項目4典型零件加工機械制造工藝學(xué)(任務(wù))目錄

任務(wù)4.1車床主軸的加工1

任務(wù)4.2

箱體類零件的加工2

任務(wù)4.3

圓柱齒輪的加工

3機械制造工藝學(xué)項目引入由如圖4-1所示的CA6140型臥式車床主軸箱展開圖可以看出，它是有箱體、主軸、傳動軸、齒輪、軸承套等若干個零件裝配而成的。加工制造這些零件，須根據(jù)其零件圖技術(shù)要求，進行工藝分析，制定合理的機械加工工藝過程。機械制造工藝學(xué)任務(wù)4.1車床主軸的加工4.1.1認識車床主軸1．車床主軸的功用及結(jié)構(gòu)特點

車床主軸不但傳遞運動和扭矩，而且是工件和刀具回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)，是機床的關(guān)鍵零件之一。

車床主軸既是一種單軸線的階梯軸、空心軸，也是長徑比小于12的剛性軸。機械制造工藝學(xué)2．車床主軸的主要技術(shù)要求如圖4-2所示為CA6140車床的主軸簡圖。由零件簡圖可知，該主軸呈階梯狀，其上有安裝支承軸承、傳動件的圓柱、圓錐面，安裝滑動齒輪的花鍵，安裝卡盤及頂尖的內(nèi)外圓錐面，聯(lián)接緊固螺母的螺旋面，通過棒料的深孔等。（1）主軸支承軸頸主軸有兩個支承軸頸A、B，其圓度公差為0.005mm，徑向跳動公差為0.005mm；支承軸頸尺寸精度為IT5，表面粗糙度為Ra0.4μm。

機械制造工藝學(xué)（2）主軸工作表面的精度主軸的工作表面是指裝夾刀具（刀具錐柄）或夾具（頂尖）的定心表面，如莫氏錐孔、軸端外錐或法蘭外圓等。機械制造工藝學(xué)（3）主軸次要軸頸的精度主軸次要軸頸是指裝配齒輪、軸套等零件的表面。它們的尺寸公差等級和圓度公差均有較高的要求。

（4）主軸螺紋的精度

主軸上的螺紋一般是用來固定零件或者調(diào)整軸承間隙的。（5）主軸各表面的表面層要求主軸的各軸頸表面、工作表面和其他滑動表面都會受到不同程度的摩擦作用。軸頸表面硬度一般為40~50HRC。機械制造工藝學(xué)4.1.2主軸機械加工工藝過程分析1．主軸毛坯的制造方法主軸毛坯有棒料和鍛件兩種2．主軸的材料與熱處理主軸材料常選用45鋼、65Mn、40Cr、20CrMnTi、38CrMoAlA等。安排合理的熱處理，對于保證主軸的力學(xué)性能、精度要求和改善其切削加工性能非常重要。機械制造工藝學(xué)3．加工階段的劃分主軸加工通常劃分為粗加工、半精加工和精加工等三個階段。（1）粗加工階段①毛坯處理

毛坯備料、鍛造和正火②粗加工鋸去多余部分，銑削端面、鉆中心孔和粗車外圓等。（2）半精加工階段①半精加工前的熱處理

對于45鋼，一般采用調(diào)質(zhì)處理以達到220～240HBW機械制造工藝學(xué)②半精加工車大端各部機械制造工藝學(xué)仿形車小端各部機械制造工藝學(xué)鉆Φ48深孔車小端內(nèi)錐孔（配1∶20錐堵）機械制造工藝學(xué)車大端內(nèi)錐孔，（配莫氏6號錐堵）；車外短錐及端面機械制造工藝學(xué)鉆大端端面各孔機械制造工藝學(xué)（3）精加工階段①精加工前的熱處理

局部高頻淬火②精加工前各種加工精車各外圓并切槽（兩端錐堵定中心）機械制造工藝學(xué)粗磨外圓機械制造工藝學(xué)粗磨莫氏6號內(nèi)錐孔（重配莫氏6號錐堵）機械制造工藝學(xué)粗銑、精銑花鍵機械制造工藝學(xué)銑鍵槽機械制造工藝學(xué)車大端內(nèi)側(cè)面，車三處螺紋（配螺母）機械制造工藝學(xué)③精加工精磨各外圓及E、F兩端面機械制造工藝學(xué)粗磨兩處1∶12外錐面機械制造工藝學(xué)精磨兩處1∶12外錐面和D端面以及短錐面等精磨莫氏6號內(nèi)錐孔（卸錐堵）鉗加工檢驗機械制造工藝學(xué)4．定位基準的選擇以兩頂尖孔作為軸類零件加工中的定位基準，既符合基準重合原則，又能實現(xiàn)基準統(tǒng)一。所以，只要有可能，就盡量采用頂尖孔作為定位基準。（1）當主軸零件錐孔的錐度較小時，常用錐堵機械制造工藝學(xué)（2）當主軸零件錐孔的錐度較大時，采用帶錐堵的拉桿心軸外圓表面找正是采用一種可拆卸的錐套心軸機械制造工藝學(xué)5．加工順序的安排由表4-1可以看出，機床主軸的工藝路線安排大致為：毛坯制造—正火—車（銑）端面鉆中心孔—粗車—調(diào)質(zhì)處理—半精車—表面淬火—粗、精磨外圓—粗、精磨圓錐面—磨錐孔。機械制造工藝學(xué)4.1.3主軸加工的主要工序分析1．中心孔的研磨2．外圓表面的車削加工3．主軸深孔加工機械制造工藝學(xué)4．主軸錐孔加工5．主軸各外圓表面的精加工和光整加工機械制造工藝學(xué)4.1.4主軸的檢驗1．表面粗糙度和硬度的檢驗2．精度檢驗機械制造工藝學(xué)任務(wù)4.2

箱體類零件的加工4.2.1認識箱體類零件1．箱體類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點箱體是常用且重要的零件。為實現(xiàn)變速、換向等傳動功能。如圖4-11所示為某車床主軸箱簡圖，由圖可知，箱體類零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加工難度大。機械制造工藝學(xué)2．箱體類零件的主要技術(shù)要求（1）軸承孔的尺寸、形狀精度（2）孔與孔的位置精度（3）孔與平面的位置精度（4）主要平面的精度（5）表面粗糙度機械制造工藝學(xué)3．箱體零件的材料及毛坯箱體材料一般選用HT200～HT350的各種牌號的灰鑄鐵，最常用的為HT200。單件小批生產(chǎn)時，采用木模手工造型，毛坯精度低，加工余量較大；大批量生產(chǎn)時，采用金屬模機器造型。為減少毛坯制造時的殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，并適當安排熱處理工序。毛坯鑄造時，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為減少毛坯制造時產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應(yīng)安排退火工序。機械制造工藝學(xué)4．箱體的結(jié)構(gòu)工藝性箱體的基本孔可分為通孔、階梯孔、盲孔和交叉孔等。（1）基本孔

機械制造工藝學(xué)（2）同軸孔（3）裝配基面

為便于加工、裝配和檢驗，箱體的裝配基面尺寸應(yīng)盡量大，形狀應(yīng)力求簡單。（4）凸臺

箱體外壁上的凸臺應(yīng)盡可能在同一個平面內(nèi)。（5）箱體上緊固孔和螺栓孔的尺寸規(guī)格應(yīng)盡量一致。此外，為保證箱體有足夠的動剛度和抗振性，應(yīng)酌情合理使用肋板、肋條，加大圓角半徑，收小箱口，加厚主軸前軸承口厚度。機械制造工藝學(xué)4.2.2箱體機械加工工藝過程分析機械制造工藝學(xué)機械制造工藝學(xué)1．不同批量箱體生產(chǎn)的共性（1）加工順序為先面后孔（2）加工階段粗、精分開（3）工序間合理安排時效處理（4）用箱體上的重要孔作粗基準機械制造工藝學(xué)2．不同批量箱體生產(chǎn)的特殊性（1）粗基準的選擇①中小批生產(chǎn)時機械制造工藝學(xué)②大批大量生產(chǎn)時機械制造工藝學(xué)（2）精基準的選擇①單件小批生產(chǎn)用裝配基面做定位基準。機械制造工藝學(xué)②大批量生產(chǎn)時采用一面兩孔作定位基準。（3）所用設(shè)備隨批量不同而不同

單件小批生產(chǎn)一般選用通用機床，各加工工序原則上靠工人技術(shù)熟練程度和機床工作精度保證。機械制造工藝學(xué)3．箱體平面的加工箱體平面加工的常用方法有刨、銑和磨三種。刨削和銑削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削則用作平面的精加工。4．主軸孔的加工機械制造工藝學(xué)4.2.3箱體孔系加工1．平行孔系的加工（1）找正法

①劃線找正法②心軸和量塊找正法

③樣板找正法機械制造工藝學(xué)④定心套找正法機械制造工藝學(xué)（2）鏜模法機械制造工藝學(xué)（3）坐標法①普通刻線尺與游標卡尺加放大鏡測量裝置②百分表與塊規(guī)測量裝置③經(jīng)濟刻度尺與光學(xué)讀數(shù)頭測量裝置④光柵數(shù)字顯示裝置和感應(yīng)同步器測量裝置⑤高精度測量裝置機械制造工藝學(xué)2．同軸孔系的加工（1）利用已加工孔作支承導(dǎo)向

如圖4-35所示（2）利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承鏜桿（3）采用調(diào)頭鏜

如圖4-36所示機械制造工藝學(xué)3．交叉孔系的加工機械制造工藝學(xué)4.2.4箱體的檢驗（1）各加工表面的表面粗糙度及外觀檢驗（2）孔的尺寸精度檢驗（3）孔和平面的幾何形狀（4）孔系的相互位置精度

箱體檢驗包括以下幾個方面：機械制造工藝學(xué)任務(wù)4.3

圓柱齒輪的加工4.3.1認識齒輪1．齒輪的功用與結(jié)構(gòu)特點齒輪傳動在現(xiàn)代機器和儀器中的應(yīng)用極為廣泛，其功用是按規(guī)定的速比傳遞運動和動力。

齒輪的結(jié)構(gòu)由于使用要求不同而具有各種不同的形狀，但從工藝角度可將齒輪看成是由齒圈和輪體兩部分構(gòu)成。

按照齒圈上輪齒的分布形式，可分為直齒、斜齒、人字齒等。機械制造工藝學(xué)按照輪體的結(jié)構(gòu)特點，齒輪大致分為盤形齒輪、套筒齒輪、軸齒輪和齒條等。機械制造工藝學(xué)2．齒輪的技術(shù)要求3．齒輪的材料、熱處理和毛坯（1）材料的選擇（2）齒輪的熱處理（3）齒輪毛坯①齒坯熱處理

在齒坯加工前、后安排預(yù)備熱處理—正火或調(diào)質(zhì)。②齒面熱處理

齒形加工完畢后，為提高齒面的硬度和耐磨性，常進行滲碳淬火、高頻淬火、碳氮共滲和滲氮處理等熱處理工序。機械制造工藝學(xué)4.3.2齒坯的機械加工（1）對軸、套筒類齒輪的齒坯，其加工工藝與一般軸、套筒零件的加工工藝相類同。

（2）對盤齒輪的齒坯，孔、端面、輪齒內(nèi)外圓表面的幾何精度，對保證齒形加工精度有很大的影響。機械制造工藝學(xué)4.3.3齒形的加工方法齒形加工方法很多，按加工中有無切屑，可分為無切屑加工和有切屑加工兩大類。按其加工原理可分為成形法和展成法兩種。機械制造工藝學(xué)1．滾齒（1）滾齒原理及運動在滾齒機上用齒輪滾刀加工齒輪的原理，相當于一對交錯軸的斜齒輪副作無側(cè)隙強制性的嚙合。機械制造工藝學(xué)滾刀和被加工齒輪之間的要求：①滾刀的法向模數(shù)mn和法向齒形角αon應(yīng)與被切齒輪的相應(yīng)參數(shù)相同。②為使?jié)L刀的螺旋方向與被加工齒輪相切于同一假想齒條，滾刀軸線應(yīng)與齒輪端面傾斜一個γ安（安裝角），如圖4-48所示。機械制造工藝學(xué)③滾刀和被加工齒輪必須強制性地保持一對交錯軸斜齒輪副相嚙合的關(guān)系，如圖4-49所示。機械制造工藝學(xué)（2）提高滾齒生產(chǎn)率的途徑①高速滾齒②加大滾齒的軸向進給量③采用大直徑滾刀，如圖4-51所示機械制造工藝學(xué)④采用多頭滾刀⑤采用對角滾齒機械制造工藝學(xué)2．插齒（1）插齒原理及運動插齒與滾齒一樣，也是利用展成原理加工齒輪。插齒刀與工件相當于一對軸線相互平行的圓柱齒輪相嚙合。插齒刀實質(zhì)上就是一個磨有前后角并具有切削刃的齒輪，如圖4-53所示。機械制造工藝學(xué)①切削運動

插齒刀的上、下往復(fù)運動實現(xiàn)切削運動。

②分齒運動

插齒刀與工件之間應(yīng)保持一對圓柱齒輪的正確嚙合關(guān)系。插齒加工時，插齒刀與工件的主要運動有：③徑向進給運動

插齒時，靠插齒機凸輪等機構(gòu)實現(xiàn)徑向進給。當切至全齒深時，插齒刀自動停止徑向進給。④圓周進給運動

插齒刀每往復(fù)一個行程，工件相對刀具在分度圓上轉(zhuǎn)過的弧長，稱為圓周進給量，故插齒過程也就是圓周進給過程。

⑤讓刀運動

插齒刀作上下往復(fù)運動時，向下是切削行程，向上是空行程。機械制造工藝學(xué)（2）提高插齒生產(chǎn)率的途徑①高速插齒

增加插齒每分鐘往復(fù)行程次數(shù)，減少了插齒的激動時間，從而提高了生產(chǎn)率。②提高圓周進給量

提高圓周進給量，加快了展成運動速度，從而提高了插齒效率。③充分發(fā)揮現(xiàn)有插齒刀的切削性能和改進刀具參數(shù)，提高插齒刀的耐用度。此外，采用串聯(lián)安裝實現(xiàn)多件加工，以減少空行程，對齒寬很小的齒輪能成倍地提高生產(chǎn)率。機械制造工藝學(xué)（3）插齒的工藝特點插齒和滾齒相比，在加工質(zhì)量和生產(chǎn)率方面都有其特點。①插齒的齒形精度比滾②插齒后齒面的粗糙度比滾齒③插齒的運動精度比滾齒④插齒的齒向誤差比滾齒⑤插齒的生產(chǎn)率不如滾齒高。只有在加工小模數(shù)、多齒數(shù)和齒寬較窄的齒輪時，插齒的生產(chǎn)率才比滾齒高。機械制造工藝學(xué)（4）滾齒與插齒的應(yīng)用范圍①加工帶有臺肩的齒輪以及空刀槽很窄的雙聯(lián)或多聯(lián)齒輪，只能用插齒。這是因為插齒刀“切出”時只需要很小的空間，而滾齒則滾刀會與大直徑部位發(fā)生干涉。②加工無空刀槽的人字齒輪，只能用插齒。③加工內(nèi)齒輪、扇形齒輪和齒條，只能用插齒。④加工蝸輪，只能用滾齒。

⑤加工斜齒圓柱齒輪，滾齒與插齒都可用。但滾齒比較方便。機械制造工藝學(xué)3．剃齒（1）剃齒原理及運動用圓盤剃齒刀剃齒的過程，就是剃齒刀與被剃齒輪以交錯軸斜齒輪副雙面緊密貼合的自由對滾切削的過程。如圖4-54所示。

機械制造工藝學(xué)（2）剃齒方法①軸向剃齒法（普通剃齒法）即機床工作臺的往復(fù)運動的方向與工件軸線相平行的剃齒方法，如圖4-55所示。機械制造工藝學(xué)②對角剃齒法

即機床工作臺的運動方向與被加工齒輪軸線方向有一個夾角γ，如圖4-56所示。③切向剃齒法機械制造工藝學(xué)（3）剃齒特點①剃齒加工精度一般為6～7級，表面粗糙度為Ra0.8～0.4μm，用于未淬火齒輪的精加工。②剃齒加工的生產(chǎn)率高，加工一個中等尺寸的齒輪一般只需2～4min，與磨齒相比較，可提高生產(chǎn)率10倍以上。因此剃齒在大批大量生產(chǎn)中被廣泛采用。③由于剃齒加工是自由嚙合，機床無展成運動傳動鏈，故機床結(jié)構(gòu)簡單，機床調(diào)整容易。（4）剃齒加工質(zhì)量機械制造工藝學(xué)4．珩齒珩齒原理與剃齒相似。珩齒時的運動和剃齒相同。與剃齒相比較，珩齒具有以下工藝特點：（1）珩輪結(jié)構(gòu)和磨輪相似，珩齒過程實際上是一種低速磨削、研磨和拋光的綜合過程。（2）珩齒的齒面質(zhì)量好。（3）珩輪彈性較大，對珩前齒輪的各項誤差修正作用不強。（4）珩輪主要用于去除熱處理后齒面上的氧化皮和毛刺。（5）珩輪生產(chǎn)率很高。

機械制造工藝學(xué)5．冷擠齒輪冷擠齒輪是一種齒輪的無切屑光整加工新工藝。

冷擠齒輪的工作原理如圖4-57所示。機械制造工藝學(xué)（1）擠齒的生產(chǎn)率高于剃齒（2）質(zhì)量穩(wěn)定（3）表面粗糙度?。?）擠前齒輪表面要求比剃齒低（5）擠齒機床與擠輪的制造成本較低（6）擠齒時齒輪與擠輪軸線平行，因而擠多聯(lián)齒輪不受限制（7）擠齒對余量分布形式?jīng)]有剃齒要求嚴格擠齒和剃齒一樣，適用于淬火前的齒形精加工。擠齒與剃齒比較，具有以下特點。機械制造工藝學(xué)6．磨齒

磨齒是目前齒形加工中精度最高的一種方法。它既可磨削未淬硬齒輪，也可磨削淬硬的齒輪。磨齒精度4～6級，齒面粗糙度為Ra0.8～0.2μm。根據(jù)齒面漸開線的形成原理，磨齒方法分為成形法和展成法兩類。

仿形法磨齒是用成形砂輪直接磨出漸開線齒形，目前應(yīng)用甚少。展成法磨齒是將砂輪工作面制成假想齒條的兩側(cè)面，通過與工件的嚙合運動包絡(luò)出齒輪的漸開線齒面。（1）磨齒原理及方法

機械制造工藝學(xué)①雙片蝶形砂輪磨齒

如圖4-58所示機械制造工藝學(xué)②雙錐面砂輪磨齒

如圖4-59所示機械制造工藝學(xué)③蝸桿砂輪磨齒如圖4-60所示機械制造工藝學(xué)（2）提高磨齒精度的措施①合理選擇砂輪

②提高機床精度

③采用合理的工藝措施（3）提高磨齒效率的措施提高磨齒效率的措施主要是：減少工作行程，縮短行程長度及提高磨削用量等。常用措施：磨齒余量要均勻，以便有效地減少工作行程；縮短展成長度，以便縮短磨齒時間。粗加工時可用無展成磨削；采用大氣孔砂輪，以增大磨削用量。機械制造工藝學(xué)4.3.4圓柱齒輪機械加工工藝過程分析機械制造工藝學(xué)齒形加工是保證加工精度的關(guān)鍵階段。其加工方案的選擇，主要取決于齒輪的精度等級、生產(chǎn)批量和熱處理方法等。（1）對于8級及8級以下精度的不淬硬齒輪，可用滾齒或插齒直接達到加工精度要求。（2）對于8級及8級以下精度的淬硬齒輪，采用滾（插）齒－齒面淬硬－修整內(nèi)孔的加工方案。但在淬火前應(yīng)將精度提高一級。（3）對于6～7級精度的不淬硬齒輪，可采用滾齒－剃齒（擠齒）加工方案。（4）對于6～7級精度的淬硬齒輪，當批量較小時，可用滾（插）齒－齒面淬硬－修整內(nèi)孔－磨齒的加工方案；當批量大時，可用滾（插）齒－剃齒－齒面淬硬－修整內(nèi)孔－珩齒的加工方案。（5）對于5級及5級精度以上的齒輪，可采用粗滾（插）齒－精滾（插）齒—齒面淬硬—粗磨齒—精磨齒的加工方案。機械制造工藝學(xué)齒輪的加工應(yīng)重視齒端加工和基準孔的修整工作。

齒端的加工方式有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等，如圖4-62所示。齒輪淬火后，其基準孔常發(fā)生變形，孔直徑縮小0.01～0.05mm。為確保齒形精加工的質(zhì)量，必須對基準孔進行修整。修整的方法一般采用拉孔和磨孔。

機械制造工藝學(xué)4.3.5齒輪零件的檢驗1．齒輪檢驗項目的選擇檢驗項目的選擇，須根據(jù)齒輪傳動的使用精度、檢測目的、生產(chǎn)條件、檢測手段及經(jīng)濟效益。2．齒輪的檢驗方法機械制造工藝學(xué)項目實施1．傳動軸零件的加工機械制造工藝學(xué)2．傳動齒輪的加工項目實施機械制造工藝學(xué)TheEnd項目5裝配工藝規(guī)程設(shè)計機械制造工藝學(xué)(任務(wù))目錄

任務(wù)5.1認識裝配工藝規(guī)程1

任務(wù)5.2保證裝配精度的工藝方法2

任務(wù)5.3裝配尺寸鏈的計算3任務(wù)5.4制訂裝配工藝規(guī)程4機械制造工藝學(xué)項目引入機械制造工藝學(xué)項目引入機械制造工藝學(xué)任務(wù)5.1認識裝配工藝規(guī)程5.1.1裝配的生產(chǎn)類型及其特點

產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)一般是指其年生產(chǎn)量，生產(chǎn)綱領(lǐng)決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)類型。生產(chǎn)類型不同，致使裝配的組織形式、工藝方法、工藝過程、工藝裝備、手工勞動所占的比例均有較大不同。各種生產(chǎn)類型的裝配工作特點，如表5-1所示。機械制造工藝學(xué)5.1.2裝配工作內(nèi)容1．零件的清理2．零件的清洗3．連接4．矯正、調(diào)整與配作5．平衡6．驗收試驗除上述裝配工作內(nèi)容外，油漆、包裝也屬于裝配作業(yè)范疇，零、部件的轉(zhuǎn)移往往是裝配中必不可少的輔助工作。機械制造工藝學(xué)5.1.3機器裝配精度1．零、部件之間的配合精度和接觸精度2．相互位置精度3．相對運動精度4．距離尺寸精度零、部件之間的配合精度是指零件配合表面之間達到規(guī)定的配合間隙或過盈的程度。接觸精度是指兩配合或連接表面間達到規(guī)定的接觸面積的大小和接觸點分布的情況。相互位置精度是指相關(guān)零、部件的平行度、垂直度、同軸度及各種跳動等。

相對運動精度是指產(chǎn)品中有相對運動的零、部件之間在運動方向和相對運動速度上的精度。距離尺寸精度是指相關(guān)的零、部件之間的距離尺寸精度。機械制造工藝學(xué)任務(wù)5.2保證裝配精度的工藝方法5.2.1互換裝配法用控制零件的加工誤差來保證裝配精度的方法稱為互換裝配法。1．完全互換裝配法完全互換裝配法是在機器裝配時，對每個待裝配的零件不加選擇、不進行調(diào)整和修配，裝配后就能使裝配對象達到裝配精度要求的一種裝配方法。機械制造工藝學(xué)2．不完全互換裝配法不完全互換裝配法又稱部分互換裝配法，其實質(zhì)是將裝配精度涉及零件的制造公差適當放大，使零件容易加工，保證絕大多數(shù)產(chǎn)品達到裝配要求的一種方法。當裝配精度較高，零件加工困難而又不經(jīng)濟時，在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)考慮采用不完全互換裝配法裝配工藝方法。機械制造工藝學(xué)5.2.2選配裝配法1．直接選配裝配法在裝配時，工人從許多待裝配的零件中，直接選擇“合適”的零件進行裝配，以保證裝配精度要求裝配方法。2．分組裝配法分組裝配法是對于制造公差要求很嚴的互配零件，將各零件的制造公差按整數(shù)倍放大到按經(jīng)濟精度加工，然后測量零件實際尺寸并按原公差分組，按對應(yīng)的組分別進行裝配，以達到裝配精度要求的一種裝配方法。機械制造工藝學(xué)例如，如圖5-3a所示為某發(fā)動機活塞銷（活塞外徑d）與活塞銷孔（活塞孔內(nèi)徑D）的裝配關(guān)系，基本尺寸均為Φ28mm，在冷態(tài)裝配時要有0.0025～0.0075mm過盈量。則此相應(yīng)的配合公差僅為0.005mm。

機械制造工藝學(xué)①為保證分組后各組的裝配精度符合原設(shè)計要求，配合公差應(yīng)相等，配合件的公差須“同向放大”相同倍數(shù)，且倍數(shù)等于以后的分組數(shù)。②分組數(shù)不宜太多，一般為3～6組，尺寸公差放大到經(jīng)濟加工精度即可，否則會增加零件的測量、分類、保管等工作量。③分組后各組內(nèi)相配零件的數(shù)量要相等，形成配套，否則會出現(xiàn)某些尺寸零件積壓的浪費現(xiàn)象。④分組裝配法只能放大尺寸公差，而不能放大幾何公差及表面粗糙度。機械制造工藝學(xué)3．復(fù)合選配裝配法復(fù)合選配裝配法是分組裝配法和直接選配裝配法的復(fù)合，即零件加工后先檢測分組，裝配時在各對應(yīng)組內(nèi)按照經(jīng)驗直接選擇裝配。機械制造工藝學(xué)5.2.3修配裝配法1．按件修配裝配法按件修配裝配法是將零件按經(jīng)濟精度加工后，裝配時將預(yù)定的修配零件用修配加工來改變其尺寸，以保證修配精度的方法。2．就地加工修配裝配法就地加工修配裝配法主要用于機床制造過程中，它是利用機床本身具有的切削能力，在裝配過程中，對機床自身具有的加工手段，將預(yù)留在待修配零件表面上的修配量（加工余量）去除，使裝配對象達到設(shè)計要求的裝配精度。3．合并加工修配裝配法將兩個或多個零件裝配在一起后，進行合并加工修配，以減少累積誤差，減少裝配工作量，稱為合并加工修配裝配法。機械制造工藝學(xué)5.2.4調(diào)整裝配法1．可動調(diào)整裝配法可動調(diào)整裝配法是利用改變調(diào)整件的位置保證裝配精度的裝配方法。機械制造工藝學(xué)2．固定調(diào)整裝配法固定調(diào)整裝配法是選擇某一零件（如墊片、墊圈或軸套等簡單零件）為調(diào)整件，根據(jù)裝配要求，通過更換調(diào)整件，以保證裝配精度的方法。3．誤差抵消調(diào)整裝配法在產(chǎn)品或部件裝配時，通過調(diào)整有關(guān)零件的相互位置，使其加工誤差相互抵消一部分，以提高裝配精度的方法，稱為誤差抵消調(diào)整裝配法。機械制造工藝學(xué)任務(wù)5.3

裝配尺寸鏈的計算5.3.1裝配尺寸鏈及其建立方法1．裝配尺寸鏈與工藝尺寸鏈相比，除具有封閉性和關(guān)聯(lián)性等共同特征外，還具有:（1）裝配尺寸鏈的封閉環(huán)一定是機器產(chǎn)品或部件的某項裝配精度。（2）裝配精度只有機械產(chǎn)品裝配后才能測量，不具有獨立性。（3）裝配尺寸鏈中的各組成環(huán)不只是一個零件上的尺寸，而是幾個零件或部件之間與裝配精度有關(guān)的尺寸。（4）裝配尺寸鏈的形式較多，除常見的線性尺寸鏈外，還有角度尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈等。機械制造工藝學(xué)2．裝配尺寸鏈的建立查找組成環(huán)的一般方法是：

取封閉兩端的兩個零件為起點，沿著裝配精度要求的位置方向，以相鄰零件裝配基準間的聯(lián)系為線索。

分別由近及遠地查找裝配關(guān)系中影響裝配精度的有關(guān)零件，直至找到同一個基準零件或同一個基準表面為止。

這樣，各有關(guān)零件上直線連接相鄰零件裝配基準間的尺寸或位置關(guān)系，即為裝配尺寸鏈中的組成環(huán)。

裝配尺寸鏈中的組成環(huán)同樣可以分為增環(huán)和減環(huán)兩種。機械制造工藝學(xué)如圖5-7所示，車床主軸與尾座套筒中心線等高要求在垂直方向上，機床檢驗標準中規(guī)定為0～0.06mm，且只允許尾座高，這就是封閉環(huán)。

機械制造工藝學(xué)（1）裝配尺寸鏈的簡化原則機械制造工藝學(xué)（2）尺寸鏈的最短路線原則機械制造工藝學(xué)例5-1

如圖5-10a所示為某減速器的齒輪軸組件裝配示意圖。裝配要求是齒輪軸與軸承端面的間隙為0.2～0.7mm，試建立裝配尺寸鏈。機械制造工藝學(xué)5.3.2裝配尺寸鏈的計算方法1．極值法（1）正計算

用于驗算設(shè)計圖樣中某項裝配精度指標是否能夠達到要求。（2）反計算

就是已知封閉環(huán)求組成環(huán)。用于產(chǎn)品設(shè)計階段。

（3）中間計算常用在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，將一些難加工的和不宜改變其公差值的組成環(huán)的公差先確定下來，其公差值應(yīng)符合國家標準，并按“入體原則”標注。機械制造工藝學(xué)2．概率法從加工誤差的統(tǒng)計分析中可以看出，加工一批零件時，尺寸處于公差中心附近的零件屬多數(shù)，接近極限尺寸的是極少數(shù)。裝配工藝方法與計算方法常用的匹配有：（1）采用完全互換裝配法時，應(yīng)用極值法計算。完全互換又屬于大批量生產(chǎn)或環(huán)數(shù)較多時，可以改用概率法計算。（2）采用不完全互換裝配法時，可用概率法計算。（3）采用選配裝配法時，一般都按極值法計算。（4）采用修配裝配法時，一般批量小，應(yīng)按極值法計算。（5）采用調(diào)整裝配法時，一般都按極值法計算。大批量生產(chǎn)時，可用概率法計算。機械制造工藝學(xué)5.3.3裝配尺寸鏈的計算實例例5-2如圖5-11a所示為齒輪軸部件裝配簡圖。要求齒輪與擋圈的軸向間隙為0.l～0.35mm，已知：軸端面距離=43mm，擋圈

=5mm，齒輪厚度=30mm，彈性擋圈=mm（標準件），現(xiàn)采用完全互換裝配法裝配，試確定各組成環(huán)的公差和極限偏差。機械制造工藝學(xué)例5-3

已知條件與例5-2相同，試用不完全互換裝配法裝配，確定各組成環(huán)的公差及極限偏差。與例5-2的計算結(jié)果比較不難看出，不完全互換裝配法相對于完全互換裝配法裝配，可以放寬相關(guān)零件的制造公差，從而減小零件的制造成本。但是有可能少量零件裝配后超差，須在裝配時采取適當?shù)墓に嚧胧?。機械制造工藝學(xué)機械制造工藝學(xué)例5-5

已知條件與例5-2相同，現(xiàn)采用固定調(diào)整裝配法裝配，試確定各組成環(huán)的尺寸偏差，并求調(diào)整件的分組數(shù)及尺寸系列。機械制造工藝學(xué)5.4

制定裝配工藝規(guī)程5.4.1制定裝配工藝規(guī)程的原則（1）保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，并力求進一步提高。

（2）鉗加工工作量盡量減少合理安排裝配順序和工序，盡量減少鉗加工裝配的工作量，努力降低手工勞動的比重，以減輕勞動強度。（3）盡可能縮短裝配周期最終裝配與產(chǎn)品出廠僅一步之差，裝配周期長，必然阻礙產(chǎn)品出廠，造成半成品的堆積，資金的積壓。

（4）減少產(chǎn)品裝配占地面積，提高面積利用率。機械制造工藝學(xué)5.4.2制定裝配工藝規(guī)程的原始資料（1）產(chǎn)品的裝配圖樣應(yīng)包括總裝配圖、部件裝配圖、能清楚地表示出所有零件相互連接的結(jié)構(gòu)視圖和必要的剖視圖、零件的編號、裝配時應(yīng)保證的尺寸、配合件的配合性質(zhì)及精度、裝配的技術(shù)要求、零件的明細表等。為了在裝配時對某些零件進行補充機械加工和解算裝配尺寸鏈，有時還需要一些零件圖。

（2）驗收技術(shù)文件主要規(guī)定了產(chǎn)品主要技術(shù)性能的檢驗、試驗工作的內(nèi)容及方法，是制定裝配工藝規(guī)程的主要依據(jù)之一。

（3）在制定裝配工藝規(guī)程時，應(yīng)了解現(xiàn)有的的裝配工藝設(shè)備、工人技術(shù)水平、裝配車間面積、機械加工條件及各種工藝資料和標準等情況。機械制造工藝學(xué)5.4.3制定裝配工藝規(guī)程的步驟1．研究產(chǎn)品的裝配圖及驗收技術(shù)標準（1）分析產(chǎn)品圖樣（

即所謂讀圖）（2）對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行尺寸分析和工藝分析2．確定裝配方法與組織形式（1）固定式裝配

固定式裝配是將產(chǎn)品或部件的全部裝配工作安排在一固定的工作地上進行，裝配過程中產(chǎn)品位置不變，裝配所需的零、部件都匯集在工作地附近。（2）移動式裝配

移動式裝配時將產(chǎn)品或部件置于裝配線上，通過連續(xù)或間歇的移動使其順次經(jīng)過各裝配工作地從而完成全部裝配工作。移動式裝配有固定節(jié)奏和自由節(jié)奏兩種裝配方法。機械制造工藝學(xué)3．劃分裝配單元，確定裝配順序（1)劃分裝配單元一般情況下，裝配單元可劃分為五個等級：零件、合件、組件、部件和機器。（2)選擇裝配基準件基準件的補充加工量應(yīng)最小，盡可能不再有后續(xù)加工工序?；鶞始倪x擇應(yīng)有利于裝配過程中的檢測，有利于工序間的傳遞運輸、翻身和轉(zhuǎn)位等作業(yè)。機械制造工藝學(xué)（3）確定裝配順序，繪制裝配系統(tǒng)圖

安排的裝配順序為：先下后上，先內(nèi)后外，先難后易，先重大后輕小，先精密后一般。首先進行基礎(chǔ)零部件的裝配，使產(chǎn)品重心穩(wěn)定，先裝產(chǎn)品內(nèi)部零部件，使其不影響后續(xù)裝配作業(yè)，先利用較大空間進行難裝零件的裝配，再去確定其他零件或合件的裝配順序。

確定裝配順序應(yīng)注意：預(yù)處理工序在前，如零件的去毛刺、清洗、防銹防腐、涂裝、干燥等。機械制造工藝學(xué)裝配系統(tǒng)圖繪制方法：①畫一條較粗的橫線，橫線右端為表示裝配單元的長方格，橫線左端為表示基準件的長方格；②按裝配順序從左向右，將裝入裝配單元的零件或組件引入，表示零件的長方格在橫線上方，表示組件或部件的長方格在橫線下方。其中，長方格的上方注明裝配單元名稱，左下方填寫裝配單元的編號，右下方填寫裝配單元的數(shù)量。機械制造工藝學(xué)4．劃分裝配工序（1）劃分裝配工序的工作內(nèi)容（2）劃分裝配工序的一般原則5．裝配工藝文件的整理與編寫裝配工藝文件包括：裝配圖（產(chǎn)品設(shè)計的裝配總圖），裝配系統(tǒng)圖，裝配工藝卡片或裝配工序卡片，裝配工藝設(shè)計說明書等。6．制定產(chǎn)品檢測與試驗規(guī)范機械制造工藝學(xué)項目實施案例1

根據(jù)圖5-1所示的錐齒輪軸組件的裝配圖，在分析其裝配關(guān)系的基礎(chǔ)上，制定的裝配工藝規(guī)程（裝配工藝卡片），如表5-3所示。案例2根據(jù)圖5-2所示的臺虎鉗裝配圖，在分析其裝配關(guān)系的基礎(chǔ)上，根據(jù)其技術(shù)要求，按照前述制定裝配工藝規(guī)程的步驟，確定的裝配操作步驟，如表5-4所示。機械制造工藝學(xué)TheEnd項目6機床夾具設(shè)計機械制造工藝學(xué)(任務(wù))目錄

任務(wù)6.1認識機床夾具1

任務(wù)6.2工件定位方案的設(shè)計2

任務(wù)6.3工件夾緊方案的設(shè)計3任務(wù)6.4機床專用夾具及其設(shè)計方法4機械制造工藝學(xué)項目引入機械制造工藝學(xué)任務(wù)6.1認識機床夾具6.1.1機床夾具的分類和組成機械制造工藝學(xué)機床夾具的組成

定位裝置（元件）

夾緊裝置夾具與機床之間的聯(lián)接元件對刀或?qū)蛟渌b置或元件

夾具體

機械制造工藝學(xué)機械制造工藝學(xué)6.1.2機床夾具在機械加工中的作用

保證加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量提高生產(chǎn)率、降低成本擴大機床工藝范圍減輕工人的勞動強度機械制造工藝學(xué)任務(wù)6.2工件定位方案的設(shè)計6.2.1工件定位的基本原理1.自由度的概念一個位于空間自由狀態(tài)的物體，對于直角坐標系來說，具有六個自由度。它的空間位置是任意的，即能沿X、Y、Z軸移動（移動自由度）。又能繞三個坐標軸轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)動自由度）。機械制造工藝學(xué)機械制造工藝學(xué)2.六點定位原則

用合理設(shè)置的六個支承點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是所謂“六點定位原則”，簡稱“六點定則”。機械制造工藝學(xué)(1)長方體工件機械制造工藝學(xué)(2)圓盤類工件機械制造工藝學(xué)(3)軸類工件機械制造工藝學(xué)

用定位支承點限制工件的自由度，可以理解為：定位支承點與工件的定位基準必須始終保持緊貼接觸，若二者一旦脫離，就表示失去了定位作用。在分析定位支承點即定位元件起定位作用時，不要考慮力的影響。不要把“定位”與“夾緊”兩個概念相混淆。在分析限制工件的定位時，需注意：機械制造工藝學(xué)3.限制工件自由度與加工要求的關(guān)系

一是需要限制的自由度，必須都得到恰當?shù)叵拗?；二是保證必要的定位精度和穩(wěn)定性。

因此確定定位方案時，要根據(jù)工件的加工精度要求，遵循六點定位原則，分析工件應(yīng)該限制的自由度，確定定位方法，選擇定位元件，繼而進行定位誤差的分析和計算。機械制造工藝學(xué)4.工件定位中的幾種情況

完全定位：工件的六個自由度全部被限制的定位。不完全定位：根據(jù)工件的加工要求，所限制的自由度少于六個的定位。機械制造工藝學(xué)

欠定位：根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位。無法保證加工要求，所以是不允許的。

過定位：夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象。機械制造工藝學(xué)過定位可能導(dǎo)致下列后果：

工件無法安裝造成工件或定位元件變形機械制造工藝學(xué)由于過定位往往會帶來不良后果，一般確定定位方案時，應(yīng)盡量避免。消除或減小過定位所引起的干涉，一般有兩種方法：（1）改變定位元件的結(jié)構(gòu)，使定位元件重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。（2）提高工件定位基準之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。

機械制造工藝學(xué)6.2.2定位方式及定位元件1.平面定位(1)對粗基準平面的定位粗基準是指毛坯上未經(jīng)機械加工的表面,該基準平面的平面度誤差較大,同一批工件上的平面狀況也不相同。機械制造工藝學(xué)(2)對精基準平面的定位精基準是指已經(jīng)機械加工的表面,這樣的基準平面度誤差小,可以直接放在平面上定位。機械制造工藝學(xué)(3)平面定位的定位元件1)支承釘機械制造工藝學(xué)2)支承板機械制造工藝學(xué)3)可調(diào)支承機械制造工藝學(xué)4)自位支承機械制造工藝學(xué)(4)工件以臺階面為基準的定位機械制造工藝學(xué)(5)輔助支承輔助支承件并不起定位作用,只是增加工件的穩(wěn)定性,避免工件在切削力的作用下發(fā)生變形或振動。機械制造工藝學(xué)2.工件以外圓柱面為基準的定位(1)圓孔定位機械制造工藝學(xué)(2)半孔定位機械制造工藝學(xué)(3)V形塊定位1)定位方法V形塊是由兩個互成γ角的平面組成的定位元件。用V形塊定位時,裝卸工件方便,而且在垂直于V形塊對稱面的方向上誤差等于0。機械制造工藝學(xué)2)V形塊的結(jié)構(gòu)C——V型塊開口尺寸D——V型塊的標準心軸直徑γ——V型塊上兩斜面之間的夾角

h——V型塊的高度

H——V型塊標準定位高度在V型塊工作圖上必須標注該尺寸，它是用來檢驗V型塊制造精度的重要指標當γ=90?時

H=h+0.707D?0.5C機械制造工藝學(xué)3.工件以圓孔為基準的定位(1)外圓柱面定位機械制造工藝學(xué)(2)外圓錐面定位1)小錐度心軸定位機械制造工藝學(xué)2)大錐度定位機械制造工藝學(xué)4.工件以特形表面為基準的定位用作定位的基準表面取決于工件的形狀、表面精度和技術(shù)要求。

除前述常用的表面外,有時還用螺紋面、齒輪的齒面、錐面、型面及花鍵等作定位基準。機械制造工藝學(xué)常見定位元件及其組合所能限制的自由度機械制造工藝學(xué)機械制造工藝學(xué)機械制造工藝學(xué)機械制造工藝學(xué)5.工件以一面兩孔定位

在實際生產(chǎn)中，通常都是以工件上的兩個或兩個以上的幾何表面作為定位基準，即采取組合定位方式。常用的就是“一面兩孔”。(1)定位元件分析機械制造工藝學(xué)(2)定位元件的設(shè)計兩銷主要尺寸計算步驟如下：確定兩銷中心距尺寸(Ld)及其偏差基本尺寸Ld=LD(兩孔中心距尺寸)

公差δLd=(1／5～1／3)δLD確定圓柱銷尺寸及公差圓柱銷的基本尺寸是配合孔的最小極限尺寸，配合按g6或f7選取。

機械制造工藝學(xué)確定削邊銷尺寸及公差

按表選取削邊銷的b1及B，按公式求a，按公式求削邊銷的最小配合間隙X2min，然后求削邊銷最大直徑：

d2max=D2min-X2min

配合一般按h6選取。

機械制造工藝學(xué)6.2.3定位誤差的分析與計算1.定位誤差的組成

由于定位引起的加工尺寸的最大變動范圍稱為定位誤差,用ΔD表示。

工件能否保證加工精度,取決于刀具與工件之間的相互位置。而影響這個正確位置關(guān)系的誤差因素主要是夾具的安裝與調(diào)整誤差、加工過程誤差(或加工方法誤差)以及定位誤差等。為保證工件的加工精度,上述三項誤差合成后應(yīng)小于或等于工件公差。機械制造工藝學(xué)(1)基準不重合誤差

工件在夾具中定位時,工件的定位基準與工序基準不重合,兩基準之間的聯(lián)系尺寸的尺寸公差將引起工序基準相對于定位基準在加工尺寸方向上發(fā)生變動,其最大變動范圍即稱為基準不重合誤差,用ΔB表示。機械制造工藝學(xué)

由于定位副的制造誤差和間隙的影響,引起定位基準在加工尺寸方向上有位置的變動,其最大的變動范圍稱為基準位移誤差,用ΔY表示。(2)基準位移誤差機械制造工藝學(xué)定位誤差ΔD為基準不重合誤差ΔB與基準位移誤差ΔY的矢量和,即此外,只有用調(diào)整法加工一批零件時才產(chǎn)生定位誤差,用試切法加工時不產(chǎn)生定位誤差,而且定位誤差是一個范圍值。機械制造工藝學(xué)2.常見定位誤差的分析與計算(1)工件以平面定位(2)工件以圓柱孔定位1)基準位移誤差圓柱銷垂直放置時：圓柱銷水平放置時：2)轉(zhuǎn)角誤差機械制造工藝學(xué)(3)工件以外圓定位機械制造工藝學(xué)

由上述關(guān)于工件以圓孔和外圓為定位基面，分別在心軸（或定位銷）和V形架上定位時，定位誤差計算公式的推導(dǎo)，可總結(jié)出以下定律：當ΔY和ΔB兩項均為零時，則ΔD亦為零。當ΔY和ΔB兩項均不為零時，則基準不重合誤差ΔB的正、負號可根據(jù)工序基準是否在定位基面上分別判斷。工序基準在定位基面上，即以定位基面的任一母線為工序基準，且為固定單邊接觸。工序基準不在定位基面上。此時基準不重合誤差永遠取正號，即定位誤差為基準位移誤差和基準不重合誤差之和。故總有機械制造工藝學(xué)任務(wù)6.3工件夾緊方案的設(shè)計6.3.1夾緊裝置的組成與基本要求1.夾緊裝置的組成1)動力源裝置2)傳力機構(gòu)3)夾緊元件機械制造工藝學(xué)2.對夾緊裝置的基本要求

應(yīng)能始終保持工件的定位位置；夾緊力適當和可靠；操作方便、安全省力；復(fù)雜及自動化程度應(yīng)與生產(chǎn)批量相適應(yīng)；具有良好的工藝性及經(jīng)濟性。選擇工件的夾緊方式一般與選擇定位方法同時考慮，在設(shè)計夾緊裝置時，必須滿足下列要求：機械制造工藝學(xué)6.3.2夾緊力的確定

夾緊力的概念是由力的大小、方向和作用點（數(shù)量和位置）三個要素體現(xiàn)的。1.夾緊力方向的確定①夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件定位的準確性和可靠性機械制造工藝學(xué)②夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能小機械制造工藝學(xué)③夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小

機械制造工藝學(xué)2.夾緊力作用點的選擇夾緊力作用點是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。合理選擇夾緊力作用點必須注意以下幾點：選擇作用點的問題是指在夾緊力方向已定的情況下，確定夾緊力作用點的位置和數(shù)目。①夾緊力應(yīng)落在支承元件上或幾個支承元件所形成的支承面內(nèi)

機械制造工藝學(xué)②夾緊力作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位上機械制造工藝學(xué)③夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面以減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。必要時應(yīng)在工件剛性差的部位增加輔助支承并施加夾緊力，以免振動和變形。機械制造工藝學(xué)3.夾緊力大小的估算

夾緊力大小要適當，過大了會使工件變形，過小了則在加工時工件會松動造成報廢甚至發(fā)生事故1)采用手動夾緊時，可憑人力來控制夾緊力的大小，一般不需要算出所需夾緊力的確切數(shù)值，只是必要時進行概略的估算計算夾緊力時，首先求出切削力的大小，必要時算出慣性力、離心力的大小，然后與工件重力及待求的夾緊力組成靜平衡力系，列出平衡方程式，算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)K，即為實際夾緊力。粗加工時K取2.5～3，精加工時K取1.5～22)當設(shè)計機動（如氣動、液壓、電動等）夾緊裝置時，則需要計算夾緊力的大小。以便決定動力部件的尺寸（如氣缸、活塞的直徑等）機械制造工藝學(xué)6.3.3典型夾緊機構(gòu)1.楔塊夾緊機構(gòu)

(1)工作性能機械制造工藝學(xué)(2)結(jié)構(gòu)特點①楔塊結(jié)構(gòu)簡單，有增力作用。一般擴力比ip

=Q/F

≈3，只宜用在受力不大的工序中或與其他增力機構(gòu)組合使用②α≤φ1+φ2為斜楔的自鎖條件。一般取α=5o～7o③楔塊夾緊行程小，且受楔塊升角α的影響，增大α可加大行程，但自鎖性能變差④夾緊和松開要敲擊大、小端，操作不方便一般多用于改變夾緊力的方向或作為擴力機構(gòu)，與其他機械傳動裝置聯(lián)合使用。機械制造工藝學(xué)2.螺旋夾緊機構(gòu)

螺旋夾緊機構(gòu)是利用螺旋元件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生夾緊行程，從而產(chǎn)生夾緊力的機構(gòu)。螺旋夾緊實際上就是將楔塊的斜面繞在圓柱體上成為螺旋面，因此螺旋夾緊的原理與楔塊夾緊相似(1)工作性能機械制造工藝學(xué)(2)結(jié)構(gòu)特點由于螺紋升角小于摩擦角,故螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能很好;螺旋夾緊機構(gòu)的擴力比很大。(3)適用范圍夾緊動作緩慢、夾緊力變化較大，故不易實現(xiàn)機械化。具有夾緊力大、夾緊可靠、自鎖性能好和制造容易等優(yōu)點，應(yīng)用也非常廣泛，特別是在手動夾緊裝置中。生產(chǎn)中常采用一些快速的螺旋夾緊機構(gòu)。機械制造工藝學(xué)3.圓偏心夾緊機構(gòu)

圓偏心夾緊機構(gòu)是利用圓偏心件回轉(zhuǎn)時工作半徑的變化產(chǎn)生夾緊行程從而夾緊工件偏心輪可以看作是一個繞在轉(zhuǎn)軸上的弧形楔。常用的偏心夾緊件是偏心輪（軸），都已標準化(1)工作性能及其結(jié)構(gòu)特點機械制造工藝學(xué)自鎖條件：圓偏心的升角α是隨轉(zhuǎn)角而變化的。圓偏心的自鎖條件相應(yīng)為由上圖知，圓偏心所受反作用力矩應(yīng)小于或等于磨擦力矩，即：整理化簡得：一般采用即能自鎖。機械制造工藝學(xué)其優(yōu)點是操作迅速，構(gòu)造簡單。缺點是工作行程小，自鎖性較差。其夾緊力不大；自鎖性能不夠穩(wěn)定；一般在切削負荷不大且振動較小的工序中使用。(2)適用范圍機械制造工藝學(xué)6.3.4其他夾緊機構(gòu)1.鉸鏈夾緊機構(gòu)

(1)工作性能機械制造工藝學(xué)(2)結(jié)構(gòu)特點及適用范圍鉸鏈夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單,具有增力倍數(shù)較大,摩擦損失較小的優(yōu)點,但無自鎖性能,通常不宜單獨使用。它常與動力裝置(汽缸、液壓缸等)聯(lián)用,在氣動銑床夾具中應(yīng)用較廣。機械制造工藝學(xué)2.定心夾緊機構(gòu)

定心夾緊機構(gòu)也稱自動定心機構(gòu),它使工件的定位與夾緊同時完成,如車床上的自定心卡盤、彈簧夾頭等,特點是定位與夾緊使用同一元件,利用該元件的等速趨近或退離,完成工件的定位夾緊或松開。機械制造工藝學(xué)3.聯(lián)動夾緊機構(gòu)

聯(lián)動夾緊機構(gòu)是一種高效夾緊機構(gòu),它可通過一個操作手柄或一個動力裝置,對一個工件的同一方向或不同方向的多點進行均勻夾緊或同時夾緊若干工件。前者稱為多點聯(lián)動夾緊,后者稱為多件聯(lián)動夾緊。(1)多點聯(lián)動夾緊機構(gòu)機械制造工藝學(xué)機械制造工藝學(xué)(2)多件聯(lián)動夾緊機構(gòu)根據(jù)夾緊方式和夾緊方向的不同,又可分為平行夾緊、連續(xù)夾緊、對向夾緊和復(fù)合夾緊等。機械制造工藝學(xué)設(shè)計多位夾緊機構(gòu)注意點必須同時且均勻夾緊工件保證每個工件都有足夠的夾緊力夾緊件和傳力件要有足夠的剛性，保證傳力均勻機械制造工藝學(xué)任務(wù)6.4機床專用夾具及其設(shè)計方法6.4.1常用機床專用夾具及其結(jié)構(gòu)特點1.車床夾具車床夾具大致可分為心軸、圓盤式、花盤式和角鐵式等數(shù)種車床夾具包括用于各種車床、內(nèi)外圓磨床等機床上的夾具車床夾具都是安裝在機床主軸上，要求定位件與機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線有高的位置精度設(shè)計時要考慮其安裝方式、平衡問題和安全問題。夾持應(yīng)盡量短些（減少懸臂長度）、輕些機械制造工藝學(xué)(1)心軸機械制造工藝學(xué)(2)圓盤式車床夾具機械制造工藝學(xué)(3)角鐵式車床夾具機械制造工藝學(xué)（4）花盤式車床夾具花盤式車床夾具適用于形狀比較復(fù)雜的工件，往往還需要改變工位，以加工相隔一定距離的幾個表面，所以平衡問題就更為重要。此外，當出現(xiàn)較大尺寸的工件在車床主軸上無法安裝和工件轉(zhuǎn)速難以提高的問題時，可以拆去車床的刀架和橫拖板，將夾具固定在床鞍上，加工時工件作縱向直線送進運動，而刀具則安裝在車床主軸上作旋轉(zhuǎn)運動。機械制造工藝學(xué)綜上所述，在設(shè)計車床夾具時，應(yīng)特別注意：1）因整個車床夾具是隨機床主軸一起回轉(zhuǎn)的，所以要求結(jié)構(gòu)緊湊，輪廓尺寸要盡可能的小，重量輕，而且重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，以減少慣性力和回轉(zhuǎn)力矩；2）夾具應(yīng)有平衡措施，消除回轉(zhuǎn)不平衡產(chǎn)生的振動現(xiàn)象，生產(chǎn)中常采用配重塊來達到夾具的靜平衡。3）與主軸連接部分應(yīng)有較準確圓柱孔（或圓錐孔），其結(jié)構(gòu)形式及尺寸規(guī)格，隨使用機床而異。4）為使夾具使用安全，盡可能避免帶有尖角或凸出的部分，必要時加防護罩。工件的夾緊裝置也要夾緊可靠，防止工件松動飛出。機械制造工藝學(xué)2．鉆床夾具（1）鉆床夾具的結(jié)構(gòu)和種類圖6-65固定模板式鉆模1）固定模板式鉆模機械制造工藝學(xué)2）覆蓋式鉆模覆蓋式鉆模有覆式和蓋式兩種結(jié)構(gòu)類型。圖6-66無夾緊裝置的覆式鉆模圖6-67蓋式鉆模機械制造工藝學(xué)3）翻轉(zhuǎn)式鉆模

圖6-68鉆8個孔的翻轉(zhuǎn)式鉆模機械制造工藝學(xué)4）回轉(zhuǎn)式鉆模圖6-69帶分度裝置的回轉(zhuǎn)式鉆模機械制造工藝學(xué)5）滑柱式鉆模圖6-70滑柱式鉆模機械制造工藝學(xué)（2）鉆套的種類圖6-71標準鉆套機械制造工藝學(xué)圖6-72特種鉆套機械制造工藝學(xué)3．銑床夾具（1）銑床夾具的結(jié)構(gòu)圖6-73加工殼體的銑床夾具機械制造工藝學(xué)（2）銑床夾具的安裝銑床夾具在機床工作臺上的安裝位置，直接影響工件被加工表面的位置精度，所以在設(shè)計時必須考慮其安裝方法。一般在銑床夾具的底面都裝著兩個定向鍵，用以確定夾具（定位件）對工作臺送進方向的位置精度（平行度或垂直度等）。采用定向鍵雖然便于安裝夾具，但其位置精度不高，所以又常在夾具體的一側(cè)設(shè)置一個校正面（將夾具體的一個側(cè)面磨平即可），安裝夾具時，以校正面為準用百分表找正。該校正面同時也作為定位元件、定向件等在夾具體上裝配和檢驗時的基準。機械制造工藝學(xué)（3）銑床夾具的對刀裝置