機設(shè)學(xué)習(xí)課件-機械制造工藝學(xué)

機械制造工藝學(xué)授課老師：電郵話：箱：

第一章緒論第一節(jié)制造與制造系統(tǒng)第二節(jié)生產(chǎn)過程、工藝過程與工藝系統(tǒng)第三節(jié)生產(chǎn)類型與工藝特點第四節(jié)工件加工時的定位和基準第四節(jié)定位與基準本節(jié)內(nèi)容二、工件的定位三、基準度，六點定位原則，實際定位，定位分析方法工件定位中的幾種情況：過與欠，完全與不完全設(shè)計基準，工藝基準一、工件裝夾直接找正安裝，劃線找正裝夾，夾具中裝夾是在分析多個表面定位情況下各表面限制的

度時，分清主次定位面很重要。 工件在兩頂尖上的定位，應(yīng)首先確定前頂尖限制的

度，他們

。然后再分析后頂尖限制的 度。此時，應(yīng)與前頂尖一起綜合考慮，可以確定其限制的 度是課堂作業(yè)補充：定位方法及定位元件定位方案的確定1工件在夾具中定位時，起定位支承點作用的是一定形狀的定位元件；2必須根據(jù)工件定位所需限制的

度數(shù)目和工件的結(jié)構(gòu)，合理選擇定位元件；3當(dāng)一個定位元件所提供的支承點不能滿足定位要求時，則必須考慮多個定位元件的合理搭配，使之既能滿足定位要求，又不能過定位，而且結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、工藝性好。設(shè)計定位元件時，應(yīng)滿足以下基本要求：較高的制造精度足夠的強度和剛度較好的工藝性便于清除切屑1、定位方式根據(jù)平面所限制度的數(shù)目分為三種：主要支承面導(dǎo)向支承面止推支承面限制工件的三個

度的定位平面，常用于精度比較高的工件定位表面。限制工件的兩個

度的定位平面，常做成窄長面。限制一個

度的平面，為了確保定位準確，往往將平面面積作的盡可能小。（一）工件以平面定位2、定位元件常用支承釘和支承板作定位元件；定位基準為平面本身。（1）標準固定支撐釘

支撐高度不變A型：較小精基準平面定位用；

B型：水平面粗基準定位用；

C型：側(cè)平面粗基準定位用。（2）標準可調(diào)支撐釘支撐高度可調(diào)工件從輕到重適用于毛坯分批制造，其形狀和尺寸變化較大的粗基準定位。（3）標準固定支撐板A型：側(cè)平面精基準定位用；

B型：水平面精基準定位用。小平面限制一個窄長平面限制兩個大平面限制三個度；度；度。常用的定位元件有圓柱銷和各種心軸；定位基準為孔的中心線。圓柱定位銷（二）工件以孔定位長銷限制4個

度；短銷限制2個度。L/d<0.5視為短；L/d>1.2視為長。短銷可理解為一條圓母線接觸；長銷可理解為相距較遠的兩條圓母線接觸。圓柱心軸常用的定位元件有V形架、圓孔、半圓孔、圓錐孔等；定位基準為外圓中心線。（三）工件以外圓柱面定位(a)較長精基準(c)階梯軸定位用(b)較長粗基準

(d)較長、較重工件短接觸限制2個長接觸限制4個度；度。固定V形塊183、工件定位中的幾種情況（1）完全定位與不完全定位度均被限制，稱為完全定位。度中有1個或幾個 度未被限制，稱為不完全工件的6個工件6個定位。根據(jù)工件加工時被加工面的尺寸和形位要求，有的需要限制6個

度，有的不需要將6個

度均限制住,這都是合理的。1）完全定位指工件的六個

度全部被限制。槽有深度要求，故要限制1個自由度；（Z移動）槽底要與其工件底面平行，故要限制2個度；（

X、Y轉(zhuǎn)動）槽有寬度，并要對中，故要限制2個度；（X移動，Z轉(zhuǎn)動）不通槽有一定長度，故要限制1個度；（Y移動）因此一共要限制6個度，是為完全定位。3、工件定位中的幾種情況2）不完全定位度。根據(jù)加工要求，并不需要限制工件的全部不完全定位是合理的。不完全定位主要有兩種情況：①工件本身相對于某個點、線是完全對稱的，則工件繞此點、線旋轉(zhuǎn)的 度無法被限制（即使被限制也無意義）。例如球體繞過球心軸線的轉(zhuǎn)動，圓柱體繞自身軸線的轉(zhuǎn)動等。②工件加工要求不需要限制某一個或某幾個度。如加工平板上表面，要求保證平板厚度及與下平面的平行度，則只需限制3個度就夠了。202）不完全定位在車

加工軸的通孔，使用三爪卡盤夾外圓，限制工件的4個自由度，采用四點定位可以滿足加工要求。工件在平面磨采用電磁工作臺裝夾磨平面，且只有厚度及平行度要求，故只用三點定位。應(yīng)當(dāng)

：有些加工雖然按加工要求不需要限制某些

度，但從承受夾緊力、切削力、加工調(diào)整方面等角度考慮，可以多限制一些是必要的，也是合理的，稱之為附加度，這度。在一個球形工件上加工一個平面，從定位分析只需限制1個度。但為了加工裝卡方便，易于對刀和控制加工行程等，可限制2個

度，甚至可限制3個

度。圖1-20

附加度的限制練習(xí)：下面哪個屬于完全定位ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd）圖工件應(yīng)限制的度3）欠定位根據(jù)工件的加工（尺寸、形狀、位置）要求，應(yīng)該限制的度沒有完全被限制，無法保證加工要求，欠定位是絕對不允許的。工件的加工要求:在長方形塊上加工高A寬B的臺階，要求平行度。分析：保證A、B尺寸，需要限制X、Z移動保證兩個平行度，需要限制X、Y、Z的轉(zhuǎn)動分析：圖a中只限制了3個

度，不能保證尺寸B及其側(cè)面與工作右側(cè)面的平行度，為欠定位。圖b所示，增加一個條形支承板，增加限制2個度

，限制5個

度。圖

欠定位示例ZYXa）b）B值得

是：不完全定位時不一定就是欠定位，即所限制的自由度少于6個時不一定會產(chǎn)生欠定位，不完全定位時應(yīng)注意可能會有欠定位，要判別應(yīng)限制的

度是否已被限制。4）過定位工件某一個

度（或某幾個上）約束點約束，稱為過定位。度）被兩個（或兩個以大端平面與長銷組合產(chǎn)生的過定位改進：1大端面短銷小端面長銷2過定位是否允許，要視具體情況而定：1）如果工件的定位面經(jīng)過機械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過定位是允許的。有時還是必要的，因為合理的過定位不僅不會影響加工精度，還會起到加強工藝系統(tǒng)剛度和增加定位穩(wěn)定性的作用。2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或雖經(jīng)過機械加工，但加工精度不高，這時過定位一般是不允許的，因為它可能造成定位

確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位

等。過定位的示例分析29過定位的示例分析30過定位的示例分析31過定位的示例分析32原因：過定位引起夾緊變形過定位處理分析改短銷度沒有欠定位——應(yīng)該消除的消除，不允許。過定位——幾個支承點重復(fù)限制某個度，一般不允許，應(yīng)用是有條件的。欠定位與過定位正確配置支承點正確處理過定位提高工件定位表面與定位元件之間的位置精度；改變定位元件的結(jié)構(gòu)。一般按三、二、一布置。主要定位表面受力面積越大越好。從分析思

來看，有正向分析法和逆向分析法，即既可以從限制了哪些

度的角度來分析，也可以從哪些

度未被限制的角度來分析，前者可謂正向分析法，后者可謂逆向分析法。兩種方法均可應(yīng)用。在分析欠定位時，可能用逆向分析法更好些。從分析步驟上來看，有總體分析法和分件分析法。4、定位分析方法（1）總體分析法

:總體分析法是從工件定位的總體來分析限制了哪些

度。圖1-25所示是在正方體工件上加工一個不通槽,分析其定位情況就可發(fā)現(xiàn)其只限制了5個

度,但從加工面的尺寸、形狀和位置來看,應(yīng)限制6個

度，因此可肯定為不完全定位。槽在X方向的位置尚需限制其自由度，因此為欠定位。所以總體分析法易于判別是否存在欠定位。4、定位分析方法分件分析法：分別從各個定位面的所受約束來分析所限制的

度。分析圖1-25的定位情況，可知矩形支承板1限制了3個

度，左邊的條形支承板2右側(cè)面限制了、2個

度，右邊的條形支承板3左側(cè)面又限制了2個

度，因此在該兩個

度上有重復(fù)定位，為過定位?？芍旨治龇ㄒ子谂袆e是否有過定位。4、定位分析方法404、定位分析方法定位分析方法總體分析法：分析工件實際限制的被限制，欠定位）。分件分析法：分析各定位元件實際限制的

度（圖1-25，矩形支承板限度（圖1-25，未度制3個支承板1限制2個，條形度度，條形支承板2同樣限制2個

，過定位）?？傮w分析法易于判斷有無欠定位；分件分析法易于判斷是否存在過定位。根據(jù)加工面的尺寸、形狀和位置要求確定所需限制的度。在定位方案中，利用總體分析法和分件分析法來分析是否有欠定位和過定位，分析中應(yīng)注意定位的組合關(guān)系，若有過定位，應(yīng)分析其是否允許。從承受切削力、夾緊力、重力，以及為裝夾方便、易于加工尺寸調(diào)整等角度考慮，在不完全定位中是否應(yīng)有附加

度的限制。定位分析方法注意事項題分析圖示定位方案：①各方案限制的

度；②有無欠定位或過定位；③對不合理的定位方案提出改進意見。42434445三、基準基準確定加工對象上幾何要素間幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面稱為基準?；鶞史诸悾▓D1-26）46基準設(shè)計基準設(shè)計圖上用來標定其它點、線、面位置的點、線、面工藝基準加工過程中所采用的基準工序基準工序圖上用來確定本工序加工表

面的尺寸和位置時所依據(jù)的基準。定位基準加工時使工件在機床或夾具上占有正確位置所依據(jù)的基準。裝配基準在機器裝配時，確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置時所依據(jù)的基準。測量基準47在測量工件已加工表面的尺寸和位置時所依據(jù)的基準。1、設(shè)計基準設(shè)計基準根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系和零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互位置關(guān)系，確定標注尺寸（含角度）的起始位置（點、線或面），稱為設(shè)計基準。例48492、工藝基準工藝基準在工藝過程中采用的基準。又可分為工序基準、定位基準、測量基準與裝配基準。盡可能用設(shè)計基準作工序基準。所選工序基準盡可能用于工件的定位和工序尺寸檢查。工序基準（OperationDatum）——工序圖使用的基準。定位基準（Location

Datum）——加工中用作定位的基準。粗基準—— 機械加工的表面作為定位基準