數(shù)控銑床操作實(shí)訓(xùn)中零件裝夾及對(duì)刀方法

余文宇

摘 要：數(shù)控銑床是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)加工設(shè)備，兩者的加工工藝基本相同，結(jié)構(gòu)也有些相似。以數(shù)控銑床實(shí)訓(xùn)為研究視角，介紹了長(zhǎng)方體、圓柱體2種常見(jiàn)形體的裝夾方法，并詳細(xì)介紹了2種形體的對(duì)刀方法，以期為學(xué)生實(shí)訓(xùn)提供一定的幫助，從而保證實(shí)訓(xùn)效果。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)方體；數(shù)控銑床；對(duì)刀操作；圓柱體

中圖分類號(hào)：TG547 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.143

“數(shù)控銑床”是“數(shù)字程序控制車銑床”的簡(jiǎn)稱，它集通用性好的萬(wàn)能型銑床、加工精度高的精密型銑床和加工效率高的專業(yè)型普通銑床的特點(diǎn)于一身，是目前國(guó)內(nèi)使用量最大、覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床。而《數(shù)控銑床實(shí)訓(xùn)》是數(shù)控專業(yè)必須學(xué)習(xí)的課程，工件的裝夾以及其對(duì)刀操作是數(shù)控銑床實(shí)訓(xùn)中的重要實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，同時(shí)，也是學(xué)生必須掌握的內(nèi)容之一。工件在銑削加工前，要裝夾合理且牢固，防止在切削過(guò)程中工件產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)生設(shè)備故障和人身事故。數(shù)控銑床在完成工件合理裝夾后，采取對(duì)刀的方式來(lái)確定工件原點(diǎn)的位置，建立正確的工件坐標(biāo)系。鑒于此，本文總結(jié)和分析了數(shù)控銑床實(shí)訓(xùn)工件裝夾及其對(duì)刀方法，這對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)操能力有很大的幫助。

1 長(zhǎng)方體工件的裝夾

圖1為長(zhǎng)方體工件。在工作過(guò)程中，工作人員應(yīng)該根據(jù)圖紙的要求來(lái)確定零件的編程坐標(biāo)原點(diǎn)位置。該長(zhǎng)方體編程原點(diǎn)O設(shè)在上表面中心處，坐標(biāo)系中，X方向?yàn)樵摴ぜ拈L(zhǎng)度，Y方向?yàn)樵摴ぜ膶挾龋琙方向?yàn)楦叨确较?。具體的裝夾步驟是：①機(jī)床工作臺(tái)擦拭干凈后，將平口鉗安裝到工作臺(tái)上；②把長(zhǎng)方體工件裝夾在平口鉗上，將等高墊鐵放置在工件底面，X軸

方向與工件長(zhǎng)度方向基本一致，并且使長(zhǎng)方體工件加工部位的最低處高出鉗口上表面，避免刀具在加工時(shí)與鉗口發(fā)生碰撞；③將工件夾緊；④X軸與工件長(zhǎng)度方向通過(guò)打表平行后將平口鉗鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)；⑤根據(jù)零件要求，還需要將Y軸與工件寬度方向進(jìn)行打表，確定其是否符合要求；⑥按照要求，還需要檢查工件上表面與工作臺(tái)是否平行。

2 長(zhǎng)方體工件的對(duì)刀

對(duì)刀環(huán)節(jié)是學(xué)生實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的重要內(nèi)容之一，對(duì)刀前，應(yīng)根據(jù)零件圖紙的要求確定工件原點(diǎn)的位置，然后再進(jìn)行對(duì)刀操作，完成工件坐標(biāo)系的建立。

2.1 X軸、Y軸方向?qū)Φ斗椒?/p>

2.1.1 基準(zhǔn)邊對(duì)刀

圖2為長(zhǎng)方體工件基準(zhǔn)示意圖。用尋邊器來(lái)完成對(duì)刀過(guò)程，將工件左下角定為基準(zhǔn)角，使尋邊器與2個(gè)基準(zhǔn)邊剛好接觸。

在X軸尋邊時(shí)，得出當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)值為A，那么，當(dāng)前基準(zhǔn)邊的機(jī)床坐標(biāo)值為A+R（R為刀具半徑值）。當(dāng)前X軸方向工件原點(diǎn)為：X=A+R+a/2（a為工件長(zhǎng)度）。

在Y軸尋邊時(shí)，得出的當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)值為B，那么，當(dāng)前基準(zhǔn)邊的機(jī)床坐標(biāo)值為B+R。當(dāng)前Y軸方向工件原點(diǎn)為：Y=B+R+b/2（b為工件寬度）。

2.1.2 分中對(duì)刀

有些工件需要將工件坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置到工件正中間處，這樣，就需要采用分中對(duì)刀的方式進(jìn)行對(duì)刀操作，比較方便、實(shí)用。

X軸左邊尋邊時(shí)，機(jī)床當(dāng)前坐標(biāo)值為A0；X軸右邊尋邊時(shí)，機(jī)床當(dāng)前坐標(biāo)值為A00；Y軸下邊尋邊時(shí)，機(jī)床當(dāng)前坐標(biāo)值為B0；Y軸上邊尋邊時(shí)，機(jī)床當(dāng)前坐標(biāo)值為B00.因此，當(dāng)前工件坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值X，Y分別為：X=（A0+A00）/2，Y=（B0+B00）/2.

2.2 Z方向?qū)Φ斗椒?/p>

在Z軸對(duì)刀的過(guò)程中，一般有2種情況：①Z軸零點(diǎn)在工件上表面；②Z軸零點(diǎn)在工件下表面。按照不同的要求，工作人員將分別進(jìn)行Z軸的對(duì)刀工作。

2.2.1 Z軸頂面對(duì)刀

圖3為長(zhǎng)方體工件頂面基準(zhǔn)示意圖。

利用塊規(guī)或Z軸設(shè)定器來(lái)設(shè)定當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)Z0.將塊規(guī)或Z軸設(shè)定器放置在工件上表面處，當(dāng)被測(cè)刀具正好與塊規(guī)或Z軸設(shè)定器相接觸時(shí)，讀出當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)Z0，則工件坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值Z為：Z=Z0-h（h為塊規(guī)或Z向設(shè)定器的高度）。

2.2.2 Z軸底面對(duì)刀

圖4為長(zhǎng)方體工件底面基準(zhǔn)示意圖。利用塊規(guī)或Z軸設(shè)定器來(lái)設(shè)定Z0.將塊規(guī)或Z軸設(shè)定器放置在工件下表面處，當(dāng)被測(cè)刀具正好與塊規(guī)或Z軸設(shè)定器接觸時(shí)，讀出當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)Z0，則工件坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值Z為：Z=Z0-h+H（H為工件的實(shí)際高度）。

X軸、Y軸、Z軸對(duì)刀完成后，將其數(shù)值輸入到G54參數(shù)中，完成工件坐標(biāo)系的建立。

3 圓柱體工件的裝夾

圓柱體工件的裝夾也是學(xué)生實(shí)訓(xùn)中必須要掌握的內(nèi)容。一般情況下，將工件坐標(biāo)系設(shè)置到工件上表面中心位置，具體裝夾步驟是：①待機(jī)床工作臺(tái)擦拭干凈后，將平口鉗安裝到工作臺(tái)上。打表使鉗口方向與X軸方向一致，然后鎖緊。②利用等高墊鐵將工件墊起，鉗口一側(cè)放置V形鐵，將工件裝夾在平口鉗上，使圓柱體工件加工部位的最低處高出鉗口上表面，避免刀具在加工時(shí)與鉗口發(fā)生碰撞。③打表使Z軸與工件的高度方向平行后夾緊工件。④按照要求還需要檢查工件上表面與工作臺(tái)是否平行。

4 圓柱體工件的對(duì)刀

4.1 分中對(duì)刀

在對(duì)圓柱體對(duì)刀時(shí)，大多采用的是分中對(duì)刀方法。利用尋邊器，在X軸左邊尋邊時(shí)，機(jī)床當(dāng)前坐標(biāo)值為A0；在X軸右邊尋邊時(shí)，機(jī)床當(dāng)前坐標(biāo)值為A00；在Y軸下邊尋邊時(shí)，機(jī)床當(dāng)前坐標(biāo)值為B0；在Y軸上邊尋邊時(shí)，機(jī)床當(dāng)前坐標(biāo)值為B00。因此，當(dāng)前工件坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值X和Y分別為：X=（A0+A00）/2，Y=（B0+B00）/2.

在圓柱體對(duì)刀的過(guò)程中，需要注意的是，在X軸一側(cè)對(duì)完后，Y軸方向不能移動(dòng)，同樣，在Y軸對(duì)完后，X軸方向也不能移動(dòng)，否則對(duì)刀數(shù)值有誤。

4.2 Z方向?qū)Φ?/p>

圓柱體Z方向?qū)Φ杜c長(zhǎng)方體Z方向?qū)Φ断嗤?/p>

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控銑床的實(shí)訓(xùn)不僅有助于學(xué)生更好地熟悉數(shù)控工藝及編程知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作技能，還對(duì)學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)大有益處。本文以長(zhǎng)方體和圓柱體為例，總結(jié)了這2種不同工件的裝夾方法和對(duì)刀方法，強(qiáng)調(diào)了一些注意事項(xiàng)，讓學(xué)生很好地掌握了工件的裝夾和對(duì)刀方法，不斷練習(xí)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)操能力。工件坐標(biāo)原點(diǎn)的選擇將直接影響最終的加工精度，工件坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，以確保零件的實(shí)際加工精度。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕

文章編號(hào)：2095-6835（2017）04-0145-01