【正文】 掌握工件定位的基本原理 掌握機(jī)床夾具的組成 【重點、難點】 工件定位原理、夾具的組成 【使用教具】 課件 授課主要內(nèi)容 一、夾具的功用 在機(jī) 床上加工零件時，為保證加工精度，必須先使工件在機(jī)床上占據(jù)一個 正確的位置，即定位。 arc tg LXX 2 max2max1 ? 式中：max1X ——圓柱銷與定位孔的最大配合間隙； max2X ——削邊銷與定位孔的最大配合間隙?？山朴嬎銥? 2?? ＝177。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。 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 。 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(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成，下面先討論基準(zhǔn)位移誤差，然后根據(jù)具體例子來計算定位誤差。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。 YΔ 僅反映在徑向，單邊向下。 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。其中以下母線為設(shè)計基準(zhǔn)時，定位誤差最小，也易測量。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。 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。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。 因此， 定位誤差 D? 為上述兩方面的矢量和。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。 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。 【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(zhǔn)位移誤差 掌握基準(zhǔn)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(zhǔn)確而引起的加工誤差稱為定位誤差，常用 D? 表示。 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。 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。 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。 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。 2．圓柱心軸 圓柱心軸定位有間隙配合和過盈配合兩種。 1．定位銷 定位銷分為短銷和長銷。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。用于毛坯面定位或剛性不足的場合。 3．浮動支承 工件定位過程中，能隨著工件定位基準(zhǔn)位置的變化而自 動調(diào)節(jié)的支承，稱為浮動支承。 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．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)。 【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(zhǔn)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(zhǔn)面的形狀，選擇相 應(yīng)的定位元件。 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。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。它是把工具柄部和裝夾刀具的工作部分做成一體。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(qiáng)等特點。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，換刀快速，每次換刀僅需 l~2s。 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)。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。 ? 切削刀具從低值易耗品過渡到全面進(jìn)入 “三高一專（高效率、高精度、高可靠性和專用化） ”的數(shù)控刀具時代，實現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍； ? 成為現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)； ? 與現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展緊密相連，是應(yīng)用材料科學(xué)、制造科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的高科技成 果的結(jié)晶。 ? 切削技術(shù)由傳統(tǒng)的切削工藝向創(chuàng)新制造工藝的飛躍，大大提高了切削加工的效率。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。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。 硬質(zhì)合 金單刃鉸刀 l、 7— 螺釘 2— 導(dǎo)向塊 3— 刀片 4— 模套 5— 刀體 6— 鋪子 鉸削精度為 IT 6～ IT7 級，表面粗糙度 Ra 為 ～ m的大直徑通孔時，可選用專為加工中心設(shè)計的浮動鉸刀。機(jī)夾單刀鉸刀應(yīng)有很高的刃磨質(zhì)量。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。鉸刀齒數(shù)可參照表 1 選擇。齒數(shù)過多，刀具的制造重磨都比較麻煩，而且會因齒間容屑槽減小，而造成切屑堵塞和劃傷孔壁以致使鉸刀折斷的后果。 機(jī)用鉸刀 a）直柄機(jī)用鉸刀 b）錐柄機(jī)用鉸刀 c）套式機(jī)用鉸刀 d）切削校準(zhǔn)部分角度 標(biāo)準(zhǔn)鉸刀有 4～ 12 齒。校準(zhǔn)部分包括圓柱部分和倒錐部分。 o? ＝ 0176。校準(zhǔn)部分的作用是校正孔徑、修光孔壁和導(dǎo)向。后角一般為 5176。~15176。切削部分為錐形，擔(dān)負(fù)主要切削工作。錐柄鉸刀直徑為 10~32mm，直柄鉸刀直徑為 6~20mm，小孔直柄鉸刀直徑為 l~6 mm，套式鉸刀直徑為 25~80mm。 加工精度為 IT 7～ IT10 級、表面粗糙度 Ra 為 ~ m的孔時，多選用通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。 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。 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。 鏜削大直徑的孔可選用圖示的雙刃鏜刀。 錐孔的角 度公差為負(fù)值），且與直孔部分同心。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。但單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性較廣，粗、精加工都適用。 ，以提高刀具的耐用度。 ；粗鏜鋼件孔時，取 rk ＝ 60176。 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。 3．鏜孔刀具 鏜孔所用刀具為鏜刀。這種擴(kuò)孔鉆的兩個可轉(zhuǎn)位刀片的外刃位于同一個外圓直徑上，并且刀片徑向可作微量（177。它無麻 花鉆的橫刃，加之刀齒多，所以導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)，加工質(zhì)量和生產(chǎn)率都比麻花鉆高。 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。 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。中等尺寸麻花鉆兩種形式均可選用。直徑為 8～ 80mm 的麻花鉆多為莫氏錐柄，可直接裝在帶有莫氏錐孔的刀柄內(nèi)，刀具長度不能調(diào)節(jié)。 。 ，鉆心處前角接近 0176。 ～ 55176。前刀面與主后刀面的交線 為主切削刃，前刀面與副后刀面的交線為副切削刃，兩個主后刀面的交線為橫刃。 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。 1．麻花鉆