在數控銑床加工中二次裝夾找正工件的技巧

劉大維

廣東技術師范學院，廣東 廣州 510635

在數控銑床的操作過程中往往會出現零件內部結構位置移動、尺寸精度不滿足設計要求等等問題，經過總結發現這往往是二次裝夾找正精度不高造成的，普通的對刀儀器不能直接接觸到精基準面，而且操作也相對煩瑣，往往浪費時間但精度卻不能保證。二次裝夾找正工件相對一次裝夾找正要難很多，因為這時對刀面是精基準面而非粗基準面，究其原因，首要解決的問題就是準確選取精基準來找正。

1 二次裝夾找正選取精基準常用的方法

在數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

此方法需要使用標準墊塊等輔助工具平移出精基準面。在對刀儀和工件之間放入標準墊塊（如圖1所示），在主軸上裝上光電尋邊器，低速旋轉主軸，光電尋邊器直接碰左右側墊塊，將刀具移到工件X方向中間點，同理可測得Y方向中間點。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面，通過手輪移動工作臺X軸方向，同時手動轉動主軸，使百分表壓到精基準面并呈現出最大值，調節X方向，使百分表壓表1～2圈再調零，同時將X軸相對坐標值清零。通過手輪移動百分表至工件X方向另一側，下降百分表至精基準 面，同理操作使百分表壓表最大值讀數與在工件左邊的讀數一致，壓表1～2圈后讀數都為零，這時記下坐標值Xo。抬起主軸，找正到工件X軸方向中間點: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，并且加工兩個通孔，孔的坐標位置偏差都在正負兩個絲以內。加工坯料的大小為150mm×80mm×40mm，材料為45#鋼，使用的設備為江蘇南通數控銑床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間，操作也繁瑣，而且讀取Y軸負方向精基準面時百分表離開視線較遠不好讀數。通過多次實踐加工，本人總結出一種二次裝夾找正選取精基準的方法，稱為“試切粗基準法”，它是在試切法的基礎上延伸出來的一種新方法，使粗精準在試切后轉變為輔助精基準，這種方法可以減少一次換刀時間（直接用精加工第一面的刀具試切找正二次裝夾面），減少大量的輔助時間，并且誤差完全可以控制在2個絲以內。

仔細研究圖紙，頂面的凸臺的高度是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，兩個相鄰邊切削長度都為8mm，將加工出來的兩個相鄰面作為二次裝夾找正的精基準面，也是所謂輔助精基準面。

圖3

圖4

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

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

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