DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.036
1数控铣床夹具的工艺路线设计
2数控铣床夹具对刀的工艺设计分析
3数控铣床夹具常见的固定方式
数控铣床夹具方面的基本方式种类多样，其中，夹持构件设备主要是一种凭借加工作用力方向固定零部件的方式。通过这种方式，固定夹具则能够有效避免加工环节发生移动问题。进而又可以对操作人员、工件等产生破坏。
除此之外，夹具应用全新零部件的过程中，需要将定位构件以及工件等采取复位的设置，以便能够促使工件生产品实际尺寸有效控制在公差值之间。在这个阶段，则能够对夹具进行加紧操作，改善工件的安全质量，提升生产效率。
除此之外，则能够借助具备力学效果的机械通过轻微施力来产生强有力的夹持力，从而实现夹持构件的固定。在利用数控铣床进行实际加工时，可将多个元件合并起来使用，使工件夹具的夹持机构具有快速、高效率、易检修的特点。工件在加工过程中需要进行多次安装和拆卸，所以合并起来使用能够提高产品的加工效率。
4案例分析
在设计与制定初级阶段的数控铣床夹具结构实施方案过程中，需要充分分析的内容包括定位以及装夹等几项。这当中，定位找正属于夹具工艺设计环节之中的核心步骤。
5结束语
参考文献：
[1]赖关保.数控铣床加工中薄板类零件的夹具设计[J].科技与创新，2017（03）：119-120.
Abstract：WhenusingCNCmillingmachinesforproductionandprocessing，abnormalsituationofmachiningaccuracyisoftenappeared，whileensuringmachiningaccuracyisaveryimportantfactorinproduction.Becausethefailuredifficultyisrelativelylargeandverysubtle，manyadvancedtechnologiesneedtobeusedforassessment.ThispapermainlyresearchesthemachiningaccuracyproblemsinCNCmillingmachines，andsimplyanalyzesseveralassessmenttechniquesformachiningaccuracy，hopestoprovidesomehelptoimprovethetestingaccuracy.
关键词：数控铣床；加工精度；评估技术
Keywords：CNCmillingmachines；machiningaccuracy；assessmenttechnique
0引言
数控铣床在国民经济的发展之下目前已经成为了工业生产中新一代的工作母机，其在机械制造中被广泛的使用。随着机械制造业的发展，人们对产品零件的加工精度要求不断的提高，因此就对数控铣床的精度技术提出了更高的要求。但是在日常的生产工作中，时常会出现精度异常的故障，这样就对产品的尺寸精度、形位公差以及产品的光洁度产生了很大的影响，因此对其评估技术进行研究，从而保障其精度具有非常重要的意义。
1产生加工精度误差的因素
在实际的生产过程中，常常会出现很多的精度误差故障，究其原因，主要的有四类：首先是由于系统的参数发生改变或者是变动；其次是机床的位置环出现异常的情况；再次就是电机的运行状态发生异常，也就是电气或者是控制的部分出现异常的情况；最后就是机械方面的故障，比如丝杆、轴承或者是联轴器等部件之间的连接异常或者是断裂的情况。除了这些因素之外，机床在编制加工程序以及各种人为操作和刀具的选择等因素也会对数控铣床的加工精度造成影响[1]。所以在实际的操作过程中要努力的找出问题的所在，并且明确的分辨出问题产生的原因，从而对症下药，才能够保证机床的加工精度。
2几种精度评估技术
要明确机床的加工精度是否准确合理，就有必要对其精度进行评估。以下是对几种精度评估技术的简单介绍。
2.3热误差分析技术数控的铣床主要的误差分类有几何的误差、热变形误差以及载荷的变形误差等，如果利用算法的形式将这些误差进行分类和计算的话，就可以分别的确定不同类型误差的程度和改进的方法。通过对惯性坐标系中的给定点R进行理想化的分析，在此基础上就可以确定零件或者是产品的位置和空间的矢量。并且对其进行一定的介绍和统计。求出其在一般的坐标系中的变化矩阵。热误差是随着数控铣床的加工温度而不断的变化的，而载荷的变形误差主要的是随着载荷的变化而不断的变化，如果加工的载荷不是很大，并且机床的刚性比较好的时候，就可以对载荷引起的变形进行忽略，而此时的几何误差就可以看成是整体铣床在温度比较恒定的条件下产生的热误差。
2.4数控铣床的位置精度检测技术位置精度也就是定位的精度，指的是机床的的各个坐标轴之间在数字化控制下，运动时候所能够达到的最佳的位置的精度，数控铣床的定位精度主要的有数控的系统以及机械传动误差决定。对位置的精度进行检测的主要内容有：直线运动状态下的定位精度、直线运动状态下的运动重复方面的定位精度、直线运动状态下的轴线复归精度以及回转的轴原点的复归精度等。对这些进行检测的主要工具有微测仪、标准的刻度尺以及成组块规等光学仪器。而目前比较科学并且准确的精度检测技术和工具为利用激光干涉仪来对机床的位置精度进行确定。其主要的检测流程图如图1。
2.5几何精度检测技术几何精度的检测技术主要的含义为综合的反应数控铣床的各个比较关键的零部件以及他们之间的组装等方面的几何形状方面的误差。常常使用的工具有精密的水平仪、精密的方箱、千分表以及高精度的验棒等。对普通的加工中心的几何精度进行检测的时候，主要的检测内容有：工作台面的平面度、各个坐标方面的移动以及垂直的程度、主轴的轴向窜动、主轴孔的径向跳动以及主轴的回转轴心线对准的工作台面的垂直度等。检验的主要流程图为先检验主轴的垂直移动的程度、再检测工作台面的主轴箱垂直移动程度、再检测滑枕移动的平行度、之后检测主轴端的跳动，最后检测主轴锥孔轴线的径向跳动。
3精度误差补偿措施
人们对产品的精度以及要求越来越高越来越复杂，由于精度误差不可避免，所以就只有通过采取各种补偿的方法来提高其精确程度，计算机的发展为误差的建模以及误差的测量技术提供了比较好的基础。一般的以计算机为基础的误差补偿的技术流程为：对误差源的分析、对误差的数学模型进行建立、辨识误差检测、对误差进行数据分析的处理以及实施微机控制的误差补偿方案。软件补偿的方法主要的有三种：修改NC参数补偿法、修改CAM模型的补偿方法以及修改CAD模型的补偿方法。对几何的误差进行补偿的主要技术成型的运动误差补偿方法。而对热误差进行补偿的方法主要的有通过对关键点的温度升高以及由温度而产生的热误差进行数学模型的建立来实现对热误差的补偿。
4结语
由于生产的任务繁重，因此设备的损耗就比较大，所以出现故障在所难免。而机床的管理人员以及操作人员就需要采取有效的措施来着重的对机床的精度进行保护和维护，比如要保证系统的参数不会被随意的修改、要经常的对机械的运动情况以及连接的情况进行检查，从而提高机床的定位精度，使得机床随时都处于最佳的精度状态，以此来保证所加工零件和产品的精确度。
[1]徐挺，林波，程守晨.数控系统位置误差的分析及参数补偿[J].机床与液压，2010（02）.
自1958年数控机床出现到现在，国内随着数控技术发展迅速，现在数控加工已成为计算机辅助设计中重要的一部分。国内也有许多高校、科研机构在数控仿真方面开展了研究工作，取得了一些成果。并在早期时候开发出了一些二维数控仿真软件系统，利用二维动画图形仿真来进行NC程序加工过程。随着国内数控仿真技术研究的深入以及技术水平的逐渐成熟，数控仿真也二维仿真转向真实感较好的三维仿真系统。
数控加工仿真是一门进行数控加工实验研究的综合性课题，对于数控仿真系统的开发是一个系统工程，必须遵循一定的开发步骤或流程，最重要的是要实现数控仿真系统的各项功能，所以，一个优秀的数控仿真系统应该包含以下几个功能要求：满足仿真要求：综合或设计一个数控仿真系统。是为了实现数控加工预定的目的，也就是说仿真系统具有目的性。因此，任何一个仿真系统最基本的要求就是能够实现其基本的加工功能，因此对于我们的数控仿真系统，其基本加工功能包括了加工过程的几何动态仿真、数控操作面板的模拟操作、加工过程中碰撞干涉的检验和报警等;数控仿真系统具有整体性，它的各部分既相对独立，又是不可分割的。所以对于整个仿真系统的设计是把它划分为几种功能模块进行设计，各模块之间相互联系、相互作用。因此，各仿真模块之间的接口技术非常重要，它能够实现数控仿真系统的整体化;它是利用实际系统的数学模型来仿真实验，因为实际系统与数学模型总是存在着各种各样的差距，所以，如何将其差异控制在一定的范围内，这就是可靠性问题。
关键词：数控铣工；考件铣削；编程格式；走刀路线
数控铣床技能训练对培养学生动手操作能力并尽快适应毕业后的工作岗位起着举足轻重的作用。在数控铣床技能训练过程中，笔者进行了梳理和总结，整理出在教学中应重视的若干环节，供同行参考。
力求统一规范的编程格式
对熟练掌握编程技术的人，在能保证加工精度和设备使用寿命的前提下，程序越简短越显功底。但面对初学数控加工知识的学生，教师应该在编程格式上做出明确和规范的要求，否则容易造成事故。建议在教学中指定几种相对精练的、简洁的编程格式，作为范本统一格式。这样，可以减少学生犯错，并方便指导教师检查程序。以FANUC系统为例，以下编程格式可作参考。
oxxxx；
N10（G40G49G21G17G80G69）；
N20G55G90；
N30M03S_；
N40G01Z50F（500-1000）；
N50X0Y0；
N60…
…
N100G01Z（50-100）F（500-1000）；
N110M05；
N120G01G28Y0；
N130M30；
N10程序段中括号后面的G指令可根据教学进度选择。如果教学内容中只使用一些简单的G01、G02/03等插补指令时，可不使用G49、G50、G17、G80、G69等学生暂时无法理解、教师也很难讲清楚的指令。如教学内容中涉及刀具半径补偿时，则要求在首个程序段中使用G40指令；涉及旋转指令G68，就要求使用G69指令。在教学中，教师必须时常强调：“自己的程序自己清理干净，用什么取消什么。”
N50程序段中的G01X0Y0，一方面，可以观察对刀的准确与否；另一方面，一些因补偿指令或循环指令没有取消导致出错，一般都在第一个G01插补时出问题，所以多写这一段大有益处。
N60～N90程序段中的进给率F可以根据所用的材料与刀具的直径、刀具的种类加以选择。
N120程序段中增加G28Y0，指经过中间点Y0（工件坐标系中的Y0）返回参考点，好处是程序结束前让工作台往操作者方向移动，便于操作者的测量和装卸。
重视考件的铣削
数控铣床上常用的考件一般为平直六面体，各平面之间一般都有平行度和垂直度的要求（见图1）。六面体的铣削，看似简单，却非常重要，所以，六面体（考件）的铣削应作为一个独立的基本训练项目。避免出现学生铣削考件不规范，甚至偏离正确的工艺原则的情况。
平直六面体的铣削蕴含了较深的专业知识。涉及工件的装夹、工量具，如百分表的使用、基准的选择、手动、机动进给方法等方方面面的知识，建议从铣削工艺角度分析操作的原因，规范学生的铣削工艺。以下是我校技能训练中的六面体的铣削方法：（1）将工件、垫铁、台虎钳表面（包括钳口）用棉纱擦拭干净，如有毛刺用油石擦净。（2）如图1中，找较大较平整的平面a作为基准，靠在台虎钳垫铁上，加工上表面b。（3）以b面为基准，靠在固定钳口上，表面a相对活动钳口，在a面和活动钳口之间加一个圆棒以保证工件的安装基准与固定钳口贴合。加工C面。（4）b面靠固定钳口，用百分表或角铁保证c面铅垂。加工e面。（5）同样方法加工d和f面。（6）加工a面。
理顺切入、切出和Z向下刀的思路
在技能训练中，发现出现问题最多的就是关于刀具切入、切出以及Z向下刀的思路混乱、随意，甚至出现严重错误。关于这类问题，笔者建议进行专项训练，给初学者一套行之有效的“模板”参考，帮助学生理清编程思路。
（一）数控铣床考虑刀具的切入、切出路线
刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上或者延长线上，以保证工件轮廓光滑，避免在工件外轮廓法向进、退刀而产生刀具刻痕、划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕。结合刀具半径补偿（G41/G42），以图2、图3为例，分析切入、切出方法及加刀补的方法。
1.如图3，外轮廓铣削。顺时针切削，起刀点为O点，在OA段建立刀具半径补偿（G41），然后切入工件。沿封闭轮廓走完一刀后，切出到M点，在MO段取消刀具半径补偿（G40）。粗、精加工均可用，使得切入切出过程清晰，有条不紊。
2.内腔铣削（R25内圆柱面）。粗加工时，形状简单或规则的内腔可不加刀具半径补偿用环切走刀方式进行铣削。可按图2中的方式进行铣削：在对称中心下刀，使用合理的环切间距（不得大于或等于铣刀直径），直到内腔残料全部切除。
精加工时，可按图3中的方式进行铣削：顺时针方向走刀时，因半径补偿的建立与取消只能在G01或G00一定指令模式下才有效，可在SQ直线段建立刀具半径补偿（G42），沿QP段圆弧切入；并在PQ圆弧段切出，QS直线段上取消刀具半径补偿G40。此外，要注意引入的线段必须是光滑过渡的圆弧，如果切入时（顺时针走刀），用PQ线段引入，会使在P点发生过切，使工件报废。切出时用PQ段切出，也会使P点发生过切。
（二）刀具半径补偿和Z向下刀的顺序
刀具半径补偿和Z向下刀的顺序问题，在加工工艺上没有明确要求。技能训练中自由发挥的余地较大，同时犯错的系数也变大，所以应该对之进行规范，现以下页图4外轮廓的铣削为例，分析如下：
1.先下刀后加刀补。一般在Z向下刀后建立刀具半径补偿，切入工件，切出工件后，取消刀具半径补偿再抬刀。
N10G40G49G69G21G17；
N20G54G90；
N30M03S800；
N40G01Z50F800；
N45X0Y0；
N50G01G43H2Z100F200；
N60G01X-60Y20；（移动到起刀点A）
N70G01Z-1F20；（Z向下刀）
N80G01G41X-60Y0D02F100；（OA段建立刀补）
N90G03X-35Y0R12.5；
（AB段逆时针R12.5圆弧切入轮廓）
N100G02X32.185Y-13.753R-35；
N110G03X32.855Y-18.812R5；
N120G02X15.572Y-28.333R5；
N130G03X10.858Y-25R5；
……
N600G02X-35Y0R35；
N610G03X-50Y0R12.5；（BA段逆时针R12.5圆弧切出轮廓）
N620G01G40X-60Y20；（AO段取消刀补）
N630G01Z100F100；（Z向抬刀）
N640G01G49Z150H2F800；
N650M05；
N660G01G28Y0；
N670M30；
在教学时，强调先Z向下刀，建立刀补，切入，走轮廓，切出，取消刀补，Z向抬刀。本方法经常被使用，思路清晰，不易出错，笔者建议先下刀再加刀补。
2.加刀补后下刀。该方法先建立刀具半径补偿，然后Z向下刀切入，再走轮廓，切出，Z向抬刀，取消刀补。这种方法不推荐使用。因为刀具半径补偿的建立时，系统需判断偏置方向，会预读包含G41/G42语句下边的两段程序，故该两段程序中不允许出现非补偿平面内的移动指令，否则就容易出现过切等危险动作。非补偿平面内的移动指令包括：（1）只有G、M、S、T代码的程序段，如G90、M05；（2）程序暂停指令，如G04P1000；（3）G17（G18/19）平面内的Z（Y/X）移动指令，如G17G01Z-2F20。
这种方法是先建立刀具半径补偿，然后Z向下刀切入。这样，在包含G41/G42语句下边的两段程序中必然有一段程序中含有G17平面的Z轴移动指令，这就大大增加了连续出现两段及以上非补偿平面内的移动指令的概率。也就是说，下一段程序中不绝对不能使用非补偿平面内的移动指令，否则就容易出现过切等危险动作。故在教学中不推荐使用。
根据正负公差合理安排走刀路线
对封闭外轮廓的加工，外轮廓上各尺寸如果是未注尺寸公差或者所注公差都是正偏差或者都是负偏差，一般编程时可沿整个封闭轮廓一次走刀完成，高效完成外轮廓的加工。以图5为例，在安排走刀路线时，可沿着五角星的封闭轮廓走刀。
但并不是所有的零件都可以沿整个封闭轮廓连贯走刀。在技能训练中，部分学生程序写得很完整，基点计算也很准确，但是发现精加工后怎么也无法同时保证某几个尺寸。
为什么会出现这样情况呢？其实就是在不能安排一次走刀完成的情况下一次走刀，才出现以上问题。在外轮廓中的尺寸公差同时出现正偏差和负偏差时，就不能沿整个封闭轮廓一次走刀完成，不然，无法保证零件的精度。如图6中棘轮外轮廓的加工就是如此。通过读图可发现，4-R30mm圆弧间距为600-0.19mm为负偏差；4个门字型轮廓宽度为14+0.0430mm，为正偏差。如果在安排走刀路线时，将这两部分安排在一起加工，一次走刀完成外轮廓，就无法同时保证他们各自的精度，保证了负偏差就无法保证正偏差。因此，遇到同一轮廓上同时有正负差的情况，必须分两刀加工，才能保证各自的精度。
精度是零件的生命。“做工件就是做公差，做不出公差就是不合格品。”在技能训练中，应着力培养学生工艺分析能力，正确安排进刀路线。
以上是笔者在教学实践中总结出来的一些经验。在数控铣床技能训练中重视以上环节，在帮助学生掌握铣削工艺，养成良好的编程和操作习惯，形成较好的职业素养方面具有一定作用。
[1]韩焕会.机床加工技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，1996.
[2]沈建峰.数控机床编程与操作[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.
[3]马慧.金属切削加工基本技能实训教程[M].北京：机械工业出版社，2005.
1、在工作实践中，我参与了许多集体完成的工作，和同事的相处非常紧密和睦，在这个过程中我强化了最珍贵也是最重要的团队意识。在信任自己和他人的基础上，思想统一，行动一致，这样的团队一定会攻无不克、战无不胜,工作中很多工作是一起完成的，在这个工程中，大家互相提醒和补充，大大提高了工作效率，所有的工作中沟通是最重要的，一定要把信息处理的及时、有效和清晰。
2、工作的每一步都要精准细致，力求精细化，在这种心态的指导下，我在平时工作中取得了令自己满意的成绩。能够积极自信的行动起来是这几年我在心态方面最大的进步,现在的我经常冷静的分析自己，认清自己的位置，问问自己付出了多少；时刻记得工作内容要精细化精确化，个人得失要模糊计算；遇到风险要及时规避，出了问题要勇于担当。
在工作中，我学到了很多技术上和业务上的知识，也强化了生产的质量、成本、进度意识；与身边同事的合作更加的默契，都是我的师傅，从他们身上学到了很多知识技能和做人的道理，也非常庆幸在刚上路的时候能有他们在身边。我一定会和他们凝聚成一个优秀的团队，做出更好的成绩。工作教训:
经过这一年的工作学习，我也发现了自己离一个职业化的人才还有差距，主要体现在工作技能、工作习惯和工作思维的不成熟，也是我以后要在工作中不断磨练和提高自己的地方。仔细总结一下，自己在全年的工作中主要有以下方面做得不够好：
1.工作的条理性不够清晰，要分清主次和轻重缓急；
2.对流程不够熟悉；
在工作中，发现因为流程的问题而不知道如何下手的情况有点多，包括错误与缺漏还有当时设计考虑不到位的地方，对于这块的控制力度显然不够。平时总是在干活，但说到底对工序很熟悉才是生产很好完成的前提。
3.工作不够精细化；
4.缺乏工作经验，尤其是现场经验；
今年的现场经验有了很大的提高，对整个工作有了新的认识，但在一些细节上还缺乏认知，具体的做法还缺乏了解，需要在以后的工作中加强学习力度。
5.缺少平时工作的知识总结；
在工作总结上有了进步，但仍不够，如果每天、每周、每月都回过头来思考一下自己工作的是与非、得与失，会更快的成长。在以后的工作中，此项也作为重点来提高自己。
6.做事不够果断，拘泥细节，有拖沓现象；
拖沓现象是我很大的一个缺点，凡事总要拖到后面，如果工作更积极主动一些，更雷厉风行一些，会避免工作上的很多不必要的错误。其实有时候，不一定要把工作做到细才是最好的。进度、质量、成本综合考虑，抓主要矛盾，解决主要问题，随时修正。事事做细往往会把自己拘泥于细枝末节中，学会不完美也是工作中的一个进步，也是对精细化工作的一个要求。
在以后的工作中，我一定时时刻刻注意修正自己不足的地方，一定会养成良好的工作习惯，成长为一名公司优秀的职业化人才。
五、工作计划
其中，以下几点是我下年重点要提高的地方：
1、要提高工作的主动性，做事干脆果断，不拖泥带水；
2、工作要注重实效、注重结果，一切工作围绕着目标的完成；
3、要提高大局观，是否能让其他人的工作更顺畅作为衡量工作的标尺；