機(jī)械加工工藝裝備機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課件

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1、本 章 要 點(diǎn)1.1 機(jī) 床1.2 刀 具1.3 夾 具 適 宜 某 一 工 件 的 特 定 工 序 的 加 工 ， 如 導(dǎo) 軌 磨 床 。普 通 精 度 機(jī) 床 精 密 機(jī) 床 高 精 度 機(jī) 床手 動(dòng) 機(jī) 床 機(jī) 動(dòng) 機(jī) 床 半 自 動(dòng) 機(jī) 床 自 動(dòng) 機(jī) 床儀 表 機(jī) 床 中 型 機(jī) 床 大 型 機(jī) 床 重 型 機(jī) 床 超 重 型 機(jī) 床 （ 10-30t） （ 30-100t） （ 100t以 上 ） CA6140 （ 床 身 上 最 大 工 件 回 轉(zhuǎn) 直 徑 400mm臥 式 普 通 車(chē) 床 ） C-類(lèi) 別 代 號(hào) （ 車(chē) 床 類(lèi) ） A-結(jié) 構(gòu) 特 性 （ A類(lèi) ） 6-組 別

2、代 號(hào) （ 落 地 及 臥 式 車(chē) 床 組 ） 1-系 別 代 號(hào) （ 臥 車(chē) 系 ） 40-主 參 數(shù) （ 最 大 車(chē) 削 直 徑 400mm）C2150 （ 最 大 棒 料 直 徑 500mm的 六 軸 棒 料 自 動(dòng) 車(chē) 床 ） Z3040 16 （ 最 大 鉆 孔 直 徑 40mm， 最 大 跨 距 為 1600mm的 搖 臂 鉆 床 ）ZH5120 （ 最 大 鉆 孔 直 徑 20mm立 式 鉆 削 加 工 中 心 ）TH6150 （ 工 作 臺(tái) 面 寬 度 500mm， 基 本 結(jié) 構(gòu) 與 臥 式 鏜 床 相 似 的 加 工 中 心 ）TG4280 （ 工 作 臺(tái) 面 寬 度 80

3、0mm， 高 精 度 雙 柱 坐 標(biāo) 鏜 床 ）2M2120 （ 最 大 珩 孔 直 徑 為 200mm的 深 孔 珩 磨 機(jī) ）2M5820 （ 工 作 臺(tái) 面 寬 度 為 200mm的 平 面 砂 帶 磨 床 ）3M1120 （ 最 大 工 件 孔 徑 為 200mm的 擺 式 軸 承 內(nèi) 圈 溝 磨 床 ）3MZ319 （ 最 大 工 件 孔 徑 為 90mm的 自 動(dòng) 軸 承 內(nèi) 圈 溝 超 精 機(jī) ）YM3180 （ 最 大 工 件 直 徑 為 800mm的 精 密 滾 齒 機(jī) ） Y5132 （ 最 大 工 件 直 徑 為 320mm的 插 齒 機(jī) ）XK5040 （ 工 作 臺(tái)

4、面 寬 度 400mm的 數(shù) 控 立 式 升 降 臺(tái) 銑 床 ） X8125 （ 工 作 臺(tái) 面 寬 度 250mm的 萬(wàn) 能 工 具 銑 床 ）B2016 （ 最 大 刨 削 寬 度 為 1600mm的 龍 門(mén) 刨 床 ） 例 如 ：B1-3100 B1-北 京 第 一 機(jī) 床 廠 3-第 三 組 （ 銑 床 組 ） 100-序 號(hào) （ 第 100種 專(zhuān) 用 機(jī) 床 ） 3.1機(jī) 床 工 藝 范 圍工 序 種 類(lèi) ， 加 工 零 件 類(lèi) 型 、 使 用 刀 具 、 達(dá) 到 加 工 精 度 及 表 面 粗 糙 度 ， 適用 的 生 產(chǎn) 規(guī) 模 。3.2機(jī) 床 技 術(shù) 參 數(shù)尺 寸 參 數(shù) 機(jī)

5、床 能 夠 加 工 工 件 的 最 大 幾 何 尺 寸運(yùn) 動(dòng) 參 數(shù) 主 運(yùn) 動(dòng) 速 度 范 圍 、 速 度 數(shù) 列 、 進(jìn) 給 速 度 、 空 行 程 速 度動(dòng) 力 參 數(shù) 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 床 主 運(yùn) 動(dòng) 、 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 、 空 行 程 運(yùn) 動(dòng) 的 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 參 數(shù)3.3機(jī) 床 的 精 度 與 剛 度 幾 何 精 度 靜 止 狀 態(tài) 下 的 原 始 精 度 ， 包 括 制 造 精 度 和 位 置 精 度運(yùn) 動(dòng) 精 度 主 要 部 件 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 各 項(xiàng) 精 度 ， 如 回 轉(zhuǎn) 精 度 、 傳 動(dòng) 精 度 。機(jī) 床 剛 度 機(jī) 床 受 力 作 用 下 抵 抗 變 形 的 能 力 。

6、4.1 動(dòng) 力 源 ： 為 機(jī) 床 提 供 動(dòng) 力 （ 功 率 ） 和 運(yùn) 動(dòng) 的 驅(qū) 動(dòng) 部 分4.2 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) ： 包 括 主 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 、 進(jìn) 給 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 和 其 他 運(yùn)動(dòng) 的 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) ， 如 變 速 箱 、 進(jìn) 給 箱 等 部 件4.3 支 撐 件 ： 用 于 安 裝 和 支 承 其 它 固 定 的 或 運(yùn) 動(dòng) 的 部 件 ，承 受 其 重 力 和 切 削 力 ， 如 床 身 、 底 座 、 立 柱 等4.4 工 作 部 件與 主 運(yùn) 動(dòng) 和 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 的 有 關(guān) 執(zhí) 行 部 件 ， 如 主 軸 及 主 軸箱 、 工 作 臺(tái) 及 其 溜 板 、 滑 枕

7、 等 安 裝 工 件 或 刀 具 的 部 件 ；與 工 件 和 刀 具 有 關(guān) 的 部 件 或 裝 置 ， 如 自 動(dòng) 上 下 料 裝 置、 自 動(dòng) 換 刀 裝 置 、 砂 輪 修 整 器 等 ；與 上 述 部 件 或 裝 置 有 關(guān) 的 分 度 、 轉(zhuǎn) 位 、 定 位 機(jī) 構(gòu) 和 操縱 機(jī) 構(gòu) 等 。 4.5 控 制 系 統(tǒng) 控 制 系 統(tǒng) 用 于 控 制 各 工 作 部 件 的 正 常 工 作 ， 主 要 是 電氣 控 制 系 統(tǒng) ， 有 些 機(jī) 床 局 部 采 用 液 壓 或 氣 動(dòng) 控 制 系 統(tǒng) 。 數(shù)控 機(jī) 床 則 是 數(shù) 控 系 統(tǒng) 。4.6 冷 卻 系 統(tǒng)4.7 潤(rùn) 滑 系 統(tǒng)

8、4.8 其 他 裝 置如 排 屑 裝 置 ，自 動(dòng) 測(cè) 量 裝 置 1.車(chē) 床 臥 式 車(chē) 床 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 及 運(yùn) 動(dòng)1主 軸 箱 2夾 盤(pán) 3刀 架 4后 頂 尖 5尾 座 6床 身7光 杠 8絲 杠 9溜 板 箱 10底 座 11進(jìn) 給 箱X Zn1.1 車(chē) 床 分 類(lèi) （ P14表 1.3）1.2 車(chē) 床 組 成1.3 車(chē) 床 的運(yùn) 動(dòng)（ 主 運(yùn) 動(dòng) 、進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) ）1.4 車(chē) 床 的加 工 范 圍（ P18圖 1.2） 2. 銑 床 立式升降臺(tái)銑床2.1 銑 床 分 類(lèi)（ P14表 1.3） 圓臺(tái)銑床 龍門(mén)銑床 2.2 銑 床 組 成2.3 銑 床 的 運(yùn) 動(dòng)（ 主 運(yùn) 動(dòng)

9、 、 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) ）2.4 銑 床 的 加 工 范 圍（ P19圖 1.4） n XY萬(wàn) 能 臥 式 升 降 臺(tái) 銑 床 1底 座 2床 身 3懸 梁 4主 軸 5支 架 6工 作 臺(tái) 7回轉(zhuǎn) 盤(pán) 8床 鞍 9升 降 臺(tái) 普 通 外 圓 磨 床1床 身 2床 頭 箱 3砂 輪 4砂 輪 主 軸 箱 5尾 座 6導(dǎo) 軌 7工 件 8工 作 臺(tái)fLfRnGnW 磨 削 外 圓 柱 面 扳 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 磨 削 長(zhǎng) 圓 錐 面扳 轉(zhuǎn) 砂 輪 架 磨 削 短 圓 錐 面 扳 轉(zhuǎn) 頭 架 磨 削 內(nèi) 圓 錐 面 鉆 床 和 鏜 床 都 是 孔 加工 機(jī) 床 。 主 要 用 于 加 工 外形 復(fù) 雜

10、 ， 沒(méi) 有 對(duì) 稱(chēng) 回 轉(zhuǎn) 軸線 的 工 件 上 的 孔 。 底座工 作 臺(tái)主 軸箱 立 柱手 柄臺(tái) 式 鉆 床外 立 柱內(nèi) 立 柱 搖 臂主 軸 箱底 座 搖 臂 鉆 床臺(tái) 式 鉆 床4.1 鉆 床 分 類(lèi) P14表 1.3 nn f f立 式 鉆 床1工 作 臺(tái) 2主 軸 3主 軸 箱 4立 柱 5底 座 搖 臂 鉆 床1底 座 2工 作 臺(tái) 3立 柱 4搖 臂 5主 軸 箱 和 進(jìn) 給 箱 6主 軸 鉆 孔 擴(kuò) 孔 鉸 孔 攻 螺 紋 鉆 埋 頭 孔 刮 平 面 4.2 鉆 床 加 工 方 法 臥 式 鏜 床1床 身 2下 滑 座 3工 作 臺(tái) 4主 軸 箱 5前 立 柱 6主 軸 7

11、后 立 柱 8后 支 撐XZ fn5.1 鏜 床 的 主要 類(lèi) 型 P14表 1.3 T68型 臥 式 鏜 床 外 觀 圖后 立 柱 工 作 臺(tái) 鏜 軸平 旋 盤(pán)徑 向 刀 架 主 軸 箱前 立 柱尾 架 床 身下 滑 座上 滑 座 床 身立 柱橫 梁工 作 臺(tái) 立 柱頂 梁 主 軸 箱立 式 雙 柱 坐 標(biāo) 鏜 床 外 觀 圖坐 標(biāo) 鏜 床 屬 高精 度 機(jī) 床 ， 主要 用 在 尺 寸 精度 和 位 置 精 度都 要 求 很 高 的孔 及 孔 系 的 加工 中 ， 如 鉆 模、 鏜 模 和 量 具上 的 精 密 孔 的加 工 。 坐 標(biāo) 鏜 床 主 軸 頭 床 身工 作 臺(tái)主 軸切 削 速

12、 度 高 ， 可 獲 得 很高 的 加 工 精 度 和 很 細(xì) 的 表面 粗 糙 度 。主 軸 端 部 設(shè) 有 消 振 器 ，且 結(jié) 構(gòu) 粗 短 ， 剛 性 高 ， 故主 軸 運(yùn) 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) 而 精 確 。 金 剛 鏜 床 廣 泛 地 用 于 汽車(chē) 、 拖 拉 機(jī) 制 造 中 ， 常 用于 鏜 削 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 氣 缸 、 油 泵殼 體 、 連 桿 、 活 塞 等 零 件上 的 精 密 孔 。金 剛 鏜 床 5.2 臥 式 鏜 床 的 主 要 加 工 方 法 6.1 分 類(lèi)（ P14表 1.3）滾 齒 機(jī)范 成 法 加 工 齒 輪仿 形 法 加 工 齒 輪 6.3 滾 刀 安 裝 角（ P23表

13、 1.10） 滾 刀 軸 線 與 齒 輪 坯端 面 間 的 夾 角 = -滾 刀 螺 旋 升 角-工 件 齒 輪 螺 旋 角 滾 刀 螺 旋 升 角 與 工件 齒 輪 螺 旋 角 方 向 一致 取 “ ”,反 之 取 “ +”6.2 滾 齒 機(jī) 組 成（ P22圖 1.9） 進(jìn) 給 換 向臥 式車(chē) 床的 傳動(dòng) 原理 圖 主 換 向 機(jī) 構(gòu)主 變 速 機(jī) 構(gòu) 主 軸進(jìn) 給 變 速 刀 架 進(jìn) 給 主 軸 箱 主 軸 主 運(yùn) 動(dòng)帶 傳 動(dòng) 掛 輪 箱電 動(dòng) 機(jī) 進(jìn) 給 箱 光 杠絲 杠 溜 板 箱 刀 架 進(jìn) 給運(yùn) 動(dòng)CA6140型 臥 式 車(chē) 床 傳 動(dòng) 路 線 框 圖 CA6140型 臥 式

14、車(chē) 床 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 圖 （ 主 軸 ） 右 （ 反 轉(zhuǎn) ）左 （ 正 轉(zhuǎn) ）電 動(dòng) 機(jī) 21 15063 58265051802050508020 58225030413930343450 43513856230130 MM M主 軸 正 轉(zhuǎn) 有 6級(jí) 高 速 ，18級(jí) 低 速 ，反 轉(zhuǎn) 有 12級(jí) 速 度P27圖 1.14 數(shù) 控 機(jī) 床 是 計(jì) 算 機(jī) 通 過(guò) 數(shù) 字 化 信 息 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 機(jī) 床 自 動(dòng) 控 制 的 機(jī) 電 一 體 化 產(chǎn)品 。CNC即 數(shù) 控 系 統(tǒng) 綜 合 了 微 電 子 技 術(shù) 、 精 密 檢 測(cè) 技 術(shù) 、 伺 服 驅(qū) 動(dòng) 技 術(shù) 、 機(jī)械 設(shè) 計(jì) 與 制

15、造 技 術(shù) ， 是 一 種 先 進(jìn) 的 機(jī) 械 加 工 設(shè) 備 。適 應(yīng) 性 廣加 工 精 度 高 、 質(zhì) 量 穩(wěn) 定生 產(chǎn) 率 高減 輕 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 、 改 善 勞 動(dòng) 條 件實(shí) 現(xiàn) 復(fù) 雜 零 件 的 加 工便 于 現(xiàn) 代 化 的 生 產(chǎn) 管 理 控制介質(zhì) 計(jì) 算 機(jī) 數(shù) 控裝 置 伺 服 驅(qū)動(dòng) 系 統(tǒng) 機(jī) 床機(jī) 械部 件控 制 介 質(zhì) 穿 孔 帶 、 磁 帶 、 磁 盤(pán)計(jì) 算 機(jī) 數(shù) 控 裝 置 將 控 制 介 質(zhì) 上 指 令 編 譯 、 運(yùn) 算 、 邏 輯 處 理 ， 輸 出 信 號(hào) 及 指 令伺 服 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 伺 服 電 機(jī) 、 各 種 驅(qū) 動(dòng) 元 件 及 執(zhí) 行 部 件

16、。機(jī) 床 機(jī) 械 部 件 主 運(yùn) 動(dòng) 部 件 、 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 部 件 、 支 撐 部 件 及 其 它 輔 助 裝 置 。 n XYZ立 式 加 工 中 心1床 身 2滑 座 3工 作 臺(tái) 4立 柱 5數(shù) 控 柜 6機(jī) 械手 7刀 庫(kù) 8主軸 箱 9驅(qū) 動(dòng) 電 柜 10操 縱 面 板 具 有 自 動(dòng) 換 刀 裝 置 的 數(shù) 控 機(jī) 床 稱(chēng) 為 加 工 中 心加 工 中 心 能 夠 自 動(dòng) 連 續(xù) 完 成 銑 、 車(chē) 、 鉆 、 鉸 、 攻 螺 紋 等 多 種 加 工 。加 工 中 心 適 宜 加 工 箱 體 、 支 架 、 蓋 板 、 殼 體 、 模 具 、 凸 輪 、 葉 片 等 復(fù)雜 零

17、 件 的 多 品 種 小 批 量 加 工 。加 工 中 心 分 為 臥 式 、 立 式 、 萬(wàn) 能 加 工 中 心加 工 中 心 分 為 車(chē) 削 加 工 中 心 、 鉆 削 加 工 中 心 、 復(fù) 合 加 工 中 心加 工 中 心 的 附 件 包 括 ：工 件 自 動(dòng) 檢 測(cè) 裝 置 、 尺 寸 調(diào) 整 裝 置 、 刀 具 破 損 監(jiān) 測(cè) 裝 置 、 自 動(dòng) 更 換 工作 臺(tái) 、 自 動(dòng) 更 換 主 軸 頭 、 自 動(dòng) 更 換 主 軸 箱 、 自 動(dòng) 更 換 刀 庫(kù) 等 。 q按 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 方 式點(diǎn) 位 控 制 移 動(dòng) 過(guò) 程 中 不 加 工 ， 獲 得 準(zhǔn) 確 的 加 工 坐 標(biāo) 點(diǎn)

18、位 置 。直 線 控 制 起 點(diǎn) 、 終 點(diǎn) 位 置 正 確 ， 控 制 兩 點(diǎn) 間 位 移 軌 跡 為 一 條 直 線輪 廓 控 制 對(duì) 兩 個(gè) 或 兩 個(gè) 以 上 坐 標(biāo) 方 向 的 運(yùn) 動(dòng) 同 時(shí) 進(jìn) 行 連 續(xù) 控 制 并 切 削 加 工q按 伺 服 系 統(tǒng) 類(lèi) 型開(kāi) 環(huán) 控 制 無(wú) 檢 測(cè) 反 饋 裝 置 ， 不 能 校 正 誤 差 ， 由 步 進(jìn) 電 機(jī) 、 配 速 齒 輪 和 絲 杠 絲 母 副 組 成 ， 機(jī) 床 精 度 不 高 ， 但 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 。閉 環(huán) 控 制 安 裝 在 工 作 臺(tái) 上 的 位 移 檢 測(cè) 裝 置 將 工 作 臺(tái) 的 實(shí) 際 位 置 反 饋 到 數(shù)

19、控 裝 置 中 ， 與 指 令 要 求 的 位 置 進(jìn) 行 比 較 ， 用 差 值 進(jìn) 行 控 制 ， 可 以 保 證 高 的 位 移 精 度 。半 閉 環(huán) 控 制 位 置 檢 測(cè) 裝 置 安 裝 在 傳 動(dòng) 絲 杠 上 ， 絲 杠 絲 母 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 及 工 作 臺(tái) 不 在 控 制 環(huán) 內(nèi) ， 其 誤 差 無(wú) 法 校 正 ， 精 度 不 如 閉 環(huán) 控 制 機(jī) 床 的 類(lèi) 別 代 號(hào) 割G鋸床 D 拉L拉床刨銑絲牙 三 磨 二磨 磨 鏜 鉆 車(chē)讀音 BXSY3M2M M T Z C代號(hào) 刨插床銑床螺紋加工機(jī)床齒輪加工機(jī)床磨 床鏜床 鉆床 車(chē)床 類(lèi)別 其他機(jī)床Q其電 通 用 特 性 高精度

20、 精密 自動(dòng) 半 自動(dòng) 數(shù)控 加工中心 仿型 輕型 加重型 簡(jiǎn)式或經(jīng)濟(jì)型 柔性加工單元 數(shù)顯 高速代 號(hào) G M Z B K H F Q C J R X S讀 音 高 密 自 半 控 換 仿 輕 重 簡(jiǎn) 柔 顯 速通 用 特 性 代 號(hào) 注 ： 結(jié) 構(gòu) 特 性 代 號(hào) 排 在 通 用 特 性 后 ， 且 通 用 特 性 代 號(hào) 已 用 字 母 及 I、 O不 可 再 用 表 2-7 常 用 機(jī) 床 主 參 數(shù) 和 第 二 主 參 數(shù) 表 示 機(jī) 床 加 工 范 圍 ， 包 括 主 參 數(shù) 、 第 二 主 參 數(shù) 和 其 他 參 數(shù) 。最 大 模 數(shù)最 大 工 件 直 徑滾 齒 機(jī) 工 作 臺(tái)

21、工 作 面 長(zhǎng) 度工 作 臺(tái) 工 作 面 寬 度坐 標(biāo) 鏜 床 工 作 臺(tái) 工 作 面 長(zhǎng) 度工 作 臺(tái) 工 作 面 寬 度矩 臺(tái) 平 面 磨 床 最 大 磨 削 長(zhǎng) 度最 大 磨 削 直 徑外 圓 磨 床 主 軸 直 徑臥 式 鏜 床 最 大 跨 矩最 大 鉆 孔 直 徑搖 臂 鉆 床 工 作 臺(tái) 工 作 面 長(zhǎng) 度工 作 臺(tái) 工 作 面 寬 度升 降 臺(tái) 銑 床 最 大 車(chē) 削 直 徑立 式 車(chē) 床 工 件 最 大 長(zhǎng) 度床 身 上 工 件 最 大 回 轉(zhuǎn) 直 徑普 通 車(chē) 床 第 二 主 參 數(shù)主 參 數(shù)機(jī) 床 名 稱(chēng) 最 大 刨 削 長(zhǎng) 度牛 頭 刨 床 q軌 跡 法 刀 具 切 削

22、點(diǎn) 按 照 一 定 規(guī) 律 作 軌 跡 運(yùn) 動(dòng) ， 工 件繞 自 身 軸 線 作 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 最 終 獲 得 回 轉(zhuǎn) 曲 面 。q成 型 法 刀 具 刀 刃 的 形 狀 與 被 加 工 面 的 母 線 形 狀 一 致q相 切 法 刀 具 刀 刃 旋 轉(zhuǎn) ， 刀 具 中 心 按 照 一 定 的 規(guī) 律 做軌 跡 運(yùn) 動(dòng) 。 需 要 兩 個(gè) 獨(dú) 立 的 運(yùn) 動(dòng) ， 如 刀 具 邊 旋 轉(zhuǎn) 邊 進(jìn) 給 。q范 成 法 刀 具 與 工 件 間 范 成 運(yùn) 動(dòng) ， 形 成 共 軛 線 。 q主 運(yùn) 動(dòng) 對(duì) 切 削 起 主 要 作 用 的 工 作 運(yùn) 動(dòng) ， 速 度 最 高 ， 消耗 機(jī) 床 的

23、主 要 功 率 。 機(jī) 床 主 運(yùn) 動(dòng) 只 有 1個(gè) 。 主 要 形 式 ： 工 件 或 刀 具 作 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 用 轉(zhuǎn) 速 （ r/mim） 表 示 ； 工 件 或 刀 具 作 直 線 運(yùn) 動(dòng) ， 用 速 度 （ m/s） 或 行 程 次 數(shù) （dst/min） 表 示 ； 復(fù) 合 運(yùn) 動(dòng)q進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 使 工 件 不 斷 投 入 切 削 ， 逐 漸 加 工 出 完 整 表 面所 需 的 運(yùn) 動(dòng) 。 機(jī) 床 的 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 可 以 有 一 個(gè) 或 幾 個(gè) 。 兩 種 形 式 ： 連 續(xù) 進(jìn) 給 和 間 歇 進(jìn) 給 。 表 示 方 法 ： mm/s， mm/r， mm/ dstq

24、合 成 運(yùn) 動(dòng) 主 運(yùn) 動(dòng) 與 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 稱(chēng) 為 合 成 運(yùn) 動(dòng) 。 待 加 工 表 面 ： 工 件 上 即將 被 切 除 的 表 面 。 過(guò) 渡 表 面 ： 工 件 上 由切 削 刃 正 在 切 除 的 表 面 。工 件 上已 經(jīng) 切 削 形 成 的 表 面 。 -切削用量（切削三要 素） 單 位 ： m/s刀 具 切 削 刃 上 選 定 點(diǎn) 相 對(duì) 工 件 主 運(yùn) 動(dòng) 的 瞬 時(shí) 速 度 。主 運(yùn) 動(dòng) 為 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ：式 中 n 主 運(yùn) 動(dòng) 轉(zhuǎn) 速 （ r/s） ； d 刀 具 或 工 件 的 最 大 直 徑 （ mm） 。主 運(yùn) 動(dòng) 為 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ： 10002

25、 rc nlv 式 中 nr 主 運(yùn) 動(dòng) 每 秒 鐘 往 復(fù) 次 數(shù) （ str/s） ； l 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 行 程 長(zhǎng) 度 （ mm） 。1000nDvc d vf=nfap=（ dw-dm） /2 fapdw dm rD fh sin sinfbD apAD=hD bD=apf切 削 層 截 面ap bD hD = ffdw Dm r hD bD = ap 1） 高 的 硬 度 和 耐 磨 性2） 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 韌 性3） 較 好 的 熱 硬 性4） 良 好 的 工 藝 性5） 經(jīng) 濟(jì) 性 刀 具 材 料 的 發(fā) 展 與 切 削 加 工 高 速 化 的 關(guān) 系切削速度（m/mi

26、n） 20001000500200100502010 1800 1850 1900 1950 2000 年 代碳 素 工 具 鋼 合 金 工 具 鋼WC系 硬 質(zhì) 合 金高 速 鋼WC-TiC系 硬 質(zhì) 合 金涂 層 硬 質(zhì) 合 金 TiC-TiN金 屬 陶 瓷TiAlN涂 層硬 質(zhì) 合 金 DLC涂 層硬 質(zhì) 合 金陶 瓷聚 晶 金 剛 石（ PCD） 聚 晶 立 方氮 化 硼 （ PCBN） 天 然 金 剛 石PCBN PCD氧 化 物 陶 瓷氮 化 物 陶 瓷 硬 質(zhì) 合 金 涂 層WC硬 質(zhì)合 金 涂 層 超 細(xì) 粒 狀 硬金 屬 涂 層 高 速 鋼TiN涂 層高 速 鋼斷 裂 韌 性

27、耐磨性 刀 具 材 料 的 耐 磨 性 與 斷 裂 韌 性 工 具 鋼 （ 包 括 碳 素 工 具 鋼 、 合 金 工 具 鋼 和 高 速 鋼 ） 、 硬質(zhì) 合 金 、 陶 瓷 、 金 剛 石 （ 天 然 和 人 造 ） 和 立 方 氮 化 硼 等 。型 刀 具 、 齒 輪 刀 具 等 ） 。 常 用 高 速 鋼 牌 號(hào) 及 其 應(yīng) 用 范 圍類(lèi) 別 牌 號(hào) 主 要 用 途普 通高 速 鋼 W18Cr4V 廣 泛 用 于 制 造 鉆 頭 、 絞 刀 、 銑 刀 、 拉 刀 、 絲錐 、 齒 輪 刀 具 等W6Mo5Cr4V2 用 于 制 造 要 求 熱 塑 性 好 和 受 較 大 沖 擊 載

28、荷 的刀 具 ， 如 軋 制 鉆 頭 等W14Cr4VmnRe 用 于 制 造 要 求 熱 塑 性 好 和 受 較 大 沖 擊 載 荷 的刀 具 ， 如 軋 制 鉆 頭 等高性能高 速鋼 高 碳 95W18 Cr4V 用 于 制 造 對(duì) 韌 性 要 求 不 高 ， 但 對(duì) 耐 磨 性 要 求較 高 的 刀 具高 礬 W12Cr4V4 Mo 用 于 制 造 形 狀 簡(jiǎn) 單 ， 對(duì) 耐 磨 性 要 求 較 高 的 刀具超 硬 W6Mo5Cr4V2Al 用 于 制 造 復(fù) 雜 刀 具 和 難 加 工 材 料 用 的 刀 具W10Mo4Cr4V3Al 耐 磨 性 好 ， 用 于 制 造 加 工 高 強(qiáng)

29、 度 耐 熱 鋼 的 刀具W6Mo5Cr4V5SiNbAl 用 于 制 造 形 狀 簡(jiǎn) 單 的 刀 具 ， 如 加 工 鐵 基 高 溫合 金 的 鉆 頭W12Cr4V3 Mo3Co5Si 耐 磨 性 、 耐 熱 性 好 ， 用 于 制 造 加 工 高 強(qiáng) 度 鋼的 刀 具W2Mo9Cr4VCo8（ M42） 用 作 難 加 工 材 料 的 刀 具 ， 因 其 磨 削 性 好 可 作復(fù) 雜 刀 具 ， 價(jià) 格 昂 貴 各 種 硬 質(zhì) 合 金 的 應(yīng) 用 范 圍牌 號(hào) 應(yīng) 用 范 圍YG3X 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 及 其 合 金 精 加 工 、 半 精 加 工 ， 不 能 承 受 沖 擊 載

30、 荷YG3 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 及 其 合 金 精 加 工 、 半 精 加 工 ， 不 能 承 受 沖 擊 載 荷YG6X 普 通 鑄 鐵 、 冷 硬 鑄 鐵 、 高 溫 合 金 的 精 加 工 、 半 精 加 工YG6 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 及 其 合 金 的 半 精 加 工 和 粗 加 工YG8 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 及 合 金 、 非 金 屬 材 料 粗 加 工 ， 也 可 用 于 斷 續(xù) 切 削YG6A 冷 硬 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 及 其 合 金 的 半 精 加 工 ， 亦 可 用 于 高 錳 鋼 、 淬硬 鋼 的 半 精 加 工 和 精 加 工YT30 碳

31、 素 鋼 、 合 金 鋼 的 精 加 工 YT15 碳 素 鋼 、 合 金 鋼 在 連 續(xù) 切 削 時(shí) 的 粗 加 工 、 半 精 加 工 ， 亦 可 用 于 斷續(xù) 切 削 時(shí) 的 精 加 工YT14 同 YT15YT5 碳 素 鋼 、 合 金 鋼 的 粗 加 工 ， 也 可 以 用 于 斷 續(xù) 切 削YW1 高 溫 合 金 、 高 錳 鋼 、 不 銹 鋼 等 難 加 工 材 料 及 普 通 鋼 料 、 鑄 鐵 、 有色 金 屬 及 其 合 金 的 半 精 加 工 和 精 加 工YW2 高 溫 合 金 、 高 錳 鋼 、 不 銹 鋼 等 難 加 工 材 料 及 普 通 鋼 料 、 鑄 鐵 、

32、有色 金 屬 及 其 合 金 的 粗 加 工 和 半 精 加 工抗 彎強(qiáng) 度、 韌性 、進(jìn) 給量 硬 度、 耐磨 性、 切削 速度 抗 彎強(qiáng) 度、 韌性 、進(jìn) 給量 硬 度、 耐磨 性、 切削 速度 抗 彎 強(qiáng)度 、 韌性 、 進(jìn)給 量 硬 度 、耐 磨 性、 切 削速 度鎢鈷類(lèi) 鎢鈷鈦類(lèi)添 加稀 有金 屬碳 化物 類(lèi) 氧 化 鋁 、 氮 化硅 天 然 金 剛 石 自 然 界 最 硬 的 材 料 ， 耐 磨 性 極 好 ， 刃 口 鋒 利 ， 切 削 刃 鈍 圓 半 徑 0.01m， 壽 命 達(dá) 數(shù) 百 小 時(shí) 。 價(jià) 格 昂 貴 ， 用 于 高 速 、 精 密 加 工 ， 如 磁 盤(pán) 。聚

33、晶 金 剛 石 金 剛 石 微 粉 在 高 溫 高 壓 下 聚 合 而 成 ， 硬 度 比 天 然 金 剛 石 略 低 （HK6500 8000） ， 價(jià) 格 便 宜 ， 焊 接 方 便 ， 可 磨 削 性 好 ， 已 成 為 金 剛 石 刀具 主 要 材 料 。 金 剛 石 刀 具 不 適 于 加 工 鋼 及 鑄 鐵 。聚 晶 立 方 氮 化 硼 （ CBN） 單 晶 立 方 氮 化 硼 微 粉 在 高 溫 高 壓 下 聚 合 而 成 。 硬 度 HV 3000 4500， 耐 熱 1300 ， 化 學(xué) 惰 性 好 。 用 于 加 工 淬 硬 工 具 鋼 、 冷 硬 鑄 鐵 、 耐 熱 合

34、金 及 噴 焊 材 料 等 。 用 于 高 精度 銑 削 時(shí) 可 以 代 替 磨 削 加 工 。 刀 具 材 料 種 類(lèi) 合 金 高 速 鋼 硬 質(zhì) 合 金 陶 瓷 天 然 聚 晶 金 剛 石 聚 晶 立 方 氮工 具 鋼 W18Cr4V YG6 Si3N4 金 剛 石 PCD 化 硼 PCBN材 料 性 能 硬 度 HRC65 HRC66 HRA90 HRA93 HV10000 HV7500 HV4000抗 彎 強(qiáng) 度 2.4GPa 3.2GPa 1.45GPa 0.8GPa 0.3GPa 2.8GPa 1.5GPa導(dǎo) 熱 系 數(shù) 40-50 20-30 70-100 30-40 146.5

35、 100-120 40-100熱 穩(wěn) 定 性 350 620 1000 1400 800 600-800 1000 化 學(xué) 惰 性 低 惰 性 大 惰 性 小 惰 性 小 惰 性 大 耐 磨 性 低 低 較 高 高 最 高 最 高 很 高 一 般 精 度 Ra0.8 高 精 度 Ra=0.4-0.2加 工 質(zhì) 量 Ra0.8 IT7-8 Ra=0.1-0.05 IT5-6 IT7-8 IT5-6 可 替 代 磨 削 加 工 對(duì) 象 低 速 加工 一 般鋼 材 、鑄 鐵 一 般 鋼材 、 鑄鐵 粗 、精 加 工 一 般 鋼材 、 鑄鐵 粗 、精 加 工 高 硬 度鋼 材 精加 工 硬 質(zhì) 合 金

36、 、 銅 、鋁 有 色 金 屬 及其 合 金 、 陶 瓷等 高 硬 度 材 料 淬 火 鋼 、 冷 硬鑄 鐵 、 高 溫 合金 等 難 加 工 材料 普 通 刀 具 材 料 與 超 硬 刀 具 材 料 性 能 與 用 途 對(duì) 比 基 面 Pr（正交平面參考系） 基 面 Pr ： 通 過(guò) 切 削刃 選 定 點(diǎn) 與 主 運(yùn) 動(dòng) 方向 垂 直 的 平 面 。 基 面與 刀 具 底 面 平 行 。切 削 平 面 Ps： 通 過(guò)切 削 刃 選 定 點(diǎn) 與 主 切削 刃 相 切 且 垂 直 于 基面 Pr的 平 面 。正 交 平 面 Po： 通 過(guò)切 削 刃 選 定 點(diǎn) 垂 直 于基 面 Pr和 切 削

37、平 面 Ps的 平 面 。 車(chē) 刀 主 剖 面 坐 標(biāo) 系 （ 切 削 平 面 Ps主 切 削 刃主 后 刀 面前 刀 面 角度) A r A 向 f車(chē) 刀 的 主 要 角 度 0 0 0 0 r r sq 用 硬 質(zhì) 合 金 車(chē) 刀 切 削 鋼 件 ， o取 1020 ； 切 削 灰 鑄 鐵 ， o取 5 15 ； 切削 鋁 及 鋁 臺(tái) 金 ， o取 25 35 ； 切 削 高強(qiáng) 度 鋼 ， o取 -5 -10 。 A r A 向 f 車(chē) 刀 的 主 要 角 度 0 0 0 0 r r sq 粗 加 工 和 承 受 沖 擊 載 荷 的 刀 具 ， 為 了使 刀 刃 有 足 夠 強(qiáng) 度 ， 后

38、 角 可 選 小 些 ， 一般 為 4 6 ； 精 加 工 時(shí) 切 深 較 小 ， 為保 證 加 工 的 表 面 質(zhì) 量 ， 后 角 可 選 大 一 些， 一 般 為 8 12 。 A r A 向 f 車(chē) 刀 的 主 要 角 度 0 0 0 0 r r s A r A 向 f車(chē) 刀 的 主 要 角 度 0 0 0 0 r r sq 主 偏 角 應(yīng) 根 據(jù) 加 工 對(duì) 象 正 確 選 取 ，車(chē) 刀 常 用 的 主 偏 角 有 45 、 60 、75 、 90 幾 種 。 rA A 向 f車(chē) 刀 的 主 要 角 度 0 0 0 0 r r sq 在 切 深 、 進(jìn) 給 量 和 主 偏 角 相 同

39、的情 況 下 ， 減 小 副 偏 角 可 使 殘 留 面 積 減小 ， 表 面 粗 糙 度 降 低 。 A r A 向 f 車(chē) 刀 的 主 要 角 度 0 0 0 0 r r s 切 削 平 面 內(nèi) 測(cè) 量 ， 是 主 切削 刃 與 基 面 的 夾 角 。 當(dāng) 刀 尖是 切 削 刃 最 高 點(diǎn) 時(shí) ,s定 為 正值 ； 反 之 位 負(fù) 。 s影 響 刀 尖 強(qiáng) 度 和 切 屑 流 動(dòng) 方向 。 粗 加 工 時(shí) 為 增 強(qiáng) 刀 尖 強(qiáng) 度 ，s常 取 負(fù) 值 ； 精 加 工 時(shí) 為 防 止 切屑 劃 傷 已 加 工 表 面 ， s常 取 正 值或 零 。3.7 刃 傾 角 s s=0， 為 正

40、切 削 或 直 角 切 削 。 s=0， 為 斜 切 削 或 斜 角 切 削 。 A r A 向 f 車(chē) 刀 的 主 要 角 度 0 0 0 0 r r s a） b） c）刃 傾 角 對(duì) 排 屑 方 向 的 影 響 s0， 切 屑 流 向 待 加 工 表 面 s 0， 切 屑 流 向 過(guò) 度 加 工 表 面 的 法 線 方 向 A r A 向 f 車(chē) 刀 的 主 要 角 度 （ 0 0 0 0 r r s系角 度) 工作參考系） 刀 具 安 裝 對(duì) 工 作 角 度 的 影 響道 具 安 裝 高 度 影 響 前 角 及 后 角（ 圖 1.26） ，re=r0e=0a） c） 0e 0 re r

41、 0e 0b） re r車(chē) 刀 安 裝 高 度 對(duì) 工 作 角 度 的 影 響刀 具 安 裝 偏 斜 影 響 主 偏 角 及 副 偏 角 （ 圖 1.27） 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 對(duì) 工 作 角 度 的 影 響0 00 0ee 式 中 角 是 主 運(yùn) 動(dòng) 方 向 與合 成 切 削 速 度 方 向 間 的 夾角 。 稱(chēng) 合 成 切 削 速 度 角 。tan WfD 0e= 0- 0e= 0+ 0 PsPes切 斷 刀 的 工 作 角 度 fx 0 在 主 剖 面 內(nèi) ：oe ooe o 在 進(jìn) 給 剖 面 ， 有 ：tan f wfd 將 其 換 算 到 主 剖 面 內(nèi) 得到 合 成 切 削 速 度

42、角 與 螺旋 升 角 的 關(guān) 系 ：tan tan sin sinf rrwfD OO外 圓 車(chē) 刀 工 作 角 度 f f oe oe dw o o fo r A C AO vf B C B f O dw f fe f fe 0，1.31） 焊 接 式 車(chē) 刀 整 體 式 車(chē) 刀 機(jī) 夾 式 車(chē) 刀 麻 花 鉆 （ P49圖 1.33） 粗 加 工 、 預(yù) 制 孔擴(kuò) 孔 鉆 （ P50圖 1.35） 擴(kuò) 孔锪 鉆 （ P50圖 1.36） 沉 頭 孔 ， 凸 臺(tái)鉸 刀 （ P51圖 1.37， P51圖 1.38 ） 孔 的 精 加 工 、 半 精 加 工鏜 刀 （ P52圖 1.39， P

43、52圖 1.40， P52圖 1.41） 精 鏜 孔復(fù) 合 孔 加 工 刀 具 （ P53圖 1.43） 保 證 其 位 置 精 度（ P53圖 1.44， P54圖 1.45 ） （ P55圖 1.46） （ P58圖 1.51， 圖 1.52， 圖 1.53， 圖 1.37， 圖 1.54， 圖 1.55，圖 1.56 ） （ P56圖 1.47， P57圖 1.48， P57圖 1.49， P58圖 1.50）圖 1.47, 1.48 圖 1.49 圖 1.50圖 1.51-成 形 法圖 1.52-直 齒 斜 齒 圓 柱 齒 輪 ,生 產(chǎn) 率 高1.54-直 齒 內(nèi) 齒 多 聯(lián) 齒 輪

44、人 字 齒 齒 條圖 1.54-未 淬 硬 的 直 齒 斜 齒 的 精 加 工 （ P62表 1.7）磨 料 構(gòu) 成 砂 輪 的 主 要 成 分 。粒 度 磨 料 顆 粒 的 大 小 ， 尺 寸 大 于 40m稱(chēng) 磨 粒 ， 粒 度 號(hào) 為 8#-240#； 尺 寸 小 于 40m稱(chēng) 微 粉 ， 如 W20代 表 磨 粒 最 大 尺 寸 是 20 m。結(jié) 合 劑 將 磨 粒 黏 結(jié) 起 來(lái) 具 有 一 定 的 形 狀 和 硬 度 。硬 度 砂 粒 從 砂 輪 上 脫 落 的 難 易 程 度 。 硬 度 從 低 到 高 分 為 16級(jí) 。 砂 輪 硬 度 高 ， 即 砂 粒 不 易 脫 落 ，

45、反 之 砂 粒 易 脫 落 。組 織 砂 輪 的 砂 粒 、 結(jié) 合 劑 、 氣 孔 稱(chēng) 砂 輪 三 要 素 ,三 者 的 比 例 關(guān) 系 即 組 織 。磨 料 占 的 比 例 越 大 ， 砂 輪 的 組 織 越 緊 密 ， 組 織 號(hào) 越 小 。半 精 磨 選 用 較 軟 的 砂 輪 ， 精 磨 選 用 較 硬 的 砂 輪 。磨 削 接 觸 面 積 大 時(shí) 采 用 較 軟 的 砂 輪 。 材 料 較 硬 選 用 較 軟 的 砂 輪 。磨 削 有 色 金 屬 采 用 較 軟 的 砂 輪 常 見(jiàn) 砂 輪 形 狀 及 用 途 （ P63表 1.8）砂 輪 代 號(hào) PSA400100127 A 60

46、 L 5 B 35形狀 尺寸 磨料 粒度 硬度 組織號(hào) 結(jié)合劑 速度雙面凹砂 輪 外 徑 400mm內(nèi) 徑 127mm厚 度 100mm 棕剛玉 60號(hào) 中軟 35m/s中等 樹(shù)脂 圓 柱 銑 刀 加 工 面 銑 刀 加 工 加 工 溝 槽 的 銑 刀 成 形 銑 刀 及 鋸 片 銑 刀 不 同 種 類(lèi) 的 鉸 刀 保 證 加 工 精 度 （ P64圖 1.58,1.58套 筒 鉆 夾 ）提 高 勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 率 (不 需 劃 線 找 正 )擴(kuò) 大 機(jī) 床 的 使 用 范 圍改 善 勞 動(dòng) 條 件 、 保 證 生 產(chǎn) 安 全 9） 按 夾 具 使 用 范 圍 劃 分4） 組 合 夾 具根 據(jù)

47、 工 件 的 工 藝 要 求 ， 由 標(biāo) 準(zhǔn) 元 件 組 合 而 成 。 組 裝 成 各 種 專(zhuān) 用 夾 具 。各 元 件 可 拆 開(kāi) 、 洗 凈 后 存 放 ， 待 需 要 時(shí) 重 新 組 裝 。 適 用 于 新 產(chǎn) 品 試 制和 單 件 小 批 生 產(chǎn) 。1） 通 用 夾 具三 爪 、 四 爪 卡 盤(pán) ， 平 口 鉗 等 ， 常 作 為 機(jī) 床 附 件 提 供 給 用 戶2） 專(zhuān) 用 夾 具為 某 一 工 件 特 定 工 序 專(zhuān) 門(mén) 設(shè) 計(jì) 的 夾 具 ， 多 用 于 批 量 生 產(chǎn) 中 。3） 通 用 可 調(diào) 整 夾 具 及 成 組 夾 具部 分 元 件 可 以 更 換 ， 部 分 裝

48、置 可 以 調(diào) 整 ， 以 適 應(yīng) 不 同 零 件 的 加 工 。5） 隨 行 夾 具 ： 在 自 動(dòng) 線 或 柔 性 制 造 系 統(tǒng) 中 使 用 的 夾 具 可 分 為 鉆 床 夾 具 、 銑 床 夾 具 、 車(chē) 床 夾 具 、 磨 床 夾 具 等 。按 使 用 機(jī) 床 劃 分可 分 為 手 動(dòng) 夾 具 、 氣 動(dòng) 夾 具 、 液 壓 夾 具 、 真 空 夾 具 、 電動(dòng) 夾 具 等 。按 夾 緊 力 源 劃 分氣 動(dòng) 虎 鉗 液 壓 夾 具 定 位 元 件 及 裝 置夾 緊 元 件 及 裝 置對(duì) 刀 及 導(dǎo) 向 元 件連 接 元 件夾 具 體其 他 元 件 及 裝 置（ 防 護(hù) 、 防 錯(cuò)

49、 、 分度 ） 銑 軸 端 槽 夾 具 1 V型 塊 2 支 撐 套 3 手 柄 4 定 向 鍵 5 夾 具 體 6 對(duì) 刀 塊 裝夾又稱(chēng)安裝，包括定位和夾 緊兩項(xiàng)內(nèi)容。 定 位 使 工 件 在 機(jī) 床 或 夾 具 上 占 有 正 確 位 置夾 緊 對(duì) 工 件 施 加 一 定 的 外 力 ， 使 其 已 確 定 的 位 置在 加 工 過(guò) 程 中 保 持 不 變直 接 找 正 裝 夾劃 線 找 正 裝 夾夾 具 裝 夾 要 確 定 其 空 間 位 置 ， 就 需 要 限 制 其 6 個(gè) 自 由 度 將 6 個(gè) 支 承 抽 象為 6個(gè) “ 點(diǎn) ” ， 6個(gè)點(diǎn) 限 制 了 工 件 的 6 個(gè) 自 由

50、 度 ， 這 就 是六 點(diǎn) 定 位 原 理 。 六 點(diǎn) 定 位 原 理X Z Y任 何 一 個(gè) 物 體 在 空 間 直 角 坐 標(biāo) 系 中 都 有 6 個(gè) 自由 度 用 表 示X Y Z X Y Z 工 件 以 平 面 3點(diǎn) 定 位X YZ ：“點(diǎn) ” 的 含 義 對(duì) 自 由 度 的 限 制 ， 與 實(shí) 際 接 觸 點(diǎn) 不 同 與 理 論 力 學(xué) 、 機(jī) 構(gòu) 學(xué) 自 由 度 概 念 差 別 位 置 不 定 度 夾 緊 與 定 位 概 念 分 開(kāi) 工 件 、 夾 具 是 彈 性 體 X YZ：“點(diǎn) ” 的 含 義 對(duì) 自 由 度 的 限 制 ， 與 實(shí) 際 接 觸 點(diǎn) 不 同 與 理 論 力 學(xué)

51、 、 機(jī) 構(gòu) 學(xué) 自 由 度 概 念 差 別 位 置 不 定 度 夾 緊 與 定 位 概 念 分 開(kāi) 工 件 、 夾 具 是 彈 性 體 工 件 以 平 面 3點(diǎn) 定 位 4.1 完 全 定 位六 個(gè) 自 由 度 都 需 要 限 制 的 定 位 方 法 ， 稱(chēng) 為 完 全 定 位 。工 件 在 夾 具 中 具 有 完 全 確 定 的 位 置當(dāng) 工 件 在 坐 標(biāo) 三 個(gè) 方 向 上 都 有 尺 寸 精 度 或 位 置 精 度 要求 時(shí) ， 必 須 采 用 完 全 定 位 方 式4.2 不 完 全 定 位沒(méi) 有 完 全 限 制 六 個(gè) 自 由 度 而 仍 然 保 證 有 關(guān) 工 序 尺 寸 的定

52、 位 方 法 稱(chēng) 為 不 完 全 定 位 。在 滿 足 加 工 要 求 的 前 提 下 ， 不 完 全 定 位 是 允 許 的 。 不 完 全 定 位 主 要 有 兩 種 情 況 ：工 件 本 身 相 對(duì) 于 某 個(gè) 點(diǎn) 、 線 是 完 全 對(duì) 稱(chēng) 的 ， 則 工 件 繞 此 點(diǎn) 、線 旋 轉(zhuǎn) 的 自 由 度 無(wú) 法 被 限 制 （ 即 使 被 限 制 也 無(wú) 意 義 ） 。 例 如球 體 繞 過(guò) 球 心 軸 線 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 圓 柱 體 繞 自 身 軸 線 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 等 。 工 件 加 工 要 求 不 需 要 限 制 某 一 個(gè) 或 某 幾 個(gè) 自 由 度 。 如 加 工平 板 上 表

53、面 ， 要 求 保 證 平 板 厚 度 及 與 下 平 面 的 平 行 度 ， 則 只需 限 制 3 個(gè) 自 由 度 就 夠 了 。 Z YX a） Z YX b）Z YX d） 工 件 應(yīng) 限 制 的 自 由 度 Z YX c） B 欠 定 位 示 例X Z Y B 過(guò) 定 位 分 析例 1（ 桌 子 與 三 角 架 ） a）Z YX Y c） YXZ Yb）Z YX Y粗 糙 面 應(yīng) 該 采 用 3點(diǎn) 定 位 ， 或 加 輔 助 支 撐 ； 定 位 面 已 加 工 可 以 4點(diǎn) 定 位 。例 2（ 平 面 ） 例 3（ 連 桿 小 頭 ） X Ya） Z Y b）Z Y X Y右 短 圓

54、柱 銷(xiāo) 限 制 y移 動(dòng) ,z轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 而 左 短 圓 柱 銷(xiāo) 限 制 x和 y移 動(dòng) ， 有 過(guò) 定 位 ， 右 銷(xiāo) 改 削 邊 銷(xiāo) 例 4（ 一 面 兩 孔 ） D1 D2d2d1 lTl 21 LTL 21 lTl 21 LTL 21 b min1min22 Ll TT Db一 面 兩 孔 定 位 干 涉 分 析 4A 0.02 A 間 隙 配 合 剛 性 心 軸過(guò) 定 位 示 例例 5 過(guò) 定 位 引 起 夾 緊 變 形 過(guò) 定 位 處 理 分 析 a）YX Zb）X ZYXc）X ZYX 過(guò) 定 位 分 析例 6 a）YX Z a1）YX Z）a2）YX Z a3）YX Z過(guò) 定

55、位 示 例 分 析例 6（ a） b）X ZYX b1）X ZYXX Z b2）YX X Z b3）YX過(guò) 定 位 示 例 分 析例 6 (b) c）X ZYXc）X ZYX c1）YXX Z過(guò) 定 位 示 例 分 析例 6 (c) 定 位 元 件 固 定 式 定 位 元 件可 調(diào) 式 定 位 元 件輔 助 式 支 承 元 件浮 動(dòng) 式 定 位 元 件 支 承 釘支 承 板定 位 銷(xiāo)定 位 心 軸V型 塊 平 面 定 位 的 主 要 形 式 是 支 承 定 位 。 常 用 的 定 位 元 件 有 支承 釘 、 支 承 板 、 夾 具 支 承 件 和 夾 具 體 的 凸 臺(tái) 及 平 面 等 。Z

56、X Y ZX Y ZX YZX Y ZX Y ZX Y工 件 以 平 面 定 位 可 調(diào) 支 撐 -支 撐 釘 可 以 調(diào) 整 P72圖 1.71固 定 支 撐 -支 撐 釘 和 支 支 撐 板 P72圖 1.69主 要 支 撐自 位 支 撐 -能 夠 自 動(dòng) 調(diào) 整 位 置 的 支 撐 P72圖 1.72輔 助 支 撐提 高 工 件 裝 夾 穩(wěn) 定 性 和 剛 度 ， 不 起 支 撐 作 用 P72圖 1.73 P72圖 1.74 圓 柱 銷(xiāo) 圓 角 、 倒 角 、 熱 處 理 、 襯 套 配 合 P74圖 1.75圓 柱 心 軸 圓 柱 孔 與 端 面 同 時(shí) 定 位 ， 間 隙 配 合

57、P75圖 1.76（ a） 過(guò) 盈 配 合 用 于 精 度 要 求 高 時(shí) P75圖 1.76（ b） 花 鍵 心 軸 P75圖 1.76（ c）圓 錐 銷(xiāo) 圓 柱 孔 與 端 面 同 時(shí) 定 位 ， 間 隙 配 合 P75圖 1.77（ a） 過(guò) 盈 配 合 用 于 精 度 要 求 高 時(shí) P76圖 1.78（ b） 花 鍵 心 軸 P75圖 1.76（ c） 圓 錐 心 軸錐 度 心 軸 彈 性 變 形 與 圓 柱 孔 配 合 定 位 ， 適 于 高 精 度 的 精 加 工 P76圖 1.79 工 件 以 外 圓 柱 面 定 位 兩 種 形 式 ： 定 心 定 位 和 支 承 定 位 。

58、工件 以 外 圓 柱 面 定 心 定 位 的 情 況 與 工 件 以 圓 孔 定 位 的 情 況 相仿 （ 用 套 筒 和 卡 盤(pán) 代 替 心 軸 或 柱 銷(xiāo) ） 。 工 件 以 外 圓 柱 面 支承 定 位 的 元 件 常 采 用 V型 塊 ， 短 V型 塊 限 制 2個(gè) 自 由 度 ， 長(zhǎng)V型 塊 （ 或 兩 個(gè) 短 V型 塊 組 合 ） 限 制 4個(gè) 自 由 度 。X YZ X YZ X YZX YZ X YZ V型 塊設(shè) 計(jì) 安 裝 的 基 準(zhǔn) 是 檢 驗(yàn) 心 軸 的 中 心 ， 安 裝 尺 寸 T是 檢 驗(yàn) V型 塊 的 制 造 、裝 配 精 度 的 主 要 參 數(shù) 。 P77圖 1

59、.80， 1.81， 1.82定 位 套端 面 是 主 要 定 位 面 ， 定 心 精 度 不 高 ， 用 于 已 加 工 表 面 。 P78圖 1.83半 圓 套下 半 圈 為 定 位 元 件 ， 上 半 圈 為 夾 緊 元 件 。 適 宜 大 型 軸 類(lèi) 零 件 及 不 便于 軸 向 裝 夾 的 零 件 。 P78圖 1.84圓 錐 套即 反 頂 尖 P79圖 1.85 除 平 面 、 圓 孔 、 外 圓 柱 面 外 ， 工 件 有 時(shí) 還 可 能 以 其 它 表面 （ 如 圓 錐 面 、 漸 開(kāi) 線 齒 面 、 曲 面 等 ） 定 位 。 圖 2-27為工 件 以 錐 孔 定 位 的 例

60、 子 ， 錐 度 心 軸 限 制 了 除 繞 工 件 自 身軸 線 轉(zhuǎn) 動(dòng) 外 的 5個(gè) 自 由 度 。工 件 以 錐 孔 定 位 X ZY 工 件 在 兩 頂 尖 上 定 位 X Y Z 、 、X Y 、 平面定位 7.2 孔定位 7.3圓柱面定位 力 源 裝 置 -產(chǎn) 生 夾 緊 力 的 原 始 作 用 力 的 裝 置中 間 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) -將 力 源 裝 置 產(chǎn) 生 的 夾 緊 力 傳 給 夾 緊 元 件 的 機(jī) 構(gòu) 。v改 變 作 用 力 的 方 向v改 變 作 用 力 的 大 小v起 自 鎖 作 用夾 緊 元 件 -與 工 件 直 接 接 觸 起 夾 緊 作 用 的 元 件 為 了

61、 使 工 件 加 工 時(shí) 在 切 削 力 、 慣 性 力 、 重 力 等 外 力 作用 下 ， 仍 然 保 持 已 定 的 位 置 ， 在 夾 具 上 還 須 設(shè) 有 夾 緊 裝置 ， 對(duì) 工 件 產(chǎn) 生 適 當(dāng) 的 夾 緊 力 。 夾 緊 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 和 選 擇 是 否 合 理 ， 將 直 接 影 響 工 件 的 加 工 質(zhì) 量 和 生產(chǎn) 率 。 對(duì) 夾 緊 裝 置 的 要 求 ： 夾 緊 動(dòng) 作 要 準(zhǔn) 確 迅 速 ； 操 作 省 力 方 便 ； 夾 緊 安全 可 靠 ； 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 易 于 制 造 。 夾 緊 力 力 的 大 小力 的 方 向 力 的 作 用 點(diǎn) 這 三

62、要 素 是 夾 緊 裝 置 設(shè) 計(jì) 和 選 擇 的 核 心 問(wèn) 題 。夾 緊 力 的 組 成 ： 點(diǎn) 力 的 作 用 點(diǎn) 的 位 置 能 保 持 工 件 的 正 確 定 位 而 不 發(fā) 生 位 移或 偏 轉(zhuǎn) ； 作 用 點(diǎn) 的 位 置 落 在 支 承 范 圍 內(nèi) ， 使 夾 緊 力 均 勻分 布 在 接 觸 面 上 。 如 圖 1.89 夾 緊 力 的 作 用 點(diǎn) 位 于 工 件 剛 性 較 大 處 ， 且 作 用 點(diǎn) 有 足 夠 的數(shù) 目 ， 這 樣 可 使 工 件 的 變 形 量 最 小 ， 如 圖 1.90； 也 可 增 加夾 緊 面 積 ， 減 小 夾 緊 變 形 ， 如 圖 1.91

63、 夾 緊 力 的 作 用 點(diǎn) 盡 量 靠 近 工 件 被 加 工 表 面 ， 這 樣 可 使 切 削力 對(duì) 該 作 用 點(diǎn) 的 力 矩 減 小 ， 工 件 的 振 動(dòng) 也 可 以 減 小 ， 如 圖1.92 v為 避 免 夾 緊 力 過(guò) 分 集 中 ， 可 設(shè) 計(jì) 成 特 殊 形 狀 的 夾 緊 元 件 。如 圖 (a)是 用 三 爪 卡 盤(pán) 將 薄 壁 套 筒 零 件 用 徑 向 力 夾 緊 ,因剛 性 不 足 易 引 起 工 件 變 形 。 改 為 圖 (b)用 特 定 的 螺 母 通過(guò) 軸 向 力 夾 緊 工 件 ， 則 工 件 不 易 變 形 。v減 小 工 件 夾 緊 變 形 的 措

64、 施 P84圖 1.91 夾 緊 力 的 方 向 方 便 裝 夾 和 有 利 于 減 小 夾 緊 力 ， 即 與 切 削 力 、重 力 方 向 一 致 。 圖 1.94 。 方向 夾 緊 力 的 方 向 垂 直 主 要 定 位 面 ， 保 證 主 要 定 位 面 與 定 位 元件 有 較 大 的 接 觸 面 積 ， 使 工 件 裝 夾 穩(wěn) 定 可 靠 。 如 圖 1.93夾 緊 力 的 方 向 應(yīng) 使 工 件 夾 緊 后 的 變 形 小 。 工 件 的 夾 緊 力 過(guò) 大 ， 會(huì) 引 起 工 件 變 形 ， 達(dá) 不 到 加 工 精 度 要 求 ， 而 且 使 夾緊 裝 置 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 加

65、大 ， 造 成 結(jié) 構(gòu) 不 緊 湊 ； 夾 緊 力 過(guò) 小 ， 會(huì) 造 成 夾 不 牢 工 件 ， 加 工 時(shí) 易 破 壞 定 位 ， 同 樣 也 保 證 不 了加 工 精 度 要 求 ， 甚 至 會(huì) 引 起 安 全 事 故 。 實(shí) 際 夾 緊 力 為 ： FJ K F 式 中 K-安 全 系 數(shù) ， 一 般 1.5 3； 粗 加 工 取 大 值 ， 精 加 工 時(shí) 取 小 值 。 F-在 最 不 利 條 件 下 按 工 件 受 力 平 衡 所 需 要 的 夾 緊 力 ； FJ-實(shí) 際 需 要 的 夾 緊 力 對(duì) 于 重 要 夾 具 ， 往 往 通 過(guò) 試 驗(yàn) 的 方 法 來(lái) 測(cè) 定 所 需

66、的 夾 緊 力 。 大 小 v 下 圖 夾 緊 力 Q、 工 件 重 力 G始 終 指 向 地 面 、 切 削 力 Fv 從 裝 夾 工 件 出 發(fā) ， 以 圖 （ a） 、 （ b） 最 好 ， 因 為 主 要 定 位 元 件 表 面是 水 平 朝 上 ， 使 工 件 裝 夾 穩(wěn) 定 可 靠 。 圖 （ c） 、 （ d） 、 （ e） 情 況較 差 ； 圖 （ f） 情 況 最 差 ， 不 便 裝 夾 。v 從 減 小 夾 緊 力 出 發(fā) ， 假 定 圖 中 G和 F大 小 相 同 ， 所 需 要 的 Q力 以 圖 （ a）最 小 ， 圖 （ b） 次 之 ， 圖 （ f） 最 大 。v 當(dāng) Q、 F、 G方 向 相 同 時(shí) ， 所 需 夾 緊 力 最 小 ， 此 時(shí) 施 加 夾 緊 力 的 目 的就 是 防 止 工 件 在 加 工 中 的 振 動(dòng) 。 螺 旋 夾 緊 裝 置 是 從 楔 塊 夾 緊 裝 置 轉(zhuǎn) 化 而 來(lái) 的 ， 相 當(dāng) 于把 楔 塊 繞 在 圓 柱 體 上 ， 轉(zhuǎn) 動(dòng) 螺 旋 時(shí) 即 可 夾 緊 工 件 。單 個(gè) 螺 旋 夾 緊 機(jī) 構(gòu) P88圖 1.98擺 動(dòng)