数控机床夹具2（范文模版）

第一篇：数控机床夹具2（范文模版）

工件在数控机床上的装夹

赵强

一、教学目的： 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。

二、教学重点、难点：重点是数控机床夹具的作用，难点是各种夹具的结构。

三、教学安排：

（一）旧课复习内容：

1、数控刀具的材料。

2、数控刀具的选择。

（二）新课教学知识点与重点、难点：

1、机床夹具概述；

2、工件的安装 工件安装的内容、方法（掌握）（中级数控车铣考证要求知识点）；

3、夹具的分类（了解）；

4、夹具的组成和作用（掌握）；

5、典型夹具介绍（掌握）（中级数控车铣考证要求知识点）；

四、教学过程:

（一）工件的安装

机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对的于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。

工件安装的内容包括：

·定位：使工件相对于机床及刀具处于正确的位置。

·夹紧：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。·定位与夹紧的关系：是工件安装中两个有联系的过程，先定位后夹紧，（二）安装的方法：

1、用找正法安装： 1)方法：

a)把工件直接放在机床工作台上或放在四爪卡盘、机用虎钳等机床附件中，根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧；

b)先按加工要求进行加工面位置的划线工序，然后再按划出的线痕进行找正实现装夹。

2)特点：

a)这类装夹方法劳动强度大、生产效率低、要求工人技术等级高； b)定位精度较低，由于常常需要增加划线工序，所以增加了生产成本；

c)只需使用通用性很好的机床附件和工具，因此能适用于加工各种不同零件的各种表面，特别适合于单件、小批量生产。

2、用夹具装夹安装：

1)工件装在夹具上，不再进行找正，直接得到准确加工位置的装夹方式。

2)特点：避免了找正法划线定位而浪工时，还可以避免加工后的工件的加工误散范围扩大，夹装方便。

费的差分便能找正法与用夹具装夹工件的对比 设加工工件如上图所示

1、采用找正法装夹工件的步骤： 1)先进行划线，划出槽子的位置；

2)将工件放在立式铣床的工作台上，按划出的线痕进行找正，找正完成后用压板或虎钳夹紧工件。

3)根据槽子线痕位置调整铣刀相对工件的位置，调整好后才能开始加工。4)加工中需先试切一段行程，测量尺寸，根据测量结果再调整铣刀的相对位置，直至达到要求为止。

5)每加工一个工件均重复上述步骤。

因此这种装夹方法不但费工费时，而且加工出一批工件的加工误差分散范围较大。

2、采用夹具装夹

采用夹具装夹方法，不需要进行划线就可把工件直接放入夹具中去。工件的A面支承在两支承板2上；B面支承在两齿纹顶支承钉3上；端面靠在支承钉4上，这样就确定了工件在夹具中的位置，然后旋紧螺母9通过压板8把工件夹紧，完成了工件的装夹过程。下一工件进行加工时，夹具在机床上的位置不动，只需松开螺母9进行装卸工件即可。

夹具装夹图

（三）夹具的分类

可按应用范围、使用机床、夹紧动力源来分类。

a)按工艺过程的不同，夹具可分为机床夹具、检验夹具、装配夹具、焊接夹具等； b)按机床种类的不同，机床夹具又可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具等； c)按所采用的夹紧动力源的不同又可分为手动夹具、气动夹具等；

d)根据使用范围分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。

各类夹具的定义及特点如下表所示。通用夹具 专用夹具 通用性强，被广泛应用于单件小批量生产

专为某一工序设计，结构紧凑、操作方便、生产效率高、加工精度容易保证，适用于定型产品的成批和大量生产。

组合夹具 由一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的专用夹具。

通用可调夹具 不对应特定的加工对象，适用范围宽，通过适当的调整或更换夹具上的个别元件，即可用于加工形状、尺寸和加工工艺相似的多种工件。

成组夹具 专为某一组零件的成组加工而设计，加工对象明确,针对性强。通过调整可适应多种工艺及加工形状、尺寸。

e)随行夹具：随行夹具是自动或半自动生产线上使用的夹具，虽然它只适用于某一种工件，但毛坯装上随行夹具后，可从生产线开始一直到生产线终端在各位置上进行各种不同工序的加工。根据这一点，随行夹具的结构也具有适用于各种不同工序加工的通用性。

（四）夹具的组成与作用

组成：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。

夹具组成 1)定位元件：用于确定工件在夹具中的位置。

2)夹紧装置：用于夹紧工件。

3)对刀、导引元件：确定刀具相对夹具定位元件的位置。4)其它装置：如分度元件等。

5)连接元件和连接表面：用于确定夹具本身在机床主轴或工作台上的位置。6)夹具体：用于将夹具上的各种元件和装置连接成一个有机整体。

作用：(1)保证稳定可靠地达到各项加工精度要求；(2)缩短加工工时，提高劳动生产率；(3)降低生产成本；(4)减轻工人劳动强度；(5)可由较低技术等级的工人进行加工；(6)能扩大机床工艺范围。

对尺寸精度的保证

1、夹具上装有对刀块5，利用对刀塞尺10塞入对刀块工作面与立铣刀切削刃之间来确定铣刀相对夹具的位置，此时可相应横向调整铣床工作台的位置和垂直升降工作台来达到刀具相对对刀块的正确位置。

2、由于对刀块的两个工作面与相应夹具定位支承板2和齿纹顶支承钉3的各自支承面已保证和尺寸，因而最终保证铣出槽子的a和b尺寸，如下图所示。

3、至于槽子长度的位置尺寸,则依本调整铣床工作台纵向进给的行程挡块的位置，使立式铣床工作台纵向进给的终结位置保证铣刀距支承钉4的距离等于c。由于工件以端面与支承钉4的工作置达到尺寸的要求。

面相接触，因而最终使铣出槽子的长度位

夹具精度的保证

加工一批工件时，只要在允许的刀具尺寸磨损限度内，都不必调整刀具位置，不需进行试切，直接保证加工尺寸要求。这就是用夹具装夹工件时，采用调整法达到尺寸精度的工作原理。

（五）典型夹具介绍

通过实物、模型，了解各种夹具的结构、安装、调整。

车床夹具

心轴式、角铁式、花盘式等。注意夹具与机床的连接方式（锥柄与过渡盘）

铣床夹具

直线进给式、圆周进给式等。用定位健确定夹具与机床的相对位置；用对刀装置调整刀具与夹具的正确位置。

下图中表示铣槽夹具安装在立式铣床的工作台上的情况。

铣槽夹具

钻床夹具

固定式、覆盖式、翻转式、滑柱式等。用钻套导引刀具，并观察钻模板的型式。

五、新课小结：

1、工件安装的内容和方法。

2、夹具的分类和组成。

3、典型夹具的结构。

六、作业：

1、何谓机床夹具？夹具有哪些作用？

2、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？

3、为什么夹紧不等于定位

第二篇：哈斯数控机床刀具及夹具的设置与管理

哈斯数控机床刀具及夹具的设置与管理

第一部分：工件夹具

首先应注意：在将任何类型的工件夹具放置在机床工作台上之前，应确保工作台清洁，没有任何切屑或者其他碎屑。夹具与机床之间的切屑以及其他碎屑对二者都会造成损坏。卡在夹具与工作台之间的金属屑可能导致夹具摇晃，所加工的部件也会产生较大误差。同时应确保工作台上安装的所有装置保持清洁。

必须使用镗磨油石打磨定位表面。由此可确保定位表面不会存在任何可能损坏工作台的毛刺、勾缝。如果预备将工件夹具保留在工作台上，应涂抹少量防锈油或者WD-40®，避免工作台和工件夹具生锈、腐蚀。

在设置哈斯CNC铣床时首先需要确定如何在机床上固定工件。铣削加工操作中有三种基本类型的工件夹具：台钳、夹钳以及卡盘。在机床上固定工件的最常用方法为铣床台钳。为了精确加工，在设置台钳时必须使夹紧表面平行于X或Y轴。该操作可通过指示器实现。按照下面的简单程序可快速、轻松测量铣床台钳。

1.在工作台上安装铣床台钳，将T形螺母以及螺栓放置到位。

2.紧固台钳右侧的螺栓，只需稍稍拧紧左侧的螺栓。

3.将磁性底座放在Z轴头部底端的任意位置。为了确保显示读数精确，磁性底座应安装在头部的坚固部位。缓进机床轴，使指示器头部到达台钳右侧，位于希望测量的夹紧表面上。查看指示器的头部，使其表盘显示读数，并设置零位。

4.在整个夹紧表面上缓缓移动指示器，在台钳左侧停止。确定台钳需要移动的方向，轻敲台钳直至指示器返回零点。注：右侧螺栓紧固，台钳将围绕该点旋转。使指示器慢慢返回台钳右侧，复位零点。慢慢返回左侧，轻敲台钳，直至指示器显示零点。现在应已非常接近平行位置。重复上述步骤，直至指示器在整个表面保持零点。

5.在整个台钳卡爪上显示均匀读数后，首先紧固左侧螺栓，然后紧固右侧螺栓。最后在整个表面移动指示器，确保仍然平行于机床行程。

提示：使用软锤或香槟锤将夹具或台钳轻敲到位。使用球形斧锤或其他硬质物体可能损坏夹具。

确保在铣床台钳中定位工件时，将工件放在台钳中央。不应将工件的大部份悬挂在台钳侧面。这会导致移动卡爪扭曲工件，从而大大降低夹紧力。如果您试图在悬挂工件中钻孔，Z轴推力可能导致工件的钻孔点下压，而工件的另一侧上抬。如果需要在台钳中的工件上钻通孔，请使用阶梯形卡爪。阶梯形卡爪可悬空固定工件，并离开台钳底部。由此可在工件下方留出间隙，以免在钻通孔时钻入台钳。如果只有硬质钢卡爪，没有阶梯形卡爪，可在台钳中使用一组平行杆，固定工件，使其离开台钳底部。必须检验平行杆是否为相同尺寸，以确保工件设置平稳。

提示：大多数高精度铣床台钳都在定位表面上配有键槽及键。由于所有哈斯铣床都配有高精度T形槽，与X轴对正，因此可使用台钳上的键在T形槽内定位台钳。由此可确保台钳垂直于工作台。如果您的台钳没有配置键，则可使用台钳底板（在底部配有键或合销），以便定位T形槽。在顶部，可加工一系列孔，以便将底板连接在机床工作台上，螺纹孔可用于将台钳连接在底板上。在T形槽内定位底板，并用螺栓固定在工作台上。在底板上安装台钳，按照上述方法检查平行度。现在，每次使用台钳时，只需在T形槽内定位底板，使用螺栓固定即可。在高精度加工中，仍然必须检查平行度，并进行少量调整。

在使用夹钳通过向下压力固定部件时，必须确保夹钳降低以接触部件，返回时升高。大多数下压夹钳使用螺旋千斤顶或者与夹钳上的锯齿啮合的锯齿块，来支撑夹钳末端，即与接触部件相对的一端。夹钳的锯齿端必须高于夹钳接触端。否则，夹钳将接触部件的边缘，而非顶部。这会大大降低用于固定部件的夹紧力，并可能在部件顶部表面与侧面结合处造成凹陷。如果使用螺旋千斤顶式的夹钳，应确保螺旋千斤顶没有直接靠在铣床工作台上。必须使用较厚的垫片或者其他材料保护铣床工作台。

提示：在生产中使用夹钳时，应定期检查螺旋千斤顶调整情况，以确保夹钳螺旋千斤顶一端高于接触端。在任何情况下，固定螺栓应尽可能靠近被夹紧的工件，以便传递最大夹紧压力。

在需要夹紧圆柱表面时，使用安装在机床工作台上的3爪卡盘可能最为适合。

提示：如果已经完成圆柱表面的加工，应在卡盘上安装一套软卡爪。使用端铣刀加工卡爪，直至达到希望夹紧的表面的准确直径。应记住在加工卡爪时，必须夹紧卡盘。最好使用一块棒料或六角螺母－只要保证卡爪紧固，并给刀具留有空间，以便切削至所需深度。如果您正在加工铣床台钳上的软卡爪也可如此操作。台钳必须在执行任何加工操作之前夹紧。

第二部分：设置偏置

在许多场合下，CNC程序员都在程序中将Z轴零点设置在原料的顶部。但通常原料表面并不平坦，而且并不完全平行于任何轴。

提示：如果你需要从原料顶部设置刀具长度偏移，而且需要获得精确的刀具长度值，应在原料上轻轻过刀。这样就可从平坦、清洁的表面测量刀具。您也可从用于固定部件的夹具开始设置刀具长度偏移，然后逐渐增加Z轴工件坐标偏移值，直至正值，并等于部件厚度为止。

在设置刀具长度偏移时，朝Z轴零点向下缓进刀具。在接近时，在刀具和工件之间插入一张纸。小心向下移动刀具直至部件顶部－尽可能靠近，但纸张仍可移动。在手轮缓进模式中切换至最小增量。在逐渐向下缓慢移动的过程中来回抽纸。您将开始感受到纸张上的拉力。按下OFSET按键，然后按下PAGE UP，直至到达对应设置刀具的CLNT(LENGTH)(RADIUS)页面。

将光标置于GEOMETRY栏，然后向下移至正在设置的刀具编号。按下TOOL OFSET MESUR。控制设备将读取屏幕底部记录的Z轴绝对机床位置，并将其作为对应刀具编号的刀具长度输入。

提示：在设置TLO(刀具长度偏移)时，如果按下TOOL OFSET MESUR按钮是按下状态，应记录Z轴的绝对机床位置。否则，控制设备中的设置64应关闭。

在设置工件坐标偏移时，您必须准确的定位X轴与Y轴零点。记住，您正在测量的是主轴中心线与工件上或者夹具上的某个位置。如果测量的是工件或者夹具的边缘，那么最常用的工具是边缘探测器。

边缘探测器由两个同心圆筒构成，用弹簧连接在一起。在使用时，将边缘探测器放置在套爪卡盘内，稍稍偏移两半，以便在旋转时产生摆动。然后将部件缓缓推入边缘探测器的摆动端。边缘探测器将向上对中，然后突然失去同心度。此时，沿着Z轴正向缓缓移动边缘探测器，升高至工件上方。现在，缓进正在定位的轴，移动距离等于边缘探测器的半径。确保您正处于标有“WORK ZERO OFFSET”的页面中，且光标位于G CODE(G54, 等等)栏的正确行上。使光标跨过正确的轴，按下PART ZERO SET按钮，并确认输入正确的栏。

提示：如果您正在从工件设置TLO，只需要设置X和Y轴的工件坐标偏移。Z轴工件坐标偏移可通过刀具长度偏移补偿。

提示：在使用边缘探测器时，1000-1500 rpm的主轴转速比较适合。

如果你需要找到某个孔或圆形部件的中心线，Indicol是一种很有用的工具。这是一种千分表的固定装置。配有C形夹，可将Indicol连接至机床主轴中的刀架。Indicol还有两个或三个可调节臂，以及末端的一个夹钳，用于固定千分表。可调节臂可用于定位指示器，使旋转直径与孔径相同。

为了找到孔的中心线，将指示器头部定位在孔上方，然后手动旋转刀架。可检查指示器头部的旋转直径是否与孔径大致相同，确定当前位置的偏心度。调节X 和Y 轴，在将指示器向下移入孔中之前，尽可能靠近。一旦靠近，缓缓下降Z轴，使指示器头部进入孔中，调节臂，使指示器显示读数。旋转指示器，使其接触四个象限中某个象限的表面(X+, X-, Y+,或者Y-)。现在，设置指示器零点，并旋转180度。指示器的移动距离是轴的调整距离的二倍。如果您的指示器在负向上移动0.016，则轴在正向上的缓进距离为0.008。

现在，指示器旋转90度，然后复位零点。指示器旋转180度，找到其他轴需要调整的距离以及方向。记住，为了找到孔的中心线，指示器移动的距离是轴缓进距离的二倍。对于较小的孔径，这个操作程序比较困难，但非常精确。在每一个轴中，您可找到孔的精确的中心线，误差不超过0.0001英寸。

提示：在查找孔以及圆形部件的中心线时，同轴指示器可节省大量时间。该指示器安装在套爪卡盘内，在主轴旋转过程中使用。制造商声称这些指示器可用于高达800 rpm的转速，但是50到100 rpm范围比较理想；如果主轴转速过高，很难分辨哪一根轴需要调节。固定臂可在主轴旋转过程中使指示器表面保持静止。每一次旋转主轴，指示器表盘都将显示其偏心度。您只需在观察指示器的运动时缓进机床轴即可。即使指示器的偏心度高达0.250英寸也可启动旋转，而且在几秒内即可完成调节，因此节省了时间。

第三部分：刀架

选择适当的刀架与选择适当的刀具同等重要。对于所有加工场合，应尽可能选择最短的刀架。此外，刀具在刀架中的设置应尽可能增加距离。这样可增加刀架对刀具的夹持力，并减少振动。主轴头部与刀尖的距离越短，整个装置的刚性就越好。在切削时，增加刚性意味着振动更少。哈斯自动化机械公司建议转速高达10,000 rpm或者更高的刀架的平衡应符合G2.5或者更高要求（在最高转速下）。您可使用预平衡的刀架，但在刀架中安装刀具时应再次平衡。

刀架中的刀具应被提供充分的支撑，只有少部分没有支撑

提示：平衡刀架只会改善加工状况。可延长主轴以及刀具的使用寿命，还可改善部件表面质量以及尺寸精度。如果安装刀具的刀架平衡不符合G2.5规范要求，可能产生较差的工件表面质量，并损坏主轴。

提示：如果要求主轴转速超过10,000 rpm，而且必须平衡刀架，那么不应使用配有固定螺丝的端铣刀架。由于固定螺丝产生单向夹紧力，因此端铣刀架无法使刀具正常运转（与主轴同心）。最适合高速应用的刀架为收缩配合刀架，套爪卡盘（配有平衡螺母），以及夹头或者液压夹头。这些刀架可在刀具上产生均匀的夹紧力，因此TIR 几乎为零。

提示：对于高速加工，圆柄刀具不应带有Weldon平面。Weldon平面会由于重量分布不均匀导致失去平衡。从刀架中延伸出的刀具长度应尽可能短。

第四部分：切削刀具

在选择切削刀具时，首先应考虑需要执行的操作。这里简单介绍了铣削操作中最常用的基本刀具。

钻头 钻头用于在工件上加工圆柱形孔。钻孔可以是通孔或者盲孔。盲孔是指没有完全贯穿工件的孔。通常，工程图纸上都会规定某个钻孔需要钻至“外径深度”。这表示孔径必须为规定深度，不考虑钻头的斜角头部。在测量刀具长度偏移时，所测量的是钻头及其头部的长度。那么钻孔的深度应该达到多少才能获得正确的外径深度？您需要知道钻尖的长度。

提示：钻尖的长度取决于刀锋角以及钻头直径。钻头直径乘以某个常量即可得到钻尖的长度；常量的值取决于钻尖角度（大多数标准高速钢钻头的钻尖角为118度）。

对于钻尖角为： 118度 135度 141度 钻头直径乘以： 0.3 0.207 0.177

使用这些常量可计算钻尖长度，误差只有千分之几英寸。

中心钻

中心钻是一种小型钻头，配有引导点。用于加工小径孔，孔壁带有锥度。

如果孔的位置必须保持较小公差，应首先使用中心钻，然后使用麻花钻光整孔。中心钻孔锥形壁面可保持麻花钻在开始钻入工件时对正。

提示：许多机床都使用这种经验方法：如果中心钻孔的直径公差不重要，应尽可能增加钻孔深度。在0.375英寸直径以下，使用标准60度中心钻孔加工的孔径将接近钻孔深度。对于较大的中心钻 – 0.375英寸或者更大 – 深度与直径比例更大，因此偏差可能达到0.080至0.100英寸。

扩孔钻

扩孔钻用于去除钻孔中的少量材料。扩孔钻可使孔径公差达到极小范围，并可获得极高的表面质量。首先应钻孔，在孔壁面保留0.005至0.015英寸余量，然后由扩孔钻清除。

提示：在扩孔时，孔的尺寸以及位置精度的最佳状态是按照下列步骤操作：首先钻孔，然后镗孔，最后扩孔。

提示：扩孔的余量取决于孔径。一般情况下：

对于孔径小于1/2“的孔 对于孔径大于1/2”的孔 直径余量低于0.0150“ 直径余量0.030”

工件材料的类型以及孔的加工方法都会影响加工余量。

提示：在使用G85(镗入，镗出)固定循环进出扩孔钻时，可加工出精度最高，最均匀的表面。许多人都试图使用G81(钻孔)固定循环节省时间，该循环将刀送入后，快速退出。其加工速度超过G85，但通常会在孔的圆柱形表面上产生螺旋痕迹。尽管这种痕迹非常轻微，而且不会影响孔的尺寸，但某些客户会因为孔的外观而拒绝接受。

丝锥

丝锥用于在钻孔内加工螺纹。

注：在使用铣床攻丝时必须特别小心。

提示：如果您使用可执行刚性攻丝的机床，进给速度（英寸每分）＝螺距×转/分。此外，攻丝尺寸不得超过1.5 x丝锥的外径。如果接触长度超过紧固件直径的1.5倍，螺纹连接的强度将不再增加。如果您需要增加螺纹深度，首先使用机床攻丝，然后手动攻丝至最终深度。如果深度超过1.5 x孔径，丝锥断裂的可能性会大大增加。切屑控制较为困难。在盲孔攻丝时，必须尽可能钻至最大深度，以免在丝锥下方挤压切屑。使用螺旋槽丝锥可将切屑带出螺纹孔。为了进一步减少攻丝的困难，应确保所有需要攻丝的孔内没有切屑，并使用专用于所加工材料的攻丝液。

提示：螺孔钻尺寸为特定丝锥规定的孔径。对于75%有效螺纹而言，用于确定正确钻孔尺寸的公式为：

D – 1/N，其中 D = 丝锥外径

N = 每英寸的螺纹圈数

75%螺纹深度的螺纹孔，强度只比100%螺纹深度的螺纹孔低5％，且切削力只需1/3。

端铣刀

端铣刀的形状类似于钻头，但底部平坦。主要用于刀具侧面切削，加工工件的轮廓。

提示：在使用刀具补偿功能（G41 以及 G42）编程，进行端铣刀轮廓切削或者型腔刀具轨迹时，调节加工部位尺寸非常灵活。使用刀具补偿功能可调节原料的切削量。端铣刀磨损时，少量偏移调节可确保每一个部件都有相同的尺寸。您还可使用不同尺寸的刀头，让机床沿着原来设置的刀具路径切削出相同的部件尺寸。

圆鼻端铣刀

圆鼻端铣刀与普通的端铣刀相同，但在凹槽与端铣刀底部相交的弯角处有一半径。该半径最大可达到刀具直径的一半。

提示：圆鼻端铣刀在加工壁面与底面之间的圆角时非常有效。而且可提高端铣刀的强度。在加工硬质材料时，标准端铣刀的尖角容易碎裂，而且磨损速度比圆鼻端铣刀更快。圆鼻端铣刀的半径在切入工件时更为缓和。

球铣刀

球铣刀是一种圆角半径正好等于刀具直径一半的圆鼻端铣刀。这使得刀尖的形状正好为球形。还可像端铣刀一样用刀具的侧面切削。

提示：球铣刀的主要用途是加工放样曲面。刀具的球形轮廓能够沿着任何起伏表面移动，并可沿着刀具的“球状末端”切削任何位置。由于球能够在表面上滚动，因此球铣刀可用于切削任何此类表面。

嵌齿端铣刀

嵌齿端铣刀与标准端铣刀相同，但配有可更换的硬质合金刀片。

提示：嵌齿端铣刀用于在更高速度下切削硬质合金之外的金属。这种刀具的直径范围很广，能够实现更大深度的切削。这一点非常有用，但在使用这些刀具时，最好计算切削所需的功率。在哈斯控制设备上，这只是小菜一碟：在前面板上有一个按钮标有“HELP/CALC”。按下该按钮可打开帮助菜单，再次按下可打开计算器功能。使用PAGE UP/PAGE DOWN按键可在下列三个页面之间滚动：三角学帮助，圆形内插帮助，以及铣削帮助。每一个页面在左上角都有一个简单的计算器。在铣削帮助页面上，可求解三个方程：

1.SFM =(刀具直径[英寸])* RPM * 3.14159 / 12 2.(切屑载荷[英寸])=(进给速度[英寸/分])/ RPM / 槽数 3.(进给速度[英寸/分])= RPM /(螺距)

在使用这三个方程时，您可输入已知参数，控制设备将计算并显示剩余的未知数。在计算切削所需功率时，必须输入RPM，进给速度，槽数，切削深度，切削宽度并从菜单中选择某一材料。如果更改上面的任一数值，计算器都会自动更新切削所需功率。

选择刀具时下一步需要考虑的是切削的材料。在金属加工行业中最常见的切削材料可分为两类：不含铁与含铁材料。不含铁材料包括铝和铝合金、铜和铜合金、镁合金、镍与镍合金、钛与钛合金。普通的含铁材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢，以及含铁铸造材料例如铸铁。不含铁金属比较软，容易切削，但镍与钛除外。含铁金属通常较硬，难于切削。

在选择刀具时，刀具材料是最重要的考虑因素。大部分上述刀具都采用三种基本材料：高速钢、硬质合金以及硬质合金嵌齿。几乎所有这些基本刀具材料都可用于切削各种材料。区别只在性能。高速钢刀具的硬度非常高，但耐磨性较差。硬质合金的耐磨性非常好，但容易碎裂。硬质合金适合在较高转速和进给速度下切削材料，但价格更贵。硬质合金嵌齿刀具非常适合大批量生产场合，因为每一个嵌齿上都有多个切削边。某个切削边磨损后，您可分度至另一个切削边，在所有切削边都已用过之后，只需更换嵌齿，而非整个刀具。

提示：如果您正在使用高速钢钻头，必须首先使用中心钻。然后再钻孔。这可确保钻孔的正确位置。如果你正在使用硬质合金钻头，没有必要首先将钻头居中，因为硬质合金钻头配有自行对中的刀尖。如果使用硬质合金钻头钻削已经执行中心钻加工的孔，则会损坏钻头。外切削边缘会在钻头开始切削之前接触锥形壁面。这会对外切削边造成冲击，并导致钻头碎裂。硬质合金钻头必须首先从刀尖开始切削，然后再使用外切削边。

这些刀具材料都可采用各种不同的涂层以提高其性能。目前最常用的三种涂层材料为氮化钛(TiN)，碳氮化钛(TiCN)，以及氮化铝钛(TiAlN)。TiN涂层的金色非常容易识别。TiN涂层的优点是表面硬度更高、刀具使用寿命更长、耐磨性更好、润滑性更佳，可减少摩擦，并降低边缘积聚。TiN涂层主要用于加工低合金钢和不锈钢。相比较TiN而言，TiCN涂层颜色为灰色，硬度更高。其优点在于切削速度和进给速度更高(与TiN相比可提高40% 至60%)，金属切除速度更快，而且具有极佳的耐磨性能。TiCN涂层可加工所有材料。TiAlN涂层呈现灰色和黑色，主要用于加工硬质合金。适合非常高的加工温度，最高可达800℃，这使其非常适合不使用冷却剂的高速加工场合。推荐使用压缩空气清除切削区域的切屑。这种刀具非常适合硬质钢、钛以及镍合金，包括铸铁以及高硅铝之类的磨蚀性材料。

在选择端铣刀时，凹槽数或切削边数是一个重要因素。端铣刀的槽越多，槽的尺寸就越小或者越窄。双槽端铣刀的中心实心部分大约为端铣刀直径的52％。三槽端铣刀的中心部分为直径的56%，四槽或者槽数更多的端铣刀的中心部分为直径的61%。这表示端铣刀的槽数越多，切削中的刚性就越高。建议两槽端铣刀用于较软的粘性材料，例如铝和铜。建议四槽端铣刀用于较硬的钢材。

第五部分：切削速度以及进给速度

切削速度指的是刀具的切削边相对于工件的移动速度，以英尺/分（SFM）为单位。进给速度指的是工件进入刀具的速度，以英寸/分（IPM）（或者毫米）为单位。进给速度和切削速度会影响切削的完成时间、刀具的使用寿命、加工表面质量以及机床所需功率。切削速度主要取决于需要切削的材料以及刀具材料。为了计算正确的主轴转速（转/分RPM），将SFM建议值乘以3.82，然后除以刀具直径。3.82为将SFM转换为RPM的常数。进给速度取决于切削的宽度和深度，所需表面质量以及许多其他变量。所需的进给速度＝每齿进给量×齿数×主轴转速。

提示：可参考机械手册©或者其他参考资料以计算正确的速度。大多数刀具制造商都可根据所需切削材料提供一般性的刀具指导。许多制造商甚至可提供现场服务，帮助您选择正确的刀具、涂层以及切削速度。

提示：尽管制造商提供的刀具速度以及进给速度参考资料可方便您的使用，但仅供参考。在许多场合下，这些数字适用于理想情况，因此不一定适合实际应用。在根据切削条件调整刀具时，经验非常重要。切削过程中可能出现振动，因此可能需要改变切削速度以及进给速度以消除这些现象。

提示：哈斯控制设备配有标准的计算器功能，可帮助操作员执行三角、圆形内插以及铣削计算。如需使用这些功能，只需两次按下HELP/CALC按钮，然后使用PAGE UP或者PAGE DOWN选择希望使用的计算器。输入提示数据，控制设备将自行计算。

在最短时间内设置CNC铣床，使其能够加工质量最高的部件需要注意两个方面。首先需要掌握充分的常识。其次，应精通本文中所提到的各个方面。许多资源都可提供关于这些方面的有用信息。哈斯自动化机械公司应用部门可为您解答所有关于哈斯机床的问题，以及在加工中可能遇到的一些问题。此外，刀具制造商也可针对其产品为您提供咨询服务。最后，您还可在因特网上查找大量信息。

第六部分：自动刀具管理

用户可利用哈斯控制设备监控机床功能，记录机床所使用的刀具的数据。控制设备可按照刀具编号监控刀具，并记录主轴载荷，进给时间以及每一把刀具的使用情况，同时保存这些信息以便用户使用。

提示：刀具载荷页面位于当前指令显示中(无论在哪种模式下，在当前指令显示中，按一次PAGE UP都可切换到刀具载荷页面)。设置84，刀具过载操作，将决定机床针对刀具过载的响应。设置84共有四个选项：报警、进给暂停，蜂鸣器或者自动进给。在主轴载荷超过刀具载荷屏幕中LIMIT%栏输入的数值时，机床将作出响应。如果刀具没有设置极限值，机床不会作出响应。

设置84可用于防止加工过程中可能出现的常见问题。例如：

刀具以及嵌齿磨损，也可能导致主轴载荷增加。监控主轴载荷可帮助操作员确定何时应该更换刀具或者嵌齿。

如果冷却剂不足可能导致材料粘结，或者刀具粘上金属屑，从而妨碍排屑，影响刀具的切削动作。还可能导致主轴载荷增加；因此在这种情况下由机床监控载荷也非常有用。如果切削深度或者宽度不均，只会在特定部件上增加主轴载荷。在设置84中选择自动进给可降低机床的进给速度，以保持刀具载荷页面上设置的最大值。参数299, 300以及301可控制减速以及恢复时间。

提示：保持刀具的刀尖状态可提高生产速度。可跟踪特定刀具随着时间的性能变化情况。在了解刀具可加工部件的次数（同时保持可用性）之后，可利用该信息限制刀具的使用次数。例如，如果知道某个刀具在使用27次之后无法再用，则在刀具使用寿命屏幕上(当前指令页面；按两次PAGE UP）可在报警栏输入25或26。在使用25或者26次之后，机床将产生报警362，刀具使用复位。此时，操作员可按下RESET清除报警，更换嵌齿或者刀具，并归零刀具使用寿命屏幕中使用次数栏中的刀具使用次数。

提示：如需清空保存在刀具载荷以及刀具使用寿命屏幕中的数值，将光标移动到对应行和栏，然后按下小键盘上的ORIGIN按钮。如果希望某个清空栏中的所有数据，将光标移动到该栏的顶部，然后按下ORIGIN按钮。

哈斯刀具托架系统

哈斯刀具托架系统安装在机床背面，可方便取用常用刀具。刀具托架的尺寸为45“ x 19”，可适合大多数立式以及卧式加工中心。

系统配有一个托架和储箱，附加的刀具托盘以及刀具箱可单独订购。

每个托架的最大载重能力为120磅。

垂直空间：托架上可摆放六个40-锥度托盘或五个50-锥度托盘（刀架空置）。

第三篇：铣床的夹具的设计2

铣夹具设计

指导老师 姓名 学号

一 设计任务（1）设计摆动架Φ320削夹具；

（2）加工工件的零件图如图1-1所示；（3）生产类型：中、小批量生产；（4）毛坯为HT200铸件；（5）工艺内容：本工序完成Φ320的铣削，加工余量为

+0.027

+0.027

孔两端面和Φ160

+0.019

孔两端面的铣

和Φ160

+0.019

孔的两端面

图 1-1

二 设计步骤 1 夹具类型的选择

由于工件的生产为中、小批量生产工件体积小，结构不复杂从经济耐用的要求考虑，本工序加工夹具不宜太复杂，自动化程度不宜太高，故拟定选用简单的支承销、固定定位销和V形块定位，螺旋压板加紧机构。因工件需要两面加工，为使夹具结构简化，采用设计两套夹具分别对工件进行装夹加工。对A、B面铣削的夹具定为Ⅰ号，对C、D面铣削的夹具定为Ⅱ号。2 定位装置的设计（1）定位方案的确定 铣削C、D面时的定位方案 ○方案一：以Φ50端面、Φ32毛坯孔和Φ35端面定位，限制 五个自由度，并用移动V形块固定Φ16的外缘，限制 自由度。该方案在定位上有过定位现象，定位不可靠，如图2-1所示：

方案二：以Φ50端面、Φ32毛坯孔和Φ35端面定位，限制 五个自由度，并用可调支承钉支承Φ35外缘，限制工件 自由度。该方案刚好限制了工件的六个自由度，不存在过定位现象，故定位可靠，如图2-2所示： 从以上两个方案比较来看，方案二明显优于方案一，故选用方案二作为本工序的定位方案。

图 2-1

图2-2

2铣削A、B面时的定位方案 ○方案一 以Φ50端面、Φ32毛坯孔和Φ35端面定位，限 五个自由度，用移动V形块固定Φ16的外缘，限制 两个自由度，该方案在定位过程中存在过定位现象，定位不可靠，且在铣削B端面时，刀具可能会与定位V形块反生干涉，从而损坏刀具或是夹具。如图2-3所示：

方案二 以Φ50端面、Φ32毛坯孔和Φ35端面定位，限制五个自由度，并用可调支承钉支承Φ35外缘毛坯一侧，作为防转定位面，限制工件 的自由度。该方案刚好限制了工件的六个自由度，不存在过定位现象，故定位可靠，在铣削过程中刀具与夹具不会发生干涉。如图2-4所示：

图 2-3

图 2-4 从以上两个方案比较来看，方案二明显优于方案一，所以采用方案二作为本工序的定位方案。

（2）选择定位原件

1）选用B型固定定位销作为Φ32毛坯孔及其端面定位的定位原件，（见夹具总图）其结构尺寸按要求确定。2）采用圆柱头可调支承钉作为Φ35端面的支承定位原件（见夹具总图）其结构尺寸按要求确定。

3)以Φ35外缘定位，采用的定位原件有两种形式：

1采用移动V形块作为定位元，件，如图2-5○a所示，限○制了 的自由度，其定位精度不受毛坯精度的影响，但受夹具结构的限制，并且结构也较复杂，布局也较困难，且存在过定位现象。另外，V形块除了定位作用外还有夹紧作用，根据本工件的结构及夹具的支承特点，采用移动V形块定位，受工件孔Φ32和Φ35端面中心距的影响，易使工件偏离所需的理想夹紧位置。

2选用可调支承钉作为Φ35外缘的定位元件，○可以限制工件 的自由度，该方案可以克服毛坯精度对工件定位的影响，在b使用过程中可以根据毛坯的精度进行调整。其结构如2-5○所示：

图 2-5（a）

图 2-5（b）定位误差的分析计算

（1)由于工件的定位采用了所需加工的端面作为定位基准，在本工序的加工要求中，要保证的是中间段Φ50和小头

段Φ35的轴向尺寸和两端面的表面粗糙度，而两端面的表面粗糙度主要是由刀具和切削速度来保证的。因此，在本工序的工件夹装上，工序基准与定位基准重合，不存在基准不重和误差

（2）由于工件采用固定支承销定位，在主定位面，即中段Φ50的端面上，由于固定定位销台阶面和定位销安装块的制造误差，使定为基准偏移其理想位置，产生基准位移误差Δ

总的定位误差：Δ=******0 加紧装置的设计（1）夹紧机构

根据零件的生产类型，此夹具的加紧机构不宜太复杂，故采用螺旋压板夹紧机构，并采用M10的螺栓作为夹具的夹紧螺栓。由于螺旋压板的厚度过大，因此在铣削的过程中，铣刀在通过工件的边缘时可能与压板发生干涉碰撞干涉，从而损伤刀具或者是夹具。所以在螺旋压板上添加另外的附属夹紧装置以方便夹装。具体结构见夹具零件图0000（2)夹紧力的计算

根据定位方案可知：在铣削过程中，机床的铣削力与夹紧装置的夹紧力为同一方向。故夹紧机构主要克服在刀具铣削至加工面的外缘时，铣削力对工件产生的翻转力矩。1）切削力矩的计算 查文献［ ］得： 其中

第四篇：数控机床2014（推荐）

试卷代号：243 1中央广播电视大学2013-2014学第一学期“开放专科”期末考试

数控机床试题

一、单项选择题（15道题，每小题3分，共45分）

1．(C)属于数控机床的机床本体。A．自动换刀装置B．伺服电机C．进给机构D．脉冲编码器

2．滚珠丝杠螺母副消除间隙的主要目的是(B)。A．减小摩擦力矩B．提高反向传动精度和轴向刚度C．增大驱动力矩D．提高使用寿命

3．按照运动轨迹控制分类，数控钻床属于(A)。A．点位控制B．轮廓控制C．直线控制D．远程控制

4．对箱体类，异形类，型腔模具工件，如果加工余量小（精加工），而且以单面孔系加工为主，工序集中的，一般选用(C)进行加工。A.卧式加工中心B．数控车床C．立式加工中心D．车削中心

5．(C)是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。A．控制介质B．反馈装置C．伺服系统D．辅助装置

6．数控机床的液压系统的控制属于机床的逻辑控制，由(D)完成。A．脉冲编码器B．数控装置C．伺服驱动控制器D．可编程控制器

7．位置检测劳置是位置控制闭环系统的重要组成部分，是保证数控机床(A)的关键。A．精度B．稳定性C．效率D．速度

8．图1所示卧式加工中心的自动换刀装置采用的是(A)换刀方式。A．机械手B．刀库式C．成套更换方式D．转塔式

9．加工中心最突出的特征是是设置有(B)，并能自动换刀。A．自动排屑装置B．刀库C．自动交换工作台D．主轴准停装置

10.ATC是(A)，数控机床采用其后数控加工的辅助时间主要用于工件的安装和调整。A．自动换刀系统B．自动托盘交换系统C．自动排屑系统D．自动冷却系统

11．下列(D)检验属于定位精度检验。A．主轴轴向及径向跳动B．主轴在Z轴方向移动的直线度C．X、Y、Z坐标轴的相互垂直度D．直线运动轴机械原点的返回精度

12．液压和气动装置在数控车床中不能用于(A)。A.交流伺服电机的控制B．尾架套筒的顶出和退回C．主轴高低速的换挡D．卡盘的夹紧与放松

13．数控电火花加工机床的加工局限性有(D)。A．电火花加工属不接触加工B．易于实现加工过程自动化C．加工过程中没有宏观切削力D．只能用于加工金属等导电材料

14．加工中心按照功能特征分类，可分为(C)、钻削和复合加工中心。A．刀库十主轴换刀B．卧式C．镗铣D．三轴

15.数控机床的故障按故障特征分类，可分为(B)和有报警故障两大类。A．随机性故障B．无报警故障C．可恢复性故障D．机械故障

二、判断题（5道题，每小题2分，共10分）

16．(√)数控机床是为了解决单件、小批量、精度高、形状复杂的零件加工的自动化要求而产生的。17．(×)数控机床加工的加工精度比普通机床高，是因为数控机床的传动链较普通机床的传动链长。

18．(×)数控机床工作的环境温度是没有限制条件的。19．(√)数控系统是数控机床实现自动加工的核心。20．(×)液压装置工作速度快和工作频率高，对环境要求适应性好，装置结构简单，工作

介质不污染环境。

三、简答题（3道题，共25分）

21．数控机床常见的导轨类型有哪几种？（5分）答：数控机床的导轨类型有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨等

22．简述数控机床机械结构的主要特点。（10分）答：(1)高的静、动刚度；(2)良好的抗振性能；(3)良好的热稳定性；4)高的灵敏度；(5)高效化装置、高人性化操作。

23．与普通机床相比较，数控机床的主传动系统的特点有哪些？(10分)

答：1)转速高、功率大；(2)变速范围宽；(3)主轴变换迅速可靠；(4)主轴组件的耐磨性高

四、综合题（共20分）

图2为CJK1640型数控车床外形图，图3为CK7525型数控车床外形图，识图并回答下

列问题。

24.图2中的CJK1640型数控车床和图3中的CK7525型数控车床，按数控系统的功能分类，各属于什么类型的数控车床？（4分）A)经济(2分)；(B)全功能。（2分）(A)图2中的CJK1640型数控车床属于一型数控车床

(B)图3中的CK7525型数控车床属于型数控车床

25.图2中的CJK16 40型数控车床，这种类型的数控车床的特点是什么？（3分）

答：经济型数控车床一般是在普通车床的基础上进行改进设计，并采用步进电动机驱动的开环伺服系统。其控制部分采用单板机、单片机或档次比较低的数控系统来实现。此类车床结构简单，价格低廉。但功能简单

26.图3中的CK7525型数控车床，这种类型的数控车床的特点是什么？（3分）

答：全功能型数控车床控制系统是标准型的，带有高分辨率的CRT显示器以及各种显示、图形仿零点、刀具补偿等功能，而且具有通信或网络接口。全功能型数控车床采用闭环或半闭环控制的伺服系统，可以进行多个坐标轴的控制，并有高刚度、高精度和高效率等特点。

27.从床身结构上看，这两个数控机床的结构布局有什么不同？各自的特点是什么？(10分)

答：(1)图1中的CJK1640型数控车床，采用水平床身。（2分）图2中的CK7525型数控车床，采用倾斜床身。（2分）(2)水平床身特点：是加工工艺性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的运动精度，但这

种结构床身下部空间小，排屑困难。（3分）

倾斜床身特点：①机床外形美观，占地面积小； ②易于排屑和冷却液的排流；③便于操作者操作和观察；④易于安装上下料机械手，实现全面自动化； ⑤可采用封闭截面整体结构，以提高床身的刚度。（3分）

第五篇：毕业设计--夹具模版

安徽机电职业技术学院

毕 业 设 计

课题: 偏心轴承夹具设计

系（部）：

机 械 工 程 系

专 业： 机械制造与自动化 班 级： 机自3082 姓 名： 周 润 之

学 号： 1204083095 指导教师： 王 甫

2011 ～ 2012 学年第 一 学期 毕 业 设 计 任 务 书

专业：机械制造与自动化 班级：机自3092 学生：葛日龙 一：设计题目：

螺纹球形轴工艺设计 二：设计内容：

设计螺纹球形轴加工工艺，用数控车床加工；

根据要求，选择机床、刀具、夹具、毛胚，编写加工程序。加工零件。

绘制加工工艺图 制作加工工艺卡片 三 原始文件

规定设计要求的图纸一张

四：完成日期：2012 年 2 月 28 日

指导教师：

年 月 日签发

目 录

前言…………………………………………………………………………………1 摘要（包括关键词）………………………………………………………………1 第1章 概述………………………………………………………………………1 1.1零件图的分析……………………………………………………………11 1.2 机床选择分析……………………………………………………………1 1.3夹具选择分析……………………………………………………………3 第2章 选择工艺方案....................................................6 2.1 分析加工对象 ……………………………………………………………… 4 2.2零件工艺性分析…………………………………………………………6 2.3制订夹具设计方案…………………………………………………………6 第3章 定位误差确定……………………………………………………………14 3.1 定位误差分析和确定………………………………………………………14 3.2 定位元件设计………………………………………………………………1 3.3 定位误差分析与计算…………………………………………………………14 3.4 定位误差的校核……………………………………………………………1 第4章 夹紧力确定…………………………………………………………………1

4.1 工件夹紧力的分析…………………………………………………………1 4.2 夹紧装置的设计……………………………………………………………1 4.3 夹紧力的计算………………………………………………………………1 4.4 夹紧力的校核………………………………………………………………1 第5章 定位元件的设计……………………………………………………………

1（这些由学生自己设计而定，有的可以有，有的可以没有）5.1 机架设计……………………………………………………………………1 5.2 钻模板设计…………………………………………………………………1 5.3 定位盘设计…………………………………………………………………1 5.4 可换钻套设计………………………………………………………………1 5.5 定位销、开口垫片及垫片设计……………………………………………1 毕业总结…………………………………………………………………………… ……18 致谢……………………………………………………………………………………19 参考文献…………………………………………………………………………………20 附录一（夹具零件图纸）………………………………………………………………21 附录一（夹具零件的加工工艺卡）……………………………………………………21

叫学生按照这个目录搞，内容可以自行加减，大约30页左右纸即可。图纸要拼起来要有一张A0图纸大即可。

这里的内容有很多不合适的地方，请自行根据情况更改，目录大致按照这个，自行调整。

按照这个目录来，内容是拼凑的，参考一下。

前 言

毕业设计是我院大学的全部基础课、技术基础课之后进行的，这是我们在对所学课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，突出综合素质的培养，并注意加强专业知识的广度，积极吸纳新技术，体现了应用性、实用性、综合性和先进性。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。在这次毕业设计之我通过在毕业工作前的这次综合性训练，使我在下面几方面中得到了很好的锻炼：

（1）通过本次设计课程的学习，我掌握了冲压弯曲工艺过程设计及模具设计过程的基本方法，合理选择、使用和维护冲压设备，具有设计中等复杂程度冲压见的冲压工艺及模具的能力。

（2）分析零件工艺了解并运用冷冲模课程中的基本理论知识以及在冷冲压生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的工艺尺寸确定等问题。

（3）提高了结构设计能力。通过设计冷冲模的训练，根据被加工零件的加工要求，能设计出高效，经济合理且能保证加工质量的模具的能力。

（4）掌握基本技能训练得到提高，如分析计算，绘图以及合理的选择符合零件加工要求好的方法。

（5）提高了我在模具设计中如何解决问题、如何分析问题的能力。对我个人而言，我希望通过学校这次毕业设计对我三年来所学是专业课程进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国的建设打一个良好的基础。

由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本人将表示真诚的感谢！

摘要

本设计说明书是围绕着该零件所设计的偏心轴承夹具，是钻床专用夹具。夹具的材料为Q235，精度等级为自由公差，即IT14级。可换钻套的材料为45钢，表面渗碳。本设计说明书是以正确的参数、表格和插图对夹具进行解析和参照，是一本图文并茂的设计说明书。本偏心轴承夹具的设计是先对其进行工艺分析、计算，然后再以计算的数据及参考夹具国家标准画出装配草图、零件图等等。由于该零件的外形结构可视为圆形，钻模的构造应该选用带分度装置的回转式钻模； 该夹具具有一定的通用性，生产效率高，精度一般，操作方便及易安装和维修，可以更换钻套、钻模板、定位盘、开口垫片和定位销。制造简单、成本低，安装简单，使用时工件与定位盘的配合精度要求较高，且要保证机架与定位盘的润滑度，夹具寿命较低。

关键词：

通用性、经济性、可行性。1.