加工中心机厂解答加工中心零件的装夹与定位操作

一、确定零件夹具

加工中心上的夹具不仅夹紧工件，而且根据工件在各个方向上的定位平面来确定工件的编程零点。加工中心加工的零件通常会更复杂。在一次装夹过程中，工件不仅需要粗铣镗孔，还需要精铣镗孔，这就需要多种刀具。这就要求夹具既能承受较大的切削力，又能满足定位精度的要求。加工中心的自动换刀(ATC)功能决定了支架、位置检测和对刀元件不能在加工中使用。加工中心的高柔性要求夹具比普通机床简单、紧凑，夹紧动作准确、快捷，辅助时间最少，操作方便、省力、安全，保证足够的刚性。夹紧动作灵活多变。

为了应用夹具，有必要了解和掌握加工中心的加工特性，并考虑以下因素：

①加工零件的精度;

②批量大小;

③制造周期;

④制造成本。

根据机床的特点和加工要求，常用的夹具结构形式有专用夹具、组合夹具、组合夹具和可调夹具。在选择中应考虑到其他因素，应选择最合理、最经济的夹具形式。

1)组合夹具

组合夹具是由一套结构标准化、尺寸标准化的通用组合件组成。并且可以根据工件的加工形成具有不同功能的各种夹具。组合夹具有孔组合夹具和槽组合夹具。

组合夹具具有满足系列化、标准化和泛化要求的基本特点，具有可调整性、组合性、仿真性和灵活性的要求，具有性能灵敏、经济、使用寿命长、产品加工周期短、成本低等优点，适合于加工中心的应用。组合夹具在加工中心的应用具有以下优点：

本发明节省了夹具的设计和制造时间，缩短了生产准备周期，节约了钢材，降低了成本，提高了企业的加工设备系数。

然而，由于组合夹具是由各种常用的标准件组成的，所以在组合夹具中存在着许多相互配合的环节。夹具的刚度和精度仍不如专用夹具。构件结合面的刚度对加工精度有很大影响。一般地，当采用组合夹具时，尺寸加工精度仅能达到IT8-IT9水平，这使得组合夹具在应用范围内受到限制。另外，模块化夹具的首次使用投资较大(注：租赁方式会相对优惠)，一般稍显繁琐，且存在切屑取出不方便的缺点。适用于中、小批量、单件(如新产品试产等)或对精度要求不高的零件，在加工中心加工时，应尽可能选择组合夹具。

2)专用夹具

对于本厂的主导产品，在批量大、精度高的零件加工时，依次选择现场加工所需的专用夹具。

本实用新型根据特定零件的结构特点，具有结构合理、刚度强、夹紧稳定可靠、操作方便、安装精度高、夹紧速度快等优点。该夹具对加工后的一批工件尺寸稳定，互换性好，可大大提高生产效率。但专用夹具只能用于特定零件的加工，使专用夹具的宽度大，一般专用夹具的设计长，制造周期长，人工成本大，加工简单的零件明显不经济适用。

3)可调整夹具

本实用新型能有效克服上述两种夹具的缺点，满足加工精度，具有灵活性。它是一种具有广阔发展前景的新型夹具。处理中心为它开辟了一条广阔的道路。

可调夹具与组合夹具有很大的相似性，但不同的是它具有一系列整体刚度好的夹具本体。多功能T形槽、阶梯螺旋孔和可定位等的轻孔设置在夹紧体上，并制备多个夹紧定位元件。可调扩大了使用范围，只要准备好通用夹具部件，就可以实现快速调整。该方法具有刚性好的特点，保证了加工精度，不仅适用于多品种、中小型批量生产，而且在批量生产中具有明显的优势。

4)成组夹具

成组夹具是随着成组加工技术的发展而出现的。使用一组夹具的基础是零件的分类(即编码系统中的零件族)。通过工艺分析，对各种尺寸、形状相似的零件进行分组、分组，然后对定位、夹紧、加工方法相同或相似的零件进行集中，将夹具设计方案作为一个整体考虑。对于结构和形状相似的零件，采用组合夹具，具有经济、夹紧精度高的特点。

总之，加工中心零件夹具的选择应根据零件的精度水平、零件的结构特点、产品的批量大小和机床的精度综合考虑。在这里，推荐的选择顺序：优先选择模块化夹具，然后是可调夹具，最后是特殊夹具，组夹具。当然，也可以使用三爪卡盘、虎钳等熟悉的通用夹具。

二、夹紧与安装

即使使用高刚度的机床，如果工件及其夹具不够刚性，也会产生自激振动或尺寸偏差。因此，在考虑夹紧方案时，应注意工件的稳定性。夹紧不合理也会产生同样的后果，它会使刚度差的工件在夹紧过程中发生变形。

当考虑夹紧方案时，夹紧力应靠近主支撑点，或在由支撑点形成的三角形中，并且尽可能靠近切削部分和位置，尽可能不高于加工孔。同时，认为各夹紧部位不应干扰加工位置和所用刀具。

机床夹具的安装误差和工件在夹具中的定位将直接影响机床的加工精度。即使程序的零点与工件本身的基准点相对应，也要求工件精确地调整机床坐标轴上的角度。如果不是根据工件本身测量编程零点，而是根据夹具的基准，根据零件的加工精度，提出装夹的特殊要求。夹具中工件定位面的任何磨损和污染都会引起加工误差。因此，操作者在固定工件时，必须将污物擦干净，并根据工艺文件的要求找到定位面，使其在一定的精度范围内。

夹具必须确保夹紧变形最小。粗加工时，切削力大，夹紧力大，但零件不能夹紧变形。因此，夹具的支承点、定位点和夹紧点必须仔细选择。压板的夹紧点尽可能靠近轴承点，不应将夹紧力施加到不支持零件的区域。如果这些措施不能控制零件的变形，只能将粗加工和精加工过程分开，或者粗加工程序只能编译粗加工过程。经过粗处理后，可以编译可选的停止指令。操作人员可以松开压板，松开卡箍，使零件消除变形，然后继续完成加工。

三、确定机器台上零件的最佳位置

在卧式加工中心加工零件时，由于多工位加工，需要考虑零件(包括夹具)在机床工作台上的最佳位置。该位置是在工艺准备过程中，考虑机床行程和各种干涉条件，通过优化不同部位刀具长度的匹配来确定的。如果没有适当考虑，会导致机床超限、更换刀具、影响加工精度或重新进入试验切割阶段，导致波浪的浪费时间和其他不利后果，但也增加了废品的可能性。

加工中心的自动换刀功能决定了其最大的弱点是刀具的悬臂加工。镗模和支架在加工过程中不能使用。因此，在多工位零件的加工中，应综合计算各工位加工表面与机床主轴端面之间的距离，以选择最佳的刀具长度，提高加工系统的刚度，以保证加工精度。