一种利用工装增加数控机床行程的方法

摘要

本发明提出一种利用工装增加数控机床行程的方法，针对数控机床特点及加工零件尺寸、结构，设计制作相应工装，在机床上两次偏置工装，两次定位，确定两次坐标系，把一个零件分两次编制数控程序，分两次加工完成，每次加工零件的一半。本发明对小行程机床加工大尺寸零件有较强的指导意义，可大致提高机床行程近一倍，能够极大的降低生产成本，具有较广泛的推广应用价值。

权利要求

1.一种利用工装增加数控机床行程的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将工装安装在机床工作台上，并处于机床行程的一端；所述工装为矩形箱体结构，上表面为安装面，安装面上具有与机床工作台台面上装夹槽同方向的装夹槽；工装下表面安装有轮子，能够在机床工作台台面的装夹槽内移动；工装上表面平面度要求不低于机床工作台台面的平面度要求，且对工装四周侧面的平面度和垂直度有公差等级要求；工装通过压板和侧边的挡块固定在机床工作台上，工装定位后，工装上表面与机床工作台台面的平行度有公差等级要求；

步骤2：将长度方向加工受限的零件通过压板固定于工装安装面上，且零件中部位于工装安装面上；零件长度L，机床行程X以及工装轮距a的关系为：X＜L＜2X－a；

步骤3：在零件中部建立加工坐标系X1Y1Z1，其中X方向为零件长度方向，使X正方向一侧的零件加工不超程；依据加工坐标系X1Y1Z1编程加工X正方向一侧的零件部位；

步骤4：X正方向一侧的零件部位加工完成后，移动工装至机床行程的另一端，并通过压板和侧边的挡块固定在机床工作台上；

步骤5：在零件中部建立新的加工坐标系X2Y2Z2，其中X方向为零件长度方向，使X负方向一侧的零件加工不超程；数控对刀点与步骤3中一致；依据加工坐标系X2Y2Z2编程加工X负方向一侧的零件部位。

说明书

一种利用工装增加数控机床行程的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种利用工装增加数控机床行程的方法。

背景技术

[0002] 一般机械加工工厂，都是根据自己常见加工机械零件的结构特点、尺寸大小、常用零件材料等选择机床设备。但在日常机械加工中，难免会遇到机床行程较小，而零件尺寸较
大，因而无法进行零件加工的情况。如果为了偶尔几个大尺寸零件去购买大行程机床，日常
的使用成本会大大提高，不利于机械加工工厂降本增效。针对这种小行程机床加工大尺寸
零件的情况，急需找到一种方法，方便快速精确的完成零件加工。

发明内容

[0003] 为解决现有技术存在的问题，本发明针对数控机床特点及加工零件尺寸结构，提出一种利用工装增加数控机床行程的方法，实现使用小行程机床加工大尺寸零件的目的。

[0004] 本发明的基本原理是：针对数控机床特点及加工零件尺寸、结构，设计制作相应工装，在机床上两次偏置工装，两次定位，确定两次坐标系，把一个零件分两次编制数控程序，
分两次加工完成，每次加工零件的一半。

[0005] 本发明的技术方案为：

[0006] 所述一种利用工装增加数控机床行程的方法，其特征在于：包括以下步骤：

[0007] 步骤1：将工装安装在机床工作台上，并处于机床行程的一端；所述工装为矩形箱体结构，上表面为安装面，安装面上具有与机床工作台台面上装夹槽同方向的装夹槽；工装
下表面安装有轮子，能够在机床工作台台面的装夹槽内移动；工装上表面平面度要求不低
于机床工作台台面的平面度要求，且对工装四周侧面的平面度和垂直度有公差等级要求；
工装通过压板和侧边的挡块固定在机床工作台上，工装定位后，工装上表面与机床工作台
台面的平行度有公差等级要求；

[0008] 步骤2：将长度方向加工受限的零件通过压板固定于工装安装面上，且零件中部位于工装安装面上；零件长度L，机床行程X以及工装轮距a的关系为：X＜L＜2X－a；

[0009] 步骤3：在零件中部建立加工坐标系X1Y1Z1，其中X方向为零件长度方向，使X正方向一侧的零件加工不超程；依据加工坐标系X1Y1Z1编程加工X正方向一侧的零件部位；

[0010] 步骤4：X正方向一侧的零件部位加工完成后，移动工装至机床行程的另一端，并通过压板和侧边的挡块固定在机床工作台上；

[0011] 步骤5：在零件中部建立新的加工坐标系X2Y2Z2，，其中X方向为零件长度方向，使X负方向一侧的零件加工不超程；数控对刀点与步骤3中一致；依据加工坐标系X2Y2Z2编程加
工X负方向一侧的零件部位。

[0012] 有益效果

[0013] 本发明对小行程机床加工大尺寸零件有较强的指导意义，可大致提高机床行程近一倍，能够极大的降低生产成本，具有较广泛的推广应用价值。

[0014] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0015] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0016] 图1.工装在机床工作台一侧的装夹示意图；

[0017] 图2.工装在机床工作台一侧的装夹示意三维图；

[0018] 图3.工装在机床工作台另一侧的装夹示意图；

[0019] 图4.工装在机床工作台另一侧的装夹示意三维图；

[0020] 其中：1、专用工装；2、机床工作台；3、零件；4、压板；5、挡块；6、工装用轮子。

[0021] 图5.工装在机床工作台一侧时行程关系示意图；

[0022] 图6.工装在机床工作台另一侧时行程关系示意图；

[0023] 其中：a为工装两个轮子间距，L为零件长度，X为机床行程。

具体实施方式

[0024] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0025] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0026] 本实施例中公开了一种利用工装增加数控机床行程的方法，解决了小型数控机床因为行程有限，在加工大尺寸零件时，因行程限制而无法加工，影响其加工能力的问题。

[0027] 本实施例中针对数控机床的特点，设计制作专用工装，工装的组成以及各组成部分的位置与连接关系如下：①专用工装的结构类似一个矩形箱体，上表面为安装面；②专用
工装上表面具有与机床工作台类似且方向相同的T型槽，方便装夹；③专用工装下表面具有
轮子，方便在机床工作台T型槽内移动；④专用工装上表面平面度与机床工作台平面度精度
等级一致；⑤专用工装空间4周侧面平面度、垂直度公差等级较高；⑥专用工装定位后，上表
面与机床工作台平行度公差等级较高，以便于定位及加工。

[0028] 加工步骤如下：

[0029] 首先将工装偏置安装在机床工作台上，处于机床行程的一端；工装使用挡块和压板固定；将长度方向加工受限的零件通过压板固定于工装安装面上，且零件中部位于工装
安装面上。

[0030] 其次在零件中部建立加工坐标系X1Y1Z1，其中X方向为零件长度方向，使X正方向一侧的零件加工不超程；依据加工坐标系X1Y1Z1编程加工X正方向一侧的零件部位；

[0031] 在X正方向一侧的零件部位加工完成后，移动工装至机床行程的另一端，并通过压板和侧边的挡块固定在机床工作台上；

[0032] 数控对刀点与步骤3中零件原点重合，但坐标系在机床机械坐标中的数值已经改变，所以在零件中部建立新的加工坐标系X2Y2Z2，，其中X方向为零件长度方向，使X负方向一
侧的零件加工不超程；依据加工坐标系X2Y2Z2编程加工X负方向一侧的零件部位。

[0033] 如果专用工装安装轮间距为a，零件长度为L，机床在零件长度方向的行程为X，本方法分两次加工零件，每次均加工零件一半结构，可加工零件的长度满足以下关系式：

[0034] 1)L＞X

[0035] 2)

[0036] 根据以上两关系式，本方法可加工零件长度L与机床在零件长度方向行程X及工装轮距a的关系为：X＜L＜2X－a。

[0037] 在日常的机械加工中，总会遇到机床行程较小，而零件尺寸较大，因而无法进行零件加工的情况。如果为了偶尔几个大尺寸零件去购买大行程机床，日常的使用成本会大大
提高，不利于机械加工工厂降本增效。针对这种小行程机床加工大尺寸零件的情况，本发明
是一种通用的利用专用工装增加机床行程的方法，可以方便快速精确的在小行程机床上完
成大尺寸零件加工。

[0038] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨
的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。