数控加工工艺与编程 教学课件 罗皓 第二章 机床夹具的基础知识
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数控加工工艺与编程PPT课件
2）人机交互图形编程
UG PRO/E、MasterCAM
3）数字化编程
用测量机或扫描仪对零件或实物的形状和尺寸进行测量或扫 描，然后经计算机处理后自动生成数控加工程序。这种方法 十分方便，但成本较高，仅用于一些特殊场合。
4
可编辑课件PPT
3.手工编程的内容和步骤
图纸工艺分析
这一步与普通 机床加工零件时的工艺分析 相同，即在对图纸进行工艺 分析的基础上，选定机床、 刀具与夹具；确定零件加工 的工艺线路、工步顺序及切 削用量等工艺参数等。
为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上 运动的方向和运动的距离，必须设定一个机床坐标系。
10
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1. 机床坐标系
（2）机床坐标系的规定 1）标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的关系与笛卡尔直角坐 标系相同。
X、Y、Z组成直角坐标，围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐 标轴由A、B、C表示。
2.数控编程的方法
（1）手工编程 编程人员根据加工图样和工艺，采用数控程序指令和指定的 格式进行程序编写。 对于加工形状简单的零件，计算比较简单、程序不多，采用 手工编程较容易完成，而且经济、及时。
3
可编辑课件PPT
2.数控编程的方法
（2）计算机辅编程
1）数控语言编程
采用某种高级语言（APT），由计算机完成复杂的几何计 算。在我国已被陶汰。
6
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制
改
制备控制介质
校验和试切
可编辑课件PPT
3.手工编程的内容和步骤
编制程序及初步校验
根据制定的加工 路线、切削用量、刀具号码、 刀具补偿、辅助动作及刀具运 动轨迹，按照数控系统规定指 令代码及程序格式，编写零件 加工程序，并进行校核、检查 上述两个步骤的错误。
UG PRO/E、MasterCAM
3）数字化编程
用测量机或扫描仪对零件或实物的形状和尺寸进行测量或扫 描，然后经计算机处理后自动生成数控加工程序。这种方法 十分方便，但成本较高，仅用于一些特殊场合。
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3.手工编程的内容和步骤
图纸工艺分析
这一步与普通 机床加工零件时的工艺分析 相同，即在对图纸进行工艺 分析的基础上，选定机床、 刀具与夹具；确定零件加工 的工艺线路、工步顺序及切 削用量等工艺参数等。
为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上 运动的方向和运动的距离，必须设定一个机床坐标系。
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1. 机床坐标系
（2）机床坐标系的规定 1）标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的关系与笛卡尔直角坐 标系相同。
X、Y、Z组成直角坐标，围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐 标轴由A、B、C表示。
2.数控编程的方法
（1）手工编程 编程人员根据加工图样和工艺，采用数控程序指令和指定的 格式进行程序编写。 对于加工形状简单的零件，计算比较简单、程序不多，采用 手工编程较容易完成，而且经济、及时。
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2.数控编程的方法
（2）计算机辅编程
1）数控语言编程
采用某种高级语言（APT），由计算机完成复杂的几何计 算。在我国已被陶汰。
6
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制
改
制备控制介质
校验和试切
可编辑课件PPT
3.手工编程的内容和步骤
编制程序及初步校验
根据制定的加工 路线、切削用量、刀具号码、 刀具补偿、辅助动作及刀具运 动轨迹，按照数控系统规定指 令代码及程序格式，编写零件 加工程序，并进行校核、检查 上述两个步骤的错误。
数控加工工艺与编程 教学课件 作者 罗皓 第二章 机床夹具的基础知识
第二章 机床夹具的基础知识第二章 机床夹具的基础知识第一节 夹具的作用、分类及组成第二节 工件的装夹第三节 工件定位方法和定位元件第四节 定位误差的分析计算第五节 工件的夹紧一、夹具的作用在机械制造过程中，夹具的作用主要有以下几个方面。
(1) 稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对刀具、机床的位置由夹具保证，不受划线质量及工人技术水平的影响，因而精度高，稳定可靠。
(2) 缩短辅助时间，提高劳动生产率 采用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，缩短了辅助时间和基本时间，提高了劳动生产率。
(3) 改善劳动条件，降低生产成本 用夹具装夹工件方便、省力、安全。
(4) 扩大机床工艺范围 在车床的溜板上或在摇臂钻床工作台上装上镗模就可以进行箱体的镗孔加工。
二、夹具的分类夹具按应用范围可分为以下五种基本类型。
(1) 通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定的通用性，可以用来装夹一定形状和一定尺寸范围内的各种工件，而不需进行特殊调整的夹具。
(2) 专用夹具 为满足某一工件的某道工序加工而专门设计的夹具。
(3) 可调夹具 可调夹具是指加工完一种工件后，通过调整或更换原夹具上个别元件就可加工形状相似，尺寸相近工件的夹具。
(4) 组合夹具 组合夹具是指按某种工序的加工要求，将一套专门设计、制造的标准元件组装而构成的夹具。
(5) 随行夹具 这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。
三、夹具的组成各类机床夹具的结构不同，但一般由定位元件、夹紧装置、夹具体和其他装置或元件组成。
(1) 定位元件 定位元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置。
图1-2-1 后盖零件图及后盖钻夹具a) 后盖零件图 b) 后盖钻夹具1—菱形销 2—螺杆 3—螺母 4—开口垫圈 5—圆柱销6—支承板 7—夹具体 8—钻模板 9—钻套(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是保证工件在夹具中已定位好的正确位置在加工过程中不因外力的影响而变化，使加工顺利进行。
数控加工工艺基本知识PPT课件
艺 ⑤特殊型式。如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。
基
本
知
识
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现代数控技术
5
(2)从制造所采用的材料上对数控加工刀具的分类
①高速钢刀具。高速钢通常是型坯材料，韧性较硬质
合金好，硬度、耐磨性和高温硬度较硬质合金差，不
适于切削硬度较高的材料，也不适于进行高速切削。
第 二
高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨方便，
第二章 数控加工工艺基本知识
内容提要：
第 一
本章主要介绍数控加工工艺系统组成、
章
数控刀具的主要种类和特点、数控加工工
数
艺等内容。
控
机
床
概
述
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整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
一 数控加工工艺系统组成
艺 的端面中心处无切削刃，故一般立铣刀不宜作轴向进
基 本
给。通常直径在Φ4～Φ1 6的立铣刀制成整体式结构，
知 识
直径Φ1 6以上的制成焊接式或可转位式结构。
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现代数控技术
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按照国家标准规定：立铣刀直径为2-50毫米，可 分为粗齿与细齿两种。直径2-20为直柄范围，直 径14-50为锥柄范围
知
识
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现代数控技术
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b 立铣刀
立铣刀是数控加工中使用最多的一种铣刀，主要用
第 二
于加工凹槽、较小的台阶面及平面轮廓等。如图1 -8所
章 示，立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，既可以同
电子课件-《数控加工工艺学(第四版)》-A02-3692 第二章 数控加工工艺基础
第二节 数控加工工艺的制定
二、加工方法的选择
1．外圆表面加工方法的选择
第二节 数控加工工艺的制定
2．内孔表面的加工方法的选择
第二节 数控加工工艺的制定
第二节 数控加工工艺的制定
3．平面加工方法的选择
第二节 数控加工工艺的制定
4．平面轮廓加工方法的选择
平面轮廓铣削
第二节 数控加工工艺的制定
1)一般钢件,粗加工时选乳化液;精加工时,选硫化乳化液。 2)加工铸铁、铸铝等脆性金属,一般不用切削液。但在精加工 时, 可选用润滑性好、黏度小的煤油或7%~10%的乳化液。
第一节 金属切削加工的基本知识
3)加工有色金属或铜合金时,不宜采用含硫的切削液,以免腐蚀工 件。 4)加工镁合金时,不能用切削液,以免燃烧起火。必要时,可用压 缩空气冷却。 5)加工难加工材料,如不锈钢、耐热钢等,应选用10%~15%的极 压切削油或极压乳化液。
切削时温度虽然很高, 但对工件材料硬度、强度 的影响并不很大,对剪切区 应力的影响也不明显。
(2)切削温度对刀具材料的影响
适当提高切削温度以防止硬质合金崩刃,对提高其耐用度 是有利的。
第一节 金属切削加工的基本知识
(3)切削温度对工件尺寸的影响 工件受热膨胀,尺寸会发生变化,切削后难于达到精度要求。
4.影响切削温度的因素
(1)切削用量 (2)刀具几何参数 (3)刀具磨损 (4)被加工材料
第一节 金属切削加工的基本知识
四、切削液 1.切削液的作用
2.切削液的种类
润滑作用 冷却作用 清洗作用 防锈作用
水溶液 乳化液 合成切削液 切削油 极压切削油 固体润滑剂
第一节 金属切削加工的基本知识
3.切削液的选用
第二章数控加工工艺基础知识
第二章数控加工工艺基础知识
•第一节 基 本 概 念
5)工序简图中标注本工序的工序尺寸及其公差，加工表面的 表面粗糙度，以及其他本工序加工中应该达到的技术要求。 七、制订机械加工工艺规程的原则和步骤 1.工艺规程设计须遵循的原则 1)应能够保证加工后零件质量达到设计图样上规定的各项技 术要求。 2)设法降低生产制造成本，这也是制订工艺规程的基本原则。
(2)机械加工工序卡片 这种卡片是在机械加工工艺过程卡 的基础上，按每道工序的工序内容所编制的一种工艺文件。
第二章数控加工工艺基础知识
•第一节
基本概念
•表2-5 标准机械加工工序卡片
第二章数控加工工艺基础知识
•第一节 基 本 概 念
六、工序简图 1)工序简图可按比例缩小，尽量用较少的投影绘出，可以略 去视图中的次要结构和线条。 2)工序简图主视图应是本工序工件在机床上装夹的位置。 3)工序简图中工件上本工序加工表面用粗实线表示，本工序 不加工表面用细实线表示。 4)工序简图中用规定的符号表示出工件的定位、夹紧情况。
(3)表面纹理方向 它是指表面刀纹的方向，取决于该表面 所采用的机械加工方法及其主运动和进给运动的关系。 (4)伤痕 它是指在加工表面的一些个别位置上出现的缺陷。 2.表面层的物理、化学和力学性能 1)表面层加工硬化(冷作硬化)。 2)表面层金相组织变化及由此引起的表层金属强度、硬度、 塑性及耐腐蚀性的变化。 3)表面层产生残余应力或造成原有残余应力的变化。
第二章数控加工工艺基础知识
•第一节 基 本 概 念
(3)成批生产 成批生产是指一年中分批轮流地制造几种不 同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地点的加工对 象周期性地重复。
•表2-2 生产类型与生产纲领的关系
•第一节 基 本 概 念
5)工序简图中标注本工序的工序尺寸及其公差，加工表面的 表面粗糙度，以及其他本工序加工中应该达到的技术要求。 七、制订机械加工工艺规程的原则和步骤 1.工艺规程设计须遵循的原则 1)应能够保证加工后零件质量达到设计图样上规定的各项技 术要求。 2)设法降低生产制造成本，这也是制订工艺规程的基本原则。
(2)机械加工工序卡片 这种卡片是在机械加工工艺过程卡 的基础上，按每道工序的工序内容所编制的一种工艺文件。
第二章数控加工工艺基础知识
•第一节
基本概念
•表2-5 标准机械加工工序卡片
第二章数控加工工艺基础知识
•第一节 基 本 概 念
六、工序简图 1)工序简图可按比例缩小，尽量用较少的投影绘出，可以略 去视图中的次要结构和线条。 2)工序简图主视图应是本工序工件在机床上装夹的位置。 3)工序简图中工件上本工序加工表面用粗实线表示，本工序 不加工表面用细实线表示。 4)工序简图中用规定的符号表示出工件的定位、夹紧情况。
(3)表面纹理方向 它是指表面刀纹的方向，取决于该表面 所采用的机械加工方法及其主运动和进给运动的关系。 (4)伤痕 它是指在加工表面的一些个别位置上出现的缺陷。 2.表面层的物理、化学和力学性能 1)表面层加工硬化(冷作硬化)。 2)表面层金相组织变化及由此引起的表层金属强度、硬度、 塑性及耐腐蚀性的变化。 3)表面层产生残余应力或造成原有残余应力的变化。
第二章数控加工工艺基础知识
•第一节 基 本 概 念
(3)成批生产 成批生产是指一年中分批轮流地制造几种不 同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地点的加工对 象周期性地重复。
•表2-2 生产类型与生产纲领的关系
数控加工工艺与编程基础知识(PPT 145页)
机夹式：机夹式又可
分为不转位和可转位两种； 通常数控刀具采用机夹式！
特殊型式：如复合式
刀具，减震式刀具等。
阶梯式刀 具
舍弃式刀具/电脑锣刀具
1. 根据制造刀具所用 的材料可分为：
高速钢刀具； 硬质合金刀具； 金刚石刀具； 其他材料刀具，如立方 氮化硼和陶瓷刀具等。
数
按照切削工艺分：
控
刀 具
车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等
10000
3000
0.2
背吃刀量 (mm)
10
57
陶瓷刀具
数
控 刀 具
不仅能对高硬度材料进行粗、精加工，也可进行铣削、 刨削、断续切削和毛坯拔荒粗车等冲击力很大的加工；
的 可加工传统刀具难以加工或根本不能加工的高硬材料；
材 刀具耐用度比传统刀具高几倍甚至几十倍，减少了加 料 工中的换刀次数；
1972年
美国 德国 瑞典
美国
德古萨公司
瑞典山特维克 钢厂
通用电气公司
采用可转位刀片
生产陶瓷刀具 生产碳化钛涂层硬质合金刀片
聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片
发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速 1972年 美国 邦沙和拉古兰 钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层
数控刀具的选择
为了保证数控机床的正常运行，只有配置了与数控机 床性能相适应的刀具才能使其性能得到充分发挥，也可说配 置刀具的优异（合理性、先进性）直接影响到数控机床功能 和作用的发挥。
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
分为不转位和可转位两种； 通常数控刀具采用机夹式！
特殊型式：如复合式
刀具，减震式刀具等。
阶梯式刀 具
舍弃式刀具/电脑锣刀具
1. 根据制造刀具所用 的材料可分为：
高速钢刀具； 硬质合金刀具； 金刚石刀具； 其他材料刀具，如立方 氮化硼和陶瓷刀具等。
数
按照切削工艺分：
控
刀 具
车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等
10000
3000
0.2
背吃刀量 (mm)
10
57
陶瓷刀具
数
控 刀 具
不仅能对高硬度材料进行粗、精加工，也可进行铣削、 刨削、断续切削和毛坯拔荒粗车等冲击力很大的加工；
的 可加工传统刀具难以加工或根本不能加工的高硬材料；
材 刀具耐用度比传统刀具高几倍甚至几十倍，减少了加 料 工中的换刀次数；
1972年
美国 德国 瑞典
美国
德古萨公司
瑞典山特维克 钢厂
通用电气公司
采用可转位刀片
生产陶瓷刀具 生产碳化钛涂层硬质合金刀片
聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片
发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速 1972年 美国 邦沙和拉古兰 钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层
数控刀具的选择
为了保证数控机床的正常运行，只有配置了与数控机 床性能相适应的刀具才能使其性能得到充分发挥，也可说配 置刀具的优异（合理性、先进性）直接影响到数控机床功能 和作用的发挥。
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
数控铣削加工的零件
《数控加工工艺与编程》教学课件—02数控机床编程基础与加工工艺设计
（2） 数控加工程序：（就是）把零件加工的工艺过程，工艺参数，位移数据及开关命令等 信息用数控系统规定的功能代码和格式按加工顺序编写成加工程序单，并记录在信息 载体上，通过数控机床的输入装置，将数控加工程序输入机床数控系统，数控机床按 数控程序的内容加工出合格的零件。
（3） 数控编程过程：数控机床是按照事先编制好的数控程序自动地对工件进行加工的高 效自动化设备。理想的数控程序不仅应该保证能加工出符合图样要求的合格工件， 还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，以使数控机床能安全、可 靠、高效地工作。
根据输入方式的不同，可将自动编程分为语言数控自动编程、语音数控自动编程 和图形数控自动编程等。
8
Part 2
数控机床的坐标系
坐标系建立的原则
1）刀具相对运动，工件相对静止原则。即永远假定刀具相对于静止的工件坐 标系运动。不同机床的进给运动部件不同，有的机床是刀具做实际的进给
运动，如车床；有的是工作台带着工件做实际的进给运动，如铣床。机床 坐标轴的正向规定前提：假定工件静止，刀具相对于工件作进给运动；如
要表示刀具固定，工件运动的坐标，则用X′ Y′ Z′ A′ B′ C′来表 示。按相对运动关系，由于工件运动方向与刀具运动方向相反，所以有： +X= -X′+Y= -Y′ +Z= -Z′ +A= -A′ +B= -B′ +C= -C′ 2）附加坐标轴
X 、Y、 Z 基本坐标系又称第一坐标系，它表示最靠近主轴的坐标系。此
5
2 数控编程的内容与步骤
1）分析零件图 分析零件的加工位置、加工方式（指定方案），以确定该零件是否适宜在 数控机床上 加工或在哪种数控机床上加工；
2）确定零件数控加工工艺过程 在分析零件图样的基础上，确定零件加工方法（如装卡定 位方法）和加工路线（如对刀、切削路线），选定加工刀具并确定切削用量等工艺参数。
（3） 数控编程过程：数控机床是按照事先编制好的数控程序自动地对工件进行加工的高 效自动化设备。理想的数控程序不仅应该保证能加工出符合图样要求的合格工件， 还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，以使数控机床能安全、可 靠、高效地工作。
根据输入方式的不同，可将自动编程分为语言数控自动编程、语音数控自动编程 和图形数控自动编程等。
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Part 2
数控机床的坐标系
坐标系建立的原则
1）刀具相对运动，工件相对静止原则。即永远假定刀具相对于静止的工件坐 标系运动。不同机床的进给运动部件不同，有的机床是刀具做实际的进给
运动，如车床；有的是工作台带着工件做实际的进给运动，如铣床。机床 坐标轴的正向规定前提：假定工件静止，刀具相对于工件作进给运动；如
要表示刀具固定，工件运动的坐标，则用X′ Y′ Z′ A′ B′ C′来表 示。按相对运动关系，由于工件运动方向与刀具运动方向相反，所以有： +X= -X′+Y= -Y′ +Z= -Z′ +A= -A′ +B= -B′ +C= -C′ 2）附加坐标轴
X 、Y、 Z 基本坐标系又称第一坐标系，它表示最靠近主轴的坐标系。此
5
2 数控编程的内容与步骤
1）分析零件图 分析零件的加工位置、加工方式（指定方案），以确定该零件是否适宜在 数控机床上 加工或在哪种数控机床上加工；
2）确定零件数控加工工艺过程 在分析零件图样的基础上，确定零件加工方法（如装卡定 位方法）和加工路线（如对刀、切削路线），选定加工刀具并确定切削用量等工艺参数。
数控技术课件 第二章
2.1.1 数控编程的过程及方法
1．数控机床编程的内容与步骤 •数控编程的内容：分析被加工零件的零件图，确定加工工 艺过程，数值计算，编写程序单，输入数控系统，程序校 验和首件试切等。 •数控编程的步骤:
（1）分析零件图纸 对工件材料、形状、尺寸精度及毛坯形状 和热处理的分析，确定工件在数控机床上进行加工的可行性。 （2）工艺处理 制定数控加工工艺除考虑通常的一般工艺原则 外，还应考虑充分发挥所有数控机床的指令功能；正确选择对 刀点；尽量缩短加工路线，减少空行程时间和换刀次数；尽量 使数值计算方便，程序段要少等。 （3）数值计算 主要计算零件轮廓相邻几何元素的交点（或切 点）的坐标值，得出各几何元素的起点、终点和圆弧的圆心坐 标。
程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令 字的含义。在数控程序段中包含的主要指令字符如表2.1所示。
2. 数控标准的内容： 数控的名词术语； 数控机床的坐标轴和运动方向； 数控机床的字符编码（ISO代码、EIA代码） 数控编程的程序段格式； 准备机能（G代码）和辅助机能（M代码）； 进给功能、主轴功能和刀具功能。
淮海工学院
2.指令字的格式
一个指令字由地址符(指令字符)和带符号（如定义尺寸 的字：X-100）或不带符号（如准备功能字G代码：G01）的 数字组成。
掌握数控机床的坐标和运动方 数控机床的坐标和运动方
数控机床坐标系 向规定；
向规定；
掌握标准坐标系规定。
标准坐标系规定。
程序编制中的数 值计算
了解基点和节点坐标的计ຫໍສະໝຸດ 方法。基点坐标的计算； 节点坐标的计算。
了解数控加工工艺的基本特点和 数控加工工艺的基本特点和
内容；
基本内容；
程序编制中的工艺 了解机床的选用、工序与工步的 机床的选用、工序与工步的
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(2)划线找正法 划线找正法是先在毛坯上按照零件图划出中心线、 对称线和各待加工表面的加工线，然后将工件装在机床上，按照 划好的线找正工件在机床上的装夹位置，如图1-2-2c所示。 (3)夹具装夹法 此法是用夹具上的定位元件使工件获得正确位置 的一种方法，如图1-2-2d所示，此时工件与定位元件相接触的面即 为定位基准。 二、六点定位原理
第二节 工件的装夹
一、工件的装夹方式 定位和夹紧的整个过程称为装夹，工件的装夹方式有三种。
(1)直接找正法 此法是用百分表、划针或目测在机床上直接找正 工件，使其获得正确位置的一种装夹方法。
图1-2-2 工件装夹法 a)磨孔时工件的找正 b)刨削时工件的找正 c)划线找正装夹法 d)夹具装夹法
第二节 工件的装夹
第一节 夹具的作用、分类及组成
二、夹具的分类 夹具按应用范围可分为以下五种基本类型。
(1) 通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定的 通用性，可以用来装夹一定形状和一定尺寸范围内的各种工件， 而不需进行特殊调整的夹具。 (2) 专用夹具 为满足某一工件的某道工序加工而专门设计的夹具。 (3) 可调夹具 可调夹具是指加工完一种工件后，通过调整或更换 原夹具上个别元件就可加工形状相似，尺寸相近工件的夹具。 (4) 组合夹具 组合夹具是指按某种工序的加工要求，将一套专门 设计、制造的标准元件组装而构成的夹具。 (5) 随行夹具 这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。
2.圆柱定位心轴
图1-2-13 常用圆柱心轴的结构形式 1—安装部分 2—工作部分 3—导向部分
第三节 工件定位方法和定位元件
3.小锥度心轴
图1-2-14 小锥度心轴
第三节 工件定位方法和定位元件
4.圆锥销定位
图1-2-15 圆锥销定位
第三节 工件定位方法和定位元件
三、工件以外圆柱面定位 工件以外圆柱面定位时，常用的定位元件有V形块、半圆套、定位 套等。 1. V形块 (1) V形块的典型结构 图1-2-16所示为常用V形块的典型结构。
图1-2-16 常用V形块的典型结构
第三节 工件定位方法和定位元件
图1-2-17 V形块的结构参数
(2) V形块的结构参数 标准V形块(JB/T 8018.1—1999)的结构参数
第三节 工件定位方法和定位元件
如图1-2-17所示。 (3)V形块的定位特性 1) V形块定位的最大优点是对中性好，它可使一批工件的定位基准 轴线始终对中在V形块两斜面的对称面上，而不受定位基准直径误 差的影响。 2) V形块定位的另一个特点是无论定位基准是否经过加工，是完整 的圆柱面还是局部的圆弧面，都可以采用V形块定位。 3) V形块以两斜面与工件的外圆接触起定位作用。 (4)活动V形块与固定V形块 V形块还有固定式和活动式之分。
第一节 夹具的作用、分类及组成
三、夹具的组成 各类机床夹具的结构不同，但一般由定位元件、夹紧装置、夹具 体和其他装置或元件组成。 (1) 定位元件 定位元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置。
图1-2-1 后盖零件图及后盖钻夹具 a) 后盖零件图 b) 后盖钻夹具
1—菱形销 2—螺杆 3—螺母 4—开口垫圈 5—圆柱销 6—支承板 7—夹具体 8—钻模板 9—钻套
3.自位支承
图1-2-8 常用的可调支承
第三节 工件定位方法和定位元件
图1-2-9 可调支承的应用
第三节 工件定位方法和定位元件
4.辅助支承
图1-2-10 两点式自位支承
第三节 工件定位方法和定位元件
(1)辅助支承的作用 辅助支承不起定位作用，但能预定位；能够 提高工件的装夹稳定性和刚性。 (2)辅助支承的工作特点 待工件定位夹紧以后，再调整支承钉的 高度，使其分别与工件的有关表面接触并锁紧。 (3)辅助支承的典型结构 常用的辅助支承如图1-2-11所示。
第三节 工件定位方法和定位元件
一、工件以平面定位 1.固定支承 (1)支承钉
图1-2-6 支承钉
第三节 工件定位方法和定位元件
(2)支承板 图1-2-7所示是标准支承板结构(JB/T 8029.1—1999)， 用于定位精基准平面。
图1-2-7 支承板
第三节 工件定位方法和定位元件
2.可调支承
图1-2-3 工件的六个自由度
第二节 工件的装夹
图1-2-4 六点定位原理
三、完全定位与不完全定位
第二节 工件的装夹
1.完全定位 2.不完全定位 四、欠定位与过定位 1.欠定位 2.过定位
图1-2-5 连杆定位分析 a)完全定位 b)过定位 c)过定位的不良后果 1—短圆柱销 1′—长圆柱销 2—平面支承 3—挡销
第二章 机床夹具的基础知识
第二章 机床夹具的基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
夹具的作用、分类及组成 工件的装夹 工件定位方法和定位元件 定位误差的分析计算 工件的夹紧
第一节 夹具的作用、分类及组成
一、夹具的作用 在机械制造过程中，夹具的作用主要有以下几个方面。 (1) 稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对刀 具、机床的位置由夹具保证，不受划线质量及工人技术水平的影 响，因而精度高，稳定可靠。 (2) 缩短辅助时间，提高劳动生产率 采用夹具后，能使工件迅速 地定位和夹紧，缩短了辅助时间和基本时间，提高了劳动生产率。 (3) 改善劳动条件，降低生产成本 用夹具装夹工件方便、省力、 安全。 (4) 扩大机床工艺范围 在车床的溜板上或在摇臂钻床工作台上装 上镗模就可以进行箱体的镗孔加工。
图1-2-11 辅助支承 a)螺旋式 b)自位式 c)推引式手轮
第三节 工件定位方法和定位元件
二、工件以圆孔定位 工件以圆孔表面作为定位基面时，常用以下元件定位。 1.圆柱定位销
图1-2-12 常用圆柱定位销结构
第三节 工件定位方法和定位元件
第一节 夹具的作用、分类及组成
(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是保证工件在夹具中已定位好的正 确位置在加工过程中不因外力的影响而变化，使加工顺利进行。 (3) 夹具体 夹具体是夹具的基础件，如图1-2-1所示的件7，它将 夹具的所有部分连接成一个整体。 (4) 其他装置或元件 夹具除上述三部分外，还有一些根据需要设 置的其他装置或元件，如分度装置、导向元件以及夹具与机床之 间的连接元件等。
第二节 工件的装夹
一、工件的装夹方式 定位和夹紧的整个过程称为装夹，工件的装夹方式有三种。
(1)直接找正法 此法是用百分表、划针或目测在机床上直接找正 工件，使其获得正确位置的一种装夹方法。
图1-2-2 工件装夹法 a)磨孔时工件的找正 b)刨削时工件的找正 c)划线找正装夹法 d)夹具装夹法
第二节 工件的装夹
第一节 夹具的作用、分类及组成
二、夹具的分类 夹具按应用范围可分为以下五种基本类型。
(1) 通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定的 通用性，可以用来装夹一定形状和一定尺寸范围内的各种工件， 而不需进行特殊调整的夹具。 (2) 专用夹具 为满足某一工件的某道工序加工而专门设计的夹具。 (3) 可调夹具 可调夹具是指加工完一种工件后，通过调整或更换 原夹具上个别元件就可加工形状相似，尺寸相近工件的夹具。 (4) 组合夹具 组合夹具是指按某种工序的加工要求，将一套专门 设计、制造的标准元件组装而构成的夹具。 (5) 随行夹具 这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。
2.圆柱定位心轴
图1-2-13 常用圆柱心轴的结构形式 1—安装部分 2—工作部分 3—导向部分
第三节 工件定位方法和定位元件
3.小锥度心轴
图1-2-14 小锥度心轴
第三节 工件定位方法和定位元件
4.圆锥销定位
图1-2-15 圆锥销定位
第三节 工件定位方法和定位元件
三、工件以外圆柱面定位 工件以外圆柱面定位时，常用的定位元件有V形块、半圆套、定位 套等。 1. V形块 (1) V形块的典型结构 图1-2-16所示为常用V形块的典型结构。
图1-2-16 常用V形块的典型结构
第三节 工件定位方法和定位元件
图1-2-17 V形块的结构参数
(2) V形块的结构参数 标准V形块(JB/T 8018.1—1999)的结构参数
第三节 工件定位方法和定位元件
如图1-2-17所示。 (3)V形块的定位特性 1) V形块定位的最大优点是对中性好，它可使一批工件的定位基准 轴线始终对中在V形块两斜面的对称面上，而不受定位基准直径误 差的影响。 2) V形块定位的另一个特点是无论定位基准是否经过加工，是完整 的圆柱面还是局部的圆弧面，都可以采用V形块定位。 3) V形块以两斜面与工件的外圆接触起定位作用。 (4)活动V形块与固定V形块 V形块还有固定式和活动式之分。
第一节 夹具的作用、分类及组成
三、夹具的组成 各类机床夹具的结构不同，但一般由定位元件、夹紧装置、夹具 体和其他装置或元件组成。 (1) 定位元件 定位元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置。
图1-2-1 后盖零件图及后盖钻夹具 a) 后盖零件图 b) 后盖钻夹具
1—菱形销 2—螺杆 3—螺母 4—开口垫圈 5—圆柱销 6—支承板 7—夹具体 8—钻模板 9—钻套
3.自位支承
图1-2-8 常用的可调支承
第三节 工件定位方法和定位元件
图1-2-9 可调支承的应用
第三节 工件定位方法和定位元件
4.辅助支承
图1-2-10 两点式自位支承
第三节 工件定位方法和定位元件
(1)辅助支承的作用 辅助支承不起定位作用，但能预定位；能够 提高工件的装夹稳定性和刚性。 (2)辅助支承的工作特点 待工件定位夹紧以后，再调整支承钉的 高度，使其分别与工件的有关表面接触并锁紧。 (3)辅助支承的典型结构 常用的辅助支承如图1-2-11所示。
第三节 工件定位方法和定位元件
一、工件以平面定位 1.固定支承 (1)支承钉
图1-2-6 支承钉
第三节 工件定位方法和定位元件
(2)支承板 图1-2-7所示是标准支承板结构(JB/T 8029.1—1999)， 用于定位精基准平面。
图1-2-7 支承板
第三节 工件定位方法和定位元件
2.可调支承
图1-2-3 工件的六个自由度
第二节 工件的装夹
图1-2-4 六点定位原理
三、完全定位与不完全定位
第二节 工件的装夹
1.完全定位 2.不完全定位 四、欠定位与过定位 1.欠定位 2.过定位
图1-2-5 连杆定位分析 a)完全定位 b)过定位 c)过定位的不良后果 1—短圆柱销 1′—长圆柱销 2—平面支承 3—挡销
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
夹具的作用、分类及组成 工件的装夹 工件定位方法和定位元件 定位误差的分析计算 工件的夹紧
第一节 夹具的作用、分类及组成
一、夹具的作用 在机械制造过程中，夹具的作用主要有以下几个方面。 (1) 稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对刀 具、机床的位置由夹具保证，不受划线质量及工人技术水平的影 响，因而精度高，稳定可靠。 (2) 缩短辅助时间，提高劳动生产率 采用夹具后，能使工件迅速 地定位和夹紧，缩短了辅助时间和基本时间，提高了劳动生产率。 (3) 改善劳动条件，降低生产成本 用夹具装夹工件方便、省力、 安全。 (4) 扩大机床工艺范围 在车床的溜板上或在摇臂钻床工作台上装 上镗模就可以进行箱体的镗孔加工。
图1-2-11 辅助支承 a)螺旋式 b)自位式 c)推引式手轮
第三节 工件定位方法和定位元件
二、工件以圆孔定位 工件以圆孔表面作为定位基面时，常用以下元件定位。 1.圆柱定位销
图1-2-12 常用圆柱定位销结构
第三节 工件定位方法和定位元件
第一节 夹具的作用、分类及组成
(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是保证工件在夹具中已定位好的正 确位置在加工过程中不因外力的影响而变化，使加工顺利进行。 (3) 夹具体 夹具体是夹具的基础件，如图1-2-1所示的件7，它将 夹具的所有部分连接成一个整体。 (4) 其他装置或元件 夹具除上述三部分外，还有一些根据需要设 置的其他装置或元件，如分度装置、导向元件以及夹具与机床之 间的连接元件等。