机械零件制造工艺与装配—项目二认知金属切削加工方法(任务21-22)1-6

1、机械零件制造工艺与装配机械零件制造工艺与装配2022-6-28 山东职业学院新课导入新课导入2022-6-28 看视频回答问题车床尾座螺母零件图车削加工视频车削加工视频2.1-032.1-03数控车削数控车削【问问】 1. 1.每个不同表面加工过程中存在哪些运动形式？每个不同表面加工过程中存在哪些运动形式？ 2.3 2.3段视频中可以加工哪些不同表面？段视频中可以加工哪些不同表面？车削加工视频车削加工视频2.1-012.1-01车螺纹车螺纹车削加工视频车削加工视频2.1-022.1-02车端面车端面2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.1 2.1.1 认知车床认知车床1.1.

2、车床的类型车床的类型 按用途和结构的不同，车床主要分为卧式车床和落地车床、立式车床、转塔车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、仿形车床及多刀车床和各种专门化车床。计算机技术的快速普及，数控车床得到了广泛应用。2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.1 2.1.1 认知车床认知车床2.2. 典型车床工艺特征典型车床工艺特征（1）CA6140型卧式车床 普通卧式车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。CA6140普通车床是比较典型的普通车床。由于CA6140车床的加工范围广，所以其结构复杂，适用于小批量生产。2022-6-28

3、 任务2.1 认知车削加工方法2.1.1 2.1.1 认知车床认知车床2.2.各种典型车床工艺特征各种典型车床工艺特征（1）CA6140型卧式车床主要技术参数：主要技术参数： 床身上最大工件回转直径床身上最大工件回转直径 400mm； 刀架上最大工件回转直径刀架上最大工件回转直径 201mm； 最大棒料直径最大棒料直径 47 mm； 最大工件长度最大工件长度 750，1000，1500，2000 mm； 最大加工长度最大加工长度 650，900，1400，1900 mm； 主轴转速范围主轴转速范围 正转正转101400r/min（24级），级）， 反转反转141580 r/min（12级）级）

4、 进给量范围进给量范围 纵向纵向0.0286.33 mm/ r（64级）级）, 横向横向0.0143.16 mm/ r（64级）级）2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.2.各种典型车床工艺特征各种典型车床工艺特征（2）立式车床 主要用于加工直径大，长度短的大型和重型工件。立式车床一般可分为单柱式和双柱式。 主要特点是它的主轴处于垂直位置，工作台在水平面内，工件的安装调整比较方便。工作台由导轨支撑，刚性好，切削平稳。有几个刀架，并能快速换刀。 立式车床的加工精度可达到IT9IT8，表面粗糙度Ra可达3.2-1.6um.2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.2.各种典

5、型车床工艺特征各种典型车床工艺特征（3）落地车床 落地车床也叫花盘车床、端面车床或地坑车床。 它适用于车削直径为8004000毫米的直径大，长度短、重量较轻的盘形、环形工件或薄壁筒形等工件。 适用于单件、小批量生产。 结构特点：无床身、尾架，没有丝杠。 2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.2.各种典型车床工艺特征各种典型车床工艺特征（4）数控车床 数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.2 2.1.2 认知车刀

6、认知车刀1.1.车刀的种类车刀的种类（1 1）按用途分类：）按用途分类： 外圆车刀、端面车刀、切断车刀、内孔车刀、螺纹刀等类型2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.2.2.1.2.认知车刀认知车刀1.1.车刀的种类车刀的种类（2 2）按结构形式分）按结构形式分整体式车刀、焊接式车刀、机夹式车刀、可转位式车刀和成形车刀五种。整体车刀主要是高速钢车刀，俗称“白钢刀”，截面为正方形或矩形，使用时可根据不同用途进行修磨。2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.2.2.1.2.认知车刀认知车刀1.1.车刀的种类车刀的种类焊接车刀在普通碳钢刀杆上镶焊（钎焊）硬质合金刀片，

7、经过刃磨而成。2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.2.2.1.2.认知车刀认知车刀1.1.车刀的种类车刀的种类机夹车刀用机械夹持方式将普通刀片夹持在刀杆上的刀具。2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.2.2.1.2.认知车刀认知车刀1.1.车刀的种类车刀的种类可转位车刀采用可转位刀片的机夹车刀采用可转位刀片的机夹车刀。2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.2.2.1.2.认知车刀认知车刀1.1.车刀的种类车刀的种类成形车刀用于加工成形表面的专用车刀用于加工成形表面的专用车刀2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.3.2.1

8、.3.分析车削加工工艺特性分析车削加工工艺特性1.1.车削加工：车削加工：利用车刀在车床上对工件表面进行的机械加工。利用车刀在车床上对工件表面进行的机械加工。2.2.车削工艺系统：车削工艺系统：车床、车刀、车夹具、工件组成。3.3.车削加工运动：车削加工运动：主运动主运动为工件的转动；进给运动进给运动为车刀的直线运动。4.4.车削加工精度：车削加工精度： 一般为IT8-IT7，表面粗糙度为6.31.6m。精车时可达IT6-IT5，表面粗糙度可达Ra0.4-0.1m。 车削的生产率较高，切削过程比较平稳，刀具较简单。2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.3.2.1.3.认知车削

9、加工工艺特性认知车削加工工艺特性（1）车外圆（2）车端面一夹一顶一夹一顶或只夹不顶或只夹不顶只夹不顶只夹不顶（3）车环槽（4）切断只夹未顶只夹未顶只夹不顶只夹不顶5.5.车削加工工艺范围车削加工工艺范围 2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.3.2.1.3.认知车削加工工艺特性认知车削加工工艺特性（5）钻孔（7）.扩孔（8）铰孔（6）钻中心孔5.5.车削加工工艺范围车削加工工艺范围 2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.3.2.1.3.认知车削加工工艺特性认知车削加工工艺特性(9)镗孔(10)滚花(11)车成形面 (12)车内、外螺纹 5.5.车削加工工艺范

10、围车削加工工艺范围 2022-6-28 任务2.1 认知车削加工方法2.1.3.2.1.3.认知车削加工工艺特性认知车削加工工艺特性(13)车锥体a.采用宽刀刃b.转动小溜板d.靠模法c.偏移尾座5.5.车削加工工艺范围车削加工工艺范围 课后训练课后训练2022-6-28 看视频回答问题车床尾座螺母零件图车削加工视频车削加工视频2.1-042.1-04车削加工（约车削加工（约4040分钟）分钟）【问问】 1. 1.通过视频介绍车削加工可加工哪些结构表面？通过视频介绍车削加工可加工哪些结构表面？ 2. 2.车削加工的精度高还是低？车削加工的精度高还是低？新课导入新课导入2022-6-28 回顾1

11、.1.车床运动形式？卧式车床加工范围？车床运动形式？卧式车床加工范围？2.2.车削加工工艺装备类型？车削加工工艺装备类型？1.机床夹具机床夹具 机床上用来固定加工工件，使之占有正确加工位置的工艺装备。 2.机床夹具的作用机床夹具的作用（1）保证加工精度 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，可以保证加工精度。（2）提高生产效率 机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可减少辅助时间，提高生产效率。 （3）减轻劳动强度 机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。（4）扩大机床的工艺范围 利用机床夹具，能扩大机床的加工范围。 一、机床夹具的基本概念一、机床

12、夹具的基本概念2.1.4 2.1.4 认知机床夹具认知机床夹具1 1）按夹具的应用分）按夹具的应用分（1）通用夹具：结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具。（2）专用机床夹具：针对某一工件某工序专门设计制造的夹具。（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。2 2）按机床类型分）按机床类型分 车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、磨床夹具、镗床夹具和组合机床夹具等。3 3）按夹具所用夹紧动力分）按夹具所用夹紧动力分 手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。2.2.机床夹具的类别机床夹具的类别 （1）定位元件：确定工件正确位置的元件。（2）夹

13、紧装置：使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。 （3）对刀元件、导向元件：夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件。（4）联接元件：用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之联接的元件。（5）夹具体：用于联接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件，夹具通过夹具体与机床联接。 定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其他部分可根据需要设置。3.3.专用机床夹具的组成专用机床夹具的组成直接找正法：是用百分表、划针或用目测，在机床上直接找正工件，使工件获得正确位置的方法。图 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1.1.找正安装方法找

14、正安装方法：二、工件的装夹二、工件的装夹划线找正法：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。 划线找正法示例图1.1.找正安装方法找正安装方法：二、工件的装夹二、工件的装夹2.2.使用夹具安装法使用夹具安装法支承板支承钉支承钉钻套支承钉 支承板优点：1）易于保证加工精度；2）能大大地提高生产率，缩短辅助时间；3）装夹方便，能大大地减轻工人劳动强度。二、工件的装夹二、工件的装夹三、工件的定位三、工件的定位（1）定位：工件加工前使其在夹具中或机床上占据正确位置的过程。（2）夹紧：工件定位后在外力作用下使其保持已

15、定位位置的过程。 （3）定位与夹紧的关系 是保证工件加工精度的两个过程，夹紧是保证工件正确定位后的位置保持不变，但夹紧不能代替定位。（4） 安装：工件从定位到夹紧的整个过程称为安装。（5）安装方式:找正安装、夹具安装（一）工件定位原理（一）工件定位原理1.1.基本概念基本概念2.2.定位基准定位基准 定位时选择的与工序要求密切关联的用于确定加工表面位置的工件上某些实际表面、几何中心、对称线等。 （1）物体自由度 运动学理论，任何物体相对空间直角坐标系都有六个自由度。3.3.定位原理定位原理（2）六点定位原理 用6个按一定规则布置的约束点， 限制工件的6个自由度，实现完全定位，称为六点定位原理。

16、3.3.定位原理定位原理（1）完全定位 六个合理分布的支承点限制工件的全部自由度。（2）不完全定位 满足加工要求的条件下，并不需要限制工件的全部自由度的定位。不完全定位是允许的 。 图 连杆钻孔完全定位平面支承短圆柱销侧挡销图 球体铣平面不完全定位只限制X、Y、Z三个移动自由度4.4.几种定位方式几种定位方式（3）欠定位 需要限制的自由度而没有限制的定位方式。（4）过定位 某一个或几个自由度被重复限制的定位方式。 欠定位是不允许的，不可避免的过定位需要采取措施消除影响图 铣台阶面欠定位未限制X移动自由度，不能保证尺寸B图 铣上平面过定位重复限制Y轴转动移动自由度4.4.几种定位方式几种定位方式

17、过定位的不良后果：使接触点不稳定、工件装夹困难、增加了夹紧变形； 无法保证工件加工精度。消除过定位影响的措施1）减小接触面积。（图b）2）修改定位元件形状。 如圆柱销改菱形销3）改变定位元件安装方式。如将于C右V形改为浮动V形。4）拆除过定位元件（图d）5）提高定位元件加工精度4.4.几种定位方式几种定位方式（二）定位基准面的形式与定位元件（二）定位基准面的形式与定位元件（1）面积较小的基准平面选用支承钉（2）面积较大、平面度精度较高的基准平面定位选用支承板1.1.工件以平面定位工件以平面定位（3）毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承。 自位支承在定位过程中，支承本身可以随

18、工件定位基准面的变化而自动调整井与之相适应。1.1.工件以平面定位工件以平面定位（4）毛坯面作基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承 支承点位置可以调整的支承称为可调支承。（5）当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助支承 辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由工件确定的，因此它不起定位作用。1.1.工件以平面定位工件以平面定位（1） V形块 当工件对称度要求较高时，选用V形块； 用V形块定位，工件的定位基准始终在V形块两定位面的对称中心平面内，对中性能好。 一个短V形块限制两个自由度；两个短V形块组合或一个长V形块限制四个自由度；浮动式V形块

19、只限制一个自由度。2.2.工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位（2）定位套 工件以端面为主要定位基面的场合，短定位套孔限制工件的两个自由度； 工件以外圆柱表面为主要定位基面的场合，长定位套孔限制工件的四个自由度； 工件以圆柱面端部轮廓为定位基面，椎孔限制工件的三个自由度。2.2.工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位（3）半圆孔 当工件尺寸较大，用圆柱孔定位不方便时，可将圆柱孔改成两半，下半孔用作定位，上半孔用于压紧工件。 短半圆孔定位限制工件的二个自由度；长半圆孔定位限制工件的四个自由度。2.2.工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位（1） 定位销 工件上定位内孔较小时，常选定位销。 用定位销定

20、位时，短圆柱销限制两个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；端圆锥销限制三个自由度。3.3.工件以内孔定位工件以内孔定位（1） 定位销 当要求孔销配合只在一个方向上限制工件自由度时，可用菱形销，3.3.工件以内孔定位工件以内孔定位（2）心轴 在套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮加工中，大都选用心轴 过盈配合心轴，限制工件四个自由度；间隙配合心轴，限制工件五个自由度（心轴外圆部分限制四个自由度，轴肩面限制一个自由度）；小锥锥度心轴，装夹工件时，通过工件孔和心轴接触表面的弹性变形夹紧工件，使用小锥度心轴定位可获得较高的定位精度，它可以限制五个自由度。（1） 如图为工件以锥孔定位的例子，锥度心轴限制了工

21、件除绕自身轴线转动之外的5个自内度。（2）工件以渐开线齿轮齿面定位磨削齿轮内孔。4. 4. 工件以其它表面定位工件以其它表面定位（1）工件在两顶尖上定位5. 5. 工件的组合定位工件的组合定位（2）两孔一面定位小结：1.机床夹具的作用、类型、组成？2.工件定位的基本概念？3.工件的定位方式与各种定位方式下的定位元件？作业：（一）引起工件加工误差的因素（一）引起工件加工误差的因素1.定位误差D： 工件在夹具中定位产生误差。由定位引起的工序基准的变动。由定位引起的工序基准的变动。2.安装误差A： 夹具在机床上安装产生误差。定位元件相对机床的切削运动的位置误差。定位元件相对机床的切削运动的位置误差。

22、定位元件对夹具体基面的误差A1，夹具体的安装连接误差A23.调整误差T： 刀具调整（对刀、导向）产生误差。4. 加工方法误差G： 机床、刀具本身误差、变形误差、测量误差等。各项误差合成必须小于工件公差K。DATGK四、四、 定位误差的分析计算定位误差的分析计算（二）定位误差产生的原因（二）定位误差产生的原因1. 定位误差 由定位引起的同一批工件的工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差D。一般认为：DK/3注：工序基准是确定本工序加工表面位置的基准，不一定是定位基准。2. 定位误差产生原因（1）基准不重合误差B： 由于定位基准与工序基准不重合引起的定位误差。如图：铣削加工D面，保证尺

23、寸H1和h1. 2. 定位误差产生原因工序尺寸H1工序基准和定位基准重合，B=0。基准不重合由多尺寸影响时： B=icosi基准不重合尺寸链组成环公差。i方向与加工尺寸方向夹角。（1）基准不重合误差B：示例尺寸h1：工序基准E面，定位基准，A面。因此，尺寸h2的误差将给工序尺寸h1造成定位误差：Bh1max-h1min=h2 （2）基准位移误差y ：由于定位基准误差或定位元件误差而引起的定位基准产生位移，称为基准位移误差。 基准位移误差的影响因素很多，而且不同的定位元件由于其定位原理不同，位移误差的计算理论也不一样。 1）平面支承定位： 一般认为平面定位基准的制造精度足够高，y=0。2. 定位

24、误差产生原因（2）基准位移误差y 2）圆柱定位销、圆柱心轴中心定位： 孔、轴之间定位配合存在间隙，使工件中心发生偏移，产生基准位移误差，偏移方向和偏移量很难确定，但最大偏移量为最大配合间隙。 y=Xmax=D+d+Xmin 定位轴为长轴时，配合间隙还会造成平行度误差。 y=（D+d+Xmin）L1/L2【该公式同样适合过盈配合， Xmin=（D+d），y=0】2. 定位误差产生原因（2）基准位移误差y ： 3）定位位套中心定位：产生定位误差的原因及结论与圆柱定位销、圆柱心轴中心定位基本相同。4）V形块定心定位： 假定V形精度足够高，不计V形误差，仅计工件外圆尺寸公差d和形位公差。由于d的影响，

25、使工件中心沿Z轴移动，产生位移误差。 0102= d /2sin（/2）。 y = d /2sin（/2）。当=90时， y = 0.707d 。2. 定位误差产生原因 定位误差是由基准不重合误差定位误差是由基准不重合误差B B和基准位移误差和基准位移误差y y合成的合成的（三）定位误差的计算（三）定位误差的计算1.当B=0、y0时，Dy。 产生定位误差的原因是基准位移。例1 ：如图，求加工尺寸为390.04的定位误差。解： B=0（基准重合）y =d /2sin（/2） =0.707d=0.7070.04 =0.028 Dycos30 0.0280.8660.0242.当B0、y0时，DB。

26、 产生定位误差的原因是基准不重合。 （2）400.03工序基准与定位基准重合。 B0yt0.02Dy0.02例2 ：如图，求镗削30H7孔时的定位误差。解（1）320.05 工序基准与定位基准不重合。 B=icos （0.04+0.1+）cos0 0.14y0 （平面定位） DB0.143.当B0、y0时。且产生定位误差的原因是相互独立的因素 DB+y基准位移误差：y=0.707d1=0.7070.01=0.007例3 ：如图,求加工尺寸为400.15的定位误差。解:基准不重合（定位基准为轴线A，工序基准为55外圆母线）。B=icos=（d2/2t）cos =（0.046/20.03）cos0

27、=0.053DB+y=（0.053+0.007） =0.06（一）定位设计原则（一）定位设计原则2.2.基准统一原则：基准统一原则： 几个相互之间有位置公差要求的尺寸，采用统一基准进行定位加工。1.1.基准重合原则：基准重合原则： 定位基准与工序基准重合，以减少定位误差。五、五、 定位设计定位设计（选讲）（选讲）4.4.基准不重合时的处理方法：基准不重合时的处理方法：用工艺尺寸链理论计算新的工序尺寸及公差带. 左图，加工52J77孔，方便装夹，但基准不重合。3.3.方便装夹、加工：方便装夹、加工： 主要定位基准要便于工件装夹及加工。 左图，加工52J77孔，基准重合，但不方便装夹。（一）定位设

28、计原则（一）定位设计原则（二）定位元件设计要求（二）定位元件设计要求1.足够的精度：以减小基准位移误差。如：定位心轴定位圆柱面的圆度、圆柱度，支承板的平面度、V形的对称度等。定位表面有较小的表面粗糙度， Ra0.4um、Ra0.2um、Ra0.1um等2.足够的储备精度： 有较高的硬度和耐磨性。以提高定位元件的使用寿命。3.足够的强度和刚度：防止使用过程中定位元件的变形和损坏。4.结构要求： 易于与其它元件连接，便于实现辅助功能（排屑），良好的结构工艺性，便于加工、装配和维修。（三）定位设计示例（三）定位设计示例例1：图示，试作加工M10螺纹底孔（8.9）定位方案设计 1.分析与加工要求相关的

29、自由度。1）与对称度0.2有关的自由度：2）与工序尺寸31.70.15有关的自由度：3）与相对17槽位置有关的自由度： 2.定位基准选择：基准重合原则：选取19孔、17 槽、C面作为定位基准。 3.定位方式的确定： 1）以19孔作主要定位基准（四个定位支点），限制 Y移动、 Z移动、 Y转动、 Z转动 四个自由度2）C面设置一个支承点，限制X移动一个自由度。3）槽17支承处设置一个支承点。限制X转动一个自由度。（三）定位设计示例（三）定位设计示例例1：图示，试作加工M10螺纹底孔（8.9）定位方案设计 4.定位元件的确定： 1）孔19采用定位轴中心定位，定位轴尺寸为：19h7 2）槽17的定位

30、采用标准定位销A17.07f716 GB/T22033）C面用平头支承钉A1616 GB/T2226 （三）定位设计示例（三）定位设计示例例1：图示，试作加工M10螺纹底孔（8.9）定位方案设计 5.定位误差的计算： 1）对称度0.2B=0，D=Y=DdXmin=（0.045+0.021）mm=0.0662）尺寸31.70.15B=0，Y=0，则D=0（三）定位设计示例（三）定位设计示例例1：图示，试作加工M10螺纹底孔（8.9）定位方案设计 小结： 1.引起加工误差的因素？定位误差的原因？ 2.几种情况下计算定位误差？ 3.定位设计？作业：P（一）工件夹紧概述（一）工件夹紧概述夹紧装置 是实

31、现对工件的夹紧而设置的专门机构，分为手动夹紧机构和机动夹紧机构。组成 一般由三部分组成：（1）力源装置：产生夹紧力的装置。有气压、液压、电动、磁力装置等。（2）传力机构：介于力源装置和夹紧元件之间，保证力的传递的机构，能改变力的方向和大小。（3）夹紧元件：实现夹紧的最终执行元件六、六、 工件的夹紧工件的夹紧1.1. 夹紧装置及组成夹紧装置及组成作用 防止工件定位后在加工过程中在各种力的作用下发生位移和振动 设计要求 （1）夹紧过程不改变工件已定位位置 。（2）适当确定夹紧力，夹紧作用可靠，而且能够自锁。 （3）结构简单、性能可靠、根据生产纲领确定自动化程度。（4）操作安全、方便、省力。2.2.

32、夹紧装置的作用及要求夹紧装置的作用及要求（一）工件夹紧概述（一）工件夹紧概述（1）夹紧力方向的确定原则1）有利于定位稳定 夹紧力主方向指向主定位基面。 3.3. 夹紧力确定原则夹紧力确定原则（一）工件夹紧概述（一）工件夹紧概述(1)夹紧力方向的确定原则 2）有利于减小夹紧力尽可能使夹紧力方向与切削力、重力同向 3）有利于减小工件变形方向指向刚性好的地方 3.3. 夹紧力确定原则夹紧力确定原则（一）工件夹紧概述（一）工件夹紧概述(2)夹紧力作用点的确定原则1）有利于定位稳定作用点落在定位元件支承范围内2）有利于减小夹紧力靠近加工面，减小切削力臂，使夹紧力减小，同时可减小震动3.3. 夹紧力确定原

33、则夹紧力确定原则一、工件夹紧概述一、工件夹紧概述（2）夹紧力作用点的确定原则3）有利于减小工件变形作用点落在刚性好的地方（3）夹紧力大小的确定理论原则：力（力矩）的平衡原则确定方法：估算法、类比法、试验法。3.3. 夹紧力确定原则夹紧力确定原则（一）工件夹紧概述（一）工件夹紧概述（3）夹紧力大小的确定估算法：应用近似理论进行计算，将计算数据乘以安全系数 如图：车削加工，忽略次要因素，主要考虑主切削力Fc所产生的力矩与卡盘卡爪夹紧力Fj所产生摩擦力矩平衡乘以安全系数k3.3. 夹紧力确定原则夹紧力确定原则（一）工件夹紧概述（一）工件夹紧概述（二）基本夹紧机构（二）基本夹紧机构（） 斜楔夹紧机构斜

34、楔夹紧机构2.夹紧力21tgtgFQ F原始推力、斜楔升角1斜楔与工件间的摩擦角 2斜楔与夹具体间的摩擦角 1.工作原理：利用楔块的斜面将楔块的推力转变为夹紧力，从而夹紧工件3.夹持原则： 自锁条件：1 +2一般钢铁的摩擦系数为0.1-0.151 =2 = 5-7故10-14斜楔夹紧机构应用（二）基本夹紧机构（二）基本夹紧机构（） 斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构4.特点1）结构简单，有增力作用。 一般扩力比Q/F3。2）楔块夹紧行程小，增大行程会使自锁性能变差3）操作不便，夹紧和松开均需敲击1.工作原理： 通过螺柱旋转产生轴向位移，压紧工件，螺纹具备自锁,螺纹可以看作绕在圆柱体上的斜楔，（二）（二）

35、 螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构（二）基本夹紧机构（二）基本夹紧机构2.特点：结构简单、夹紧行程大， 增力大、自锁性能好3.典型螺旋夹紧机构 （1）单个螺旋夹紧机构 螺旋压板夹紧机构（2）螺旋压板夹紧机构 （二）（二） 螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构（二）基本夹紧机构（二）基本夹紧机构2.特点： 结构简单，制造方便; 夹紧迅速，操作灵活; 行程小，增力小，自锁能力差, 适合夹紧力小、振动小的场合3.自锁条件：D/e 14-20( (三三) )偏心夹紧机构偏心夹紧机构1.工作原理：用偏心件直接或间接夹紧工件的机构，称为偏心夹紧机构（二）基本夹紧机构（二）基本夹紧机构( (四四) )铰链夹紧机构铰链夹紧机构工

36、作原理：利用铰链机构和杠杆原理实现工件的夹紧。（二）基本夹紧机构（二）基本夹紧机构图a为单臂铰链夹紧机构；图b为双臂单作用铰链夹紧机构；图c为双臂双作用铰链夹紧机构。由气缸带动铰链臂及压板转动夹紧或松开工件。 ( (五五) )定心、对中夹紧机构定心、对中夹紧机构工作原理：将工件夹紧的过程中使工件对中定心定位。特点：定位和夹紧同时进行。（二）基本夹紧机构（二）基本夹紧机构(1)定位夹紧元件按等速位移原理来均分工件定位面的尺寸误差，实现定心和对中。螺旋定心夹紧机构( (五五) )定心、对中夹紧机构定心、对中夹紧机构（二）基本夹紧机构（二）基本夹紧机构(2)定位夹紧元件按均匀弹性变形原理实现定心夹紧

37、。如各种弹簧心轴、弹簧夹头、液性塑料夹头等。弹簧夹头的结构 任务2.1 认知车削加工方法2.1.5 2.1.5 认知车床夹具认知车床夹具u 根据工件的定位基准和夹具本身的结构特点可分为以下根据工件的定位基准和夹具本身的结构特点可分为以下4 4类类（1）以工件外圆定位的车床夹具，如各类夹盘和夹头；（2）以工件内孔定位的车床夹具，如各种心轴；（3）以工件顶尖孔定位的车床夹具，如顶尖、拨盘 等；（4）用于加工非回转体的车床夹具，如各种弯板式、花盘式车床夹具。 u 按使用范围可分为按使用范围可分为 通用车夹具、专用车夹具和组合夹具三类。 1.1.车床夹具的类型车床夹具的类型 2022-6-28 任务2

38、.1 认知车削加工方法2.1.5 2.1.5 认知车床夹具认知车床夹具2022-6-282.2.四爪单动卡盘四爪单动卡盘 由于四爪单动卡盘的四个卡爪各自独立运动，因此工件装夹时必须将加工部分的旋转中心找正到与车床主轴旋转中心重合后才可车削。 四爪单动卡盘找正比较费时，但夹紧力较大,所以适用于装夹大型或形状不规则的工件。2.2.通用车床夹具通用车床夹具 （1 1）三爪自定心卡盘）三爪自定心卡盘 三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，工件装夹后一般不需找正，装夹工件方便、省时，但夹紧力不太大，所以仅适用于装夹外形规则的中、小型工件。 任务2.1 认知车削加工方法2.1.5 2.1.5

39、认知车床夹具认知车床夹具2022-6-28（3）拨动顶尖 为了缩短装夹时间，可采用内、外拨动顶尖如下图所示。这种顶尖的锥面上的齿能嵌入工件，拨动工件旋转。 外拨动顶尖（图a）：用于装夹套类工件，它能在一次装夹中加工外圆。 内拨动顶尖（图b）用于装夹轴类工件 C）端面拨动顶尖（图c） 利用端面拨动爪带动工件旋转，工件仍以中心孔定位。这种顶尖的优点是能快速装夹工件，并在一次安装中能加工出全部外表面。适用于装夹外径为50-150mm的工件 2.2.通用车床夹具通用车床夹具 2022-6-281） 静配合圆柱心轴 静配合心轴1导向部分；2定位部分；3传动部分2）动配合圆柱心轴 见图 工件以内孔在心轴上

40、动配合H7/g6定位，通过开口垫圈、螺母夹紧。 一般心轴是以两顶尖孔装在车床前后两顶尖上，用拨叉或鸡心夹头传递动力 。3.3.专用车床夹具专用车床夹具 （1）心轴类车床夹具 2022-6-28(2)角铁式车床夹具 夹具体形状类似角铁，适合加工壳体、支座、接头等工件。 多数情况下被加工面轴线与主要定位基准平行或成一定角度，与某一定位基准孔轴线垂直。3.3.专用车床夹具专用车床夹具 2022-6-28(3)圆盘式车床夹具 夹具体形状为圆盘，加工工件形状比较复杂 多数情况下被加工面轴线与主要定位基准垂直，与某一定位基准孔轴线平行。3.3.专用车床夹具专用车床夹具 2022-6-284.4.车床夹具设

41、计要点车床夹具设计要点 (1)车床夹具总体结构要求1）为保证夹具工作平稳，夹具的结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端，一般要求夹具悬伸不大于夹具轮廓外径。2）对于角铁式车床夹具和偏重的车床夹具，通常采用加平衡块(配重)的方法进行平衡。 3）为保证工作安全，夹具上所有元件或机构不应超出夹具体的外廓必要时应加防护罩。4）要求车床夹具的夹紧机构要能提供足够的夹紧力，且有较好的自锁性，以确保工件在切削过程中不会松动。2022-6-284.4.车床夹具设计要点车床夹具设计要点 (2)夹具与机床主轴的联接 车床夹具与机床主轴的联接方式取决于机床主轴轴端的结构以及夹具的体积和精度要求小结：1.夹紧机构的组成

42、？夹紧力的确定与计算？2.几种基本夹紧机构的原理和特点？3.车床常用的通用夹具有哪些？工件的安装装夹方式？4.车床上专用夹具的类型？工件的安装装夹方式？课后训练：如何刃磨车刀？动手做：画简单台阶轴图纸，分析在车床上加工的工艺路线？ （注意：图纸技术要求、工件装夹、选用夹具等）机械制造与装配机械制造与装配2022-6-28 山东职业学院新课导入新课导入2022-6-28 看视频回答问题铣削加工视频铣削加工视频2.2-032.2-03铣螺旋槽铣螺旋槽【问问】 1. 1. 每个不同表面加工过程中存在哪些运动形式？每个不同表面加工过程中存在哪些运动形式？ 2. 4 2. 4段视频中可以加工哪些不同表面

43、？段视频中可以加工哪些不同表面？铣削加工视频铣削加工视频2.2-012.2-01铣平面铣平面铣削加工视频铣削加工视频2.2-022.2-02铣键槽铣键槽铣削加工视频铣削加工视频2.2-042.2-04铣直齿轮铣直齿轮2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床1.1.铣床的类型铣床的类型按布局形式和适用范围分：（1）升降台铣床：有万能式、卧式和立式等，主要用于加工中小型零件，应用最广。 （2）龙门铣床：包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件。 （3）单柱铣床和单臂铣床：前者的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；后者的立铣头可

44、沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型零件。 2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床1.1.铣床的类型铣床的类型按布局形式和适用范围分：（4）工作台不升降铣床：有矩形工作台式和圆工作台式两种。（5）仪表铣床：小型升降台铣床，用于加工仪器仪表等小型零件。 （6）工具铣床：用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。 （7）其他铣床：如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，是为加工相应的工件而制造的专用铣床。 按控制方式，铣床又分为仿形铣床（见仿形机

45、床）、程序控制铣床和数字控制铣床（见数字控制机床）2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床2.2.典型铣床工艺特征典型铣床工艺特征（1）升降台铣床 升降台铣床属于通用机床，主要有卧式、立式和万能式升降台铣床。特别适用于单件、小批生产和工具、修理部门，也可用于成批生产。 升降台铣床可用各种圆柱铣刀、圆片铣刀、角铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种平面、斜面、沟槽齿轮等。 可选配万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件，扩大加范围。2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床2.2.典型铣床工艺特征典型铣床工艺特征

46、1）卧式升降台铣床（X6036） X6036卧式升降台铣床 刀杆平行于工作台，工作台为矩形工作台。 运动形式：刀杆转动、工作台左右、前后、上下移动。 可加工各种平面、斜面、沟槽齿轮，T 型槽等。可选配分度头等铣床附件， 扩大加范围。 2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床2.2.典型铣床工艺特征典型铣床工艺特征1）卧式升降台铣床（X6036）2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床2.2.典型铣床工艺特征典型铣床工艺特征2）立式升降台铣床（X5040） X5040卧式升降台铣床 主轴垂直于工作台，

47、工作台为矩形工作台。 运动形式：主轴转动、工作台左右、前后、上下移动。主轴锥孔可直接或通过附件安装各种圆柱铣刀、圆片铣 刀、成型铣刀、端面铣刀等刀具，适于加工各种零件的平面、斜面、沟槽、 孔等。2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床2.2.典型铣床工艺特征典型铣床工艺特征2）立式升降台铣床（X5040）2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床2.2.典型铣床工艺特征典型铣床工艺特征3）万能升降台铣床（X6132） X6132是一种卧式万能升降台铣床。可加装立铣头，工作台可前后调整45度。 可用于圆

48、柱铣刀、圆片铣刀、角度铣刀、成型铣刀、端面铣刀及棒状铣刀等来进行平面、斜面、沟槽、切断及成形面的加工，还可以进行钻. 镗. 插加工。装置分度头时， 可铣切花键、直齿圆珠、齿轮、伞齿轮和铰刀、以及类似零件。 当工作台回转一定角度，当工作台回转一定角度， 可铣切螺旋面 （如铣头槽、螺旋齿轮等）。 运动形式：主轴转动、工作台前后、左右、上下移动。2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床2.2.典型铣床工艺特征典型铣床工艺特征3）万能升降台铣床（X6132）2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床2.2.典

49、型铣床工艺特征典型铣床工艺特征（2）龙门铣床 龙门铣床是具有门式框架和卧式长床身的铣床。龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工表面，加工精度和生产效率都比较高，适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。数控龙门铣床还可加工空间曲面和一些特型零件。 运动形式：铣刀转动、工作台往复移动、铣刀架沿立柱上下移动、洗头沿横梁左右移动。2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.1 2.2.1 认知铣床认知铣床2.2.典型铣床工艺特征典型铣床工艺特征（3）数控铣床 数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。 数控铣床有分为不带刀库和带刀库

50、两大类。其中带刀库的数控铣床又称为加工中心 具有加工精度高、可加工复杂表面等特性。2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.2 2.2.2 认知铣刀认知铣刀 铣刀是多齿 刀具，因结构复杂，一般由专业工厂生产。由于同时参与切削的齿数多，并能用较高的切削速度，故生产率较高。 铣刀种类很多，划分方式多样，主要有按用途划分、按组合方式划分、按齿背形状划分等。2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.2 2.2.2 认知铣刀认知铣刀铣刀的种类（1）按铣刀的形状及用途分类加工平面用铣刀 圆柱铣刀 端铣刀u 圆柱铣刀圆柱铣刀: : 仅在圆柱表面上有切削刃，没有副切削刃，用于卧式铣

51、床上加工平面. 采用螺旋形刀齿以提高切削工作的平稳。u 端铣刀端铣刀: : 铣刀轴线垂直于被加工表面，刀齿在铣刀的端部，主切削刃分布在圆锥表面或圆柱表面上，端部切削刃为副切削刃。2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.2 2.2.2 认知铣刀认知铣刀加工沟槽用铣刀 用于卧式铣床：两面刃、三面刃盘铣刀，锯片铣刀角度铣刀 用于立式铣床：立铣刀、键槽铣刀、燕尾槽铣刀u 立铣刀立铣刀: : 立铣刀圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上的切削刃没有通过中心，是副切削刃。工作时不宜作轴向进给运动工作时不宜作轴向进给运动。（1）按铣刀的形状及用途分类2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方

52、法2.2.2 2.2.2 认知铣刀认知铣刀u 键槽铣刀键槽铣刀 它有两个刀齿，圆柱面和端面上都有切削刃，端面切削刃延至中心，工作时能沿轴线作进给运动。（1）按铣刀的形状及用途分类2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.2 2.2.2 认知铣刀认知铣刀u三面刃铣刀(盘铣刀）（1）按铣刀的形状及用途分类2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.2 2.2.2 认知铣刀认知铣刀加工成形表面用铣刀 球头立铣刀 模具型腔铣刀 成形铣刀（1）按铣刀的形状及用途分类2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.2 2.2.2 认知铣刀认知铣刀（2）按铣刀的结构分类1）

53、整体式2）焊接式3）装配式4）可转位式（3）按铣刀的刀齿数目分类1）粗齿铣刀粗加工用2）细齿铣刀精加工用小结：1.铣床的种类及典型铣床结构形式？2.铣刀的结构类型 ？各种铣刀的用途？思考题：1.查阅资料总结说明铣刀和典型铣床的用途和工艺特征？ （最好是做成汇总表形式）课后训练课后训练2022-6-28 看视频回答问题车床尾座螺母零件图铣削加工视频铣削加工视频2.2-052.2-05铣削加工（约铣削加工（约2727分钟）分钟）【问问】 1. 1.通过视频介绍铣削加工可加工哪些结构表面？通过视频介绍铣削加工可加工哪些结构表面？ 2. 2.铣削加工的精度高低？效率高低？铣削加工的精度高低？效率高低？

54、新课导入新课导入2022-6-28 回顾车床尾座螺母零件图1.1.铣床的种类及作用？铣床的种类及作用？2.2.铣削加工工艺装备内容？铣削加工工艺装备内容？2022-6-28 任务2.2 认知铣削加工方法2.2.3.2.2.3.分析铣削加工工艺特性分析铣削加工工艺特性1.1.铣削加工：铣削加工：利用铣刀在铣床上对工件表面进行的机械加工。利用铣刀在铣床上对工件表面进行的机械加工。2.2.铣削工艺系统：铣削工艺系统：铣床、铣刀、铣削夹具、工件组成。3.3.铣削加工运动：铣削加工运动：主运动主运动为铣刀的转动；进给运动进给运动为工件的直线运动。4.4.铣削加工精度：铣削加工精度： 一般为IT7-IT6

55、，表面粗糙度为Ra3.2-0.8m。精加工时可达IT6-IT4，表面粗糙度可达Ra0.4-0.1m。2022-6-285.5.铣削加工工艺范围铣削加工工艺范围 （1）铣平面）铣平面圆柱铣刀铣平面圆柱铣刀铣平面端面铣刀铣平面端面铣刀铣平面立铣刀铣侧平面立铣刀铣侧平面立铣刀铣台阶平面立铣刀铣台阶平面（2）铣台阶平面）铣台阶平面圆柱铣刀铣台阶平面圆柱铣刀铣台阶平面2022-6-285.5.铣削加工工艺范围铣削加工工艺范围 （3）铣沟槽）铣沟槽盘铣刀铣直角槽盘铣刀铣直角槽成型铣刀铣成型铣刀铣V槽槽立铣刀铣键槽立铣刀铣键槽定尺寸盘铣刀定尺寸盘铣刀铣圆形键槽铣圆形键槽盘铣刀铣盘铣刀铣T形槽形槽成型铣刀铣燕尾槽成型铣刀铣燕尾槽成型铣刀铣螺旋槽成型铣刀铣螺旋槽2022-6-285.5.铣削加工工艺范围铣削加工工艺范围 （4）铣曲面）铣曲面立铣刀铣曲面立铣刀铣曲面齿轮铣刀铣齿形面齿轮铣刀铣齿形面（5）切）切 断断锯片铣刀切断锯片铣刀切断2022-6-286.6.铣削方式铣削方式（1）圆周铣削的两种方式逆铣和顺铣：逆铣铣刀切削速度方向与