掌握定制CNC加工：夹具与治具的关键作用

正确的定制CNC加工在很大程度上取决于整个工艺流程。这正是夹具和治具发挥作用的地方。定制CNC零件通常与它们配合使用。因为这些零件具有特殊功能。某些情况下，特殊功能可能导致加工零件价格显著上升。解决这一问题的好方法是在定制CNC加工中正确使用夹具和治具。

本文将分三步介绍CNC工件夹具：展示其功能与应用；提供CNC夹具类型的可靠信息；最后提供获取最佳CNC夹具设计或使用定制CNC夹具的最佳信息。

什么是治具与夹具？

治具和夹具是用于按指定要求精准制造零件的生产设备，特别是定制零件。加工中治具夹具范围可能包括衬套、套筒、掩膜、零件固定支架、位置固定器等。

这是一种用途广泛的工件夹持装置。主要用于在CNC机床上正确固定、支撑或安装工件。

CNC夹具是确保制造过程中一致性和互换性的重要工具。因此许多人将它们与治具比较。但二者不同。治具用于引导刀具运动。而CNC工装夹具不引导刀具，仅在制造过程中固定、支撑、稳定工件。

治具与夹具在定制CNC加工中的作用

专业人士通过正确选择夹具来降低CNC加工成本。关键在于实现操作顺畅、简化生产、加快转换。

精心挑选的治具夹具能实现操作顺畅、生产简化、快速工序转换，显著改善制造工艺经济性。工装夹具有助于弥补CNC机床加工零件时的局限性。它们设计用于提供安全安装并保持零件加工时的位置可靠性。以下描述治具夹具在定制加工中的不同功能：

工件固定

治具夹具主要用于加工时固定工件。我们为正在CNC加工的独特零件定制设计。因此无论形状如何，它们都能在任何独特角度固定零件。可靠的定制夹具对于防止刀具退刀时的颤动和可能的误差至关重要。提供工件固定的装置示例：卡盘、虎钳、顶尖、压板、铣削夹具。

工件保护

治具夹具也能在定制CNC加工中保护零件。因此它们有助于保持所需表面光洁度和适当跳动。

套筒、衬套和掩膜夹具通常设计用于控制定制零件表面光洁度。这是通过保护成品表面免受金属屑/切屑侵害，防止工件经历不同加工工序来实现的。此外，定制加工中心专门设计以满足对总跳动有严格标注的定制零件要求。

位置控制

治具夹具对保持尺寸和位置精度至关重要。它们确保工件在加工过程中保持正确位置和方向。因此，夹具成为在工艺中融入防呆保护、最大限度减少人为因素导致错误的简便方式。

夹具通过限制工件自由度来控制位置、方向和稳定性。设计所需夹具时使用销、夹钳、平面和紧固件。平面为零件提供支撑。同时夹钳允许安装时移动，也可用于拆卸。最后，销为独特功能提供精确位置控制。

定制零件加工中，因特定安装限制，孔、槽等特征受控于难以加工的特定位置。这就是设计夹具的原因。夹具是加工困难零件特征最可靠的方法。

零件一致性

夹具让我们在加工多个定制零件时仍保持顶级质量。它们确保每个零件保持一致质量。夹具可加工多个定制零件同时保证质量。它们确保零件间质量一致。需一致性的功能控制包括平面度、平行度、垂直度。

减少设置时间

夹具是消除零件装载时繁琐检查过程的好方法。通过为定制零件设计夹具，整个过程可即插即用。操作员只需装载工件。因为夹具已管理零件基准和位置控制。这大大减少了可用于其他增值过程的设置时间。理想帮助减少准备时间的夹具是分钟换模。减少设置时间的夹具示例：SMED（单分钟换模）夹具、铣削夹具、软爪、六角铣削夹具等。

CNC夹具类型

大多数人不熟悉CNC夹具分类。无需担心。本节将从不同角度介绍CNC夹具类型。

基于CNC加工操作

按CNC操作分类，有五类CNC夹具。以下介绍部分CNC夹具。

车削夹具

CNC车削是工件绕单轴旋转时去除部分材料的CNC加工操作。车削夹具是该过程中使用的CNC夹具。

铣削夹具

CNC铣削是切削CNC加工过程。计算机指导切削机床切除工件所需部分。铣削夹具是该过程中使用的CNC夹具。

钻削夹具

钻削是制造中常见工艺，在CNC加工中更普遍。即在工件上打孔。CNC钻削中使用的CNC夹具称为CNC钻削夹具。

镗削夹具

CNC镗削是用刀具扩大已用CNC钻削钻出的孔的CNC加工过程。该过程中使用的夹具为CNC镗削夹具。

磨削夹具

CNC磨削借助磨床去除部分工件。这是另一种用于切削CNC铣削的流行CNC加工工艺。磨削夹具是适用于CNC磨削过程的夹具。

一般可根据CNC加工操作得出CNC夹具的宝贵结论。每个需要夹具的CNC加工操作均以操作命名。因此也可使用其他工具如CNC珩磨夹具和CNC研磨夹具。

按用途分类

可按用途分类CNC夹具。此类别下有五类CNC夹具。以下介绍这五方面。

通用夹具

通用CNC夹具可用于任何工件，易于调整。夹具每部分可调且可替换以适配任何工件。顾名思义，通用夹具应用范围极广。

专用夹具

专用夹具是非常适合特定工件的CNC夹具。配合该特定工件使用时，在稳定性方面具有优势。使用时操作更快、更方便。

组装夹具

组装CNC夹具仅在考虑工件后出现。夹具按此类工件要求确定。按特殊方法组装。按需求可删除或重复使用。

模块化夹具

模块化夹具易于重构和重组以适配任何工件。源自可互换组件，非常适合处理多种工件。工序完成后也可拆除。模块化夹具提供更好、更灵活的制造工艺。

组合夹具

组合夹具具有不同尺寸和形状。基于机床，它们非常适合加工多种不同尺寸形状的工件。

按动力源分类

这是最终分类过程，基于CNC夹具电源。以下是基于电源的六类CNC夹具。

手动夹具

气动夹具

液压夹具

电动夹具

磁力夹具

真空夹具

设计或使用CNC夹具时须知事项

要使用CNC夹具或理解正确的CNC夹具设计，有许多事项需要了解。以下是无论您已有CNC夹具平台还是需要定制CNC夹具都需知道的信息。

提高公差

CNC刀具和夹具有助于提高制造操作公差。因此确保其设置提高精度非常重要。

知道何时夹紧

夹紧方法对产品质量影响巨大。虽然您可能认为最好将工件夹得很紧，但不要这样做。

基准重要表面

若想缩短操作时间，可能需要在刀具上引用重要工件。但许多表面不应引用以避免混淆。

经济合理

设计定制CNC夹具时另一重要考量是经济性。您需要知道要制造的零件数量和所需夹具数量。