加工中心機廠解答加工中心零件的裝夾與定位操作

一、確定零件夾具

加工中心上的夾具不僅夾緊工件，而且根據工件在各個方向上的定位平面來確定工件的編程零點。加工中心加工的零件通常會更復雜。在一次裝夾過程中，工件不僅需要粗銑鏜孔，還需要精銑鏜孔，這就需要多種刀具。這就要求夾具既能承受較大的切削力，又能滿足定位精度的要求。加工中心的自動換刀(ATC)功能決定了支架、位置檢測和對刀元件不能在加工中使用。加工中心的高柔性要求夾具比普通機床簡單、緊湊，夾緊動作準確、快捷，輔助時間最少，操作方便、省力、安全，保證足夠的剛性。夾緊動作靈活多變。

為了應用夾具，有必要了解和掌握加工中心的加工特性，并考慮以下因素：

①加工零件的精度;

②批量大小;

③制造周期;

④制造成本。

根據機床的特點和加工要求，常用的夾具結構形式有專用夾具、組合夾具、組合夾具和可調夾具。在選擇中應考慮到其他因素，應選擇最合理、最經濟的夾具形式。

1)組合夾具

組合夾具是由一套結構標準化、尺寸標準化的通用組合件組成。并且可以根據工件的加工形成具有不同功能的各種夾具。組合夾具有孔組合夾具和槽組合夾具。

組合夾具具有滿足系列化、標準化和泛化要求的基本特點，具有可調整性、組合性、仿真性和靈活性的要求，具有性能靈敏、經濟、使用壽命長、產品加工周期短、成本低等優點，適合于加工中心的應用。組合夾具在加工中心的應用具有以下優點：

本發明節省了夾具的設計和制造時間，縮短了生產準備周期，節約了鋼材，降低了成本，提高了企業的加工設備系數。

然而，由于組合夾具是由各種常用的標準件組成的，所以在組合夾具中存在著許多相互配合的環節。夾具的剛度和精度仍不如專用夾具。構件結合面的剛度對加工精度有很大影響。一般地，當采用組合夾具時，尺寸加工精度僅能達到IT8-IT9水平，這使得組合夾具在應用范圍內受到限制。另外，模塊化夾具的首次使用投資較大(注：租賃方式會相對優惠)，一般稍顯繁瑣，且存在切屑取出不方便的缺點。適用于中、小批量、單件(如新產品試產等)或對精度要求不高的零件，在加工中心加工時，應盡可能選擇組合夾具。

2)專用夾具

對于本廠的主導產品，在批量大、精度高的零件加工時，依次選擇現場加工所需的專用夾具。

本實用新型根據特定零件的結構特點，具有結構合理、剛度強、夾緊穩定可靠、操作方便、安裝精度高、夾緊速度快等優點。該夾具對加工后的一批工件尺寸穩定，互換性好，可大大提高生產效率。但專用夾具只能用于特定零件的加工，使專用夾具的寬度大，一般專用夾具的設計長，制造周期長，人工成本大，加工簡單的零件明顯不經濟適用。

3)可調整夾具

本實用新型能有效克服上述兩種夾具的缺點，滿足加工精度，具有靈活性。它是一種具有廣闊發展前景的新型夾具。處理中心為它開辟了一條廣闊的道路。

可調夾具與組合夾具有很大的相似性，但不同的是它具有一系列整體剛度好的夾具本體。多功能T形槽、階梯螺旋孔和可定位等的輕孔設置在夾緊體上，并制備多個夾緊定位元件。可調擴大了使用范圍，只要準備好通用夾具部件，就可以實現快速調整。該方法具有剛性好的特點，保證了加工精度，不僅適用于多品種、中小型批量生產，而且在批量生產中具有明顯的優勢。

4)成組夾具

成組夾具是隨著成組加工技術的發展而出現的。使用一組夾具的基礎是零件的分類(即編碼系統中的零件族)。通過工藝分析，對各種尺寸、形狀相似的零件進行分組、分組，然后對定位、夾緊、加工方法相同或相似的零件進行集中，將夾具設計方案作為一個整體考慮。對于結構和形狀相似的零件，采用組合夾具，具有經濟、夾緊精度高的特點。

總之，加工中心零件夾具的選擇應根據零件的精度水平、零件的結構特點、產品的批量大小和機床的精度綜合考慮。在這里，推薦的選擇順序：優先選擇模塊化夾具，然后是可調夾具，最后是特殊夾具，組夾具。當然，也可以使用三爪卡盤、虎鉗等熟悉的通用夾具。

二、夾緊與安裝

即使使用高剛度的機床，如果工件及其夾具不夠剛性，也會產生自激振動或尺寸偏差。因此，在考慮夾緊方案時，應注意工件的穩定性。夾緊不合理也會產生同樣的后果，它會使剛度差的工件在夾緊過程中發生變形。

當考慮夾緊方案時，夾緊力應靠近主支撐點，或在由支撐點形成的三角形中，并且盡可能靠近切削部分和位置，盡可能不高于加工孔。同時，認為各夾緊部位不應干擾加工位置和所用刀具。

機床夾具的安裝誤差和工件在夾具中的定位將直接影響機床的加工精度。即使程序的零點與工件本身的基準點相對應，也要求工件精確地調整機床坐標軸上的角度。如果不是根據工件本身測量編程零點，而是根據夾具的基準，根據零件的加工精度，提出裝夾的特殊要求。夾具中工件定位面的任何磨損和污染都會引起加工誤差。因此，操作者在固定工件時，必須將污物擦干凈，并根據工藝文件的要求找到定位面，使其在一定的精度范圍內。

夾具必須確保夾緊變形最小。粗加工時，切削力大，夾緊力大，但零件不能夾緊變形。因此，夾具的支承點、定位點和夾緊點必須仔細選擇。壓板的夾緊點盡可能靠近軸承點，不應將夾緊力施加到不支持零件的區域。如果這些措施不能控制零件的變形，只能將粗加工和精加工過程分開，或者粗加工程序只能編譯粗加工過程。經過粗處理后，可以編譯可選的停止指令。操作人員可以松開壓板，松開卡箍，使零件消除變形，然后繼續完成加工。

三、確定機器臺上零件的最佳位置

在臥式加工中心加工零件時，由于多工位加工，需要考慮零件(包括夾具)在機床工作臺上的最佳位置。該位置是在工藝準備過程中，考慮機床行程和各種干涉條件，通過優化不同部位刀具長度的匹配來確定的。如果沒有適當考慮，會導致機床超限、更換刀具、影響加工精度或重新進入試驗切割階段，導致波浪的浪費時間和其他不利后果，但也增加了廢品的可能性。

加工中心的自動換刀功能決定了其最大的弱點是刀具的懸臂加工。鏜模和支架在加工過程中不能使用。因此，在多工位零件的加工中，應綜合計算各工位加工表面與機床主軸端面之間的距離，以選擇最佳的刀具長度，提高加工系統的剛度，以保證加工精度。