在數(shù)控銑床加工中二次裝夾找正工件的技巧

劉大維

廣東技術(shù)師范學(xué)院，廣東 廣州 510635

在數(shù)控銑床的操作過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)位置移動(dòng)、尺寸精度不滿足設(shè)計(jì)要求等等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)總結(jié)發(fā)現(xiàn)這往往是二次裝夾找正精度不高造成的，普通的對(duì)刀儀器不能直接接觸到精基準(zhǔn)面，而且操作也相對(duì)煩瑣，往往浪費(fèi)時(shí)間但精度卻不能保證。二次裝夾找正工件相對(duì)一次裝夾找正要難很多，因?yàn)檫@時(shí)對(duì)刀面是精基準(zhǔn)面而非粗基準(zhǔn)面，究其原因，首要解決的問(wèn)題就是準(zhǔn)確選取精基準(zhǔn)來(lái)找正。

1 二次裝夾找正選取精基準(zhǔn)常用的方法

在數(shù)控銑床上加工方形工件，使用平口虎鉗裝夾工件。

1.1 墊塊法

此方法需要使用標(biāo)準(zhǔn)墊塊等輔助工具平移出精基準(zhǔn)面。在對(duì)刀儀和工件之間放入標(biāo)準(zhǔn)墊塊（如圖1所示），在主軸上裝上光電尋邊器，低速旋轉(zhuǎn)主軸，光電尋邊器直接碰左右側(cè)墊塊，將刀具移到工件X方向中間點(diǎn)，同理可測(cè)得Y方向中間點(diǎn)。墊塊與工件的接觸縫隙存在二次誤差，所以這種找正精度不高。

1.2 杠桿百分表法

把杠桿百分表吸在主軸上，讓百分表處于接近水平位置（如圖2所示），將百分表下降至要校正的精基準(zhǔn)面，通過(guò)手輪移動(dòng)工作臺(tái)X軸方向，同時(shí)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，使百分表壓到精基準(zhǔn)面并呈現(xiàn)出最大值，調(diào)節(jié)X方向，使百分表壓表1～2圈再調(diào)零，同時(shí)將X軸相對(duì)坐標(biāo)值清零。通過(guò)手輪移動(dòng)百分表至工件X方向另一側(cè)，下降百分表至精基準(zhǔn) 面，同理操作使百分表壓表最大值讀數(shù)與在工件左邊的讀數(shù)一致，壓表1～2圈后讀數(shù)都為零，這時(shí)記下坐標(biāo)值Xo。抬起主軸，找正到工件X軸方向中間點(diǎn):X=Xo/2，同理找正Y軸方向。

圖2

2 二次裝夾找正技巧

如圖3所示，此圖要求雙面加工，并且加工兩個(gè)通孔，孔的坐標(biāo)位置偏差都在正負(fù)兩個(gè)絲以內(nèi)。加工坯料的大小為150mm×80mm×40mm，材料為45#鋼，使用的設(shè)備為江蘇南通數(shù)控銑床V600。如果使用墊塊找正精度不高，如果使用杠杠百分表法就增加拆刀和裝百分表的時(shí)間，操作也繁瑣，而且讀取Y軸負(fù)方向精基準(zhǔn)面時(shí)百分表離開(kāi)視線較遠(yuǎn)不好讀數(shù)。通過(guò)多次實(shí)踐加工，本人總結(jié)出一種二次裝夾找正選取精基準(zhǔn)的方法，稱為“試切粗基準(zhǔn)法”，它是在試切法的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的一種新方法，使粗精準(zhǔn)在試切后轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助精基準(zhǔn)，這種方法可以減少一次換刀時(shí)間（直接用精加工第一面的刀具試切找正二次裝夾面），減少大量的輔助時(shí)間，并且誤差完全可以控制在2個(gè)絲以內(nèi)。

仔細(xì)研究圖紙，頂面的凸臺(tái)的高度是10mm，周邊輪廓表面的高度為28mm，考慮一次性加工周邊28mm高度的輪廓，先加工A面，將工件裝夾突出虎鉗一定的距離（考慮夾緊力不可突出太多，大于加工刀具直徑4mm～5mm即可，如選用直徑為16mm的刀具加工可突出20mm，如圖4所示），在虎鉗上方精加工28mm高的周邊輪廓面后，將直徑16mm刀具下降到低于工件處，試切相鄰兩邊，背吃刀量為ap（可小于周邊輪廓表面余量1mm），防止刀具切到虎鉗，兩個(gè)相鄰邊切削長(zhǎng)度都為8mm，將加工出來(lái)的兩個(gè)相鄰面作為二次裝夾找正的精基準(zhǔn)面，也是所謂輔助精基準(zhǔn)面。

圖3

圖4

加工完A面以后，將工件翻面裝在虎鉗上，將輔助精基準(zhǔn)面處在靠近操作者的地方，方便觀看對(duì)刀找正。低速旋轉(zhuǎn)主軸，移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓刀具快速移動(dòng)到靠近工件左側(cè)，距離輔助精基準(zhǔn)面有一定安全距離的位置，然后降低速度移動(dòng)至接近輔助精基準(zhǔn)面，靠近工件時(shí)改用微調(diào)操作（一般用0.01mm來(lái)靠近），讓刀具慢慢接近工件左側(cè)對(duì)刀面，使刀具恰好接觸到工件左側(cè)表面（觀察，聽(tīng)切削聲音，只要發(fā)出摩擦的聲音即表示刀具接觸到工件），再回退0.01mm，將機(jī)床相對(duì)坐標(biāo)系中顯示的X坐標(biāo)值清零。抬刀至工件表面以上，將刀具移動(dòng)到相對(duì)坐標(biāo)系中顯示的X坐標(biāo)值為（刀具半徑+工件長(zhǎng)度中間值+工件單邊余量-背吃刀量ap），此時(shí)刀具移動(dòng)到工件X方向中間點(diǎn)。同理可測(cè)得工件Y方向中間點(diǎn)，至此完成二次裝夾找正操作。

綜上所述，在機(jī)械制造業(yè)中，加工零件的找正方法、找正的儀器有很多種，有較先進(jìn)的，也有較傳統(tǒng)的，不論采用哪種找正方法，找正目的均是一致的——使機(jī)床明確刀具與工件的相對(duì)位置，即使每把刀的加工原點(diǎn)與編程原點(diǎn)重合。在加工過(guò)程中，我們也應(yīng)該根據(jù)具體的實(shí)際零件、具體的條件，合理的選擇正確操作方法，采用在實(shí)際操作中保證精度、方便、快捷地選用二次裝夾找正精基準(zhǔn)的方法。

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