工件在加工中心上裝夾定位基準選擇與原則實例淺述

文/丁燕 (哈爾濱輕工業學校實習工廠)

定位基準的選擇

1、基準重合原則：

基準重合原則盡量選擇加工表面的設計基準作為定位基準，即零件的定位基準采用設計基準面。用設計基準為定位基準，可以避免因基準不重合而產生的定位誤差。因此定位基準與設計基準重合

2、基準統一原則：

當零件需要多道工序加工時，應盡可能在多數工序中選擇同一組精基準定位。

例如，在加工發動機活塞零件的工藝過程中，多數工序都選擇活塞的止口和端面定位，即體現了基準統一原則。

基準統一有兩個有利條件：

（1）有利于保證工件各加工表面的位置精度，避免或減少因基準轉換而帶來的加工誤差。

（2）有利于簡化夾具的設計和制造。

3、互為定位原則

有時精加工或光整加工工序要求被加工面的加工余量小而均勻，則應以加工表面本身作為定位基準，稱為自為基準原則。如拉孔、研磨和無心磨等加工都采用自為基準定位。

4、互為基準原則

某個工件上有兩個相互位置精度要求很高的表面，采用工件上的這兩個表面互相作為定位基準，反復加工另一表面，稱為互為基準。

互為基準可使兩個加工表面間獲得高的相互位置精度，且加工余量小而均勻。

在上述四條原則中，由于數控加工的特點是工序集中，一般情況下都是按基準重合原則選擇定位基準，即選擇加工表面的設計基準為定位基準。

數控銑加工對工件裝夾的要求

1、裝夾方式的確定

在確定工件裝夾方案時，要根據工件上已選定的定位基準確定工件的定位夾緊方式，并選擇合適的夾具。

主要考慮以下七點：

(1)夾具的結構及其有關元件不得影響刀具的進給，運動工件的加工部位要敞開。要求夾持工件后夾具上的一些組件不能與刀具運動軌跡發生干涉。

(2)必須保證最小的夾緊變形

在機械加工中，如果切削力大，需要的夾緊力也大，要防止工件夾壓變形而影響加工精度。應使夾緊力作用點通過或靠近支承點，避免把夾緊力作用在工件的中空區域。

如果不能控制工件受力變形，則只能將粗、精加工分開，或者粗、精加工采用不同的夾緊力。可以在粗銑時采用較大夾緊力，精銑時放松工件，重新用較小夾緊力夾緊工件，從而減少精加工時工件的夾緊變形。

(3)要求夾具裝卸工件方便

裝夾工件的輔助時間對加工效率影響較大，所以要求配套夾具裝卸工件時間短、而且定位可靠。數控加工夾具應盡可能使用氣動、液壓和電動等自動夾緊裝置實現快速夾緊，以縮短輔助時間。

(4)考慮多件夾緊

對小型工件或加工時間較短的工件，可以考慮在工作臺上多件夾緊，或多工位加工，以提高加工效率。

(5)夾具結構力求簡單

對批量小的零件應優先選用組合夾具。對形狀簡單的單件小批生產的零件，可選用通用夾具，如三爪卡盤和平口鉗等。

對批量較大，且周期性投產，加工精度要求較高的關鍵工序才設計專用夾具，以保證加工精度和提高生產效率。

(6)夾具應便于在機床工作臺上裝夾

數控機床矩形工作臺面上一般都有基準T形槽，轉臺中心有定位圈，工作臺面側面有基準擋板等定位元件，可用于夾具在機床上定位。夾具在機床上的固定方式一般用T形槽定位鍵或直接找正定位，用T形螺釘和壓板夾緊。夾具上用于緊固的孔和槽的位置必須與工作臺的T形槽和孔的位置相對應。

（7）編程原點設置在夾具上

對工件基準點不方便測定的工件，可以不用工件基準點為編程原點，而在夾具上設置找正面，以該找正面為編程原點，把編程原點設置在夾具上。

2、數控機床上工件裝夾方法

數控機床上工件裝夾通常采用平口虎鉗裝夾工件方法。

(1)平口虎鉗在機床工作臺上的定位

平口虎鉗的固定鉗口是裝夾工件時的定位元件，通常采用找正固定鉗口的位置使平口虎鉗在機床上定位，即以固定鉗口為基準確定虎鉗在工作臺上的安裝位置。多數情況下要求固定鉗口無論是縱向使用或橫向使用，都必須與機床導軌運動方向平行，同時還要求固定鉗口的工作面要與工作臺面垂直。

(2)使用平口虎鉗裝夾工件

平口虎鉗的鉗口可以制成多種形式，更換不同形式的鉗口，可擴大機床用平口虎鉗的使用范圍。

1)隨時清理切屑及油污，保持虎鉗導軌面的潤滑與清潔。

2)維護好固定鉗口并以其為基準，校正虎鉗在工作臺上的準確位置。

3)為使夾緊可靠，盡量使工件與鉗口工作面接觸面積大些，夾持短于鉗口寬度的工件盡量應用中間均等部位。

4)裝夾工件不宜高出鉗口過多，必要時可在兩鉗口處加適當厚度的墊板，

5)裝夾較長工件時，可用兩臺或多臺虎鉗同時夾緊，以保證夾緊可靠，并防止切削時發生振動。

6)要根據工件的材料和幾何廓形確定適當的夾緊力，不可過小，也不能過大。不允許任意加長虎鉗手柄。

7)在加工相互平行或相互垂直的工件表面時，可在工件與固定鉗口之間，或工件與虎鉗的水平導軌間墊適當厚度的紙片或薄銅片，以提高工件的定位精度，如圖所示。

8)在銑削時，應盡量使水平銑削分力的方向指向固定鉗口，如圖所示。

9)應注意選擇工件在虎鉗上的安裝位置，避免在夾緊時虎鉗單邊受力，必要時還要輔加支承墊鐵，如圖所示。

10)夾持表面光潔的工件時，應在工件與鉗口間加墊片，以防止劃傷工件表面。夾持粗糙毛坯表面時，也應在工件與鉗口間加墊片，這樣做既可以保護鉗口，又能提高工件的裝夾剛性。上述墊片可用銅或鋁等軟質材料制作。應指出的是，加墊片后不應影響工件的裝夾精度。

11)為提高萬能(回轉式)虎鉗的剛性，增加切削穩定性，可將虎鉗底座取下，把鉗身直接固定在工作臺上。

12)為保證工件夾緊后，其基準面仍能與固定鉗口工作表面很好地貼合，可在活動鉗口與工件間加一金屬圓棒。

在使用金屬圓棒時，應注意選擇墊夾位置高度及與鉗口的平行度。

以上是本人在實踐工作中，對裝夾定位基

準選擇與原則實例的淺述。