你的数控加工工艺只是与您的工作支持同样好!CNC工作持有方法严格地保持您的部件并降低刚度。您还可以参考工作持有夹具。良好的CNC工作支持设置是用于定位要加工的下一个部件的键。固定性对于安全也很重要!

强数控工件夹持方法的重要性

当加工任何东西时,整个操作的刚度非常重要。刚度降低将导致振动,并显著降低精度和精度加工过程的精度. “刚性链”由机器本身、工具、零件和固定零件的夹具组成。

如果零件在加工过程中能够移动,则无法保持设计或图纸规定的任何公差。在加工过程中,即使轻微移动也会导致精度降低。如果您试图在设置不良的情况下加工多个零件,则每个零件都会与其他零件明显不同,从而导致精度较低。

在考虑工件夹持设置时,制造工作也会起作用。首先,由于设置不足,您很可能不得不重新制作零件。通过深思熟虑的工件夹持解决方案,您可以减少加工设置的数量。通过设计有用的特征以固定到零件中,可以减少加工的工作量和成本。

数控机床中的金属部件
加工时夹具中金属板的示例

最后,良好的CNC工件夹持装置对于安全是必要的。通常情况下,零件会被封闭在工业CNC机器内,以保护人们免受飞行物体的伤害,但如果不是呢?当你的零件或破碎工具碎片飞起来时,发生了可怕的事情。即使不考虑您的安全,您也要考虑机器的安全。当零件松动或工具撞到某物上时,可能会发生灾难。您的零件需要保持在一个位置,即使在CNC机器的巨大作用力下。您还需要确保夹具不会妨碍工具。

简言之,在加工材料时,如何将其固定在适当的位置是非常值得考虑的。

为工作夹持设置考虑的事项

某些材料比其他材料更容易加工。类似地,某些功能将更易于加工。例如,黄铜是最软的金属之一,去除这种材料所需的工作量要比去除类似金属的材料小得多18beplay下载 . 您要移除的材料量也很重要。了解潜在负载后,您可以开始缩小CNC工件夹持解决方案的选项范围。如果您正在加工一个小的黄铜零件,您可以使用一种稍微不太坚固但也不太侵入性的工件夹持方法。对于大型钢制零件,您需要更坚固的夹具。

另一个重要的考虑因素是您的夹具方法将在哪里保留您的零件。它是一个具有平行边缘的标准块,可以放置在老虎钳中吗?为了避免额外的操作,您是否需要工具能够接触到多个侧面?你的零件是一个时髦的形状,需要一个创造性的方法来固定在你的机器?这些都是在选择CNC工件夹持装置时要问自己的好问题。

最后,你要考虑你需要用夹具做多少零件。如果这将是一个大批量的操作,可能值得投入更多的时间和精力来创建一个可以同时容纳多个零件的定制夹具。如果您只制作了几个零件,您可能希望使用下面我们将介绍的其他夹具选项之一。

工件夹持解决方案示例

虎钳

我们将从经典的机械师虎钳开始。台钳可以夹在数控机床的工作台上。不过,虎钳不能适用于所有零件。尺寸调整有一个最佳点,因为您的零件可以有多大的限制-台钳只能打开这么多。厚度也很重要–拧紧台钳时,非常薄的零件可能会翘曲。也只能对具有平行边的零件使用台钳。使用台钳时,确保零件水平,并完全拧紧。如果设置正确,台钳可以非常重复和准确!

在数控机床中,一种金属硬物被夹在台钳中,冷却液喷在上面
将零件固定在台钳中的示例

软颚

对于需要牢固固定但形状不规则的任何零件,一种良好的工件固定方法是软钳口。软钳口是指由铝加工而成的一组两部分。每个零件的一侧是平的和直的(与台钳的一侧对齐),并且零件的轮廓加工到另一侧。这样,即使零件是圆形或侧面不平行,也可以用台钳夹住零件。一旦虎钳准备好使用,每个软钳口都用螺栓固定在虎钳的一侧。软钳口是有用的,因为铝是快速和容易加工。你也可以一遍又一遍地加工它们来加工不同的零件。如果要加工相同设计的多个单元,可以重复使用软钳口。

但是,软钳口不适合大量零件。它们在多次使用后往往会磨损。如果您要制造数千个零件,您可以使用钢钳口,这是相同的概念,但由金属制成18beplay下载 。然而,钢材比铝更困难,更耗时耗时。当您进入大型生产卷时,创建夹具可能比可以在一台机器中保持许多部件更有效。与这些加工钳口(铝或钢)中的任何一个都受到可配合在机器中的视觉数量的限制。

阶梯夹

台阶夹具,也称为前束夹具,是手动铣削的一种非常常见的工件夹持方法。该夹紧系统利用机床床身上的T形槽。它们是压下工件的一种非常牢固的方法,也是另一种有效的CNC工件压持解决方案。然而,也有一些缺点使得其他工件夹持设备成为更好的选择。虽然阶梯夹具适用于各种零件,但安装起来可能很费时(只要你有一个平面要夹紧。它们不像其他工件夹紧夹具那样可重复。一旦松开夹具,它就不再停留在同一位置。然后你必须重新配置下一个零件的设置。阶梯夹具适用于夹紧待加工的大板和夹紧夹具板。

由铝块加工而成的汽车,铝块用阶梯夹具固定在数控机床上
步进夹具用于将该金属块固定到位

固定板

夹具板可用于安装广泛的数控加工零件。您也可能会听到它们被称为工具板。它们由铝或钢制成,并有一个网格孔。其中一些孔用于定位销,一些孔用于螺栓。由于其可重复性,夹具板是一种非常有用的工件夹持方法;每个孔都有一个已知的位置,安装板后不会移动。定位销孔用于在板上定位夹具或零件。螺纹孔适合用螺栓固定夹具或零件。

固定板上的零件
夹具板,带均匀间隔孔

使用固定板有两种不同的方法。一种方法是在零件上设计螺栓孔。此工件夹持方法允许您访问零件的多个侧面,并加工有趣的几何图形或曲面。但是,需要进行后处理以移除夹具孔。

另一种方法是设计用于固定零件的自定义夹具。然后,用螺栓将夹具固定到夹具板上。这利用了固定板的定位特征。夹具板还可以保护CNC机床的工作台不受任性工具的影响。对于螺母、螺栓和其他工具,有许多选项可用于固定板,因此,走出去探索吧!

高级应用程序

到目前为止,我所回顾的CNC工件夹持方法对于标准的3轴CNC铣床来说是非常好的。这些机器有很多功能,通过创造性的夹具,你可以加工很多不同的几何图形。然而,三轴机床的功能有一些限制。你可能会发现自己在一台机器上加工更复杂的东西beplay客户端下载4轴或5轴机床. 第五轴工作台是一个完全不同的故事。有了额外的运动范围,机器可以更容易地接近工件。更多的轴意味着更多的乐趣,但也有更多的崩溃的可能性!特别注意允许进入多个表面。您还需要在工件和机床工作台周围留出间隙,以便刀具移动。

一种开门五轴数控机床
数控机床超过3轴时的高级夹具示例

我希望这篇文章至少能说服您关注CNC工件夹持解决方案。工件夹具可能会影响零件的设计,反之亦然(工程和制造齐头并进)。固定您的零件对于精度、准确性和安全性也很重要!


如果您将零件设计为在加工过程中易于固定,则可以显著减少制造工作量数控大师级的DFM了解更多。如果你觉得这篇文章很有用,就在LinkedIn上分享吧!