第二章 第五节刀具选用与工件装夹
第二章工件装夹和机床夹具
第四节 工件在机床夹具中的定位
例2.在圆柱体上钻孔，保证孔尺寸及与外圆柱的同轴度。
第四节 工件在机床夹具中的定位
影响加工要求的自由度，必须限制；不影响加工要求
的自由度可限制，可不限制。
例及与3.图底示面，的在平一行工度件两上项铣要通求槽，。必为须保限证制尺Z寸, X6,0Y00.20mm
为保证尺寸30±0·1mm及槽侧面与B面的平行度，必须限制
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
2．夹紧元件或夹紧装置 夹紧工件，并使其在加工时在外 力作用下仍然保持工件在夹具中 正确位置的元件或装置称为夹紧 元件或夹紧装置。它一般由动力 装置（如气缸、油缸等）、中间 传力机构（如杠杆、螺纹传动副、 斜楔、凸轮等）和夹紧元件（如 卡爪、压板、压块等）组成。
X
,Leabharlann Z两个自由度，至于 Y 则可限制可不限制。
图1-12
第四节 工件在机床夹具中的定位
5.正确处理过定位： 1） 改变定位元件的结构避免过定位
如图示，把长圆柱销改成短圆柱销，即可避免了过定位。
第四节 工件在机床夹具中的定位
2. 去掉多余的定位支承，消除过定位
如图示，定位支承销3重复限制了Y 把定位支承销3撤消，
第二章 工件装夹与机床夹具
主要讲述内容： 第一节 基准的概念 第二节 工件的装夹方法 第三节 专用机床夹具的组成及其分类 第四节 工件在机床夹具中的定位 第五节 定位误差的分析与计算 第六节 工件的夹紧及夹紧装置 第七节 夹具设计的基本要求和步骤 第八节 夹具设计实例
第一节 基准的概念
一、基本概念： 1. 定位：
图1-7
第四节 工件在机床夹具中的定位
项目2 刀具的制备及工件的装夹
中山市中等专业学校车工技能训练（初级）班级：姓名：学号：指导教师：任务一理论部分（学时2课时）车刀一、车刀的种类和用途在车削过程中，由于零件的形状、大小和加工要求不同，采用的车刀也不相同。
车刀的种类很多，用途各异，现介绍几种常用车刀（图3-3）。
1.外圆车刀外圆车刀又称尖刀，主要用于车削外圆、平面和倒角。
外圆车刀一般有三种形状。
⑴直头尖刀主偏角与副偏角基本对称，一般在45°左右，前角可在5～30°之间选用,后角一般为6～12°。
⑵45°弯头车刀主要用于车削不带台阶的光轴，它可以车外圆、端面和倒角，使用比较方便，刀头和刀尖部分强度高。
⑶75°强力车刀主偏角为75°，适用于粗车加工余量大、表面粗糙、有硬皮或形状不规则的零件，它能承受较大的冲击力，刀头强度高，耐用度高。
2.偏刀偏刀的主偏角为90°，用来车削工件的端面和台阶，有时也用来车外圆，特别是用来车削细长工件的外圆，可以避免把工件顶弯。
偏刀分为左偏刀和右偏刀两种，常用的是右偏刀，它的刀刃向左。
3.切断刀和切槽刀切断刀的刀头较长，其刀刃亦狭长，这是为了减少工件材料消耗和切断时能切到中心的缘故。
因此，切断刀的刀头长度必须大于工件的半径。
切槽刀与切断刀基本相似，只不过其形状应与槽间一致。
4.扩孔刀扩孔刀又称镗孔刀，用来加工内孔。
它可以分为通孔刀和不通孔刀两种。
通孔刀的主偏角小于90°，一般在45～75°之间，副偏角20～45°，扩孔刀的后角应比外圆车刀稍大，一般为10～20°。
不通孔刀的主偏角应大于90°，刀尖在刀杆的最前端，为了使内孔底面车平，刀尖与刀杆外端距离应小于内孔的半径。
5.螺纹车刀螺纹按牙型有三角形、方形和梯形等，相应使用三角形螺纹车刀、方形螺纹车刀和梯形螺纹车刀等。
螺纹的种类很多，其中以三角形螺纹应用最广。
采用三角形螺纹车刀车削公制螺纹时，其刀尖角必须为60°，前角取零度。
工件的安装与装夹ppt课件
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
长方体工件定位示例：
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（2) 可调支承
多用于毛面定位，每批调整一次，以补偿各批 毛坯误差
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（3）自位支承
支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，
一般只限制 一个自由度， 即一点定位。
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三、根据加工要求决定所需限制的自由度
考虑定位方案时，需根据零件加工要求而定，应 限制哪几个自由度，再以相应定位点去限制。
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直接找正法示例 a）磨内孔时工件的找正 b）刨槽时工件的找正
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2、划线找正安装法 当零件形状很复杂时，可先用划针在工件 上画出中心线、对称线或各加工表面的加 工位置，然后再按划好的线来找正工件在 机床上的位置的方法。
快速将工件定位夹紧，免除了找正、对刀等，缩短 辅助时间，提高了成品率，降低了成本。 （3）扩大机床的加工范围
机械制造工艺学——工件的装夹及夹具设计
项合并使用，即： δ装夹+δ对定<= 2T/3
特点：易于保证定位精度，装夹所用时间短夹具装夹过程
（二）夹具装夹误差 因采用夹具装夹，而造成加工表面的尺寸、
位置误差称为夹具装夹误差。 夹具装夹误差由三个方面的误差组成：
工件装夹误差δ装夹
对定误差δ对定
过程误差δ过程
（1）工件装夹误差δ装夹：与工件在夹具中装 夹有关的加工误差。
包括：定位误差δ定位： 工件在夹具中定位不准确所造成的加工误差。
夹紧误差δ夹紧：夹紧时，因工件或夹具 变形所造成的加工误差。
（2）对定误差δ对定：与夹具相对于刀具及 切削成形运动有关的加工误差。
包括：对刀误差δ对刀：夹具相对于刀具位 置有关的加工误差。
夹具位置误差δ位置：夹具相对成形运动 位置有关的加工误差。
（一）直接装夹：工件定位基准面与机 床上的装夹面紧密帖合而定位，进而夹 紧的装夹方式称为直接装夹。
（二）找正装夹：以工件的有关表面或专 门划出的线痕作为定位的依据，然后夹 紧工件的装夹方式称为找正装夹。
（三）夹具装夹：先根据工件某一工序的加工 要求设计、制造夹具，工件定位基准面与夹 具上的定位面紧密帖合而定位，然后夹紧的 装夹方式称为夹具装夹。
第二章 工件的装夹及夹具设计 2-1 概述
一、装夹的概念 装夹：将工件在机床或夹具上定位、夹紧的
过程称为装夹。 定位：工件在机床或夹具上占据正确位置
的过程称为定位。 夹紧：为保持工件的正确定位而将工件夹
牢的过程称为夹紧。
工件夹紧时可以 先定位，后夹紧 也可以 定位和夹紧同时进行
二、装夹的方法：共有三种
（3）过程误差δ过程：与加工过程中一些因 素有关的加工误差。
加工误差不等式：为了得到合格产品，上述 各项误差之和应小于等于公差T，即：
第2章_工件的装夹与夹具设计基础
3.机床夹具的分类 （1）按夹具的通用特性分类 ①通用夹具 ②专用夹具 ③可调夹具 ④成组夹具 ⑤组合夹具
（2）按夹具使用的机床分类 这是专用夹具设计所用的分类方法。按使用的机床分类，可把专用夹具分为 车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、数控机床 夹具等。 （3）按夹具动力源来分类 按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。为减轻劳动强 度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹 具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心力夹具等。
图2-12 定位副
3.常用定位方式所能限制的自由度 表2-1所示为常见定位方式所能限制的自由度。
4.常用定位元件及选用 （1）工件以平面定位时的定位元件 1）主要支承 主要支承用来限制工件的自由度，起定位作用。常用的有固定支承、 可调支承、自位支承三种。 ①固定支承 固定支承有支承钉和支承板两种形式，如图2-13所示。在使用过程 中，它们都是固定不动的。
平头支承钉
球头支承钉
网纹顶面支承钉
a)
b） 图2-13 各种类型的固定支承 a)支承钉；b)支承板
图2-13a)所示为用于平面定位的各种支承钉，它们的的结构和尺寸均已标准化。 图中A型为平头支承钉，主要用于支承工件上已加工过的基准平面；图中B型为球头 支承钉，主要用于工件上未经加工的粗糙平面定位；图中C型为网纹顶面的支承钉， 常用于要求摩擦力大的工件侧面定位。 图2-13b)所示为用于平面定位的各种支承板，主要用于工件上已加工过的平面 定位。A型支承板结构简单，便于制造，但不利于清除切屑，故适用于顶面和侧面定 位。B型支承板则易保证工作表面清洁，故适用于底面定位。 ②可调支承 可调支承是指支承的高度可以进行调节，图2-14为几种可调支承的结构。可调 支承在一批工件加工前调整一次，调整后需要锁紧，其作用与固定支承相同。
车削加工工艺流程
车削加工工艺流程车削加工是一种常见的金属加工方法，广泛应用于制造业中。
本文将从工艺流程的角度介绍车削加工的步骤和要点。
车削加工是通过旋转工件，利用刀具对工件进行切削来加工的。
它的加工流程一般包括以下几个步骤：工件装夹、工艺参数设定、刀具选择、切削过程控制和加工质量检查。
首先是工件装夹。
工件装夹是将待加工的工件固定在车床上的过程。
通常采用卡盘、夹具等装置将工件夹紧，确保工件的稳定性和精度。
同时还需注意工件与夹具的配合面间的间隙，以及夹紧力的控制，避免工件在加工过程中发生位移或变形。
接下来是工艺参数设定。
根据工件的材料、形状和加工要求，确定车削加工的各项工艺参数。
主要包括切削速度、进给速度和切削深度等。
切削速度的选择需考虑材料的硬度、切削刃的材料和刀具的类型等因素。
进给速度的选择需考虑加工的表面质量和加工效率等因素。
切削深度的选择需考虑工件的刚度和刀具的耐用性等因素。
然后是刀具选择。
根据工件的材料、形状和加工要求，选择合适的刀具进行车削加工。
常见的车削刀具有刀柄、切削刃和刀尖等部分。
刀柄是刀具与车床主轴连接的部分，其形状和尺寸需与车床相匹配。
切削刃是刀具用来切削工件的部分，其形状和材料需根据工件的材料和形状来选择。
刀尖是切削刃的尖端部分，其形状和尺寸需根据切削刃的形状和切削要求来选择。
接着是切削过程控制。
切削过程控制是指在加工过程中对切削参数和刀具状况进行监控和调整，以确保加工质量和刀具寿命。
在切削过程中，需根据加工情况对切削速度、进给速度和切削深度等进行实时调整，以避免过载和切削不良等问题的发生。
同时还需对刀具的磨损进行检查和更换，以保证刀具的良好切削状态。
最后是加工质量检查。
加工质量检查是对加工后的工件进行尺寸、形状和表面质量等方面的检查，以确保加工结果符合要求。
通常采用量具、测量仪器和表面粗糙度仪等设备进行检测。
对于不合格的工件，需进行再加工或修磨，以提高加工质量。
车削加工工艺流程包括工件装夹、工艺参数设定、刀具选择、切削过程控制和加工质量检查等步骤。
数控机床刀具与工件装夹技巧
数控机床刀具与工件装夹技巧数控机床是现代制造领域中常用的一种工具，它能够自动完成各种复杂的加工任务。
而数控机床的刀具与工件的装夹技巧对于加工质量和效率至关重要。
本文将介绍一些数控机床刀具与工件装夹的技巧，以帮助读者更好地应用数控机床。
首先，正确选择合适的刀具是数控机床加工的基础。
刀具选用不当会导致切削力过大、加工精度不高等问题。
因此，在选择刀具时需要考虑材质、形状、尺寸等因素。
对于切削材料较硬的工件，应选用刚性好、耐磨性能高的刀具，如硬质合金刀具；而对于切削材料较软的工件，可选用高速钢刀具。
此外，刀具的形状和尺寸应根据工件形状和加工要求来选择，以确保切削稳定和精度要求的满足。
其次，正确的刀具安装方法也是确保加工质量的重要一环。
刀具的安装过程应严格按照数控机床的操作规程进行。
首先，检查刀具的安装面是否清洁，避免杂质进入刀具与刀架的接触面；其次，按照刀具的安装方向将刀具插入刀架中，并用特定的工具紧固刀具，确保刀具与刀架之间的良好接触。
刀具的松动会导致加工质量下降，且可能会损坏刀具和机床，因此，刀具的安装必须坚固可靠。
同时，切勿在加工过程中使用磨损严重的刀具，应及时更换以保证加工精度。
除了刀具的选择和安装外，工件的装夹技巧也对加工结果起到重要作用。
工件的装夹方式应根据工件形状和加工要求来确定。
常见的工件装夹方式有夹具装夹、机床工作台上直接装夹和用电磁吸盘装夹等。
对于形状复杂或精度要求较高的工件，夹具装夹是一种常见的选择。
夹具的设计和制作需要考虑工件的固定性、稳定性和加工工艺等因素，以确保工件在加工过程中不发生变形和移动。
此外，夹具的安装和调整应严格按照相关规程和要求进行，以保证加工精度和安全。
另外，对于一些形状规则的工件，直接将其固定在机床工作台上也是一种常用的装夹方式。
这种方式适用于一些简单的加工工艺，特别适合中小型工件的加工。
但需要注意的是，工件与机床工作台之间应具有足够的表面接触，以充分保证工件的固定和稳定。
工件的装夹
机械制造技术工件的装夹1、装夹的概念定位：确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程。
夹紧：在工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位 位置不变的操作。
装夹是定位和夹紧过程的总和。
在机械加工过程中，为了保证的轴线用于定位加工精度，使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，并能迅速、 可靠地夹紧工件，以接受加工或卡爪用于夹紧检测的工艺装备称为机床夹具。
2、装夹的方法（1）直接找正装夹用划针、百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法称直接 找正安装法。
此法生产率低，精度取决于工人的技术水平和测量工 具的精度，一般只用于单件小批生产。
图2是用四爪单动卡盘装夹工件，先 用百分表按工件A圆进行找正后，夹 紧工件车削外圆B，从而保证A、B圆 柱面的同轴度要求。
使用工具： 划线盘，百分表或千分表 定位精度：0.1~0.5mm（划线盘）； 0.01~0.005mm（千分表） 特点：生产率低，适用于单件、小批 量生产。
对操作工人技术水平要求高。
图2 直接找正安装2、装夹的方法（2）划线找正装夹先在工件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，然后将工件装上机床，按 照划好的线找正工件在机床上的 装夹位置。
划线找正法受划线精度和找正精 度的限制，定位精度不高，定位 精度:0.2~0.5mm。
主要用于批量 小，毛坯精度低及大型零件等不 便于使用夹具进行加工的粗加工。
划线找正法 图32、装夹的方法（3）使用夹具装夹 工件装在夹具上，不再进行找正，便能直接得到准确加工位置的装 夹方式。
图4在机床主轴装夹非轴类零件，利用花盘弯板使加工孔轴心与主轴轴心自动重合夹具的定位夹紧元件能使工件迅速获得正确位置，并使其固定在夹 具和机床上。
因此，工件定位方便，定位精度高（可以达到0.01mm 的定位精度）而且稳定，装夹效率也高。
但专用夹具制造费用高， 周期长，一般用于中、大批和大量生产。
特点：生产率高，一批产品的精度稳定，对工人技术水平要求低。
工件定位与装夹——机械工程
导向定位支承与转角误差的关系
双导向定位基准面： 限制四个自由度的圆柱定位面 双支承定位基准面： 限制二个移动自由度的圆柱定位面
止推定位基准面： 限制一个移动自由度的定位基准面。 限制一个移动自由度的定位基准面。 要求： 要求：应选窄小且与切削力相对的表 支承方向平行于导向方向。 面；支承方向平行于导向方向。 防转定位基准面： 限制一个旋转自由度的定位表面。 限制一个旋转自由度的定位表面。 要求： 要求：支承点布置应离回转线尽可能 远。
(3) 用夹具安装 概念： 概念： 将工件直接安装在夹具的定位元件上的方法 特点： 特点： 工件在夹具中的正确定位， ①工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位 基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。因 基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。 不再需要找正便可将工件夹紧。 此，不再需要找正便可将工件夹紧。 由于夹具预先在机床上已调整好位置，因此， ②由于夹具预先在机床上已调整好位置，因此，工 件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置 通过夹具上的对刀装置， ③通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相 对于刀具的正确位置。 对于刀具的正确位置。
定位时应注意的几个主要问题
定位支承点限制工件自由度的作用， 定位支承点限制工件自由度的作用，应理解为定位 支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触。 支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触。
分析定位支承点的定位作用时， 分析定位支承点的定位作用时 ， 不考虑力的影 响； 定位支承点是定位元件抽象而来的。 定位支承点是定位元件抽象而来的。
机械制造基础
第五章 机床夹具简介
第一节 机床夹具的分类与组成 第二节 工件定位与装夹 第三节 夹紧装置与夹紧力 第四节 常见机床夹具
第二节 工件定位与装夹
夹具、刀具的选择及切削用量的确定
夹具、刀具的选择及切削用量的确定夹具的选择、工件装夹方法的确定1．夹具的选择数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。
选用夹具时，通常考虑以下几点：1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。
2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。
3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。
4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。
2．夹具的类型数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。
数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。
如：通用台虎钳、数控分度转台等。
3．零件的安装数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点：1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。
2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。
二、刀具的选择及对刀点、换刀点的设置1．刀具的选择与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。
数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。
（1）车削用刀具及其选择数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。
1）尖形车刀尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。
这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。
尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。
车床操作刀具安装与工件夹紧
车床操作刀具安装与工件夹紧车床作为一种常用的金属加工设备，在机械制造行业中起着重要的作用。
车床操作过程中，刀具的安装和工件的夹紧是关键的环节。
正确的刀具安装和工件夹紧可以保证车床加工的效率和质量。
本文将介绍车床操作中刀具安装和工件夹紧的方法和技巧，帮助操作人员更好地进行车床加工。
一、刀具安装刀具是车床加工中进行切削的工具，其安装的合理性直接影响到加工效果。
下面是刀具安装的步骤：1. 清洁刀具和刀具孔：在安装刀具之前，务必确保刀具和刀具孔的清洁。
使用刷子和气枪清除刀具和刀具孔中的灰尘和切屑，以保证刀具能够正确安装。
2. 选择合适的切削刀具：根据工件材料的不同，选择适合的切削刀具。
切削刀具的选择应考虑刀具的硬度、切削刃数和刀具材料等因素，以保证切削刀具的稳定性和寿命。
3. 安装刀具保持器：根据车床的不同型号，选择合适的刀具保持器。
在安装刀具保持器时，注意将保持器的刀具槽与刀具孔对齐，并确保刀具能够牢固地固定在保持器中。
4. 通过调整调刀装置确定切削中心线：切削中心线是刀具在车床加工中的重要参考线，通过调整调刀装置，将切削中心线调整到合适的位置。
通常情况下，切削中心线应与工件的中心线保持一致。
5. 使用正确的紧固工具进行刀具紧固：在安装刀具时，使用正确的紧固工具进行刀具的紧固。
刀具紧固应均匀进行，以确保刀具的稳定性和可靠性。
二、工件夹紧工件夹紧是将工件固定在车床上进行加工的重要步骤。
下面是工件夹紧的方法和技巧：1. 清洁工件表面：在夹紧工件之前，务必清洁工件表面。
使用刷子和布将工件表面上的灰尘和污垢清除干净，以确保工件能够正确地夹紧在车床上。
2. 选择合适的夹具：根据工件的形状和尺寸，选择合适的夹具进行夹紧。
夹具的选择应考虑工件的稳定性和固定性，以保证在车床加工过程中工件的不会产生松动。
3. 调整夹具位置：根据工件的加工需求，调整夹具的位置。
夹具应使工件的切削表面保持在合适的加工位置，以确保加工效果的精度和质量。
第2章 工件的装夹和机床夹具(1)
➢ （1）直接找正装夹 以工件的实际表面作为定 位的依据，用找正工具（如划针和百分表）找正 工件的正确位置以实现定位，然后将工件夹紧的 方法，称为直接找正装夹。
➢ 如图2-5所示，该装夹方法生产率低，一般只适用 于单件小批生产。其找正的精度取决于找正工具 的精密程度以及工人的技术水平。
图2-5 直接找正装夹
➢ （2）划线找正装夹 以划线工人在工件上划出的 代加工表面所在位置的线痕作为定位依据，定位 时用划针找正其位置，然后将工件夹紧的装夹方 法，称为划线找正装夹。
➢ 如图2-6所示，该装夹方法生产率低，定位精度也 低，而且对工人的技术水平要求较高，一般只适 用于单件小批生产中加工那些复杂而笨重的零件， 或零件不宜直接使用通用机床夹具装夹的场合。
➢ 二、专用机床夹具装夹法
➢ 专用机床夹具是为某种零件在某一道工序上的装 夹而专门设计和制造的机床夹具。如图2-7所示为 加工拨叉工件用的专用钻床夹具。
➢ 专用机床夹具定位准确，装卸工件迅速，但设计 与制造的周期较长，费用较高。因此，专用机床 夹具主要适用于产品相对稳定而产量较大的成批 和大量生产类型。
图2-7 拨叉在专用钻床夹具上的装夹
1—钻模板 2—钻套 3—定位销 4—夹具体 5—支承钉 6—钩形压板 7—星形手柄 8—定位销
➢ 对于多品种、小批生产的生产类型来说，可使用 组合夹具、可调夹具和成组夹具等。
➢ 专用机床夹具的作用有以下几个方面： ➢ 1）保证加工精度 ➢ 2）提高生产率 ➢ 3）减轻工人的劳动强度 ➢ 4）扩大机床的工艺范围
形状和位置的基准，称为测量基准。测量基准可 以是实际存在的，也可以是假想的。实际存在的 测量基准亦称为测量基面。参见图2-2、图2-3。
数控机床刀具夹持与工件装夹技术要点
数控机床刀具夹持与工件装夹技术要点数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备，而刀具夹持和工件装夹技术则是数控机床加工过程中至关重要的环节。
本文将从数控机床刀具夹持和工件装夹两个方面，探讨其技术要点。
一、数控机床刀具夹持技术要点1. 刀具夹持方式的选择刀具夹持方式的选择直接影响到加工质量和效率。
常见的刀具夹持方式有机械夹持、液压夹持和电磁夹持等。
机械夹持适用于加工精度要求不高的工件，液压夹持适用于精密加工，而电磁夹持则适用于高速加工。
2. 刀具夹持力的控制刀具夹持力的控制是保证加工质量的重要因素。
夹持力过大会导致刀具磨损加剧，夹持力过小则会引起刀具与工件之间的相对滑动，影响加工精度。
因此，合理控制刀具夹持力，保证刀具与工件之间的稳定接触是关键。
3. 刀具夹持装置的精度和刚性刀具夹持装置的精度和刚性直接影响到加工精度和稳定性。
刀具夹持装置应具备足够的刚性，以抵抗切削力的作用，避免刀具的振动和变形。
同时，刀具夹持装置的精度也要高，以确保刀具与工件的精确定位和夹持。
二、数控机床工件装夹技术要点1. 工件夹持方式的选择工件夹持方式的选择取决于工件的形状、材料和加工要求。
常见的工件夹持方式有机械夹持、液压夹持和真空吸附等。
机械夹持适用于形状规则的工件，液压夹持适用于大型工件，而真空吸附则适用于薄板材料等。
2. 工件夹持力的控制工件夹持力的控制是保证加工质量和安全的重要因素。
夹持力过大会导致工件变形，夹持力过小则会引起工件的相对移动，影响加工精度。
因此，合理控制工件夹持力，保证工件的稳定夹持是关键。
3. 工件夹持装置的精度和刚性工件夹持装置的精度和刚性对加工精度和稳定性有重要影响。
工件夹持装置应具备足够的刚性，以抵抗切削力的作用，避免工件的振动和变形。
同时，工件夹持装置的精度也要高，以确保工件的精确定位和夹持。
总结：刀具夹持和工件装夹是数控机床加工过程中不可或缺的环节。
合理选择刀具夹持方式和工件夹持方式，控制夹持力，以及保证夹持装置的精度和刚性，是确保加工质量和效率的关键要点。
数控刀具和装夹方法课件
面铣刀
仿形 铣刀
方肩 铣刀
三面刃和 螺纹铣刀
整体硬质 合金铣刀
常用铣刀
钻头
丝锥
铰刀
钻削刀具
2.2 数控刀具旳种类及特点
数控刀具-主要指数车、数铣及加工中心上使用旳刀具。
谢 谢！ 2.2.1 数控刀具旳种类
整体式
按构造来分
镶嵌式
内冷式
焊接或机夹式
减振式
复合式
2.2.1 数控刀具旳种类
谢 谢！ 按刀具 材料分
• 后刀面写切削平面 间旳夹角，在正交 平面P0中测量
• 降低刀具后刀面和 已加工表面间自摩 擦。调整刀具刃口 旳锐利和强度
•
主切削平面与假定 工作平面间旳夹角，
•
适应系统刚度和零 件外形需要；变化
硬质合金车刀合理主偏角和副偏角旳参照值
加工情况
• 参照值／(0)
主偏角κr
副偏角κr/
粗车
工艺系统刚性好 45、60、75
第二章 数控刀具及装夹措施
目
录
2.1：了解数控加工对刀具旳要求 2.2：熟悉数控刀具旳种类及特点 2.3：熟悉刀具材料及选用 2.4：认识可转位刀具 2.5: 认识数控工具系统
2.1了解数控加工对刀具旳要求
一、数控加工对刀具旳要求
1．高切削效率 2．高刀具精度和反复定位精度 3．高可靠性和耐用度 4．能实现刀具尺寸旳调整和迅速换刀 5．具有一种比较完毕旳工具系统 6．具有刀具管理系统 7．具有刀具在线监控及尺寸补偿系统
谢 谢！ 当在使用过程中一种切削刃磨钝了后，只要
将刀片旳夹紧松开，转位或更换刀片，使新旳切 削刃进入工作位置，再经夹紧就能够继续使用。
可转位刀具旳两个特征：其一，刀体上安装 旳刀片，至少有两个预先加工好旳切削刃供使用。 其二，刀片转位后旳切削刃在刀体上位置不变， 并具有相同旳几何参数。
机床的刀具和夹具的选型和应用
机床的刀具和夹具的选型和应用机床是制造业中必不可少的设备，而其中最重要的两个配件就是刀具和夹具。
它们直接影响到机床的精度和效率，对于达到良好的加工效果和提高生产效率至关重要。
而选择合适的刀具和夹具对于不同工件的加工有很大的关键性，下面就来详细介绍刀具和夹具的选型和应用。
一、刀具的选型和应用刀具作为机床上不可或缺的附件，在工件切削中起着至关重要的作用。
刀具的不同种类和形状，适用于不同的加工工件和不同的加工方式。
在选择刀具时，需要考虑以下几个方面：1. 工件材料和工件形状根据加工的工件材料和形状，选择具有适当硬度和强度的刀具，以达到最佳的加工效果。
对于硬度较高的材料，如钨钢、碳素钢、高速钢等，需要使用硬质合金刀具或陶瓷刀具。
这些刀具硬度高、耐磨性好，适合进行高效率、高精度的切削。
对于形状复杂的工件，可以选择多刃刀具，以提高加工效率。
对于较薄的工件，则可以选择刃口圆弧小、切削力小的刀具。
2. 切削方式和加工参数根据切削方式和加工参数不同，需要选择相应的刀具。
对于高速切削，需要选择具有较高硬度和高温耐久性的刀具，如龙门刀具和螺旋刀具。
对于高效率加工，需要选择切削角度合适、切削力小的刀具，如磨齿刀具和PCD(多晶金刚石)刀具。
对于铣削加工，可以根据具体情况选择端铣刀、球头铣刀、齿轮铣刀等。
其中，端铣刀适用于槽面和主轴盘面加工，而球头铣刀则适用于三维曲面加工。
3. 刀具的材质刀具的材质和表面处理也是影响刀具性能的重要因素。
对于具有高硬度要求的刀具，可以选择WC-Co硬质合金材料。
对于具有较高的高温耐久性要求，可以选择陶瓷刀具。
对于刀具需要做表面处理的情况，可以采用化学镶嵌、电化学抛光等方法进行处理，以提高刀具表面的光洁度和耐腐蚀性能。
二、夹具的选型和应用夹具是将工件固定在机床上的设备，在加工过程中起着极为重要的作用。
对于不同形状、不同材料的工件，需要选择不同类型的夹具以保证夹紧的稳定性和加工的精度。
在选择夹具时，需要考虑以下几个方面：1. 工件尺寸和形状根据工件的尺寸和形状，选择适合的夹具，以保证夹紧的稳定性和加工的精度。
第二节：数控车刀选择及工件装夹与定位
数控车床的工艺特点、 第二节 数控车床的工艺特点、工件的装夹
一、数控车削加工的对象 1．轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件 因车床数控 装置都具有直线和圆弧插补功能，还有部分车床数控装置具有某 些非圆曲线插补功能，故能车削由任意直线和平面曲线轮廓组成 的形状复杂的回转体零件。 2．精度要求高的零件 零件的精度要求主要指尺寸、形状、位置 和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。例如： 0.001mm 尺寸精度高达0.001mm或更小的零件；圆柱度要求高的圆柱体零 件；竖线直线度、圆度和倾斜度均要求高的圆锥体零件；以及通 过恒线速度切削功能，加工表面精度要求高的各种变径表面类零 件等。 3．带特殊螺纹的回转体零件 这些零件是指特大螺距、等螺距与 变螺距或圆柱与圆锥螺纹面之间作平滑过渡的螺纹零件等。 4．淬硬工件的加工 在大型模具加工中，有不少尺寸大而形状复 杂的零件。这些零件热处理后的变形量较大，磨削加工有困难， 因此可以用陶瓷车刀在数控机床上对淬硬后的零件进行车削加工， 以车代磨，提高加工效率。
常用车刀的几何参数 1）尖形车刀的几何参数 尖形车刀的几何参数主要指车刀 的几何角度。选择方法与使用普通车削时基本相同， 但应结合数控加工的特点如走刀路线及加工干涉等进 行全面考虑。 例如，在加工图示的零件时，要使其左右两个45°锥 面由一把车刀加工出来，并使车刀的切削刃在车削圆 锥面时不致发生加工干涉。 又如，车削图示大圆弧内表面零件时，所选择尖形内 孔车刀的形状及主要几何角度如图所示（前角为 0°），这样刀具可将其内圆弧面和右端端面一刀车 出，而避免了用两把车刀进行加工。 2）圆弧形车刀的几何参数 （1）圆弧形车刀的选用 对于某些精度要求较高的凹曲面 车削或大外圆弧面的批量车削，以及尖形车刀所不能 完成的加工，宜选用圆弧形车刀进行。圆弧形车刀具 有宽刃切削（修光）性质；能使精车余量保持均匀而 改善切削性能；还能一刀车出跨多个象限的圆弧面。
第二章 工件的装夹[1]
![第二章 工件的装夹[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/fa109fb165ce05087632136a.png)
第二章工件的装夹第一节工件的装夹方法一、定义：在机床上加工工件时，必须先把工件放在准确的加工位置上，并使其固定，以确保工件在加工过程中不发生位置变动，才能保证加工出的表面达到图纸规定的尺寸、形状以及与其它表面的相互位置精度等技术要求，这个过程叫装夹。
简言之，确定工件在机床上或夹具中相对于刀具占有正确加工位置的过程成为定位；工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定好位的位置不发生变动的操作称为夹紧。
二、常见的工件装夹方法：1、直接找正装夹工件2、用夹具装夹工件（夹具以一定的定位基面安装在机床上，工件按照六点定位原理在夹具中定位并夹紧，不需要进行找正。
）第二节工件定位的基本原理一、工件定位的实质：就是使工件在机床上或夹具中占有正确的加工位置。
二、定义：1、完全定位：工件的六个自由度全部被约束而在空间占有完全确定的唯一位置；2、不完全定位：如果只部分地约束了工件的几个自由度而没有全部约束工件的六个方向的自由度，但已能满足工件的工序加工要求。
第三节工件的夹紧一、设计夹紧装置或夹紧机构时应注意以下基本要求：1、在夹紧时不得破坏工件的定位。
夹紧机构工作时不应损伤工件已加工表面或使工件变型。
2、夹紧动作应迅速、准确，尽可能地减少辅助时间。
3、结构应紧凑简单、易于制造。
4、夹紧机构必须能自锁，保证安全。
5、操作应方便省力。
二、夹紧力的方向确定夹紧力的方向时，要考虑工件的定位基面及定位元件的布置情况以及工作所受外力的方向，一般应遵守下列原则：1、夹紧力的方向应垂直于主要定位基面。
保证定位准确可靠，而不能破坏原定位精度。
2、夹紧力的方向应有利于可能采用较小的夹紧力。
这样，既可使操作省力，又可缩小夹紧装置的结构尺寸。
三、夹紧力的作用点选择夹紧力作用点时，可遵循下列原则：1、夹紧力的作用点应保证工件在夹紧力的作用下定位稳固，不致发生位移或偏转。
2、夹紧力作用点应位于工件上刚度较大的部位，以防止工件受压变形。
3、夹紧力的作用点应尽量靠近被加工表面，以提高定位稳定性和夹紧可靠性。
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１）材料：刀片材料通常有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、 陶瓷、立方碳化硼或金刚石等种类。 2）尺寸：刀片尺寸参数为有效切削刃长度、被吃刀量、主偏角 等。 ３）形态：根据表面形状、切削方式、转位次数等分为很多类 型的刀片，用于不同加工场合。 ４）刀尖半径：粗加工、工件直径大、要求刀刃强度高、机床 刚度大时选大刀尖圆弧；精加工、切深小、细长轴加工、机 床刚度小选小刀尖圆弧。
第二章 数控车床加工工艺设计
2.6.1、数控车削加工工序卡片
数控车削加工工序卡与普通车削加工工序卡有许多相似之处，所不同 的是：加工图中应注明编程原点与对刀点，要进行编程简要说明及切削参 数的选定。见表2-5。 一、数控车削加工工序卡片 在工序加工内容不十分复杂的情况下，用数控加工工序卡的形式较好， 可以把零件加工图、尺寸、技术要求、工序内容及程序要说明的问题集中 反映在一张卡片上，做到一目了然
第二章 数控车床加工工艺设计
３、刀杆安装时应注意的问题
车刀安装时其底面应清洁无粘着物。若使用垫片调 整刀尖高度，垫片应平直，最多不能超过三块。如果 内侧和外侧面也须作安装的定位面，则也应擦净。 刀杆伸出长度在满足加工要求下应尽可能短，一般 伸出长度是刀杆高度的1.5倍。如确要伸出较长才能满 足加工需要，也不能超过刀杆高度的3倍。
第二章 数控车床加工工艺设计
2-5计算图2-20所示零件的编程尺寸，并确定编程原点，计算各基点 坐标。
１）被加工工件的材料性能 金属与非金属材料，其硬度、刚 度、塑性、韧性及耐磨性等。 ２）加工工艺类别 车削、钻削、镗削或粗加工、半精加工、
精加工和超精加工等。
３）工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。
４）刀具能承受的切削用量。
第二章 数控车床加工工艺设计
2.5.2、数控车床车削刀具
可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形 刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。当在使用 过程中一个切削刃磨钝了后，只要将刀片的夹紧松开，转位或
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
四、选择夹具的基本原则
1）当零件批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具 和其他通用夹具，以缩短生产准备周期，节省生产费用。当达 到一定批量时才考虑用专用夹具，并力求结构简单。 2）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时 间。 3）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工。即 夹具要开敞，其定位夹紧机构元件不能影响加工中的走刀。
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
刀具表面几何参数
第二章 数控车床加工工艺设计
刀具的组成部分
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计 2.5.1、刀具选择应考虑的主要因素
第二章 数控车床加工工艺设计
2.6加工工艺文件的编制 编写数控加工专用技术文件是数控加工工艺设计的内容之 一。这些专用技术文件既是数控加工、产品验收的依据,也是 需要操作者遵守、执行的规程；有的则是加工程序的具体说明 或附加说明，目的是让操作者更加明确程序的内容、定位装夹 方式、各个加工部位所选用的刀具及其他问题。 为加强技术文件管理，数控加工专用技术文件也应该走标 准化、规范化的道路，但目前还有较大困难，只能先做到按部 门或按单位局部统一。 下面是几种常用数控加工专用技术文件。
第二章 数控车床加工工艺设计
六、其他装夹方式
1．需调头加工的零件装夹 当零件需调头加工时，因重新装夹会造成两次装夹加工的部分不同轴。因 此，调头后应使用百分表进行找正，使调头后加工部分与调头前加工部 分的同轴度达到图样要求的精度。另外，调头后的装夹部位一般已经过 加工，为防止夹紧时压伤已加工面，应在装夹部位包一层铜皮。 2．薄壁零件的装夹 薄壁零件的特点是在装夹时易产生变形，所以装夹时要采取必要的措施防 止工件变形。如图2-18所示的套筒零件，装夹时在套筒内装上芯轴，即 可防止夹紧力引起零件变形。
第二章 数控车床加工工艺设计
2．盘类零件的装夹 盘类零件直径较大，轴向尺寸小，一般采用三爪自定心卡盘反爪装夹，如
3．偏心零件的装夹 加工偏心零件时，应采用偏心卡盘（如四爪单动卡盘）、偏心顶尖或专用 夹具装夹。用偏心卡盘、偏心顶尖装夹时，要通过打表找正的方法调整 卡爪，使加工表面的中心线与主轴回转中心线同轴。如图所示。
第二章 数控车床加工工艺设计 2.5.3、夹具选择与安装
在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则与普通机床相同也要 合理选择定位基准和夹紧方案。为提高数控机床的效率，在确定定位基准 与夹紧方案时应注意如下三点： ① 力求设计、工艺与编程计算的基准统一。 ② 尽量减少装夹次数，尽可能在一次装夹后； ③ 加工出全部待加工面。避免采用占机人工调整的加工方案，以 充分发挥数控机床的效率。
第二章 数控车床加工工艺设计
2.5刀具选用与工件装夹
数控车床与普通车床用的可转位车刀，一般无本质的区别，其 基本结构、功能特点是相同的。但数控车床工序是自动化的，因此 对所用的可转位车刀的要求侧重点又有别于普通车床的刀具，数控 刀具要求精度高、刚性好、装夹调整方便，切削性能强、耐用度高。 合理选用既能提高加工效率又能提高产品质量。
更换刀片，
第二章 数控车床加工工艺设计
使新的切削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续 使用可转位刀具由刀片（如表所示）、刀体、接柄、 刀盘等组成，刀片的断槽能断屑自如、排屑流畅，其 夹紧方式通常有楔块上压式、杠杆式、螺钉上压式， 一般要求夹紧可靠、定位准确、结构简单、操做方便
第二章 数控车床加工工艺设计
第二章 数控车床加工工艺设计
五、一般工件的装夹
一般工件主要采用三爪自定心卡盘装夹，三爪自定心卡 盘可安装成正爪和反爪两种形式，反爪用来装夹直径较大 的工件。用三爪自定心卡盘装夹经过精加工的工件时，要 用铜皮包住被夹住的加工面，以免夹伤工件表面。如图所 示。
a)正爪b)反爪
第二章 数控车床加工工艺设计
1．长轴类工件的装夹。加工长轴类零件时，为防止加工过程中因切削力造成工件
变形，可采用用两顶尖装夹、一端卡盘一端顶尖、一端卡盘中间加中心架等方式装 夹。
（1）两顶尖装夹对于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类零件为保证每次装夹时的精 度，可用两顶尖装夹。两顶尖装夹工件方 便，不须找正，装夹精度高，但必须事先在工件的两端面钻中孔。 用两顶尖装夹工件时的注意事项： 1）前后顶尖的连线应与车床主轴的轴线同轴，否则车出的工件会出现锥度误差。 2）尾座套筒在不影响车刀切削的前提下，应尽量伸出得短些，以增加刚性，减少振动。 3）中心孔应形状正确，表面粗糙度值小。轴向精确定位时，中心孔倒角可加工成准确 的圆弧形倒角，并以该圆弧形倒角与顶尖锥面的切线为轴向定位基准定位。 4）两顶尖与中心孔的配合应松紧合适。 （2）一端卡盘一端顶尖装夹用两顶尖装夹工件虽然精度高，但刚性较差，因此，车削 质量较大的工件时要一端用卡盘夹住，另一端用后顶尖支撑，为了防止工件由于切削力的作 用产生轴向位移，必须在卡盘内装一个限位支承，或利用工件的台阶面限位。这种方法比较 安全，能承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以应用比较广泛。如图216所示。
第二章 数控车床加工工艺设计
２、刀片安装和转换时应注意的问题
转位和更换刀片时应清理刀片、刀垫和刀杆各接触面，应 保接触面无铁屑和杂物，表面有凸起点应修平，已用过的刃口 应转向切屑流向的定位面。 转位刀片时应使其稳当地靠向定位面，夹紧时用力适当， 不宜过大。 夹紧时，有些结构的车刀需用手按住刀片，使刀片贴紧底 面（如偏心式结构）。 夹紧的刀片、刀垫和刀杆三者的接触面应贴合无缝隙，要 注意刀尖部位的良好紧贴，刀垫更不得有松动。
第二章 数控车床加工工艺设计
４、刀具使用中应注意的问题如表2-3所示。
第二章 数控车床加工工艺设计 2.5.3、夹具选择与安装
工件在数控车床上大多采用三爪自定心卡盘夹持工件，三爪自定心卡 盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。三爪自定心 卡盘装夹工件方便、省时，自动定心好，但夹紧力小，常用于装夹外形规 则的中、小型工件。
四、数控加工走刀路线图
六、数控车削加工刀具调整图
七、数控加工专用技术文件的编写要求
第二章 数控车床加工工艺设计
复习思考题： 2-1确定编程坐标原点的原则是什么？ 2-2制订数控车削加工工艺方案时应遵循哪些基本原 则？ 2-3数控加工工艺分析的目的是什么？包括哪些内容？ 2-4在图2-19所示工件中，尺寸40土0.05已按要求加 工好。试计算： 1）切断工件时，尺寸L应控制在什么范围内，列尺 寸链并计算最大、最小尺寸。 2）求数控加工中需要控制（检验）L尺寸的变化范 围。要求画出尺寸链简图并标明组成环的性质。
第二章 数控车床加工工艺设计
二片，内容包括：与工步相对应的刀具号、刀具 名称、刀具型号、刀片型号和牌号、刀尖半径。
第二章 数控车床加工工艺设计
三、数控加工程序说明卡 实践证明，仅用加工程序单和工艺规程来进行实际加工还有许多不 足之处。由于操作者对程序的内容不清楚，对编程人员的意图不够理解， 经常需要编程人员在现场进行口头解释、说明与指导，这种做法在程序 仅使用一、二次就不用了的场合还是可以的。但是，若程序是用于长期 批量生产的，则编程人员很难都到达现场。再者，如编程人员临时不在 场或调离