第三章1数控刀讲义具夹具
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数控铣常用刀具夹具量具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
机床夹具的分类
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
通常把孔深与孔径之比大于5～10倍的孔称为深 孔，加工所用的钻头称为深孔钻。
由于孔深与孔径之比大，钻头细长，强度和刚度 均较差，工作不稳定，易引起孔中心线的偏斜和 振动。为了保证孔中心线的直线性，必须很好地 解决导向问题；由于孔深度大，容屑及排屑空间 小，切屑流经的路程长，切屑不易排除，必须设 法解决断屑和排屑问题；深孔钻头是在封闭状态 下工作，切削热不易散出，必须设法采取措施确 保切削液的顺利进入，充分发挥冷却和润滑作用。
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刀具的分类
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刀具的分类
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刀具的分类
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刀具的分类
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数控刀具及夹具.
夹具的组成与作用
1-夹具体 2-液压缸 3-压板 4-对刀块 5-V形架 6-圆柱销 7-定向键
新型数控夹具与组合夹具
新型数控夹具体
新型数控夹具与组合夹具
夹具体元件
新型数控夹具与组合夹具
孔系组合夹具
新型数控夹具与组合夹具
槽系组合夹具
定位基准的选择原则
基准
零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的那些 点、线、面。
数控刀具的要求与特点
数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要迁强度高、耐 用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的 要求。精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加 工精度的要求。 此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机 夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择涂 层硬质合金刀片。目前，数控车床用得最普遍的是硬质合金刀 具和高速钢刀具两种。
其
它
夹具的分类
按使用机床分类
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
其 它 机 床 夹 具
夹具的组成与作用
定位元件、夹紧装置、联接元件、对刀或导向 元件、其它装置、夹具体。
组成
作用
作用：保证加工精度，提高生产率，扩大机床 工艺范围，减轻工人劳动强度。
1.3 数控刀具及夹具
第1节 数控刀具 第2节 数控夹具
第1 节
教学目的：
数控刀具
了解数控刀具的种类、要求与特点，明确数 控刀具材料对加工的影响，掌握刀具的失效形式和 可靠度分析，以及依据加工环境正确选择和使用加 工刀具的方法。
数控刀具的种类
按结构来分
整体式
机械制造工艺学：第三章 机床夹具设计 第四节 各类机床夹具
2）夹具与机床主轴的联接 ⑷用过渡盘定位
过渡盘与主轴端部是用短锥 和端面定位，夹具体用止口与 过渡盘定位(大平面加短圆柱 面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具 车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用 的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻 模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组 成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式 和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接 联接方式取决于主轴轴端的结 构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合 夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度 高，定位迅速方便，但刚 度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模 固定式钻模板 快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模 固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套 刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻 套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与 工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链 式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体 整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压 板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以 及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可 在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。 与钻模有很多相似之处。
过渡盘与主轴端部是用短锥 和端面定位，夹具体用止口与 过渡盘定位(大平面加短圆柱 面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具 车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用 的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻 模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组 成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式 和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接 联接方式取决于主轴轴端的结 构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合 夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度 高，定位迅速方便，但刚 度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模 固定式钻模板 快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模 固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套 刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻 套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与 工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链 式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体 整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压 板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以 及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可 在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。 与钻模有很多相似之处。
数控机床、刀具和夹具的选择与使用
▪ 对模具制造中经常遇到的各种复杂曲面轮廓，可采用多轴联动 的数控铣床来加工。这类数控机床能同时控制多轴进行插补运算， 对位移和速度进行严格的不间断控制。
数控刀具的选择
▪ 刀具的选择是数控加工工艺设计中的重要内容之一。刀具选择 合理是否不仅影响数控机床的加工效率，而且还直接影响加工质量。 选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容和工件材料等等因 素。
模具制造工艺学
数控机床、刀具和夹具的选择与使用
▪ 数控机床的合理使用 ▪ 1 数控机床的选用原则
▪ 目前，我国生产的数控机床有高档、中档、及经济型3个档次， 经济性数控机床的性能现已有了质的提高，而价格却只有中档数控 的几分之一至十几分之一，应可能选用。
数控机床、刀具和夹具的选择与使用
▪ 数控机床的合理使用 ▪ 2 曲面加工与坐标轴数的选择
1.3 夹具的设计和使用
▪ 对数控机床夹具设计使用的具体要求
3 夹具的设计要方便加工零件的装卸，夹具要能迅速完成零件的 定位、夹紧和拆卸过程。为此，夹具的设计要力求结构简单，整体 性能好，不得有零碎的配件和繁杂的结构。为有效缩短辅助工作时 间，保证装夹的可靠，数控机床夹具常采用气动、液压和偏心夹紧 方式夹紧工件。
切屑缠绕都会影响加工的正常进行，因此，应合理选用断屑槽的形
状、尺寸与切削用量，保证断屑的可靠。
刀柄
▪ 刀柄是加工中心必备的辅助工具，用以将刀具与机床主轴连接 起来。由于加工中心有自动交换刀具的功能，所以刀柄必须满足机 床主轴自动松开和拉紧定位的要求，且能在机械手的夹持下与搬运 下，准确地安装各种切削刀具。
1.3 夹具的设计和使用
▪ 对数控机床夹具设计使用的具体要求
2 为适应数控加工高强度、大切削量的特点，数控夹具的结构应 具备足够的强度与刚度，以避免在振动与装夹力的作用下产生变形； 要避免工件在受强力切削时位置发生错动，数控夹具对工件的夹紧 力就要大一些，为防止过大的夹紧力与较大的切削力使工件产生变 形，夹具的定位点、支撑受力点、夹紧点的选择应慎重。
数控刀具的选择
▪ 刀具的选择是数控加工工艺设计中的重要内容之一。刀具选择 合理是否不仅影响数控机床的加工效率，而且还直接影响加工质量。 选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容和工件材料等等因 素。
模具制造工艺学
数控机床、刀具和夹具的选择与使用
▪ 数控机床的合理使用 ▪ 1 数控机床的选用原则
▪ 目前，我国生产的数控机床有高档、中档、及经济型3个档次， 经济性数控机床的性能现已有了质的提高，而价格却只有中档数控 的几分之一至十几分之一，应可能选用。
数控机床、刀具和夹具的选择与使用
▪ 数控机床的合理使用 ▪ 2 曲面加工与坐标轴数的选择
1.3 夹具的设计和使用
▪ 对数控机床夹具设计使用的具体要求
3 夹具的设计要方便加工零件的装卸，夹具要能迅速完成零件的 定位、夹紧和拆卸过程。为此，夹具的设计要力求结构简单，整体 性能好，不得有零碎的配件和繁杂的结构。为有效缩短辅助工作时 间，保证装夹的可靠，数控机床夹具常采用气动、液压和偏心夹紧 方式夹紧工件。
切屑缠绕都会影响加工的正常进行，因此，应合理选用断屑槽的形
状、尺寸与切削用量，保证断屑的可靠。
刀柄
▪ 刀柄是加工中心必备的辅助工具，用以将刀具与机床主轴连接 起来。由于加工中心有自动交换刀具的功能，所以刀柄必须满足机 床主轴自动松开和拉紧定位的要求，且能在机械手的夹持下与搬运 下，准确地安装各种切削刀具。
1.3 夹具的设计和使用
▪ 对数控机床夹具设计使用的具体要求
2 为适应数控加工高强度、大切削量的特点，数控夹具的结构应 具备足够的强度与刚度，以避免在振动与装夹力的作用下产生变形； 要避免工件在受强力切削时位置发生错动，数控夹具对工件的夹紧 力就要大一些，为防止过大的夹紧力与较大的切削力使工件产生变 形，夹具的定位点、支撑受力点、夹紧点的选择应慎重。
第三章机床夹具第一讲
对刀、引导元件或装置 这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。用于确 定刀具在加工前正确位置的元件，称为对刀元件，如对刀块。 用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称为导引元件。 如图3-1中的快换钻套1。
其它装置或元件：定向键、操作件、分度装置、靠 模装置、上下料装置、平衡块等，以及标准化了的其 它联接元件； 夹具体： 用于连接或固定夹具上各元件及装置，使 其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行连 接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。如图31中的夹具体7。
机床夹具
三、 机床夹具的组成
定位元件：用于确定工件在夹具中的位置； 如图3-1中的定位销6 。 夹紧装置：在切削时使工件在夹具中保持既 定位置并夹紧工件。如图 3-1 中的螺母 5 和开口 垫圈4。 联接元件（连接元件）： 使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹 具之间的相互位置关系。
机床夹具
机床夹具
第一节 机床夹具的作用、分类及组成 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部 分。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用 于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和 检测等工艺过程中。 为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机 床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现 代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它 直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制 造成本等。
1、按夹具的通用特性分类
组合夹具 —— 组合夹具是指按零件的加工要求， 由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的 夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，制 造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品 的试制和单件小批生产。 随行夹具 —— 随行夹具是一种在自动线上使用 的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要 与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一 个工位，进行不同工序的加工。
其它装置或元件：定向键、操作件、分度装置、靠 模装置、上下料装置、平衡块等，以及标准化了的其 它联接元件； 夹具体： 用于连接或固定夹具上各元件及装置，使 其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行连 接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。如图31中的夹具体7。
机床夹具
三、 机床夹具的组成
定位元件：用于确定工件在夹具中的位置； 如图3-1中的定位销6 。 夹紧装置：在切削时使工件在夹具中保持既 定位置并夹紧工件。如图 3-1 中的螺母 5 和开口 垫圈4。 联接元件（连接元件）： 使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹 具之间的相互位置关系。
机床夹具
机床夹具
第一节 机床夹具的作用、分类及组成 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部 分。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用 于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和 检测等工艺过程中。 为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机 床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现 代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它 直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制 造成本等。
1、按夹具的通用特性分类
组合夹具 —— 组合夹具是指按零件的加工要求， 由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的 夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，制 造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品 的试制和单件小批生产。 随行夹具 —— 随行夹具是一种在自动线上使用 的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要 与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一 个工位，进行不同工序的加工。
第三章 数控机床夹具
2．按夹具使用的机床分类
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 按驱动夹具工作的动力源分类将夹具分为手动夹 具和机动夹具两大类。
三、机床夹具的功用 1．保证加工质量。 2．提高劳动生产率，降低成本 。
3．扩大机床工艺范围 。
△B=Tb+2Tc
若以N面作为定位基准时则：
△B=Tb
若以K面作为定位基准时则：
△B=0
•图3-21 误差△不重合的分析图
2.基准位移误差（△Y） 基准位移误差是由于定位基准及定位表面的制造误差引起的。它使工件 在夹具中定位时，定位基准相对规定位置可能产生位移，其最大位移量就叫 基准位移误差，以△Y表示。 工件定位时，定位基准在夹具中的规定位置，则按以下规定确定：当夹 具上定位表面为平面时，则以此平面表示；当定位表面为圆柱面时，则以中 心线表示；当定位表面为V形块时，则以放在V形块上的标准心轴的轴线表 示。 由于工件定位时，工序基准的位置同时受着基准位移误差和基准不重合 误差的影响，这两类误差都是在定位时产生的，所以取名为定位误差，以 △D表示。 △D=△B＋△Y
、 Y Z 表示。 ﹑
2.限制工件的自由度与加工要求的关系
（1）完全定位 工件的六个自由度全部被限制时的定位，称为全部
定位。 （2）部分定位 部分定位又称不完全定位，即在满足工件加工要求
的条件下，所限制的自由度不足六个的定位，这里所指的部分定位是指
合理的不完全定位。 （3）欠定位 是指根据工件的加工要求，应限制的自由度未被限制
图3-26 尺寸链计算 a)零件图b) 尺寸链图 解：画出尺寸链图。根据加工过程分析，300-0.15是间接保证的，是封闭环。 判断增、减环：尺寸800-0.1是增环，尺寸L是减环。 根据公式计算(计算熟练后可以不写)： 1）封闭环的基本尺寸＝增环的基本尺寸之和一减环的基本尺寸之和 因30mm=80mm- L ，故L=50mm 2）封闭环的上偏差＝增环的上偏差之和一减环的下偏差之和 因0=0- L下偏差 ， 故L下偏差=0 3）封闭环的下偏差一增环的下偏差之和一减环的上偏差之和 因-0.15mm=-0.1mm- L上偏差 ，故上偏差=+0.05mm 即L=50+0.050 4）封闭环公差=组成环公差之和(用于验证计算结果是否正确) 因0.15=0.05+0.10，故上述结果正确。 正确L尺寸的公差应为0.1mm，满足工艺要求，工序尺寸L可行。
数控刀具系统及机床夹具课件
之一。智能化数控刀具系统能够实现自适应控制、自动更换等功能，提
高生产效率和产品质量。
02
数控刀具的选择与使用
数控刀具的选择原则和方法
01
02
03
根据加工需求选择
根据工件的材质、形状、 尺寸和加工精度要求，选 择合适的数控刀具类型。
考虑刀具性能
选用具有良好性能的刀具 材料和涂层，确保刀具有 足够的硬度、耐磨性和抗 冲击性。
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设计原则
机床夹具的设计应遵循“安全、稳定、高效、经济”的原则，确保工件的加工 精度和生产效率，同时要便于操作和维护。
设计方法
机床夹具的设计方法包括工艺分析、夹具设计、夹具制造和夹具调试等步骤， 其中工艺分析是关键环节，需对工件的加工要求、材料、结构等进行全面分析 。
机床夹具的设计实例分析
实例一
车削夹具设计：车削加工是机械制造中常用的加工方法之一，车削夹具的设计对于提高生 产效率和保证加工精度具有重要意义。设计时需考虑工件的定位、夹紧和刀具的安装等问 题。
维护保养
定期对夹具进行清洗、润滑，检查紧固件是否松动，以及更换磨损件等，以保持良好的工作状态。
常见故障排除
当夹具出现故障时，应立即停机检查，并根据故障现象分析原因，进行相应的维修措施。常见的故障 包括定位不准确、夹紧力不足、运动部件卡滞等。
机床夹具的报废与再利用
报废
当夹具达到使用寿命或因意外损坏无法修复时，应进行报废处理。报废的夹具应进行分类回收，以减少对环境的 影响。
01
02
03
04
熟悉刀具性能
使用前需充分了解刀具的性能 特点，以便更好地发挥其优势
。
合理选择切削参数
第3章 数控加工中的定位与装夹
L φD
4 零件工序简图
图3-1 专用夹具——钻模
钻床专用夹具
图7-11 钻φ6H9径向孔的钻床夹具 1—快换钻套 2—衬套 3—钻模板 4—开口垫圈 5—螺母 6—定位销 7—夹具体
③组合夹具：用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。 组合夹具：用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。 7 6 5 4 3 2 1 18 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
第3章 数控加工中工件的定位与装夹
3.1 机床夹具概述 3.2 工件的定位 3.3 定位基准的选择原则 3.4 常见定位方式及定位元件 3.5 定位误差 3.6 工件的夹紧 3.7 数控机床典型夹具简介
工件的安装
定位 工件安装 的内容 夹紧
使工件相对于机床及刀具处于正确的 位置 工件定位后，将工件紧固， 工件定位后，将工件紧固，使工件在 加工过程中不发生位置变化
（3）机床夹具的作用与分类
①机床夹具的作用 1．易于保证加工精度 ． 用机床夹具装夹工件， 用机床夹具装夹工件，能准确确定工 件与刀具、机床之间的相对位置关系， 件与刀具、机床之间的相对位置关系，可 以保证加工精度。 以保证加工精度。 钻模： 孔系的位置精度 钻模：0.10~0.20mm 划线： 划线：0.4~1.0mm
3.2.2 定位原理的应用
1、完全定位：工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。
Z Z
Y
Y
X a）
X a1）
3.2. 定位原理的应用
2、不完全定位：工件6个自由度中有1个或几个自由度未 被限制，但仍能保证加工要求的定位，称为不完全定位。 不完全定位例1：
Z Z
Y
Y
X a）
数控机床编程技术习题答案
全国高等职业教育示范专业规划教材数控技术专业国家精品课程配套教材《数控机床编程技术》课后习题答案董兆伟主编机械工业出版社第1章数控机床编程基础1.数控加工的过程如何？首先对零件图纸进行工艺性分析，根据零件的形状、尺寸和技术要求等，确定加工方案。
编制数控加工程序，输入到数控机床的数控装置中，数控装置对程序进行译码、运算和逻辑处理后，以脉冲的形式对伺服机构和辅助装置发出各种动作指令，伺服机构将来自数控装置的脉冲指令进行放大并转换成机床移动部件的运动，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数有条不紊地工作，从而加工出零件。
2.数控机床是由哪几个部分组成的？各部分的作用是什么？数控机床是典型的机电一体化产品，主要由程序载体、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、反馈装置和机床本体等几部分组成。
⑴程序载体人和数控机床联系的媒介物(也称程序介质、输入介质、信息载体)控制介质可以是穿孔带，也可以是穿孔卡、磁带、磁盘或其他可以储存代码的载体，有些直接集成在CAD/CAM 中。
⑵输入输出装置输入输出装置是机床与外部设备的接口，主要有纸带阅读机、软盘驱动器、RS232C串行通信口、MDI方式等。
⑶数控装置数控装置是数控机床的中枢，在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。
数控装置接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床动作。
⑷伺服系统其作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。
其性能好坏直接决定加工精度、表面质量和生产率。
⑸检测反馈系统其作用是对机床的实际运动速度、方向、位移量以及加工状态进行检测，将测量结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较,计算实际位置与指令位置之间的偏差，并发出纠正误差指令。
⑹机床本体机床本体是数控机床的主体，由机床的基础大件（如床身、底座）和各运动部件（如工作台、床鞍、主轴等）所组成。
数控机床夹具设计
1、铣床和夹具的概念铣床指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。
通常以铣刀旋转运动为主运动，工件和铣刀的配合移动为进给运动。
它可以加工平面、垂直面、斜面、各种沟槽或成型面，如果配一些附件（如分度头）也可以加工螺旋槽，凸轮、成型面等。
夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之固定在正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。
在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧[1]。
2、夹具在铣床上的作用夹具是在机床机械制造过程中，用来固定加工产品，使之固定在正确的位置，以接受加工或检测的机床附加装置，简称为夹具。
在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。
在机床上加工工业零件的时候，必须用夹具装好固定所要加工工件。
将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。
将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定规定好的位置上将工件可靠地固定，这一过程称为夹紧。
从定位到夹紧的全过程，称为装夹。
铣床夹具的主要功能就是完成工件的装夹固定工作。
工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度[2]。
3、设计要点为提高铣床夹具在机床上安装的稳固性，减轻其断续切削可能引起的振动造成的松动，夹具体不仅要有足够的坚固度和强度，其高度和宽度比例也应合适，一般有H/B≤1～1.20，以降低夹具重心，使加工工件的表面尽量靠近工作台面。
此外，还要合理地调整好加强筋和耳座。
若夹具整体宽度较宽，可在夹具的同一侧设置两个与铣床工作台T形槽间等距的耳座；对重型铣床夹具，夹具体两端还应设置吊装孔或吊环等以便搬运[3]。
除机床整体设计需注意的方面之外还需要注意一下几点：1．定向键的设计定向键也就是夹具的定位键，安装在夹具底面的纵向槽中，一般为两个，安在同一条直线上，其距离越远，导向精确程度越高，用螺钉紧固在夹具体上，定向键通过与铣床工作台上的形槽配合以确定夹具在机床上的正确位置；除此之外还能承受部分切削扭矩，同时可以减轻夹紧螺栓的负荷，使夹具的本身更具有稳定性，因此平面夹具及有些专用的钻镗床夹具也常使用。
数控加工工艺与刀具夹具教学课件胡建新模块三数控车削加工工艺
图3-12 圆弧插补的方向
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
3.对程序的相关解释 1)第N60句，G02 X40.0 Z-40.0 R10.0 F0.2 ；对工件进行圆弧 插补切削加工，其中的G02为顺时针圆弧插补，刀尖由c点向d点进给， 切出R10mm的凹圆弧过渡圆角。 2)圆弧插补程序段中的圆心条件，用R10.0的形式给出，数控系统根 据刀尖G02时的当前位置、圆弧插补的目标点位置和R10.0三个圆弧 参数条件可以自动求出该圆弧的圆心位置。 3)圆弧插补程序段中的进给量F反映刀尖沿着圆弧切线方向上的进给 速度，在圆弧插补程序段中，一般应该给出F值。
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
图3-18 刀尖位置偏移补偿原理
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
3.刀尖位置偏移补偿的方法 要进行刀尖位置偏置补偿，首先要在刀架上确定一个对刀基准点。 对于小型方刀架一般直接选择方刀架的几何中心作为对刀基准点， 如图3⁃19所示。将对刀基准点O选择在刀架中心位置，而该点在机床 返回参考点的状态下将与机床参考点R点在空间保持重合，分别将各 个刀尖的刀位点相对于该基准点的偏移距离进行测量和输入。例如， 01号刀测得两个偏移值分别为ΔX1和ΔZ1，03号刀的两个偏移值为ΔX3 和ΔZ3，将各刀尖的偏移值输入到刀具参数库中，只要数控系统调用 01号刀具，系统会自动把01号刀具的两个偏移参数与当前两个坐标 值相叠加，便产生01号刀尖的当前坐标值。
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
图3-16 各种车刀的刀位点
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
图3-17 其他刀具的刀位点选择
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
2.刀尖位置偏移补偿基本原理 刀尖位置偏移补偿又称为刀尖位置偏置补偿或者刀尖偏移补偿，是 数控切削加工工艺中将多把不同刀具的刀位点统一到同一个起刀点 上的重要手段。
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
3.对程序的相关解释 1)第N60句，G02 X40.0 Z-40.0 R10.0 F0.2 ；对工件进行圆弧 插补切削加工，其中的G02为顺时针圆弧插补，刀尖由c点向d点进给， 切出R10mm的凹圆弧过渡圆角。 2)圆弧插补程序段中的圆心条件，用R10.0的形式给出，数控系统根 据刀尖G02时的当前位置、圆弧插补的目标点位置和R10.0三个圆弧 参数条件可以自动求出该圆弧的圆心位置。 3)圆弧插补程序段中的进给量F反映刀尖沿着圆弧切线方向上的进给 速度，在圆弧插补程序段中，一般应该给出F值。
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
图3-18 刀尖位置偏移补偿原理
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
3.刀尖位置偏移补偿的方法 要进行刀尖位置偏置补偿，首先要在刀架上确定一个对刀基准点。 对于小型方刀架一般直接选择方刀架的几何中心作为对刀基准点， 如图3⁃19所示。将对刀基准点O选择在刀架中心位置，而该点在机床 返回参考点的状态下将与机床参考点R点在空间保持重合，分别将各 个刀尖的刀位点相对于该基准点的偏移距离进行测量和输入。例如， 01号刀测得两个偏移值分别为ΔX1和ΔZ1，03号刀的两个偏移值为ΔX3 和ΔZ3，将各刀尖的偏移值输入到刀具参数库中，只要数控系统调用 01号刀具，系统会自动把01号刀具的两个偏移参数与当前两个坐标 值相叠加，便产生01号刀尖的当前坐标值。
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
图3-16 各种车刀的刀位点
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
图3-17 其他刀具的刀位点选择
课题3.2 数控车削加工中的圆弧插补
2.刀尖位置偏移补偿基本原理 刀尖位置偏移补偿又称为刀尖位置偏置补偿或者刀尖偏移补偿，是 数控切削加工工艺中将多把不同刀具的刀位点统一到同一个起刀点 上的重要手段。
数控刀具夹具课件
2． 数控加工刀具的特点
❖ 数控加工刀具与普通金属切削刀具相比特点： ❖ ●刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化。 ❖ ●刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理化。
❖ ●刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型 化。
❖ ●刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应 相匹配。
❖ ●刀具应具有较高的精度。
要求 精度高
可靠性高
换刀迅速 刀片材料 刀杆截形
特点
刀片采用M级或更高精度等级
刀杆多采用精密级 用带微调装置的刀杆在机外预调好 采用断屑可靠性高的断屑槽型或有断 屑台和断屑器的车刀 采用结构可靠的车刀,复合式夹紧结 构和夹紧可靠的其他结构 采用车削工具系统 采用快换小刀架 较多采用涂层刀片 较多采用正方形刀杆,但因刀架系统 结构差异大,有的需采用专用刀杆
O
可转位刀片的类型
代号
固定方式
断屑槽 代号
固定方式
断屑槽 代号
固定方式
断屑槽
N
无
A
R
无固定孔 单面有 M
圆形孔
无
B
无
单面有 H 单面70~90º沉孔 单面有
F
双面有 G
双面有 C
无
W
无
Q
无
J 双面70~90º沉孔 双面有
T 单面40~60º沉孔 单面有
U 双面40~60º沉孔 双面有
X
其他,需图形并附加说明
知识点
◎可转位机夹车刀刀片 ◎可转位机夹车刀刀柄 ◎可转位车刀的夹紧形式 ◎机械夹固刀的合理使用
技能点
◎可转位成形车刀刀片型号的识别及选择
在生产实践中,人们摸索出了合理的刀具几何参数,将这些合理参数压制在硬质合金 刀片上,用机械夹固的方法,将其固定在标准刀杆上,这就是机械夹固式车刀。图
第三章 数控机床夹具.ppt
体现的定位基准是由两个中心孔确定的中心线
4．工件以外圆柱表面定位
(1) V形架
V形架定位的最大优点是对中性好。
V形架可分为固定式和活动式。
(2) 定位套
一般适用于精基准定位，常与端面联合定位。 工件以外圆柱面定位，有时也可用半圆套或锥套
作定位元件。
3.2.3 组合表面定位
3.3 数控加工常用夹具
3.3.1 数控加工夹具简介
①、数控机床夹具必须适应特点； 数控机床的高精度、高效率、多方向同时加工、数字
程序控制及单件小批生产的。 ②、数控机床夹具的新要求： (1) 推行标准化、系列化和通用化； (2) 发展组合夹具和拼装夹具，降低生产成本； (3) 提高精度； (4) 提高夹具的高效自动化水平。
②、消除或减小过定位所引起干涉的方法 ：
A、改变定位元件的结构，使定位元件重复限 制自由度的部分不起定位作用。 （改进图）
B、合理应用过定位，提高工件定位基准之间 以及定位元件的工作表面之间的位置精度。 （图）
3.2.2 定位方法及定位元件
概念：工件上的定位基准面与相应的定位 元件合称为定位副
1．工件以平面定位
(1) 支承钉
①、球头支承钉 （图 B型）
②、齿纹头支承钉 （图 C型）
③、平头支承钉 （图A型）
④、可调支承
（图）
⑤、自位支承
(2) 支承板
（图）
2．工件以圆柱孔定位
定位方式的基本特点是：定位孔与定位元件之间处 于配合状态，并要求确保孔中心线与夹具规定的轴 线相重合。
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。
3.1.2 基准及其分类
4．工件以外圆柱表面定位
(1) V形架
V形架定位的最大优点是对中性好。
V形架可分为固定式和活动式。
(2) 定位套
一般适用于精基准定位，常与端面联合定位。 工件以外圆柱面定位，有时也可用半圆套或锥套
作定位元件。
3.2.3 组合表面定位
3.3 数控加工常用夹具
3.3.1 数控加工夹具简介
①、数控机床夹具必须适应特点； 数控机床的高精度、高效率、多方向同时加工、数字
程序控制及单件小批生产的。 ②、数控机床夹具的新要求： (1) 推行标准化、系列化和通用化； (2) 发展组合夹具和拼装夹具，降低生产成本； (3) 提高精度； (4) 提高夹具的高效自动化水平。
②、消除或减小过定位所引起干涉的方法 ：
A、改变定位元件的结构，使定位元件重复限 制自由度的部分不起定位作用。 （改进图）
B、合理应用过定位，提高工件定位基准之间 以及定位元件的工作表面之间的位置精度。 （图）
3.2.2 定位方法及定位元件
概念：工件上的定位基准面与相应的定位 元件合称为定位副
1．工件以平面定位
(1) 支承钉
①、球头支承钉 （图 B型）
②、齿纹头支承钉 （图 C型）
③、平头支承钉 （图A型）
④、可调支承
（图）
⑤、自位支承
(2) 支承板
（图）
2．工件以圆柱孔定位
定位方式的基本特点是：定位孔与定位元件之间处 于配合状态，并要求确保孔中心线与夹具规定的轴 线相重合。
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。
3.1.2 基准及其分类
课题三数控刀具与夹具教案
课题三：数控刀具与夹具标题：数控刀具与夹具4课时一、教学目的：介绍并让学生懂得数控刀具的种类、要求与特点，选择刀具及刀具系统应考虑的因素,掌握依据加工环境正确选择和使用加工刀具的方法。
掌握夹具的分类、组成和作用,了解各典型夹具的结构和功能,了解常用定位元件及定位方式。
二、教学安排：(一)旧课复习内容:1、数控加工的概念及数控加工工艺过程（二)新课教学知识点与重点、难点：第一节数控刀具1 数控刀具的类型与特点ﻫ数控刀具的分类(了解)数控刀具的要求与特点(掌握）(中、高级数控车铣考证要求知识点）2 数控刀具的材料数控刀具的材料（了解)３数控刀具的失效形式及可靠性(了解)4 数控刀具的选择选择数控刀具时应考虑的因素(理解)车削系统、铣镗系统(掌握)（中、高级数控车铣考证要求知识点）第二节数控夹具１机床夹具概述工件安装的内容、方法(掌握）(中、高级数控车铣考证要求知识点);典型夹具介绍(掌握)(中、高级数控车铣考证要求知识点);２定位基准的选择原则(中、高级数控车铣考证要求知识点）ﻫ粗基准的选择原则（掌握）；精基准的选择原则(重点掌握）（难点)ﻫ３常见定位元件及定位方式（中、高级数控车铣考证要求知识点)4定位误差ﻩ定位误差的概念、产生的原因(重点掌握)（难点）三、新课内容:第一节数控刀具１数控刀具的种类(介绍、了解数控刀具的种类，以便选择先进、合适的数控刀具)（准备各式刀具) １、从结构上可分为:整体式，镶嵌式，内冷式，减振式,机夹可转位刀具等。
2、从加工工艺上可分为:车刀,钻刀(钻头),镗刀,铣刀。
3、数控“刀具”的发展趋势:由整体式工具系统向模块式工具系统发展。
有利于提高劳动生产率,提高加工效率,提高产品质量。
数控刀具的要求与特点（让学生懂得数控刀具为什么要具备下述条件和特点，这是选择和评价刀具的依据) 1、要有很高的切削效率。
提高切削速度致关重要，硬质合金刀具切削速度可达50０授课中要结合生产实际,用实物、图表直观教学，把课堂—60０m／ｍiｎ,陶瓷刀具可达80０—1000m/min２、要有很高的精度和重复定位精度，一般3—５µ或者更高。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目的 保证刀片重复定位精度,方便坐标设定,保证刀尖位置 精度
断屑稳定,不能有紊乱和带状切屑 适应刀架快速移动和换位以及整个自动切削过程中夹 紧不得有松动的要求 迅速更换不同形式的切削部件,完成多种切削加工,提 高生产效率
满足生产节拍要求,提高加工效率 刀杆与刀架系统匹配
机械夹固式车刀使用方便高效,并能克服常用焊接式车刀存在的诸如在焊接和刃磨 时常产生内应力,极易导致裂纹而造成工作时产生崩刃或打刀,刀杆不能重复使用等缺点。 因此,在加工自动线上,尤其在数控机床上推广使用机械夹固式车刀,特别是其中的可转位 式车刀,对提高劳动生产率,意义重大。
❖ ●刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应 相匹配。
❖ ●刀具应具有较高的精度。
刀具应具有较高的精度包括：
❖ 刀具的形状精度 ❖ 刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度 ❖ 刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度
❖ ●刀柄的强度要高、刚性及耐磨性要好。
❖ ●刀柄或工具系统的装机重量有限度。
❖ ●刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。
要求 精度高
可靠性高
换刀迅速 刀片材料 刀杆截形
特点
刀片采用M级或更高精度等级
刀杆多采用精密级 用带微调装置的刀杆在机外预调好 采用断屑可靠性高的断屑槽型或有断 屑台和断屑器的车刀 采用结构可靠的车刀,复合式夹紧结 构和夹紧可靠的其他结构 采用车削工具系统 采用快换小刀架 较多采用涂层刀片 较多采用正方形刀杆,但因刀架系统 结构差异大,有的需采用专用刀杆
具刀
硼具
具
刀
具
外圆、内孔、外螺纹、
①车削刀具 内螺纹，切槽、切端面、
（
切端面环槽、切断
３
） 从
②钻削刀具
小孔、短孔、深孔、 攻螺纹、铰孔
切 削
从结构上
整体式镗刀柄、 模块式镗刀柄、
工 ③镗削刀具
镗头
艺 上
从加工工艺要求上
粗镗刀、 精镗刀
④铣削刀具
面铣、立铣、模具铣、 三面刃铣 、键槽铣刀 、 鼓形铣刀 、成形铣刀
各类车刀,特别是小刀具
各类车刀 特别适用于数控机床
可换式刀片的装夹
数控车削用常规刀具 尖形车刀:刀尖由直线形的主切削刃和副切削刃相交构成
90°内外圆车刀
常
左右端面车刀
规 刀
外圆车刀 外螺纹车刀 内圆车刀 内螺纹车刀
切槽(切断)车刀
具 切断刀具 中心钻
刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀
孔加工刀具: 镗刀
精品jing
第三章1数控刀具夹具
数控车刀
数控可转位刀片
数控刀片
PVD涂层高速钢齿轮滚刀、铣刀、钻头
数控刀具材料
❖
PCVD涂层刀片
❖
MT-CVD
常见的刀具库
可装20把刀的无臂式ATC刀具库
常见的刀具库
可装24把刀的有臂式ATC刀具库
常见的刀具库
可装32把刀的有臂式刀具库
常见的刀具库
可装60把刀的刀具库
（１）从结构上
数
控
（２）从制造所采用的材料上
加
工
刀
（３）从切削工艺上
具
（４）特殊型刀具
（１）从结构上
①整体式 ②镶嵌式
焊接式
可转位 不转位
机夹式
③减振式
④内冷式
⑤特殊型式
复合刀具、 可逆攻螺纹刀具
（２）从制造所采用的材料上
①②③ ④⑤
高硬陶 立金
速质瓷 方刚
钢合刀 氮石
刀金具 化刀
知识点
◎可转位机夹车刀刀片 ◎可转位机夹车刀刀柄 ◎可转位车刀的夹紧形式 ◎机械夹固刀的合理使用
技能点
◎可转位成形车刀刀片型号的识别及选择
在生产实践中,人们摸索出了合理的刀具几何参数,将这些合理参数压制在硬质合金 刀片上,用机械夹固的方法,将其固定在标准刀杆上,这就是机械夹固式车刀。图
所示为用在机夹可转位式车刀上的硬质合金刀片。要想充 分发挥机械夹固式车刀的作用,首先必须熟悉硬质合金刀片的型号,例如型号为 TNUM160308FRA4的硬质合金刀片,其中各字母和数字代表哪些参数,如何根据加工要求 选择相应型号的硬质合金刀片;其次,要正确、合理地使用它。
车刀内孔用
刀具的种类
结构上分:
车刀
整体式
焊接式
加工表面特征上分 : 普通车刀和成形车刀
机械夹固式
类型 整体式 焊接式
机夹重磨式 机械夹固式
机夹可转位式
特点 整体高速钢制造、刃磨锋利 焊接硬质合金或高速钢刀片, 结构紧凑,使用灵活 避免焊接刀缺点,使用灵活方便 避免焊接刀缺点,高效
应用场合 小型车床、加工有色金属、成形车刀
硬质合金刀片
可转位刀片型号及其选用
1、刀片型号代码
可转位刀片型号及其选用
C N M G 12 04 08 R PF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
如， 刀片型号，
刀片牌号
VAMT120408RPF， YB235
VCGT120404RPF， YB235
2、选用 （1）刀片夹固系统； （2）刀片型号； （3）刀片刀尖圆弧； （4）刀片材料型号： P
成形车刀
数控加工中尽量少用或不用成形车刀
常用车刀刀柄截面尺寸
机床中心高/mm 方刀柄断面H2/mm2 矩形刀断面B×H/mm×mm
150 (16)2 12×20
180~200 260~300 350~400 (20)2 (25)2 (30)2 16×25 20×30 25×40
数控车削用可转位刀具
尖形车刀几何角度选择应结合数控加工(加工路线、加工干涉)的特点
丝锥
分 圆弧形车刀:以圆度或线轮廓误差很小的圆弧形切削刃为特征
······
三 类
车刀圆弧刃上每一点都是圆弧形车刀的刀尖,因此编程使用的刀位点不在圆弧上,在圆心
刀位点也是对刀和加工的基准点
圆弧形车刀可用于车削内外表面,特别适用于车削各种光滑连接(凹形)的成形面
带柄自紧夹头、 强力弹簧夹头刀柄、 （4）特殊型刀具 可逆式(自动反向)攻螺纹夹头刀柄、 增速夹头刀柄、 复合刀具和接杆类
2． 数控加工刀具的特点
❖ 数控加工刀具与普通金属切削刀具相比特点： ❖ ●刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化。 ❖ ●刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理化。
❖ ●刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型 化。
❖ ●刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统 要优化。
❖ 总的说来：数控机床上用的刀具应满足安 装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好 等要求。
数控车削刀具
车刀的种类和用途
刀具的种类： （1）按进刀方向：左、右、中间进刀； （2）按加工位置：内孔、外圆、端面； （3）按加工形状：槽、螺纹、仿形。