機(jī)械制造工藝學(xué)培訓(xùn)課件(PPT 160頁(yè)).ppt

1、機(jī)械制造工藝學(xué),王越 機(jī)械工程學(xué)院,第一章緒論 第二章工件的定位 第三章機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第四章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 第五章機(jī)械加工精度 第六章機(jī)械加工表面質(zhì)量,第一節(jié) 機(jī)械制造工程技術(shù)的發(fā)展,一. 制造的永恒性 （一）機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展 機(jī)械制造技術(shù)有兩方面的含義：其一是指機(jī)械加工零件（或工件）的技術(shù)，更明確地說(shuō)是在一種機(jī)器上用切削方法來(lái)加工，這種機(jī)器通常稱(chēng)為機(jī)床、工具機(jī)或工作母機(jī)。另一方面是指制造某種機(jī)械的技術(shù)，如空氣壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)等。 此后，由于材料性能的的不斷提高在制造方法上有了很大的發(fā)展，除用機(jī)械方法加工外，還出現(xiàn)了電加工、激光加工、電子加工、水射流加工、化學(xué)加工、電子束、離子

2、束等非機(jī)械加工方法，形成了新的機(jī)械制造技術(shù)，統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械制造技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)之為制造技術(shù),二）制造技術(shù)的重要性 制造技術(shù)是國(guó)家生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，它有以下四個(gè)方面的意義。 1.社會(huì)發(fā)展與制造技術(shù)密切相關(guān) 2. 制造技術(shù)是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ) 3. 制造技術(shù)是所有工業(yè)的支柱 4. 國(guó)力和國(guó)防的后盾,二. 廣義制造論 廣義制造是20世紀(jì)制造技術(shù)的重要發(fā)展。它是在機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。長(zhǎng)期以來(lái)，由于設(shè)計(jì)與工藝分家，制造被定位于加工工藝，這是一種狹義制造的概念，隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，需要綜合、融合和復(fù)合多種技術(shù)去研究和解決問(wèn)題，特別是集成制造技術(shù)的問(wèn)世，提出了廣義制造的概念，亦稱(chēng)之為“大制造”的概

3、念，它體現(xiàn)了制造概念的擴(kuò)展,廣義制造概念的形成過(guò)程主要有以下幾方面原因。 （一）工藝和設(shè)計(jì)一體化 它體現(xiàn)了工藝和設(shè)計(jì)的密切結(jié)合，形成了設(shè)計(jì)工藝一體化，設(shè)計(jì)不僅是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而且包括工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制設(shè)計(jì)等。 人類(lèi)的制造技術(shù)大體上可分為三個(gè)階段，有三個(gè)重要的里程碑。 手工業(yè)生產(chǎn)階段 大工業(yè)生產(chǎn)階段 虛擬現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)階段,二）材料成形機(jī)理的擴(kuò)展 在傳統(tǒng)制造工藝中，人為地將零件的加工過(guò)程分為熱加工和冷加工兩個(gè)階段，而且是以冷去除加工和熱變形加工為主，主要是利用力、熱原理。但現(xiàn)在已從加工成形機(jī)理來(lái)分類(lèi)，明確地將加工工藝分為去除加工、結(jié)合加工和變形加工，材料成形機(jī)理的范疇見(jiàn)表1-1所示,1

4、. 去除加工 去除加工又稱(chēng)分離加工，是從工件上去除一部分材料而成形。 2. 結(jié)合加工 結(jié)合加工是利用物理和化學(xué)方法將相同材料或不同材料結(jié)合在一起而成形，是一種堆積成形、分層制造方法。按結(jié)合機(jī)理和結(jié)合強(qiáng)弱又可分為附著、注入和連接三種。 1) 附著又稱(chēng)沉積，是在工件表面上覆蓋一層材料，是一種弱結(jié)合,典型的加工方法是鍍。 2）注入又稱(chēng)滲入，是在工件表層上滲入某些元素，與基體材料產(chǎn)生物化反應(yīng)，以改變工件表層材料的力學(xué)性質(zhì)，是一種強(qiáng)結(jié)合，典型的加工方法有滲碳、氧化等。 3）連接又稱(chēng)接合，是將兩種相同或不相同材料通過(guò)物化方法連接在一起，可以是強(qiáng)結(jié)合，也可以是弱結(jié)合，如激光焊接、化學(xué)粘接等。 3. 變形加工

5、 變形加工又稱(chēng)流動(dòng)加工，是利用力、熱、分子運(yùn)動(dòng)等手段使工件產(chǎn)生變形，改變其尺寸、形狀和性能，如鍛造、鑄造等,三）制造技術(shù)的綜合性 現(xiàn)代制造技術(shù)是一門(mén)以機(jī)械為主體，交叉融合了光、電、信息、材料、管理等學(xué)科的綜合體，并與社會(huì)科學(xué)、文化、藝術(shù)等關(guān)系密切。 制造技術(shù)的綜合性首先表現(xiàn)在機(jī)、光、電、聲、化學(xué)、電化學(xué)、微電子和計(jì)算機(jī)等的結(jié)合，而不是單純的機(jī)械。 （四）制造模式的發(fā)展 （五）產(chǎn)品的全生命周期 (六)豐富的硬軟件工具、平臺(tái)和支撐環(huán)境,三. 機(jī)械制造科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 機(jī)械制造科學(xué)技術(shù)的發(fā)展主要沿著“廣義制造”或稱(chēng)“大制造”的方向發(fā)展，其具體發(fā)展方向如圖1-3所示。當(dāng)前，發(fā)展的核心是“智能制造”，重點(diǎn)

6、是創(chuàng)新設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、現(xiàn)代成形與改性技術(shù)、材料成形過(guò)程仿真和優(yōu)化、高速和超高速加工、精密工程與納米技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、集成制造技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、協(xié)同制造技術(shù)和工業(yè)工程等,第二節(jié) 生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程,一. 機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程 機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程是指從原材料開(kāi)始到成品出廠的全部勞動(dòng)過(guò)程，它不僅包括毛坯的制造，零件的機(jī)械加工、特種加工和熱處理，機(jī)器的裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試和涂裝等主要?jiǎng)趧?dòng)過(guò)程，還包括專(zhuān)用工具、夾具、量具和輔具的制造，機(jī)器的包裝，工件和成品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，加工設(shè)備的維修，以及動(dòng)力（電、壓縮空氣、液壓等）供應(yīng)等輔助勞動(dòng)過(guò)程。 由于機(jī)械產(chǎn)品的主要?jiǎng)趧?dòng)過(guò)程都使被加工對(duì)象的尺寸、形狀和性能產(chǎn)生了一定的變

7、化，即與生產(chǎn)過(guò)程有直接關(guān)系，因此稱(chēng)為直接生產(chǎn)過(guò)程，亦稱(chēng)為工藝過(guò)程。而機(jī)械產(chǎn)品的輔助勞動(dòng)過(guò)程雖然未使加工對(duì)象產(chǎn)生直接變化，但也是非常必要的，因此稱(chēng)為輔助生產(chǎn)過(guò)程。所以，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程由直接生產(chǎn)過(guò)程和輔助生產(chǎn)過(guò)程組成,二. 機(jī)械加工工藝過(guò)程 （一）機(jī)械加工工藝過(guò)程的概念 機(jī)械加工工藝過(guò)程是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的一部分，是直接生產(chǎn)過(guò)程，其原意是指采用金屬切削刀具或磨具來(lái)加工工件，使之達(dá)到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學(xué)物理性能，成為合格零件的生產(chǎn)過(guò)程。由于制造技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在所說(shuō)的加工方法除切削和磨削外，還包括其他加工方法，如電加工、超聲加工、電子束加工、離子束加工、激光束加工，以及化學(xué)加工

8、等加工方法,二）機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成 機(jī)械加工工藝過(guò)程由若干個(gè)工序組成。機(jī)械加工中的每一個(gè)工序又可依次細(xì)分為安裝、工位、工步和走刀。 1. 工序 機(jī)械加工工藝過(guò)程中的工序是指：一個(gè)（或一組）工人在同一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。根據(jù)這一定義，只要工人、工作地點(diǎn)、工作對(duì)象(工件）之一發(fā)生變化或不是連續(xù)完成，則應(yīng)成為另一個(gè)工序,2. 安裝 如果在一個(gè)工序中需要對(duì)工件進(jìn)行幾次裝夾，則每次裝夾下完成的那部分工序內(nèi)容稱(chēng)為一個(gè)安裝。例如，表1-2中的工序1，在一次裝夾后尚需有三次調(diào)頭裝夾，才能完成全部工序內(nèi)容，因此該工序共有四個(gè)安裝；表1-2中工序2是在一次裝夾下完成

9、全部工序內(nèi)容，故該工序只有一個(gè)安裝（詳見(jiàn)表1-4,3. 工位 在工件的一次安裝中，通過(guò)分度（或移位）裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床床身變換加工位置，則把每一個(gè)加工位置上的安裝內(nèi)容稱(chēng)為工位。在一個(gè)安裝中，可能只有一個(gè)工位，也可能需要有幾個(gè)工位。 圖為通過(guò)立式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)使工件變換加工位置的例子，即多工位加工。在該例中，共有四個(gè)工位，依次為裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，實(shí)現(xiàn)了在一次裝夾中同時(shí)進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔加工?？梢钥闯?，如果一個(gè)工序只有一個(gè)安裝，并且該安裝中只有一個(gè)工位，則工序內(nèi)容是安裝內(nèi)容，同時(shí)也就是工位內(nèi)容,4 .工步 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工位內(nèi)容，稱(chēng)為一個(gè)工步

10、。 按照工步的定義，帶回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)床（轉(zhuǎn)塔車(chē)床、加工中心），其回轉(zhuǎn)刀架的一次轉(zhuǎn)位所完成的工位內(nèi)容應(yīng)屬一個(gè)工步，此時(shí)若有幾把刀具同時(shí)參與切削，則該工步稱(chēng)為復(fù)合工步,5.行程 行程（進(jìn)給次數(shù)）有工作行程和空行程之分。工作行程是指刀具以加工進(jìn)給速度相對(duì)工件所完成的一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工步部分；空行程是指刀具以非加工進(jìn)給速度相對(duì)工件所完成的一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工步部分。行程的概念是為了反映工步中的進(jìn)給次數(shù)和工序卡片中相吻合，并能精確計(jì)算工步工時(shí),第三節(jié)制造過(guò)程,市場(chǎng)需求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程-市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)”這個(gè)完整的循環(huán)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為制造過(guò)程。 “生產(chǎn)過(guò)程”和“制造過(guò)程”從字面上看，區(qū)別不大。但是，

11、從上述定義來(lái)分析，“制造過(guò)程”的含義就豐富多了。 首先，由于在制造過(guò)程的概念中，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)是由市場(chǎng)決定的，制造業(yè)必然要適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)變，是現(xiàn)代制造技術(shù)所必須的條件。 其次，生產(chǎn)過(guò)程中人們關(guān)注的重點(diǎn)是將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善罚óa(chǎn)品）的物質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)變，即物質(zhì)流，這是傳統(tǒng)制造工藝技術(shù)的主要內(nèi)容。而在制造過(guò)程中，除了研究物質(zhì)流外，還要研究控制物質(zhì)流的信息流，如：對(duì)市場(chǎng)需求的分析，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)流的規(guī)劃、組織、管理和控制，對(duì)物料的采購(gòu)、存儲(chǔ)和銷(xiāo)售，經(jīng)營(yíng)決策和管理，市場(chǎng)開(kāi)發(fā)和服務(wù)等，以及現(xiàn)代制造技術(shù)中的柔性自動(dòng)化技術(shù)和控制技術(shù)，智能制造技術(shù)也都有信息流的內(nèi)容。因此，需要對(duì)信息進(jìn)行采集、分析和處理的信息

12、流。 制造過(guò)程中除了物質(zhì)流、信息流外，還有能量流，它是指制造過(guò)程中的能量消耗及其流程，物質(zhì)流、信息流和能量流統(tǒng)稱(chēng)制造過(guò)程的三流,第四節(jié) 系統(tǒng)的概念、工藝系統(tǒng)過(guò)程和制造系統(tǒng),一. 系統(tǒng)的概念 有若干個(gè)相互作用和相互依賴(lài)的元素（或部分）組成、具有特定功能和目標(biāo)的有機(jī)整體稱(chēng)為系統(tǒng)。 二. 工藝系統(tǒng) 用系統(tǒng)的概念，分析傳統(tǒng)工藝過(guò)程，就產(chǎn)生了工藝系統(tǒng)。 三. 制造系統(tǒng) 用系統(tǒng)工程的理論和方法，分析和研究制造過(guò)程，就產(chǎn)生了制造系統(tǒng)。 制造系統(tǒng)是由制造全過(guò)程所涉及的硬件（包括廠房設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)備、材料和能源等）和軟件（制造工藝?yán)碚撆c技術(shù)、制造工藝方法、控制技術(shù)、測(cè)試技術(shù)以及制造信息等）以及相關(guān)人員（從事對(duì)物料

13、的準(zhǔn)備、信息流的監(jiān)控以及對(duì)制造過(guò)程的決策和調(diào)度等工作）所組成的一個(gè)統(tǒng)一整體,第五節(jié)生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類(lèi)型及其工藝特征,一. 生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求確定，在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期常定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱(chēng)年產(chǎn)量。 二. 生產(chǎn)類(lèi)型 生產(chǎn)類(lèi)型是指企業(yè)（或車(chē)間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)。一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類(lèi)型,三. 各種生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特征,第六節(jié)基本的加工方法,一 獲得尺寸精度的方法 1. 試切法 通過(guò)試切測(cè)量調(diào)整再試切，反復(fù)進(jìn)行到被加工尺寸達(dá)到要求為止的加工方法稱(chēng)為試切法。 作為試切法的一種類(lèi)型配作，它是以已加工件為基準(zhǔn)，加工

14、與其相配的另一工件，或?qū)蓚€(gè)（或兩個(gè)以上）工件組合在一起進(jìn)行加工的方法。配作中最終被加工尺寸達(dá)到的要求是以與已加工件的配合要求為準(zhǔn)的,2. 調(diào)整法 先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對(duì)位置，并在一批零件的加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變，以保證工件被加工尺寸的方法稱(chēng)為調(diào)整法。影響調(diào)整法精度的因素有：測(cè)量精度、調(diào)整精度、重復(fù)定位精度等。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，調(diào)整法有較高的生產(chǎn)率。調(diào)整法對(duì)調(diào)整工人的技術(shù)水平要求高，對(duì)機(jī)床操作工人的技術(shù)水平要求不高，常用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn),3. 定尺寸刀具法 用刀具的相應(yīng)尺寸來(lái)保證工件被加工部位尺寸的方法稱(chēng)為定尺寸刀具法。影響尺寸精度的因素有：刀具的尺寸精度、刀具與工件的位置精

15、度等。當(dāng)尺寸精度要求較高時(shí)，常用浮動(dòng)刀具進(jìn)行加工，就是為了消除刀具與工件的位置誤差的影響。定尺寸刀具法操作方便，生產(chǎn)率較高，加工精度也較穩(wěn)定。鉆頭、鉸刀、多刃鏜刀塊等加工孔均屬定尺寸刀具法，應(yīng)用于各種生產(chǎn)類(lèi)型。拉刀拉孔也屬定尺寸刀具法，應(yīng)用于大中批生產(chǎn)和大量生產(chǎn),4. 主動(dòng)測(cè)量法 在加工過(guò)程中，邊加工邊測(cè)量加工尺寸，并將所測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)要求的尺寸比較后，或使機(jī)床繼續(xù)工作，或使機(jī)床停止工作，這就稱(chēng)為主動(dòng)測(cè)量法。目前，主動(dòng)測(cè)量中的數(shù)值已經(jīng)可用數(shù)字顯示。主動(dòng)測(cè)量法把測(cè)量裝置加入工藝系統(tǒng)（即機(jī)床、刀具、夾具和工件組成的統(tǒng)一體）中，成為其第五個(gè)因素。主動(dòng)測(cè)量法質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高，是發(fā)展方向,5. 自動(dòng)控制

16、法 這種方法是把測(cè)量、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個(gè)自動(dòng)加工系統(tǒng)，加工過(guò)程依靠系統(tǒng)自動(dòng)完成的。初期的自動(dòng)控制法是利用主動(dòng)測(cè)量和機(jī)械或液壓等控制系統(tǒng)完成的。目前已采用按加工要求預(yù)先編排的程序，由控制系統(tǒng)發(fā)出指令進(jìn)行工作的程序控制機(jī)床（簡(jiǎn)稱(chēng)程控機(jī)床）或由控制系統(tǒng)發(fā)出數(shù)字信息指令進(jìn)行工作的數(shù)字控制機(jī)床（簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)控機(jī)床），以及能適應(yīng)加工過(guò)程中加工條件的變化，自動(dòng)調(diào)整加工用量，按規(guī)定條件實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程最佳化的適應(yīng)控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)控制加工。自動(dòng)控制法加工的質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、加工柔性好、能適應(yīng)多品種生產(chǎn)，是目前機(jī)械制造的發(fā)展方向和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)的基礎(chǔ),二）獲得形狀精度的方法 1. 刀尖軌跡法 依靠刀尖的

17、運(yùn)動(dòng)軌跡獲得形狀精度的方法稱(chēng)為刀尖軌跡法。刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡取決于刀具和工件的相對(duì)成形運(yùn)動(dòng)，因而所獲得的形狀精度取決于成形運(yùn)動(dòng)的精度。普通車(chē)削、銑削、刨削和磨削等均屬刀尖軌跡法,2. 仿形法 刀具按照仿形裝置進(jìn)給對(duì)工件進(jìn)行加工的方法稱(chēng)為仿形法。仿形法所得到的形狀精度取決于仿形裝置的精度及其他成形運(yùn)動(dòng)精度。仿形車(chē)、仿形銑等均屬仿形法加工。 3. 成形法 利用成形刀具對(duì)工件進(jìn)行加工的方法稱(chēng)為成形法。成形刀具替代一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)。成形法所獲得的形狀精度取決于成形刀具的形狀精度和其他成形運(yùn)動(dòng)精度。用成形刀具或砂輪的車(chē)、銑、刨、磨、拉等都屬成形法,4. 展成法（滾切法） 利用工件和刀具作展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方

18、法稱(chēng)為展成法。展成法所得被加工表面是切削刃和工件作展成運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所形成的包絡(luò)面，切削刃形狀必須是被加工面的共軛曲線。它所獲得的精度取決于切削刃的形狀和展成運(yùn)動(dòng)的精度等。滾齒、插齒、磨齒、滾花鍵等均屬展成法。 5. 數(shù)控成形法 利用坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控技術(shù)可自動(dòng)控制高的形狀精度。兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控技術(shù)可加工平面輪廓曲線，三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控技術(shù)可加工立體輪廓曲面，目前復(fù)雜空間曲面（如加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等）采用5軸聯(lián)動(dòng)加工獲得,第二章工件的定位,第二章工件的定位 一. 基準(zhǔn)的概念 基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面,二. 基準(zhǔn)的分類(lèi) 根據(jù)作用的不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基

19、準(zhǔn)兩大類(lèi),一、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：零件設(shè)計(jì)圖紙上所采用的基準(zhǔn)。 它是標(biāo)注設(shè)計(jì)尺寸的起點(diǎn)，或中心線、對(duì)稱(chēng)線、圓心,二、工藝基準(zhǔn)：在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn) 包括：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn) 和裝配基準(zhǔn),工序基準(zhǔn)：用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸、位置的基準(zhǔn),定位基準(zhǔn)：在加工中用作定位的基準(zhǔn)。（工件上直接與夾具的定位元件相接觸的點(diǎn)、線、面,測(cè)量基準(zhǔn)：測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn),裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置,練習(xí) 確定設(shè)計(jì)基準(zhǔn),練習(xí)2確定設(shè)計(jì)基準(zhǔn),練習(xí)3,練習(xí)4圖為小軸的零件圖，圖為在車(chē)床上頂尖間加工小端外圓及臺(tái)肩面的工序圖試分析臺(tái)肩面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)及測(cè)量基準(zhǔn),第二節(jié) 工件的定位原理

20、,一、工件的定位原理 六點(diǎn)定位原則:用六個(gè)合理布置的定位支撐點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度,一）完全定位,二）部分定位,三）欠定位,四）重復(fù)定位,為了減少或消除重復(fù)定位造成的不良后果可采取如下措施： 改變定位元件的結(jié)構(gòu) 撤消重復(fù)限制不定度的定位元件 提高工件定位基準(zhǔn)之間及定位元件工作表面之間的位置精度,第三節(jié)定位元件及選擇,一）平面定位元件 1、主要支承：定位時(shí)起主要支承作用 （1）固定支承：在夾具中定位支承點(diǎn)的位置固定不變。有支承釘和支承板,2）可調(diào)支承：在夾具中定位支承點(diǎn)的位置可調(diào)的定位元件,3）自位支承：定位支承點(diǎn)的位置在工件定位過(guò)程中，隨工件定位基準(zhǔn)位置變化而與之適應(yīng)的元件,2、輔助支承：只起

21、提高工件支承剛性或輔助定位作用的定位元件,二）圓孔表面定位元件常用的有定位銷(xiāo)、剛性心軸和小錐度心軸,1、定位銷(xiāo),2、剛性心軸：對(duì)于套類(lèi)零件常用,3、小錐度心軸,三）外圓表面定位元件,1、定位套,2、支承板,3、V形塊,四）錐面定位元件,第三章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì),第一節(jié) 機(jī)床夾具概述 一. 機(jī)床夾具及其組成 機(jī)床夾具是在機(jī)床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床和刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變,機(jī)床夾具的基本組成部分： (1) 定位元件或裝置。如圖3-1中的夾具底板4(頂面N)、 圓柱銷(xiāo)5和菱形銷(xiāo)1。 (2) 刀具導(dǎo)向元件或裝置。如圖3-1 中的對(duì)刀塊2。 (3) 夾緊

22、元件或裝置。如圖3-1所示的壓板7、螺母9、螺栓10等，對(duì)于自動(dòng)夾具還有氣缸、液壓缸等驅(qū)動(dòng)裝置。 (4) 連接元件。如圖3-1所示的定位鍵3、 夾具底板4的U形槽等。 (5) 夾具體。如圖3-1所示的夾具底板4。 (6) 其他元件或裝置。如某些夾具上的分度裝置、 防錯(cuò)裝置、安全保護(hù)裝置，為便于卸下工件而設(shè)置的頂出器等。圖3-1中的止動(dòng)銷(xiāo)11也屬于此類(lèi)元件,二. 機(jī)床夾具的功能 機(jī)床夾具的主要功能如下。 （1）保證加工質(zhì)量。 （2）提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。 （3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。 （4）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn),三. 機(jī)床夾具的分類(lèi) 機(jī)床夾具可以有多種分類(lèi)方法。通常按機(jī)床夾具的使用范

23、圍，可分為五種類(lèi)型。 (1) 通用夾具。如在車(chē)床上常用的自定心卡盤(pán)、單動(dòng)卡盤(pán)、頂尖，銑床上常用的機(jī)用平口鉗、分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等均屬此類(lèi)夾具。 (2) 專(zhuān)用夾具。這類(lèi)夾具是針對(duì)某一工件的某一工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，因其用途專(zhuān)一而得名 (3) 可調(diào)整夾具和成組夾具與成組夾具相比，可調(diào)整夾具的加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣一些。 (4) 組合夾具。 (5) 隨行夾具。這是一種在自動(dòng)線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具,第二節(jié) 工件的裝夾方式,一、裝夾的概念： 將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過(guò)程 定位：一批零件在加工中所占有的相同正確位置 夾緊:保持定位時(shí)的正確位置不變,零件壓牢夾牢 兩種方式:先定位后夾緊或

24、夾緊過(guò)程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位,二、裝夾方法（一）直接裝夾,二）找正裝夾,三）夾具裝夾,三、夾具裝夾及其誤差（一）夾具裝夾過(guò)程,二）夾具裝夾誤差（）工件裝夾誤差（裝夾） ：與工件在夾具中裝夾有關(guān)的加工誤差包括：定位誤差（定位） ：工件在夾具中由于定位不準(zhǔn)確所造成加工誤差?yuàn)A緊誤差（夾緊）：在工件夾緊時(shí)由于工件和夾具變形所造成的加工誤差,對(duì)定誤差（對(duì)定） ：與夾具相對(duì)刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)有關(guān)的加工誤差 包括： 對(duì)刀誤差（對(duì)刀） ：夾具相對(duì)刀具位置有關(guān)的加工誤差 夾具位置誤差（夾位） ：夾具相對(duì)成形運(yùn)動(dòng)位置有關(guān)的加工誤差 （）過(guò)程誤差（過(guò)程） 與加工過(guò)程有關(guān)的誤差（受力變形，熱變形，磨損等,裝夾對(duì)定 過(guò)程 零

25、件的公差 裝夾對(duì)定 裝夾對(duì)定,三、定位誤差分析,一)定位誤差分析與計(jì)算 1、定位誤差產(chǎn)生的原因 任何一批工件，其中每個(gè)工件的尺寸、形狀和各表面的相互位置均有所差異，定位時(shí)各表面的位置可能不完全相同，工序基準(zhǔn)的位置也不完全一致，加工后各工件的工序尺寸也大小不一，形成誤差，這種與工件定位有關(guān)的誤差稱(chēng)為定位誤差，用D表示。 注意：只有用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，才可能產(chǎn)生定位誤差，如果對(duì)工件采用試切法，則不會(huì)。 定位誤差包括基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差,2、定位誤差的組成及計(jì)算方法 （1）基準(zhǔn)不重合誤差 由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的，用B表示,基準(zhǔn)不重合誤差等于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸（

26、稱(chēng)定位尺寸）的公差在工序尺寸方向上的投影。 在本例中,2）基準(zhǔn)位移誤差 由于定位基準(zhǔn)面和定位元件的工作表面（及定位副）的制造誤差及配合間隙的影響，而使工件產(chǎn)生的加工誤差，用Y表示。 基準(zhǔn)位移誤差的大小等于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向可能產(chǎn)生的最大變動(dòng)范圍,3）定位誤差的計(jì)算公式 A） B,1)當(dāng)B0, Y=0時(shí), D=B Y0, B=0時(shí), D=Y 2)當(dāng)B0, Y 0,且工序基準(zhǔn)不在定位基準(zhǔn)面上時(shí), D=Y+B 3)當(dāng)B0, Y 0,且工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上時(shí), D=YB 先假設(shè)定位基準(zhǔn)的位置不變,讓定位基準(zhǔn)面的尺寸(一般直徑)由小變大(或由大變小),判斷這時(shí)由于工序基準(zhǔn)位置的變化是使工序尺寸變大還是變小,如同向變化取+,反之取-號(hào),二）幾種典型表面定位時(shí)的定位誤差,1、平面定位時(shí)的定位誤差 工件以平面定位時(shí) 基準(zhǔn)重合： A、以毛坯定位時(shí)為H B、以已加工表面定位時(shí)為0 基準(zhǔn)不重合