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

涂永偉

余姚市職成教中心學(xué)校 浙江 寧波 315400

數(shù)控銑床操作實(shí)訓(xùn)是數(shù)控專業(yè)的必修課程,而機(jī)械零件的裝夾與對(duì)刀方法則是學(xué)生必須掌握的重點(diǎn)內(nèi)容,在實(shí)訓(xùn)過程中,既要保證裝夾合理、對(duì)刀精準(zhǔn),又要確保人身安全,這就需要學(xué)生結(jié)合數(shù)控銑床的各項(xiàng)工藝參數(shù)以及圖紙要求,建立一個(gè)正確的機(jī)械零件坐標(biāo)系,使數(shù)控銑床精準(zhǔn)、高效完成機(jī)械零件的加工過程。

一、長(zhǎng)方體機(jī)械零件的裝夾及對(duì)刀方法

(一)裝夾步驟。圖1為長(zhǎng)方體機(jī)械零件示意圖,當(dāng)選取和確定長(zhǎng)方體機(jī)械零件后,首先依據(jù)圖紙要求確定數(shù)控系統(tǒng)中編程坐標(biāo)原點(diǎn)的準(zhǔn)確位置,原點(diǎn)通常用字母O 表示,編程原點(diǎn)的位置位于機(jī)械零件的上表面中心處,其中：坐標(biāo)系中的X軸代表機(jī)械零件的長(zhǎng)度方向,Y 軸代表機(jī)械零件的寬度方向,Z軸代表機(jī)械零件的高度方向。裝夾的具體步驟如下：

圖1 長(zhǎng)方體機(jī)械零件示意圖

在安裝平口鉗之前,首先對(duì)機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)行清理、擦拭工作,保證臺(tái)面清潔無灰塵、污垢,然后在工作臺(tái)上固定好平口鉗,將長(zhǎng)方體機(jī)械零件裝夾在平口鉗上面,此時(shí),需要在零件的底部放置一個(gè)與零件等高的墊鐵,使零件長(zhǎng)度方向與圖1中的X軸方向保持一致,值得注意的是,零件加工部位的最低處應(yīng)當(dāng)高過平口鉗的上表面,避免在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),刀具與鉗口出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象導(dǎo)致機(jī)床受損。在平口鉗上已經(jīng)固定好的機(jī)械零件必須與夾緊、夾牢,防止零件在加工過程中與平口鉗脫離[1]。接下來,分別對(duì)X 軸、Y 軸與零件長(zhǎng)度及寬度方向進(jìn)行打表,以確定零件裝夾是否滿足圖紙要求。此外,當(dāng)零件固定后,需要對(duì)零件上表面與工作臺(tái)之間的平行關(guān)系進(jìn)行確認(rèn),當(dāng)確認(rèn)無誤后,方可進(jìn)行下一道工序。

(二)對(duì)刀方法。機(jī)械零件對(duì)刀主要包括X 軸、Y 軸方向?qū)Φ兑约癦軸方向?qū)Φ?其中：X、Y 軸方向?qū)Φ斗譃榛鶞?zhǔn)邊對(duì)刀法和分中對(duì)刀法。基準(zhǔn)邊對(duì)刀法是借助于尋邊器實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)刀,在X 軸尋邊時(shí),可以確定機(jī)床的坐標(biāo)值為A,基準(zhǔn)邊的機(jī)床坐標(biāo)值則為當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)值與刀具半徑之和,即：A+R,而機(jī)械零件的原點(diǎn)則可以用A+R+a/2來表示,其中的a表示零件長(zhǎng)度。當(dāng)在Y 軸尋邊時(shí),同樣得到當(dāng)前機(jī)床的坐標(biāo)值B,基準(zhǔn)邊的坐標(biāo)值則為B+R,機(jī)械零件的原點(diǎn)則可以用B+R+b/2來表示,其中的b表示零件寬度。長(zhǎng)方體機(jī)械零件俯視圖如圖2所示。

當(dāng)機(jī)械零件的坐標(biāo)原點(diǎn)處于零件正中間時(shí),常常使用分中對(duì)刀的方法,不但易于操作,而且實(shí)際應(yīng)用效果較好。分中對(duì)刀法依然利用尋邊器分別對(duì)X軸和Y 軸進(jìn)行尋邊,在對(duì)X軸左邊進(jìn)行尋邊時(shí),當(dāng)前機(jī)床的坐標(biāo)值為A0,右邊尋邊的坐標(biāo)值為A00,在對(duì)Y 軸下邊尋邊時(shí),坐標(biāo)值為B0,上邊尋邊時(shí)的坐標(biāo)值B00,由此得到長(zhǎng)方體零件坐標(biāo)原點(diǎn)X、Y 的坐標(biāo)值,即：X＝(A0+ A00)/2,Y＝(B0+ B00)/2。

圖2 長(zhǎng)方體機(jī)械零件俯視圖

Z軸方向?qū)Φ锻ǔ０▋煞N情況,一種是Z軸零點(diǎn)位于零件上表面,另一種則是位于下表面。上表面對(duì)刀時(shí)主要使用塊規(guī)以及Z軸設(shè)定器來設(shè)定當(dāng)前的機(jī)床坐標(biāo),用Z0表示,當(dāng)?shù)毒吲c設(shè)定器接觸后,零件坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值Z為Z0-h,其中h表示Z軸方向設(shè)定器或者塊規(guī)的高度。Z軸底面對(duì)刀的方法與頂面對(duì)刀方法相似,只不過機(jī)床坐標(biāo)值Z的值變?yōu)閆0-h-H,其中H 表示機(jī)械零件的實(shí)際高度。

二、圓柱體機(jī)械零件的裝夾與對(duì)刀方法

(一)裝夾步驟。圓柱體機(jī)械零件裝夾與對(duì)刀俯視圖如圖3所示。

圖3 圓柱零件裝夾與對(duì)刀俯視圖

圓柱體機(jī)械零件裝夾前的準(zhǔn)備工作與長(zhǎng)方體零件裝夾類似,都需要清理工作臺(tái),并通過打表將平口鉗的鉗口方向與X 軸保持一致,再對(duì)零件予以固定鎖緊,并對(duì)零件的牢固度進(jìn)行反復(fù)檢查,當(dāng)確認(rèn)沒有松動(dòng)情況后,在零件底部放置一塊與零件等高的墊鐵,與長(zhǎng)方體零件不的同時(shí),在加工圓柱體零件時(shí),需要在鉗口一側(cè)放置一塊V 型鐵,接下來,檢查零件加工部位的最低處,應(yīng)保證最低處位置高過鉗口上表面[2]。然后對(duì)Z軸與零件高度方向進(jìn)行打表,確定平行關(guān)系后夾緊零件,并校驗(yàn)機(jī)床工作臺(tái)與零件上表面是否保持平行關(guān)系。

(二)對(duì)刀方法。圓柱零件對(duì)刀包括分中對(duì)刀以及Z軸方向?qū)Φ?其

中：分中對(duì)刀是加工圓柱體零件最為常用的一種對(duì)刀方法。對(duì)刀時(shí)常常采用尋邊器,對(duì)X軸的左邊尋邊時(shí),機(jī)床當(dāng)前的坐標(biāo)值為A0,對(duì)右邊尋邊時(shí),坐標(biāo)值為A00,對(duì)Y 軸的下邊進(jìn)行尋邊時(shí),當(dāng)前機(jī)床的坐標(biāo)值為B0,對(duì)上邊尋邊時(shí),坐標(biāo)值為B00,由此可以得出當(dāng)前圓柱體零件坐標(biāo)原點(diǎn)的X、Y 坐村值,即X＝(A0+ A00)/2,Y＝(B0+ B00)/2。在對(duì)圓柱體零件進(jìn)行對(duì)刀時(shí),當(dāng)完成X軸一側(cè)對(duì)刀后,切忌不能移動(dòng)Y 軸的方向,當(dāng)完成Y 軸一側(cè)對(duì)刀后,也不能移動(dòng)X軸的方向,一旦位置移動(dòng),極易對(duì)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度產(chǎn)生較大影響,進(jìn)而使圓柱體零件的加工尺寸及相關(guān)參數(shù)產(chǎn)生較大誤差。而圓柱體零件Z軸方向?qū)Φ兜姆椒ㄅc長(zhǎng)方體零件Z軸方向?qū)Φ斗椒ㄏ嗤?/p>

結(jié)束語

長(zhǎng)方體與圓柱體機(jī)械零件是數(shù)控銑床加工工藝中最為常見的兩種零件形狀,在操作實(shí)訓(xùn)中,如果熟練掌握這兩種形狀的裝夾與對(duì)刀方法,其它形狀機(jī)械零件的裝夾與對(duì)刀問題也會(huì)迎刃而解。因此,學(xué)生只有在實(shí)訓(xùn)時(shí)多留意、多觀察、多實(shí)踐,才能加工出技術(shù)精湛、精準(zhǔn)度高的機(jī)械零件。