在数控铣床加工中二次装夹找正工件的技巧

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在数控铣床的操作过程中往往会出现零件内部结构位置移动、尺寸精度不满足设计要求等等问题，经过总结发现这往往是二次装夹找正精度不高造成的，普通的对刀仪器不能直接接触到精基准面，而且操作也相对烦琐，往往浪费时间但精度却不能保证。二次装夹找正工件相对一次装夹找正要难很多，因为这时对刀面是精基准面而非粗基准面，究其原因，首要解决的问题就是准确选取精基准来找正。
1 二次装夹找正选取精基准常用的方法
　　在数控铣床上加工方形工件，使用平口虎钳装夹工件。
　　1.1 垫块法
　　此方法需要使用标准垫块等辅助工具平移出精基准面。在对刀仪和工件之间放入标准垫块（如图1所示），在主轴上装上光电寻边器，低速旋转主轴，光电寻边器直接碰左右侧垫块，将刀具移到工件X方向中间点，同理可测得Y方向中间点。垫块与工件的接触缝隙存在二次误差，所以这种找正精度不高。
　　1.2 杠杆百分表法
　　把杠杆百分表吸在主轴上，让百分表处于接近水平位置（如图2所示），将百分表下降至要校正的精基准面，通过手轮移动工作台X轴方向，同时手动转动主轴，使百分表压到精基准面并呈现出最大值，调节X方向，使百分表压表1~2圈再调零，同时将X轴相对坐标值清零。通过手轮移动百分表至工件X方向另一侧，下降百分表至精基准 面，同理操作使百分表压表最大值读数与在工件左边的读数一致，压表1~2圈后读数都为零，这时记下坐标值Xo。抬起主轴，找正到工件Ｘ轴方向中间点：X=Xo/2，同理找正Y轴方向。

2 二次装夹找正技巧
　　如图3所示，此图要求双面加工，并且加工两个通孔，孔的坐标位置偏差都在正负两个丝以内。加工坯料的大小为150mm×80mm×40mm，材料为45#钢，使用的设备为江苏南通数控铣床V600。如果使用垫块找正精度不高，如果使用杠杠百分表法就增加拆刀和装百分表的时间，操作也繁琐，而且读取Y轴负方向精基准面时百分表离开视线较远不好读数。通过多次实践加工，本人总结出一种二次装夹找正选取精基准的方法，称为“试切粗基准法”，它是在试切法的基础上延伸出来的一种新方法，使粗精准在试切后转变为辅助精基准，这种方法可以减少一次换刀时间（直接用精加工第一面的刀具试切找正二次装夹面），减少大量的辅助时间，并且误差完全可以控制在2个丝以内。
　　仔细研究图纸，顶面的凸台的高度是10mm，周边轮廓表面的高度为28mm，考虑一次性加工周边28mm高度的轮廓，先加工A面，将工件装夹突出虎钳一定的距离（考虑夹紧力不可突出太多，大于加工刀具直径4mm~5mm即可，如选用直径为16mm的刀具加工可突出20mm，如图4所示），在虎钳上方精加工28mm高的周边轮廓面后，将直径16mm刀具下降到低于工件处，试切相邻两边，背吃刀量为ap（可小于周边轮廓表面余量1mm），防止刀具切到虎钳， 两个相邻边切削长度都为8mm，将加工出来的两个相邻面作为二次装夹找正的精基准面，也是所谓辅助精基准面。
　　加工完A面以后，将工件翻面装在虎钳上，将辅助精基准面处在靠近操作者的地方，方便观看对刀找正。低速旋转主轴，移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近工件左侧，距离辅助精基准面有一定安全距离的位置，然后降低速度移动至接近辅助精基准面，www.vtoall.com靠近工件时改用微调操作（一般用0.01mm来靠近），让刀具慢慢接近工件左侧对刀面，使刀具恰好接触到工件左侧表面（观察，听切削声音，只要发出摩擦的声音即表示刀具接触到工件），再回退0.01mm，将机床相对坐标系中显示的X坐标值清零。抬刀至工件表面以上，将刀具移动到相对坐标系中显示的X坐标值为（刀具半径+工件长度中间值+工件单边余量-背吃刀量ap），此时刀具移动到工件X方向中间点。同理可测得工件Y方向中间点，至此完成二次装夹找正操作。
　　综上所述，在机械制造业中，加工零件的找正方法、找正的仪器有很多种，有较先进的，也有较传统的，不论采用哪种找正方法，找正目的均是一致的——使机床明确刀具与工件的相对位置，即使每把刀的加工原点与编程原点重合。在加工过程中，我们也应该根据具体的实际零件、具体的条件，合理的选择正确操作方法，采用在实际操作中保证精度、方便、快捷地选用二次装夹找正精基准的方法。