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[摘 要]随着现代生产技术的不段提高,加工技术要求也越来越高,加工精度也随之提高.对零件的对刀也提出了新的要求.掌握各种对刀方法对我们提高加工效率、提高零件的精度有着重要帮助.
[关 键 词]夹具加工中心对刀
一、对刀的基本轴
所有零件加工的对刀都有X轴,Y轴,Z轴.它们构造了零件加工的中心.是零件的加工的必要条件.在加工中心中,X轴确定零件加工的水平方向,Y轴确定零件加工的在水平面垂直于水平方向,Z轴是竖直方向.X与Y构成一个平面用G17表示,X与Z构成一个平面用G18表示,Y与Z构成一个平面用G19表示.当然还有些先进的机床它们还有绕各自轴旋转的轴.它们都是一些四轴,五轴联动,甚至六轴联动.在这我们重点研究三轴联动.还有些需要夹具进行辅助来对刀.对于加工要求高的零件）
二、夹具
所谓夹具是指：使夹具相对于机床、相对于机床上的刀具、相对于机床刀具的切削成型运动,处于正确的空间位置的过程.
1.夹具相对于机床、相对于机床的切削成型运动间的位置正确性,即夹具在机床中的安装问题.
2.夹具的对刀,即夹具定位系统相对于刀具的预定位置正确性.
3.夹具的转位分度及其分度位置的准确对定.
三、机床夹具的作用
机床夹具之所以能够在生产中得到广泛应用,与它在生产中所起的重要作用密不可分.机床夹具的主要作用可以归纳为以下几方面：
1.保证工件的加工精度
夹具的设计和应用注重于保证工件的可靠定位和稳定装夹,可使同一批工件的装夹结果几近一致,各工件间的加工条件差异性大为减小.所以,采用夹具可以在保证工件加工精度的基础上极大地稳定整批工件的加工质量.
2.提高劳动生产率
依靠夹具所设置的专门定位元件和高效夹紧装置,可以快速而准确地完成工件在加工工位上的定位和夹紧,省去对工件逐个找正调整的装夹过程.大大缩短了工件的装夹辅助工时,这对于大批量生产的工件,尤其是对外形轮廓较复杂、不易找正装夹的工件,效果就更家明显.
3.扩大机床工艺范围
使用专用夹具可以改变机床的用途,扩大机床的使用范围,实现一机多能.例如,在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后,就可以对箱体孔系进行镗削加工；通过专用夹具还可以将车床作为拉床使用；附加靠模装置便可以进行仿行车削或铣削加工,以充分发挥较大的作用.
4.改善工人劳动条件
采用夹具后,使工件的装卸方便而快捷,减轻了工人的劳动强度.对较重的箱壳及大型工件,设计夹具时往往同时要考虑工件的工位时间流动输送装置及本工序的初始定位.为保证工人生产安全,夹具设计还需要考虑必要的防护装置,加之现代化的气动、液动及自动化机械手等装备的使用,无疑使工人的劳动条件大为改善,劳动强度大大降低.目前,现代化的加工自动线已经达到管理无人化程度,即输送、装夹、加工、卸料全部自动化,使得操作工人可以从繁重的劳动中彻底解脱出来.
5.降低对操作工人的技术等级要求
夹具的应用使得工件的装夹、操作大为简化,使得一些生产技术并不熟练的技术工人有可能胜任原来只能由熟练技术工人才能完成的复杂工件的精确装夹工作.因此,自动、高效夹具的应用,可以相应地降低对操作工人的装夹技术要求.
四、简单的三轴对刀
例如加工一个平面零件.如图是一个简单的三轴零件加工.
分析如图是个长方形毛坯：
上表面是要加工的面需要将Z轴的零点确定在零件的上表面这样便于零件的加工
X轴和Y轴是非常好确定的我们只要按照在G17平面内水平方向为X轴,垂直于水平方向的为Y轴
1.我们首先确定X轴利用加工中心三种坐标系的关系,先让主轴正转通过手摇轮将刀具在X轴方向上与工件的一端轻轻的碰后迅速的将Z轴抬起,在相对坐标系里将这一点归零,然后要到X轴的另一侧同样的与工件轻轻的相碰后抬刀,看相对坐标系里的数值,通过口算除二得出的数值,通过手摇轮摇到这个数值后,将该点的X值设为0.
2.对Y轴按照对X轴的方法对Y轴.
3.当对好X,Y轴后就开始对Z轴这时我们通过手摇轮朝Z轴的负方向移动,当接近于工件表面时将进给倍率调小打开切削液,耳朵听切销声将该点设为Z轴的零点.如果毛坯不平可将Z轴的零点在朝下偏移一点.
就这样这个零件的工件坐标零点就设好了,下面我们就可以按照正确的程序进行加工.
五、较为复杂的零件加工
分析：该零件为两面加工一次加工不可以成型需要多次对刀,而且用到多把刀具加工,所以对刀时要注意点.孔也比较多,要保证个孔的同轴度,所以我们要先加工下面一个面,首先要保证大多数孔的同轴度.
拿到毛坯看毛坯是否光滑平齐,如果不平我们要先将毛坯四周铣平.
1.通过垫块装夹零件将零件压平,然后开始对X轴通过上面内容将X轴对好.
2.接着就是Y轴,这也非常简单和上一样.
3.Z轴的对刀,这和简单零件的对刀方法一样.
第一面的零点坐标设好以后就开始加工第一个面,都是一些孔系加工,通过G81,G85的指令就可以将孔系加工好.但要注意两个较大的孔的加工.
考虑到同轴的要求,两个较大孔的下孔要留点加工余量,在第二个面上加工.
零件的二次装夹,加工第二个面.
这次我们要注意点,我们可以以留有余量的孔对刀.
方法：
1.通过手摇轮,主轴正转将刀具移到孔的大致中心位置,将Z轴降到零件表面下方.通过手摇轮先确定孔中心X轴的坐标,手摇轮打在X轴,位移X,轻轻碰到孔壁一侧将该点的相对坐标设为零.在摇到另一侧轻轻的碰一下.记住相对坐标里的数值,除2得的数值移动到该孔的X轴的中心.
2.不移X轴,通过手摇轮在确定Y轴的孔的中心,按照确定X轴的方法.
3.找到孔的中心坐标后抬刀,将该点的X轴,Y轴的相对坐标都归0,根据图中孔相对于工件中心的尺寸移动到零件的中心位子,然后将该点的位置X、Y轴的坐标设为0.
4.X、Y轴确定好以后,就还有Z轴,这是非常容易的事,难题已经解决,Z轴只要将刀具下降到与工件有一点切削时设为Z轴为0.
5.加工球面时我们要换刀,换刀后我们又要对Z轴,难题又出现了,但不用担心方法很简单,我们只要找一张薄纸,一只手拿着纸放在工件上来回移动,另一手摇动手摇轮控制Z轴的移动量.当Z轴的压住薄纸,使薄纸来回动不了,在抬一格又可以来回移动,那么这就移动到住薄纸的一点,将这点设为Z轴的零点.
这样该零件的加工就完成了.当然我们也可以使用机床夹具进行更为精确的定位,那样零件的加工精度就会提高.在实际生产中我们要根据不同的要求与经济要求合理选择加工定位装置.
结束语
对刀在加工零件中是必不可少的加工路径.对刀的方法种类有很多种.本文中介绍到的方法很实用也很简单明了,还有许多更精确的方便的对刀方法等着我们去研究学习.相信该对刀方法在我们的生产实践中一定可以发挥很重要的作用.