【正文】 無 授課主要內(nèi)容 一、簡答題 1． 工件的定位與夾緊的區(qū)別是什么？ 2． 確定工件在夾具中應(yīng)限制自由度數(shù)目的依據(jù)是什么？ 3． 什么是欠定位？為什么不能采用欠定位？什么是過定位？ 4． 什么是輔助支承？使用時應(yīng)注意什么問題？ 5． 工件以平面作定位基準(zhǔn)時，常用支承類型有哪些？各起什么作用？ 6．確定夾緊力的作用方向和著力點應(yīng)遵循哪些原則？ 二、思考題 試分析圖中的定位元件分別限制了哪些自由度？是否合理？如何 改進(jìn)？ 三、計算題 1．圖示工件，加工工件上 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個小孔，請分別計算三種定位方案的定位誤差并說明哪個定位方案好。 它是由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組合而成 。 2． 組合夾具的應(yīng)用 組合夾具應(yīng)用范圍很廣 ， 它不僅成熟地應(yīng)用于機(jī)床 、 汽車 、 農(nóng)機(jī) 、 儀表等行業(yè)，而且在重型、礦山等機(jī)械行業(yè)也進(jìn)行了推廣使用。 基礎(chǔ)件 支承件 3．定位件 包括各種定位銷、定位盤、定位鍵、對位軸、各種定位支座、定位支承、鎖孔支承、頂尖等，定位件主要用于確定元件與元件、元件與工件之間的相對位置尺寸，以保證夾具的裝配精度和工件的加工精度。 8．組合件 指在組裝過程中不拆散使用的獨立部件。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。這樣既可保證各加工表面問的相互位置精度，避免或減少困基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而引起的誤差，而且簡化了夾具的設(shè)計與制造工作，降低了成本，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 3）重要表面原則 為保證重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面為粗基準(zhǔn)。為了最終保證工件的設(shè)計要求，各中間工序的 工序尺寸及其公差需要計算確定。 2． 工藝尺寸鏈組成 1）封閉環(huán)：加工間接獲得（或裝配中最后形成）的尺寸稱為封閉環(huán)。 4． 尺寸鏈的計算公式 尺寸鏈的計算，是指計算封閉環(huán)與組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差之間的關(guān)系。 EI 0 =??mi iAEI1? － ????11nmj jAES? 4）封閉環(huán)的公差：封閉環(huán)的公。 3． 尺寸鏈簡圖 為簡便起見，通常不繪出該零件（或裝配部分）的具體結(jié)構(gòu)，也不嚴(yán)格按比例，依次繪出各有關(guān)尺寸，排列出封閉尺寸圖形叫尺寸鏈簡圖。加工中各有關(guān)工藝尺寸組成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。工件上的設(shè)計尺寸及其公差是經(jīng)過各加工工序后得到的。具體可按下列原則選擇 ： 1）非加工表面原則 為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差（基準(zhǔn)不重合誤差 BΔ ）。 1．設(shè)計基準(zhǔn) 設(shè)計圖樣上所采用的基準(zhǔn)稱為設(shè)計基準(zhǔn) 。緊固件主要用來把夾具上各種元件連接緊固成一整體，并可通過壓板把工件夾緊在夾具上。 1．基礎(chǔ)件 包括各種規(guī)格尺寸的方形、矩形、圓形基礎(chǔ)板和基礎(chǔ)角鐵等，基礎(chǔ)件主要用作夾具體。 3）節(jié)約人力、物力和財力。下圖為一槽系組合夾具。 4）心軸 常用心軸有圓柱心軸、圓錐心軸和花鍵心軸。 3）偏心夾緊機(jī)構(gòu) 用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、夾緊力大、自鎖性好和制造方便等優(yōu)點，很適用于手動夾緊，因而在機(jī)床夾具中得到廣泛的應(yīng)用。 3．夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力的大小。工件定位后必須通過一定的機(jī)構(gòu)產(chǎn)生夾緊力，把工件壓緊在定位元件上，使其保持 準(zhǔn)確的定位位置，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而產(chǎn)生位置變化和振動，以保證加工精度和安全操作。 4． 可調(diào)夾具 可調(diào)夾具包括通用可調(diào)夾具和成組夾具，它們都是通過調(diào)整或更換少量元件就能加工一定范圍內(nèi)的工件，兼有通用夾具和專用夾具的優(yōu)點。按專門化程度可分為以下幾種類型的夾具： 1． 通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的夾具。不完全定位是允許的， 3）欠定位 按照加工要求應(yīng)該限制的自由度沒有被限制的定位稱為欠定位。從定位到夾緊的全過程稱為工件的裝夾。其最大位置變動量 YΔ 可按孔 1 中心線位置的最大變動量 max1X =δ 1D ＋δ 1d ＋ 間Δ 計算， 但若銷 1 為上母線接觸而銷 2 為下母線接觸，或反過來銷 1 為下母線接觸而銷 2 為上母線接觸，兩孔連心線相對于兩銷連心線產(chǎn)生基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角誤差。 YΔ 僅反映在徑向，單邊向下。 1． 工件以外圓柱面在 V 形塊上定位時的定位誤差 工件以外圓柱面在 V 形塊中定位，由于工件定位面外圓直徑有公差 D? ，對一批工件而言，當(dāng)直徑由最小 D－ D? 變到最大 D 時，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在 V 形塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件中心由 1O 變到 2O ，其變化量 21OO （即 YΔ ）幾何關(guān)系推出： YΔ ＝ 21OO ＝2sin2??D ＝2sin2 ??D 工件以外圓柱面在 V 形塊上定位的基準(zhǔn)不符誤差 BΔ 與設(shè)計基準(zhǔn)的位置有關(guān)，分別介紹其定位誤差。 一、定位誤差的產(chǎn)生 1． 基準(zhǔn)不重合誤差 工件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時產(chǎn)生的加工誤差稱為基準(zhǔn)不符誤差，用 BΔ 表示。 3 三、工件以外圓柱面定位 工件以外圓柱 面定位時，常用定位元件：支承板、 V 形塊、定位套、半圓孔襯套、錐套和三爪自動定心卡盤，最常見的是 V 形塊和三爪自動定心卡 盤。因此，輔助支承只能起提高工件支承剛性的輔助定位作用，而不起限制自由度的作用，更不能破壞工件原有定位。 1．固定支承 固定支承有支承釘和支承板兩種形式，平頭支承釘和支承板用于已加工平面的定位；球頭支承釘主要用于毛坯面定位；齒紋頭支承釘用于側(cè)面定位，以增大摩擦系數(shù)。它是把工具柄部和裝夾刀具的工作部分做成一體。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。要加工不同工件所需刀具更多，因品種規(guī)格繁多而將造成很大困難。鉸刀齒數(shù)可參照表 1 選擇。 o? ＝ 0176。切削部分為錐形，擔(dān)負(fù)主要切削工作。 雙刃鏜刀的兩端有一對對稱的切削刃同時參加切削，與單刃鏜刀相比，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量可提高一倍左右，生產(chǎn)效率高。但單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性較廣，粗、精加工都適用。 3．鏜孔刀具 鏜孔所用刀具為鏜刀。 在加工中心上鉆孔，因無夾具鉆模導(dǎo)向，受兩切削刃上切削力不對稱的影響，容易引起鉆孔偏斜，故要求鉆頭的兩切削刃必須有較高的刃磨精度。 ，鉆心處前角接近 0176。 1．麻花鉆 在加工中心上鉆孔，大多是采用普通麻花鉆。加工時先軸向進(jìn)給達(dá)到槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長。、 5176。 （細(xì)齒），套式結(jié)構(gòu)立銑刀的β為 15176。由于普通立銑刀端面中心處無切削刃，所以立銑刀不能作軸向進(jìn)給，端面 刃主要用來加工與側(cè)面相垂直的底平面。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為 40Cr。例如，車削加工 45鋼自由鍛齒輪毛坯時，由于工件表面不規(guī)則且有氧化皮，切削時沖擊力大，選用韌性好的 K 類（鎢鈷類）就比 P 類（鎢鈷鈦類）有利。其耐磨性是硬質(zhì)合金的 80~120 倍。通過這種方法，使刀具既具有基體材料的強(qiáng)度和韌性，又具有很高的耐磨性。常用的牌號有： YT YT1 YT30 等，其中的數(shù)字表示碳化鈦含量的百分?jǐn)?shù)，碳化鈦的含量越高，則耐磨性較好、韌性越低。但其沖擊韌性與抗彎強(qiáng)度遠(yuǎn)比高速鋼差，因此很少做成整體式刀具。 高速鋼按用途不同，可分為普通高速鋼和高性能高速鋼。包括熱加工性能（熱塑性、可焊性、淬透性）和機(jī)械加工性能。 1． 高的硬度和耐磨性 刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度。因此，學(xué)習(xí)中必須和生產(chǎn)實際相結(jié)合，只有通過生產(chǎn)實際和實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的配合，才能掌握有關(guān)知識，提高解決實際問題的能力。因而要真正學(xué)好數(shù)控加工工藝，必須首先掌握好普通機(jī)床的加工工藝。因為數(shù)控機(jī)床比同類的普通機(jī)床價格高得多，其加工的也往往是一些形狀比較復(fù)雜、價值也較高的工件，萬一損壞機(jī)床或工件報廢都會造成較大損失。實現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。 1 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】 緒論：數(shù)控加工定義、特點、發(fā)展 、內(nèi)容、任務(wù) 【教學(xué)目的】 了解數(shù)控加工定義、發(fā)展、任務(wù) ； 掌握數(shù)控加工工藝的特點、內(nèi)容 【重點、難點】 數(shù)控加工定義、特點、內(nèi)容 【使用教具】 無 授課主要內(nèi)容 一、 數(shù)控加工的特點 1．?dāng)?shù)控加工的定義 隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)都離不開的機(jī)械產(chǎn)品日趨精密復(fù)雜，同時對機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率也提出了越來越高的要求?？梢姅?shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善的一種應(yīng)用技術(shù)。比如加工內(nèi)螺紋時，在普通機(jī)床上操作者于一個字符、一個小數(shù)點或一個逗號的差錯都有可能釀成重大機(jī)床事故和質(zhì)量事故。但由于數(shù)控機(jī)床的加工工藝與普通機(jī)床的加工 工藝有許多相同之處，加之?dāng)?shù)控加工的工藝路線不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是穿插于零件加工的整個工藝過程中間的幾道數(shù)控加工工藝過程的具體描述，這就要求數(shù)控加工工藝要與普通加工工藝銜接好。 由于數(shù)控加工工藝同生產(chǎn)實際精密相連，其理論是前人長 期生產(chǎn)實踐的總結(jié)。 一、對刀具材料的基本要求 在切削過程中，刀具切削部分不僅要承受很大的切削力，而且要承受切屑變形和摩擦產(chǎn)生的高溫，要保持刀具的切削能力，刀具應(yīng)具備如下的切削性能。 4． 良好的工藝性 為便于制造，要求刀具材料具有良好的可加工性。因刃磨時易獲得鋒利的刃口，又稱“鋒鋼”。其常溫硬度可達(dá) 78～ 82 HRC，能耐 850～ 1000℃的高溫，切削速度可比高速鋼高 4～ 10 倍。這類硬質(zhì)合金耐熱性和耐磨性較好，但抗沖擊韌性較差，適用于加工鋼料等韌性 材料。 三、其他刀具材料簡介 這種材料 是在韌性、強(qiáng)度較好的硬質(zhì)合金基體上或高速鋼基體上，采用化學(xué)氣相沉積（ CVD）法或物理氣相沉積（ PVD）法涂覆一層極薄硬質(zhì)和耐磨性極高的難熔金屬化合物而得到的刀具材料。 金剛石分人造和天然兩種，做切削刀具的材料，大多數(shù)是人造金剛石，其硬度極高，可達(dá) 10000 HV（硬質(zhì)合金僅為 1300～ 1800 HV）。 刀具材料的選用應(yīng)對使用性能、工藝性能、價格等因素進(jìn)行綜合考慮，做到合理選用。 一、銑刀的種類及選擇 常用銑刀的種類 銑刀種類很多，常用銑刀如下： 1． 面銑刀 面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃，常用于端銑較大的平面。主切削刃一般為螺旋齒，這樣可以增加切削平穩(wěn)性，提高加工精度。 ～ 35176。模具銑刀可分為圓錐形立銑刀（圓錐半角2?＝ 3176。 4． 鍵槽銑刀 鍵槽銑刀有兩個刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既象立銑刀，又像鉆頭。應(yīng)根據(jù)工件材料、加工尺寸及加工質(zhì)量要求等合理選用。 ；主切削刃上各點的前角、后角是變化的，外緣處前角約為 30176。 麻花鉆有標(biāo)準(zhǔn)型和加長型。 ）調(diào)整，以控制擴(kuò)孔直徑。 鏜孔徑的大小要靠調(diào)整刀具的懸伸長度來保證，調(diào)整麻煩，效率低，只能用于單件小批生產(chǎn)。這種鏜刀頭部可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整方便，最大鏜孔直徑可達(dá) 1000 mm。 鉸刀工作部分包括切削部分與校準(zhǔn)部分。為此，這部分帶有很窄的刃帶（ o? ＝ 0176。齒數(shù)過少，則鉸削時的穩(wěn)定性差，刀齒的切削負(fù)荷增大，且容易產(chǎn)生幾何形狀誤差。 【課后作業(yè)】 【教學(xué)后記】 8 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】 數(shù)控刀具的特點和類型 【教學(xué)目的】 了解數(shù)控刀具的分類 了解數(shù)控刀具的基本特點 掌握鏜、銑類刀具 【重點、難點】 鏜、銑類刀具 【使用