數(shù)控加工的裝夾

1、單元3 數(shù)控機床的裝夾方式教學(xué)目的1、了解、掌握數(shù)控車床、數(shù)控銑床加工的裝夾方式、裝夾類型和裝夾精度；2、了解、掌握數(shù)控車床、數(shù)控銑床加工的對刀操作；教學(xué)重點1、 數(shù)控機床加工中零件裝夾的方式和裝夾方法。2、 數(shù)控加工中粗加工、半精加工和精加工時的零件裝夾與對刀操作。教學(xué)難點 零件裝夾與對刀操作。教學(xué)方法 課堂教學(xué)與現(xiàn)場教學(xué)相結(jié)合。教學(xué)內(nèi)容一、數(shù)控車床工裝夾具的概念1.數(shù)控車床夾具的定義和分類在數(shù)控車床上用于裝夾工件的裝置稱為車床夾具。車床夾具可分為通用夾具和專用夾具兩大類。通用夾具是指能夠裝夾兩種或兩種以上工件的夾具，例如車床上的三爪卡盤、四爪卡盤、彈簧卡套和通用心軸等；專用夾具是專門為加工

2、某一特定工件的某一工序而設(shè)計的夾具。2.夾具作用在數(shù)控車削加工過程中，夾具是用來裝夾被加工工件的，因此必須保證被加工工件的定位精度，并盡可能做到裝卸方便、快捷。選擇夾具時應(yīng)優(yōu)先考慮通用夾具。使用通用夾具無法裝夾、或者不能保證被加工工件與加工工序的定位精度時，才采用專用夾具。專用夾具的定位精度較高，成本也較高。專用夾具的作用為：（1）保證產(chǎn)品質(zhì)量（2）提高加工效率（3）解決車床加工中的特殊裝夾問題（4）擴大機床的使用范圍使用專用夾具可以完成非軸套、非輪盤類零件的孔、軸、槽和螺紋等的加工，可擴大機床的使用范圍。二、數(shù)控車床零件基準(zhǔn)和加工定位基準(zhǔn)1. 基準(zhǔn)（1）設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)是設(shè)計工件時采用的基準(zhǔn)

3、。例如軸套類和輪盤類零件的中心線。軸套類和輪盤類零件都是屬于回轉(zhuǎn)體類，通常將徑向設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)置在回轉(zhuǎn)體軸線上，將軸向設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)置在工件的某一端面或幾何中心處。（2）加工定位基準(zhǔn)加工定位基準(zhǔn)即在加工中工件裝夾定位時的基準(zhǔn)。數(shù)控車床加工軸套類及輪類零件的加工定位基準(zhǔn)只能是被加工件的外圓表面、內(nèi)圓表面或零件端面中心孔。（3）測量基準(zhǔn)被加工工件各項精度測量和檢測時的基準(zhǔn)。機械加工工件的精度要求包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。尺寸誤差可使長度測量量具檢測；形狀誤差和位置誤差要借助測量夾具和量具來完成。在數(shù)控車削加工中盡量使得工件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。盡量使工件的加工基準(zhǔn)和工件的定位基準(zhǔn)與工件的設(shè)計基

4、準(zhǔn)重合，是保證工件加工精度的重要前提條件。2. 數(shù)控車床定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇包括定位方式的選擇和被加工件定位面的選擇。在數(shù)控車削加工中，較短軸類零件的定位方式通常采用一端外圓固定，即用三爪卡盤、四爪卡盤或彈簧套固定工件的外圓表面，此定位方式對工件的懸伸長度有一定限制，工件懸伸過長會在切削過程中產(chǎn)生變形，工件懸伸過長還會增大加工誤差甚至掉活。對于切削長度較長的軸類零件可以采用一夾一頂，或采用兩頂尖定位。在裝夾方式允許的條件下，零件的軸向定位面盡量選擇幾何精度較高的表面。三、數(shù)控車床通用夾具1.圓周定位夾具在數(shù)控車削加工中，粗加工、半精加工的精度要求不高時，可利用工件或毛坯的外圓表面定位。

5、（1）三爪卡盤三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)控車床的通用卡具。三爪卡盤最大的優(yōu)點是可以自動定心。它的夾持范圍大，但定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時的二次裝夾。三爪卡盤常見的有機械式和液壓式兩種。液壓卡盤裝夾迅速、方便，但夾持范圍小，尺寸變化大時需重新調(diào)整卡爪位置。數(shù)控車床經(jīng)常采用液壓卡盤，液壓卡盤特別適用于批量加工。（2）軟爪由于三爪卡盤定心精度不高，當(dāng)加工同軸度要求較高的工件、或者進行工件的二次裝夾時，常使用軟爪。通常三爪卡盤的卡爪要進行熱過處理，硬度較高，很難用常用刀具切削。軟爪是改變上述不足而設(shè)計制造的一種具有切削性能的夾爪。加工軟爪時要注意以下幾方面的問題：1）軟爪要在與使用時相

6、同的夾緊狀態(tài)下進行車削，以免在加工過程中松動和由于反向間隙而引起定心誤差。車削軟爪內(nèi)定位表而時，要在軟爪尾部夾一適當(dāng)?shù)膱A盤，以消除卡盤端面螺紋的間隙。2）當(dāng)被加工件以外圓定位時，軟爪夾持直徑應(yīng)比工件外圓直徑略小。其目的是增加軟爪與工件的接觸面積。軟爪內(nèi)徑大于工件外徑時，會造成軟爪與工件形成三點接觸,此種情況下夾緊牢固度較差，所以應(yīng)盡量避免。當(dāng)軟爪內(nèi)徑過小時，會形成軟爪與工件的六點接觸，不僅會在被加工表面留下壓痕，而且軟爪接觸面也會變形。這在實際使用中都應(yīng)該盡量避免。軟爪有機械式和液壓式兩種。軟爪常用于加工同軸度要求較高的工件的二次裝夾。（3）卡盤加頂尖在車削質(zhì)量較大的工件時，一般工件的一端用卡

7、盤夾持，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生的軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支撐，或者利用工件的臺階面進行限位。此種裝夾方法比較安全可靠，能夠承受較大的軸向切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，所以在數(shù)控車削加工中應(yīng)用較多。（4）芯軸和彈簧芯軸當(dāng)工件用已加工過的孔作為定位基準(zhǔn)時，可采用芯軸裝夾。這種裝夾方法可以保證工件內(nèi)外表面的同軸度，適用于批量生產(chǎn)。芯軸的種類很多。常見的芯軸有圓柱芯軸、小錐度芯軸，這類芯軸的定心精度不高。彈簧芯軸（又稱漲心芯軸），既能定心，又能夾緊，是一種定心夾緊裝置。（5）彈簧夾套彈簧夾套定心精度高，裝夾工件快捷方便，常用于精加工的外圓表面定位。它特別適用于

8、尺寸精度較高、表面質(zhì)量較好的冷拔圓棒料的夾持。它夾持工件的內(nèi)孔是規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列，并非任意直徑的工件都可以進行夾持。（6）四爪卡盤加工精度要求不高、偏心距較小、零件長度較短的工件時，可以采用四爪卡盤進行裝夾，如圖3-12所示。四爪卡盤的四個卡爪是各自獨立移動的，通過調(diào)整工件夾持部位在車床主軸上的位置，使工件加工表面的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。但是，四爪卡盤的找正煩瑣費時，一般用于單件小批生產(chǎn)。四爪卡盤的卡爪有正爪和反爪兩種形式。2.中心孔定位夾具（1）兩頂尖撥盤兩頂尖定位的優(yōu)點是定心正確可靠，安裝方便。主要用于精度要求較高的零件加工。頂尖作用是進行工件的定心，并承受工件的重量和切削力。頂

9、尖分前頂尖和后頂尖。兩頂尖裝夾工件時的安裝為：先使用對分夾頭或雞心夾頭夾緊工件一端的圓周，再將撥桿旋入三爪卡盤，并使撥桿伸向?qū)Ψ謯A頭或雞心夾頭的端面。車床主軸轉(zhuǎn)動時，帶動三爪卡盤轉(zhuǎn)動，隨之帶動撥桿同時轉(zhuǎn)動，由撥桿撥動對分夾頭或雞心夾頭，撥動工件隨三爪卡盤的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。兩頂尖只對工件有定心和支撐作用，必須通過對分夾頭或雞心夾頭的撥桿帶動工件旋轉(zhuǎn)。使用兩頂尖裝夾工件時的注意事項：1）前后頂尖的連線應(yīng)該與車床主軸中心線同軸，否則會產(chǎn)生不應(yīng)有的錐度誤差。2）尾座套筒在不與車刀干涉的前提下，應(yīng)盡量伸出短些，以增加剛性和減小振動。3）中心孔的形狀應(yīng)正確，表面粗糙度應(yīng)較好。4）兩頂尖中心孔的配合應(yīng)該松緊適當(dāng)

10、。（2）撥動頂尖車削加工中常用的撥動頂尖有內(nèi)、外撥動頂尖和端面撥動頂尖兩種。1）內(nèi)、外撥動頂尖這種頂尖的錐面帶齒，能嵌入工件，撥動件旋轉(zhuǎn)。2）端面撥動頂尖這種頂尖種用端面撥爪帶動工件旋轉(zhuǎn)，適合裝夾工件的直徑在50mm150mm之間。3.其他車削工裝夾具數(shù)控車削加工中有時會遇到一些形狀復(fù)雜和不規(guī)則的零件，不能用三爪或四爪卡盤裝夾，需要借助其他工裝夾具，如花盤、角鐵等夾具。（1）花盤被加工零件回轉(zhuǎn)表面的軸線與基準(zhǔn)面相垂直，且表面外形復(fù)雜的零件可以裝夾在花盤上加工。（2）角鐵被加工零件回轉(zhuǎn)表面的軸線與基準(zhǔn)面相平行、且表面外形復(fù)雜的零件可以裝夾在角鐵上加工。四、數(shù)控車床的裝夾找正1.找正裝夾數(shù)控車床進

11、行工件的裝夾時，必須將工件表面的回轉(zhuǎn)中心軸線，即工件坐標(biāo)系的Z軸，找正到與數(shù)控車床的主軸中心軸線重合。2.找正方法同于普通車床找正工件的的找正方法。一般用打表找正。通過調(diào)整卡爪，使得工件坐標(biāo)系的Z軸與數(shù)控車床的主軸回轉(zhuǎn)中心軸線重合。單件的偏心工件在安裝時常常采用找正安裝。使用三爪自動定心卡盤裝夾較長的工件時，由于工件較長，工件遠(yuǎn)離三爪自動定心卡盤夾持部分的旋轉(zhuǎn)中心與車床主軸的旋轉(zhuǎn)中心不重合，此時必須進行工件的安裝找正。在三爪自動定心卡盤的精度不高時，安裝工件時也需要進行工件的裝夾找正。五、數(shù)控車削加工的對刀1. 對刀的概念數(shù)控車削加工一個零件時，往往需要幾把不同的刀具，而每把刀具在安裝時是根據(jù)

12、數(shù)控車床裝刀要求安放的，當(dāng)它們轉(zhuǎn)至切削位置時，其刀尖所處的位置各不相同。但是數(shù)控系統(tǒng)要求在加工一個零件時，無論使用哪一把刀具，其刀尖位置在切削前均應(yīng)處于同一點，否則，零件加工程序就缺少一個共同的基準(zhǔn)點。為使零件加工程序不受刀具安裝位置而給切削帶來影響，必須在加工程序執(zhí)行前，調(diào)整每把刀的刀尖位置，使刀架轉(zhuǎn)位后，每把刀的刀尖位置都重合在同一點，這一過程稱為數(shù)控車床的對刀。（1）刀位點刀位點，是刀具的基準(zhǔn)點，一般是刀具上的一點。尖形車刀的刀位點為假想刀尖點，圓形車刀的刀位點為圓弧中心，鉆頭的刀位點為鉆尖，平底立銑刀的刀位點為端面中心，球頭銑刀的刀位點為球心。數(shù)控系統(tǒng)控制刀具的運動軌跡，就是控制刀位點

13、的運動軌跡。刀具的軌跡是由一系列有序的的刀位點位置和連接這些位置點的直線或圓弧組成的。（2）起刀點起刀點是刀具相對工件運動的起點，即加工程序開始時刀具刀尖點的起始位置，經(jīng)常也將它做為加工程序運行的終點。（3）對刀點與對刀對刀點是用來確定刀具與工件的相對位置關(guān)系的點，是確定工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系的關(guān)系的點。對刀就是將刀具的刀位點置于對刀點上，以建立工件坐標(biāo)系。（4）對刀基準(zhǔn)點對刀時確定對刀點的位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。該基準(zhǔn)可以是點、線或面。對刀基準(zhǔn)點一般設(shè)置在工件上（定位基準(zhǔn)或測量基準(zhǔn)）或夾具上（夾具元件設(shè)置的起始點）或機床上。（5）對刀參考點是代表刀架、刀臺或刀盤在機床坐標(biāo)系內(nèi)位置的參考點，即CRT

14、顯示的機床坐標(biāo)系中坐標(biāo)值的點，也叫做刀架中心或刀具參考點?？梢岳么俗鴺?biāo)值進行對刀操作。數(shù)控加工中回參考點時應(yīng)該使刀架中心與機床參考點重合。（6）換刀點數(shù)控加工程序中指定用于換刀的位置點。在數(shù)控加工中，需要經(jīng)常換刀，所以在加工程序中要設(shè)置換刀點。換刀點的位置應(yīng)該避免與工件、夾具和機床發(fā)生干涉。普通數(shù)控車床的換刀點由編程指定，通常將其與對刀點重合。車削中心的換刀點一般為一固定點。不能將換刀點與對刀點混為一談。2.確定對刀點或?qū)Φ痘鶞?zhǔn)點的一般原則對刀點或?qū)Φ痘鶞?zhǔn)點可以設(shè)置在被加工工件上，也可以設(shè)置在與零件定位基準(zhǔn)有關(guān)聯(lián)尺寸的夾具的某一位置上，也可以設(shè)置在機床三爪卡盤的前端面上。選擇原則如下：（1）

15、對刀點的位置容易確定；（2）能夠方便換刀，以便與換刀點重合；（3）對刀點應(yīng)與工件坐標(biāo)系原點重合；（4）批量加工時，為使得一次對刀可以加工一批工件，對刀點應(yīng)該選取在定位元件的起始基準(zhǔn)上，并將編程原點與定位基準(zhǔn)重合，以便直接按照定位基準(zhǔn)對刀。3.對刀的方法對刀的方法因?qū)嶋H情況而異，有多種多樣。數(shù)控車床常采用試切法對刀，下面以下圖所示的具體加工實例說明其對刀操作方法。（1）采用G50（FUNAC數(shù)控系統(tǒng)）設(shè)定工件坐標(biāo)系時的對刀方法毛坯為40mm的棒料，欲加工最大直徑為35mm 、總長為70mm的零件。編程時采用程序段G50 X100.0 Z100.0 。設(shè)定工件坐標(biāo)系，將工件坐標(biāo)系原點O設(shè)置在零件右

16、端面中心。數(shù)控加工采用的1號刀具為主偏角Kr=90°硬質(zhì)合金機夾偏車刀作為基準(zhǔn)刀具。2號刀為硬質(zhì)合金機夾切斷車刀?；鶞?zhǔn)刀具刀尖點的起始點為P0 。1) 基準(zhǔn)刀具的對刀方法基準(zhǔn)刀具（1號刀）的對刀操作，就是設(shè)定基準(zhǔn)刀具刀尖點的起始點位置，即建立工作坐標(biāo)系。其操作步驟如下：車削毛坯外圓。設(shè)置“方式選擇”旋鈕到HX或HZ位置，按“主軸正轉(zhuǎn)”鍵，搖動脈沖發(fā)生器手輪，車削毛坯外圓約10mm長，沿z軸正方向退刀。 使CRT屏幕上的W坐標(biāo)值清零；按軟鍵操作區(qū)的對應(yīng)軟鍵，在地址/ 數(shù)字鍵區(qū)按W鍵，再按“取消”鍵。車削毛坯端面。設(shè)置“方式選擇”旋鈕到HX或HZ位置，搖脈沖發(fā)生器手輪車削毛坯端面，沿X軸

17、正方向退刀。使GRT屏幕上的U坐標(biāo)值清零。按軟鍵操作區(qū)的對應(yīng)軟鍵，在地址 / 數(shù)字健區(qū)按U鍵，再按“取消”鍵。測量尺寸。按“主軸停止”鍵，測量車削后的外圓直徑假如為37.9mm。計算基準(zhǔn)刀具移動的增量尺寸。X軸正向移動的增量尺寸：U=100-37.9=62.1mm。Z軸正方向移動的增量尺寸：W=100-0.4=99.6mm ，其中0.4mm為零件端面精加工余量。若工件坐標(biāo)原點設(shè)在零件左端面A點處，則：W=170-70-0.4=99.6mm。確定基準(zhǔn)刀具的起始點位置。設(shè)置“方式選擇”旋鈕到HX位置，搖動脈沖發(fā)生器手輪使基準(zhǔn)刀具沿X軸移動，直到屏幕上顯示的數(shù)據(jù)U=62.1mm為止。再設(shè)置“方式選擇

18、”旋鈕到HZ位置，手搖脈沖發(fā)生器手輪，使基準(zhǔn)刀具沿z軸移動，直到CRT屏幕上顯示的數(shù)據(jù)W=99.6mm為止。以上操作步驟完成了基準(zhǔn)刀具的對刀。此時，若執(zhí)行程序段G50 X100.0 Z100.0后，CRT屏幕上的絕對坐標(biāo)值處顯示基準(zhǔn)刀具刀尖在工件坐標(biāo)的位置(X100；Z100)，即數(shù)控系統(tǒng)用新建立的工作坐標(biāo)系取代了原的機床坐標(biāo)系。2) 刀具安裝位置偏差補償?shù)姆椒ㄔ诨鶞?zhǔn)刀具對刀操作基礎(chǔ)上，使2號刀具與基準(zhǔn)刀具的刀尖在切削前處于同一起點P0位置。對2號刀具安裝位置偏差進行補償?shù)牟僮鞑襟E如下： 調(diào)2號刀具。設(shè)置“方式選擇”旋鈕到MDI位置，按“程序”鍵，分別按T、0、2鍵，按“輸入”鍵，按“啟動輸出

19、”鍵，2號刀具繞B點順時針轉(zhuǎn)動到切削位置。 沿x軸方向?qū)Φ?。設(shè)置“方式選擇”旋鈕到HX位置，按“位置”鍵，按“主軸正轉(zhuǎn)”鍵，手搖發(fā)生器手輪，將2號刀具左刀尖輕輕靠上零件外圓，此時，CRT屏幕上U坐標(biāo)位置處的數(shù)值，即是2號刀與基準(zhǔn)刀具刀尖在X軸方向的安裝位置偏差。 輸入X軸方向的安裝位置偏差。按“光標(biāo)移動”鍵，把光標(biāo)移動到T02處，按X鍵及數(shù)值鍵（CRT屏幕上目前位置相對坐標(biāo)U處的數(shù)字和符號），按“輸入鍵”，將X軸方向的安裝位置偏差輸入到系統(tǒng)存儲器中的偏置號T02處。 沿Z軸方向?qū)Φ?。設(shè)置“方式選擇”旋鈕到HX位置，按“位置”鍵，搖脈沖發(fā)生器手輪，將2號刀具左刀尖輕輕靠上零件端面，此時，CRT屏

20、幕上W坐標(biāo)位置處的數(shù)值，即2號刀與基準(zhǔn)刀具刀尖在Z軸方向的安裝位置偏差。 輸入Z軸方向的安裝位置偏差。按“偏置量”鍵，按“光標(biāo)移動”鍵，把光標(biāo)移動到T02處，按Z鍵及數(shù)值鍵(CRT屏幕上目前位置相對坐標(biāo)W處的數(shù)字和符號)，按“輸入”鍵，將Z軸方向的安裝位置偏差輸入到系統(tǒng)存儲器中的偏置號T02處。以上操作完成了2號刀具安裝位置偏差補償。如若加工中使用更多的刀具，多次重復(fù)操作以上步驟，即可完成所有刀具的安裝位置偏差補償。應(yīng)再次確定基準(zhǔn)刀具的起始點位置。為數(shù)控機床執(zhí)行自動加工作好了準(zhǔn)備。（2） 采用G54G59（FANUC數(shù)控系統(tǒng)）設(shè)定工件坐標(biāo)系時的對刀方法采用G50設(shè)定工件坐標(biāo)系時，每加工一個零件

21、前都要重復(fù)基準(zhǔn)刀具的對刀操作，因此影響了生產(chǎn)效率。生產(chǎn)實踐中常用G54G59設(shè)定工件坐標(biāo)系來解決此問題。如圖3-24所示的加工實例中，編程時若采用程序段“G54 X100.0 Z100.0 ”來設(shè)定工件坐標(biāo)系，當(dāng)完成首次對刀操作后，每次開機后只需操作車床返回機床零點一次，則所有零件加工前都不必重復(fù)基準(zhǔn)刀具的對刀操作，即可進行自動加工。1）基準(zhǔn)刀具（1號刀）的對刀方法 其操作步驟如下：返回機床零點：分別操作車床使X向Z向返回機床零點。車削毛坯外圓：設(shè)置“方式選擇”旋鈕到HX或HZ位置，按“主軸正轉(zhuǎn)”鍵，搖脈沖發(fā)生器手輪，車削約10mm長的零件外圓，沿Z軸正方向退刀，并紀(jì)錄CRT屏幕上顯示的X坐標(biāo)

22、的數(shù)據(jù)。測量尺寸：按“主軸停止”鍵，測量車削后的外圓直徑假如37.6mm。計算X軸方向的坐標(biāo)尺寸：X軸方向的坐標(biāo)尺寸等于屏幕上X坐標(biāo)處的數(shù)字+37.6mm。輸入X軸方向的坐標(biāo)尺寸：按“偏置量”鍵，按軟鍵操作區(qū)的坐標(biāo)系軟鍵，按“光標(biāo)移動”鍵把光標(biāo)移動到G54處，按X鍵并鍵入上步計算出的X軸方向的坐標(biāo)尺寸，按“輸入”鍵將X軸方向的坐標(biāo)尺寸輸入到系統(tǒng)存儲器中的G54處。車削毛坯端面：設(shè)置“方式選擇”旋鈕到HX或HZ位置，按“主軸正轉(zhuǎn)”鍵，手搖脈沖發(fā)生器手輪，車削零件端面，沿X軸正方向退刀，并記錄CRT屏幕上顯示的Z坐標(biāo)處的數(shù)椐。輸入Z軸方向的坐標(biāo)值。按“偏置量”鍵，按軟鍵操作區(qū)的坐標(biāo)系軟鍵，按“光標(biāo)

23、移動”鍵把光標(biāo)移動到G54處，按Z鍵并鍵入上步計算出的Z軸方向的坐標(biāo)尺寸，按“輸入”鍵，將Z軸方向的坐標(biāo)尺寸輸入到系統(tǒng)存儲器中的G54處。以上操作步驟完成了基準(zhǔn)刀具的對刀。此時，在進行返回機床零點的操作后，則CRT屏幕上的絕對坐標(biāo)值處，顯示出工件坐標(biāo)系原點在機床坐標(biāo)系中的位置，這時數(shù)控系統(tǒng)用新建立的工件坐標(biāo)系取代了原來的機床坐標(biāo)系。2）刀具安裝位置偏差補償?shù)姆椒ǖ毒甙惭b置偏差補償?shù)姆椒ㄅc采用G50設(shè)定工件坐標(biāo)系時的方法相同。4. 全功能數(shù)控車床的試切對刀方法將所有刀具（包括基準(zhǔn)刀）在手動狀態(tài)下進行試切。在各把刀試切后，將實際測得的X值和Z值，在刀具調(diào)整畫面下直接輸入，系統(tǒng)會自動計算出每把刀的位

24、置差，而不必人工計算后再輸入。六、數(shù)控銑床零件定位基準(zhǔn)與裝夾1. 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用己加工過的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精加工。除第一道工序用粗基準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求沒計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。2. 裝夾在確定裝夾方案時，只需根據(jù)己選定的加工表面和定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方式，并選擇合適的夾具。此時，主要考慮以下幾點：(1)夾緊機構(gòu)或其它元件不得影響進給，加工部位要敞開。要求夾持工件后夾具等一些組件

25、不能與刀具運動軌跡發(fā)生干涉。 (2)必須保證最小的夾緊變形。工件在加工時，切削力大，需要的夾緊力也大，但又不能把工件夾壓變形。因此，必須慎重選擇夾具的支撐點、定位點和夾緊點。(3)裝卸方便，鋪助時間盡量短。 (4)對小型零件或工序時間不長的零件，可以在工作臺上同時裝夾幾件進行加工，以提高加工效率。(5)夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。 (6)夾具應(yīng)便于與機床工作臺及工件定位表面間的定位元件連接。對刀之前，應(yīng)先將工件毛坯準(zhǔn)確定位裝夾在工作臺上。對于較小的零件，一般安裝在平口鉗戓專用夾具上，對于較大的零件，一般直接安裝在工作臺上。安裝時要使零件的基準(zhǔn)方向和 x，y，z軸的方向相一致，并且切削時刀具不會碰到夾具

26、和工作臺，然后將零件夾緊。七、數(shù)控銑床通用夾具與安裝1. 機用虎鉗在數(shù)控銑床加工中，對于較小的零件，在粗加工、半精加工和精度要求不高時，是利用機用虎鉗進行裝夾的。機用虎鉗裝夾的最大優(yōu)點是快捷，但夾持范圍不大。使用機用虎鉗安裝工件時的注意事項：1）在工作臺上安裝機用虎鉗時，要保證機用虎鉗的正確位置。當(dāng)機用虎鉗底面沒有定位鍵時，應(yīng)該使用百分表找正固定鉗口面。2）夾持工件時的位置要適當(dāng)，不應(yīng)該裝夾在機用虎鉗的一端。3）安裝工件時要考慮銑削時的穩(wěn)定性。4）銑削長形工件時，可使用兩個夾具把工件夾緊。2. 三爪卡盤在數(shù)控銑床加工中，對于結(jié)構(gòu)尺寸不大、且零件外表面為不需要進行加工的圓形表面，可以利用三爪卡盤

27、進行裝夾。三爪卡盤也是銑床的通用卡具。3. 圓盤工作臺圓盤工作臺用來銑削加工比較規(guī)則的內(nèi)外圓弧面零件的裝夾。 4. 直接在銑床工作臺上安裝在單件或少量生產(chǎn)和不便于使用夾具夾持的情況下，常常采用這種方法。使用壓板螺母、螺栓直接在銑床工作臺上安裝工件時，應(yīng)該注意壓板的壓緊點盡量靠近切削處，應(yīng)該使得壓板的壓緊點和壓板下面的支撐點相對應(yīng)。5.利用角鐵和V形鐵裝夾工件此類裝夾方式適合于單件或小批量生產(chǎn)。角鐵常常用來安裝要求表面互助垂直的工件；圓柱形工件（如軸類零件）通常用V形鐵裝夾，利用壓板將工件夾緊。6. 專用夾具裝夾工件在大批量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率，常常采用專用夾具裝夾工件。使用此類夾具裝夾工件

28、，定位方便、準(zhǔn)確、夾緊迅速、可靠，而且可以根據(jù)工件形狀和加工要求實現(xiàn)多件裝夾。7. 組合夾具裝夾工件組合夾具是由一套預(yù)制好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝而成的。標(biāo)準(zhǔn)元件有不同的形狀、尺寸和規(guī)格。應(yīng)用時可以按照需要選用某些元件，組裝成各種各樣的形式。組裝夾具的主要特點是元件可以長期重復(fù)使用，結(jié)構(gòu)靈活多樣。8. 分度頭分度頭是銑床的重要附件。各種齒輪、正多邊形、花鍵以及刀具開齒等分度，都可以使用分度頭分度。使用分度頭和分度頭尾座頂尖安裝軸類工件時，應(yīng)使得前后頂尖的中心線重合。八、數(shù)控銑床的找正1.找正裝夾工件在空間有了確定位置之后，為了保證零件的幾何形狀和相互位置正確，還必須使工件相對于數(shù)控銑床和銑刀有一個正確的

29、位置，因此就需要進行找正。數(shù)控銑床進行工件的找正裝夾時，必須將工件的基準(zhǔn)表面，即工件坐標(biāo)系的X軸或Y軸，找正到與數(shù)控銑床的X軸或Y軸重合。2.找正方法同于普通車床找正工件的的找正方法。一般為打表找正。通過調(diào)整卡爪，使得工件坐標(biāo)系的X軸或Y軸與數(shù)控銑床的X軸或Y軸重合。對于較大零件和批量加工零件的找正，一般用專用夾具的定位來預(yù)以保證。九、數(shù)控銑削加工的對刀操作1.對刀的概念對刀操作就是設(shè)定刀具上某一點在工件坐標(biāo)系中坐標(biāo)值的過程，對于圓柱形銑刀，一般是指刀刃底平面的中心，對于球頭銑刀，也可以指球頭的中心。實際上，對刀的過程就是在機床坐標(biāo)系中建立工件坐標(biāo)系的過程。(1)程序起始點指程序開始時，刀尖(

30、刀位點)的初始停留點。采用G92（SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)）對刀時一般也將其作為對刀點。(2)程序返回點 指一把刀程序執(zhí)行完畢后，刀尖返回后的停留點。一般將其作為換刀點。(3)切入點(進刀點)指在曲面的初始切削位置上，刀具與曲面的接觸點。(4)切出點(退刀點)指曲面切削完畢后，刀具與曲面的接觸點。(5)起始點、返回點確定原則在同一個程序中起始點和返回點最好為同一點，如果一個零件的加工需要幾個程序來完成，那么這幾個程序的起始點和返回點也為同一點，以免引起加工操作上的麻煩。起始點和返回點的坐標(biāo)值也最好使X和Y值均為零，這樣能使操作方便。因為起刀點生成G碼指令為G92，G92的含義為只進行坐標(biāo)變換，而

31、不能使機床產(chǎn)生運動。為了確保加工后零件表面位置的準(zhǔn)確性，對刀后必須人工使刀具的刀位點在G92指令后面規(guī)定的X、Y、Z坐標(biāo)值上。如果X、Y值均為零，按工件坐標(biāo)系原點對刀后不必進行X、Y方向移動，只需Z方向移到G92指令后面的Z坐標(biāo)位置。起始點和返回點應(yīng)定義在高出被加工零件的最高點50100 mm左右的某一位置上，即始平面、退刀平面所在的位置。這主要為了數(shù)控加工的安全性，防止碰刀，同時也考慮到數(shù)控加工的效率，使得非切削時間控制在一定的范圍內(nèi)。(6)切入點選擇的原則在進刀或切削曲面的過程中，要使刀具不受損壞。一般來說，對粗加工而言，選擇曲面內(nèi)的最高角點作為曲面的切入點(初始切削點)。因為該點的切削余

32、量較小，進刀時不易損壞刀具。對精加工而言，選擇曲面內(nèi)某個曲率比較平緩的角點作為曲面的切入點。因為在該點處，刀具所受的彎矩較小，不易折斷刀具?？傊?，要避免將銑刀當(dāng)鉆頭使用，否則會因受力大、排屑不便而使刀具受損。(7)切出點選擇的原則主要考慮能能夠連續(xù)完整地進行曲面的加工或曲面加工時的非切削加工時間盡可能減短，換刀方便，以提高機床的有效工作時間。對被加工曲面為開放型曲面時，可選取曲面的兩個角點作為切出點，按上述原則其一；若被加工曲面為封閉型曲面，則只有曲面的一個角點可作為切出點。自動編程時數(shù)控系統(tǒng)一般自動確定。2. 進刀、退刀方式及進刀、退刀路線的確定（1）進刀、退刀方式及進刀(引入)、退刀(引出

33、)線的概念進刀方式是指加工零件前，刀具接近工件表面的運動方式;退刀方式是指零件(或零件區(qū)域)加工結(jié)束后，刀具離開工件表面的運動方式。這兩個概念對復(fù)雜表面的高精度加工來說是非常重要的。進刀、退刀線是為了防止過切、碰撞和飛邊在切入前和切入后設(shè)置的引入到切入點和從切出點引出的線段。（2） 進刀、退刀方式及進刀、退刀線的確定進刀、退刀方式有如下幾種：1)沿坐標(biāo)軸的Z軸方向直接進行進刀、退刀該方式是數(shù)控加工中最常用的進、退刀方式。其優(yōu)點是定義簡單；缺點是在工件表面的進刀、退刀處會留下微觀的駐刀痕跡，影響工件表面的加工精度。在銑削平面輪廓零件時，應(yīng)避免在垂直工件表面的方向進行進刀和退刀。2) 沿給定的矢量

34、方向進行進刀或退刀使用該方式要先定義一個矢量方向來確定刀具進刀和退刀運動的方向。該方式是以直線段的運動方式，切入或切出工件表面，切入或切出的直線段一般為加工軌跡的前延線或后延線，即將被加工軌跡線段向前和向后加長。3) 沿曲面的切線方向以直線進刀或退刀該方式是從被加工曲面的切線方向切入或切出工件表面。其優(yōu)點是在工件表面的進刀和退刀處，不會留下駐刀痕跡，工件表面的加工精度高。4) 沿曲面的法線方向進刀或退刀該方式是以被加工曲面切入點或切出點的法線量方向切入或切出工件表面。特點與方式(1)類似。5) 沿圓孤段方向進刀或退刀該方式是刀具以圓孤段的運動方式切入或切出工件表面，引入、引出線為圓孤并且圓孤使

35、刀具與曲面相切。6) 沿螺旋線或斜線進刀方式即在兩個切削層之間，刀具從上一層的高度沿螺旋線或斜線以漸進的方式切入工件，直到下一層高度，然后開始正式切削。對于加工精度要求很高的型面加工來說，應(yīng)選擇沿曲面的切線方向或沿圓弧方向進刀和退刀的方式，這樣不會在工件的進刀或退刀處留下駐刀痕跡而影響工件的表面加工質(zhì)量。刀具或銑頭與被加工表面如果在加工中發(fā)生相碰（碰撞會使得破壞被加工表面，嚴(yán)重時造成零件報廢；損壞刀具或銑頭；損壞機床精度)，為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在起始點和進刀線、返回點和退刀線之間，應(yīng)該增加刀具定位運行指令。在起始點，應(yīng)使刀具先運行到引入線上方某個位置上；同理，在曲面切削完畢后，在引出線的位置

36、上應(yīng)給刀具一個增量運動，使刀具在Z軸方向向上提升一個增量距離，運動后刀具位置的Z值應(yīng)在安全高度或與起始點Z值一致。3. 起始平面、返回平面、進刀平面、退刀平面和安全平面的確定（1） 起始平面程序開始時刀具的初始位置所在的Z平面，叫做起始平面。如前所述，一般定義在被加工零件的最高點之上50100mm左右的某一位置上，一般高于安全平面。其對應(yīng)的高度稱為起始高度。在此平面上刀具以G00速度進行。（2）返回平面是指程序結(jié)束時，刀具尖點(不是刀具中心)所在的Z平面，它也定義在高出被加工表面最高點50100mm左右的某個位置上，一般與起始平面重合。因此，刀具處于返回平面上時是非常安全的。其對應(yīng)的高度稱為返

37、回高度。刀具在此平面上也以G00速度行進。（3）進刀平面刀具以高速運行(G00)下刀至接近被切削材料時變成以進刀速度運行，這樣進行可以避免撞刀。此速度轉(zhuǎn)折點的位置即為進刀平面，其高度為進刀高度，也有稱為接近高度的，其轉(zhuǎn)折速度稱為進刀速度或接近速度。此高度一般在加工面和安全平面之間，離加工面510mm(指刀尖點到加工面間的距離)，加工面為毛坯面時取大值，加工面為已加工面時取小值。（4） 退刀平面零件(或零件區(qū)域)加工結(jié)束后，刀具以切削進給速度離開工件表面一般距離(510mm)后轉(zhuǎn)為以高速返回安全平面，此轉(zhuǎn)折位置即為退刀平面，其高度為退刀高度。（5） 安全平面指當(dāng)一個曲面切削完畢后，刀具沿刀軸方向

38、返回運行一段距離后，刀尖所在的Z平面。它一般被定義在高出被加工零件最高點1050mm左右的某個位置上，刀具處于安全平面時是安全的，在此平面上也以G00速度運行。這樣設(shè)定安全平面既能防止刀具碰傷工件，又能使非切削加工時間控制在一定的范圍內(nèi)。其對應(yīng)的高度稱為安全高度。刀具在一個位置加工完成后，退回至安全高度，然后沿安全高度移動到下一個位置再下刀進行另一個表面的加工。常用的對刀方法是手工對刀法，一般使用刀具、標(biāo)準(zhǔn)芯棒或百分表( 千分表 )等工具，更方便的方法是使用光電對刀儀。 4. 用G92指令（SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)）建立工件坐標(biāo)系的對刀方法 G92指令的功能是設(shè)定工件坐標(biāo)系，執(zhí)行G92指令時，系

39、統(tǒng)將該指令后的x，y，z的直設(shè)定為刀具當(dāng)前位置在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，即通過設(shè)定刀具相對于工件坐標(biāo)系原點的值來確定工件坐標(biāo)系的原點。（1）方形工件的對刀步驟如下圖所示，通過對刀將圖中所示方形工件的X、Y、Z的零點設(shè)定成工件坐標(biāo)系的原點。其步驟如下：1)安裝工件，將工件毛坯裝夾在工作臺上。用手動方式分別回X軸Y軸和Z軸到機床參考點。采用點動進給方式、手輪進給方式戓快速進給方式，分別移動X軸Y軸和Z軸，將主軸刀具先移到靠近工件的X方向的對刀基準(zhǔn)面一工件毛坯的右側(cè)面。2)啟動主軸，在手輪進給方式轉(zhuǎn)動手搖脈沖發(fā)生器慢慢移動機床X軸，使刀具側(cè)面接觸 工件X方向的基準(zhǔn)面，使工件上出現(xiàn)一極微小的切痕，即刀具正好碰到工件側(cè)面。設(shè)工件長寬的實際尺寸為80 mm×100 mm ，使用的刀具直徑為8 mm ，這時刀具中心坐標(biāo)相對于工件X方向的位置可以計算得到：80/2十8/2=44( mm )。3)停止主軸，將機床工作方式轉(zhuǎn)換成手動數(shù)據(jù)輸入方式，按“程序”鍵，進入手動數(shù)據(jù)輸入方式下的程序輸入狀態(tài)，輸入G92，按“輸入”鍵，再輸入此時刀具中心的X坐標(biāo)