机械加工基础知识

项目二 机械加工基础知识 项目简介 在制造生产过程中，由于零件的要求和生产条件等不同，其制造工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 也不相同。相同的零件采用不同的工艺方案生产时，其生产效率、经济效益也是不相同的。在确保零件质量的提下，要拟定具有良好的综合技术经济效益、合理可行的机械加工工艺方案。 项目目标 熟练掌握机械加工基本概念，掌握刀具材料的工作条件，可根据零件切削要求选择刀具，掌握刀具角度分析及常用刀具的刃磨。掌握金属切削过程及切削用量要素。熟悉工件的定位方式，能够使用机床夹具对工件进行夹紧和定位。能分析零件结构工艺性选择合理的加工方法及工艺路线，根据生产条件能制定合理工艺规程及工艺文件。 能力目标 通过本项目训练，掌握分析常见零件结构与技术要求的方法，并能正确选择模具零件表面的加工方案以及零件加工过程（结合生产现场的实际条件），能编制出符合现场技术条件的加工工艺路线以及加工工艺，能正确合理的选择机床、夹具、刀具以及所需工具。 任务一：机械加工基本概念 一、生产过程和工艺过程 1.生产过程 由设计图纸变为产品，要经过一系列的制造过程。通常将原材料或半成品转变成为产品所经过的全部过程称作生产过程。生产过程通常包括： （1）技术准备过程包括产品投产前的市场调查、预测、新产品鉴定、工艺设计、标准化审查等。 （2）工艺过程指直接改变原材料或半成品的尺寸、形状、表面的相互位置、表面粗糙度或性能，使之成为成品的过程。例如液态成形、塑变成形、焊接、粉末成形、切削加工、热处理、表面处理、装配等，都属于工艺过程。 将合理的工艺过程编写成用以指导生产的技术文件，这份技术文件称作工艺规程。 （3）辅助生产过程指为了保证基本生产过程的正常进行所必须的辅助生产活动，如工艺装备制造、能源供应、设备维修等。 （4）生产服务过程指原材料的组织、运输、保管、储存、供应及产品包装、销售等过程。其中，工艺过程是生产过程的主体，它可以在一个工厂内完成，也可以按专业协作的原则，将产品的若干个零部件分散到若干专业化厂家进行生产，总装厂只进行主要零部件的生产及总装调试。如汽车、飞机制造等行业大都采用这种模式生产。 2.工艺过程的组成 零件的切削加工工艺过程由许多工序组合而成，每个工序又由工位、工步、走刀和安装组成。 （1）工序指在一台机床上或在同一个工作地点对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程。划分工序的依据是工作地点是否变化和工作是否连续。图2-1所示阶梯轴的加工工艺过程见表2-1 图2-1阶梯轴零件图 表2-1阶梯轴的加工工艺过程 工序 工种 工序内容 工作地点 1 车 车端面，钻顶尖孔卧式 车床 2 车 粗车各外圆，半精车各外圆，倒角 卧式车床 3 钳 钳工划键槽线 钳工工作台 4 铣 铣键槽立铣或键槽 铣床 5 磨 磨各外圆外圆 磨床 6 钳 去毛刺 钳工工作台 7 检 检验 检验台 表2-1工序的划分，是由一个人在一台车床上连续完成车两端面、钻两顶尖孔后，便换第二个工件加工，重复以上内容，则这部分工艺过程为一个工序。该人又在同一台车床上连续完成粗车各外圆、半精车各外圆、倒角后，便换第二个工件加工，重复以上内容，则这部分工艺过程又为一个工序。如果是由一个人在一台车床上连续完成车两端面、钻两顶尖孔、粗车各外圆、半精车各外圆、倒角后再换第二个工件重复这些内容，则这部分工艺过程是一个工序，而不是两个工序。 （2）工步指在一个工序中，当工件的加工表面、切削刀具和切削用量中的转速与进给量均保持不变时所完成的那部分工序。加工表面较多的工序，可分为若干工步。工步是构成工序的基本单元。 （3）走刀刀具从被加工表面每切去一层余量，就称作一次走刀。待切除的余量太大而不可能或不适合一次切下时，可分成几次切削完成。 （4）安装工件经一次装夹（定位和夹紧）后所完成的那部分工序称为安装。装夹包括定位和夹紧两个内容。定位是使工件在机床上获得确定的位置，而夹紧则是使工件紧固在此位置上。 （5）工位相对刀具或设备的固定部分，工件所占有的每一个加工位置称为工位。多数情况下，一个工序中工件仅安装一次，有时也可能安装多次。如图2-1所示阶梯轴，在1 号工序中一般需两次安装，夹住一端车另一端，然后调头。调头后又形成一个新的工位。多次安装会增加生产辅助时间，还会降低相对位置精度。为此，当工件必须在不同位置上加工时，有的利用不必卸下工件而能改变其位置的夹具（如分度头等）进行位置变换，这样工件在一次安装中，可获得几个不同的加工位置。 提问：工序和工步有何区别，如何划分工序？ 二、生产类型 生产类型是企业生产专业化程度的分类，对工艺过程的规划与制订有较大的影响。根据投产的特点，企业的生产可分为三种基本类型：单件生产、成批生产和大量生产。 （1）单件生产其特征是：每种产品只生产一件或几件，而且不再重复投产或不定期地重复投产。如各种试制产品、机修零件、某些专用量具、夹具、模具等的生产属于这一生产类型。 （2）大量生产其特征是：长时间内只生产同一种产品，这些产品多为应用广泛，产量很大，已经定型了的产品。标准件生产是零件大量生产的典型例子。 （3）成批生产其特征是：产品分批进行生产，经过一定时期后，又交替地重复进行。其在产量较大时，接近于大量生产；在品种较多、产量较小时，又接近于单件生产。模具的零配件如导柱、导套、顶针、司筒等的生产常为成批生产。成批生产可以进一步分为大批生产、中批生产和小批生产三种。通常，生产类型可以按工作地的专业化程度或产品（零件）的年产量来进行划分，而尤以后者较为简单、常用。生产类型的划分见表2-2 和表2-3。 表2-2 按工作地工序数划分生产类型 工作地生产类型 固定于工作地的工序数目 大量生产 1～2 大批生产 2～10 中批生产 10～20 小批生产 20～40 单件生产 40以上 表2-3 按产量划分生产类型 生产类型 零件的年产量/件 重型零件(30kg以上) 中型零件(4-30kg) 轻型零件(4kg以下) 单件生产 <5 <10 <100 成批生产 小批 5～100 10～200 100～500 中批 100～300 200～500 500～1000 大批 300～1000 500～5000 5000～50000 大量生产 >1000 >5000 >50000 随着科学技术的发展进步，产品更新换代的周期越来越短，品种规格越来越多，多品种小批量的生产类型呈发展趋势。由于电子计算机技术的迅猛发展及数控机床和柔性制造系统的应用，为产品多品种小批量的生产自动化开拓了广阔的前景。 生产类型不同，生产组织、设备布局、毛坯制造及机床、刀具的配置等方面就均有不同；生产类型还影响着制订工艺过程的繁简程度。对于简单零件的单件生产，一般只制订工艺路线；而对于重要零件的单件生产、各类零件的成批和大量生产，就要制订详细的工艺规程，以免造成质量事故和经济损失。各种生产类型的工艺特征见表2-4。 表2-4各种生产类型的工艺特征 项目 单件（小批）生产 成批生产 大量生产 加工产品 经常变换 周期性变换 长期加工一种零件 机床设备及布局 通用（万能）设备机群式分布 通用及部分专用设备，工段式分布 专用设备或自动线设备 毛坯 铸件：木模、手工造型 锻件：自由锻 铸件：手工及部分金属模 造型等 锻件：模锻 铸件：金属模机器造型、 压力铸造等 锻件：模锻 安装方式 直接或划线找正 部分找正 不需找正 刀具和量具 一般刀具，通用量具 部分专用刀具，部分专用量具 广泛使用高效率的专用刀具和量具 夹具 通用或组合夹具 通用或专用夹具相结合 广泛使用高效的专用夹具 工作方式 试切与测量多次交替进行 定距加工控制工件尺寸与试切、测量加工相结合 自动化程度高，自动控制尺寸 互换性 采用标准的公差、配合件有互换性，配制件无互换性 绝大部分完全互换，少量分组装配或修配 完全互换 对工人的技术要求 高 较高 对调整工人技术要求较高，对操作工人技术要求较低 对工艺规程的要求 简单件：工艺路线卡；重要件、复杂件：较详细的工艺规程 一般应制订较详细的工艺规程 详细的工艺规程（如工序卡片）和其他工艺文件 提问：如何区分生产类型？模具生产属于哪种生产类型？ 任务二：常用刀具材料及几何角度 在金属切削过程中，刀具直接参与切削，在很大的切削力和很高的温度下工作，并且与切屑和工件都产生剧烈的摩擦，工作条件极为恶劣。为使刀具具有良好的切削能力，必须选用合适的材料、合理的角度及适当的结构。刀具材料是刀具切削能力的重要基础，它对加工质量、生产率和加工成本影响极大。 一、刀具材料 1.刀具材料应具备的性能 刀具要在强力、高温和剧烈的摩擦条件下工作，同时还要承受冲击和振动，因此刀具材料应满足以下基本要求。 （1）高的硬度：刀具材料的硬度必须高于工件的硬度，以便切入工件。在常温下，刀具材料的硬度一般应在HRC60 以上。 （2）足够的强度和韧性：只有具备足够的强度和韧性，刀具才能承受切削力和切削时产生的振动，以防脆性断裂和崩刃。 （3）高的耐磨性：即抵抗磨损的能力。 （4）高的耐热性：指刀具在高温下仍能保持硬度、强度、韧性和耐磨等性能。 （5）一定的工艺性：为便于刀具本身的制造，刀具材料还应具有一定的工艺性能，如切削性能、磨削性能、焊接性能及热处理性能等。 二、 常用的刀具材料 目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢及硬质合金等。各种刀具材料的特性，见2-5所示 表2-5常用刀具材料的特性 种类 牌号 硬度 维持切削 性能的最 高温度/°C 抗弯强度σbb/MPa 工艺性能 用途 碳素 工具钢 T8A T10A T12A 60～64HRC （81～83HRA） 200 2400～2800 可冷热加工成形，工艺性能良好，磨削性好，须热处理 只用于手动刀具，如手动丝锥、板牙、铰刀、锯条、锉刀等 合金 工具钢 9SiCr CrWMn等 60～65HRC （81～84HRA） 250～300 2400～2800 只用于手动或低速机动刀具，如丝锥、板牙、拉刀等 高速钢 W18Cr4V W6Mo5 Cr4V2Al 62～70HRC （82～87HRA） 540～600 2500～3500 可冷热加工成形，工艺性能好" 须热处理，磨削性好，但高钒类较差 用于各种刀具，特别是形状较复杂的刀具，如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具、丝锥、板牙、刨刀等 硬质 合金 钨钴类： YG3、YG6、YG8钨钻钛类： YT5、YT15、YT30 89～94HRA 800～1000 900～2500 压制烧结后使用，不能冷热加工，多镶片使用，无须热处理 车刀刀头大部分采用硬质合金，铣刀、钻头、滚刀、丝锥等亦可镶刀片使用。钨钴类加工铸铁，有色金属；钨钴钛类加工碳素钢、合金钢、淬硬钢等 （1）碳素工具钢与合金工具钢：碳素工具钢是含碳量高的优质钢（含碳量为0.7％～1.2％），如T10A碳素工具钢淬火后具有较高的硬度，而且价格低廉。但这种材料的耐热性较差，当温度达到200°C时，即失去它原有的硬度，并且淬火时容易产生变形和裂纹。合金工具钢是在碳素工具钢中加入少量的Cr、W、Mn、Si 等合金元素形成的刀具材料，如9SiCr。由于合金元素的加入，与碳素工具钢相比，其热处理变形有所减小，耐热性也有所提高。以上两种刀具材料因其耐热性都比较差，所以常用于制造一些形状较简单的低速切削刀具，如锉刀，锯条，铰刀等。 （2）高速钢：又称为锋钢或风钢，它是含有较多Cr、W、V合金元素的高合金工具钢，如W18Cr4V。与碳素工具钢和合金工具钢相比，高速钢具有较高的耐热性，温度达600°C时，仍能正常切削，其许用切削速度为30-50m/min，是碳素工具钢的5～6倍，而且它的强度、韧性和工艺性都较好，可广泛用于制造中速切削及形状复杂的刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀、各种齿轮加工刀具。 （3）硬质合金：它是以高硬度、高熔点的金属碳化物（WC、TiC）为基体，以金属:Co、Ni等为黏结剂，用粉末冶金方法制成的一种合金。其硬度高，耐磨、耐热性好，许用切削速度是高速钢的6倍，但强度和韧性比高速钢低，工艺性差，因此硬质合金常用于制造形状简单的高速切削刀片，经焊接或机械夹固在车刀、刨刀、端铣刀、钻头等的刀体（刀杆）上使用。 国产的硬质合金一般分为两大类：一类是由WC和Co 组成的钨钴类（类）；另一类是WC、TiC和Co 组成的钨钛钴类（类）。 YG类硬质合金的韧性较好，但切削韧性材料时，耐磨性较差。因此，它适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。常用的牌号有YG3、YG6、YG8等，其中数字表示Co的百分含量。 YT类硬质合金比YG类硬度高，耐热性好，在切削韧性材料时的耐磨性较好，但韧性较差，一般适用于加工钢件。常用的牌号有YT5、YT15、YT30等，其中数字表示TiC的百分含量。 提问：机加工使用的刀具材料有哪些性能要求？，举例说明典型刀具使用的材料和性能。 三、车刀组成及车刀切削部分的几何参数 切削刀具的种类很多，其中，车刀是最常用、最简单而且是最基本的切削刀具，因而最具有代表性。 1.车刀的组成及结构形式 车刀是由刀头和刀体组成的。刀头用来切削，故称切削部分。刀体是用来将车刀夹固在刀架或刀座上的部分。车刀可用高速钢制成，也可在碳素结构钢的刀体上焊硬质合金刀片。车刀切削部分是由三面、二刃、一尖组成（图2-2）。 （1）前刀面：切削时，切屑流出所经过的表面。 （2）主后刀面：切削时，与工件加工表面相对的表面。 （3）副后刀面：切削时，与工件已加工表面相对的表面。 （4）主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。它可以是直线或曲线，承担主要的切削工作。 （5）副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。一般情况下，它仅起微量的切削作用。 （6）刀尖：主切削刃和副切削刃的交接处。为了强化刀尖，常将其磨成圆弧形。 1—夹持部分 2—切削部分 3—前刀面 4—副切削刃 5—副后刀面 6—刀尖 7—主后刀面 8—主切削刃 图2-2普通外圆车刀切削部分的组成 2.车刀切削部分的几何参数 1.辅助平面 为了确定刀具切削部分刀面和刀刃的空间位置，首先介绍3个相互垂直的辅助平面，见图2-3 （1）切削平面：通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面。 （2）基面：通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。 （3）主剖面：通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。 切削平面、基面和主剖面3 个辅助平面是互相垂直的。 图2-3确定刀具角度的辅助平面 2.车刀的主要角度 车刀的标注角度是指在刀具图样上标注的角度，也称刃磨角度。车刀的5个主要角度是前角γ0、后角α0、主偏角κr、副偏角κr’和刃倾角λs ，见图2-4a （1）前角γ0：在主剖面中测量，是前刀面与基面之间的夹角。前角对切削的难易程度有很大影响。增大前角能使车刀锋利，切削轻快，减小切削力和切削热。但前角过大，刀刃和刀尖的强度下降，刀具导热体积减小，影响刀具使用寿命。前角的大小对加工工件的表面粗糙度及排屑、断屑的情况都有一定的影响。 前角大小的选择与工件材料、刀具材料、加工要求等有关。工件材料的强度、硬度低，前角应选得大些，反之应选得小些；刀具材料韧性好（如高速钢），前角可选得大些，反之应选得小些（如硬质合金）；精加工时前角可选得大些，粗加工时应选得小些。通常硬质合金车刀的前角γ0在的-5°～20°范围内选取。 图2-4车刀的主要角度 （2）后角α0：在主剖面中测量，是主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的作用是为了减小后刀面与工件之间的摩擦和减少后刀面的磨损。但后角不能过大，否则同样使切削刃的强度下降。粗加工和承受冲击载荷的刀具，为了使刀刃有足够的强度，应取较小的后角，一般为5°～7°；精加工时，为保证加工工件的表面质量，应取较大的后角，一般为8°～12°；高速钢刀具的后角可比同类型的硬质合金刀具稍大一些。 （3）主偏角κr：在基面中测量，是主切削刃在基面上的投影与进给运动方向之间的夹角。主偏角的大小影响切削条件和刀具寿命，如图2-5所示。在进给量和切削深度相同的情况下，减小主偏角可以使刀刃参与切削的长度增加，切屑变薄，因而使刀刃单位长度上的切削负荷减轻。同时加强了刀尖强度，增大了散热面积，从而使切削条件得到改善，刀具寿命提高。 主偏角的大小还影响切削分力的大小，如图2-6所示。在切削力同样大小的情况下，减小主偏角会使切深抗力Fy增大。当加工刚性较差的工件时，为避免工件变形和振动，应选用较大的主偏角。车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°几种。 图2-5主偏角对切削宽度和厚度的影 图2-6主偏角对切深抗力的影响 （4）副偏角κr’：在基面中测量，是副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向之间的夹角。副偏角的作用是为了减小副切削刃和副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦，以防止切削时产生振动。副偏角的大小影响表面粗糙度。如图2-7所示，切削时由于副偏角κr’和进给量ƒ的存在，切削层的面积未能全部切去，总有一部分残留在已加工表面上。在切削深度、进给量和主偏角相同的情况下，减小副偏角可以使残留面积减小，降低表面粗糙度。副偏角一般为5°～15°。粗加工取较大值，精加工取较小值。 图2-7副偏角对残留面积的影响 （5）刃倾角λs：在切削平面中测量，是主切削刃与基面之间的夹角。刃倾角主要影响主切削刃的强度和切屑流出的方向。如图2-8所示，当主切削刃与基面重合时，λs为零（图2-8a），切屑向着与主切削刃垂直的方向流出；当刀尖处于主切削刃最高点时，λs为正值（图2-8b），主切削刃强度较差，切屑向待加工表面流出，不影响加工表面质量；当刀尖处于主切削刃最低点时，λs为负值（图2-8c），主切削刃强度较好，切屑向已加工表面流出，可能擦伤加工表面。 一般刃倾角可在-4～5°之间选取，粗加工时λs常用负值，精加工时为了防止切屑划伤已加工表面，λs常用正值或零度值。 图2-8刃倾角及其对切屑流出方向的影响 a刃倾角为零 b刃倾角为正值c 刃倾角为负值 提问：分析常用外圆车刀的五个主要角度。 任务三：金属切削过程及切削用量要素 金属切削过程是指在刀具和切削力的作用下形成切屑的过程。在这一过程中会有切削力、切削热、积屑瘤、刀具磨损和加工硬化等现象。对加工质量、生产率和生产成本有重要影响。 一、切削过程及切屑种类 1. 切屑形成过程 对塑性金属以缓慢的速度进行切削时，切屑形成的过程如图2-9所示，当工件受到刀具的挤压以后，切削层金属在始滑移面OA以左发生弹性变形，愈靠近OA 面，弹性变形愈大。在OA 面上，应力达到材料的屈服强度σs，则发生塑性变形，产生滑移现象。OA 线表示材料各点开始滑移的位置，称为始滑移线，即点1 在向前移动的同时也沿OA 滑移，其合成运动将使点1流动到点2，2'～2 就是它的滑移量，随着滑移变形的继续进行，剪切应力逐渐增大，当P点顺次向2、3，…各点移动时，剪切应力不断增大，直到点4位置，此时其流动方向与刀具前刀面平行，不再沿OM 线滑移，故称OM 为终滑移线。 在终滑移面OM上，应力和变形达到最大值。越过OM面，切削层金属将脱离工件母材，沿着前刀面流出而形成切屑，完成切离阶段。经过塑性变形的金属，其晶粒沿大致相同的方向伸长。可见，金属切削过程实质上是工件在刀具作用下产生塑性变形的过程，在这一过程中产生的许多物理现象，都是由切削过程中的变形和摩擦所引起的。 图2-9切削过程3个变形区 切削塑性金属材料时，在刀具与工件接触的区域产生3个变形区，如图2-9所示。OA 与OM 之间是切削层的塑性变形区，称为第一变形区，或称基本变形区。基本变形区的变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况。切屑与前刀面摩擦的区域II称为第二变形区，或称摩擦变形区。切屑形成后与前刀面之间存在很大的压力，沿前刀面流出时有很大的摩擦，因而使切削底层又一次产生塑性变形。工件已加工表面与后刀面接触的区域III称为第三变形区，或称加工表面变形区。 2.切屑的种类 由于金属材料的性能不同，切屑形成过程也不相同。例如，切削铸铁等脆性金属时，因铸铁本身塑性很低，在弹性变形之后就很快切离本体而形成切屑。而切削塑性很好的低碳钢等材料时，挤裂前有明显的塑性变形。此外，不同的刀具角度和切削用量，对切屑形成过程的影响也不同，从而产生切屑的形状各不一样。切屑一般可分为以下4类。 （1）带状切屑：使用较大前角的刀具并选用较高的切削速度、较小的进给量和切削深度，切削硬度较低的塑性材料时，切削层金属经过终滑移面OM虽然产生了最大的塑性变形，但尚未达到破裂程度即被切离母体，从而形成连绵不断的带状切屑，如图2-10a所示。带状切屑的顶面呈毛茸状，底面光滑。形成带状切屑的切削过程比较平稳，切削力波动较小，加工的表面较光洁。但它会缠绕在刀具或工件上，损坏刀刃，刮伤工件，且清除和运输也不方便，常成为影响正常切削的关键。为此常在刀具前刀面上磨出各种不同的形状和尺寸的卷屑槽或断屑槽，促使切屑成卷或折断。 （2）节状切屑：一般用较低的切削速度粗加工中等硬度的塑性材料时，容易产生节状切屑，如图2-10b所示。当切削金属到达OM面时，材料已达到破裂程度，被一层一层地挤裂而呈锯齿形，越过OE 面被切离母体形成切屑。这是最典型的切削过程，经过弹性变形、塑性变形、挤压、切离等阶段。因变形较大，切削力也较大，并有波动，最终工件表面较粗糙。 (3) 粒状切屑：在切削塑性材料时，如果被剪切面上的应力超过零件材料的强度极限时，裂纹扩展到整个面上，则切屑被分成梯形状的粒状切屑。如图2-10c所示，加工塑性金属材料时，当切削厚度较大，切削速度较低，刀具前角较小时，易成为粒状切屑，粒状切屑的切削力波动最大，已加工表面粗糙。 （4）崩碎切屑：在切削铸铁和黄铜等脆性材料时，切削层金属发生弹性变形以后，一般不经过塑性变形就突然崩碎，形成不规则的碎块状屑片，即为崩碎切屑，如图2-10d所示。工件愈是硬脆，愈容易产生这类切屑。产生崩碎切屑时，切削热和切削力都集中在主切削刃和刀尖附近，刀尖容易产生振动，影响工件表面粗糙度 a b c d 图2-10切屑的种类 a带状切屑 b节状切屑 c粒状切屑 d 崩碎切屑 切屑的形状可以随切削条件的不同而改变。在生产中，常根据具体情况采取不同的措施来得到需要的切屑，以保证切削加工的顺利进行。比如，加大前角、提高切削速度或减小切削厚度，可将节状切屑转变成带状切屑，使加工的表面较为光洁。 提问：车削加工时切屑是如何产生的？切屑有哪几种类型？ 二 积屑瘤 在一定条件下切削塑性金属材料时，往往在前刀面上靠近切削刃处黏结着一小块很硬的金属，这块金属叫做积屑瘤，或称刀瘤，如图2-11所示。 积屑瘤的产生是由于切屑与前刀面之间挤压和摩擦作用而引起的。当切屑沿刀具前刀面流出时，在高温和高压作用下，与前刀面接触的切屑底面层受到很大的摩擦阻力，使这层金属的流动速度降低。当这层金属与前刀面的摩擦力超过切屑本身分子间的结合力时，切屑和工件上局部的金属就黏附在前刀面上，形成积屑瘤。积屑瘤由于经过了强烈的变形，加工硬化效果明显，一般比工件本身的硬度提高1.5～2.5倍。因此能保护切削刃，增大刀具的实际工作前角，使切削变得轻快。但积屑瘤长到一定大小后会破裂，又会影响加工过程的稳定性，积屑瘤还会在工件加工表面上划出不规则沟痕，影响表面质量。因此粗加工时产生积屑瘤有一定益处，精加工时则必须避免积屑瘤的形成。 图2-11 积屑瘤 工件材料和切削速度是影响积屑瘤的主要因素。 塑性大的材料，切削时的塑性变形较大，容易产生积屑瘤。塑性小、硬度较高的材料，产生积屑瘤的可能性以及积屑瘤的高度相对小，切削脆性材料一般没有塑性变形，形成的崩碎切屑不流过前刀面，因此一般无积屑瘤产生。 切削速度很低（<5m/min）时，切屑流动较慢，切屑底面的新鲜金属氧化充分，摩擦系数减小。又由于切削温度低，切屑分子的结合力大于切屑底面与前刀面之间的摩擦力，因而不会出现积屑瘤。切削速度在5m~50m/min 范围内，切屑底面的新鲜金属与前刀面间的摩擦系数较大，同时切削温度升高，切屑分子的结合力降低，因而容易产生积屑瘤。一般钢料的切削速度在大约20m/min、切削温度300°C左右时，摩擦系数最大，积屑瘤的高度也最大。当切削速度很高（>100m/min）时，由于切削温度很高，切屑底面呈微熔状态，摩擦系数明显降低，不会产生积屑瘤。 所以，提高或降低切削速度是减小积屑瘤的措施之一。此外，增大刀具前角、减小进给量、减小前刀面粗糙度值以及合理使用冷却润滑液，均可减小积屑瘤。 提问：积屑瘤是如何产生的？影响积屑瘤的主要因素是什么？ 三、切削用量 切削用量是指切削速度、进给量及背吃刀量等三个要素，表示切削过程中切削运动的大小及刀具切入工件的程度。 （1）切削速度vc 切削刃的选定点相对工件的主运动的瞬时速度。通常用vc表示，单位为m/min或m/s在计算切削速度时，习惯上都取切削刃工作部分上速度最高的点为切削刃的选定点。当主运动为回转运动时， vc ＝ （m/min） 式中 n—工件或刀具的转速（r/min）； D—工件或刀具的直径（mm）。 【例】已知加工工件直径60mm，选用刀具材料的允许切削速度vc＝120m/min，求车床转速n？ 【解】因vc ＝ 得n ＝vc ＝120x ≈637r/min（根据机床铭牌进行修整） （2）进给量ƒ 在工件或刀具的每一转或每一往复行程的时间内，刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。通常用ƒ表示，单位为毫米/转（mm/r）。 ƒ ＝ 式中 ƒ—进给量（mm/r）； L—车刀每分钟移动距离（mm/min）； n—工件转速（r、min）。 【例】已知刀具每分钟移动距离L=30mm/min，工件转速=100r/min，求进给量ƒ？ 【解】ƒ ＝ ＝ ＝0.3mm/r （3）背吃刀量αp 工件待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。通常用αp表示，单位为毫米。外圆切削时 αp ＝ 式中D—工件待加工表面的直径（mm）； d —工件已加工表面的直径（mm）。 四、切削用量的选择 在工件材料、刀具材料、刀具几何参数及其他切削条件已确定的情况下，切削用量的选择将关系到工件质量，生产效率和加工成本。具体选择原则见表2-6 表2-6切削用量各要素的选择原则 切削用量要素 选择原则 切削速度vc 切削速度的选择，主要考虑切削加工的经济性，必须保证刀具的经济耐用度，同时 切削负荷不应超过机床的额定功率，通常的原则是： 1.刀具材料的耐热性好，切削速度可高些； 2.工件材料的强度，硬度高，或塑性太大和太小，切削速度均应取低些； 3.加工带硬皮的工件时，应适当降低切削速度； 4.加工表面要求表面粗糙度较小时，切削速度应避开积屑瘤的生成速度范围，对硬质合金刀具，可取较高的切削速度，对高速钢刀具，宜采用低速切削； 5. 断续切削时，应取较低的切削速度； 6.工艺系统刚性较差时，切削速度应适当减小。 进给量ƒ 通常，限制进给量的主要因素是切削力及加工表面粗糙度。 粗切时，加工表面粗糙度要求低，进给量主要受刀杆，刀片、工件及机床的强度和刚度所能承受的切削力的限制。具体进给量数据可参照相关技术手册。 半精切及精切时，进给量主要受表面粗糙度要求的限制，刀具的副偏角越小，刀尖圆弧半径r越大，切削速度越高，工件材料的强度越大，则进给量可越大。 背吃刀量αp 背吃刀量是根据工件的加工余量来决定的。选择时应考虑： 1. 在留下精加工及半精加工的余量后，粗加工应尽可能将剩下的余量一次切除，以减少走刀次数； 2.如果工件余量过大，或机床动力不足而不能将粗切余量一次切除，则也应将第一次走刀的背吃刀量尽可能取大些； 3. 当冲击负荷较大（如断续切削时），或工艺系统刚性较差时，应适当减小背吃刀量； 4. 一般精切(Ra 1.6～Ra 0.8μm)时，αp＝0.05～0.8mm；半精切(Ra 6.3～Ra 3.2μm)时， αp＝1.0～3.0mm 提问：切削用量有哪三个要素？如何进行选择 任务四：刀具的刃磨 刀具切削部位在高温与高压作用下会逐渐被磨损。刀具磨损的原因很复杂，它涉及到机械、物理、化学和金相等的作用，有磨粒磨损、黏结磨损、扩散磨损、相变磨损和氧化磨损等。刀具磨损会使工件的精度和表面质量降低，增大切削力和消耗机床的动力，降低刀具的寿命。因此，通过刀具的合理刃磨提高刀具的寿命，在切削加工中不可忽视。 一、刀具磨损的形式 在切削过程中，刀具磨损到一定程度而失去切削性能的现象称为钝化。钝化的方式有卷刃、崩刃和磨损三种。卷刃是指刃口受挤压后发生塑性变形；崩刃是指切削刃的脆性破裂；磨损是指刀具与工件或切屑的接触面上，刀具材料的微粒被工件或切屑带走的现象。在刀具正常使用的条件下，刀具钝化的主要原因是磨损。刀具磨损的形式主要是前刀面磨损、后刀面磨损和前后刀面同时磨损。如图2-12所示。 a 后刀面磨损 b 前刀面磨损 c 前后刀面同时磨损 图2-12刀具的磨损形式 1.前刀面磨损 切削塑性金属时，切削速度较高及切削厚度较大，在前刀面上磨出小月牙凹槽，当刀具磨损继续扩大时，导致崩刃、刀具损坏。 2.后刀面磨损 切削硬度高的脆性金属时，如切削速度和进给量较低，一般都发生后刀面磨损。这种磨损形式发生在与切削刃连接的后刀面上，磨出后角等于或小于零的棱面。 3. 前后刀面同时磨损 在切削塑性金属过程中，采用中等切削速度和中等进给量时常会发生这种磨损形式。 二、刀具的磨损过程 图2-13,是刀具磨损过程典型曲线，可将此曲线划分为如下三个阶段。 1.初期磨损阶段 图中的曲线OA 段，此阶段刀具磨损较快。这是因为刀具表面粗糙不平或表层组织缺陷而引起的。 2.正常磨损阶段 图中的曲线AB段，这一阶段接触面积加大，压强变小，磨损速度已经减慢，磨损随时间的增加而均匀增加，切削稳定；曲线近似直线，这一阶段占刀具寿命的90％～95％是刀具工作的有效阶段。 3.急剧磨损阶段 图中的曲线BC 段，刀具经过正常磨损达到一定限度后，如果刀具不及时刃磨而继续使用，刀具很快钝化。因为磨损量增大至某一数值后，刀具的切削条件会产生急剧的变化，使摩擦与温度急剧上升，磨损迅速增大。甚至引起崩刃而损坏刀具。使用中应严格规定当刀具的磨损量达到磨损限度进入急剧磨损阶段前要重新刃磨或换刀。 小贴士：硬质合金刀具没有急剧磨损阶段，当正常磨损量增到一定值后，即突然崩刃而钝化。 图2-13刀具磨损的三个阶段 三、刀具的耐用度 刀具磨损的程度，可以根据切削时的声音、切屑的颜色以及工件表面的粗糙度变化情况来粗略地判断。但是，一旦发现上述现象有明显的变化时、刀具已磨损得相当严重了。因此在实际生产中，通常用规定刀具的使用时间作为限定刀具磨损的衡量标准。于是提出了刀具耐用度的概念。 刀具耐用度是指两次刃磨之间实际进行切削的时间，以T（min）表示。刀具耐用度的数值应规定得合理。对于制造和刃磨比较简单、成本不高的刀具，耐用度可定得低些；对于制造和刃磨比较复杂、成本较高的刀具，耐用度应定得高些。例如，目前硬质合金焊接车刀的耐用度大致为60min；高速钢钻头的耐用度为120～180min；齿轮刀具的耐用度为200～300min。对于装刀、调刀较为复杂的多刀机床和组合机床上使用的刀具，其耐用度应定得更高些。 影响刀具耐用度的因素很多，主要有工件材料、刀具材料及几何角度、切削用量以及是否使用切削液等因素。耐热性好的刀具材料，就不易磨损；适当加大刀具前角，由于减小了切削力，从而可减少刀具的磨损；增加切削用量时，切削温度随之增高，将加速刀具磨损。切削用量三要素对刀具寿命影响的大小，按顺序为vc、ƒ、αp。因此，从保证合理的刀具寿命出发，在确定切削用量时，首先应采用尽可能大的背吃刀量αp；然后再选用大的进给量ƒ；最后求出切削速度vc。 四、刀具的刃磨 刀具的刃磨方式主要有机械刃磨和手工刃磨两种，机械刃磨可用刀具刃磨机床，如MA6032型万能工具磨床就适用于各种刀具成批或单件刃磨需要，这里主要介绍车刀手工刃磨的方法。 1.砂轮的选择、安装及修整 刀具刃磨砂轮应根据刀具的材料和热处理等因素合理选用。刃磨高速钢刀具常选用白刚玉砂轮，刃磨超硬高速钢刀具，可选用单晶刚玉砂轮。刃磨硬质合金刀具时可选用绿色碳化硅砂轮和金刚石砂轮。粗磨用绿色碳化硅砂轮，然后用金刚石砂轮精磨。刃磨刀具的砂轮粒度常选用F46~F80 范围内。粗糙度要求高、刃磨接触面小、磨削量小时应选用F60~F80粒度的砂轮；特别是刀具的前、后刀面精磨，可选用F60~F100粒度。刃磨刀具砂轮硬度一般在H~L范围。具体见表2-7 表2-7刃磨用砂轮的选择参考表表2-7 刀具材料 磨料/代号 粒度 硬度 结合剂/代号 高速钢刀具 工具钢刀具 白钢玉/GB 粗磨 F46~F60 精磨 F60~F100 H~L 陶瓷结合剂/A 铬钢玉/GG 微晶钢玉/GW 硬质合金刀具 绿色碳化硅/TL F60~F120 H~J 陶瓷结合剂/A 人造金刚石/JR 100/120～230/270 － 树脂结合剂/S 天然金刚石/JT 砂轮安装的正确与否将直接影响刀具的刃磨质量。刃磨刀具的砂轮直径一般小于200mm，其磨削速度大都在20m/s内，所以砂轮是一般不进行平衡的，这就更要求砂轮的安装必须正确无误。刃磨用砂轮先装在法兰盘或连接轴上，然后一起装到磨床主轴上，用端面开槽的圆螺母锁紧。安装砂轮的法兰盘或连接轴的内锥面与磨床主轴的外锥面配合的接触面积应不小于80％，安装砂轮的外圆与内锥的同轴度允差也应在机床的允许范围内。压紧砂轮的垫圈与砂轮接触面应为平面或稍向内凹，与砂轮之间应加纸垫。在砂轮启动前必须装上砂轮罩。因砂轮没有平衡，启动应先采用“点动”，仔细观察砂轮的运转是否正常，如果确认砂轮运转正常，再启动砂轮。否则，应重新安装砂轮，直至砂轮运转正常。 砂轮经过一段时间的使用后，砂轮上磨粒的棱角会磨损变钝，这就要对砂轮及时修整，否则将会使刀具产生烧伤刀齿现象。刃磨砂轮的修整方法有三种，第一种用废砂轮修整，第二种是用砂棒修整，第三种是用金刚石修整。第一种方法和第二种方法都是手工进行，常用于新装的砂轮，其操作简便，易于掌握，且修整量较大，但修整质量差，多用作粗修。第三种方法是精修，因借助于修整夹具和金刚石，所以修整质量好，是刀具刃磨质量的保证。 2.车刀的刃磨 现以90°硬质合金(YTl5)外圆车刀为例，介绍手工刃磨车刀的方法。 1）先磨去车刀前面、后面上的焊渣，并将车刀底面磨平。 2）粗磨主后面和副后面的刀柄部分。 图2-14 粗磨刀柄上的主后刀面、副后刀面 a)粗磨主后刀面上的后隙角 b)粗磨副后刀面上的后隙角 3）粗磨主后面 磨主后面时，刀柄处在水平位置，刀体底面向砂轮倾斜，使后角比正确后角大2～3°(如图2-14)。 4）粗磨副后面 磨副后面时，刀柄尾部应向右转过一个副偏角κr′的角度，同时车刀底平面向砂轮方向倾斜一个比副后角大2°的角度(见图2-15)。 图2-15 粗磨后角、副后角 a）粗磨后角 b)粗副后角 5）粗磨前面 以砂轮的端面粗磨出车刀的前面，并在磨前面的同时磨出前角γ。（见图2-16）。 6）磨断屑槽 解决好断屑是车削塑性金属的一个突出问题。若切屑连绵不断、成带状缠绕在工件或车刀上，不仅会影响正常车削，而且会拉毛已加工表面，甚至会发生事故。在刀体上磨出断屑槽的目的就是当切屑经过断屑槽时，使切屑产生内应力而强迫它变形而折断。 断屑槽常见的有圆弧型和直线型二种(图2-17)。圆弧型断屑槽的前角一般较大，适于切削较软的材料；直线型断屑槽前角较小，适于切削较硬的材料。 图2-16 粗磨前面 图2-17 断屑槽的两种形式 a)圆弧型 b)直线型 手工刃磨的断屑槽一般为圆弧型。刃磨时，须先将砂轮的外圆和端面的交角处用修砂轮的金刚石笔修磨成相应的圆弧。若刃磨直线型断屑槽，则砂轮的交角须修磨得很尖锐。刃磨时刀尖可向下磨或向上磨(图2-18)。但选择刃磨断屑槽的部位时，应考虑留出刀头倒棱的宽度。 图2-18 刃磨断屑槽的方法 a）向上磨 b）向下磨 刃磨断屑槽时要注意以下要点： ①砂轮的交角处应经常保持尖锐或具有一定的圆弧状。当砂轮棱边磨损出较大圆角时，应及时修整。 ②刃磨时的起点位置应该与刀尖、主切削刃离开一定距离，不能一开始就直接刃磨到主切削刃和刀尖上，而使主切削刃和刀尖磨塌。一般起始位置与刀尖的距离等于断屑槽长度的1／2左右；与主切削刃的距离等于断屑槽宽度的1／2再加上倒棱的宽度。 ③刃磨时，不能用力过大，车刀应沿刀柄方向作上下缓慢移动。要特别注意刀尖，切莫把断屑槽的前端口磨塌。 ④刃磨过程中应反复检查断屑槽的形状、位置及前角的大小。对于尺寸较大的断屑槽，可分粗磨和精磨两个阶段；尺寸较小的则可一次磨成形。 7)精磨主后面和副后面 精磨前要修整好砂轮，保持砂轮平稳旋转，如图2-19所示。刃磨时将车刀底平面靠在调整好角度的托架上，并使切削刃轻轻地靠住砂轮的端面上并沿砂轮端面缓慢地左右移动，使砂轮磨损均匀、车刀刃口平直。 图2-19 精磨主后面和副后面 可选用杯形绿色碳化硅砂轮或金刚石砂轮。 8)磨负倒棱 刀具主切削刃担负着绝大部分的切削工作。为了提高主切削刃的强度，改善其受力和散热条件，通常在车刀的主切削刃上磨出负倒棱(见图2-20)。 图2-20 负倒棱 负倒棱的倾斜角度γf一般为－5°～－10°，其宽度b为进给量的0．5～0．8倍，即b=(0．5～0．8)ƒ。 对于采用较大前角的硬质合金车刀，及车削强度、硬度特别低的材料，则不宜采用负倒棱。 负倒棱刃磨方法如图2-21所示。刃磨时，用力要轻微，要使主切削刃的后端向刀尖方向摆动。刃磨时可采用直磨法和横磨法。为了保证切削刃的质量，最好采用直磨法。所选用的砂轮与精磨主后刀面的砂轮相同。 图2-21 磨负倒棱 a）直磨法 b）横磨法 9)磨过渡刃 过渡刃有直线型和圆弧型两种。其刃磨方法与精磨后刀面时基本相同。刃磨车削较硬材料车刀时，也可以在过渡刃上磨出负倒棱。 10)车刀的手工研磨 在砂轮上刃磨的车刀，其切削刃有时不够平滑光洁，其刃口上呈凸凹不平状态。使用这样的车刀车削时，不仅会直接影响工件的表面粗糙度，而且也会降低车刀的使用寿命。若是硬质合金车刀，在切削过程中还会产生崩刃现象。所以手工刃磨的车刀还应用细油石研磨其切削刃。研磨时，手持油石在切削刃上来回移动。要求动作平稳、用力均匀，如图2-22所示。 研磨后的车刀，应消除在砂轮上刃磨后的残留痕迹，刀面表面粗糙度值应达到Ra0.4～0.2µｍ。 图2-22用油石研磨车刀 3.注意事项 1）刃磨时须戴防护镜。 2）新装的砂轮必须经过严格检查，经试转合格后才能使用。 3）砂轮磨削表面须经常修整。 4）磨刀时，操作者应尽量避免正对砂轮，以站在砂轮侧面为宜。一台砂轮机以一个人操作为好，不允许多人聚在一起。 5）磨刀时，不要用力过猛，以防打滑而伤手。 6）使用平型砂轮时，应尽量避免在砂轮端面上刃磨。 7）刃磨高速钢车刀时，应及时冷却，以防切削刃退火使硬度降低。而刃磨硬质合金刀头车刀时，则不能把刀体部分置于水中冷却，以防刀片因骤冷而崩裂。 8）刃磨结束，应随手关闭砂轮机电源。 提问：刀具的磨损主要有哪些形式？ 为保证合理的刀具寿命，应如何选用切削用量？ 任务五：工件的定位方式 确定工件加工时在机床上或机床夹具中占有正确位置的过程称为定位。 一、六点定位原理 任何工件在空间直角坐标系中都有6个自由度，如图2-23所示，沿X、Y、Z 3个坐标轴的移动（用符号 表示）和绕X、Y、Z 3个坐标轴的转动（用符号 表示）。因此，要想确定工件的正确位置，就必须使定位元件所相当的支承点数刚好为6个来限制工件的6 个自由度。6 个支承点应按3、2、1 的数目分布在3个相互垂直的坐标平面上，这即为六点定位原理。 图2-24所示为一长方形工件的六点定位，在夹具的三个相互垂直的平面内共布置了六个支承点。其中XOY 平面的三个支承点限制了工件的 三个自由度；XOZ平面的两个支承点限定了和两个自由度；YOZ平面的一个支承点限定了这最后一个自由度，零件的空间位置便完全确定了这种工件的6个自由度完全被限制的定位方式称完全定位。 图2-23 自由刚体的六个自由度 图2-24六点定位原则 二、常见的定位方式 （1）完全定位 工件六个自由度全部被限制的定位称为完全定位。如图2-25a所示工件。 （2）不完全定位 根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度的定位称为不完全定位如 图2-25b所示工件 a 完全定位 b 不完全定位 图2-25完全定位和不完全定位 （3）过定位 两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个自由度的定位称为过定位。如图2-26所示，齿轮的大端面限制了 三个自由度，心轴限制 四个自由度，其中 被两个定位元件重复限制。。当工件的刚度好时，应该尽量避免过定位，以免引起定位干涉而达不到定位要求。在实际加工中，有时为增加工件安装的刚性而采用辅助支承，由此引起的过定位是允许的。 图2-26齿轮的过定位 （4）欠定位 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全限制的定位。欠定位无法保证加工要求，所以是不允许的。 提问：用车床卡盘装夹工件车削时，是否属于完全定位，分别限制了哪几个自由度？ 提示：分析零件所需限制的自由度，应考虑以下两方面的因素： （1）零件的工序要求； （2）实际安装需要。 三、常用定位元件 六点定位原则是工件定位的基本法则，用于实际生产时起支承作用的是有一定形状的几何体，这些用于限制工件自由度的几何体即为定位元件。常用定位元件已经标准化(详见国家标准《机床夹具零件及部件》)，在夹具设计中可直接选用。但在设计中也有不便采用标准定位元件的情况，这时可参照标准自行设计。设计时应注意：定位元件首先要保证零件准确位置。同时还要适应零件频繁装卸以及承受各种作用力的需要。因此，定位元件应满足下列基本要求： (1) 应具有足够的精度。定位元件的精度直接影响零件在夹具中的定位误差。因此，定位元件的精度，应能够满足零件工序加工精度对定位精度的需要。通常定位元件的尺寸精度取IT6～IT8；表面粗糙度值取R a 0.2μ m ~ 1.6μm 。 (2) 应有足够的刚度和强度。在零件的装夹和切削加工过程中，定位元件不可避免地要承受零件的撞击力、重力、夹紧力和切削力等的作用。为了保证零件的加工精度，定位元件必须要有足够的刚度和强度，以减小其本身变形和抗破坏能力。 (3) 应有一定的耐磨性。在大批量生产中，为了保证零件在夹具中定位精度的稳定性，就要求定位元件应有一定的耐磨性，也就是定位元件应有一定的硬度，其硬度一般要求为HRC58～HRC65。一般对较大尺寸的定位元件，采用优质低碳结构钢20钢或优质低碳合金结构钢20Cr，表面渗碳深度0.8mm～1.2mm，然后淬火；对较小尺寸的定位元件，一般采用高级优质工具钢T7A、T8A 等直接淬火。由于定位元件的限位面要与零件的定位面相接触或配合，因此定位元件限位面的形状、尺寸取决于零件定位面的形状和尺寸。按照零件定位面的不同，现对常用定位元件的介绍如下。 1. 平面定位的定位元件 当零件定位面是平面时，常用的定位元件有固定支承、可调支承和自位支承，这些支承统称为基本支承。其中固定支承是指支承钉和支承板，因为它们一旦装配在夹具上后，其定位高度尺寸是固定的、不可调整的。 1) 支承钉 图2-27是标准支承钉的结构。A 型是平头支承钉。用于对已经加工过的精基准定位，当多个该型支承钉的限位面处于同一平面时，对其高度尺寸H 应有等高要求。一般通过配磨支承钉限位面实现。B 型支承钉的限位面是球面，用于定位没有经过加工的毛坯面。以提高接触刚度。C 型支承钉常用于侧面定位，以便利用其网纹限位面提高摩擦系数，增大摩擦力。 A 型 B型 C型 图2-27支承钉 支承钉可直接安装在夹具体上，与夹具体孔的配合采用H7/r6。如果支承钉需要经常更换时，可加衬套，衬套与夹具体的配合采用H7/r6，支承钉与衬套的配合采用H7/js6。 2) 支承板 标准支承板是通过螺钉安装在夹具体上，其结构有两种，如图2-28所示。A 型支承板结构简单，但安装螺钉沉头孔部位易落入切屑且不易清理，会影响限位面定位的准确性，因此主要用于侧面和顶面定位。B 型支承板在安装螺钉部位开有斜槽，槽深约为1.5mm～2mm，螺钉安装后，其顶面与槽底面平齐或略低，因此落入沉头孔部位的切屑不会影响定位的准确性，比较适合用于零件的底面定位。标准支承板的形状均为狭长形，当用多块支承板构成大平面时，应注意各支承板高度尺寸H 的一致性，可以采用一次磨出或配磨的方法保证H尺寸的一致性。 A 型 B型 图2-28支承板的结构 3) 可调支承 当支承高度需要在一定范围内变化时，常采用图2-29所示的可调支承。其中，图a 为手动调整，适用于小型零件的定位。图(c)可用扳手操作，适用于大、中型零件的定位。对重载或频繁操作的可调支承，为保护夹具体不受破坏，应采用图(b)结构，以便可调支承的更换。 可调支承利用螺纹副实现调整，由于螺纹副易于松动，因此必须设有防松措施，图2-29所示的螺母就是防松的。可调支承的主要应用范围有：批量化加工时的粗基准定位，以适应不同批毛坯的尺寸变化；可调夹具中用于满足零件系列尺寸变化的定位；成组夹具中需要可调的定位元件。 (a) (b) (c) 图2-29可调支承结构 2. 圆柱孔定位的定位元件 当零件定位面是圆柱孔时，相应的定位元件的限位面就应是外圆柱面。常用的这类定位元件有心轴、定位销和定心夹紧装置。但有时也用零件圆柱孔口的孔缘定位，这时的定位元件用锥销。 1) 定位销 按安装方式，定位销有固定式和可换式两种。根据对零件自由度限制的需要，定位销又有圆柱定位销和削边销之分，如图2-30所示。 (a) (b) (c) (d) (e) 图2-30定位销的结构 图(a)、(b)、(c)为固定式定位销，图(d)为削边销，图(e)为可换式定位销。当D≤10mm时，为提高限位面与台肩连接处强度，避免应力集中，用半径为1mm 的圆弧过渡连接，但要注意：零件定位孔不可与过渡圆