目錄

【案例概述】....................................................-1-

第一步零件圖的分析及確定加工內(nèi)容.............................-3-

【崗位描述】...............................................-3-

【崗位職責(zé)】...............................................-3-

【崗位技能】...............................................-3-

【崗位必備知識(shí)】...........................................-3-

【崗位實(shí)操過程】..........................................-11-

第二步確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式..........................-21-

【崗位描述】..............................................-21-

【崗位職責(zé)】..............................................-21-

【崗位技能】..............................................-21-

【崗位必備知識(shí)】..........................................-21-

【崗位實(shí)操過程］..........................................-32-

第三步數(shù)控加工工藝規(guī)程的制訂.................................-45-

［崗位描述］..............................................-45-

【崗位職責(zé)】..............................................-45-

【崗位技能】..............................................-45-

【崗位必備知識(shí)】..........................................-45-

【崗位實(shí)操過程】..........................................-60-

某型液壓缸端蓋加工工藝的制訂

【案例概述】

數(shù)控工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法的工

藝文件，它將直接影響企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競爭能力。本案例通過對某型液壓

缸端蓋數(shù)控加工工藝的分析，給出了對于典型零件數(shù)控加工工藝分析的方法和步

驟，對于數(shù)控加工工藝的制訂進(jìn)行了全面的認(rèn)識(shí)。

機(jī)械加工的目的是將毛坯加工成符合產(chǎn)品要求的零件。通常，毛坯需要經(jīng)過

若干工序才能轉(zhuǎn)化為符合產(chǎn)品要求的零件。一個(gè)相同結(jié)構(gòu)相同要求的機(jī)器零件,

可以采用幾種不同的工藝過程完成，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下

是最經(jīng)濟(jì)、最合理的。

在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件卜.，如何采用經(jīng)濟(jì)有效的加_L方法，合埋地安排加_L_L藝

路線以獲得符合產(chǎn)品要求的零件，這是本案例所要解決的重點(diǎn)。

企業(yè)的生產(chǎn)過程中都離不開加工工藝的制訂。企業(yè)中專門設(shè)有工藝員崗位。

工藝員主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品機(jī)械制造工藝編制，通過持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，解決工藝問題,

確保達(dá)到工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的要求標(biāo)準(zhǔn)。

工藝員崗位的具體要求：

熟悉機(jī)械加工工藝流程、數(shù)控加工工藝；熟悉產(chǎn)品性能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；掌握常

用工藝工程方法與工具，熟練使用AutoCAD；能夠閱讀并解釋、運(yùn)用各類技術(shù)文

件及說明；具有豐富的項(xiàng)目開展經(jīng)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)意識(shí)強(qiáng)；具有良好溝通協(xié)調(diào)能力，能

獨(dú)立協(xié)調(diào)工序之間、工種之間加工過程中出現(xiàn)的問題。

工藝員崗位主要工作內(nèi)容：

1、在總工程師領(lǐng)導(dǎo)下，負(fù)責(zé)全公司工藝技術(shù)工作和工藝管理工作，認(rèn)真貫

徹國家技術(shù)工作方針、政策和公司有關(guān)規(guī)定。

2、編制產(chǎn)品的工藝文件，制定材料消耗工藝定額；根據(jù)工藝需要，設(shè)計(jì)工

藝裝備并負(fù)責(zé)工藝工裝的驗(yàn)證和改進(jìn)工作。

3、工藝人員要深入生產(chǎn)現(xiàn)場，掌握質(zhì)量情況；指導(dǎo)、督促車間一線生產(chǎn)及

時(shí)解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的技術(shù)問題，搞好工藝技術(shù)服務(wù)工作。

4、負(fù)責(zé)新產(chǎn)品圖紙的會(huì)簽和新產(chǎn)品批量試制的工藝工裝設(shè)計(jì)，完善試制報(bào)

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告和有關(guān)工藝資料，參與新產(chǎn)品鑒定工作。

5、承擔(dān)工藝技術(shù)管理制度的起草和修訂工作，組織相關(guān)人員搞好工藝管理，

監(jiān)督執(zhí)行工藝紀(jì)律。

6、組織領(lǐng)導(dǎo)新工藝、新技術(shù)的試驗(yàn)研究工作，抓好工藝試驗(yàn)課題的總結(jié)與

成果鑒定，并組織推廣應(yīng)用。搞好工藝技術(shù)資料的立卷、歸檔工作。

7、協(xié)助人力資源部搞好對職工的技術(shù)教育及培訓(xùn)。

8、積極開展技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)改進(jìn)工作，對技術(shù)改進(jìn)方案與措施，負(fù)責(zé)簽署

意見，不斷提高工藝技術(shù)水平。

9、負(fù)責(zé)本部門方針目標(biāo)的展開和檢查、診斷、落實(shí)工作。

10、完成總工程師布置的各項(xiàng)臨時(shí)任務(wù)。

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第一步零件圖的分析及確定加工內(nèi)容

【崗位描述】

分析研究產(chǎn)品的相關(guān)圖紙（裝配圖和零件圖），全面掌握產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，

尺寸精度要求，產(chǎn)品的材料性能，所需材料的加工性能，產(chǎn)品需要加工的部分。

【崗位職責(zé)】

針對產(chǎn)品零件圖進(jìn)行全面分析，研究產(chǎn)品加工的可行性和經(jīng)濟(jì)性，做成相關(guān)

文件。

【崗位技能】

掌握系統(tǒng)的機(jī)械加工相關(guān)知識(shí)，對生產(chǎn)過程有全面的了解。能夠識(shí)讀復(fù)雜零

件圖及零件圖上的相關(guān)要求。

【崗位必備知識(shí)】

一、零件工藝性分析

1、查零件圖的完整性：審查零件圖上的尺寸標(biāo)注是否完整、結(jié)構(gòu)表達(dá)是否

清楚。

2、分析技術(shù)要求是否合理：

1）加工表面的尺寸精度；

2）主要加工表面的形狀精度；

3）主要加T表面的相互位置精度：

4）表面質(zhì)量要求；

5）熱處理要求。

零件上的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的標(biāo)注，應(yīng)根據(jù)零件的功能經(jīng)濟(jì)

合理地決定。過高的要求會(huì)增加加工難度，過低的要求會(huì)影響工作性能，兩者都

是不允許的。

3、審查零件材料選用是否適當(dāng):

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材料的選擇既要滿足產(chǎn)品的使用要求，又要考慮產(chǎn)品成本，盡可能采用常用

材料，如45號(hào)鋼，少用貴重金屬。

4、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析：

1）零件結(jié)構(gòu)工藝性：是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的

可行性和經(jīng)濟(jì)性。

它包括零件的各個(gè)制造過程中的工藝性，有零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、

焊接、熱處理、切削加工等工藝性。由此可見，零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，具

有綜合性，必須全面綜合地分析。

在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，主要進(jìn)行零件切削加工工藝性分析。

2）機(jī)械加工對零件局部結(jié)構(gòu)工藝性的要求

機(jī)械加工對零件局部結(jié)構(gòu)工藝性的要求：便于刀具的趨進(jìn)和退出；采用標(biāo)準(zhǔn)

刀具，提高加T精度：保證刀具正常丁作：保證能以較高的生產(chǎn)率加I二

①被加工表面形狀應(yīng)盡量簡單

②盡量減少加工面積

③盡量減少加工過程的裝夾次數(shù)

④盡量減少工作行程次數(shù)

⑤應(yīng)統(tǒng)一或減少尺寸種類

⑥避免深孔加工

⑦應(yīng)外表面聯(lián)接代替內(nèi)表面聯(lián)接

⑧零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。

⑨有位置要求或同方向的表面能在一次裝夾中加工出來。例如

⑩零件要有足夠的剛性，便于采用高速和多刀切削。例如

3）機(jī)械加工對零件整體結(jié)構(gòu)工藝性的要求

零件是各要素、各尺寸組成的一個(gè)整體，所以更應(yīng)考慮零件整體結(jié)構(gòu)的工藝

性，具體有以下幾點(diǎn)要求：盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件；在滿足產(chǎn)品使用性能的條

件下，零件圖上標(biāo)注的尺寸精度等級(jí)和表面粗糙度要求應(yīng)取最經(jīng)濟(jì)值；盡量選用

切削加工性好的材料;有便于裝夾的定位基準(zhǔn)和夾緊表面；節(jié)省材料,減輕質(zhì)量。

二、毛坯的選擇

1、毛坯的種類:

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1）鑄造毛壞：適合做形狀復(fù)雜零件的毛壞；

2）鍛造毛坯：適合做形狀簡單零件的毛坯；

3）型材：適合做軸、平板類零件的毛坯；

4）焊接毛坯：適合板料、框架類零件的毛坯。

2、選擇毛坯的原則：

1）選擇原則：毛木的形狀和尺寸應(yīng)盡量接近零件的形狀和尺寸，以減少機(jī)

械加工。

2）毛壞選擇應(yīng)考慮的因素：生產(chǎn)綱領(lǐng)的大?。簩τ诖笈罅可a(chǎn)，應(yīng)選擇

高精度的毛坯制造方法，以減少機(jī)械加工，節(jié)省材料。現(xiàn)有生產(chǎn)條件：要考慮現(xiàn)

有的毛坯制造水平和設(shè)備能力。

3、舉例：

1）軸類零件：車床主軸：45號(hào)鋼模鍛件：階梯軸（直徑相差不大）：棒料.

2）箱體：鑄造件或焊接件。

3）齒輪：小齒輪：棒料；大多數(shù)中型齒輪：模鍛件；大型齒輪：鑄鋼件。

三、基本概念

1、生產(chǎn)過程：從原材料或半成品到成品制造出來的各有關(guān)勞動(dòng)過程的總和

稱為工廠的生產(chǎn)過程。

一臺(tái)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程包括的內(nèi)容有：

1）原材料（或半成品、元器件、標(biāo)準(zhǔn)件、工具、工裝、設(shè)備）的購置、運(yùn)

輸、檢驗(yàn)、保管；

2）生產(chǎn)準(zhǔn)備工作：如編制工藝文件，專用工裝及設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造等；

3）毛坯制造；

4）零件的機(jī)械加工及熱處理；

5）產(chǎn)品裝配與調(diào)試、性能試驗(yàn)以及產(chǎn)品的包裝、發(fā)運(yùn)等工作。

提示：生產(chǎn)過程往往由許多工廠或工廠的許多車間聯(lián)合完成，這有利于專業(yè)

化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。

2、工藝過程：在生產(chǎn)過程中凡直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、性能（包括

工藝過程可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、裝配等工藝過程，本

案例只研究數(shù)控加工工藝過程。

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四、機(jī)械加工工藝過程

1、定義：用機(jī)械加工的方法直接改變毛坯形狀、尺寸和機(jī)械性能等，使之

變?yōu)楹细窳慵倪^程，稱為機(jī)械加工工藝過程，又稱工藝路線或工藝流程。

2、機(jī)械加工工藝過程的組成

機(jī)械加工工藝過程由若干個(gè)按一定順序排列的工序組成。

機(jī)械加工工藝過程組成：

1）工序

指一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地點(diǎn)（如一臺(tái)機(jī)床或一個(gè)鉗工臺(tái)），對一

個(gè)（或同時(shí)對幾個(gè)）工件連續(xù)完成的那部分工藝過程，稱為工序。

它包括在這個(gè)工件上連續(xù)進(jìn)行的直到轉(zhuǎn)向加工下一個(gè)工件為止的全部動(dòng)作。

區(qū)分工序的主要依據(jù)是：工作地點(diǎn)固定和工作連續(xù)。

「序是組成T藝過程的基本單元，也是制定生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算的基本

單元。工序又可細(xì)分為安裝、工位、工步、走刀等組成部分。

例如：下圖中階梯軸加工工藝過程。

其余十

工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備

1銃端面，打中心孔銃端面打中心孔機(jī)床

2車大外圓及倒角車床

3車小外圓及倒角車床

4銃鍵槽銃床

5去毛刺鉗工臺(tái)

2）安裝

工件加工前，使其在機(jī)床或夾具中相對刀具占據(jù)正確位置并給予固定的過程,

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稱為裝夾。（裝夾包括定位和夾緊兩過程）

安裝是指工件通過一次裝夾后所完成的那一部分工序。

例如：上圖中的第1道工序，若對工件的兩端連續(xù)進(jìn)行車端面、鉆中心孔，

就需要兩次安裝（分別進(jìn)行加工），每次安裝有兩個(gè)工步（車端面和鉆中心孔）。

3）工位

工位是指在一次裝夾中，工件在機(jī)床上所占的每個(gè)位置上所完成那一部分工

序。

下圖為在三軸鉆床上利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，按四個(gè)工位連續(xù)完成每個(gè)工件的裝夾、

鉆孔、擴(kuò)孔和錢孔。

多工位加工

采用多工位加工，可提高生產(chǎn)率和保證被加工表面的相互位置精度。

4）工步

當(dāng)加工表面、切削刀具、切削速度和進(jìn)給量都不變的情況下所完成的那部分

工序，稱為工步。工步是構(gòu)成工序的基本單元。

為了提高生產(chǎn)率，常常用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面，這樣的工步稱為復(fù)合

工步。

5）走刀

走刀（又稱工作行程）是指刀具相對工件加工表面進(jìn)行一次切削所完成的那

部分工作。每個(gè)工步可包括一次走刀或幾次走刀。

3、機(jī)械加工工藝過程與生產(chǎn)類型

不同的生產(chǎn)類型，其生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織、立間的機(jī)床布置、毛坯的制造方

法、采用的工藝裝備、加工方法以及工人的熟練程度等都有很大的不同，因此在

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制定工藝路線時(shí)必須明確該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型。

1）生產(chǎn)綱領(lǐng)

指包括備品、備件在內(nèi)的該產(chǎn)品的年產(chǎn)量。產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)就是產(chǎn)品的年

生產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)由下式計(jì)算：

N=Qn（l+a）（l+b）

式中：N：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）；

Q:產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）；

n:單臺(tái)產(chǎn)品該零件的數(shù)量（件/年）；

a:備品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)；

b:廢品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)。

2）生產(chǎn)類型：

根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，生產(chǎn)可分為二種類型：單件生產(chǎn)一單個(gè)的生產(chǎn)不同結(jié)

構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品。特點(diǎn)：是產(chǎn)品的種類繁多。成批生產(chǎn)：一年中分批、分期

地制造同一產(chǎn)品。特點(diǎn)：生產(chǎn)品種較多，每種品種均有一定數(shù)量，各種產(chǎn)品分批、

分期輪番進(jìn)行生產(chǎn)。成批生產(chǎn)有分為：小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、大批生產(chǎn)。小批

生產(chǎn)：生產(chǎn)特點(diǎn)與單件生產(chǎn)基本相同。中批生產(chǎn)：生產(chǎn)特點(diǎn)介于小批生產(chǎn)和大批

生產(chǎn)之間。大批生產(chǎn)：生產(chǎn)特點(diǎn)與大量生產(chǎn)相同。大量生產(chǎn)：定義：全年中重復(fù)

制造同一產(chǎn)品。特點(diǎn)：產(chǎn)品品種少、產(chǎn)量大，長期重復(fù)進(jìn)行同一產(chǎn)品的加工。

同類零件的年產(chǎn)量/件

生產(chǎn)類型

重型零件中型零件小型零件

單件生產(chǎn)5以卜10以下100以下

小批5?10010?200100~500

成fit生

中批100~300200?500500?5000

產(chǎn)

大批300-1000500~50005000~50000

以上以上以上

大量生產(chǎn)1000500050000

五、機(jī)械加工工藝規(guī)程

1、定義；規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工

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藝規(guī)程。其中，規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機(jī)械加

工工藝規(guī)程。

它是在具體的生產(chǎn)條件下，最合理或較合理的工藝過程和操作方法，并按規(guī)

定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)的。工藝規(guī)程中包括各個(gè)工序

的排列順序，加工尺寸、公差及技術(shù)要求，工藝設(shè)備及工藝措施，切削用量及工

時(shí)定額等內(nèi)容。

它是在具體的生產(chǎn)條件下，最合理或較合理的工藝過程和操作方法，并按規(guī)

定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)的。工藝規(guī)程中包括各個(gè)工序

的排列順序，加工尺寸、公差及技術(shù)要求，工藝設(shè)備及工藝措施，切削用量及工

時(shí)定額等內(nèi)容。

2、工藝規(guī)程的作用：

1）指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件：起生產(chǎn)的指導(dǎo)作用；

2）是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)管理的依據(jù)：即生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、工人操作和質(zhì)量檢

驗(yàn)等的依據(jù)；

3）是新建或擴(kuò)建工廠或車間主要技術(shù)資料。

總之，零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程是每個(gè)機(jī)械制造廠或加工車間必不可少的技

術(shù)文件。生產(chǎn)前用它做生產(chǎn)的準(zhǔn)備，生產(chǎn)中用它做生產(chǎn)的指揮，生產(chǎn)后用它做生

產(chǎn)的檢驗(yàn)。

3、工藝規(guī)程的格式：

為了適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，加強(qiáng)科學(xué)管理和便于交流，原機(jī)械電子工業(yè)部還

制訂了指導(dǎo)性技術(shù)文件《工藝規(guī)程格式》，要求各機(jī)械制造廠按統(tǒng)一規(guī)定的格式

填寫。按照規(guī)定，屬于機(jī)械加工工藝規(guī)程的有：

1）機(jī)械加工工藝過程卡片。

2）機(jī)械加TT序卡片。

3）標(biāo)準(zhǔn)零件或典型零件工藝過程卡片。

4）單軸自動(dòng)車床調(diào)整卡片。

5）多軸自動(dòng)車床調(diào)整卡片。

6）機(jī)械加工工序操作指導(dǎo)卡片。

7）檢驗(yàn)卡片等。

最常用的是：機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片。

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(1)機(jī)械加工工藝過程卡片：

此卡片的特點(diǎn)：是以工序?yàn)閱挝?，簡要說明產(chǎn)品或零、部件的加工過程的一

種工藝文件。它是生產(chǎn)管理的主要技術(shù)文件。

適用范圍：廣泛用于成批生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)中比較重要的零件。

(2)機(jī)械加工工序卡片：

此卡片的特點(diǎn)：在工藝過程卡片的基礎(chǔ)上按每道工序所編的一種工藝文件,

一般具有工序簡圖，并詳細(xì)說明該工序的每一個(gè)工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操

作要求以及所用設(shè)備和工藝裝備等。

適用范圍：主要用于大批大量生產(chǎn)中所有零件，中批生產(chǎn)中的重要零件和單

件小批生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序。

六、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)所需原始資料

1、產(chǎn)品裝配圖、零件圖；

2、產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

3、產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)；

4、毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件；

5、制造廠的生產(chǎn)條件(包括機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格、性能和現(xiàn)在的技

術(shù)狀態(tài)，工人的技術(shù)水平，工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力

等有關(guān)資料)；

6、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝裝備設(shè)計(jì)所用設(shè)計(jì)手冊和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

7、國內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)資料等。

七、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則

1、必須可靠保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)：即保證質(zhì)量，并要提高

工作效率；

2、保訐經(jīng)濟(jì)上的合理性：即要成本低，消耗要小：

3、保證良好的安全工作條件：盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，

創(chuàng)造良好的工作環(huán)境；

4、要從本廠實(shí)際出發(fā)：所制訂的工藝規(guī)程應(yīng)立足于本企業(yè)實(shí)際條件，并具

有先進(jìn)性，盡量采用新工藝、新技術(shù)、新材料。

5、所制訂的工藝規(guī)程隨著實(shí)踐的檢驗(yàn)和工藝技術(shù)的發(fā)展與設(shè)備的更新，應(yīng)

能不斷地修訂完善。

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八、工藝規(guī)程制訂的步驟

1、分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖；

2、對零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查；

3、由零件生產(chǎn)綱領(lǐng)確定零件生產(chǎn)類型；

4、確定毛坯種類；

5、擬定零件加工工藝路線；

6、確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備（含刀具、夾具、量具、輔具等）。

7、確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差；

8、確定各工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；

9、確定各工序的切削用量和工時(shí)定額；

10、編制工藝文件。

【崗位實(shí)操過程】

一、零件圖的分析

下圖為企業(yè)加工產(chǎn)品一一某型液壓缸端蓋，它的整體結(jié)構(gòu)如所示，其中包括

外圓、軸孔、槐紂引乃南料槽

-11-

未ttwurW

技術(shù)”：

某機(jī)械加工有限加

不“*UUM.M4M.

.?

該工件表面由圓柱面、圓弧面、螺紋面及溝槽等表面組成。該零件的幾何元

素之間的關(guān)系表達(dá)的很清楚完整，其中多個(gè)直徑的尺寸精度有較嚴(yán)格的要求，零

件的表面部分表面粗糙度要求也較高。選用毛坯為A356鋁合金鑄件，140nrniX

56mmX180mm,無熱處理和硬度要求

液壓缸端蓋工藝分析流程見下列表格。

1.圖紙分析

步驟

分析該加工零

件的圖紙：零

件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、

材料、尺寸大

小、尺寸精度、

MM某機(jī)助工裾的形位公差。

11MMm.MMt?M

I:MH??XSM1

-12-

77.9±0.1

該零件圖中內(nèi)

端面加工孔較

多，尺寸要求

精度較高，且

(1)部分孔的位置

尺寸度公差有嚴(yán)格

分析的要求。選用

計(jì)算機(jī)輔助編

程加工0

-13-

0105：；塔

ml(30.05lDl

該零件圖中外

端面加工中心

同軸外圓孔、

內(nèi)孔較多，尺

寸要求精度較

高，且外圓和

孔的同軸度公

(1)差有嚴(yán)格的要

尺寸求。應(yīng)在一次

分析裝夾中加工。

-14-

HiJ6.7f0.IV24±0j1

<<8-6h：V20t0.2/I/

ft^9r0.1V：5t0J/

2-M10*l-6IIV12i0.2/

該零件圖中兩

側(cè)面需要加工

平面，并在平

面上加工內(nèi)孔

及螺紋孔，且

孔的定位精度

要求較高。同

W12.5±O.1V34.510.3一平面內(nèi)的孔

MK*1,5-6HT18iO3

應(yīng)在一次裝夾

中加工完成。

-15-

>

e孔1<面，

求內(nèi)位要側(cè)面面求要典零件是寸向。

要蓋個(gè)的外底圓要內(nèi)面孔一類零狀狀尺徑

差m度大

差端4孔蓋槽外度m內(nèi)為蓋類形盤向而

公5側(cè)m軸較

公有m端封位軸8例盤這本的軸，

面m內(nèi)m寸

位要3度。密定同62同。案的，基平般小

.2尺

形主側(cè)8置求面對的和對1的求該型件的扁一較

?一

-

61

-

.

■H-X一

三Q

三三

.?W

))

位度析3構(gòu)析

2(形精分(結(jié)分

加工表面主要

由圓弧外輪廓

《?!；和圓弧內(nèi)腔組

成。外輪廓的

(3)圓弧面由鑄造

結(jié)構(gòu)成型，平面大

分析量的孔加工和

只能采用銃削

方式加工。大

,.?也外圓和螺紋外

J圓及內(nèi)孔的采

用車削加工方

法加工0

2.材料分析

1A356合金錠的

!性能與特點(diǎn)：

具有流動(dòng)性

卓

鶻1案61

住節(jié)-V好，無熱裂傾

2.材>1:三二力.顯技-豁

1向，線收縮小，

料分,廣小’

/.(?H:越儂1氣密性好等良

析i-：.：S?

H好的鑄造性

I能，比重小。

-17-

使用過程中耐

蝕性良好，鑄

造狀態(tài)下使

用，變質(zhì)后機(jī)

械性能提高。

鑄錠斷口致

密，無熔渣和

非金屬夾雜

物。

主要用途：汽

車，轎車，摩

托車輪，液壓

設(shè)備鑄件的新

型鋁合金。

?18?

3.加工方法分析

分析該案例屬

于哪一類工

3.加件，確定加工

工方方法。圖中屬

法分于盤類零件，

析平面、凹性、

凸臺(tái)等加工面

均包含在內(nèi)。

-19-

這類零件的表

(1)面多由直線和

平面圓弧或各種曲

輪廓線構(gòu)成，通常

加工采用數(shù)控加工

方法中心加工。

如果加工孔數(shù)

量較多，々置

精度要求較

(2)

高，多采用數(shù)

鉆孔

控機(jī)床夾加

加工

工。如兩軸半、

方法

三軸、四軸及

五軸等聯(lián)動(dòng)加

工。

(3)

對于較深的內(nèi)

內(nèi)槽

槽或型腔采

或型

用：螺旋插補(bǔ)

腔加

銃

工方

法

-20-

第二步確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式

【崗位描述】

通過對產(chǎn)品零件圖的分析和研究，設(shè)計(jì)產(chǎn)品零件加工所需的工裝夾具，選擇

合理的定位基準(zhǔn)和裝夾方案，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

【崗位職責(zé)】

根據(jù)工藝需要，設(shè)計(jì)工藝裝備并負(fù)責(zé)工藝工裝的驗(yàn)證和改進(jìn)工作。協(xié)助指導(dǎo)

操作工人完成機(jī)床夾具的加工。對產(chǎn)品毛坯進(jìn)行裝夾試驗(yàn)，保證工裝夾具的可行

性和可靠性。

【崗位技能】

掌握常用工藝工程方法與工具，熟練使用AutoCAD；能夠閱讀并解釋、運(yùn)用

各類技術(shù)文件及說明；具有良好溝通協(xié)調(diào)能力，能獨(dú)立協(xié)調(diào)工序之間、工種之間

加工過程中出現(xiàn)的問題。

【崗位必備知識(shí)】

一、工件定位的基本原理

要完全確定工件的位置，就需要按一定的要求布置六個(gè)支承點(diǎn)（即定位元件）

-21-

來限制工件的六個(gè)自由度。其中每個(gè)支承點(diǎn)限制相應(yīng)的一個(gè)自由度。這就是工件

定位的“六點(diǎn)定位原理二

點(diǎn)定位原理的六個(gè)自由度

2、限制T件自由度與加T要求的關(guān)系

根據(jù)工件加工表面的不同加工要求，有些自由度對加工要求有影響，有些自

由度對加工要求無影響。工件定位時(shí)，影響加工要求的自由度必須限制，不影響

加工要求的自由度不必限制。

在夾具工件完全定位加工時(shí)，工件的六個(gè)自由度被完全限制了定

位

中限制不完全定位在滿足加工要求的前提下，工件的六個(gè)自由

度沒有被完全限制的現(xiàn)象

工件的

欠定位根據(jù)加工要求應(yīng)該限制的自由度而沒有限

自由度制的想象

過定位工件的某個(gè)自由度被重復(fù)限制的現(xiàn)象稱為

過定位

工件在夾具中的定位

二、基準(zhǔn)及其分類

零件圖、實(shí)際零件或工藝文件上用來確定某個(gè)點(diǎn)、線，面的位置所依據(jù)的點(diǎn)、

線、面，稱為基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)功用不同，分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。

1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

-22-

2.工藝基準(zhǔn)

在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。它包括：

1）裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用以確定&件在部件或產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)。

2）測量基準(zhǔn)測量時(shí)所采用的基準(zhǔn)。

3）工序基準(zhǔn)在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、

位置的基準(zhǔn)。

4）定位基準(zhǔn)在加工中確定工件的位置所采用的基準(zhǔn)。

作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面有時(shí)在工件上并不一定實(shí)際存在（如孔和軸的軸心線，

兩平面之間的對稱中心面等），在定位時(shí)是通過有關(guān)具體表面體現(xiàn)的，這些表面

稱為定位基面。工件以回轉(zhuǎn)表面（如孔、外國）定位時(shí)，回轉(zhuǎn)表面的軸心線是定

位基準(zhǔn)，而回轉(zhuǎn)表面就是定位基面。工件以平面定位時(shí)，其定位基準(zhǔn)與定位基面

一致C

通過前面的分析，該工件的加工過程中需要四次裝夾加工，每次裝夾都需要

相應(yīng)的夾具進(jìn)行定位和夾緊。因此，需要設(shè)計(jì)四個(gè)相應(yīng)的夾具，以方便安裝，對

于批量生產(chǎn)來說，減少必要的輔助加工時(shí)間，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，從而大大提高

加工效率。

三、定位基準(zhǔn)的選擇

基準(zhǔn)的概念及分類：

1、基準(zhǔn)的定義：在零件圖上或?qū)嶋H的零件上，用來確定其它點(diǎn)、線、面位

置時(shí)所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面，稱為基準(zhǔn)。

2、基準(zhǔn)的分類：按其功用可分為：

1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：零件工作圖上用來確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)，為設(shè)計(jì)

基準(zhǔn)。

2）工藝基準(zhǔn)：是加工、測量和裝配過程中使用的基準(zhǔn)，又稱制造基準(zhǔn)。

a、工序基準(zhǔn)：是指在工序圖上，用來確定加工表面位置的基準(zhǔn)。它與加工

表面有尺寸、位置要求。

b、定位基準(zhǔn)：是加工過程中，使工件相對機(jī)床或刀具占據(jù)正確位置所使用

的基準(zhǔn)。

c、度量基準(zhǔn)（測量基準(zhǔn)）：是用來測量加工表面位置和尺寸而使用的基準(zhǔn)。

-23-

d、裝配基準(zhǔn)：是裝配過程中用以確定零部件在產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)。

3、定位基準(zhǔn)的選擇：

定位基準(zhǔn)包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。

粗基準(zhǔn)：用未加工過的毛坯表而做基準(zhǔn)。

精基準(zhǔn)：用已加工過的表面做基準(zhǔn)。

1）粗基準(zhǔn)的選擇原則：粗基準(zhǔn)影響：位置精度、各加工表面的余量大?。ň?/p>

勻、足夠）o

重點(diǎn)考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的

尺寸、位置符合零件圖要求。

合理分配加工余量的原則：

a、應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準(zhǔn)；

h、以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面加「余量分布

均勻、表面質(zhì)量高；如床身加工，先加工床腿再加工導(dǎo)軌面；具體實(shí)例

由

(a)

導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn)加工床身底面床身底面作精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面

在床身零件中，導(dǎo)軌面是最重要的表面，它/僅精度要求高，而且要求導(dǎo)軌

面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時(shí)，導(dǎo)軌面是倒扣在砂

箱的最底部澆鑄成型的，導(dǎo)軌面材料質(zhì)地致密，砂眼、氣孔相對較少，因此要求

加工床身時(shí)，導(dǎo)軌面的實(shí)際切除量要盡可能地小而均勻，故應(yīng)選導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn)

加工床身底面，然后再以加工過的床身底面作精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面，此時(shí)從導(dǎo)軌面

上去除的加工余量可較小而均勻。

-24-

2）保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則

一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，這樣可以保記不加工表面相對于加工表面具

有較為精確的相對位置。當(dāng)本件上有幾個(gè)不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對位

置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。

3）便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊

可靠。

4）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許

使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表

面之間位置誤差會(huì)相當(dāng)大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。

2、精基準(zhǔn)的選擇：重點(diǎn)考慮：如何較少誤差，提高定位精度。

1）基準(zhǔn)重合原則：利用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)做為定位基準(zhǔn)，即為基準(zhǔn)重合原則。

2）基準(zhǔn)重合原則：利用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)做為定位基準(zhǔn)，即為基準(zhǔn)重合原則.

3）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：在大多數(shù)工序中，都使用同一基準(zhǔn)的原則。這樣容易

保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換所產(chǎn)生的誤差。

例如，加工軸類零件時(shí)，一般都采用兩個(gè)頂尖孔作為統(tǒng)一精基準(zhǔn)來加工軸類

零件上的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對軸

心線的垂直度。

4）互為基準(zhǔn)原則：加工表面和定位表面互相轉(zhuǎn)換的原則。一般適用于精加

工和光磨加工中。例如：

車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴(yán)格的同軸度要求，常先以主軸錐孔

為基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸頸表面，然后再以前、后支承軸頸表面為基準(zhǔn)磨主軸

錐孔，最后達(dá)到圖紙上規(guī)定的同軸度要求。

5）自為基準(zhǔn)原則：以加工表面自身做為定位基準(zhǔn)的原則，如浮動(dòng)鋒孔、

拉孔。只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表而問的位置精度。

-25-

r\

床身導(dǎo)軌面自為基準(zhǔn)磨削

還有一些表面的精加?序，要求加，余量小而均勻，常以加，表面自身為

基準(zhǔn)，例如：上圖所示為在導(dǎo)軌磨床上磨床身導(dǎo)軌表而，被加工床身通過楔鐵支

承在工作臺(tái)上，縱向移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)，輕壓在被加工導(dǎo)軌面上的百分表指針便給出

了被加工導(dǎo)軌面相對于機(jī)床導(dǎo)軌的不平行度讀數(shù)，根據(jù)此讀數(shù)操作工人調(diào)整工件

底部的個(gè)楔鐵，直至工作臺(tái)帶動(dòng)工件縱向移動(dòng)時(shí)百分表指針基本不動(dòng)為止，然后

將工件夾緊在工作臺(tái)上進(jìn)行磨削。

二、工件的夾緊

加工過程中，為保證工件定位時(shí)確定的正確位置，防止工件在切削力、離心

力、慣性力、重力等作用下產(chǎn)生位移和振動(dòng)，須將工件夾緊。這種保證加工精度

和安全生產(chǎn)的裝置，稱為夾緊裝置。

1、對夾緊裝置的基本要求：

1）夾緊過程中，不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。

2）夾緊力的大小適當(dāng)。既要保證工件在加工過程中其位置穩(wěn)定不變、振動(dòng)

小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。

3）操作方便、省力、安全。

4）夾緊裝置的自動(dòng)化程度及復(fù)雜程度應(yīng)與工件的產(chǎn)里和批量相適應(yīng)。

2、夾緊力方向和作用點(diǎn)的選擇

-26-

1）夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)。

2）夾緊力方向應(yīng)有利于減小夾緊力。

3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的方向和部位。這一原則對剛性差

的工件特別重要。

4）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近工件加工面。

5）夾緊力作用線應(yīng)落在定位支承范圍內(nèi)。

三、典型夾緊機(jī)構(gòu)

1、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)

采用斜楔作為傳力元件或夾緊元件的夾緊機(jī)構(gòu)稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。

2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。

螺旋夾緊機(jī)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且自鎖性好，夾緊力大，是夾具

上用得最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。

3、偏心夾緊機(jī)構(gòu)

用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。圖為圓偏心輪夾

緊機(jī)構(gòu)。當(dāng)下壓手柄1時(shí)，圓偏心輪2繞軸3旋轉(zhuǎn)，將圓柱面壓在墊板4上，

反作用力又將軸3抬起，推動(dòng)壓板5壓緊工件。圖b用的是偏心軸，圖c用

的是偏心叉。

4、氣液傳動(dòng)裝置

使用人力通過各種傳力機(jī)構(gòu)對工件進(jìn)行夾緊，稱為手動(dòng)夾緊。而現(xiàn)代高效率

的夾具，大多采用機(jī)動(dòng)夾緊，其動(dòng)力系統(tǒng)有：氣壓、液壓、電動(dòng)、電磁、真空等。

其中最常用的有氣壓和液壓傳動(dòng)裝置。

四、機(jī)床夾具的分類

1、按專門化程度分類

1）通用夾具

通用夾具是指己經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可用于裝夾不同工件的夾

具。如三爪自定心卡盤和四爪單動(dòng)卡盤、平口鉗、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度頭等。這類

夾具主要用于單件、小批量生產(chǎn)。

-27-

2）專用夾具

專為某一工件的一定工序加工而設(shè)計(jì)制造的夾具。結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，主

要用于產(chǎn)品固定的大批大量生產(chǎn)中。

3）可調(diào)夾具

可調(diào)夾具是指加工完一種工件后，通過調(diào)整或更換個(gè)別元件就可加工形狀相

似、尺寸相近的工件。多用于中小批量生產(chǎn)。

4）組合夾具

組合夾具是指按一定的工藝要求，由一套預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件

組合而成的夾具。這種夾具使用完后，可進(jìn)行拆卸或重新組裝夾具，具有縮短生

產(chǎn)周期，減少專用夾具的品種和數(shù)量的優(yōu)點(diǎn)。適月于新產(chǎn)品的試制及多品種、小

批量的生產(chǎn)。

5）隨行夾具

隨行夾具是在自動(dòng)線加工中針對某一種工件而采用的一種夾具。除了具有一

般夾具所擔(dān)負(fù)的裝夾工件的任務(wù)外，還擔(dān)負(fù)著沿自動(dòng)線輸送工件的任務(wù)。

2、按使用機(jī)床類型分類

可分為車床夾具、銃床夾具、鉆床夾具、鋒慶夾具、加工中心機(jī)床夾具和其

它機(jī)床夾具等。

3、按驅(qū)動(dòng)夾具工作的動(dòng)力源分類

可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具及

自夾緊夾具等。

五、機(jī)床夾具的組成

1、定位裝置

定位裝置是由定位元件及其組合而構(gòu)成。它用于確定工件在夾具中的正確位

置。

2、夾緊裝置

夾緊裝置用于保證工件在夾具中的既定位置，使其在外力作用下不致產(chǎn)生移

動(dòng)。它包括夾緊元件、傳動(dòng)裝置及動(dòng)力裝置等。

3、夾具體

用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，以保證夾具的

?28?

精度和剛度。

4、其它元件及裝置

如定位鍵、操作件和分度裝置，以及標(biāo)準(zhǔn)化連接元件等。

-29-

-30-

^51

6筒夾卡盤4,加爵JLRk

.^y

￡

7立式中空k盤電

d導(dǎo)中

8回轉(zhuǎn)臺(tái)

上一]

?W(

■

r—T

9分度頭lU￡Blkl

Vi

-31-

【崗位實(shí)操過程】

-32-

下側(cè)面安裝兩個(gè)可調(diào)

節(jié)支承釘來定位，限

制兩個(gè)自由度。

工件下側(cè)面所對應(yīng)的

支承點(diǎn)位置。該位置

4

選擇為較為平直的平

面設(shè)為粗基準(zhǔn)。

左側(cè)面設(shè)置安裝一個(gè)

可調(diào)節(jié)支承釘來定

位，限制一個(gè)自由度。

這樣就完成了六個(gè)自

由度的限制，實(shí)現(xiàn)了

完全定位。

-33-

工作左側(cè)面對應(yīng)支撐

點(diǎn)的位置。該位置選

6

擇為較為平直的平面

設(shè)為粗基準(zhǔn)。

這樣就實(shí)現(xiàn)了對工件

的完全定位。定位精

7度較高，側(cè)面選擇可

調(diào)節(jié)支承釘，方便使

用過程中的調(diào)整。

工序二定位（車外圓、車螺紋）

利用短銷大平面組合

的方式進(jìn)行定位，限

1

制工件的五個(gè)自由

度。

-34-

與定位短銷相配合的

內(nèi)孔面，在上一道工

序中已進(jìn)行了精加

2To選擇該內(nèi)孔軸心

線作為基準(zhǔn)，與設(shè)計(jì)

基準(zhǔn)重合，減小定位

誤差。

安裝一個(gè)螺釘來作為

支承釘，來限制一個(gè)

3

自由度。對六個(gè)自由

度進(jìn)行限制。

對應(yīng)的支承釘定位,

4選擇端蓋突出的耳

部。