學習情境4 異性類零件機械加工工藝卡片設(shè)計

學習情境4異形類零件機械加工工序卡片返回任務(wù)

連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定給定任務(wù)：某企業(yè)生產(chǎn)的連桿組件及其零件分別如圖4-1～圖4-3所示。生產(chǎn)批量為小批，試編制其機械加工工藝規(guī)程。

圖4-1連桿組件下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定給定任務(wù)：圖4-2連桿上蓋零件圖下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定給定任務(wù)：圖4-3連桿體下一頁返回任務(wù)分析：任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

1.零件圖樣分析1）該連桿為整體模鍛成形。在加工中先將連桿切開，再重新組裝，鏜削大頭孔。其外形可不再加工。2）連桿大頭孔圓柱度公差為0.005mm。3）連桿大、小頭孔平行度公差為0.06/100mm。4）連桿大頭孔兩側(cè)面對大頭孔中心線的垂直度公差為0.1/100mm。5）連桿體分割面、連桿上蓋分割面對連接連桿螺釘孔的垂直度公差為0.25/100mm。6）連桿體分割面、連桿上蓋分割面對大頭孔軸線位置度公差為0.125mm。下一頁返回任務(wù)分析：任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定7）連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度公差為0.25mm。8）熱處理28~32HRC。9）材料45。

2.工藝分析1）連桿毛坯為模鍛件，外形不需要加工，但劃線時要照顧毛坯尺寸，保證加工余量，如果單件生產(chǎn)，也可采用自由鍛造毛坯，但對連桿外型要進行加工。2）該工藝過程適用于小批連桿的生產(chǎn)加工。3）銑連桿兩大平面時應(yīng)多翻轉(zhuǎn)幾次，以消除平面翹曲。4）連桿大頭平面可以磨削加工，也可采用精銑加工。下一頁返回任務(wù)分析：任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定5）單件加工連桿螺釘孔可采用鉆、擴、鉸方法。6）加工鋼連桿螺釘孔平面時，采用粗精分開加工，以保證精度。必要時可刮研。7）連桿大頭孔圓柱度的檢驗，用杠桿百分表，在大頭孔內(nèi)分三個斷面測量其內(nèi)徑，每個斷面測量兩個方向，三個斷面測量的最大值與最小值之差的一半即為圓柱度。8）連桿體，連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗，采用專用檢具以分割面為定位基準分別測量連桿體、連桿上蓋兩個半圓的半徑值，其差為對稱度誤差。9）檢驗連桿大、小頭孔的平行度時，將連桿大、小頭孔穿入專用心軸，在平臺上用等高V形塊支撐連桿大頭孔心軸，測量小頭孔心軸在最高位置時兩端的差值，其差值的一半即為平行度誤差。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定知識準備：一、機床夾具的基本知識1、夾具：在機械制造的各類工序（例如機械加工、焊接、裝配、檢驗等工序）中，用以裝夾工件的工藝裝備，統(tǒng)稱為夾具。

2、機床夾具：在金屬切削機床上所使用的用以裝夾工件的工藝裝備統(tǒng)稱為機床夾具。

3、機床夾具對工件裝夾的含義（1）定位：使工件在夾具中占有正確位置的動作過程，稱為工件在夾具中的定位。（2）夾緊：能使工件在加工過程中始終保持其正確位置穩(wěn)定不變的動作過程，稱為對工件的夾緊。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定1、機床夾具的作用

(1）保證工件的加工精度，穩(wěn)定整批工件的加工質(zhì)量。（2）提高勞動生產(chǎn)率：依靠夾具所設(shè)置的專門定位元件和高效夾緊裝置，可以快速而準確地完成工件在加工工位上的定位和夾緊，可以采用較大的切削用量和同時采用多把刀具來進行切削加工，使得切削效率顯著提高。

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（3）擴大機床的使用范圍：某些夾具實質(zhì)上是對機床進行了部分改造（4）降低生產(chǎn)成本：圖4-5在車床上鏜階梯孔示意圖1－三爪卡盤2－鏜桿3－夾具4－床鞍5－尾座下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

（1）按使用范圍分類1）通用夾具

：結(jié)構(gòu)、尺寸已標準化，而且具有一定通用性的夾具2、機床夾具的分類

特點是加工精度不很高,生產(chǎn)率較低,可以裝夾一定尺寸范圍內(nèi)的多種工件,使用范圍廣.用于單件小批量生產(chǎn).下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定三爪卡盤四爪卡盤萬向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺分度頭下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2）專用夾具：專為某一工件的某道工序設(shè)計制造的夾縣，稱為專用夾具?？色@得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計周期較長，投資較大，當產(chǎn)品變更時，夾具將無法再使用而報廢。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定3）可調(diào)夾具

：加工形狀相似、尺寸相近的多種工件時，只需更換或調(diào)整夾具上的個別元件或部件便可使用的夾具在多品種，中、小批量生產(chǎn)中使用

4）組合夾具：采用標準的組合夾具元件、部件組裝而成的夾具5）拼裝夾具

用專門的標準化、系列化的拼裝夾具零部件拼裝而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點，但比組合夾具精度高、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊。

在單件，中、小批量生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟的夾具．組合夾具實例任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

（2）按機床分類

1）車床夾具

2）銑床夾具

3）鉆床夾具

4）磨床夾具

5）數(shù)控機床夾具

6）鏜床夾具

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

（3）按動力源分類

1）手動夾具2）氣動夾具3）液動夾具4）電磁夾具5）真空夾具液壓夾具氣動虎鉗下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（1）定位元件確定工件在夾具中正確位置的元件．定位元件的定位精度直接影響工件的加工精度（2）夾緊裝置確保工件在加工過程中不因受外力作用而破壞其已占據(jù)的正確位置2、機床夾具的組成

圖4-7后蓋鉆夾具1－鉆套2－鉆模板3－夾具體

4－支承板5－圓柱銷6－開口墊圈7－螺母8－螺桿9－菱形銷圖4-6后蓋零件鉆徑向孔工序圖下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（3）連接元件保證夾具與機床間相對位置（4）對刀與導向裝置確定、引導刀具的正確位置（5）夾具體連接夾具各組成部分，使之成為一個整體的基礎(chǔ)件（6）其它件分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工業(yè)機器人、頂出器和平衡塊等。

圖4-7后蓋鉆夾具1－鉆套2－鉆模板3－夾具體

4－支承板5－圓柱銷6－開口墊圈7－螺母8－螺桿9－菱形銷圖4-6后蓋零件鉆徑向孔工序圖下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定如圖表示了幾種夾具元件的關(guān)系機床工件刀具連接元件定位元件夾緊元件導引元件其他元件夾具體夾具

1．工件通過定位元件在夾具上占有一個正確的位置

2．工件通過夾緊元件保證加工過程中始終保持原有的正確位置

3．夾具通過對刀元件相對刀具保持正確位置

4．夾具通過連接元件，相對于機床保持一個正確位置

5．夾具通過其他裝置，完成其他要求

6．夾具體把上述的幾種元件組合成一個整體。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定二、定位原理和定位元件1、六點定位原理（1）工件以平面定位（2）工件以圓柱孔定位（3）工件以外圓柱面定位2、定位方式3、常用的定位元件下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定定位的目的是使工件在夾具中相對于機床、刀具占有確定的正確位置，并且應(yīng)用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工位置一致性好。在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工件定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定1、六點定位原理

（1）自由剛體：在空間占有任意位置的物體，工件在未放入夾具前可以看作自由剛體（2）六個自由度：工件放入三個互相垂直的平面內(nèi)，就有6個自由度，如圖所示沿x軸移動自由度

沿y軸移動自由度

沿z軸移動自由度

沿x軸轉(zhuǎn)動自由度

沿y軸轉(zhuǎn)動自由度

沿z軸轉(zhuǎn)動自由度

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定——夾緊與定位概念分開

兩點注意：“點”的含義

——對自由度的限制，與實際接觸點不同下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定六點定位原理XZY定義：在夾具中采用合理布置的6個定位支承點與工件的定位基準面相接觸，來限制工件的6個自由度，使工件在夾具中保持唯一確定的位置，就稱為六點定位原理，簡稱“六點定則”。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（1）定位支承點必須與工件的定位基準始終貼緊接觸。一旦分離，定位支承點就失去了限制工件自由度的作用。（2）合理設(shè)置定位支承點的數(shù)量和分布情況。工件在定位時需要限制的自由度數(shù)目以及究竟是哪幾個自由度，完全由工件該工序的加工要求所決定，應(yīng)該根據(jù)實際情況進行具體分析，應(yīng)用六點定位原理時，應(yīng)注意下列幾點：下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（3）主要定位面的選擇設(shè)置3個定位支承點的平面限制一個移動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度，稱為主要定位面。

工件上選作主要定位的表面面積盡可能大些，而3個定位支承點的分布應(yīng)盡量彼此遠離和分散，絕對不能分布在一條直線上，以承受較大外力作用，提高定位穩(wěn)定性。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（4）導向定位面的選擇設(shè)置兩個定位支承點的平面限制兩個自由度，稱為導向定位面。

工件上選作導向定位的表面應(yīng)力求面積狹而長，而兩個定位支承點的分布在平面縱長方向上應(yīng)盡量彼此遠離，絕對不能分布在平面窄短方向上，以使導向作用更好，提高定位穩(wěn)定性。（5）止推定位面或防轉(zhuǎn)定位面選擇設(shè)置一個定位支承點的平面限制一個自由度，稱為止推定位面或防轉(zhuǎn)定位面。究竟是止推作用還是防轉(zhuǎn)作用，要根據(jù)這個定位支承點所限制的自由度是移動的還是轉(zhuǎn)動的而定。（6）一個定位支承點只能限制一個自由度。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定限制自由度的選擇：工件定位時，影響加工要求的自由度必須限制不影響加工要求的自由度，是否要限制，應(yīng)視具體情況而定。定位方式：按照限制工件的自由度的情況，定位方式可分為完全定位、不完全定位、欠定位重復定位四種。

2、定位方式下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定工件的6個自由度均被限制，稱為完全定位。（1）完全定位加工要求：1.尺寸A2.尺寸B3.尺寸L4.槽側(cè)面與N面的平行度5.槽底面與M面的平行度限制的自由度：下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（2）不完全定位

工件被限制的自由度少于六個，但能保證加工要求的定位稱為不完全定位。不完全定位不等于定位不完全。在工件定位時，以下幾種情況允許不完全定位：A、加工通孔或通槽時，沿貫通軸的移動自由度可不限制。加工要求(通孔)：1.尺寸B2.尺寸L3.孔軸線與底面的垂直度下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（2）不完全定位B、工件是軸對稱時，繞對稱軸的轉(zhuǎn)動自由度可不限制。加工要求(通孔和不同通孔)：1.孔與外圓柱面的同軸度2.孔軸線與底面的垂直度通孔：不通孔：下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（2）不完全定位C、加工貫通的平面時，除可不限制沿兩個貫通軸的移動自由度外，還可不限制繞垂直加工面的軸的轉(zhuǎn)動自由度。加工要求：

1.尺寸A2.加工面與底面的平行度下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定3、欠定位

按照加工要求應(yīng)限制的自由度沒有被限制的定位稱為欠定位。確定工件在夾具中的定位方案時，欠定位是絕不允許發(fā)生的，因為欠定位不能保證工件的加工要求。欠定位示例XZYa）b）BBB下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定4、重復定位（過定位）

兩個及以上定位元件限制工件上的相同自由度時，被稱為重復定位。不可用重復定位：當工件的一個或幾個自由度被重復限制，并對加工產(chǎn)生有害影響的重復定位，稱為不可用重復定位，是不允許的?？捎弥貜投ㄎ唬汗ぜ囊粋€或幾個自由度被重復限制，但仍能滿足加工要求，即不但不產(chǎn)生有害影響，反而可增加工件裝夾剛度的定位．稱為可用重復定位。在生產(chǎn)實際中，可用重復定位被大量采用。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定重復定位分析（桌子與三角架）

過定位分析下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定重復定位不是絕對不允許，要由具體情況決定。

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定1）對定位元件的基本要求（1）足夠的強度和剛度定位元件不僅限制工件的自由度，還支承工件，承受夾緊力和切削力的作用。因此，應(yīng)有足夠的強度和剛度，以免使用中變形或損壞。（2）足夠的精度

由于工件的定位是通過定位副的配合（或接觸）實現(xiàn)的。定位元件上定位基面的精度直接影響工件的定位精度。因此，定位基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)工件的加工要求。三、定位元件下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（3）耐磨性好

工件的裝卸會磨損定位元件的定位基面，導致定位精度下降。定位精度下降到一定程度時，定位元件必須更換，否則夾具不能繼續(xù)使用。為了延長定位元件的更換周期，提高夾具的使用壽命，定位元件應(yīng)有較好的耐磨性。（4）工藝性好

定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于加工、裝配和更換。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定典型表面的定位方法工件的定位表面有各種形式，如平面、外圓、內(nèi)孔等，對于這些表面，總是采用一定結(jié)構(gòu)的定位元件。常見的定位方法有：平面定位、圓孔定位、外圓柱面定位、組合表面定位。

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定1.工件以平面定位概念：在機械加工中，利用工件上的一個或幾個平面作為定位基面來定位工件的方式，稱為平面定位。定位元件：固定支承、可調(diào)支承和自位支承。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

（1）固定支承：常用的定位元件有支承釘、支承板等。在使用過程中，它們都是固定不動的。1）支承釘A型是平頭支承釘精基準面（加工過的平面）定位

B型是球頭支承釘粗基準定位（毛坯面）C型是齒紋頂面的支承釘能增大摩擦系數(shù)，防止工件受力后滑動，常用于側(cè)面定位

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定②定位情況下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2)支承板A型：結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，但不利于清除切屑，所以常用于側(cè)面或頂面的定位。B型：支承板的工作平面上開有斜槽，B型支承板應(yīng)用較多，用于底面的定位更合適。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定②定位情況下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（2）可調(diào)支承：是指支承的高度可以進行調(diào)節(jié)。

(a)手動轉(zhuǎn)動可調(diào)支承(b)扳手轉(zhuǎn)動可調(diào)支承(c)側(cè)面用可調(diào)支承圖4-13可調(diào)支承下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定圖4-14可調(diào)支承的應(yīng)用示例應(yīng)用：工件以粗基準面定位，或定位基面的形狀復雜（如成型面、臺階面等），以及各批毛坯的尺寸、形狀變化較大時。

這時如采用固定支承，則由于各批毛坯尺寸不穩(wěn)定，使后續(xù)工序的加工余量發(fā)生較大變化，影響其加工精度。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定(3)浮動支承：浮動支承也稱自位支承，指工件在定位過程中，支承點的位置隨工件定位基準面位置而自動與之適應(yīng)的定位件。

自位支承無論與工件定位基準面是幾個點接觸，都只能限制工件一個自由度

應(yīng)用：常用于毛坯表面、斷續(xù)表面、階梯表面的定位。圖4-15浮動支承結(jié)構(gòu)示意圖下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2．輔助支承：輔助支承的工作特點是：待工件定位夾緊后，再行調(diào)整輔助支承，使其與工件的有關(guān)表面接觸并鎖緊，而且輔助支承是每安裝—個工件就調(diào)整一次。在使用中不能破壞工件的原有定位。作用：輔助支承不是定位元件，它不起定位作用，只起提高工件加工部位剛性和穩(wěn)定性的作用。圖4-16輔助支承1－工件2－螺桿心軸3、4－可調(diào)支承下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

工件以圓孔定位多屬于定心定位（定位基準為圓柱孔軸線）。

常用定位元件是定位銷和各種心軸。定位銷有圓柱銷、圓錐銷、菱形銷等形式；心軸有圓柱心軸和圓錐心軸等。

定位方式的基本特點是：定位孔與定位元件之間處于配合狀態(tài)，并要求確?？字行木€與夾具規(guī)定的軸線相重合。孔定位還經(jīng)常與平面定位聯(lián)合使用。（二）工件以圓孔定位下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定1、圓柱銷

在夾具體上應(yīng)有沉孔,使定位銷圓角部分沉入孔內(nèi)而不影響定位。(a)A型固定式定位銷

(b)可換定位銷圖4-17圓柱定位銷下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定②定位情況

工件以圓孔用定位銷定位時，應(yīng)按孔、銷實際接觸相對長度來區(qū)分長、短銷。

長銷限制工件四個自由度，短銷限制工件兩個自由度。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2、圓錐銷孔端與錐銷接觸，其交線是一個圓，限制了工件的三個移動自由度，相當于三個止推定位支承。（a）用于粗基準，圖（b）用于精基準。(a)(b)圖4-18圓錐定位銷下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定②定位情況下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定3、圓柱心軸

（a）圓柱心軸的間隙配合心軸結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡單、裝卸方便，但因有裝卸間隙，定心精度低，只適用于同軸度要求不高的場合。（b）過盈配合心軸。其有引導部分、配合部分、連接部分，適用于定心精度要求高的場合。（c）花鍵心軸。用于以花鍵孔為定位基準的場合。(a)間隙配合心軸(b)過盈配合心軸(c)花鍵心軸下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定定位分析下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

4、圓錐心軸

這類定位方式是圓錐面與圓錐面接觸，要求錐孔和圓錐心軸的錐度相同，接觸良好，因此定心精度與定位精度均較高。圓錐心軸限制工件的五個自由度，即除繞軸線轉(zhuǎn)動的自由度沒限制外均已限制。(a)(b)圖4-20圓錐心軸下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

（三）

工件以外圓柱面定位以及定位元件以外圓柱面定位的定位元件有：Ｖ形塊、定位套、半圓套和圓錐套等。

1、在Ｖ形塊上定位Ｖ形塊兩斜面的夾角一般選用６０°９０°和１２０°，以９０°應(yīng)用最廣。使用Ｖ形塊的特點：對中性好；其實質(zhì)是定心定位應(yīng)用：可用于完整和非完整外圓表面定位。

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Ｖ形塊有長短之分，長Ｖ形塊限制工件的４個自由度，而短Ｖ形塊一般只限制２個自由度．

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（a）用于較短的精基準面的定位；（b）用于較長粗基準的或階梯軸的定位；（c）用于長的精基準表面或兩段基準面相距較遠的軸定位；（d）用于長度和直徑較大的重型工件，此時V形塊不必做成整體的鋼件，可采用在鑄鐵底座上鑲裝淬火鋼墊板的結(jié)構(gòu)。圖4-21V型塊下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定XZYX活動V形塊常常起著定位和夾緊的雙重作用（既是定位元件，又是夾緊元件（如下圖））。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2、定位套一般適用于精基準定位，采用的定位元件結(jié)構(gòu)簡單，

分為長定位套（限制４個自由度）和短定位套（限制兩個自由度）．為了保證軸向定位精度，常與端面聯(lián)合定位。

(a)短定位套(b)長定位套下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定3、半圓套包括上定位套和下定位套，下定位套作定位用，其最小直徑應(yīng)取工件定位外圓的最大直徑．上半圓套是可動的，起夾緊作用．

半圓套定位的優(yōu)點：夾緊力均勻，裝卸工件方便

應(yīng)用：應(yīng)用于工件尺寸較大，或在整體定位襯套內(nèi)定位裝卸不便時，多采用此種定位方法。(a)(b)圖4-23半圓套定位裝置下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定4、圓錐套工件以圓柱面的端部定位在外拔頂尖的錐孔中定位，錐孔中有齒紋，以便帶動工件旋轉(zhuǎn)．頂尖體的錐柄部分插入機床主軸孔中．限制工件的三個移動自由度。

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定3.工件的夾緊（1）夾緊裝置的組成及基本要求1．夾緊機構(gòu)的組成（1）力源裝置：是夾緊裝置中產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。

夾緊力的來源：人力、液壓、氣動、電動、電磁等。

夾緊裝置的組成1—氣缸2—斜楔3—滾子

4—壓板5—工件下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（2）中間遞力機構(gòu)：是介于力源和夾緊元件之間的傳力機構(gòu)。它將力源裝置產(chǎn)生的夾緊作用力直接傳遞給夾緊元件，并由夾緊元件完成對工件的夾緊。

作用：改變力的大小、方向和作用點；使夾具具有一定的自鎖性，以保證夾緊可靠。

（3）夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。通過它與工件受壓面的直接接觸來完成夾緊作用。

夾緊裝置的組成1—氣缸2—斜楔3—滾子

4—壓板5—工件下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2．對夾緊機構(gòu)的基本要求（1）夾緊過程中應(yīng)能保持工件在定位時已獲得的正確位置（2）夾緊應(yīng)適當和可靠。夾緊機構(gòu)一般要有自鎖作用，保證在加工過程中工件不會產(chǎn)生松動或振動。在夾壓工件時，不許工件產(chǎn)生不適當?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（3）夾緊機構(gòu)應(yīng)操作方便、安全省力，以便減輕勞動強度，縮短輔助時間,提高生產(chǎn)效率。（4）夾緊機構(gòu)的復雜程度和自動化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。

（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)具有良好的工藝性和經(jīng)濟性。

結(jié)構(gòu)力求簡單、緊湊和剛性好。盡量采用標準化夾緊裝置和標準化元件，以便縮短夾具的設(shè)計和制造周期。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（1）夾緊力的方向不應(yīng)破壞工件定位

(2)夾緊力的確定

1．夾緊力方向的選擇(a)(b)圖4-25夾緊力的指向應(yīng)有助于定位下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（2）夾緊力方向應(yīng)指向主要定位表面

(a)夾緊力方向合理(b)夾緊力方向不合理圖4-26夾緊力方向?qū)︾M孔垂直度的影響工件的加工要求：孔的軸線垂直于A面下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（3）夾緊力方向應(yīng)使工件的夾緊變形盡量小

薄壁套筒；周向夾緊：工件易變形軸向夾緊：工件變形小下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（4）夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小

在保證夾緊可靠的前提下，減小夾緊力可以減輕工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，同時可以使機構(gòu)輕便、緊湊以及減少工件變形。方法：夾緊力的方向應(yīng)盡可能與工件的切削力、重力等方向一致。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定(a)(b)(c)(d)(e)(f)圖4-28夾緊力、切削力和重力之間關(guān)系圖4-28（a）最合理，圖4-28（f）情況為最差。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2、夾緊力作用點的確定

1）夾緊力的作用點應(yīng)在定位元件支承范圍內(nèi)或正對支承元件，以免引起工件移動或偏轉(zhuǎn)而破壞工件的正確定位。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定夾緊力作用點的確定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2）夾緊力作用點應(yīng)處于工件剛性較好的部位或使夾緊力均勻分布，以減小工件的夾緊變形。

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定夾緊力與工件剛性的關(guān)系夾緊力的作用點動畫演示（a）（c）三點夾緊（b）下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

3）夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工部位，防止工件的振動或變形。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定3．夾緊力大小

夾緊力的大小主要影響工件定位的可靠性、工件的夾緊變形以及夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸和復雜性，因此夾緊力的大小應(yīng)當適中。在實際設(shè)計中，確定夾緊力大小的方法有兩種：經(jīng)驗類比法和分析計算法。

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分析計算法：一般根據(jù)切削原理的公式求出切削力的大小，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，即可算出理論夾緊力，

再乘以安全系數(shù)K，作為所需的實際夾緊力。

K值在粗加工時取2.5～3，精加工時取1.5～2。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

由于加工中切削力隨刀具的磨鈍、工件材料性質(zhì)和余量的不均勻等因素而變化，而且切削力的計算公式是在一定的條件下求得的，使用時雖然根據(jù)實際的加工情況給予修正，但是仍然很難計算準確。在實際生產(chǎn)中一般很少通過計算法求得夾緊力，而是采用類比的方法估算夾緊力的大小。對于關(guān)鍵性的重要夾具，則往往通過實驗方法來測定所需要的夾緊力。

下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（3）常用夾緊機構(gòu)

錘擊夾緊和松開工件，原理是楔緊作用

斜楔夾緊機構(gòu)1－斜楔2－工件3－夾具體1．斜楔夾緊機構(gòu)工作原理：斜楔夾緊機構(gòu)是利用斜楔的軸向移動直接對工件進行夾緊或推動中間元件將力傳遞給夾緊元件再對工件進行夾緊。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定斜楔杠桿夾緊下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定(1)斜楔自鎖條件

自鎖：當工件夾緊并撤除源動力后，夾緊機構(gòu)依靠摩擦力的作用，仍能保持對工件的夾緊狀態(tài)的現(xiàn)象稱為自鎖。

當工件夾緊之后，不再給斜楔上施加原始作用力，這時斜楔就會有向大端運動的傾向。要使斜楔不滑出，工件依然被夾緊，是摩擦力在起作用。

斜楔滿足自鎖的條件是：斜楔的升角α小于斜楔與工件、斜楔與夾具體之間的摩擦角之和。

一般：α≤11.5°～17°。

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斜楔夾緊機構(gòu)的特點及應(yīng)用

特點：

（1）斜楔具有增力作用即外加一個較小的夾緊作用力，卻能夠獲得一個比它大好幾倍的夾緊力（增力比）；而且，α越小，增力作用越大。因此，在液壓、氣動等高效率機械化夾緊裝置中，常用斜楔來作為增力機構(gòu)。

（2）夾緊行程很小，故對工件夾緊表面的尺寸精度要求比較高，以避免發(fā)生夾不著或無法夾的情況。

（3）效率低，易傷工件手動夾緊費時費力效率低，所以很少用來手動直接夾緊工件；裝卸工件麻煩，易夾傷工件表面應(yīng)用：斜楔夾緊機構(gòu)主要用于機動夾緊裝置中，而且毛坯的質(zhì)量要求較高時。常與其他機構(gòu)配合使用。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2、螺旋夾緊機構(gòu)

螺旋夾緊機構(gòu)的工作原理是利用螺旋副配合轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的軸向移動和軸向力直接夾緊工件或推動夾緊元件對工件實施夾緊的。（1）單個螺旋夾緊機構(gòu)

缺點：螺釘頭部直接與工件表面接觸，螺釘旋轉(zhuǎn)時，有可能損傷工件的表面，或者帶動工件轉(zhuǎn)動而破壞定位。(a)(b)圖4-33單個螺旋夾緊機構(gòu)下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

措施：克服這一問題的方法是在螺釘頭部裝上擺動壓塊。光面用a)，毛面用b)下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

特點：螺旋壓板夾緊機構(gòu)大部分用于手動夾緊，無需作精確計算。在實際設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)所需的夾緊力的大小查閱有關(guān)選手冊，來選擇合適的螺紋直徑，必要時可對夾緊力進行核算。（2）螺旋壓板夾緊機構(gòu)

(a)(b)(c)圖4-36典型螺旋壓板夾緊機構(gòu)示意圖下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定螺旋夾緊機構(gòu)的特點、應(yīng)用特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，操作方便，自鎖性能好，增力比大，常用于手動夾緊。

（2）缺點是操作緩慢。應(yīng)用：多用于手動夾緊，在機動夾緊機構(gòu)中應(yīng)用較少。為了提高其工作速度，生產(chǎn)實際中常采用快速作用措施下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定3．偏心夾緊機構(gòu)

用偏心件直接或間接夾緊工件的機構(gòu)，稱為偏心夾緊機構(gòu)。偏心件一般有圓偏心和曲線偏心兩種類型，圓偏心因結(jié)構(gòu)簡單、制造容易而得到廣泛的應(yīng)用。偏心輪和螺栓壓板的組合夾緊機構(gòu)；下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

偏心夾緊機構(gòu)的特點及應(yīng)用

特點：結(jié)構(gòu)簡單、動作迅速，但它的夾緊行程受偏心距e的限制，夾緊力較小，自鎖不可靠，

應(yīng)用：一般用于工件被夾壓表面的尺寸變化較小和切削過程中振動不大的場合，多用于小型工件的夾具中。

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聯(lián)動夾緊機構(gòu)是利用機構(gòu)的組合完成單件或多件的多點、多向同時夾緊的機構(gòu)。

優(yōu)點：它可以實現(xiàn)多件加工、減少輔助時間、提高生產(chǎn)效率、減輕工人的勞動強度等。

多點聯(lián)動夾緊機構(gòu)多件聯(lián)動夾緊機構(gòu)4）聯(lián)動夾緊機構(gòu)下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（1）多點聯(lián)動夾緊機構(gòu)最簡單的多點聯(lián)動夾緊機構(gòu)是浮動壓頭特點：具有一個浮動元件1，當其中的某一點夾壓后，浮動元件就會擺動或移動，直到另一點也接觸工件均衡壓緊工件為止。圖4-38浮動壓頭示意圖下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

兩點對向聯(lián)動夾緊機構(gòu)，當液壓缸中的活塞桿3向下移動時，通過雙臂鉸鏈使浮動壓板2相對轉(zhuǎn)動，最后將工件1夾緊。圖4-39兩點對向聯(lián)動夾緊機構(gòu)1－工件2－浮動壓板3－活塞桿下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

圖4-40為鉸鏈式雙向浮動四點連動夾緊機構(gòu)。由于搖臂2可以轉(zhuǎn)動并與擺動壓塊1、3鉸鏈連接，因此，當擰緊螺母4時，便可以從兩個相互垂直的方向上實現(xiàn)四點連動。圖4-40鉸鏈式雙向浮動四點連動夾緊機構(gòu)1、3－擺動壓塊2－搖臂4－螺母下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（2）多件聯(lián)動夾緊機構(gòu)

多件聯(lián)動夾緊機構(gòu)多用于中、小型工件的加工，按其對工件施加力方式的不同，一般可分為平行夾緊、順序夾緊、對向夾緊及復合夾緊等方式。圖4-41平行式多件聯(lián)動夾緊機構(gòu)1－工件2－壓板3－擺動壓塊

4－球面墊圈5－螺母6－墊圈7－柱塞8－液性塑料下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定4．定心夾緊機構(gòu)

定心夾緊機構(gòu)就是定心定位和夾緊結(jié)合在一起，動作同時完成的機構(gòu)。定心夾緊機構(gòu)按其定心作用原理有兩種類型，一種是依靠傳動機構(gòu)使定心夾緊元件同時作等速移動，從而實現(xiàn)定心夾緊，如螺旋式、杠桿式、楔式機構(gòu)等；另一種是依靠定心夾緊元件本身作均勻地彈性變形（收縮或脹力），從而實現(xiàn)定心夾緊，如彈簧筒夾、膜片卡盤、波紋套、液性塑料心軸等。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定定心精度可借助調(diào)節(jié)桿3實現(xiàn)。特點是：結(jié)構(gòu)簡單、工作行程大，通用性好。但定心精度不高。應(yīng)用：主要適用于粗加工或半精加工中需要行程大而定心精度要求不高的工件。(1）螺旋定心夾緊機構(gòu)圖4-42螺旋式定心夾緊機構(gòu)1、5－滑座2、4－V形塊鉗口3－調(diào)節(jié)桿6－雙向螺桿下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

（2）楔式定心夾緊機構(gòu)

工作原理：當工件以內(nèi)孔及左端面在夾具上定位后，氣缸通過拉桿4使六個夾爪1左移，由于本體2上斜面的作用，夾爪左移的同時向外脹開，將工件定心夾緊；反之，夾爪右移時，在彈簧卡圈3的作用下使夾爪收攏，將工件松開。特點：結(jié)構(gòu)緊湊且傳動準確，定心精度較高，適用于工件以內(nèi)孔作定位基面的半精加工工序。圖4-43機動楔式夾爪自動定心機構(gòu)

1－夾爪2－本體3－彈簧卡圈4－拉桿5－工件下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

（3）杠桿式定心夾緊機構(gòu)

氣缸通過拉桿1帶動沿套2向左移動時，三個鉤形杠桿3同時繞軸銷4擺動，收攏位于滑槽中的三個夾爪5而將工件定心夾緊。夾爪的張開靠拉桿右移時裝在滑套2上的斜面推動。車床用氣壓的定心卡盤1－拉桿2－滑套3－鉤形杠桿4－軸銷5－夾爪特點：剛度高、動作快、增力比大、工作行程也比較大，其定心精度較低，一般約為φ0.10左右。應(yīng)用：它主要用于工件的粗加工。由于杠桿機構(gòu)不能自鎖，所以這種機構(gòu)自鎖要靠氣壓或其它裝置，其中采用氣壓的較多。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（4）彈簧筒夾式定心夾緊機構(gòu)

這種定心夾緊機構(gòu)常用于安裝軸套類工件。

(a)(b)圖4-45彈性夾頭和彈性心軸

1－夾具體2－彈性筒夾3－錐套4－螺母5－心軸下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（5）波紋套定心夾緊機構(gòu)這種定心機構(gòu)的彈性元件是一個薄壁波紋套。特點：結(jié)構(gòu)簡單、裝夾方便、使用壽命長，定心精度高，適用于定位基準孔D≥20mm，且公差等級不低于IT8級的工件，在齒輪、套筒類等工件的精加工工序中應(yīng)用較多

圖4-46波紋套定心心軸1－螺母2－波紋套3－墊圈4－工件5－支承圈下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定

（6）液性塑料定心夾緊機構(gòu)

液性塑料是介于液體與固體之間的一種在常溫下呈凍膠狀的塑料，具有不可壓縮性。圖4-47液性塑料定心夾緊機構(gòu)1－夾具體2－簿壁套筒3－液性塑料

4－滑柱5－螺釘6－限位螺釘特點：定心精度高，而且結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、操作方便、生產(chǎn)率高。但薄壁套筒的變形量較小，使得夾持范圍受到了一定的限制，故對工件的定位基準面要求較高，因而只能用于精車、磨削及齒輪的精加工工序。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定二、專用夾具的設(shè)計（一）專用夾具的設(shè)計方法和步驟1．研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù)明確任務(wù)，研究資料，了解生產(chǎn)條件；2．確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖（1）確定工件的定位方案，設(shè)計對刀裝置（2）確定工件夾緊方式和夾緊裝置（3）確定夾具其它元件及夾具具體結(jié)構(gòu)3．繪制夾具總裝圖先用雙點畫線繪制工件輪廓外形（即把工件視為一假想透明體，不遮擋夾具），畫出定位基面、夾緊表面和被加工表面。被加工表面上的加工余量，可用網(wǎng)紋線或粗實線表示。而后按照工件的形狀和位置依次畫出定位、導向、夾緊裝置等各元件的具體結(jié)構(gòu)，最后畫出夾具體，以使夾具成為一整體。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定4．繪制夾具零件圖為簡化夾具設(shè)計和制造，應(yīng)盡可能采用標準元件。標準的夾具零件及部件，可在國家標準、部頒標準及工廠內(nèi)規(guī)定的標準中選擇。夾具中的非標準零件應(yīng)自行設(shè)計制造，為此必須繪制其零件圖。非標準零件的繪制應(yīng)符合國家制圖標準規(guī)定，其視圖的選擇應(yīng)盡可能與零件在總圖上的工作位置相一致。非標準零件的公差和技術(shù)要求應(yīng)依據(jù)夾具總圖的公差和技術(shù)要求，參照同類零件并考慮本單位的生產(chǎn)條件來決定。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定（二）夾具有關(guān)尺寸標注和技術(shù)要求的制訂1.夾具的尺寸要求標注與一般機械裝配圖一樣，要求標注夾具輪廓尺寸、配合尺寸、與機床聯(lián)接尺寸及配合要求、動作極限等。定位元件之間、定位元件與引導元件間位置精度要求。裝配、檢驗及調(diào)整方法及特殊技術(shù)要求等。夾具操作、平衡及安全說明。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定2.夾具的有關(guān)形狀、位置精度要求標注

確定夾具公差的原則是保證零件的加工精度。在不增加制造難度的情況下，夾具公差引盡量減少，提高可靠性，補償使用中的磨損量。由于夾具生產(chǎn)為單件生產(chǎn)，高精度要求的夾具可采用調(diào)整法、修配法或組合法加工。通常夾具公差取相應(yīng)零件公差的1/3~1/5，角度公差取1/2~1/5。有配合要求的按一般配合原則決定。下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定任務(wù)實施：下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定下一頁返回任務(wù)連桿的機械加工工藝規(guī)程制定拓展知識一、定位誤差的分析與計算當采用夾具來加工工件時，一批工件逐個在夾具上定位，由于工件及定位元件存在公差，使各個工件所占據(jù)的位置并不完全一致，加工后形成加工尺寸的變動（加工誤差）。

定義：這種只與工件定位有關(guān)的加工誤差，稱為定位誤差，用ΔD表示。1.定位誤差的產(chǎn)生原因產(chǎn)生定位誤差的原因有兩個：基準不重合誤差ΔB：所采用的定位基準與本工序的工序基準不重合基準位移誤差Δr：

實際的定位副（定位基準的誤差或定位元件的誤差）不可避免地存在加工或制造誤差，從而引起定位基準偏移其理想位置，造成定位誤差，稱為基準位移誤差Δr。（1）基準不重合誤差如圖4-48所示，在工件上銑通槽，要求保證尺寸。圖4-48（a）方案是以工序基準面A為定位基準，刀具是直接按照尺寸a來調(diào)整的，即工序基準與定位基準重合?；鶞什恢睾险`差ΔB=0。(a)(b)(c)圖4-48基準不重合誤差分析

圖4-48（b）方案是以工件上的B面為定位基準，定位基準與工序基準不重合。每個工件的A面位置卻隨著定位基準與工序基準之間的聯(lián)系尺寸Ld的變化而變動。其變動的最大范圍，即為基準不重合誤差值，

ΔB=Ldmax—Ldmin=ΔLd

所以當定位尺寸與工序尺寸方向一致時，則定位誤差就是定位尺寸的公差。(a)(b)(c)圖4-48基準不重合誤差分析

（2）

基準位移誤差：由于定位基準的誤差或定位元件的誤差而造成的定位基準位移，這種誤差稱為基準位移誤差，用表示。定位方式和定位副結(jié)構(gòu)不同，其基準位移誤差的計算方法顯然也不相同。1）工件以平面定位工件以平面定位時的基準位移誤差計算較方便。工件以平面定位時，定位基面的位置可以看成是不變動的，因此基準位移誤差為零，即工件以平面定位時Δr=0。2、基準位移誤差的計算方法：(a)(b)(c)圖4-48基準不重合誤差分析2）工件以圓孔定位產(chǎn)生的基準位移誤差，主要取決于其配合性質(zhì)和配合間隙方向。（1）在過盈配合圓柱心軸（定位銷）上定位

此時定位副之間無徑向間隙，也就不存在定位副不準確所引起的基準位移誤差，即：Δr

=0。（2）在間隙配合圓柱心軸（定位銷）上定位

根據(jù)心軸（圓柱銷）與工件圓孔的接觸位置不同，又有以下兩種情況：①定位心軸與工件圓孔任意位置接觸時（間隙配合）其中：為定位孔的最大值

為定位用定位心軸或定位銷的最小直徑?？着c銷間隙配合時的定位誤差DmaxdminOΔrO1O2②定位心軸與工件圓孔固定單邊接觸時

此時定位副只存在單邊間隙，對一批工件而言，其最小配合間隙Xmin是始終不變的常量，因此可以在調(diào)整刀具尺寸時預先加以消除，因此其基準位移誤差為：（3）工件以外圓用圓柱套定位1）用定位套來定位外圓，定位誤差的分析計算，同圓柱孔在心軸中定位分析計算相同。過盈配合

Δr=0。固定單邊接觸間隙配合任意位置接觸（4）工件以用外圓V形塊定位時的定位誤差由于工件定位面外圓直徑有公差δd，對一批工件而言，當直徑由最大d變到最小d-δd時，工件中心（即定位基準）將在V形塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件中心由o1變到o2，圖4-50V型塊定位的基準位移誤差3.定位誤差ΔD的計算方法1）合成法計算定位誤差，應(yīng)先分別算出ΔB和