方案。 可用于扁平和不规则形状的材料。 它可以提供比地毯胶带更高的强度，同时无需工件固定片。 从床上取下零件需要使用油漆刮刀或手动剥离。 胶水对于原型制作和塑料特别有用。
正确的胶合需要均匀的胶合以保持工件水平。 它是一种快速、廉价且有效的工件夹具选择，但其工作方式因所使用的材料而异。 例如，热胶有时可以从泡沫和木材等材料中去除大块。 防止损坏的最佳方法是有选择地涂抹胶水并将其涂抹在美学或功能上不重要的区域，或者使用薄层以便于去除。
同样，胶水在金属上的硬化速度更快。 加工金属时，避免胶水硬化过快的一种方法是将材料放在固定在床上的非金属废料板上。 材料应该在顶部，这样胶水就有机会粘在两个表面上，而不是自行变硬。
优点：可以一次将多个零件粘在工作台上，从而减轻了操作员的工作量。 这是创建塑料或铝原型的有效方法。
缺点：工件可能会剥落。 零件也可能在拆卸过程中损坏。
苔藓抽水
螺栓是直接用T形工作台固定工件进行加工的好方法。 坦率地说，添加铝块甚至是一个更好的主意，因为在需要的地方很容易创建螺纹孔。 螺纹孔与夹具齐头并进，以获得更好的水平和稳定性。
用于固定材料的物品包括 T 形螺母、螺柱和法兰螺母。 如果工作表面具有螺纹嵌件而不是 T 型槽，则螺栓和螺母特别有用。 在这些情况下，可以将螺栓拧入嵌件中，以固定各种设计的固定装置，并将它们固定到位。
优点：螺栓连接是一种非常稳定的固定工件的方法，然后可以非常用力地切割工件。 复杂的几何形状不会成为问题。
缺点：使用螺栓需要额外的材料作为框架。 在加工大批量零件时，材料浪费可能非常高，装载时间可能很长。 从框架上切割零件时，铰链痕迹可能会出现问题。
虎钳
机械师经常使用虎钳作为固定工件的标准方法。 当刀具加工材料时，虎钳通常从两端夹住工件，夹在两个钳口之间。 它们对于具有直边的零件特别有用，但它们也可用于具有圆边的零件。
根据虎钳的类型，加工圆角边缘可能需要软钳口的帮助，软钳口可以铣削以支撑工件。 现代虎钳设计有快速开关底座，允许机械师从数控机床上装载工件。 零件完成后，可以快速装载下一批零件。 虎钳也是我们数控车间的首选。
优点：虎钳可以高速切割，在制造重复零件时可以很容易地定位工件。 它们是制造大批量 CNC 零件的有效方法。 您还可以在 CNC 机床上放置多个虎钳以一次制造不同的零件。
缺点：零件必须具有规则的几何形状和平行曲面。 否则，需要定制夹持器。
剪辑
有几种类型的夹具可供选择：CNC加工工件夹紧过程中。 它们包括组合夹具、钳子和 C 形夹具。
组合夹具或“块夹”由一系列具有标准化设计、不同功能、不同规格尺寸的组件组成。 这些机床夹具可以根据加工要求像积木一样组装。 由于其性质，组合夹具在设计和制造方面非常省时，使其适用于小批量生产周期。 组合夹具还具有定位精度高、夹紧灵活性大、可重复使用、节能省材、成本低等优点。 它非常适合需要稍微复杂形状的小批量生产。
夹具的另一个优点是能够改进特定部件并根据工件的具体要求更换它们。 例如，使用组合式精密虎钳可以实现更多的多功能性、更高的标准化、更易于使用和更可靠的夹紧。 这种精密虎钳具有安装、夹紧快捷、简便的优点。 可缩短生产准备时间，提高小批量生产效率。
更简单的夹子，例如 C 形夹，可以在五金店轻松找到。 它们**便宜且易于使用，但它们的简单性也有缺点。 仅将材料夹在一侧有时会导致其在另一侧抬起，因此在加工前确保材料是平整的非常重要。 同样，从材料上切出零件和零件可能很棘手，需要多个夹具和可能的其他方法来固定材料。 对于较重的项目，最好使用不同类型的夹具来简化您的工作流程。
改进这些夹具的其他方法包括使用光滑的夹具底座或使用特殊的磁性材料。 后者用于电磁永久夹具，可有效提高数控机床和加工中心的加工效率。 传统夹具的定位部件和夹紧元件占用大量空间，但由于电磁永久夹具利用材料固有的磁力，因此它们没有这些占用空间的部件。 这为各种加工操作节省了很多麻烦，并最大限度地减少了可能妨碍机床的堵塞零件。 但是，必须注意确保磁铁的吸力足够强以抵抗切割力。
液压和气动夹持器使用额外的动力源，通过液压或气动元件正确定位、支撑和压缩工件。 因此，他们可以准确、快速地确定机床和刀具之间的相对位置，并调整工件。 它们还可以提供其他优点，例如紧凑型设计、多工位夹紧、高速重型切割和自动控制，所有这些都加快了材料加工速度。 这为它们提供了额外的实用性，使其成为数控机床、加工中心和柔性生产线的理想选择。
真空工作台
真空工作台通过产生压力来压缩工件——这种压缩力是由零件下方的真空与从上方向下推的大气压力之间的差值引起的。 真空工作台通常是在数控铣床上进行平面加工的最佳解决方案。
这些都非常准确、灵活和高效。 它们适用于多种材料，尤其适用于无法夹紧的材料，例如高科技复合材料或高级合成材料。 它们还可以以固定装置和其他解决方案无法做到的方式最大限度地减少障碍，同时还可以提高设置和转换效率。
然而，真空工作台也有其缺点。 真空工作台最适合扁平材料，因为具有不同几何形状的零件需要额外的准备。 一些小零件也可能没有足够的表面积供真空吸尘器容纳它们，尽管具有更均匀或集中下拉力的更高级类型的真空工作台可以处理这些物品。
优点：真空工作台的加载时间非常快，适用于无法夹紧的物料。
缺点：大多数真空工作台仅适用于简单、扁平的零件。
磁力表
磁力台使用磁性底座来固定由合适金属制成的工件。 它们是模具制造行业中流行的解决方案，因为大多数模具型腔都是由钢制成的。 但是，它们也用于一般 CNC 加工操作的钢制工件。
大多数磁性工作台都是电磁性的，因此加工后可以停止磁力。 它们允许快速设置和出色的切削刀具操作，因为不需要物理夹具或其他设备。 它们适用于轻型或重型加工，但不能用于非磁性工件（例如铝制工件）。
优点：磁性工作台允许完全切割，并且可以快速设置。 它们也非常安全可靠。
缺点：磁性工作台只能与磁性金属一起使用，限制了它们在铝基制造中的使用。
定制夹具
铣削大体积零件时，标准的工件夹持方法可能还不够。 如果是这种情况，可能值得制作一个定制的夹具来对零件进行 CNC 加工。 在批量生产中，缩短时间可以产生很大的不同。
夹具可以引导刀具路径，大大提高产品质量，但只有在需要绝对稳定性时才需要夹具。 工件通常滑入或放入夹具中，并用一个或两个快速夹具固定到位。
定制生产的工件夹具具有明显的优势，可以以不同的方式制造。 需要高刚度和严格几何公差的夹具最好使用 CNC 加工制造，而设计为符合弯曲零件的夹具可能更容易通过 FDM 或 SLS 3D 打印生产。
优点：定制夹具可以针对超大或不规则的工件进行定制，从而减少设置时间并确保稳定性。
缺点：周转时间延长，支出增加。 这些夹具不适用于其他常见零件。