【文章內(nèi)容簡介】 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)。數(shù)控車床常采用立式或臥式轉(zhuǎn)塔刀架作為刀庫，刀庫容量一般為 4~8 把刀具，常按加工工藝順序布置，由程序控制實現(xiàn)自動換刀。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，換刀快速，每次換刀僅需 l~2s。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。目前廣泛采用的德國 DIN69880 工具系統(tǒng)具有重復(fù)定位精度高、夾持剛性好、互換性 強等特點。 五、鏜銑類工具系統(tǒng) 1． 整體式工具系統(tǒng) 圖示為鏜銑類整體式工具系統(tǒng)，即TMG 整體式工具系統(tǒng)組成。它是把工具柄部和裝夾刀具的工作部分做成一體。要求不同工作部分都具有同樣結(jié)構(gòu)的刀柄，以便與機床的主軸相連，所以具有可靠性強、使用方便、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)換迅速及刀柄的種類較多的特點。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。 TMG 工具系統(tǒng) 整體式工具系統(tǒng)組成 2． 模塊式工具系統(tǒng) 鏜銑類模塊式工具系統(tǒng)即 TMG 工具系統(tǒng)是把整體式刀具分解成柄部（主柄模塊）、中間連接塊 （連接模塊）、工作頭部（工作模塊）三個主要部分，然后通過各種連接結(jié)構(gòu)，在保證刀桿連接精度、強度、剛性的前提下，將這三部分連接成整體，如圖所示。 這種工具系統(tǒng)可以用不同規(guī)格的中間連接塊，組成各種用途的模塊工具系統(tǒng)，既靈活、方便，又大大減少了工具的儲備。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。 【課后作業(yè)】 【教學(xué)后 記】 車削加工中心上加工工件時需要的刀具 模塊式工具系統(tǒng)組成 10 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】 常見定位方法和定位元件 【教學(xué)目的】 了解常見定位 方法、類型 了解常見定位元件類型 掌握常見定位元件作用 【重點、難點】 定位元件的類型、作用 【使用教具】 課件 授課主要內(nèi)容 工件的定位是通過工件上的定位基準面和夾具上定位元件工作表面之間的配合或接觸實現(xiàn)的，一般應(yīng)根據(jù)工件上定位基準面的形狀，選擇相 應(yīng)的定位元件。 一、工件以平面定位 工件以平面定位時，常用定位元件：固定支承、可調(diào)支承、浮動支承、輔助支承。 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)。限制一個移動自由度。 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。限制一個移動自由度。 3．浮動支承 工件定位過程中，能隨著工件定位基準位置的變化而自 動調(diào)節(jié)的支承，稱為浮動支承。浮動支承常用的有三點式 和 二點式，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。用于毛坯面定位或剛性不足的場合。 4．輔助支承 輔助支承是指由于工件形狀、夾緊力、切削力和工件重力等原因，可能使工件在定位后還產(chǎn)生變形或定位不穩(wěn)，為了提高工件的裝夾剛性和穩(wěn)定性而增設(shè)的支承。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。 二、工件以圓孔定位 工件以圓孔定位時，常用的 定位元件有：定位銷、圓柱心軸、圓錐銷、圓錐心軸。 1．定位銷 定位銷分為短銷和長銷。短銷只能限制兩個移動自由度，而長銷除限制兩個移動自由度外，還可限制兩個轉(zhuǎn)動自由度。 2．圓柱心軸 圓柱心軸定位有間隙配合和過盈配合兩種。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。 3．圓錐銷 采用圓錐銷定位時，圓錐銷與工件圓孔的接觸線為一個圓，限制工件三個移動自由度。 4．圓錐心軸 限制工件三個移動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度。 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。 1． V 形塊的優(yōu)點是對中性好，可以使工件的定位基準軸線保持在 V 形塊兩斜面的對稱平面上，而且不受工件直徑誤差的影響，安裝方便。 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。窄 V 形塊定位限制工件的兩個自由度；寬 V 形塊或兩個窄 V 形塊組合定位，限制工件兩個移動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度。 2．三爪自動定心卡盤能夠自動地將工件的軸線確定在要求的位置上。限制工件兩個移動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度 。 【課后作業(yè)】 【教學(xué)后記】 11 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】 定位誤差分析 【教學(xué)目的】 掌握基準位移誤差 掌握基準不重合誤差 掌握定位誤差的分析與計算 【重點、難點】 定位誤差的分析與計算 【使用教具】 課件 授課主要內(nèi)容 加工時，因定位不準確而引起的加工誤差稱為定位誤差，常用 D? 表示。它包括基準不重合誤差和基準位移誤差兩部分。 一、定位誤差的產(chǎn)生 1． 基準不重合誤差 工件的定位基準與設(shè)計基準不重合時產(chǎn)生的加工誤差稱為基準不符誤差，用 BΔ 表示。 基準不重合誤差的大小等于定位基準與設(shè)計基準之間的尺寸公差。即： BΔ ＝ Lδ 2． 基準位移誤差 由定位副的制造誤差和間隙引起定位基準位置的變動量稱為基準位移誤差，用 YΔ 表示。 基準位移誤差的大小為定位基準的最大變動范圍，即： YΔ ＝ Amax － Amin 式中： Amax —— 最大工序尺寸； Amin —— 最小工序尺寸。 因此， 定位誤差 D? 為上述兩方面的矢量和。即 D?? ＝ BΔ? ＋ YΔ? 式中的和是有方向的。如果 BΔ 、 YΔ 方向相同（或相反）且與加工尺寸線方向平行 （相一致），則兩項可以直接相加（或相減）；如果 BΔ 、 YΔ 方向與加工面的尺寸線方向不平行（即不一致），則需將 BΔ 、 YΔ 投影到 加工尺寸線方向 來計算。 二、定位誤差的分析與計算 根據(jù)定位方式分別計算出基準不符誤差 BΔ 和基準位移誤差 YΔ 后，按一定規(guī)律將其合成即可得到定 位誤差。 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）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 形塊上定位的基準不符誤差 BΔ 與設(shè)計基準的位置有關(guān)，分別介紹其定位誤差。 設(shè)計基準與定位基準重合，則基準不符誤差 BΔ ＝ 0，其定位誤差為： D? ＝ 0＋ YΔ ＝ 0＋2sin2 ??D ＝2sin2 ??D 設(shè)計基準 a 與定位基準 1O 不重合，除含有定位基準位移誤差 YΔ 外，還有基準不符誤差 BΔ 。假定定位基準 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 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 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 b 與定位基準 1O 不重合的另一種情況。當(dāng)工件直徑由最小 D－ D? 變到最大 D 時， 設(shè)計基準 b 的變化量仍為2Dδ，但 其方向由 b 到 b? ，與定位基準 1O 變到 2O 的方向相反，故其定位誤差 D? 是二者之差，即： D? ＝ － BΔ + YΔ = － 2Dδ ＋2sin2 ??D = 2Dδ (2sin1? － 1) 可見，工件以 外圓柱面在 V 形塊定位時，如果設(shè)計基準不同 , 產(chǎn)生的定位誤差 D? 也不同。其中以下母線為設(shè)計基準時，定位誤差最小，也易測量。故軸類零件的鍵槽尺寸，一般多以下母線標注。 2． 工件以圓孔在心軸上定位時的定位誤差 這里介紹工件以圓孔在間隙配合心軸上的定位情況。 1）心軸水平放置 工件因自重始終靠在孔的下邊，即單邊接觸。 YΔ 僅反映在徑向，單邊向下。即： YΔ = 21 ( Dδ + dδ ) 2）心軸垂直放置 因為無法預(yù)測間隙偏向哪一邊，定位基準孔在任何方向都可作雙向移動，故其最大位移量（即 YΔ ）較心軸水平放置時大一倍。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)先清除補償。所 以必須考慮 間Δ 的影響。 3． 工件以一面兩孔組合定位時的定位誤差 工件以一面兩孔定位的定位誤差也是由基準位移誤差和基準不重合誤差組成，下面先討論基準位移誤差，然后根據(jù)具體例子來計算定位誤差。 工件以一面兩孔定位的基準位移誤差包括兩類，即沿平面內(nèi)任意方向的基準位移誤差 YΔ 和基準轉(zhuǎn)角誤差2/?? 。 1） 平行于二定位孔連心線方向的 YΔ （ 即工件的 方向 ） 由于該方向自由度由豎放的圓柱銷限制，為 任意邊接觸，所以 其中 YΔ 決定于圓柱銷與定位孔的最大配合間隙，即： YΔ ＝ X max1 ＝ δ 1D ＋δ 1d ＋ 間Δ 2） 垂直于二定位孔連心線方向的 YΔ （ 即工件的 和 方向 ） 這兩個自由度由 圓柱銷 削邊定位銷 2共同限制，兩銷連心線為 21OO 。若兩銷與兩孔均處 于最大配合間隙，且兩孔以上母線與銷接觸，則兩孔連心線下移；反之，上移。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)生基準轉(zhuǎn)角誤差。 3）轉(zhuǎn)角誤差 取決于兩孔和兩銷的最大配合間隙 max1X 和 max2X 、中心距 L 以及工件的偏移方向?？山朴嬎銥? 2?? ＝1