《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》

第二篇《機(jī)械制造工藝?yán)碚摗?/p>

第五章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)知識(shí)

第六章機(jī)械加工工藝規(guī)程的擬訂

第七章機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)第二篇機(jī)械制造工藝?yán)碚?/p>

機(jī)械制造工藝是指制造機(jī)械產(chǎn)品的技巧、方法和程序。主要包括：機(jī)械制造工藝鑄造工藝過(guò)程鍛造工藝過(guò)程沖壓工藝過(guò)程焊接工藝過(guò)程熱處理工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)器裝配工藝過(guò)程第五章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)知識(shí)

將金屬材料從毛坯變成合格的機(jī)械零件，需要經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的切削工作。

在這個(gè)切削過(guò)程中，涉及到許多工藝方面的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)?！?-1基本概念

一、機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程機(jī)械產(chǎn)品制造時(shí)，將原材料或半成品轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返乃袆趧?dòng)過(guò)程，稱為生產(chǎn)過(guò)程。（1）概念

1、生產(chǎn)過(guò)程（2）范圍

一個(gè)工廠的生產(chǎn)過(guò)程，可分成若干個(gè)車間的生產(chǎn)過(guò)程。即生產(chǎn)過(guò)程可由一個(gè)工廠完成，也可以由多個(gè)工廠聯(lián)合完成。

生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過(guò)程

毛坯的制造過(guò)程

零件的機(jī)械加工、熱處理和其他表面處理

產(chǎn)品的裝配、調(diào)試、檢驗(yàn)和油漆

原材料和半成品的運(yùn)輸與保管

工藝過(guò)程是生產(chǎn)過(guò)程的主要組成部分。在生產(chǎn)過(guò)程中，直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程，稱為工藝過(guò)程。（1）概念

2、工藝過(guò)程（2）范圍

毛坯制造工藝過(guò)程

熱處理工藝過(guò)程

機(jī)械加工工藝過(guò)程（重點(diǎn)講述）

機(jī)器裝配工藝過(guò)程

機(jī)械加工工藝過(guò)程是由一個(gè)或若干個(gè)工序組成的，而每一個(gè)工序又可依次分為安裝、工位、工步和走刀，它們按一定順序排列，逐步改變毛坯的形狀、尺寸和材料的性能，使之成為合格的零件。二、機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成

所謂機(jī)械加工工藝過(guò)程，就是利用機(jī)械加工方法，直接改變毛坯形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使其變?yōu)闄C(jī)械零件的過(guò)程（如切削加工、磨削加工、特種加工等）。（1）概念

一個(gè)（或一組）工人，在一個(gè)固定的工作地點(diǎn)（一臺(tái)機(jī)床或一個(gè)鉗工臺(tái)），對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那部分工藝內(nèi)容，稱為工序。它是工藝過(guò)程的基本單元。1、工序（2）區(qū)分工序的主要依據(jù)

工作地點(diǎn)（或機(jī)床）是否變動(dòng)和加工是否連續(xù)(同時(shí)滿足）。

若工作地點(diǎn)有變動(dòng)或不連續(xù)完成表面的加工則構(gòu)成了另一道工序。一個(gè)工序的內(nèi)容取決于被加工零件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、加工要求及生產(chǎn)類型等。同樣的加工內(nèi)容，可以有不同的工序安排。（3）舉例說(shuō)明：如圖5-1所示的階梯軸，在生產(chǎn)批量較小時(shí)其工序的劃分如表5-1示；加工批量較大時(shí)，可按表5-2示劃分工序。生產(chǎn)類型不同，加工同一個(gè)零件的工序劃分也不同。表5-1階梯軸加工工藝路線（單件小批量生產(chǎn)）

工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1車端面，鉆中心孔，車全部外圓，車槽與倒角車床2銑鍵槽、去毛刺銑床3粗磨外圓磨床4熱處理高頻淬火機(jī)5精磨外圓磨床單件小批量生產(chǎn)時(shí)，該階梯軸的加工工藝過(guò)程由5個(gè)工序組成。棒料毛坯依次通過(guò)這5個(gè)工序就變成階梯軸的產(chǎn)品零件。

工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1兩邊同時(shí)銑端面、鉆中心孔銑端面鉆中心孔機(jī)床2車一端外圓，車槽、倒角車床3車另一端外圓，車槽、倒角車床4銑鍵槽立式銑床5去毛刺鉗工臺(tái)6粗磨外圓磨床7熱處理高頻淬火機(jī)8精磨外圓磨床加工相同階梯軸，生產(chǎn)批量不同，加工工序的安排就不同。表5-2階梯軸加工工藝路線（中批量生產(chǎn)）返回(1)概念：在加工表面、切削工具、切削速度和進(jìn)給量都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序，稱為工步。

工步是構(gòu)成工序的基本單元，一個(gè)工序可以只包括一個(gè)工步，也可以包括幾個(gè)工步。例如在表5-2的工序3中，它包括車各外圓表面及車槽等工步。而工序4中采用鍵槽銑刀銑鍵槽時(shí)，就只包括一個(gè)工步。2、工步（2）劃分工步的依據(jù)：一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)成工步任一因素（加工表面、刀具、切削用量）改變后，一般就變成了另一個(gè)工步。但也有一些特殊情況，舉例說(shuō)明如下。特例一：對(duì)于一次安裝連續(xù)進(jìn)行的若干相同、多工位加工的工步，通常算作一個(gè)工步。如圖5-2所示，在同一個(gè)零件上鉆4個(gè)φ15mm孔，可寫成一個(gè)工步：鉆4-φ15。特例二：用幾把不同刀具或復(fù)合刀具同時(shí)加工一個(gè)零件的幾個(gè)表面的工步，也看作一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步，如圖5-3所示。圖5-3工步特例二圖5-2工步特例一

在一個(gè)工步內(nèi)，若被加工表面需切除的金屬層很厚（即加工余量較大），需要進(jìn)行多次切削，每進(jìn)行一次切削就是一次走刀。即在一個(gè)工步內(nèi)，每次切削完成的那部分工序，稱為走刀。一個(gè)工步可以包括一次或多次走刀。3、走刀（或進(jìn)給）4、安裝

在加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)某一正確位置并被夾緊的過(guò)程稱為裝夾。有時(shí)，工件在機(jī)床上需經(jīng)過(guò)多次裝夾才能完成一個(gè)工序的工作內(nèi)容。工件在一次裝夾后所完成的那部分工藝內(nèi)容稱為安裝。在同一工序中，工件的工作位置可能只需一次安裝，也可能需要多次安裝。

為了減少工件的安裝次數(shù)，在大批量生產(chǎn)時(shí)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移位夾具，使工件在一次安裝中先后處于幾個(gè)不同位置進(jìn)行加工。工件在一次安裝下相對(duì)于機(jī)床或刀具每占據(jù)一個(gè)加工位置所完成的那部分工藝過(guò)程稱為工位（即：工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)待加工位置稱為一個(gè)工位）。5、工位如圖5-2所示，用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在一次安裝中順次完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔四個(gè)工位的加工。工序、安裝、工步、工位、走刀的關(guān)系圖機(jī)械加工工藝過(guò)程工序1工序1工序n···工步1工步2走刀1走刀2工步2工步1走刀2走刀1機(jī)械加工工藝過(guò)程工序1工序2工序n···安裝1安裝2安裝1安裝2工位1工位2工位1工位2工序、工步、走刀的關(guān)系工序、安裝、工位的關(guān)系返回三、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及其工藝特征

機(jī)械產(chǎn)品的制造工藝不僅和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求有很大關(guān)系，而且也與企業(yè)的生產(chǎn)類型有較大關(guān)系，而企業(yè)的生產(chǎn)類型是由企業(yè)的生產(chǎn)綱領(lǐng)來(lái)決定的。1、生產(chǎn)綱領(lǐng)

企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃，稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。企業(yè)的計(jì)劃期常定為一年，因此，生產(chǎn)綱領(lǐng)常被理解為企業(yè)一年內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，即年生產(chǎn)綱領(lǐng)，也稱為年產(chǎn)量。2、生產(chǎn)類型及其工藝特征

企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類稱為生產(chǎn)類型。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小和產(chǎn)品品種的多少，機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)可分為三種類型：?jiǎn)渭a(chǎn)

成批生產(chǎn)

大量生產(chǎn)（1）單件生產(chǎn)

單個(gè)地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品。產(chǎn)品品種多，產(chǎn)量少，且很少重復(fù)。工作地、加工對(duì)象經(jīng)常改變。如重型機(jī)械制造、專用設(shè)備制造和新產(chǎn)品試制等。（2）成批生產(chǎn)

一年中分批輪流制造幾種不同產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。如機(jī)床制造多屬成批生產(chǎn)。

同一產(chǎn)品（或零件）每批投入生產(chǎn)的數(shù)量稱為批量。根據(jù)批量的大小和被加工零件的特征，成批生產(chǎn)又可分為小批、中批和大批生產(chǎn)三種類型。（3）大量生產(chǎn)

同一產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行某一個(gè)零件的某一道工序的加工。如汽車、拖拉機(jī)、軸承等的制造多屬大量生產(chǎn)。

例如，一臺(tái)龍門銑床比一臺(tái)臺(tái)鉆要大而且復(fù)雜得多，每年生產(chǎn)20臺(tái)臺(tái)鉆只能算單件生產(chǎn)，而生產(chǎn)20臺(tái)重型龍門銑床則屬于小批生產(chǎn)。見表5-3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系。強(qiáng)調(diào)指出：劃分生產(chǎn)類型，既要考慮產(chǎn)品的即年產(chǎn)量，同時(shí)還必須考慮產(chǎn)品本身的大小和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性等因素。需要說(shuō)明

小批生產(chǎn)的工藝特征接近單件生產(chǎn)，故合稱為單件小批生產(chǎn)；

大批生產(chǎn)的工藝特征接近大量生產(chǎn)，故合稱為大批大量生產(chǎn)；

中批生產(chǎn)的工藝特征介于單件小批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)之間。

各生產(chǎn)類型的主要工藝特征見5-4。

3、生產(chǎn)組織形式

機(jī)械加工時(shí)，一般有三種生產(chǎn)組織形式：

自動(dòng)線生產(chǎn)——大批大量生產(chǎn)多采用；

流水線生產(chǎn)——成批生產(chǎn)多采用；

機(jī)群式生產(chǎn)——單件小批生產(chǎn)多采用。返回§5-2基準(zhǔn)及工件的裝夾

在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)，為了能夠加工出合乎要求的工件，需要將工件在機(jī)床上裝好夾牢。

在機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備稱為機(jī)床夾具（簡(jiǎn)稱夾具）。機(jī)械加工中使用的刀具、夾具、量具、輔助工具工藝裝備（簡(jiǎn)稱工裝）一、基準(zhǔn)的概念及分類

在零件或部件的設(shè)計(jì)、制造和裝配過(guò)程中，必須根據(jù)工件上的一些點(diǎn)、線或面來(lái)確定另一些點(diǎn)、線或面的位置，以保證零件圖上所規(guī)定的要求。

所謂基準(zhǔn)就是用來(lái)確定工件上的點(diǎn)、線、面方向和位置時(shí)所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

工藝基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)

基準(zhǔn)1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)如圖a所示零件，對(duì)尺寸20mm而言，A、B面互為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；如圖b中Ф50、Ф30圓柱面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分別是Ф50、Ф30的軸線。就同軸度而言，Ф50mm的軸線是Ф30mm軸線的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。如圖c所示零件，圓柱面的下素線D為槽底面C的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

在零件圖上所采用的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。圖5-4設(shè)計(jì)基準(zhǔn)示例2、工藝基準(zhǔn)在零件加工、測(cè)量、裝配過(guò)程中采用的基準(zhǔn)。（1）工序基準(zhǔn)

在工序圖上，用以確定本工序被加工面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。工序圖上標(biāo)注加工面位置的尺寸稱為工序尺寸。如圖5-5所示鉆孔工序簡(jiǎn)圖。（2）定位基準(zhǔn)

在機(jī)械加工中，用以確定零件在機(jī)床上或夾具中正確位置所采用的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。（最重要的基準(zhǔn)）如圖5-6所示齒輪，其齒形加工就是利用已經(jīng)精加工孔和端面將工件安裝在夾具上。該孔的軸線和端面便是加工齒形的定位基準(zhǔn)。圖5-6齒輪（3）測(cè)量基準(zhǔn)

零件加工后進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，用以測(cè)量已加工表面尺寸及位置精度所使用的基準(zhǔn)稱為測(cè)量基準(zhǔn)。如右圖示，檢驗(yàn)銑槽后的尺寸45mm時(shí)，下素線D為其測(cè)量基準(zhǔn)。（4）裝配基準(zhǔn)

裝配時(shí)用以確定零件或部件在機(jī)器中位置的基準(zhǔn)稱為裝配基準(zhǔn)。如齒輪配裝時(shí)就是以內(nèi)孔作為裝配基準(zhǔn)的。

上述所講的基準(zhǔn)均為工件上的點(diǎn)、線、面或中心線?；鶞?zhǔn)是依據(jù)，因此必然客觀存在，但不一定具體存在。有的是輪廓要素，可直接接觸；有的是中心要素，不可觸摸，常由某些具體存在的表面（即定位基面）來(lái)體現(xiàn)。特別強(qiáng)調(diào)例題圖示為一支架零件。試分析孔φ12H7的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、φ30H7的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分別是零件上的哪些點(diǎn)、線或面？

1、何謂機(jī)械加工工藝過(guò)程?它主要由哪幾部分組成？【上次課主要內(nèi)容回顧】

2、何謂工序？劃分工序的依據(jù)是什么？

3、何謂工步？構(gòu)成工步的三個(gè)要素是什么？

4、何謂走刀？簡(jiǎn)單解釋它和工序、工步的關(guān)系。5、企業(yè)的生產(chǎn)類型主要包括哪三種？各有何主要特征？

6、何謂設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)？工藝基準(zhǔn)又包括哪四類？其中機(jī)械加工中最重要的是哪一類？二、工件的裝夾1、工件裝夾的概念金屬切削加工時(shí)，為了達(dá)到技術(shù)要求必須首先將工件在機(jī)床夾具上裝好夾牢。把工件裝好：夾具設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)稱之為定位。即要在機(jī)床上確定工件相對(duì)刀具的正確加工位置。把工件夾牢：夾具設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)稱之為夾緊。即在已經(jīng)定好位置上將工件可靠地夾住，以防工件受外力的影響位移。工件裝夾目的：通過(guò)定位和夾緊，使工件在加工過(guò)程中始終保持其正確加工位置，以保證工序所規(guī)定加工要求。工件裝夾的實(shí)質(zhì)定位

夾緊

確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件的定位面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。

工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。工件裝夾的方法直接找正劃線找正

工件直接裝到機(jī)床上后，用百分表或劃針以目測(cè)法校正工件的正確位置，一邊校驗(yàn)一邊找正，直至合乎要求為止。

用夾具上的定位元件使工件獲得正確位置的一種方法。專用夾具

在機(jī)床上用劃針按毛坯或半成品上預(yù)先畫好的線找正工件，使工件獲得正確位置。

2、工件裝夾的方法直接找正法裝夾（動(dòng)畫）直接找正法工件裝到機(jī)床上后，用百分表或劃針以目測(cè)法校正工件正確位置，一邊校驗(yàn)一邊找正，直至合乎要求為止。找正面即為定位基準(zhǔn)。此方法定位精度和找正的快慢取決于工人的水平。一般來(lái)說(shuō)，找正比較費(fèi)時(shí)，只用于單件小批生產(chǎn)場(chǎng)合，且定位精度不高（0.5~0.1mm）。但若采用精密量具精度可達(dá)0.01~0.005mm。劃線找正法裝夾工件對(duì)尺寸大、形狀復(fù)雜、毛坯誤差較大的鍛件和鑄件，通過(guò)預(yù)先劃線，可以使各加工面都有足夠的加工余量，并使工件上的加工表面與不加工表面能保持一定的相互位置要求。

劃線找正法以毛坯或半成品上所劃的線為基準(zhǔn)，找正它在機(jī)床上的正確位置，如圖所示。用于找正的劃線即為定位基準(zhǔn)。此方法受劃線精度和找正精度的限制，定位精度不高，效率較低，主要用于批量小、尺寸大、形狀復(fù)雜、毛坯誤差較大的鍛件和鑄件。劃線找正法裝夾（動(dòng)畫）

專用夾具

直接利用夾具上的定位元件使工件獲得正確位置的定位方法。由于夾具的定位元件與機(jī)床和刀具的相對(duì)位置均已預(yù)先調(diào)整好，故工件定位時(shí)不必再逐個(gè)調(diào)整。此法裝夾迅速、可靠，生產(chǎn)率和定位精度高，廣泛用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中。專用夾具裝夾法專用夾具裝夾法（動(dòng)畫）三、機(jī)床夾具作用、分類和組成1、機(jī)床夾具的作用（1）易于保證加工精度，并使加工精度穩(wěn)定。（2）縮短裝夾工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（3）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本。（4）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。2、機(jī)床夾具的分類（參看圖5-8）按使用特點(diǎn)分為：通用夾具、專用夾具、可調(diào)整夾具等按使用機(jī)床分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具等

指結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，具有一定通用性的夾具。如三爪卡盤、四爪卡盤、中心架、跟刀架、機(jī)用虎鉗、萬(wàn)能分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、電磁吸盤等。

通用夾具優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣，無(wú)需調(diào)整或稍加調(diào)整就可用于裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的多種工件。

缺點(diǎn)：加工精度不高、生產(chǎn)效率低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件。僅限于單件小批量生產(chǎn)。這類夾具作為機(jī)床附件。按動(dòng)力源分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等針對(duì)工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)制造的夾具。專用夾具優(yōu)點(diǎn)：工件無(wú)須進(jìn)行找正就能獲得正確的位置。專用夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。還可以采用各種省力機(jī)構(gòu)或動(dòng)力裝置。因此，用專用夾具可以獲得較高的加工精度和生產(chǎn)效率。缺點(diǎn)：專用夾具通常是根據(jù)加工要求自行設(shè)計(jì)與制造的。設(shè)計(jì)與制造周期較長(zhǎng)，制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，往往因無(wú)法再使用而“報(bào)廢”。因此它主要用于產(chǎn)品固定、批量較大的生產(chǎn)中。

它是指加工完一種工件后，通過(guò)調(diào)整或更換夾具上個(gè)別元件，就可加工形狀相似、尺寸相近、工藝相似的多種工件的一種夾具。它分為兩大類型：可調(diào)整夾具

按某種工序的加工要求，用事先準(zhǔn)備好的通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的一種夾具。組合夾具工作特點(diǎn)：這類夾具可拆卸，更換元部件組裝新夾具。具有組裝迅速、準(zhǔn)備周期短、能反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于多品種、小批量生產(chǎn)，特別是新產(chǎn)品試制尤為適用。近幾年組合夾具也在數(shù)控加工中得到廣泛的使用。圖5-9鉆后蓋φ12孔夾具a）后蓋零件圖b）鉆孔夾具圖1-菱形銷2-螺桿3-螺母4-開口墊圈5-圓柱銷6-支承板7-夾具體8-鉆模板9-鉆套

3、機(jī)床夾具的組成以典型鉆夾具為例來(lái)說(shuō)明

（1）定位元件

無(wú)論何種夾具都必須有確定工件在夾具中正確加工位置的定位元件。如支承板、支承釘、定位軸等。（2）夾緊裝置

它可使已經(jīng)定好位置的工件在加工過(guò)程中不因外力的作用而產(chǎn)生位移。如螺旋壓板機(jī)構(gòu)、螺母等。

（3）夾具體

用來(lái)連接夾具上各個(gè)元件及裝置，使其成為一個(gè)整體。它是夾具的基礎(chǔ)件。（4）對(duì)刀－導(dǎo)引元件

為了預(yù)先調(diào)整好刀具的位置，在夾具上設(shè)置有確定刀具（如銑刀、刨刀、砂輪等）位置或?qū)б毒撸ㄈ玢@頭）方向的對(duì)刀—導(dǎo)引元件。如對(duì)刀塊，鉆套等。（5）其它裝置或元件

如定位鍵、分度裝置、平衡塊等。機(jī)床夾具的組成及相互關(guān)系§5-3工件在夾具中的定位

通過(guò)機(jī)床夾具安裝工件時(shí)，如何保證工件處于一個(gè)準(zhǔn)確的位置，才能保證其加工精度。這便是工件在夾具中的定位問(wèn)題。

工件在夾具中定位的目的：使同一批工件在夾具中占有一致的正確加工位置。

一、工件定位原理工件在未定位前，可以看成是空間直角坐標(biāo)系中的自由物體，它沿三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸有不同的位置移動(dòng)，也可繞三個(gè)坐標(biāo)軸有不同的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，分別用表示，如圖所示。描述工件位置不確定性的這六個(gè)參數(shù)稱為工件的六個(gè)自由度。1、六點(diǎn)定位準(zhǔn)則

在機(jī)床夾具上，要確定工件的正確位置，同樣要限制工件的自由度。要使工件沿某方向的位置確定，就必須限制該方向的自由度。當(dāng)工件的六個(gè)自由度全部被限定時(shí)，工件在夾具中的位置就被完全確定了，這就是工件的定位原理。定位與夾緊的區(qū)別：

定位是使工件占有一個(gè)正確的位置，夾緊是使工件保持這個(gè)正確位置。

工件定位的實(shí)質(zhì)：限制工件的自由度?！?/p>

分析工件定位時(shí)，通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件一個(gè)自由度，用合理設(shè)置的六個(gè)定位支承點(diǎn)與工件的定位基準(zhǔn)面緊貼來(lái)限制工件的六個(gè)自由度，這就是“六點(diǎn)定位準(zhǔn)則”，簡(jiǎn)稱”六點(diǎn)準(zhǔn)則”。舉例說(shuō)明如下：◆為分析定位問(wèn)題簡(jiǎn)便明瞭，引入“定位支承點(diǎn)”，用這些“定位支承點(diǎn)”來(lái)限制工件的自由度?！魪?qiáng)調(diào)指出：“定位支承點(diǎn)”均由具體的定位元件抽象化后轉(zhuǎn)化而來(lái)的。工件以A、B、C三個(gè)平面為定位基準(zhǔn)，底面A緊貼在三個(gè)不同線的支承點(diǎn)上，限制了三個(gè)自由度，側(cè)面B緊貼在兩個(gè)支承點(diǎn)上，限制了兩個(gè)自由度，端面C緊貼在一個(gè)支承點(diǎn)上，限制了一個(gè)自由度。這樣六個(gè)支承點(diǎn)就限制了工件全部自由度。底面A起主要定位作用，限制三個(gè)自由度，稱為第一定位基準(zhǔn)（或稱為主要定位基準(zhǔn)）；側(cè)面B限制兩個(gè)自由度，稱為第二定位基準(zhǔn)（或稱為導(dǎo)向定位基準(zhǔn)）；端面C限制一個(gè)自由度，稱為第三定位基準(zhǔn)（或止推定位基準(zhǔn)）。如圖5-12示長(zhǎng)方體類工件六個(gè)支承點(diǎn)分布情況。

圖b所示為盤類工件的六個(gè)支承點(diǎn)定位情況。圖c所示為軸類工件的六個(gè)支承點(diǎn)定位情況。2、應(yīng)用六點(diǎn)準(zhǔn)則應(yīng)注意的幾點(diǎn)問(wèn)題（2）定位支承點(diǎn)的合理分布主要取決于定位基準(zhǔn)的形態(tài)和位置，而不能隨意組合。一般一個(gè)定位支承點(diǎn)只能限制工件一個(gè)自由度。因此，工件在夾具中定位時(shí)，所用支承點(diǎn)數(shù)目，充其量也決不應(yīng)多于六個(gè)，也不能少于3個(gè)。同時(shí)，每個(gè)定位支承點(diǎn)所限制的自由度，原則上不允許重復(fù)或互相矛盾。（1）工件在夾具中定位時(shí)，并非在任何情況下都必須限制其六個(gè)自由度。究竟哪幾個(gè)自由度需要限制，主要取決于工件的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)尺寸和加工方法等。（3）定位支承點(diǎn)與工件定位基面要始終保持接觸，才能起到限制工件自由度作用。否則，定位支承點(diǎn)失去了定位作用。（4）在分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件某一坐標(biāo)參數(shù)方向上自由度被限制，是指工件在該坐標(biāo)參數(shù)方向上有了確定的位置，而不是指工件在受到使工件脫離支承點(diǎn)的外力時(shí)，不能運(yùn)動(dòng)。使工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng)，這是夾緊的任務(wù)。切記：不要把定位與夾緊兩個(gè)概念相混淆，初學(xué)者往往容易忽略此點(diǎn)。反過(guò)來(lái)說(shuō)，工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng)（即被夾緊了），并不一定說(shuō)工件的所有自由度都被限制了。（5）具體的定位元件應(yīng)轉(zhuǎn)化為幾個(gè)定位支承點(diǎn)、定位支承點(diǎn)所限制的自由度名稱，通常按定位接觸處的形態(tài)確定。

1、工件裝夾的實(shí)質(zhì)和目的分別是什么？

2、工件裝夾的方法有哪三種？各有何主要特點(diǎn)？

3、夾具是機(jī)械加工的主要工藝裝備，按使用特點(diǎn)不同它可分為哪幾種類型？4、機(jī)床夾具一般都有哪三個(gè)基本組成部分？【主要內(nèi)容回顧】6、何謂六點(diǎn)定位準(zhǔn)則？運(yùn)用時(shí)注意應(yīng)哪些問(wèn)題？5、工件定位的實(shí)質(zhì)是什么？

按照加工要求，確定工件必須限制的自由度是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。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，有時(shí)為了簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)可以不限制。3、工件的定位方式（限制工件自由度與加工要求的關(guān)系）完全定位（允許）不完全定位（允許）欠定位（絕對(duì)不允許）過(guò)定位（一般不允許）定位方式1）完全定位工件的六個(gè)自由度全部被限制的定位方式稱為完全定位。

一般，工件在三個(gè)坐標(biāo)方向上均有尺寸要求時(shí)，要用此方式定位。如圖所示。2）不完全定位

按工序要求，限制工件的自由度數(shù)少于六個(gè)的定位方式稱為不完全定位。

顯然，完全定位和不完全定位都是合理的定位方式。3）欠定位按照加工要求應(yīng)當(dāng)限制的自由度而沒有被限制的定位，稱為欠定位（即：定位不足）。顯然欠定位是無(wú)法保證工序所規(guī)定的加工要求，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中欠定位是絕對(duì)不允許出現(xiàn)的。4）過(guò)定位工件的自由度被設(shè)置的定位元件重復(fù)限制的定位方式，稱為過(guò)定位或重復(fù)定位。一般來(lái)說(shuō)，過(guò)定位也是不合理的，因?yàn)樗鼤?huì)產(chǎn)生一些不良后果。過(guò)定位可能會(huì)造成的不良后果：①工件定位不穩(wěn)定；②工件或定位元件產(chǎn)生變形甚至損壞；③部分工件可能無(wú)法安裝，產(chǎn)生定位干涉。

連桿加工時(shí)的定位分析：支承板2限制，長(zhǎng)銷1限制，擋銷限制自由度。顯然出現(xiàn)了過(guò)定位。舉例說(shuō)明定位基準(zhǔn)：P、M和孔D中心線兩條窄支承板限制短銷限制臺(tái)肩限制。顯然被重復(fù)定位，致使工件無(wú)法裝入，或底面接觸不好返回如圖示滾齒加工，工件以內(nèi)孔在長(zhǎng)心軸7上定位，限制了四個(gè)自由度，支承凸臺(tái)5限制工件的三個(gè)自由度，顯然，兩個(gè)自由度被重復(fù)限制。若處理不當(dāng)，會(huì)引起長(zhǎng)心軸及支承凸臺(tái)接觸不良，造成定位不穩(wěn)或夾具變形等。

滾齒加工安裝情況

1-螺母2-墊圈3-壓板4-工件5-支承凸臺(tái)6-工作臺(tái)7-心軸返回過(guò)定位允許存在前提條件：①重復(fù)限制自由度的支承之間，不能使工件的安裝

發(fā)生干涉；②因過(guò)定位引起的不良后果，在采取相應(yīng)措施后仍

應(yīng)保證工件的加工要求。

實(shí)際生產(chǎn)中，在采取適當(dāng)工藝措施情況下，過(guò)定位有時(shí)也是允許存在的，其目的是提高定位剛度。2.適當(dāng)提高定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度（但要考慮工藝可行性、經(jīng)濟(jì)合理性），減少或消除過(guò)定位引起的干涉。如滾齒加工情況。1.酌情改變重復(fù)定位元件的結(jié)構(gòu)，借以降低或消除過(guò)定位的干擾作用。如長(zhǎng)銷改成短銷、圓柱銷改為削邊銷等。如變速箱殼體加工情況。消除過(guò)定位及其干涉的措施：

反推法是確定工件實(shí)際應(yīng)限制自由度最高效的方法。

所謂反推法，就是從實(shí)現(xiàn)加工要求出發(fā)，以工件在約定坐標(biāo)系中具有六個(gè)自由度為限度，按X、Y、Z三坐標(biāo)的順序逐一反推。也就是說(shuō)根據(jù)加工要求，視哪個(gè)方向有加工要求，便需限制那個(gè)方向自由度，反之則不限制，從正反兩個(gè)方面分析討論就可正確地分析出滿足加工要求需限制的自由度。

【例題】已知加工要求及零件圖或工序圖，分析加工時(shí)需要限制工件哪幾個(gè)自由度？（見下頁(yè)例圖）球體上鉆盲孔φB，保證尺寸H套筒上鉆φB孔，要求與φD孔垂直相交，且保證尺寸L軸上銑橫槽保證槽寬B以及尺寸H和L；支座上銑槽，保證槽寬B和槽深H及與4分布孔的位置度。課后練習(xí)：題5-4、5-55-201、何謂六點(diǎn)定位準(zhǔn)則？深刻理解“定位支承點(diǎn)”的含義?！豆ぜ趭A具中的定位》知識(shí)點(diǎn)回顧2、應(yīng)用六點(diǎn)定位準(zhǔn)則時(shí)應(yīng)注意哪些主要問(wèn)題？（自由度并非全部要限制、支承點(diǎn)合理分布取決于定位基準(zhǔn)形態(tài)、支承點(diǎn)必須和定位基準(zhǔn)面始終緊貼、分析定位問(wèn)題時(shí)不考慮力的影響。區(qū)分定位與夾緊的區(qū)別）3、工件在夾具中定位的四種方式及其主要特點(diǎn)？4、過(guò)定位產(chǎn)生的不良后果以及消除不良后果的兩個(gè)措施？5、根據(jù)工件加工要求和零件圖，能正確分析工件在夾具中定位時(shí)應(yīng)限制的自由度數(shù)目和名稱。（正反推算）2、工件以平面、孔面、外圓面定位時(shí)的常用定位元件分別有哪些？它們各自限制自由度數(shù)目情況？1、何謂粗基準(zhǔn)？何謂精基準(zhǔn)？上次課知識(shí)點(diǎn)回顧工件在夾具中定位的三大問(wèn)題：①根據(jù)加工要求分析應(yīng)限制的自由度；②定位方案的定性分析；③定位方案的最終確定（定位精度分析）3、夾具定位方案定性分析（深刻理解課后練習(xí)題）？

定位基準(zhǔn)的選擇，對(duì)加工精度、加工順序的安排，對(duì)生產(chǎn)率的提高和生產(chǎn)成本的降低均起著決定性作用。二、定位副的選擇和要求（第六章重點(diǎn)講述）

工件在夾具中定位是通過(guò)定位基準(zhǔn)（面）和定位元件接觸或配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。定位基準(zhǔn)（面）和定位元件合稱為定位副。正確的選擇定位基準(zhǔn)是關(guān)鍵問(wèn)題。粗基準(zhǔn)——以毛坯表面作為定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)——以加工過(guò)表面為定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)類型粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)的選擇原則，第六章專門講述。

工件在夾具中定位時(shí)，應(yīng)當(dāng)被限制的自由度一定要通過(guò)具體定位元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。三、常用定位元件的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

雖然機(jī)械零件種類繁多，但其結(jié)構(gòu)不外乎都是由平面、圓柱面、圓錐面及各種成形面所組成。在加工時(shí)，可根據(jù)各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工序要求，選擇工件上的這些面或者它們的組合作為定位基準(zhǔn)，而在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，需要選用合適的定位元件來(lái)和這些定位基準(zhǔn)面接觸，以保證工件的位置準(zhǔn)確，這也是夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一。

1、工件以平面定位時(shí)的定位元件

在機(jī)械加工中，許多零件都是以其平面作為主要定位基準(zhǔn)的，如箱體、機(jī)座、支架、圓盤類、板狀類零件等。在使用過(guò)程中其位置固定不變。固定支承支承釘支承板類型二者的結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化常用的平面定位元件固定支承（支承釘、支承板）可調(diào)支承自位支承（或浮動(dòng)支承）輔助支承圖5-24支承釘圖5-25支承板

一個(gè)支承釘只限制1個(gè)自由度。因此，為保證定位穩(wěn)定可靠，作為主要定位基準(zhǔn)面的粗基準(zhǔn)，一般須采用三點(diǎn)支承方式定位(可選3個(gè)球頭支承釘或齒紋支承釘）。若工件是以加工過(guò)的平面為定位基準(zhǔn)，則可用三個(gè)或更多的平頭支承釘定位，但必須保證在同一平面內(nèi)。否則定位不穩(wěn)。

大、中型工件以精基準(zhǔn)面定位時(shí)，多采用支承板定位。

當(dāng)在零件同一個(gè)面上布置幾個(gè)支承釘或支承板時(shí)，必須保證它們等高（應(yīng)磨平表面），以保證它們?cè)谕黄矫嫔?。顧名思義這種支承的高度是可以調(diào)節(jié)的?？烧{(diào)支承圖5-26可調(diào)支承圖5-26為幾種常用的可調(diào)支承，其結(jié)構(gòu)基本上都是螺釘螺母型式。它主要用于毛坯質(zhì)量不高，以粗基準(zhǔn)定位的場(chǎng)合。

可調(diào)支承在每一批工件加工前只調(diào)整一次，以補(bǔ)償各批毛坯誤差。其高度一旦調(diào)節(jié)合適便必須用鎖緊螺母鎖緊，以防止螺紋松動(dòng)而使高度發(fā)生變化。在同一批工件加工中，其作用相當(dāng)于固定支承。特別強(qiáng)調(diào)自位支承（浮動(dòng)支承）其結(jié)構(gòu)均設(shè)計(jì)成活動(dòng)或浮動(dòng)的。浮動(dòng)支承適用于工件以毛面定位或剛性不足的場(chǎng)合。它們與工件的接觸點(diǎn)數(shù)雖然是二點(diǎn)或三點(diǎn)，但只限制工件的一個(gè)自由度。

浮動(dòng)支承點(diǎn)的位置能隨著工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動(dòng)適應(yīng)，當(dāng)基準(zhǔn)面有誤差時(shí)，壓下其中一點(diǎn)，其余點(diǎn)即上升，直至全部接觸為止。由于增加了接觸點(diǎn)數(shù)，可提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性，但夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

圖5-28自位支承a）擺動(dòng)兩點(diǎn)式b）擺動(dòng)三點(diǎn)式

固定支承、可調(diào)支承和自位支承是工件以平面定位時(shí)起主要定位作用的支承，稱為基本支承。基本支承是可以轉(zhuǎn)化為定位支承點(diǎn)限制工件自由度的。強(qiáng)調(diào)指出輔助支承

不起定位作用（不限制自由度），也不允許破壞原有定位。使用輔助支承時(shí)，需等工件定位夾緊好后，再調(diào)整其高度，并要鎖緊。每安裝一個(gè)工件就要調(diào)整一次輔助支承，也即必須逐個(gè)對(duì)工件進(jìn)行調(diào)整。每次卸工件時(shí)，必須松開輔助支承，等裝上工件后再調(diào)整其位置并鎖緊。輔助支承主要用于提高工件的剛度和定位穩(wěn)定性。①提高工件的定位穩(wěn)定性輔助支承作用圖5-29輔助支承起預(yù)定位②增加工件安裝剛性圖5-30輔助支承提高工件剛性2、工件以平面定位時(shí)的定位元件有哪些？它們有何區(qū)別？1、何謂粗基準(zhǔn)？何謂精基準(zhǔn)？上次課知識(shí)點(diǎn)回顧3、可調(diào)支承的使用情況？4、浮動(dòng)支承與工件定位面接觸點(diǎn)數(shù)較多，限制自由度？5、輔助支承限制自由度嗎？其主要作用？（提高工件定位的穩(wěn)定性、增加工件的安裝剛性）【課后練習(xí)題5-20講解】課后練習(xí)題解答：題5-20分析圖5-64各工件需要限制那幾個(gè)自由度？（應(yīng)限制三個(gè)自由度）（除以外的四個(gè)自由度）（除以外的四個(gè)自由度）（完全定位）（除以外的四個(gè)自由度）2、工件以圓孔面定位時(shí)的定位元件

類型：固定式和可換式；圓柱銷和菱形銷。定位銷定位銷也有長(zhǎng)、短之分。長(zhǎng)銷限制工件4個(gè)自由度，短銷限制2個(gè)自由度。定位銷的長(zhǎng)、短主要是根據(jù)定位銷工作面與基準(zhǔn)孔接觸的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)區(qū)分的。圖5-31所示為常用圓柱定位銷結(jié)構(gòu)，已標(biāo)準(zhǔn)化。

主要用在車、銑、磨、齒輪加工等機(jī)床上加工套筒和盤類零件。圖5-32為常用圓柱定位心軸結(jié)構(gòu)形式。

圖a為間隙配合心軸。裝卸工件方便，但定心精度不高。

圖b為過(guò)盈配合心軸。制造簡(jiǎn)便且定心精度高，但裝卸工件不便，易損傷定位孔。圖c是花鍵心軸。用于以花鍵孔為定位基準(zhǔn)的工件加工。圓柱定位心軸在實(shí)際生產(chǎn)中，也常會(huì)遇到工件以圓孔在圓錐銷上定位情況，如圖5-33所示。圓錐銷可轉(zhuǎn)化為三個(gè)定位支承點(diǎn)限制工件的三個(gè)移動(dòng)自由度。

圖5-33圓錐定位銷圓錐銷

3、工件以外圓面定位時(shí)的定位元件

工件以外圓面定位時(shí)，工件的定位基準(zhǔn)為中心要素。根據(jù)外圓柱面的完整程度、加工要求和安裝方式，可以在V形塊、定位套筒、半圓定位座中定位（V形塊重點(diǎn)介紹）。

V形塊應(yīng)用非常廣泛。不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過(guò)加工，也不管是完整的圓柱面還是局部的圓弧面，都可以采用V形塊定位，如右圖示。顯著特點(diǎn)：對(duì)中性好，安裝方便。它能使工件的定位基準(zhǔn)軸線始終落在V形塊兩斜面的對(duì)稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響。V形塊常用結(jié)構(gòu)：如圖5-35所示短精基準(zhǔn)面定位

長(zhǎng)精基準(zhǔn)面軸定位

粗基準(zhǔn)或階梯軸定位

粗壯較長(zhǎng)重型工件定位

V形塊結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-34示。兩斜面夾角有60°、90°120°三種。其中90°V形塊應(yīng)用最廣，且其結(jié)構(gòu)及尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化。V形塊上兩斜面根部的凹槽為加工兩斜面時(shí)讓刀用的。V形塊有長(zhǎng)、短之分。短V形塊限制工件2個(gè)自由度；長(zhǎng)V形塊限制工件4個(gè)自由度。V形塊還有固定式和活動(dòng)式之分。固定V形塊常用兩個(gè)定位銷和2～4個(gè)螺釘與夾具體連接；活動(dòng)V形塊原則上只限制一個(gè)自由度，它在可移動(dòng)方向上對(duì)工件不起定位作用。活動(dòng)V形塊的應(yīng)用如圖5-36所示。圖a）活動(dòng)V形塊只限制一個(gè)左右方向的移動(dòng)自由度，同時(shí)兼有夾緊作用；圖b）活動(dòng)V形塊只限制工件一個(gè)繞左側(cè)圓柱銷軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。

圖5-36活動(dòng)V形塊的應(yīng)用【課后練習(xí)】題5-19

【作業(yè)】：5-55-75-11

定位誤差研究的主要對(duì)象：工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)的變動(dòng)量將影響工件的尺寸精度和位置精度。用調(diào)整法加工時(shí)，因工件在夾具中定位所引起的同一批工件的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，稱為定位誤差，以ΔD表示。1、定位誤差的概念調(diào)整法---指按規(guī)定的尺寸預(yù)先調(diào)整好機(jī)床、夾具、刀具、工件之間的正確位置再進(jìn)行加工的方法。四、定位誤差簡(jiǎn)介由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的定位誤差，以△B表示。根據(jù)產(chǎn)生的原因不同，定位誤差包括以下兩種：

2、定位誤差產(chǎn)生的原因及其類型基準(zhǔn)位移誤差△Y由于定位副制造不準(zhǔn)確及最小配合間隙影響，導(dǎo)致定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上會(huì)產(chǎn)生一定位移量，從而導(dǎo)致同批工件產(chǎn)生誤差，以△Y表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差△B3、定位誤差的計(jì)算1）基準(zhǔn)不重合誤差△B如圖5-37a)所示銑削臺(tái)階面C和D，要求保證尺寸為和。尺寸L1工序基準(zhǔn)為E面，而定位基準(zhǔn)為A面，顯然二者聯(lián)系尺寸的公差直接影響工序尺寸L1的精度（即有誤差△L2＝L2max－L2min）見圖b)。

基準(zhǔn)不重合誤差只與基準(zhǔn)的選擇有關(guān)，故在夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能遵循“基準(zhǔn)重合”原則。

重要結(jié)論：

①如果工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，則兩者之間必然存在一尺寸聯(lián)系，這個(gè)尺寸（稱為定位尺寸）的公差也就成為影響工序尺寸精度的附加誤差，此附加誤差就稱為基準(zhǔn)不重合誤差，即△B≠0。

②如果工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，則二者不存在尺寸聯(lián)系，因此也就不存在基準(zhǔn)不重合誤，即△B=0。。

定位元件與定位孔之間的配合性質(zhì)不同，產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差截然不同，如下圖示。定位方式不同，基準(zhǔn)位移誤差的分析計(jì)算方法也不同。2）基準(zhǔn)位移誤差△Y工件以圓孔面定位①若定位副為過(guò)盈配合：因無(wú)間隙，定位基準(zhǔn)（孔中心線）不會(huì)發(fā)生變化，即ΔY=0，故可實(shí)現(xiàn)定心定位。過(guò)盈配合心軸定位精度高，但裝卸工件不便。②若定位副為間隙配合：由于配合間隙的影響，會(huì)使工件內(nèi)孔中心與定位心軸中心發(fā)生偏移，其最大偏移量（即最大配合間隙）就是基準(zhǔn)位移誤差。顯然，減小定位副的配合間隙，即可減小ΔY值，從而提高定位精度。

△Y＝Xmax（定位副最大配合間隙）重要結(jié)論：定位面雖是外圓面，但定位基準(zhǔn)是外圓軸線。如果不考慮V形塊的制造誤差，則定位基準(zhǔn)一定在V形塊對(duì)稱平面上，它在水平方向上的位移為零，但在垂直方向上，由于定位外圓面的直徑有制造誤差，引起定位基準(zhǔn)相對(duì)定位元件發(fā)生位置變化，其最大變化量即為基準(zhǔn)位移誤差?？砂聪率接?jì)算：工件以外圓面定位四、“一面兩孔”組合定位

在成批量加工箱體、杠桿、蓋板類零件時(shí)，大多是以工件上一個(gè)平面和兩定位孔作為定位基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)組合定位，簡(jiǎn)稱“一面兩孔”定位。

一面兩孔”定位好處：能使各道工序定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，進(jìn)而可減少因基準(zhǔn)多次變換而產(chǎn)生的誤差；便于夾具的設(shè)計(jì)和制造。

生產(chǎn)實(shí)際中，零件是很少用單一幾何表面作為定位基準(zhǔn)來(lái)定位的，通常都是以兩個(gè)以上的幾何表面作為定位基準(zhǔn)，即采取組合面定位，以達(dá)到定位要求。1．采用“一面二孔”定位須解決的主要問(wèn)題“一面二孔”定位時(shí)，平面采用支承板定位，限制工件3個(gè)自由度；兩孔采用圓柱定位銷定位，各限制工件2個(gè)自由度。因兩銷連心線方向上的移動(dòng)自由度被重復(fù)限制而出現(xiàn)過(guò)定位。為此，采用“一面二孔”組合定位時(shí)，必須正確處理過(guò)定位，并要控制各定位元件對(duì)定位誤差的綜合影響。

由于兩銷中心距和兩孔中心距很難完全相等，當(dāng)一批工件以其兩個(gè)孔定位裝入夾具的定位銷中時(shí)，就可能出現(xiàn)工件安裝干涉甚至無(wú)法裝入兩銷的嚴(yán)重情況（如下圖示）。2．解決“一面二孔”過(guò)定位問(wèn)題的有效方法

在“一面二孔”定位時(shí)，兩定位孔的定位元件通常采用一短圓柱銷和一削邊銷（或菱形銷）來(lái)增大連心線方向的間隙，補(bǔ)償中心距的誤差，消除過(guò)定位的影響，如圖所示。這是解決“一面二孔”過(guò)定位問(wèn)題的最有效方法。強(qiáng)調(diào)：在“一面兩孔”定位時(shí)，菱形銷的安裝應(yīng)使其削邊方向垂直于兩銷連心線。

【課后練習(xí)】題5-19

【作業(yè)】：5-55-75-11

1、工件以孔面、外圓面定位時(shí)的定位元件及其限制自由度情況？上次課知識(shí)點(diǎn)回顧2、定位誤差的概念？定位誤差產(chǎn)生的原因及其計(jì)算？3、一面兩孔定位存在的過(guò)定位問(wèn)題應(yīng)如何有效解決？4、夾緊裝置的組成？夾緊裝置的基本要求可簡(jiǎn)化為哪四個(gè)字？解釋其含義。（力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件；穩(wěn)、牢、快、簡(jiǎn)）【課后練習(xí)題5-19講解】下頁(yè)§5-4工件在夾具中的夾緊

機(jī)械加工前，只解決工件的定位問(wèn)題，還不能保證加工正常進(jìn)行。如果工件不夾緊或夾而過(guò)緊，或夾而不緊，以及夾緊裝置不合理等，均將影響工件的順利加工。由此可見，工件在夾具中的夾緊問(wèn)題，也是一個(gè)很重要的問(wèn)題。

工件在夾具中夾緊的目的：使工件在夾具中的正確位置始終保持不變，直至加工結(jié)束。一、夾緊裝置的組成及基本要求夾緊裝置是夾具的重要組成部分，也是夾具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，盡管夾緊方式多種多樣，但其組成卻大體相同。如圖5-44所示。圖5-44氣動(dòng)夾緊裝置示例1—工件2—擺動(dòng)壓塊3—杠桿4—擺動(dòng)氣缸夾具中，將工件壓緊夾牢的裝置稱為夾緊裝置。組成（1）力源裝置產(chǎn)生原始夾緊力裝置（如氣動(dòng)、液動(dòng)、手動(dòng)）（2）中間傳力機(jī)構(gòu)將力源裝置產(chǎn)生的力傳遞給夾緊元件（3）夾緊元件直接夾緊工件的元件，如螺釘、壓板中間傳力機(jī)構(gòu)和夾緊元件合稱為夾緊機(jī)構(gòu)1）改變作用力的方向；2）改變作用力的大??；3）使夾緊裝置實(shí)現(xiàn)自鎖。

所謂自鎖，就是在力源消失后，整個(gè)夾緊系統(tǒng)仍處于可靠的夾緊狀態(tài)。手動(dòng)夾緊必須有自鎖功能，以防止在加工過(guò)程中工件產(chǎn)生松動(dòng)而影響加工，甚至造成事故。中間傳力機(jī)構(gòu)作用1）夾緊時(shí)不破壞工件的定位位置；

“穩(wěn)”2）夾緊力大小要適當(dāng)；

“牢”3）夾緊動(dòng)作要迅速、可靠；

“快”4）結(jié)構(gòu)要緊湊，易于制造與維修。

“簡(jiǎn)”夾緊裝置基本要求二、夾緊力的確定

要把工件夾緊，就必須對(duì)工件施以一定的夾緊力。設(shè)計(jì)和選用夾緊裝置的核心問(wèn)題就是如何合理地確定夾緊力的大小、方向和作用點(diǎn)（稱為夾緊力三要素）。1、夾緊力方向的確定原則1）夾緊力的方向應(yīng)有助于定位，而不破壞定位。且主夾緊力方向應(yīng)優(yōu)先指向主要定位基準(zhǔn)面。

不合理合理不合理不合理合理工序圖2）夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。圖a)方案最好；圖b）較差，圖c）方案所需夾緊力最大，一定要避免。3）夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向，以利于減小工件的變形。2、夾緊力作用點(diǎn)的確定原則

1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。夾緊力方向確定后，還應(yīng)確定夾緊力作用點(diǎn)的位置。

2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)定位支承或落在定位支承范圍內(nèi)。3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近加工表面，以減小切削力對(duì)該點(diǎn)的力矩，且可減小振動(dòng)。

合理不合理因M1＜M2，故在切削力大小相同的條件下，圖a所用夾緊力最小。

當(dāng)夾緊力作用點(diǎn)只能遠(yuǎn)離加工面，造成工件安裝剛性較差時(shí)，應(yīng)在靠近加工面附近設(shè)置輔助支承，并施加輔助夾緊力，以減小振動(dòng)。

3、夾緊力大小的估算

因?yàn)橛绊憡A緊力的因素很多，加之切削力不能準(zhǔn)確計(jì)算出，所以?shī)A緊力的大小只能作粗略的估算（估算方法自學(xué)）。夾緊力過(guò)?。簥A緊不穩(wěn)，加工時(shí)工件會(huì)發(fā)生位移而破壞定位，輕則影響加工質(zhì)量，重則造成生產(chǎn)事故；夾緊力過(guò)大：將會(huì)增大夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，也會(huì)使夾緊變形增大，影響加工質(zhì)量。因此，在夾緊力方向、作用點(diǎn)確定之后，還須確定切合實(shí)際、恰當(dāng)?shù)膴A緊力大小。三、基本夾緊機(jī)構(gòu)

由夾緊裝置的組成可看出，不論采用何種力源（手動(dòng)或機(jī)動(dòng)）形式，外加的作用力轉(zhuǎn)化為夾緊力都必須通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)。因此，夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊裝置中的一個(gè)很重要的組成部分。其中應(yīng)用最多的是基本夾緊機(jī)構(gòu)。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)基本夾緊機(jī)構(gòu)1、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)

——利用斜面楔緊作用的原理直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。

◆夾緊力計(jì)算

斜楔在受原始作用力FQ以后產(chǎn)生的夾緊力FJ，可取斜楔為受力對(duì)象，按力的平衡條件求出。

為斜楔升角;φ1和φ2分別為斜楔與工件、斜楔與夾具體之間的摩擦角。常取φ1=φ2=4°～6°，α＝6°～10°

◆自鎖條件——通常，夾具的夾緊機(jī)構(gòu)都要求具有自鎖性能。因φ1、φ2、α均為很小正數(shù)，由極限知識(shí)可得到：φ1＞α-φ2

或α＜φ1+φ2

即斜楔夾緊的自鎖條件：斜楔升角α必須小于兩處摩擦角之和。

斜楔在外力FQ消失或撤除后，摩擦力的方向應(yīng)與斜楔企圖退出松開方向相反，此時(shí)斜楔受力情況如圖示。欲使斜楔具有自鎖性能，必須：F1＞F不難得出tanφ1＞tan（α-φ2）①具有增力作用夾緊力與原始作用力之比稱為增力比（約為3），用表示。②夾緊行程很小夾緊力增大多少倍，夾緊行程就縮小多少倍，這是斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的一個(gè)重要特性。增加夾緊行程和自鎖是相矛盾的。③斜楔的升角應(yīng)合理選擇選擇斜楔升角時(shí)，必須綜合考慮自鎖條件、增力和行程縮小幾個(gè)方面的問(wèn)題。手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的α應(yīng)選較小值。④適用范圍較窄操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，夾緊力小，效率極低，很少采用之。◆工作特點(diǎn)2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)——采用螺旋直接夾緊或與其它元件（如墊圈、壓板等）組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。

（擺動(dòng)壓塊已標(biāo)準(zhǔn)化，它可避免損傷工件夾緊面或帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)）

單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

（開口墊圈）（快卸螺母）（回轉(zhuǎn)壓板）

螺旋

壓板夾緊機(jī)構(gòu)

該螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊力和夾緊行程都較大，而且還可以通過(guò)壓板所形成的杠桿比加以調(diào)節(jié)，因此，在手動(dòng)夾緊裝置中應(yīng)用極為廣泛。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自鎖性好，夾緊可靠；

2）增力比大（約為80,遠(yuǎn)比斜楔夾緊的大）；3）夾緊行程不受限制；4）夾緊動(dòng)作慢，輔助時(shí)間長(zhǎng)，工作效率低。生產(chǎn)中應(yīng)盡可能采用一些快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)克服其缺點(diǎn)，但因它具有增力大、自鎖性能好兩大特點(diǎn)，所以在手動(dòng)夾緊裝置中用得很廣。3、偏心夾緊機(jī)構(gòu)常用的偏心件是圓偏心輪和偏心軸。

用偏心件直接夾緊或與其它元件組合而實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊動(dòng)作迅速，使用方便。②增力比(約為12～13）和夾緊行程都不大，結(jié)構(gòu)抗振性能差，自鎖可靠性差。③只適用于負(fù)荷不大,且無(wú)很大振動(dòng)、所需夾緊行程小、工件不大的手動(dòng)夾緊夾具中，如鉆夾具。偏心夾緊機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)☆三種基本夾緊機(jī)構(gòu)的性能比較③使用性能有差異。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)：夾緊行程不受限制，夾緊可靠，但操作費(fèi)時(shí)；偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)：動(dòng)作迅速但夾緊行程小，自鎖性能差。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)：很少單獨(dú)用，常與其它元件組合成為增力機(jī)構(gòu)。①作用原理相同。它們都是利用斜面原理夾緊工件的。②增力大小不同。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)增力比最大，在相同情況下，其增力比比圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)大6～7倍，比斜楔夾緊機(jī)構(gòu)大20倍。1、夾緊裝置主要由哪三部分組成？它有哪些基本要求？《工件在夾具中的夾緊》學(xué)習(xí)要點(diǎn)回顧組成：力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件?；疽螅悍€(wěn)、牢、快、簡(jiǎn)。2、確定夾緊力方向的原則？①應(yīng)有助于定位而不破壞定位（優(yōu)先指向第一定位基準(zhǔn)）；②應(yīng)有利于減小夾緊力大小；③應(yīng)是工件剛性較好的方向。三種基本夾緊機(jī)構(gòu)性能比較①應(yīng)選在工件剛性較好的部位；②應(yīng)對(duì)準(zhǔn)支承或落在定位支承范圍內(nèi)；③應(yīng)盡可能靠近加工表面。3、確定夾緊力作用點(diǎn)的原則？四、典型夾具結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)【例1】

彎板式車夾具定位裝置設(shè)計(jì)【例2】其余表面均已加工，設(shè)計(jì)車φ40孔的專用夾具。夾緊裝置設(shè)計(jì)夾具體設(shè)計(jì)過(guò)渡盤設(shè)計(jì)專用車床夾具總裝圖工件的定位裝置設(shè)計(jì)鉆模板的設(shè)計(jì)鉆模設(shè)計(jì)的全過(guò)程【例3】移動(dòng)鉆套的設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)夾具體設(shè)計(jì)（鑄造夾具體）翻轉(zhuǎn)鉆模總裝設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)：典型夾具結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)

1、機(jī)械加工工藝過(guò)程?組成？劃分工序和工步的依據(jù)？【第五章主要內(nèi)容回顧】2、企業(yè)的生產(chǎn)類型主要包括哪三種？各有何主要特征？

3、何謂工藝基準(zhǔn)？工藝基準(zhǔn)中最重要的是哪一類？

4、工件裝夾的方法有哪三種？各有何主要特點(diǎn)？5、何謂機(jī)床夾具？類型及其主要作用？6、何謂六點(diǎn)定位準(zhǔn)則？深刻理解“定位支承點(diǎn)”的含義。7、工件在夾具中定位的三種方式？8、根據(jù)工件加工要求和零件圖，如何分析工件在夾具中定位時(shí)應(yīng)該限制的自由度？9、工件以平面、內(nèi)孔面、外圓面定位時(shí)的常用定位元件分別有哪些？10、何謂定位誤差？定位誤差產(chǎn)生的原因及其計(jì)算？11、夾緊力的方向、作用點(diǎn)應(yīng)遵循哪些原則？12、基本夾緊機(jī)構(gòu)主要是哪三種？試比較其主要特點(diǎn)。第六章機(jī)械加工工藝規(guī)程擬訂

如前所述，機(jī)械零件制造需要經(jīng)過(guò)毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理等不同工藝階段才能成為合格零件。

①工藝路線：零件所經(jīng)過(guò)的整個(gè)工藝過(guò)程稱為工藝路線。②工藝規(guī)程：把加工工藝過(guò)程的具體內(nèi)容、操作方法等以表格形式寫成技術(shù)文件，即為機(jī)械加工工藝規(guī)程（簡(jiǎn)稱工藝規(guī)程）。知識(shí)的引入企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、工藝水平的高低，以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段，都是要通過(guò)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程來(lái)體現(xiàn)。一個(gè)良好的機(jī)械加工工藝規(guī)程可以促使產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本的目的。本章重點(diǎn)講述工藝規(guī)程的制訂過(guò)程。理解工藝規(guī)程的基本概念及工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則。熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容。掌握機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中的主要問(wèn)題：定位基準(zhǔn)的選擇，表面加工方法的確定、加工階段的劃分、工序集中與分散程度的確定、加工順序的安排等。掌握尺寸鏈的計(jì)算方法及應(yīng)用，重點(diǎn)掌握用極值法計(jì)算工藝尺寸鏈的方法。本章學(xué)習(xí)目的§6-1概述一、機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用①它是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件（現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的依據(jù)）；②它是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)；③它是新建或擴(kuò)建工廠和車間的基本資料。總之，工藝規(guī)程是工廠的主要技術(shù)文件之一，也是經(jīng)過(guò)逐級(jí)審批確定下來(lái)的，有關(guān)人員必須嚴(yán)格執(zhí)行。但工藝規(guī)程也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際及時(shí)改進(jìn)和完善。工藝規(guī)程是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的橋梁，是企業(yè)組織生產(chǎn)活動(dòng)和進(jìn)行生產(chǎn)管理的重要依據(jù)。其主要作用：二、制訂工藝規(guī)程的原則、原始資料和步驟

1.制訂工藝規(guī)程的原則工藝規(guī)程設(shè)計(jì)遵循的基本原則：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本。①必須能夠保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)；②應(yīng)使工藝過(guò)程具有較高生產(chǎn)率，使產(chǎn)品盡快投放市場(chǎng)；③在規(guī)定的生產(chǎn)批量的條件下，盡量降低制造成本；④注意減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全；⑤充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，通過(guò)適當(dāng)工藝措施完成加工。強(qiáng)調(diào)指出：制訂工藝規(guī)程時(shí)，若發(fā)現(xiàn)零件圖紙某項(xiàng)技術(shù)要求不合理，應(yīng)向有關(guān)部門提出建議，但不得擅自修改圖紙。產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品及零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況本廠（車間）的生產(chǎn)條件（機(jī)床設(shè)備、工藝裝備、工人技術(shù)水平，專用設(shè)備和工裝的制造能力）；各種有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況

2.設(shè)計(jì)制訂工藝規(guī)程所需原始資料①確定零件的生產(chǎn)類型（根據(jù)零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)來(lái)確定）。②對(duì)零件進(jìn)行工藝分析（分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖）。③選擇毛坯類型及其制造方法。④確定定位基準(zhǔn)。⑤擬訂工藝路線。即制訂出零件的全部加工工序（工藝規(guī)程的核心）。主要內(nèi)容有：確定各個(gè)表面的加工方法、劃分加工階段、合理安排加工工序和熱處理工序等。⑥確定各工序的機(jī)床設(shè)備及工藝裝備（刀、夾、量和輔具）。⑦確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。⑧確定各工序切削用量及工時(shí)定額。⑨確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。⑩編制工藝文件。3.制訂工藝規(guī)程的大致步驟和內(nèi)容返回1以工序?yàn)閱挝?，?jiǎn)要列出了整個(gè)零件加工所經(jīng)過(guò)的工藝路線。一般不直接指導(dǎo)工人操作，僅作為生產(chǎn)管理使用。在單件小批生產(chǎn)場(chǎng)合可使用。

工藝過(guò)程卡

2以工序?yàn)閱挝唬敿?xì)說(shuō)明整個(gè)工藝過(guò)程。對(duì)工序說(shuō)明比較具體，可用于指導(dǎo)工人生產(chǎn)，幫助車間技術(shù)人員掌握零件加工過(guò)程;廣泛用于成批生產(chǎn)和重要零件小批生產(chǎn)。工藝卡

3它更詳細(xì)地說(shuō)明了零件在每道工序的加工要求，可具體指導(dǎo)工人操作;卡片上有工序簡(jiǎn)圖，注明了該工序每個(gè)工步的內(nèi)容、工藝參數(shù)等。多用于大批大量生產(chǎn)及重要零件成批生產(chǎn)場(chǎng)合。工序卡

三、機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本形式

將工藝規(guī)程的內(nèi)容填入一定格式的卡片，即成為工藝文件。目前工藝文件還沒有統(tǒng)一的格式。不同企業(yè)都是按照一些基本內(nèi)容和具體情況自行確定。工藝文件的基本格式是三種卡片：此卡是在工藝過(guò)程卡或工藝卡的基礎(chǔ)上，按每道工序所編排的一種工藝文件，不得單獨(dú)使用。返回（工廠名）機(jī)械加工工藝過(guò)程卡產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)共頁(yè)產(chǎn)品名稱零（部）件名稱第頁(yè)材料牌號(hào)毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)終單件插圖描校底圖號(hào)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期返回（工廠名）機(jī)械加工工藝卡產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)共頁(yè)產(chǎn)品名稱零（部）件名稱第頁(yè)材料牌號(hào)毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)備注工序號(hào)安裝號(hào)工步號(hào)工序內(nèi)容切削用量設(shè)備名稱及編號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)工人技術(shù)等級(jí)工時(shí)背吃刀量（mm）切削速度（m/min）每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)或往復(fù)次數(shù)進(jìn)給量（mm/r）夾具刀具量具準(zhǔn)終單件插圖描校底圖號(hào)裝訂號(hào)返回（工廠名）機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)共頁(yè)產(chǎn)品名稱零（部）件名稱第頁(yè)（工序簡(jiǎn)圖）車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)毛坯種類毛坯外形每坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加件數(shù)夾具編號(hào)夾具名稱切削液工序工時(shí)準(zhǔn)終單件序號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)走刀次數(shù)時(shí)間定額插圖機(jī)動(dòng)輔助描校底圖號(hào)裝訂號(hào)返回工序簡(jiǎn)圖要求：必須用定位夾緊符號(hào)表示定位基準(zhǔn)、夾壓位置和夾壓方式，用粗線指出本工序的加工表面，標(biāo)明工序尺寸、公差及其技術(shù)要求?！?-2零件機(jī)械加工工藝性分析

在制訂機(jī)械零件的加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對(duì)照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖。著重對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求分析，掌握零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，進(jìn)而確定出合適的毛坯種類和尺寸。1.審查零件圖紙的完整性和正確性（即檢查零件圖的視圖、尺寸、公差、粗糙度值和技術(shù)條件等是否完整和合理，舉例說(shuō)明）2.審查零件的材料及熱處理方案選擇是否合理（即檢查零件的材料能否滿足使用要求，熱處理方案是否合理，材料的加工性能是否良好，舉例說(shuō)明）3.分析零件的技術(shù)要求（即尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量；各加工表面之間的相互位置精度；工件熱處理和其他如動(dòng)平衡、未注圓角、去毛刺等要求）下頁(yè)一、零件圖的研究

如圖示汽車鋼板彈簧吊耳，使用時(shí)鋼板彈簧與吊耳的內(nèi)側(cè)面不接觸，所以吊耳內(nèi)側(cè)面粗糙度值可由原設(shè)計(jì)要求Ra3.2μm增大到Ra12.5μm，從而在銑削加工時(shí)可采用大進(jìn)給量切削以提高生產(chǎn)率。返回如圖示方頭銷，要求方頭部分淬火硬度為55～60HRC，零件材料為T8A，孔φ2H7要求裝配時(shí)加工。由于零件全長(zhǎng)15mm，方頭部分長(zhǎng)為4mm，所以T8鋼局部淬火時(shí)勢(shì)必使全長(zhǎng)均被淬硬，以致裝配時(shí)孔φ2H7無(wú)法加工。若材料改用20Cr鋼，局部滲碳淬火，便能解決問(wèn)題。返回強(qiáng)調(diào)指出：

分析零件的技術(shù)要求時(shí)，應(yīng)首先區(qū)分零件的主要表面和次要表面，并審查技術(shù)要求是否合理。

過(guò)高的技術(shù)要求，會(huì)使工藝過(guò)程復(fù)雜，加工困難，影響加工的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。如果發(fā)現(xiàn)不妥甚至遺漏或錯(cuò)誤之處，應(yīng)提出修改建議。

零件的技術(shù)要求對(duì)工藝方案的確定和生產(chǎn)成本影響很大?！袅慵慕Y(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的方便性、可行性和經(jīng)濟(jì)性?！魴C(jī)械加工時(shí)，零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)方便于工件的裝夾，方便于對(duì)刀、測(cè)量和裝配。結(jié)構(gòu)工藝性不好，會(huì)使加工困難，浪費(fèi)材料和工時(shí)，有時(shí)甚至無(wú)法加工。所謂良好的結(jié)構(gòu)工藝性就是“好加工，好裝配”。

◆零件結(jié)構(gòu)工藝性主要包括：毛坯制造工藝性、切削加工工藝性、熱處理工藝性、裝配工藝性和維修工藝性等。二、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

在制定零件的加工工藝規(guī)程時(shí)，主要考慮零件的切削加工工藝性。此時(shí)，重點(diǎn)考慮加工的難易性和加工成本兩個(gè)問(wèn)題。為此，在滿足使用要求的前提下，力求做到：◆零件結(jié)構(gòu)及尺寸應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化；◆零件被加工表面的形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，規(guī)格應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一；◆零件表面的加工工藝路線盡可能簡(jiǎn)單；◆零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)能盡量減少加工時(shí)的裝夾以及換刀次數(shù)；◆零件要有足夠的剛性，便于采用高速、多刀切削；◆零件加工時(shí)能盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)刀具和通用工裝等。常見零件結(jié)構(gòu)工藝性實(shí)例見表6-4所示，課后深刻理解。誤正誤正零件的結(jié)構(gòu)要有足夠的加工空間零件結(jié)構(gòu)上要留有必要的退刀槽和越程槽誤正誤正結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工（如應(yīng)盡量避免在斜面上鉆孔）；盡量減少加工面積（如對(duì)大平面或長(zhǎng)孔，合理加設(shè)空刀面）；誤正誤正盡量使零件上相似的結(jié)構(gòu)要素（如退刀槽、鍵槽）規(guī)格相同，并應(yīng)使類似的加工面（如鍵槽）位于同一平面或同一軸截面上思考：下面三組圖，哪種結(jié)構(gòu)合理？試分析。保證兩端孔的同軸度避免深孔加工減少機(jī)床調(diào)整次數(shù)【上次課主要內(nèi)容回顧】

1、何謂機(jī)械加工工藝規(guī)程?它的主要作用有哪些？把加工工藝過(guò)程的具體內(nèi)容、操作方法等以表格形式寫成技術(shù)文件，即為機(jī)械加工工藝規(guī)程.2、制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則？3、制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的大致步驟？

4、機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式是什么？各有何主要特點(diǎn)？

5、如何對(duì)加工零件進(jìn)行技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)分析？§6-3毛坯、定位基準(zhǔn)的選擇

毛坯、定位基準(zhǔn)的合理選擇對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量、產(chǎn)品制造成本和使用性能有著重要的影響。

確定合適的毛坯、選擇合理的定位基準(zhǔn)是機(jī)械加工的一項(xiàng)重要工作。金屬材料毛坯切削加工機(jī)械零件一、毛坯的種類、制造方法及其特點(diǎn)1、鑄件

主要用于各種形狀復(fù)雜零件的毛坯。自由鍛件：毛坯精度較低，加工余量大，生產(chǎn)率低，適用

于單件小批量生產(chǎn)的大型零件毛坯。模鍛件：毛坯精度較高，加工余量小，生產(chǎn)率高，適用于

中批以上生產(chǎn)的中小型零件毛坯。

其制造方法有砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造等。其中砂型鑄造精度較低，金屬型鑄造精度較高。2、鍛件

機(jī)械強(qiáng)度要求高的鋼制零件一般多用鍛件毛坯。熱軋鋼：毛坯精度較低，價(jià)格便宜，用于一般機(jī)器零件。冷拉鋼：毛坯精度較高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，但價(jià)格較貴，多用于制造毛坯精度要求較高的中小零件。

它是將型材或板料等焊接成所需的毛坯。這種毛坯制造簡(jiǎn)便，生產(chǎn)周期短，節(jié)省材料，重量輕，但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理消除焊接應(yīng)力后才能進(jìn)行加工。沖壓件、粉末冶金、冷擠、塑料壓制件等。

3、型材

熱軋和冷拉圓鋼、方鋼、六角鋼等型材。4、焊接件

5、其它毛坯

二、選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮的因素1、零件的材料及其力學(xué)性能零件的材料大致決定了毛坯的種類。◆鑄鐵、鑄造青銅等脆性材料：不能鍛造，也不能沖壓，而且因其可焊性很差，也不宜用焊接制造組合毛坯，此時(shí)只能鑄造其毛坯?！舻吞间擃惒牧希鸿T造性能差，但由于可鍛性、可焊性均好，它廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等毛坯。2、零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸

◆形狀復(fù)雜的零件，大多選鑄件毛坯。為防止?jié)沧⒉蛔?，薄壁零件不宜用砂型鑄造；中小型零件可考慮用先進(jìn)的鑄造方法；大型零件可用砂型鑄造?！粢话阌猛?、直徑相差不大的階梯軸，可用圓棒料；◆重要、直徑相差較大的階梯軸，宜選擇鍛件毛坯；其中：尺寸大的零件一般選擇自由鍛造；

中小型零件可選擇模鍛件。3、生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型

◆大批大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，如金屬模機(jī)器造型、模鍛、精鍛等?！魡渭∨可a(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法，如砂型鑄造、自由鍛等。4、現(xiàn)有生產(chǎn)條件，充分考慮新工藝、新技術(shù)的可能性確定零件毛坯時(shí)，必須考慮具體的生產(chǎn)條件（毛坯制造的工藝水平、設(shè)備狀況以及對(duì)外協(xié)作的可能性等）。在可能的條件下盡量采用新工藝、新技術(shù)和新材料。如精鑄、精鍛、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等。三、定位基準(zhǔn)的選擇（參看教材P83-86)

所謂定位基準(zhǔn)，就是在機(jī)械加工中，用來(lái)使工件在機(jī)床上或在夾具中占有正確位置的點(diǎn)、線或面。定位基準(zhǔn)選擇是否合理，對(duì)保證工件的加工精度，對(duì)加工順序的安排，對(duì)生產(chǎn)率的提高和生產(chǎn)成本的降低等均起著決定性作用。1、定位基準(zhǔn)的分類粗基準(zhǔn)——以毛坯表面作為定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)——以加工過(guò)表面為定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)。2、定位基準(zhǔn)選擇的方法和原則

在機(jī)械加工時(shí)，首先使用的是粗基準(zhǔn)，但選擇時(shí)，為保證加工精度，確保整個(gè)加工過(guò)程順利進(jìn)行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準(zhǔn)來(lái)加工各個(gè)表面（特別是主要表面），然后再考慮如何選擇粗基準(zhǔn)把作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來(lái)。即先考慮精基準(zhǔn)如何選，再選粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇原則①“基準(zhǔn)重合”原則。即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合。

精基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)盡可能選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以免因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生定位誤差。舉例說(shuō)明。零件的兩種尺寸標(biāo)注方法圖a示，加工B和C面時(shí)，若選A面為定位基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則。圖b示，加工表面C時(shí)？若選A面為定位基準(zhǔn)則不符合基準(zhǔn)重合原則。

軸類零件加工時(shí)，一般總是先將兩端面上中心孔打好，其余工序都是以兩中心孔為定位基準(zhǔn)；

箱體零件加工時(shí)，大多以一組平面或一面兩孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)加工孔系和端面。

采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，可簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)及制造，并可避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所造成的誤差。②“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。即在零件的加工過(guò)程中盡可能多的工序采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，即為“基準(zhǔn)統(tǒng)一”或“基準(zhǔn)同一”原則。例如：③“自為基準(zhǔn)”原則。即選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。圖5-22機(jī)床導(dǎo)軌面的磨削圖5-22便是以半精加工后的導(dǎo)軌面為定位基準(zhǔn)磨導(dǎo)軌面。浮動(dòng)鏜孔、拉刀拉孔、無(wú)心磨削、珩磨均是“自為基準(zhǔn)”實(shí)例。強(qiáng)調(diào)指出：“自為基準(zhǔn)”原則只能提高加工面的尺寸精度、形狀精度，但不能提高其位置精度。互為基準(zhǔn)原則可使加工面獲得均勻的加工余量和較高的相互位置精度。

如圖5-23所示，精密齒輪淬火后的加工，就是先以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨齒面。⑤其它原則。應(yīng)盡可能選擇精度較高、定位方便、夾緊可靠、便于操作及夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面為精基準(zhǔn)。④“互為基準(zhǔn)”原則。圖5-23精密齒輪內(nèi)孔的磨削

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