【正文】 極 值法的特點(diǎn)是簡單可靠，其基本公式如下： 22 1）封閉環(huán)的基本尺寸 封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)基本尺寸之和。 3）減環(huán)：組成環(huán)中，由于該環(huán)的變動引起封閉環(huán)反向變動（反向變動是指該環(huán)增大時封閉環(huán)減小，該環(huán)減小時封閉環(huán)增大）的環(huán)則稱為減環(huán)。 基準(zhǔn)重合時，工序尺寸及其公差的計算 這是指加工的表面在各工序中，均采用設(shè)計基準(zhǔn)作為工藝基準(zhǔn)，其工序尺寸及其公差的確定比較簡單。 3．輔助基準(zhǔn)的選擇 輔助基準(zhǔn)是為了便于裝夾或易于實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一而人為制成的一種定位基準(zhǔn)，如軸類零件加工所用的兩個中心孔，它不是零件的工作表面，只是出于工藝上的需要才作出的。 5）便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單適用，操作方便靈活。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。 【課后作業(yè)】 【教學(xué)后記】 20 綿竹市職業(yè)中專學(xué)校 課 時 授 課 教 案 【課程名稱】 數(shù)控加工工藝 【授課班級】 09 秋 5 【授課時間】 第 周星期 第 節(jié) 【課 題】 定位基準(zhǔn)的選擇 【教學(xué)目的】 了解基準(zhǔn)的概念和分類、輔助基準(zhǔn)的選擇 掌握粗基準(zhǔn)的選擇原則 掌握精基準(zhǔn)的選擇原則 【重點(diǎn)、難點(diǎn)】 粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)的選擇原則 授課主要內(nèi)容 一、基準(zhǔn)的概念和分類 零件是由若干表面組成，各表面之間都有一定的尺寸和相互位置要求。 導(dǎo)向件 5．夾緊件 包括各種形狀尺寸的壓板，夾緊件主要用來將工件夾緊在夾具上，保證工件定位后的正確位置在外 力作用下不變動。 3）從加工工件的幾何形狀和尺寸方面看，組合夾具一般可不受工件形狀 復(fù)雜程度的限制，很少遇到因工件形狀特殊而不能組裝夾具的情況。 使用完畢后 ， 可方便地拆開元件 ， 洗凈后存放起來 ， 待重新組裝時重復(fù)使用 ?？梢园垂ぜ募庸ば枰M成各種功用的夾具。車床夾具的典型結(jié)構(gòu)如下： l）三爪自定心卡盤 三爪自定心卡盤是一種常用的自動定心夾具，適用于裝夾軸類、盤套類零件。 擺動壓塊的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ， 可根據(jù)夾緊表面來選擇。斜楔夾緊是其中最基本的形式，螺旋、偏心等機(jī)構(gòu)是斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的演變形式。 4．結(jié)構(gòu)性好，夾緊裝置的結(jié)構(gòu)力求簡單、緊湊，便于制造和維修。 3．夾具體 夾具體用于連接夾具備元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件，以保證夾具的精度、強(qiáng)度和剛度。 3． 組合夾 具 組合夾具是指按一定的工藝要求，由一套預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。但當(dāng)過定位并不影響加工精度，反而對提高加工精度有利時，也可以采用。 3．工件的定位 l） 完全定位 工件的六個自由度全部被夾具中的定位元件所限制，而在夾具中占有完全確定的惟一位置，稱為完全定位。 可見，為了減小轉(zhuǎn)角誤差，兩定位孔之間的距離應(yīng)盡可能大些。 工件以一面兩孔定位的基準(zhǔn)位移誤差包括兩類，即沿平面內(nèi)任意方向的基準(zhǔn)位移誤差 YΔ 和基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角誤差2/?? 。故軸類零件的鍵槽尺寸，一般多以下母線標(biāo)注。即 D?? ＝ BΔ? ＋ YΔ? 式中的和是有方向的。限制工件兩個移動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度 。間隙配合拆卸方便，但定心精度不高；過盈配合定心精度高，不需夾緊，但裝拆工件不方便。浮動支承常用的有三點(diǎn)式 和 二點(diǎn)式，無論哪種形式的浮動支承，其作用相當(dāng)于一個固定支承，只限制一個移動自由度，主要目的是提高工件的剛性和穩(wěn)定性。例如國內(nèi)生產(chǎn)的 TMG TMG21 模塊工具系統(tǒng)，發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，是加工中心使用的基本工具。圖示為數(shù)控車削加工用工具系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)體系。 ? 刀具工業(yè)由脫離使用、脫離用戶的低級階段向面向用戶、面向使用的高級階段的飛躍，成為用戶可利用的專業(yè)化的社會資源和合作伙伴。因為精密鉸削時，半徑上的鉸削余量是在 10μ m以下，所以刀片的切削刃口要磨得異常鋒利。鉸刀的齒數(shù)除與鉸刀直徑有關(guān)外，主要根據(jù)加工精度的要求選擇。 ~8176。 通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀如圖所示，有直柄、錐柄和套式三種。健與健槽配合間隙不能太大，否則微調(diào)時就不能達(dá)到較高的精度。 ~75176。 擴(kuò)孔直徑在 20~60mm 之間時，且機(jī)床剛性好、功率大，可選用圖 8－ 20 所示的可轉(zhuǎn)位擴(kuò)孔鉆。直徑為 ～ 20mm 的麻花鉆多為圓柱柄，可裝在鉆 夾頭刀柄上。橫刃與主切削刀在端面上投影之間的夾角稱為橫刃斜角，橫刃斜角ψ＝ 50176。它的切削刃分布在半徑為 R 的圓弧面上，端面無切削刃。銑刀工作部分用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。直徑大干φ 40～φ 160mm 的立銑刀可做成套式結(jié)構(gòu)。 ～ 45176。 2． 立銑刀 立銑刀是數(shù)控銑削中最常用的一種銑刀，其結(jié)構(gòu)如圖所示。刃具有面加工用的各種銑刀和孔加工用的鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀及絲錐等。但強(qiáng)度低，焊接性差。但抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，易崩刃。同時還能加工高溫合金、耐熱合金及合金鑄鐵等難加工材料。數(shù)字表示 Co 含量的百分?jǐn)?shù)， YG6 即含 Co 為 6%，含 Co 越多，則韌性越好。常用牌號有 9W18Cr4V 、 9W6Mo5Cr4V W6Mo5Cr4V3等。 1． 高速鋼 是在合金工具鋼中加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。 3． 良好的耐熱性和導(dǎo)熱性 刀具材料的耐熱性是指在高溫下仍能保持其硬度和強(qiáng)度，耐熱性越好， 刀具材料在高溫時抗塑性變形的能力、抗磨損的能力也越強(qiáng)。刀具切削性能的優(yōu)劣，直接影響著生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量和生產(chǎn)成本。它不僅包括金屬切削原理、刀具、夾具和機(jī)械加工工藝等，還要運(yùn)用到以前學(xué)過的《機(jī)械制圖》、《金屬材料與熱處理》、《公差配合》、《機(jī)械設(shè)計》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》和《數(shù)控機(jī)床》等有關(guān)知識。這種“多序合一”現(xiàn)象也屬于“工序集中”的范疇，極端情況下，在一臺加工中心上可以完成工件的全部加工內(nèi)容。也就是說，本來由操作工人在加工中靈活掌握并可通過適時調(diào)整來處理的許多工藝問題，在數(shù)控加工時就轉(zhuǎn)變?yōu)榫幊倘藛T必須事先具體設(shè)計和明確安排的內(nèi)容。數(shù)控加工則是根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，編制成以數(shù)碼表示的程序，輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置或控制計算機(jī)中，以控制工件和工具的相對運(yùn)動，使之加工出合格零件的方法。 為適應(yīng)加工復(fù)雜外形零件而發(fā)展起來的一種數(shù)字控制（簡稱 NC）方法，是用數(shù)字化信號進(jìn)行控制的一種自動化加工技術(shù)。嚴(yán)格說來，數(shù)控編程也屬于數(shù)控工藝的范疇。因此，要求編程人員除必須具備較扎實的工藝基本知識和較豐富的實際工作經(jīng)驗外，還必須具有耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。因此，本課程的內(nèi)容主要有：金屬切削原理、機(jī)械制造工藝?yán)碚摶A(chǔ)、機(jī)械加工工藝裝備（刀具與夾具）、典型零件加工工藝及 工藝分析等。同一個問題，加工同一個零件，不同的人、有不同的解決辦法；即使是同一個人，隨著生產(chǎn)條件的不同，解決問題的方法也不一樣。一般說來，刀具材料的硬度越高，耐磨性也越好。 碳素工具鋼和合金工具鋼，因耐熱性很差，只宜作手工刀具。常用牌號有 W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2。 我國目前生產(chǎn)的硬質(zhì)合金主要分為三類： 1） K 類（ YG） 即鎢鈷類，由碳化鎢和鈷組成。 3） M 類（ YW） 即鎢鈷鈦鉭鈮類。 TiC的韌性和耐磨性好； TiN 的抗氧化、抗粘結(jié)性好； Al2O3 的耐熱性好。因此一般不宜加工黑色金屬，主要用于硬質(zhì)合金、玻璃纖維塑料、硬橡膠、石墨、陶瓷、有色金屬等材料的高速精加工。雖然它的熱硬性不如 YT，但工件短，散熱容易 ，熱硬性就不是主要矛盾了。 ，刀齒數(shù) Z＝ 10~26。一般粗齒立銑刀齒數(shù) Z＝ 3～ 4，細(xì)齒立銑刀齒數(shù) Z＝ 5～ 8，套式結(jié)構(gòu) Z＝ 10～ 20，容屑槽圓弧半徑 r＝ 2～ 5mm。 。 、 10176。鍵槽銑刀直徑的偏差 6 有 e8 和 d8 兩種。 麻花鉆的切削部分有兩個主切削刃、兩個副切削刃和一個橫刃。 。 擴(kuò)孔直徑較小時，可選用直柄式擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)孔直徑中等時，可選用錐柄式擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)孔直徑較大時，可選用套式擴(kuò)孔鉆。 單刃鏜刀剛性差，切削時易引起振動，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。這種橫刀的徑向尺寸可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，調(diào)節(jié)方便，且精度高，其結(jié)構(gòu)如圖所示。 4．鉸孔刀具 7 加工中心上使用的鉸刀多是通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。~15176。校準(zhǔn)部分包括圓柱部分和倒錐部分。這種鉸刀的結(jié)構(gòu)如圖所示，刀片 3 通過楔套 4 用螺釘 1 固定在刀體上，通過螺釘 銷子 6 可調(diào)節(jié)鉸刀尺寸。工具系統(tǒng)一般為模塊化組合結(jié)構(gòu)，在一個通用的刀柄上可以裝多種不同的刀具，使數(shù)控加工中的刀具品種規(guī)格大大減少，同時也便于刀具的 管理。 三、數(shù)控刀具的分類 1. 按照刀具結(jié)構(gòu)分： ? 整體式：鉆頭、立銑刀等 ? 鑲嵌式：包括刀片采用焊接和機(jī)夾式 ? 特殊形式：復(fù)合式、減振式等 2. 按照切削工藝分： ? 車削刀具：外圓、內(nèi)孔、螺紋、成形車刀等 ? 銑削刀具：面銑刀、立銑刀、螺紋銑刀等 ? 鉆削刀具：鉆頭、鉸刀、絲錐等 ? 鏜削刀具：粗鏜刀、精鏜刀等 四、車削類工具系統(tǒng) 9 數(shù)控車削加工用工具系統(tǒng)的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)，與機(jī)床刀架的形式、刀具類型及刀具是否需要動力驅(qū)動等因素有關(guān)。圖示為 TSG工具系統(tǒng)圖，該圖表明了 TSG工具系統(tǒng)中各種工具的組合形式。 2．可調(diào)支承 可調(diào)支承用于工件定位過程中，支承釘高度需調(diào)整的場合，可調(diào)支承大多用于毛坯尺寸、形狀變化較大，以及粗加工定位。 1．定位銷 定位銷分為短銷和長銷。 V 形塊有窄 V 形塊、寬 V 形塊和兩個窄 V 形塊組合等三種結(jié)構(gòu)形式。即： BΔ ＝ Lδ 2． 基準(zhǔn)位移誤差 由定位副的制造誤差和間隙引起定位基準(zhǔn)位置的變動量稱為基準(zhǔn)位移誤差，用 YΔ 表示。假定定位基準(zhǔn) 1O 不動，當(dāng)工件直徑由最小 D－ D? 變到最大 D 時， 設(shè)計基準(zhǔn) a 的變化量為 2Dδ ，就是 BΔ 的大小，其方向由 a 到 a? ，與定位基準(zhǔn) 1O 變到 2O 的方向相同，故其定位誤差 D? 是二者之和，即： D? ＝ BΔ ＋ YΔ ＝ 2D? ＋2sin2 ??D ＝ 2D??????????????2sin11? 12 設(shè)計基準(zhǔn) b 與定位基準(zhǔn) 1O 不重合的另一種情況。即： YΔ ＝ Dmax —dmin 因為心軸垂直放置（雙邊接觸）與水平放置（單邊接觸）不同， 間Δ （最小間隙）無法在調(diào)整刀具時預(yù)先清除補(bǔ)償?？山朴嬎銥? 2?? ＝177。因此，要完全確定工件的位置，就必須消除這六個自由度，通常用六個支承點(diǎn)（即定位元件）來限制工件的六個自由度，其中每一個支承點(diǎn)限制相應(yīng)的一個自由度。因為欠定位保證不了加工要求。這類夾具主要用于單件小批生產(chǎn)。 四、機(jī)床夾具的組成 機(jī)床夾具的種類雖然很多，但其基本組成是相同的。 一、夾緊裝置應(yīng)具備的基本要求 1．夾緊過程可靠，不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 5．夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近工件加工表面。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)分為簡單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)和螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 偏心夾緊機(jī)構(gòu) 偏心夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊動作快，但夾緊行程和夾緊力較小，一般用于沒有振動或振動較小、夾緊力要求不大的場合。 【課后作業(yè)】 【教學(xué)后記】 簡單螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu) 17 綿竹市職業(yè)中專學(xué)校 課 時 授 課 教 案 【課程名稱】 數(shù)控加工技術(shù) 【授課班級 】 09 秋 5 【授課時間】 第 周星期 第 節(jié) 【課 題】 習(xí)題課 【教學(xué)目的】 復(fù)習(xí)基本概念 定位方案的分析 定位誤差的計算 【重點(diǎn)、難點(diǎn)】 復(fù)習(xí)工件的定位和夾 緊 【使用教具】