汽車制造工藝學工件的定位和機床夾具學習教案

1、會計學1汽車制造工藝學汽車制造工藝學 工件的定位工件的定位(dngwi)和和機床夾具機床夾具第一頁，共125頁。5 5第第6 6章章汽車零件加工方法與典型零件汽車零件加工方法與典型零件工藝分析工藝分析第1頁/共125頁第二頁，共125頁。 1 1基準及基面基準及基面 基準：基準： 在零件圖或零件上，確定在零件圖或零件上，確定(qudng)(qudng)幾何要素尺幾何要素尺寸（終點）所依據(jù)的點、線、面。寸（終點）所依據(jù)的點、線、面。 可見基準：輪廓要素（如平面、棱線、素線、頂點）可見基準：輪廓要素（如平面、棱線、素線、頂點） 不可見基準：中心要素（如軸線、球心、對稱中心線不可見基準：中心要素（如

2、軸線、球心、對稱中心線或面），要由相應的表面來體現(xiàn)。或面），要由相應的表面來體現(xiàn)。 基面：體現(xiàn)零件中心要素基準的表面?；妫后w現(xiàn)零件中心要素基準的表面。第2頁/共125頁第三頁，共125頁。（1 1）設計基準：）設計基準： 指在零件設計圖指在零件設計圖紙紙(tzh)(tzh)上所采用的上所采用的基準。在零件設計圖基準。在零件設計圖上用以確定其它點、上用以確定其它點、線、面位置的基準線、面位置的基準( (點點、線、面），稱為設、線、面），稱為設計基準。計基準。實際存在的表面之間實際存在的表面之間可以互為基準。可以互為基準。 BCBC的設計的設計(shj)(shj)基準基準設計設計基準基準一個零件

3、可以有一個或幾個設計基準。一個零件可以有一個或幾個設計基準。第3頁/共125頁第四頁，共125頁。設計設計(shj)(shj)基準：基準：第4頁/共125頁第五頁，共125頁。設計設計(shj)(shj)基準：基準：第5頁/共125頁第六頁，共125頁。設計設計(shj)(shj)基準：基準：第6頁/共125頁第七頁，共125頁。設計設計(shj)(shj)基準：基準：第7頁/共125頁第八頁，共125頁。 1 1）定位基準）定位基準: : 在工件加工時用來確定工件加工位置所采用在工件加工時用來確定工件加工位置所采用(ciyng)(ciyng)的基的基準。準?；蛟诩庸r用于工件定位的基準，稱為

4、定位基準?；蛟诩庸r用于工件定位的基準，稱為定位基準。 2 2）工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工尺寸、）工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工尺寸、位置所采用位置所采用(ciyng)(ciyng)的基準。的基準。 3 3）測量基準：）測量基準： 測量工件已加工表面的尺寸和位置的基準。測量工件已加工表面的尺寸和位置的基準。 4 4）裝配基準：裝配時，用來確定零件或部件在產品中的）裝配基準：裝配時，用來確定零件或部件在產品中的相互位置的基準。相互位置的基準。零件在加工、檢驗零件在加工、檢驗(jinyn)(jinyn)和裝配過程中所采用的基準，和裝配過程中所采用的基準，稱為工藝基準稱為工藝

5、基準. . 包括定位基準、工序基準、測量基準和裝配包括定位基準、工序基準、測量基準和裝配基準?；鶞?。第8頁/共125頁第九頁，共125頁。定位定位(dngwi)(dngwi)基準基準: :第9頁/共125頁第十頁，共125頁。定位定位(dngwi)(dngwi)基準基準: :第10頁/共125頁第十一頁，共125頁。定位定位(dngwi)(dngwi)基準基準: :第11頁/共125頁第十二頁，共125頁。定位定位(dngwi)(dngwi)基基準準第12頁/共125頁第十三頁，共125頁。第13頁/共125頁第十四頁，共125頁。第14頁/共125頁第十五頁，共125頁。測量測量(cling

6、)(cling)基準基準第15頁/共125頁第十六頁，共125頁。工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工尺寸工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工尺寸(ch cun)、 位置所采用的基準。位置所采用的基準。每 班 抽 檢 數(shù)工 位 器 具 編 號夾 具 編 號設 備 名 稱毛 坯 種 類車 間鑄 件零（部）件名稱零（部）件圖號標準化（日期）切 削速 度（米/分）更改文件號標記 處數(shù)工序號日 期簽 字底 圖 總 號舊底圖總號描 校描 圖日 期簽 字標記 處數(shù) 更改文件號日 期簽 字量 （檢） 具名 稱工 步 內 容編 號主 軸轉 數(shù)（轉/分）設 計（日期）編 號審 核（日期）名 稱刀 具 及

7、 輔 具借（通）用件登記機械加工工序卡片產品名稱產品型號齒 輪 泵單件準終切 削深 度（毫米）進 給量（毫米/分）進 給次 數(shù)會 簽（日期）批 準（日期）機 動輔 動毛 坯 單 件 重工 步 工 時單 件 重 量工 序 名 稱工序號材料牌號工 位 器 具 名 稱夾 具 名 稱工序工時切 削 液精磨軸伸每毛坯可制 件 數(shù)設備編號設 備 型 號毛坯外形尺寸同 時 加工 件 數(shù)每臺件數(shù)主、從動齒輪第8頁共 11頁20切削液磨床 千分尺砂輪撥 桿死頂針平 鍵 軸 伸注：本工序僅適用于主動齒輪。祝愛 04.12潘曉南喬立國賈樹坤 第16頁/共125頁第十七頁，共125頁。圖圖2-48 2-48 齒輪的裝

8、配齒輪的裝配(zhungpi)(zhungpi)基基準準傳動軸傳動軸傳動傳動(chundng)齒輪齒輪鍵鍵第17頁/共125頁第十八頁，共125頁。第18頁/共125頁第十九頁，共125頁。第19頁/共125頁第二十頁，共125頁。第20頁/共125頁第二十一頁，共125頁。第21頁/共125頁第二十二頁，共125頁。第22頁/共125頁第二十三頁，共125頁。第23頁/共125頁第二十四頁，共125頁。第24頁/共125頁第二十五頁，共125頁。第25頁/共125頁第二十六頁，共125頁。圖2-42 銑軸端槽夾具1 V型塊 2 支撐套 3 手柄 4 定向鍵 5 夾具體 6 對刀塊1236 6

9、4第26頁/共125頁第二十七頁，共125頁。第27頁/共125頁第二十八頁，共125頁。三爪卡盤四爪卡盤萬向平口鉗回轉(huzhun)工作臺分度頭圖圖 通用通用(tngyng)(tngyng)夾具夾具第28頁/共125頁第二十九頁，共125頁。第29頁/共125頁第三十頁，共125頁。專用專用(zhunyng)夾具夾具第30頁/共125頁第三十一頁，共125頁。第31頁/共125頁第三十二頁，共125頁。第32頁/共125頁第三十三頁，共125頁。圖 組合(zh)夾具1234567891011121314151617181加筋角鐵（2） 2槽用螺栓（6） 3平鍵（10） 4方形支承 5定位支

10、承 6方形支承 7平墊圈 8六角螺母(lum)（8） 9 槽用螺栓 10鉆套螺釘 11快換鉆套 12鉆模板 13圓形定位銷 14工件 15方形支承 16角鐵 17壓緊螺釘 18基礎板第33頁/共125頁第三十四頁，共125頁。氣動虎鉗氣動虎鉗 液壓夾具液壓夾具第34頁/共125頁第三十五頁，共125頁。2.3 2.3 工件在夾具工件在夾具(jij)(jij)上上的定位的定位工件工件(gngjin)的定的定位位1 1工件定位的意義工件定位的意義 任何零件為保證加工精度任何零件為保證加工精度, ,在加工前，工件相對于刀具在加工前，工件相對于刀具都必須始終保持有一個準確的位置。這就稱為工件的定位。工

11、都必須始終保持有一個準確的位置。這就稱為工件的定位。工件定位不準或加工中位置錯動，其尺寸、形狀和位件定位不準或加工中位置錯動，其尺寸、形狀和位置精度都不可能得到保證，導致零件報廢，這是不能容許的。置精度都不可能得到保證，導致零件報廢，這是不能容許的。第35頁/共125頁第三十六頁，共125頁。安裝安裝 = = 定位定位(dngwi) (dngwi) + + 夾緊夾緊小結小結(xioji)(xioji)： 定位在前，夾緊定位在前，夾緊在后在后 定位是首要的定位是首要的 第36頁/共125頁第三十七頁，共125頁。占據(jù)一個正確的加工占據(jù)一個正確的加工(ji gng)位置。位置。第37頁/共125頁

12、第三十八頁，共125頁。六點定位六點定位(dngwi)原原理理第38頁/共125頁第三十九頁，共125頁。物體物體(wt)(wt)的六個自由度的六個自由度第39頁/共125頁第四十頁，共125頁。第40頁/共125頁第四十一頁，共125頁。圖 六點定位原理XZY第41頁/共125頁第四十二頁，共125頁。空間直角坐標系。空間直角坐標系。（3 3）依次找出影響本工序加工要求）依次找出影響本工序加工要求的自由度。的自由度。（4 4）將找出的自由度進行）將找出的自由度進行(jnxng)(jnxng)歸納即可得到本工序應限制的第歸納即可得到本工序應限制的第一種自由度。一種自由度。第42頁/共125頁第

13、四十三頁，共125頁。第43頁/共125頁第四十四頁，共125頁。第44頁/共125頁第四十五頁，共125頁。第45頁/共125頁第四十六頁，共125頁。第46頁/共125頁第四十七頁，共125頁。限制限制3 3個自由度個自由度: :限制限制2 2個自由度個自由度: :第47頁/共125頁第四十八頁，共125頁。ZXYZXYZXYZXY圖 工件(gngjin)以平面定位ZXYZXY典型典型(dinxng)定位元件定位分析定位元件定位分析第48頁/共125頁第四十九頁，共125頁。第49頁/共125頁第五十頁，共125頁。第50頁/共125頁第五十一頁，共125頁。第51頁/共125頁第五十二頁

14、，共125頁。第52頁/共125頁第五十三頁，共125頁。第53頁/共125頁第五十四頁，共125頁。選，以使所設計出的夾具結構合理，選，以使所設計出的夾具結構合理，操作簡便。必須指出，與定位支承操作簡便。必須指出，與定位支承點相接觸的工件表面稱為定位基面。點相接觸的工件表面稱為定位基面。工件的定位是通過工件定位基面與工件的定位是通過工件定位基面與定位支承點相接觸來實現(xiàn)的。定位支承點相接觸來實現(xiàn)的。第54頁/共125頁第五十五頁，共125頁。第55頁/共125頁第五十六頁，共125頁。第56頁/共125頁第五十七頁，共125頁。完全完全(wnqun)(wnqun)定位定位： 圖圖2-54 2-

15、54 連桿鉆孔定位方案連桿鉆孔定位方案平面支平面支承承側擋銷側擋銷短圓柱短圓柱銷銷平面平面(pngmin)(pngmin)：限制：限制Y Y旋轉、旋轉、X X旋轉、旋轉、Z Z軸移動軸移動短圓柱銷短圓柱銷: :限制限制X X軸移動、軸移動、Y Y軸移動軸移動 側擋銷：限制側擋銷：限制Z Z軸旋轉軸旋轉第57頁/共125頁第五十八頁，共125頁。不完全不完全(wnqun)(wnqun)定位定位： 圖圖2-54 2-54 連桿連桿(lin n)(lin n)鉆孔定位鉆孔定位方案方案平面支平面支承承側擋銷側擋銷短圓柱銷短圓柱銷第58頁/共125頁第五十九頁，共125頁。第59頁/共125頁第六十頁，

16、共125頁。 Z Z旋轉、旋轉、Y Y軸移動軸移動(ydng)(ydng)欠定欠定位位圖2-16 欠定位示例XZYa）b）BB B第60頁/共125頁第六十一頁，共125頁。第61頁/共125頁第六十二頁，共125頁。過定位過定位(dngwi)實實例例一個定位支承一個定位支承(zh chn)點只能限制工件的一個自由度。點只能限制工件的一個自由度。第62頁/共125頁第六十三頁，共125頁。過定位過定位(dngwi)實實例例改進改進(gijn)后后削邊銷削邊銷第63頁/共125頁第六十四頁，共125頁。跟刀架第64頁/共125頁第六十五頁，共125頁。過定位過定位(dngwi)實例實例改進改進(

17、gijn)后后窄支撐窄支撐(zh (zh chng)chng)ZZXX,，ZXY,，第65頁/共125頁第六十六頁，共125頁。改進改進(gijn)后后改進改進(gijn)后后短圓柱短圓柱(yunzh)(yunzh)心軸（可限制心軸（可限制2 2個個自由度）自由度）短銷短銷球面球面墊圈墊圈第66頁/共125頁第六十七頁，共125頁。圖.過定位引起(ynq)夾緊變形第67頁/共125頁第六十八頁，共125頁。在下圖所示的連桿上鉆通孔在下圖所示的連桿上鉆通孔D時，需要保證：時，需要保證： (1)小頭孔小頭孔D對端面對端面A的垂直度公差的垂直度公差t。 (2)小頭孔小頭孔D對不加工對不加工(ji g

18、ng)外圓壁厚的均勻性。外圓壁厚的均勻性。自由度案例自由度案例(n l)(n l)分析分析（1 1）X X軸旋轉軸旋轉(xunzhun)(xunzhun)、y y軸旋轉軸旋轉(xunzhun)(xunzhun)（2 2）X X軸移動、軸移動、 y y軸移動、軸移動、X X軸旋轉軸旋轉(xunzhun)(xunzhun)、y y軸旋轉軸旋轉(xunzhun)(xunzhun)綜合：綜合： X X軸移動、軸移動、 y y軸移動、軸移動、X X軸旋轉軸旋轉(xunzhun)(xunzhun)、y y軸旋轉軸旋轉(xunzhun) (xunzhun) Z ZY YX X第68頁/共125頁第六十九頁，

19、共125頁。加工下圖所示汽車減速器主動錐齒輪軸兩端面及中心孔加工下圖所示汽車減速器主動錐齒輪軸兩端面及中心孔，需要保證：，需要保證：(1)軸向尺寸軸向尺寸47mm和和300mm ； (2)中心孔深度中心孔深度(shnd)尺寸尺寸11.5mm ； (3)兩端面對軸線的垂直度；兩端面對軸線的垂直度；(4)兩端中兩端中心孔與未加工之軸頸的同軸度。心孔與未加工之軸頸的同軸度。(1)Y軸移動軸移動(ydng)(2) Y軸移動軸移動(ydng)(3)X軸旋轉、軸旋轉、Z軸旋轉軸旋轉(4) X軸移動軸移動(ydng)、 Z軸移動軸移動(ydng) X軸旋轉、軸旋轉、 Z軸旋轉軸旋轉綜合綜合(zngh)(zn

20、gh)： Y Y軸移動、軸移動、 X X軸移動、軸移動、Z Z軸移動、軸移動、X X軸旋轉、軸旋轉、Z Z軸旋轉軸旋轉 第69頁/共125頁第七十頁，共125頁。在下圖所示的汽車傳動軸突緣叉上磨削平面在下圖所示的汽車傳動軸突緣叉上磨削平面K及及Q，需要，需要(xyo)保證：保證：(1)兩平面兩平面K及及Q間的尺寸為間的尺寸為118mm；(2)兩平面對兩平面對2-39孔的垂直度公差為孔的垂直度公差為0.1mm；(3)兩平面對兩平面對95mm外圓的對稱外圓的對稱度公差為度公差為0.15mm。第70頁/共125頁第七十一頁，共125頁。在下圖所示的拖拉機差速鎖操縱在下圖所示的拖拉機差速鎖操縱(coz

21、ng)杠桿上銑槽和鉆孔，應杠桿上銑槽和鉆孔，應保證：保證：(1)銑槽寬度尺寸為銑槽寬度尺寸為4.5mm，槽對，槽對18mm和和12.5mm兩孔中心平兩孔中心平面的對稱度公差為面的對稱度公差為0.3mm；(2)鉆階梯孔鉆階梯孔6.7mm及及9mm，位置尺寸如，位置尺寸如圖圖2-86d所示。所示。第71頁/共125頁第七十二頁，共125頁。第72頁/共125頁第七十三頁，共125頁。第73頁/共125頁第七十四頁，共125頁。第74頁/共125頁第七十五頁，共125頁。第75頁/共125頁第七十六頁，共125頁。第76頁/共125頁第七十七頁，共125頁。第77頁/共125頁第七十八頁，共125頁

22、。第78頁/共125頁第七十九頁，共125頁。第79頁/共125頁第八十頁，共125頁。定位銷定位銷 圓柱圓柱(yunzh)(yunzh)銷、圓錐銷、菱形銷與組合銷銷、圓錐銷、菱形銷與組合銷 有：固定式、伸縮式有：固定式、伸縮式 長圓柱長圓柱(yunzh)(yunzh)銷（可限制銷（可限制4 4個自由度）個自由度） 短圓柱短圓柱(yunzh)(yunzh)銷（可限制銷（可限制2 2個自由度）個自由度） 短固定圓錐銷（可限制短固定圓錐銷（可限制3 3個自由度）個自由度）第80頁/共125頁第八十一頁，共125頁。第81頁/共125頁第八十二頁，共125頁。第82頁/共125頁第八十三頁，共125

23、頁。第83頁/共125頁第八十四頁，共125頁。第84頁/共125頁第八十五頁，共125頁。第85頁/共125頁第八十六頁，共125頁。工件以圓錐工件以圓錐(yunzhu)(yunzhu)孔定位孔定位 1) 1) 錐度心軸（長軸與短軸）錐度心軸（長軸與短軸） 2) 2) 頂尖（固定與活動）頂尖（固定與活動）工件以漸開線齒面定位工件以漸開線齒面定位第86頁/共125頁第八十七頁，共125頁。漸開線漸開線齒面定齒面定位位(dngwi)第87頁/共125頁第八十八頁，共125頁。分析題分析題: :分析下圖所列定位方案：分析下圖所列定位方案： (1) (1)指出指出(zh ch)(zh ch)各定位元

24、件所限制的自由各定位元件所限制的自由度；度； (2) (2)判斷有無欠定位或過定位；判斷有無欠定位或過定位； (3) (3)對不合理的定位方案提出改進意見。對不合理的定位方案提出改進意見。 第88頁/共125頁第八十九頁，共125頁。 圖(b)： 車外圓，保證(bozhng)外圓與內孔同軸。 ,XZ Y,XXY Y，第89頁/共125頁第九十頁，共125頁。 圖(c)：車階梯(jit)軸外圓。 ,XXZ Y Y，,XXY Y，第90頁/共125頁第九十一頁，共125頁。 圖(d) ：在圓盤零件上鉆孔(zun kn)，保證孔與外圓同軸。XY，,XZ YY第91頁/共125頁第九十二頁，共125頁

25、。 圖圖(e) (e) ：鉆鉸連桿零件：鉆鉸連桿零件(ln jin)(ln jin)小頭孔，保證小頭小頭孔，保證小頭孔與大頭孔之間的距離及兩孔平行度?？着c大頭孔之間的距離及兩孔平行度。 ,XZ YXY，,XZ第92頁/共125頁第九十三頁，共125頁。分析分析(fnx)(fnx)下圖所列加工零件中必須限制的第一下圖所列加工零件中必須限制的第一種自由度，選擇定位基準和定位元件，并在圖中示種自由度，選擇定位基準和定位元件，并在圖中示意畫出；意畫出；第93頁/共125頁第九十四頁，共125頁。 圖(a)： 過球心(qixn)打一孔 。 X X ， Y Y2 2第94頁/共125頁第九十五頁，共125

26、頁。 圖(b)：加工齒輪(chln)坯兩端面，要求保證尺寸A及兩端面與內孔的垂直度； ,XZ Y4 41 1第95頁/共125頁第九十六頁，共125頁。圖圖(c)：在小軸上銑槽，保證：在小軸上銑槽，保證(bozhng)尺尺寸寸H和和L 。 第96頁/共125頁第九十七頁，共125頁。圖圖(c)(c)：在小軸上銑槽，保證：在小軸上銑槽，保證(bozhng)(bozhng)尺寸尺寸H H和和L L 。 ,XZZ Y2 22 21 1第97頁/共125頁第九十八頁，共125頁。一、根據(jù)下列各題所列工件一、根據(jù)下列各題所列工件(gngjin)(gngjin)的加工要求，的加工要求，分析需要限制的第一類

27、自由度。分析需要限制的第一類自由度。 第98頁/共125頁第九十九頁，共125頁。圖圖(d)：過軸心：過軸心(zhu xn)打通孔，保證打通孔，保證尺寸尺寸L 。 第99頁/共125頁第一百頁，共125頁。 圖(e)：在支座零件上加工(ji gng)兩通孔，保證尺寸A和H。第100頁/共125頁第一百零一頁，共125頁。第101頁/共125頁第一百零二頁，共125頁。第102頁/共125頁第一百零三頁，共125頁。第103頁/共125頁第一百零四頁，共125頁。第104頁/共125頁第一百零五頁，共125頁。第105頁/共125頁第一百零六頁，共125頁。率。手動夾緊沒有這種裝置。率。手動夾緊

28、沒有這種裝置。第106頁/共125頁第一百零七頁，共125頁。第107頁/共125頁第一百零八頁，共125頁。第108頁/共125頁第一百零九頁，共125頁。第109頁/共125頁第一百一十頁，共125頁。第110頁/共125頁第一百一十一頁，共125頁。d)第111頁/共125頁第一百一十二頁，共125頁。錯誤錯誤(cu(cuw)w)夾緊力作用方向夾緊力作用方向(fngxing)(fngxing)應應使工件所需夾緊力盡可能最小使工件所需夾緊力盡可能最小第112頁/共125頁第一百一十三頁，共125頁。夾緊力作用方向應使工件所需夾緊夾緊力作用方向應使工件所需夾緊力盡可能最小。主要定位元件力盡可能最小。主要定位元件(yunjin)(yunjin)表面是水平朝上，使工表面是水平朝上，使工