淺談數(shù)控銑加工工件外形側(cè)面接刀痕的處理方法

[摘 要] 在數(shù)控銑加工時(shí)，工件的毛坯尺寸余量不多時(shí)，工件在翻面裝夾后，加工四個(gè)側(cè)面如何處理接刀痕，如何消除接刀痕，提供了兩個(gè)加工方法，闡述了裝夾和對刀的過程。

[關(guān) 鍵 詞] 數(shù)控銑加工；翻面裝夾；側(cè)面的接刀痕；對刀過程和工藝

[中圖分類號] G718.3 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）20-0096-02

筆者從事數(shù)控銑理、實(shí)一體化教學(xué)多年，也指導(dǎo)學(xué)生參加多種比賽，通過這些年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，對數(shù)控銑加工有一定的教學(xué)心得。特將在指導(dǎo)過程中的一些加工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，這次主要談?wù)勗跀?shù)銑加工時(shí)，工件翻面后，工件側(cè)面四周再加工的接刀痕的處理方法。

大家知道工件的毛坯外形粗糙，周邊有毛刺和棱角，相應(yīng)的對角線也不相等，故在工件被裝夾好以后，高出虎鉗的四個(gè)側(cè)面通過對刀和程序可以保證形位公差和尺寸公差，但是在高度尺寸方向毛坯的尺寸如果略大于外形設(shè)計(jì)尺寸2～3毫米時(shí)，因?yàn)檠b夾穩(wěn)定性的關(guān)系，被虎鉗夾緊部分至少要有5～10毫米。待上半部分加工后再翻面夾緊時(shí)，如果按照常規(guī)方法來對刀，側(cè)平面會(huì)出現(xiàn)接刀痕，就會(huì)影響這個(gè)表面的粗糙度。今天筆者和大家探討的就是這個(gè)問題，我介紹以下兩種方法，并且分析了每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

假定圖紙要求：工件的外形尺寸是長120毫米、寬100毫米、高50毫米，公差均為正負(fù)0.5毫米。提供的毛坯尺寸長為125毫米、寬105毫米、高56毫米，且有棱角和毛刺，且對角線不相等。

一、方法一：面銑刀加工，先保證整體外形尺寸及粗糙度

需要準(zhǔn)備的工具有，面銑刀，90度角尺，游標(biāo)卡尺。設(shè)定裝夾順序和方法：夾緊厚度方向，用面銑刀銑任意側(cè)面，被銑掉的厚度越少越好，但要保證被加工表面的粗糙度及平面度。設(shè)定銑好的這個(gè)面為A面，它對應(yīng)的面為C面，與A面相鄰的側(cè)面分別為B面和D面。銑好A面后調(diào)整裝夾，再銑C面。裝夾如圖1所示。具體操作時(shí)，為了測量方便，可以試銑一個(gè)小平面，足以方便測量即可。方向?yàn)閺淖蟮接仪腥耄ＷCZ軸高度不變反方向切出一定安全距離。停止刀具轉(zhuǎn)動(dòng)，測量厚度尺寸，這樣的目的是便于游標(biāo)卡尺的測量和讀數(shù)。把這個(gè)讀數(shù)與工件的設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行比較，同時(shí)考慮公差。算出差值，通過手輪調(diào)節(jié)Z坐標(biāo)數(shù)值。達(dá)到計(jì)算精度值后，通過手動(dòng)去銑削上表面，再復(fù)核尺寸。這時(shí)A面和C面是相互平行的平面。

下一步裝夾就是加工B面或D面，具體裝夾如圖2所示。這時(shí)因?yàn)橐ＷCB面垂直于A面，所以裝夾是關(guān)鍵。取下虎鉗內(nèi)的墊塊，讓B面不接觸平臺，也就是要懸空一定的空間，鎖緊螺絲不要太緊，要保證用木榔頭適當(dāng)用力敲打，可以讓工件有輕微的上下移動(dòng)。定位基準(zhǔn)時(shí)，用90度角尺的工作面靠緊A面，另一個(gè)直角邊靠緊導(dǎo)軌工作臺平面。通過觀察A面和90度角尺的工作面（外側(cè)）的透光性，用敲打上表面來進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)達(dá)到最佳效果后，再用力鎖緊螺釘。保證在銑上表面時(shí)工件不會(huì)有移位。這時(shí)用面銑刀銑B表面。調(diào)整裝夾再去洗D面，這是用B面貼緊導(dǎo)軌的工作上表面，也就是以銑好的B面為定位基準(zhǔn)。D面加工好后是平行B面的，因?yàn)椴捎昧?0度角度尺，所以B面也是垂直A、C面的。尺寸保證方法同上。

這樣就保證了四個(gè)側(cè)面的相應(yīng)平行和垂直。同時(shí)也解決了接刀痕的問題。這個(gè)方法銑四個(gè)面要裝夾四次，有點(diǎn)花時(shí)間。四個(gè)側(cè)個(gè)面為精加工面，在后面的夾緊過程中要工藝處理。夾緊前要放置夾緊墊片，以保證沒有壓痕。

二、方法二：輪廓平底銑刀加工輪廓和側(cè)面，側(cè)面分上下兩次銑

需要準(zhǔn)備的工具有：平底銑刀，直徑為10或8毫米均可，自備對刀薄板。（根據(jù)毛坯尺寸選擇最好厚度為5毫米，長度為150毫米，寬度為30毫米鋼板。暫且命名薄板M。這個(gè)薄板寬度方向的兩個(gè)邊的平行度符合圖紙要求）。

裝夾過程及步驟：觀察工件毛坯的棱邊毛刺及表面粗糙度情況。不影響裝夾的情況下可以直接裝夾長度為120毫米的側(cè)面，被夾緊的厚度盡量少些，可根據(jù)墊塊高度調(diào)整。定位后，用直徑為10毫米的銑刀先銑四個(gè)側(cè)面，銑削高度盡量多點(diǎn)，以不接觸虎鉗上表面為原則。如圖3所示。同時(shí)根據(jù)圖紙內(nèi)容工藝，完成上表面圖紙要求輪廓的加工。

加工完成后再翻面夾緊。夾緊定位之前調(diào)整底部墊塊高度，讓被加工的側(cè)面高出虎鉗上表面大約10毫米，同時(shí)在虎鉗的內(nèi)側(cè)放置合適的薄銅皮，防止已經(jīng)精加工的工件側(cè)面因夾緊力壓傷表面。如果這時(shí)對刀以毛坯的外形來對刀，就可能因毛坯的外形誤差導(dǎo)致上下表面的中心不重合，就會(huì)造成接刀痕。故這時(shí)的對刀就應(yīng)該以加工過的表面為基準(zhǔn)來對刀。所以這是就放置自備的對刀薄板，讓薄板的一個(gè)面貼緊凹面，另一面則來接觸對刀儀。對刀計(jì)算時(shí)要注意減出薄板寬度和刀具直徑。如圖4所示。每一次對刀都要移動(dòng)這個(gè)對刀薄板。也就是X方向找到原點(diǎn)后，再去找Y方向的原點(diǎn)。在測量坐標(biāo)的時(shí)候注意這個(gè)對刀薄板的寬度要代入計(jì)算。操作時(shí)要保證對刀薄板的接觸良好和水平放置。對刀時(shí)要把銑刀換成對刀儀器，方可完成對刀，一定不可用試切法來對刀。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是能很好地保證翻面裝夾后上表面中心和下表面的中心重合，從而很好地消除四個(gè)側(cè)面第二加工接刀痕。缺點(diǎn)就是操作起來有點(diǎn)麻煩，要墊平對刀薄板且與凹平面要接觸良好。把平面銑刀換裝成對刀儀后，對刀儀因是球形，它在與對刀薄板接觸時(shí)，要保證Z方向是同一高度。

當(dāng)然，加工和裝夾時(shí)，主要還得根據(jù)圖紙的加工內(nèi)容和要求，結(jié)合所提供的毛坯外形尺寸，還可以選擇其他的加工方法。最好減少裝夾和對刀的次數(shù)。上述兩種方法僅供同行參考，歡迎提出寶貴意見。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉家儒.MastercamX5中文版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]閆光榮.數(shù)控銑自動(dòng)編程入門與應(yīng)用實(shí)例[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[3]徐衡.FANUC系統(tǒng)數(shù)控銑床和加工中心培訓(xùn)教程[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[4]周文玉.數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)[M].中國輕工業(yè)出版社，1999.