機(jī)械加工工藝編制及專用夾具設(shè)計

1、機(jī)械加工工藝編制及專用夾具設(shè)計基礎(chǔ)知識1. 工序：一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。2. 工步：當(dāng)加工表面，加工工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量均保持不變的情況下完成的那一部分工序。3. 零件機(jī)構(gòu)的工藝性：所設(shè)計的零件在滿足要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。4. 良好的結(jié)構(gòu)工藝性：在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造，又有較低的制造成本。5. 主要表面：零件與其他零件相配合的表面或直接參與機(jī)器工作的表面，其余表面均為次要表面。6. 基準(zhǔn)：用來確定零件上其他點，線，面之間幾何關(guān)系的那些點，線，面等。7. 基準(zhǔn)按其作用不同，分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。8. 工藝

2、基準(zhǔn)分為:定位基準(zhǔn)，測量基準(zhǔn)，裝備基準(zhǔn)。 項目11. 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用1) 機(jī)械加工工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。2) 機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和計劃調(diào)度的主要依據(jù)。3) 機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠，車間的基本技術(shù)文件。2. 工序卡中工序簡圖的畫法1) 根據(jù)到本工序結(jié)束為止的工件的實體形狀，按投影關(guān)系畫試圖。2) 一般只標(biāo)注有本工序所形成的尺寸，本工序所加工表面的幾何公差，表面粗糙度等。3) 加工部位用粗實線，其他部位用細(xì)實線。4) 工序圖上標(biāo)明定位，夾緊符號。3. 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則1) 目標(biāo)方面的科學(xué)性2) 實施方面的可行性3) 技術(shù)方面的先進(jìn)性4) 勞動方面

3、的安全性項目21. 工序余量：指某一表面在一道工序中切除的金屬層厚度。2. 確定加工余量的方法：經(jīng)驗估算法，查表修正法，分析計算法。3. 封閉環(huán)：尺寸鏈中在裝配過程或加工過程最后形成的那一環(huán)。4. 組成環(huán)：尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。5. 減環(huán)與增環(huán)的判斷方法：畫箭頭法 ，公式法。項目31. 孔系分為：平行孔系 同軸孔系 交叉孔系。2. 粗基準(zhǔn):用未加工過的毛坯表面作基準(zhǔn)。3. 精基準(zhǔn)：用已加工表面作基準(zhǔn)。4. 粗基準(zhǔn)選擇原則：1) 如果要求保證工件上某種重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選用該表面為粗基準(zhǔn)。2) 若主要要求保證加工面與不加工面之間的位置要求，則應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn);如果有好幾

4、個不加工面，則應(yīng)選擇其中與加工面位置要求不高的面作為粗基準(zhǔn)；如果每個面都要加工，則應(yīng)選擇加工余量最小的面作為粗基準(zhǔn)。3) 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整光潔，有一定面積，以使工件定位可靠，夾緊方便。4) 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。5. 精基準(zhǔn)的選擇原則：基準(zhǔn)重合原則 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（采用兩中心孔定位加工各外圓表面） 自為基準(zhǔn)原則（導(dǎo)軌面磨削） 互為基準(zhǔn)原則（車床主軸要求前后軸徑與前錐孔同心） 便于裝夾原則6. 機(jī)械加工順序的安排原則：基面先行 先粗后精 先主后次 先面后孔 7. 加工階段的劃分： 粗加工階段 半精加工階段 精加工階段 精密和超精密加工階段8. 劃分加工階段的好處：1) 有

5、利于保證零件的加工質(zhì)量。2) 便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，可以避免以后精加工的經(jīng)濟(jì)損失。3) 可以合理安排加工設(shè)備和操作工人，有利于延長精加工設(shè)備的壽命。4) 便于組織生產(chǎn)。9. 工序分散：工序數(shù)多而各工序的加工內(nèi)容少。10.工序集中：工序數(shù)少而各工序的加工內(nèi)容多。11.工序集中將越來越成為生產(chǎn)的主流方式。12.加工經(jīng)濟(jì)精度：在正常的加工條件下所能保證的加工精度和表面粗糙度。 項目41. 加工表面質(zhì)量：指的是機(jī)械加工后零件表面層的幾何結(jié)構(gòu)和受加工過程的影響表面層金屬材料與基體材料性質(zhì)產(chǎn)生變化的情況，是零件機(jī)械加工質(zhì)量的組成部分之一。2. 影響表面粗糙度的因素。1) 切削用量的影響2) 刀具材料的影

6、響3) 工件材料性能的影響3. 減小進(jìn)給量f,減小Kr,減小Kr,增大刀尖圓弧半徑都可以減小表面粗糙度值。4. 磨削燒傷的原因-磨削熱。5. 磨削燒傷的分類：回火燒傷 淬火燒傷 退火燒傷。6. 磨削燒傷時，表面會出現(xiàn)黃，褐，紫，青等燒傷色。這些是高溫下產(chǎn)生的氧化膜顏色。7. 機(jī)械加工振動：機(jī)械加工過程中，在刀具與工件之間常常產(chǎn)生周期性往復(fù)運動。8. 機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的振動按其產(chǎn)生的原因主要有自由振動，受迫振動，自激振動。9. 受迫振動是一種由工藝系統(tǒng)內(nèi)部或外部周期交變的激振力作用下引起的振動，它是由外界振源補(bǔ)充能量來維持振動的。10.減小重疊系數(shù)µ，可以提高機(jī)床切削的穩(wěn)定性。 項目

7、51. 加工誤差：指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)之間的偏差。2. 零件的幾何尺寸，幾何形狀和表面之間的相互位置關(guān)系取決于刀具和工件之間的相對運動關(guān)系。3. 加工誤差可以分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差（偶然誤差）。4. 從工藝因素角度來考慮，又可將影響加工精度的因素分為：1) 加工原理誤差2) 工藝系統(tǒng)的幾何誤差3) 工藝系統(tǒng)受力變形，受熱變形，受應(yīng)力作用引起的誤差4) 測量誤差5. 各種因素使工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運動關(guān)系及幾何位置相對于理想狀態(tài)所產(chǎn)生的偏離稱為原始誤差。他們使加工后的工件產(chǎn)生的誤差稱為加工誤差。6. 對加工誤差影響最大的方向稱為誤差敏感方向，影響最小的方向稱為非誤差敏感方向。7.

8、 機(jī)床的成形運動主要包括主軸的回轉(zhuǎn)運動和移動件的直線運動。8. 機(jī)床的幾何誤差主要包括主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差，導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差和傳動鏈誤差。9. 主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差及影響因素：1) 軸向竄動 它主要影響工件的端面形狀和軸向尺寸精度。2) 徑向跳動 它主要影響加工工件的圓度和圓柱度。3) 角度擺動 它對工件的形狀精度影響很大，如車外圓時，會產(chǎn)生錐度。10.提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施：a) 采用高精度的主軸零件b) 使主軸回轉(zhuǎn)的誤差不反映到工件上11.導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的誤差恰好是車削外圓加工誤差的敏感方向。12由于背吃刀量的變化，切削力從最大變到最小，工藝系統(tǒng)的變形也相應(yīng)地從最大到最小，加工后的工件具有與毛坯相

9、應(yīng)的橢圓形狀誤差，這個規(guī)律就是毛坯誤差的復(fù)映規(guī)律。13.誤差復(fù)映系數(shù)總是小于1，它與工藝系統(tǒng)的剛度成反比，與切削力的系數(shù)成正比。要減小工件的復(fù)映誤差，可通過增加工藝系統(tǒng)的剛度或減小徑向切削力的系數(shù)。14在車床上車削短而粗的光軸，由于工件剛度很高，車出工件的形狀為與變形曲線對應(yīng)的馬鞍形。15.在車削細(xì)長軸時，由于工件剛度很低，產(chǎn)生腰鼓形的圓柱度誤差。16.由夾緊力引起的加工誤差（用三爪卡盤夾緊薄壁筒車孔，夾緊后工件成三棱形），可以在套筒外面加上一個厚壁的開口過渡套或采用專用夾盤。17.減小工藝系統(tǒng)受力變形的措施：1) 提高接觸剛度2) 設(shè)置輔助支承，提高局部剛度3) 采用合理的裝夾方法4) 采用

10、補(bǔ)償或轉(zhuǎn)移變形的方法18.工藝系統(tǒng)的熱源可分為內(nèi)部熱源（切削熱，摩擦熱）和外部熱源（環(huán)境溫度和輻射熱等）。項目61. 裝配方法：完全互換法 不完全互換法 分組法 修配法 調(diào)整法項目71. 夾具的作用：1) 工件裝夾迅速，減少輔助時間2) 保證一定的加工精度，特別是相互位置精度3) 發(fā)揮機(jī)床潛力，擴(kuò)大使用范圍4) 減輕勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)5) 平衡工序時間，便于生產(chǎn)過程自動化2. 機(jī)床夾具的組成：定位元件 夾緊元件 導(dǎo)向元件 夾具體3. 夾具的分類：1) 按應(yīng)用范圍：通用夾具 專用夾具 可調(diào)夾具 成組夾具 組合夾具2) 按動力源：氣動夾具 液動夾具 氣液夾具 電動夾具電磁夾具 真空夾具 離心力

11、夾具3) 按使用機(jī)床：車床夾具 銑床夾具 鉆床夾具 鏜床夾具 磨床夾具4. 工件定位的幾種情況：1) 完全定位：指不重復(fù)地限制了工件的6個自由度的定位。（連桿孔定位）2) 不完全定位：根據(jù)工件的加工要求，有時并不需要限制工件的全部自由度。a) 球體繞過球心軸線的轉(zhuǎn)動 圓柱體繞自身軸線的轉(zhuǎn)動（只需限制一個自由度）b) 加工平板上表面（只需限制3個自由度）3) 欠定位：工件加工時必須限制的自由度未被完全限制。4) 過定位：工件某一個自由度被重復(fù)限制的現(xiàn)象。5.定位元件的基本要求：足夠的精度 耐磨性好 足夠的強(qiáng)度和剛度 工藝性好6.工件以平面定位：1) 固定支承：平頭支承釘用于精基準(zhǔn)定位，球頭支承釘用于粗基準(zhǔn)定位，網(wǎng)紋支承釘用于側(cè)面定位（能增大摩擦因素）2) 可調(diào)支承3) 浮動支承4) 輔助支承:它不起限制工件自由度的作用。7.工件以一面兩孔定位，是圓柱銷與菱形銷。8.夾緊裝置的組成：動力源裝置 傳動機(jī)構(gòu) 夾緊元件9.夾緊裝置的基本要求：1) 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置2) 夾緊力要適當(dāng)3) 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全，方便