機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)-課件 杜勁 第4-6章 工件定位與夾緊方案的確定、零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂、機(jī)械產(chǎn)品裝配工藝的制訂

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》主教材第4章工件定位與夾緊方案的確定

——按照工藝規(guī)程規(guī)定的工序要求，使同一批工件在機(jī)加工前，能迅速進(jìn)行安裝并使工件相對(duì)于機(jī)床、刀具具有正確位置且在整個(gè)加工過(guò)程中保持上述位置關(guān)系的一種工藝裝置。什么是機(jī)床夾具？3三爪卡盤(pán)四爪卡盤(pán)萬(wàn)向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度頭常見(jiàn)的機(jī)床夾具4組合夾具實(shí)例5氣動(dòng)虎鉗液壓夾具67知識(shí)目標(biāo)掌握定位的原理。掌握常用的定位方式及相應(yīng)的定位元件。掌握定位誤差的分析與計(jì)算方法。掌握典型夾緊裝置。掌握專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本方法與步驟。能力目標(biāo)能根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和加工要求，合理確定零件的定位與夾緊方案。能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床夾具。8工作任務(wù)9圖4-1軸套零件圖工作任務(wù)案例如圖4-1所示軸套零件，其內(nèi)外圓表面和端面均已加工完畢，現(xiàn)需要在其外圓柱面上鉆一Φ6孔。此工件的生產(chǎn)批量為500件，材料為Q235。請(qǐng)確定該鉆孔工序的定位、夾緊方案，并將夾具裝配圖畫(huà)出。10

本節(jié)要點(diǎn)機(jī)床夾具的功能機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用夾具的分類(lèi)機(jī)床夾具的組成4.1機(jī)床夾具基礎(chǔ)知識(shí)111.機(jī)床夾具的功能機(jī)床夾具的主要功能:定位——工件在夾具中相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置。夾緊——把工件壓緊夾牢，并保持這個(gè)確定的位置在加工過(guò)程中穩(wěn)定不變。正確安裝——定位后夾緊。

機(jī)床夾具的特殊功能:對(duì)刀——夾具對(duì)刀具有正確的位置。導(dǎo)向——引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工?！?.1.1機(jī)床夾具的功能與作用12（1）保證加工精度夾具的最大功用是保證加工表面的位置精度。如：在搖臂鉆加工孔系①夾具：可達(dá)0.10～0.20mm

②劃線找正：0.4～1.0mm（2）縮短輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率（3）改善工人的勞動(dòng)條件,降低生產(chǎn)成本（4）擴(kuò)大機(jī)床使用范圍和改變機(jī)床用途如：銑床加分度頭，就可以加工有等分要求的工件。利用鏜模，可以用車(chē)床或搖臂鉆床鏜削箱體的孔系。2.機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用13（1）通用夾具三爪、四爪卡盤(pán)、平口鉗等，一般由專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。（2）專(zhuān)用夾具為某一工件特定工序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)的夾具，多用于批量生產(chǎn)中。（3）通用可調(diào)整夾具夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。（4）組合夾具由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組合而成。根據(jù)工件的工藝要求，將不同的組合夾具元件像搭積木一樣，組裝成各種專(zhuān)用夾具。使用后，元件可拆開(kāi)、洗凈后存放，待需要時(shí)重新組裝。組合夾具特別適用于新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)。（5）隨行夾具在自動(dòng)線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。按夾具應(yīng)用范圍劃分§4.1.2機(jī)床夾具的分類(lèi)14成組夾具15組合夾具16組合夾具17隨行夾具在自動(dòng)線上工作的情況18按使用機(jī)床劃分：鉆床夾具（圖例）銑床夾具（圖例）車(chē)床夾具（圖例）磨床夾具（圖例）數(shù)控機(jī)床夾具按夾具動(dòng)力源劃分：

手動(dòng)夾具氣動(dòng)夾具液壓夾具（圖例）電磁夾具真空夾具19

常見(jiàn)機(jī)床夾具（1）鉆床夾具20

21（2）銑床夾具22（3）車(chē)床夾具23一、機(jī)床夾具的基本組成部分1.定位元件——用于確定工件正確位置的元件。2.

夾緊裝置——用于將工件壓緊的機(jī)構(gòu)（裝置）。3.夾具體——連接、支承所有裝置（或元件）并保持總裝精度要求的基礎(chǔ)。§4.1.3機(jī)床夾具的組成241.連接元件——確定夾具相對(duì)于機(jī)床位置的元件

如：莫氏錐柄、法蘭盤(pán)、定位（向）鍵等。

作用：確定夾具對(duì)主軸或機(jī)床工作臺(tái)有正確的相互位置。2.

對(duì)刀元件——用于確定刀具在加工前的正確位置的元件3.導(dǎo)向元件——用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工

的元件（確定夾具相對(duì)于刀具位置的元件）。4.

其它元件或裝置——針對(duì)某些特殊需要的裝置或元件。如：分度裝置、上下料裝置、工件頂出裝置等。二、機(jī)床夾具的其它特殊元件或裝置251.連接元件26272.對(duì)刀裝置高度對(duì)刀塊直角對(duì)刀塊成形刀具對(duì)刀塊283.導(dǎo)向元件鉆套材料:T10淬火或20鋼滲碳淬火過(guò)渡配合間隙配合2930H=(1~2.5)dh=(0.3~1.2)d3132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(duì)刀塊1）定位元件及裝置123646）其他元件及裝置（防護(hù)、防錯(cuò)、分度…）5）夾具體4）連接元件3）對(duì)刀及導(dǎo)向元件2）夾緊元件及裝置夾具的組成舉例33請(qǐng)指出下圖軸套鉆孔夾具的定位元件、夾緊元件、導(dǎo)向元件、夾具體。圖4-2軸套鉆夾具1—快換鉆套；2—襯套；3—鉆模板；4—開(kāi)口墊圈；5—螺母；6—定位銷(xiāo)；7—夾具體思考34

本節(jié)要點(diǎn)基準(zhǔn)及工件裝夾定位原理工件常用定位方法定位常用的四種形式4.2工件的定位方式35基準(zhǔn)就是零件上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)根據(jù)其功用不同分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)。

§4.2.1基準(zhǔn)的概念36(1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)人員在零件圖上標(biāo)注尺寸或相互位置關(guān)系時(shí)所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面稱(chēng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

例如右圖中，端面Ｆ是端面Ｅ、Ｄ的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；中心線O—O是圓柱面Ｂ、Ｃ的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)圖5-7定位支座37(2)工藝基準(zhǔn)零件在加工工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同又可分:工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)38①工序基準(zhǔn)在工序圖上，用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)稱(chēng)為工序基準(zhǔn)。其所標(biāo)注的加工面尺寸稱(chēng)為工序尺寸。

圖工序基準(zhǔn)舉例（支座零件車(chē)削工序）39②定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)是指加工時(shí)使工件在機(jī)床上或夾具中占據(jù)一正確位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。40作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面，可能是工件上的某些面，也可能是看不見(jiàn)摸不著的中心線、對(duì)稱(chēng)線、對(duì)稱(chēng)面、球心等。工件定位時(shí)，往往需要通過(guò)某些表面來(lái)體現(xiàn)，這些面稱(chēng)為定位基準(zhǔn)面。例如：用三爪自定心卡盤(pán)夾持工件外圓，體現(xiàn)以軸線為定位基準(zhǔn)，外圓面為定位基準(zhǔn)面嚴(yán)格地說(shuō)，定位基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)面并不相同，但可以替代，這中間存在一個(gè)誤差問(wèn)題。定位精度要求高時(shí)，替代后需計(jì)入這個(gè)誤差。41定位基準(zhǔn)常用的是“面”，所以也稱(chēng)為定位面，常以符號(hào)“

”表示，其尖端指向定位面。如圖4．4為加工齒輪時(shí)的定位基準(zhǔn)表示法。圖4.4定位基準(zhǔn)表示法42③

測(cè)量基準(zhǔn)

零件測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為測(cè)量基準(zhǔn)。43④

裝配基準(zhǔn)在裝配時(shí)，用來(lái)確定零件或部件在機(jī)器中的位置時(shí)所依據(jù)的點(diǎn)、線、面稱(chēng)為裝配基準(zhǔn)。例如：齒輪裝在軸上，內(nèi)孔是它的裝配基準(zhǔn)軸裝在箱體孔上，則軸頸是裝配基準(zhǔn)主軸箱體裝在床身上，則箱體的底面是裝配基準(zhǔn)

441.裝夾裝夾又稱(chēng)安裝，包括定位和夾緊兩項(xiàng)內(nèi)容。定位

——

使工件在機(jī)床或夾具上占有正確位置。夾緊

——為防止工件在切削力、重力、慣性力等的作用下發(fā)生位移或振動(dòng)，對(duì)工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過(guò)程中保持不變。定位與夾緊的區(qū)別定位不準(zhǔn)確，會(huì)影響零件加工的尺寸精度與位置精度。夾緊不合理，會(huì)產(chǎn)生受力變形，影響零件的形狀精度。如:在車(chē)床上鏜削薄壁套筒的內(nèi)孔時(shí)，應(yīng)該用均布力夾緊（例如彈簧卡頭），而不能用集中力（例如三爪卡盤(pán)）夾緊。

§4.2.2工件的定位方法45直接找正定位法劃線找正定位法夾具定位法①直接找正定位法——

利用百分表、劃針等在機(jī)床上直接找正工件，使其獲得正確位置。特點(diǎn):精度高，效率低，對(duì)工人技術(shù)水平要求高，一般用于單件小批量生產(chǎn)。2.工件的定位方法a)磨孔時(shí)工件的找正b)刨削時(shí)工件的找正46②劃線找正定位法——先在毛坯上按照零件圖畫(huà)出中心線、對(duì)稱(chēng)線、待加工表面線，然后裝上機(jī)床，按照劃好的線找正工件。特點(diǎn):精度不高，效率低，多用于形狀復(fù)雜的鑄件劃線找正裝夾法示例47③夾具定位法——利用夾具的定位元件使得工件獲得正確位置。優(yōu)點(diǎn):精度和效率均高，在成批及大量生產(chǎn)中廣泛采用缺點(diǎn):需要設(shè)計(jì)和制造專(zhuān)用的夾具夾具定位法示例48圖2-13六點(diǎn)定位原理XZY1.六點(diǎn)定位原理

要確定其空間位置，就需要限制其6個(gè)自由度

將6個(gè)支承抽象為6個(gè)“點(diǎn)”，6個(gè)點(diǎn)限制了工件的6個(gè)自由度，這就是六點(diǎn)定位原理。

任何一個(gè)物體在空間直角坐標(biāo)系中都有6個(gè)自由度——用

表示§4.2.3工件的定位原理492.六點(diǎn)定位原理的兩點(diǎn)說(shuō)明

(1)六點(diǎn)支承點(diǎn)必須適當(dāng)分布

如果三個(gè)支承點(diǎn)在一直線上，就沒(méi)有限制三個(gè)自由度50(2)如何理解工件某個(gè)自由度被限制工件在某個(gè)方向的自由度被限制了，就是在該方向上有了確定的位置，即每次安裝時(shí)（先定位－確保工件的定位面與夾具定位面緊密接觸，后再夾緊），工件在這個(gè)自由度方向的坐標(biāo)值是唯一的。但，這并不表示在受到脫離支承點(diǎn)的外力的作用下也不運(yùn)動(dòng)外力作用方向，應(yīng)使工件定位面與夾具定位面緊密接觸513.由工件加工要求確定工件應(yīng)限制的自由度數(shù)現(xiàn)場(chǎng)加工問(wèn)題：銑槽時(shí)，需要限制哪些自由度？52答案

應(yīng)該限制:Y、Z方向的移動(dòng)自由度X、Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度53銑圖所示的槽時(shí)，應(yīng)限制哪些自由度數(shù)？考考你

應(yīng)該限制:X、Y、Z方向的移動(dòng)自由度X、Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度54小結(jié)：工件定位時(shí)，影響加工精度要求的自由度必須限制。不影響加工精度要求的自由度可以限制也可以不限制，視加工時(shí)的具體情況而定。因此，工件定位中應(yīng)解決的首要問(wèn)題——按照工件加工要求確定工件必須限制的自由度數(shù)。55工件的6個(gè)自由度均被限制，稱(chēng)為完全定位。工件6個(gè)自由度中有1個(gè)或幾個(gè)自由度未被限制，但能保證加工要求，稱(chēng)為不完全定位。1.完全定位與不完全定位§4.2.4工件的定位形式56完全定位舉例

大端面限制:X方向的移動(dòng)自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度

短銷(xiāo)限制:Y、Z方向的移動(dòng)自由度

防轉(zhuǎn)銷(xiāo)限制:X方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度57不完全定位舉例

應(yīng)該限制:Y、Z方向的移動(dòng)自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度當(dāng)卡盤(pán)夾住的軸段較短時(shí)，會(huì)否影響加工質(zhì)量？怎么辦？58欠定位工件加工時(shí)必須限制的自由度未被完全限制，稱(chēng)為欠定位。欠定位不能保證工件的正確安裝，因而是不允許的。圖欠定位示例1XZYa）b）BBB2.欠定位與過(guò)定位

59欠定位示例2

欠定位:如果沒(méi)有防轉(zhuǎn)銷(xiāo)屬欠定位60過(guò)定位

過(guò)定位——工件某一個(gè)自由度（或某幾個(gè)自由度）被兩個(gè)（或兩個(gè)以上）約束點(diǎn)約束，稱(chēng)為過(guò)定位。

過(guò)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(guò)機(jī)械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過(guò)定位是允許的。有時(shí)還是必要的，因?yàn)楹侠淼倪^(guò)定位不僅不會(huì)影響加工精度，還會(huì)起到加強(qiáng)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(guò)機(jī)械加工，但加工精度不高，這時(shí)過(guò)定位一般是不允許的，因?yàn)樗赡茉斐啥ㄎ徊粶?zhǔn)確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等情況。61

過(guò)定位常見(jiàn)例子

重復(fù)限制:Y、Z

方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度夾持較長(zhǎng)卡盤(pán)相當(dāng)于套筒限制:Y、Z方向的移動(dòng)自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度

頂尖限制:Y、Z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度一夾一頂夾持部分較長(zhǎng)62圖示工件要在端面加工螺孔時(shí)，如何進(jìn)行定位？

過(guò)定位問(wèn)題分析63

大端面限制:Z方向的移動(dòng)自由度X、Y的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度短長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制:X、Y方向的移動(dòng)自由度X、Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度

防轉(zhuǎn)菱形銷(xiāo)限制:Z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度使用長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)時(shí)，X、Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度重復(fù)限制，當(dāng)夾緊時(shí)，連桿會(huì)產(chǎn)生變形。64工序內(nèi)容：加工頂面、環(huán)槽和4-M10螺孔的底孔。請(qǐng)確定該工序零件定位方案定位、夾緊方案：以底面、孔和零件后側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。采用孔系組合夾具，基礎(chǔ)板＋圓柱銷(xiāo)（專(zhuān)用件）＋移動(dòng)V形塊（合件），通過(guò)螺旋壓板壓緊加工方法分析：上表面和

mm環(huán)槽采用銑削一次走刀加工；4-M10螺紋孔先打中心孔再鉆底孔，螺紋底孔用鉆頭倒角圖殼體零件簡(jiǎn)圖考考你65工件定位時(shí)，首先要根據(jù)加工要求，確定工件需要限制的自由度，選擇合適的表面作為定位基準(zhǔn)面。工件的定位基準(zhǔn)面有多種形式，如平面、外圓柱面、內(nèi)孔等。根據(jù)定位基準(zhǔn)面的不同，采用不同的夾具定位元件，使定位元件的定位面和工件的定位基準(zhǔn)面相接觸或配合，從而實(shí)現(xiàn)工件的定位。4.3夾具的定位元件661.對(duì)定位元件的基本要求（1）足夠的精度（2）良好的耐磨性（3）足夠的強(qiáng)度和剛度（4）較好的工藝性（5）便于清除切屑2.定位元件的常用材料（1）低碳鋼常用牌號(hào)有20、20Cr，工件表面經(jīng)滲碳淬火，滲碳層深度0.8～1.2mm左右，硬度58～64HRC。（2）高碳鋼常用牌號(hào)有T8、T10等，淬硬至58～64HRC。此外，也有用中碳鋼，如45鋼，淬硬至43～48HRC。§4.3.1夾具定位元件的基本要求與常用材料67①支承釘1.固定支承定位常用的定位元件有支承釘、支承板。支承釘與夾具體上孔的配合為H7/r6（小過(guò)盈配合）或H7/n6（過(guò)渡配合）?！?.3.2工件以平面定位時(shí)的定位元件68②支承板

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但孔邊切屑不易清除。應(yīng)用：用于側(cè)面及頂面定位特點(diǎn)：有斜槽，容易清除切屑，易保證工作面清潔。應(yīng)用：用于底面定位69多用于毛面定位，每批調(diào)整一次，以補(bǔ)償各批毛坯誤差2.可調(diào)支承

可調(diào)支承

703.自位支承在工件定位過(guò)程中，能自動(dòng)調(diào)整位置的支承稱(chēng)為自位支承（也稱(chēng)浮動(dòng)支承）?？商岣吖ぜ难b夾剛度和穩(wěn)定性。一般只限制一個(gè)自由度，即一點(diǎn)定位。71自位支承的結(jié)構(gòu)a）同平面二點(diǎn)接觸自位支承b）不同面二點(diǎn)接觸自位支承c）三點(diǎn)接觸自位支承724.輔助支承輔助支承的作用輔助支承能起預(yù)定位，但不起定位作用。提高工件的裝夾穩(wěn)定性和剛性嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，輔助支承不是定位元件輔助支承的工作特點(diǎn)

待工件定位夾緊以后，再調(diào)整支承釘?shù)母叨?，使其分別與工件的有關(guān)表面接觸并鎖緊。每安裝1個(gè)工件就調(diào)整一次輔助支承輔助支承的典型結(jié)構(gòu)常用的輔助支承如圖所示圖輔助支承的應(yīng)用73輔助支承螺旋式自位式推引式74圖工件以圓孔定位工件以圓孔定位多屬于定心定位（定位基準(zhǔn)為圓柱孔軸線）常用定位元件是定位銷(xiāo)和心軸定位銷(xiāo)有圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)、菱形銷(xiāo)等形式；心軸有剛性心軸（又有過(guò)盈配合、間隙配合和小錐度心軸等）、彈性心軸之分。XYZXYZXYZXYZXYZXYZ§4.3.3工件以內(nèi)孔定位時(shí)的定位元件75圓柱定位銷(xiāo)有長(zhǎng)定位銷(xiāo)與短定位銷(xiāo)之分，長(zhǎng)定位銷(xiāo)限制工件的4個(gè)自由度，短定位銷(xiāo)限制工件的2個(gè)自由度。分固定式和可換式，圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)圖圓柱定位銷(xiāo)1．圓柱定位銷(xiāo)圓角76圖圓柱心軸1—安裝部分2—工作部分3—導(dǎo)向部分2．圓柱定位心軸間隙配合心軸定位部位采用間隙配合過(guò)盈配合心軸定位部位采用過(guò)盈配合花鍵心軸稍帶錐度定心精度高773．小錐度心軸圖小錐度心軸定心精度較高，可達(dá)φ0.01~φ0.02mm軸向位移誤差較大，工件易傾斜，故不宜加工端面。以工件孔和心軸工作面的彈性變形來(lái)夾緊工件，故傳遞扭矩較小，裝卸工件不便。一般只用于定位孔精度不低于IT7的精車(chē)和精磨加工。

78限制工件的3個(gè)自由度圖a為整體圓錐銷(xiāo),適應(yīng)于加工過(guò)的圓孔。若圓孔是毛坯孔，由于孔的誤差大，為保證二者接觸均勻，采用圖b所示的結(jié)構(gòu)。圖圓錐銷(xiāo)定位

4．圓錐銷(xiāo)791.V形塊結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，斜面夾角有60°90°120°B/D<<1時(shí)為短V形塊，限制工件2個(gè)自由度B/D>>1時(shí)為長(zhǎng)V形塊，限制工件4個(gè)自由度。

§4.3.4工件以外圓柱面定位時(shí)的定位元件80V形塊的定位特性對(duì)中性好，不受工件定位基準(zhǔn)面直徑誤差的影響。無(wú)論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過(guò)加工，是完整的圓柱面還是局部的圓弧面，都可以采用V形塊定位。因此在以外圓柱面定位時(shí)，V形塊是用得最多的定位元件。工件的定位面是外圓柱面，但其定位基準(zhǔn)是外圓軸線，即V形塊起定心作用。V形塊的種類(lèi)固定V形塊通過(guò)定位銷(xiāo)連接在夾具體上活動(dòng)V形塊活動(dòng)V形塊主要用來(lái)消除過(guò)定位812.定位套a）b）短定位套c）長(zhǎng)定位套短定位套內(nèi)孔限制工件2個(gè)自由度，端面限制工件3個(gè)自由度長(zhǎng)定位套內(nèi)孔限制工件4個(gè)自由度，端面限制工件1個(gè)自由度定位套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，但是定心精度不高一般適用精基準(zhǔn)定位

82主要用于大型軸類(lèi)工件及不便軸向裝夾的工件定位。

上面的半圓套1起夾緊作用，下面的半圓套2起定位作用。

圖半園套1－上半園套2－下半園套3.半圓套83包括三爪卡盤(pán)、雙V形鐵定心夾緊、彈簧夾頭等。4.外圓定心夾緊(選講)84在多個(gè)表面同時(shí)參與定位情況下，各定位表面所起作用有主次之分。通常稱(chēng)定位點(diǎn)數(shù)最多的表面為主要定位面或支承面稱(chēng)定位點(diǎn)數(shù)次多的表面為第二定位基準(zhǔn)面或?qū)蛎娣Q(chēng)定位點(diǎn)數(shù)為1的表面為第三定位基準(zhǔn)面或止動(dòng)面?！?.3.5定位表面的組合與定位元件85XZY圖工件在兩頂尖上定位在分析多個(gè)表面定位情況下各表面限制的自由度時(shí)，分清主次定位面很重要。如圖所示工件在兩頂尖上的定位，應(yīng)首先確定前頂尖限制的自由度，它們是。然后再分析后頂尖限制的自由度。此時(shí)，應(yīng)與前頂尖一起綜合考慮，可以確定其限制的自由度是。86定位表面組合常見(jiàn)方法：一面兩孔一面兩孔定位方式常用在成批及大量生產(chǎn)中加工箱體、杠桿、蓋板等零件，是以工件的一個(gè)平面和兩個(gè)孔構(gòu)成組合面定位。工件上的兩個(gè)孔可以是其結(jié)構(gòu)上原有的，也可為滿足工藝上需要而專(zhuān)門(mén)加工的定位孔?？墒构ぜ诩庸み^(guò)程中實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，大大減少了夾具結(jié)構(gòu)的多樣性，有利于夾具的設(shè)計(jì)和制造。

87這種定位屬于過(guò)定位88解決辦法是：將銷(xiāo)2做成削邊銷(xiāo)

削邊方向應(yīng)與兩銷(xiāo)連心線垂直8990919293定位誤差的概念

例如在軸上銑鍵槽，要求保證槽底至軸心的距離H。若采用V型塊定位，鍵槽銑刀按規(guī)定尺寸H調(diào)整好位置（圖4-27）。實(shí)際加工時(shí)，由于工件直徑存在公差，會(huì)使軸心位置發(fā)生變化。不考慮加工過(guò)程誤差，僅由于軸心位置變化而使工序尺寸H也發(fā)生變化。此變化量（即加工誤差）是由于工件的定位而引起的，故稱(chēng)為定位誤差。圖4-27定位誤差HOAO1O2ΔDW定位誤差是由于工件在夾具上（或機(jī)床上）定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。4.4定位誤差的計(jì)算94為保證工件的加工精度要求，必須滿足誤差計(jì)算不等式：

δ工件≥Δ夾具＋Δ加工式中,δ工件為工件的加工允差

Δ夾具表示與采用夾具有關(guān)的誤差

Δ加工表示除夾具外與工藝系統(tǒng)其它因素（如機(jī)床誤差、刀具誤差、受力受熱變形等）有關(guān)的加工誤差一般規(guī)定，如果工件的定位誤差不大于該工序工件允許加工公差值的1/3，則認(rèn)為該定位方案能滿足加工精度的要求。保證零件加工精度的定位誤差要求95（1）由于工件定位表面或夾具定位元件制作不準(zhǔn)確引起的定位誤差，稱(chēng)為基準(zhǔn)位移誤差，如圖4-27所示例子。（2）由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差，稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差。

圖4-30所示工件以底面定位銑臺(tái)階面，要求保證尺寸a，即工序基準(zhǔn)為工件頂面。如刀具已調(diào)整好位置，則由于尺寸b的誤差會(huì)使工件頂面位置發(fā)生變化，從而使工序尺寸a產(chǎn)生誤差。bΔDWa圖4-30由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差工序基準(zhǔn)

定位基準(zhǔn)定位誤差的來(lái)源：§4.4.1定位誤差產(chǎn)生的原因96

由于定位誤差是由基準(zhǔn)不重合誤差ΔB與基準(zhǔn)位移誤差ΔY兩部分組成，因此

ΔD=ΔB±ΔY(4-1)(1)當(dāng)ΔB≠0，ΔY=0時(shí)，ΔD=ΔB。當(dāng)ΔB=0，ΔY≠0時(shí)，ΔD=ΔY。(2)當(dāng)ΔB≠0，ΔY≠0，且工序基準(zhǔn)不在定位基面上時(shí)，

ΔD=ΔB＋ΔY。(3)當(dāng)ΔB≠0，ΔY≠0，但工序基準(zhǔn)在定位基面上時(shí)，

ΔD=ΔB±ΔY?！?”、“－”判別：當(dāng)定位基面尺寸由大變小時(shí)，分析定位基準(zhǔn)的變動(dòng)方向，然后假定定位基準(zhǔn)不動(dòng)，分析工序基準(zhǔn)（或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）的變動(dòng)方向，若兩者變動(dòng)方向相同，取“+”號(hào)，反之，取“－”號(hào)?！?.4.2定位誤差的計(jì)算方法97§4.4.3常見(jiàn)定位方式的定位誤差計(jì)算1．工件以平面定位時(shí)定位誤差的計(jì)算工件以平面定位時(shí)，由于定位副容易制造得準(zhǔn)確，可視ΔY=0。故只計(jì)算ΔB即可?！纠?-1】按圖4-29(a)所示的定位方案銑工件上的臺(tái)階面，試分析和計(jì)算工序尺寸(20±0.15)mm的定位誤差，并判斷該定位方案是否可行。98【例4-1】按圖4-29(a)所示的定位方案銑工件上的臺(tái)階面，試分析和計(jì)算工序尺寸(20±0.15)mm的定位誤差，并判斷該定位方案是否可行。【解】由于工件以B面為定位基準(zhǔn)，而加工尺寸(20±0.15)mm的工序基準(zhǔn)為A面,兩者不重合，所以存在基準(zhǔn)不重合誤差。工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸是(40±0.14)mm，因此基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=0.28mm。因?yàn)楣ぜ云矫娑ㄎ?，可視ΔY=0，此時(shí)ΔD

=ΔB，所以

ΔD

=ΔB=0.28mm>mm=0.1mm99

由于定位誤差0.28mm遠(yuǎn)大于工序尺寸公差值0.3mm的1/3，故該定位方案不能保證加工精度。如果將工件翻轉(zhuǎn)90°，采用圖4-29(b)所示的定位方案，此時(shí)由于基準(zhǔn)重合，ΔD=0，則定位方案可行。100【例4-2】如圖所示，工件以外圓柱面在斜面夾角為90°的V形塊上定位加工鍵槽，要求保證鍵槽深度

，請(qǐng)計(jì)算其定位誤差。101【例4-2】如圖所示，工件以外圓柱面在斜面夾角為90°的V形塊上定位加工鍵槽，要求保證鍵槽深度

，請(qǐng)計(jì)算其定位誤差?！窘狻?/p>

因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)在定位基面（工件外圓柱面）上，所以

ΔD=ΔB±ΔY。由于此處工序基準(zhǔn)變動(dòng)的方向與定位基準(zhǔn)（工件外圓軸線）變動(dòng)的方向相反，因此取“－”號(hào)，即ΔD=ΔB－ΔY=0.0177－0.0125=0.0052(mm)（取絕對(duì)值）1021.組成（1）力源裝置（2）中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變作用力的方向改變作用力的大小使夾緊實(shí)現(xiàn)自鎖（3）夾緊元件4.5工件的夾緊方式§4.5.1夾緊裝置的組成及要求103夾緊過(guò)程中，不能改變工件定位后所占據(jù)的正確位置（穩(wěn)）

夾緊力的大小要適當(dāng)（牢）既要保證工件在整加工過(guò)程中位置穩(wěn)定不變，又要保證工件不產(chǎn)生明顯的變形或損傷工件表面夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便，夾緊迅速，安全省力。（快）工藝性要好

夾緊裝置的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，便于制造、調(diào)整、維修。2.基本要求104夾緊力三要素：方向、大小和作用點(diǎn)確定夾緊力就要確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小確定時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求，并結(jié)合工件加工中的受力狀況及定位元件的結(jié)構(gòu)和布置方式等綜合考慮§4.5.2確定夾緊力105

1.夾緊力方向的確定(1)夾緊力的方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面。

圖夾緊力方向的選擇106(2)夾緊力的方向應(yīng)盡量與切削力、工件重力方向相同這樣可以減小所需夾緊力如圖a所示夾緊力F與切削力方向相反，則夾緊力至少要大于切削力；如圖b所示,夾緊力F與主切削力方向一致，切削力由夾具的固定支承承受，所需夾緊力較小。圖夾緊力與切削力方向107(3）夾緊力的方向應(yīng)盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變形。例如薄壁套筒工件，它的軸向剛度比徑向剛度大，用軸向夾緊工件，不易產(chǎn)生變形。108（1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，以保證工件已獲得的定位位置不變。如下圖所示，夾緊力的作用點(diǎn)不在支承元件范圍內(nèi)，產(chǎn)生了使工件翻轉(zhuǎn)的力矩，破壞了工件的定位。圖夾緊力作用點(diǎn)的位置2．夾緊力作用點(diǎn)的確定109圖夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性最好的部位（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性最好的部位，以減小工件的夾緊變形。圖a中的夾緊力作用點(diǎn)會(huì)使工件產(chǎn)生較大變形，應(yīng)改為圖b的方式。

110（3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近被加工表面，以減小對(duì)工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。必要時(shí)應(yīng)在工件剛度差的部位增加輔助支承和輔助夾緊，以減小切削過(guò)程中的振動(dòng)和變形。圖輔助支承與輔助夾緊1113、夾緊力大小的估算夾緊力的大小根據(jù)切削力、工件重力的大小、方向和相互位置關(guān)系具體計(jì)算，并乘以安全系數(shù)K，即

FJ=K·Fj

式中，F(xiàn)J——實(shí)際需要的夾緊力；

Fj——在最不利的條件下由靜力平衡計(jì)算出的夾緊力。

一般精加工K=1.5～2，粗加工K=2.5～3。112夾具中常用夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)等。1．斜楔夾緊機(jī)構(gòu)利用斜面直接或間接夾緊工件圖斜楔夾緊機(jī)構(gòu)1—夾具體2—工件3—斜楔工作原理？§4.5.3典型的夾緊機(jī)構(gòu)113斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖條件

a＜F1＋F2式中，a為斜楔的升角

F1為斜楔與工件之間的摩擦角

F2為斜楔與夾具體之間的摩擦角。若F1＝F2＝F，則

a＜２F一般鋼鐵接觸面的摩擦系數(shù)f=0.1～0.5，故摩擦角F＝5o43′～8o30′，相應(yīng)的升角a＝10o～17o。114有增力作用，增力比i=FJ/FQ

=

夾緊行程小,h/s=tanα，故h遠(yuǎn)小于s；改變了原始作用力的方向結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但操作不方便主要用于機(jī)動(dòng)夾緊，且毛坯質(zhì)量較高的場(chǎng)合。

斜楔夾緊的特點(diǎn)：115

2．螺旋夾緊機(jī)構(gòu)由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)稱(chēng)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)目前在夾具中得到廣泛應(yīng)用螺旋夾緊特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自鎖性好，夾緊可靠增力比約為80,遠(yuǎn)比斜楔夾緊力大夾緊行程不受限制夾緊動(dòng)作慢，輔助時(shí)間長(zhǎng)，效率低116圖單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)1—螺釘、螺桿2—螺母套

3—擺動(dòng)壓塊4—工件直接用螺釘、螺母夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu),如圖所示。（1）單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺釘頭直壓式帶擺動(dòng)壓塊式117螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)是結(jié)構(gòu)形式變化最多的夾緊機(jī)構(gòu)，也是應(yīng)用最廣的夾緊機(jī)構(gòu)圖中所示為常用的5種典型結(jié)構(gòu)。圖a、b為移動(dòng)壓板，圖a為減力增加夾緊行程，圖b為不增力但可改變夾緊力的方向；（2）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)118圖c是采用鉸鏈壓板增力機(jī)構(gòu)，減小了夾緊行程，但使用上受工件尺寸的限制119圖d為鉤形壓板，其結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，適用夾具上安裝夾緊機(jī)構(gòu)位置受到限制的場(chǎng)合。120圖e為自調(diào)式壓板，它能適應(yīng)工件高度由0～200mm范圍內(nèi)的變化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。121（3）快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)為迅速夾緊工件減少輔助時(shí)間，可采用各種快速的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。(a)帶有開(kāi)口墊圈的螺母夾緊機(jī)構(gòu)

(b)快卸螺母結(jié)構(gòu)(c)回轉(zhuǎn)壓板夾緊機(jī)構(gòu)

122圖偏心夾緊機(jī)構(gòu)

3．偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心件有圓偏心和曲線偏心兩種類(lèi)型。偏心輪偏心輪偏心軸偏心叉123常見(jiàn)的偏心輪—壓板夾緊機(jī)構(gòu)124

（1）圓偏心夾緊原理及其幾何特性

偏心夾緊實(shí)質(zhì)是一種斜楔夾緊，但各點(diǎn)升角不等，M、N處升角為0，

P處升角最大。125

（2）圓偏心夾緊的自鎖條件

P點(diǎn)夾緊時(shí)能自鎖，則可保證其余各點(diǎn)均可自鎖

自鎖條件

αp≤

Φ1＋Φ2

tanαp=2e/D≈αp為安全起見(jiàn)取Φ1=02e/D≤Φ2≈μ2,取μ2=0.1~0.15,因此，D/e≥14～20自鎖,D/e叫偏心輪的偏心特性，表示偏心輪的工作的可靠性。126（3）圓偏心夾緊的夾緊力

127根據(jù)斜楔夾緊原理，得P點(diǎn)產(chǎn)生的夾緊力為Q＝FJ＝Pl/〔ρ(tanΦ1+tan（αp＋Φ2））〕

一般取l=(2～2.5)D，ρ≈D/2

擴(kuò)力比約為12～13總結(jié)：圓偏心輪夾緊力小，行程小，自鎖性不太好，用于切削力小，無(wú)振動(dòng)，工件尺寸公差不大的場(chǎng)合。128

1．聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)在夾緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有時(shí)需要對(duì)1個(gè)工件上的幾個(gè)點(diǎn)或?qū)Χ鄠€(gè)工件同時(shí)進(jìn)行夾緊，此時(shí)，為了減少工件裝夾時(shí)間，簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，常常采用各種聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)要求從一處施力，可同時(shí)在幾處（或幾個(gè)方向上）對(duì)1個(gè)或幾個(gè)工件同時(shí)進(jìn)行夾緊這種利用1個(gè)原始作用力實(shí)現(xiàn)單件或多件的多點(diǎn)、多向同時(shí)夾緊的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

§4.5.4其它夾緊機(jī)構(gòu)（選講內(nèi)容）129（1）單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)多用于大型工件或具有特殊結(jié)構(gòu)的工件。只需操作1個(gè)手柄，就能從各個(gè)方向均勻地夾緊1個(gè)工件。擺動(dòng)壓塊130（2）多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)多用于夾緊中、小型工件只需操作一個(gè)手柄，可同時(shí)夾緊若干個(gè)工件，是提高生產(chǎn)效率的有效措施。1312．定心夾緊機(jī)構(gòu)

定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件定心定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)。即在夾緊過(guò)程中，能使工件相對(duì)于某一軸線或某一對(duì)稱(chēng)面保持對(duì)稱(chēng)性。定心夾緊機(jī)構(gòu)按其工作原理可分為兩大類(lèi)：（1）等速移動(dòng)原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu)（2）以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu)132（1）等速移動(dòng)原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu)圖以等速移動(dòng)原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu)a)虎鉗式b)斜楔式1、3—齒條2—齒輪4—活塞桿5、6—V形塊7—活塊8—螺母133

1.氣動(dòng)夾緊動(dòng)力源系統(tǒng)（1）氣動(dòng)夾緊的特點(diǎn):

①壓縮空氣取自大氣，并可排放于大氣，成本低廉；介質(zhì)清潔，沒(méi)有污染；動(dòng)作迅速，反應(yīng)快，沖擊大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作安全，便于維護(hù)；由于空氣的可壓縮性，所以?shī)A緊剛性較差；容易泄漏，噪音大；⑦工作壓強(qiáng)較低，一般為0.4～0.6MPa（約是液壓夾緊的1/10）。因此，機(jī)械部分結(jié)構(gòu)尺寸較大。§4.5.5夾具的動(dòng)力裝置（選講內(nèi)容）134(2)氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)的構(gòu)成1—開(kāi)關(guān)2—分水濾氣器3—減壓閥4—油霧器5—壓力表6—電磁換向閥135

2.液壓夾緊動(dòng)力源系統(tǒng)（1）液壓夾緊的特點(diǎn)①液壓元件制造精密，成本較高；②需要有液壓油傳遞動(dòng)力，且液壓油泄漏易造成污染；③夾緊動(dòng)作較為緩慢，但動(dòng)作平穩(wěn)；④液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整、安裝困難；⑤液壓油具有不可壓縮性，因此夾緊剛性優(yōu)于氣動(dòng)夾緊；⑥工作壓強(qiáng)大，一般為6MPa左右，所以液壓缸結(jié)構(gòu)比氣動(dòng)要緊湊。136（2）液壓夾緊的系統(tǒng)構(gòu)成

1—油箱2—濾油器3—電動(dòng)機(jī)4—液壓泵5—溢流閥6—減壓閥7—單向閥8—壓力表9—蓄能器10—電磁換向閥11—活塞桿12—油路13—液壓缸14—活塞液壓夾緊系統(tǒng)組成原理圖137例1：軸承夾具壓緊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖（３）液壓夾具舉例138139壓緊狀態(tài)松開(kāi)狀態(tài)140例2專(zhuān)用加工中心夾具141142壓緊松開(kāi)143要保證工件加工工序的技術(shù)要求，包括工序尺寸精度、位置精度、表面粗糙度和其他特殊要求。便于排屑。操作方便，省力和安全。能提高生產(chǎn)率，降低成本。結(jié)構(gòu)工藝性要好，便于制造、裝配、調(diào)整、檢測(cè)和維修。4.6設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具§4.6.1對(duì)專(zhuān)用夾具的基本要求

144§4.6.2專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)步驟1．明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集研究有關(guān)資料2．?dāng)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具草圖3．繪制夾具裝配圖4．確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求5．繪制夾具零件圖請(qǐng)繼續(xù)完成學(xué)習(xí)情境4任務(wù)工單《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》主教材第5章零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂147知識(shí)目標(biāo)掌握工序、安裝、工位、工步、走刀、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類(lèi)型等概念。掌握各種生產(chǎn)類(lèi)型的主要工藝特征。掌握制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟。掌握確定加工余量和工序尺寸的方法。掌握應(yīng)用尺寸鏈計(jì)算工序尺寸的方法。能力目標(biāo)能制訂中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，包括能進(jìn)行工藝分析、能選擇毛坯、能擬訂工藝路線、能確定工序尺寸及其公差、能確定各工序切削用量。148工作任務(wù)149圖5-1傳動(dòng)軸零件圖材料：45鋼1505.1機(jī)械加工工藝規(guī)程基礎(chǔ)知識(shí)1511.生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)質(zhì)機(jī)械產(chǎn)品制造中，將原材料（或半成品）轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。生產(chǎn)過(guò)程包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、原材料的運(yùn)輸和保管、毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、裝配和調(diào)試、檢驗(yàn)和試車(chē)、噴漆和包裝等?！?.1.1生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程1522.工藝過(guò)程工藝過(guò)程

在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過(guò)程。例如：毛坯的制造、機(jī)械加工、熱處理和裝配等。零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程（工藝路線或工藝流程）：

用機(jī)械加工的方法，直接改變?cè)牧匣蛎鞯男螤?、尺寸和性能等，使之變?yōu)楹细窳慵?。裝配工藝過(guò)程將零件裝配成部件或產(chǎn)品的過(guò)程。153

機(jī)械加工工藝過(guò)程由按順序排列的若干個(gè)工序組成，每個(gè)工序又可細(xì)分為安裝、工位、工步和走刀。

1.工序定義:

一個(gè)（或一組）工人，在一個(gè)固定的工作地點(diǎn)（一臺(tái)機(jī)床或一個(gè)鉗工臺(tái)），對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程，稱(chēng)為工序。它是工藝過(guò)程的基本單元，又是生產(chǎn)計(jì)劃和成本核算的基本單元?！?.1.2工藝過(guò)程的組成154工序的決定因素：復(fù)雜程度、精度要求、生產(chǎn)批量案例零件的工藝過(guò)程(單件小批、大批)？155工序號(hào)工序名稱(chēng)安裝工序內(nèi)容設(shè)備1粗車(chē)1①車(chē)端面，②鉆中心孔車(chē)床2一夾一頂，③~⑤粗車(chē)一端3個(gè)外圓臺(tái)階3調(diào)頭，⑥粗車(chē)另一端面，⑦鉆中心孔，4一夾一頂，⑧~⑨粗車(chē)另一端2個(gè)外圓臺(tái)階2熱處理調(diào)質(zhì)處理熱處理爐3半精車(chē)1①修研兩端中心孔車(chē)床2兩頂尖裝夾，②~③半精車(chē)一端2個(gè)外圓臺(tái)階，④車(chē)槽，⑤倒角3調(diào)頭，⑥~半精車(chē)另一端1個(gè)外圓臺(tái)階，⑦車(chē)槽，⑧倒角4銑1①劃鍵槽加工線，②銑鍵槽，③去毛刺立式銑床5磨1①修研兩端中心孔外圓磨床2兩頂尖裝夾，②~③粗磨一端2個(gè)外圓臺(tái)階3調(diào)頭，④粗磨另一端1段外圓柱面4換精磨輪砂，⑤精磨1段外圓柱面5調(diào)頭，⑥~⑦精磨另一端2個(gè)外圓臺(tái)階表5-1傳動(dòng)軸加工工藝過(guò)程（單件小批生產(chǎn)）

156表5-2傳動(dòng)軸加工工藝過(guò)程（中、大批生產(chǎn)）工序號(hào)工序名稱(chēng)安裝工序內(nèi)容設(shè)備1端面銑、鉆1同時(shí)銑兩端面，鉆中心孔平端面打中心孔鉆床2粗車(chē)11一夾一頂，①~③粗車(chē)一端3個(gè)外圓臺(tái)階車(chē)床3粗車(chē)21調(diào)頭，一夾一頂，①~②粗車(chē)另一端2個(gè)外圓臺(tái)階車(chē)床4熱處理調(diào)質(zhì)處理熱處理爐5修研1修研兩端中心孔中心孔研磨機(jī)6半精車(chē)11兩頂尖裝夾，①~②半精車(chē)一端2個(gè)外圓臺(tái)階，③車(chē)槽，④倒角車(chē)床7半精車(chē)21調(diào)頭，①半精車(chē)另一端1段外圓柱面，②車(chē)槽，③倒角車(chē)床8銑鍵槽1銑鍵槽鍵槽銑床9去毛刺去毛刺鉗工臺(tái)10修研1修研兩端中心孔中心孔研磨機(jī)11粗磨11兩頂尖裝夾，①~②粗磨一端2個(gè)外圓臺(tái)階外圓磨床12粗磨21調(diào)頭，①粗磨另一端1段外圓柱面外圓磨床13精磨11兩頂尖裝夾，①~②精磨一端2個(gè)外圓臺(tái)階外圓磨床14精磨21調(diào)頭，①精磨另一端1段外圓柱面外圓磨床1572.安裝一次裝夾所完成的那部分工序稱(chēng)為安裝安裝是工序的一部分每一個(gè)工序可能有一次安裝，也可能有幾次安裝。如前例傳動(dòng)軸的加工在同一工序中，安裝次數(shù)應(yīng)盡量少，既可以提高生產(chǎn)效率，又可以減少由于多次安裝帶來(lái)的加工誤差。1583.工位為減少工序中的裝夾次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)夾具，使工件在一次裝夾中，可先后在機(jī)床上占有不同的位置進(jìn)行連續(xù)加工。工件一次裝夾后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置，稱(chēng)一個(gè)工位。采用多工位加工的目的

可以提高生產(chǎn)率和保證被加工表面間的相互位置精度。159在一次安裝中依次完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔

回轉(zhuǎn)工作臺(tái)工位示例1604.工步工步是工序的組成單位工步的定義：在被加工的表面、切削用量中的切削速度和進(jìn)給量、切削刀具均保持不變的情況下所完成的那部分工序，稱(chēng)為工步。當(dāng)其中有一個(gè)因素變化時(shí)，則為另一個(gè)工步。工步包括三要素加工表面不變（可以是單個(gè)表面或組合表面）加工工具不變（方刀架，換刀）連續(xù)性（一個(gè)工序通常包含幾個(gè)工步）161

為簡(jiǎn)化工藝文件，對(duì)于那些連續(xù)進(jìn)行的若干個(gè)相同的工步，通常都看作一個(gè)工步。下圖所示零件的加工，在同一工序中，連續(xù)鉆四個(gè)Ф20的孔，就可看作一個(gè)工步。162有時(shí)為了提高生產(chǎn)率，把幾個(gè)待加工表面用幾把刀具同時(shí)加工，此類(lèi)工步稱(chēng)為復(fù)合工步。

c)同時(shí)銑兩個(gè)臺(tái)階面復(fù)合工步1635.走刀在一個(gè)工步中，若需切去的材料層較厚時(shí)，需要經(jīng)幾次切削才能完成，則每次切削所完成的工步內(nèi)容稱(chēng)為走刀。一個(gè)工步可以包括一次或幾次走刀，如圖所示164工序、安裝、工位、工步和走刀之間的關(guān)系：試分析階梯軸小批生產(chǎn)時(shí)的工序、安裝、工步和走刀。1651.生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求和自身的生產(chǎn)能力決定的在計(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。某零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)就是包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量，可按下式計(jì)算：

N=Qn(1+a%)(1+b%)式中N——零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)(件/年)Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）

n——每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）

a%——備品率

b%——廢品率§5.1.3生產(chǎn)類(lèi)型及其工藝特征1662.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：?jiǎn)渭a(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)生產(chǎn)類(lèi)型對(duì)工藝過(guò)程有重要影響當(dāng)生產(chǎn)類(lèi)型不同時(shí)，生產(chǎn)組織和生產(chǎn)管理、車(chē)間的機(jī)床布置、毛坯的制造方法、采用的工藝裝備（刀、夾、量具）、加工方法以及工人的熟練程度等都有很大的不同因此，在制訂工藝路線之前必須明確該產(chǎn)品的生產(chǎn)類(lèi)型。167（1）單件生產(chǎn)

單件生產(chǎn)

單個(gè)地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品，并且很少重復(fù)。特點(diǎn)：產(chǎn)品品種多，但同一產(chǎn)品的產(chǎn)量少，而且很少重復(fù)生產(chǎn)，各工作地加工對(duì)象經(jīng)常改變。

例如：重型機(jī)器制造、專(zhuān)用設(shè)備制造和新產(chǎn)品試制等168（2）

成批生產(chǎn)

成批生產(chǎn)

指一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，制造過(guò)程有一定的重復(fù)性。例如：機(jī)床、機(jī)車(chē)、紡織機(jī)械等產(chǎn)品制造就是比較典型的成批生產(chǎn)。批量指每批制造的相同產(chǎn)品的數(shù)量根據(jù)批量的大小，成批生產(chǎn)又可分為：小批生產(chǎn)---其工藝過(guò)程的特點(diǎn)和單件生產(chǎn)相似中批生產(chǎn)---其工藝過(guò)程的特點(diǎn)則介于單件小批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)之間大批生產(chǎn)---其工藝過(guò)程的特點(diǎn)和大量生產(chǎn)相似169（3）大量生產(chǎn)

大量生產(chǎn)

指產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行某一個(gè)零件的某一道工序的加工。特點(diǎn)：產(chǎn)品的產(chǎn)量大、品種少，大多數(shù)工作地長(zhǎng)期重復(fù)地進(jìn)行某一零件的某一工序的加工

例如：汽車(chē)、拖拉機(jī)、軸承、螺栓、螺母等的制造通常都是以大量生產(chǎn)的方式進(jìn)行。170生產(chǎn)類(lèi)型的確定要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)，即年產(chǎn)量還必須考慮產(chǎn)品本身的大小和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性具體確定時(shí)可參考下表。

生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)綱領(lǐng)／(臺(tái)／年)或(件／年)工作地每月?lián)?fù)的工序數(shù)(工序數(shù)／月)重型機(jī)械或重型零件(>100kg)中型機(jī)械或中型零件(10～100kg)小型機(jī)械或輕型零件(<10kg)單件生產(chǎn)510100不作規(guī)定成批生產(chǎn)小批5~10010~200100~500>20~40中批100~300200~500500~5000>10~20大批300~1000500~50005000~50000>1~10大量生產(chǎn)>1000>5000>50000>1表5-3生產(chǎn)類(lèi)型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系171不同生產(chǎn)類(lèi)型零件的加工工藝選擇不同生產(chǎn)類(lèi)型零件的加工工藝有很大的差異產(chǎn)量大、產(chǎn)品固定時(shí)，采用各種高生產(chǎn)率的專(zhuān)用機(jī)床和專(zhuān)用夾具，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。產(chǎn)量小、產(chǎn)品品種多時(shí)目前多采用通用機(jī)床和通用夾具，生產(chǎn)率較低。當(dāng)采用數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，生產(chǎn)率將有很大的提高。各種生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特征見(jiàn)下表172表5-4各種生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特征項(xiàng)目單件、小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)零件的互換性一般是配對(duì)制造，缺乏互換性，廣泛用鉗工修配大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配全部有互換性。某些精度較高的配合件用分組選配法或調(diào)整法毛坯的制造方法及加工余量

鑄件用木模手工造型；鍛件用自由鍛。毛坯精度低，加工余量大部分采用金屬模鑄造或模鍛。毛坯精度和加工余量中等廣泛采用金屬模機(jī)器造型、模鍛以及其他高效毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小機(jī)床設(shè)備及其布置形式采用通用機(jī)床。按機(jī)床種類(lèi)及大小采用機(jī)群式布置部分通用機(jī)床和部分高效率的專(zhuān)用機(jī)床。按加工零件類(lèi)別分工段排列廣泛采用高效率的專(zhuān)用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床。按流水線和自動(dòng)線排列設(shè)備夾具多用標(biāo)準(zhǔn)附件，極少采用專(zhuān)用夾具，靠劃線及試切法達(dá)到精度要求廣泛采用專(zhuān)用夾具，部分靠劃線法達(dá)到精度要求廣泛采用高效率夾具及調(diào)整法達(dá)到精度要求刀具與量具采用通用刀具和量具較多采用專(zhuān)用刀具及量具廣泛采用高效率的專(zhuān)用刀具和量具對(duì)工人技術(shù)要求需要技術(shù)水平較高的工人需一般技術(shù)水平的工人對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求較低，對(duì)調(diào)整工人的技術(shù)水平要求較高工藝文件只要求有工藝過(guò)程卡要求有工藝過(guò)程卡，關(guān)鍵工序有工序卡要求有詳細(xì)的工藝文件，如工藝過(guò)程卡、工序卡、調(diào)整卡等生產(chǎn)率低中高成本較高中等較低173機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零、部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。它是指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)和企業(yè)生產(chǎn)、物質(zhì)供應(yīng)部門(mén)組織生產(chǎn)和物質(zhì)供應(yīng)的重要技術(shù)依據(jù)。工藝規(guī)程制定好并經(jīng)批準(zhǔn)實(shí)施后，企業(yè)有關(guān)人員必須嚴(yán)格執(zhí)行，這就是工藝紀(jì)律?！?.1.4機(jī)械加工工藝規(guī)程174（1）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的橋梁。（2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)管理工作的依據(jù)（3）工藝規(guī)程是新建、擴(kuò)建或改建機(jī)械制造廠的主要技術(shù)資料。1.機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用

1752.工藝規(guī)程形式常用的工藝文件有工藝過(guò)程卡、工藝卡、工序卡。1761771783.機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂原則1）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求為前提。2）工藝過(guò)程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本3）充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能做到均衡生產(chǎn)4）盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明勞動(dòng)條件。5）積極采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求

含氰電鍍工藝－－－無(wú)氰電鍍工藝1794.制定工藝規(guī)程所需原始資料

產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類(lèi)型零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況本廠（車(chē)間）的生產(chǎn)條件各種有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況180

（1）閱讀裝配圖和零件圖，進(jìn)行工藝審查

了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求；審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。（2）根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型。

（3）確定毛坯的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)形狀及制造方法確定毛坯的依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用、零件本身的結(jié)構(gòu)特征與外形尺寸、零件材料工藝特性以及零件生產(chǎn)批量等。常用的毛坯種類(lèi)有鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等。5.機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂步驟機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂步驟181（4）選擇定位基準(zhǔn)（5）擬定工藝路線（6）評(píng)價(jià)工藝路線

對(duì)所制定的工藝方案應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并應(yīng)對(duì)多種工藝方案進(jìn)行比較，或采用優(yōu)化方法，以確定出最優(yōu)工藝方案（見(jiàn)5.8節(jié)）。（7）確定各工序所用的設(shè)備和工藝裝備包括機(jī)床、夾具、刀具、量具、輔具等。工藝裝備的選擇在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用。對(duì)必須改裝或重新設(shè)計(jì)的專(zhuān)用或成組工藝裝備，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)性分析和論證的基礎(chǔ)上提出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。182

（8）確定各工序加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差（9）確定切削用量和時(shí)間定額（10）編制數(shù)控加工程序（對(duì)數(shù)控加工）（11）填寫(xiě)/打印工藝文件183機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂步驟閱讀和分析零件圖，確定生產(chǎn)類(lèi)型確定工藝裝備擬定工藝路線選擇定位基準(zhǔn)確定毛坯確定各工序加工余量計(jì)算工序尺寸和公差確定切削用量確定時(shí)間定額編制數(shù)控加工程序（對(duì)數(shù)控加工）評(píng)價(jià)及確定工藝路線填寫(xiě)/打印工藝文件編制工序卡片184零件圖是制訂工藝規(guī)程最主要的原始資料。在制訂工藝規(guī)程時(shí)，首先必須對(duì)零件圖進(jìn)行認(rèn)真分析。為了理解零件結(jié)構(gòu)上的特征和技術(shù)要求，通常還需要研究產(chǎn)品的總裝配圖、部件裝配圖以及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，從中了解零件的功用和相關(guān)零件的配合，以及主要技術(shù)要求制訂的依據(jù)等。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)提出修改意見(jiàn)。零件圖分析主要包括技術(shù)要求分析和零件結(jié)構(gòu)工藝性分析。

5.2分析零件圖185

零件的技術(shù)要求：加工表面的尺寸精度和形狀精度。各加工表面之間以及加工表面與不加工表面之間的位置精度。表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求。熱處理要求及其他要求（如動(dòng)平衡、未注圓角、去毛刺、毛坯要求等）?！?.2.1零件的技術(shù)要求分析186

根據(jù)零件的技術(shù)要求，并結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，就能對(duì)零件的加工工藝過(guò)程有一個(gè)初步的輪廓。加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和有無(wú)熱處理要求，決定了該表面的最終加工方法，進(jìn)而得出中間工序和粗加工工序所采用的加工方法。表面間的相互位置精度，基本上決定了各表面的加工順序。例如：軸類(lèi)零件上IT7級(jí)精度、表面粗糙度Ra1.6μm的軸頸表面

不淬火

淬火可用粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)最終完成最終加工方法選磨削，磨削前可采用粗車(chē)、半精車(chē)（或精車(chē)）等加工方法加工1871．零件表面的組成和基本類(lèi)型

盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些基本表面和特形表面組成的。通常按零件結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程的相似性，將各類(lèi)零件大致分為軸類(lèi)零件、套類(lèi)零件、箱體類(lèi)零件、齒輪類(lèi)零件、板類(lèi)零件和叉架類(lèi)零件等

§5.2.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析188

2．主要表面與次要表面區(qū)分

根據(jù)零件各加工表面要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為：主要加工表面次要加工表面這樣，就能在工藝路線擬定時(shí)，做到主次分開(kāi)以保證主要表面的加工精度。

189（1）零件結(jié)構(gòu)工藝性的概念是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

影響零件結(jié)構(gòu)工藝性的因素主要有：生產(chǎn)類(lèi)型制造條件工藝技術(shù)的發(fā)展3．零件的結(jié)構(gòu)工藝性190（2）

零件結(jié)構(gòu)工藝性舉例分析a.減少加工面積的結(jié)構(gòu)191b、增加刀具耐用度和剛度的結(jié)構(gòu)192193c、減少裝夾或調(diào)整次數(shù)的結(jié)構(gòu)194d、減少刀具種類(lèi)、盡量采用標(biāo)準(zhǔn)刀具195e、加工時(shí)，便于進(jìn)、退刀和測(cè)量196(3)零件整體結(jié)構(gòu)的工藝性盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、借用件和相似件便于安裝和夾緊有位置要求或同方向的表面能在一次裝夾中加工出來(lái)有足夠的剛性197討論下面零件在結(jié)構(gòu)工藝上有哪些缺陷，如何改進(jìn)？198參考答案螺紋左端無(wú)倒角，右端無(wú)退刀槽。應(yīng)增加倒角和退刀槽。錐面與圓柱面連接處應(yīng)加砂輪越程槽。右端圓柱面右端應(yīng)加倒角，與大圓柱面右端面連接處應(yīng)加砂輪越程槽。兩鍵槽寬度應(yīng)盡量一致(參考設(shè)計(jì)手冊(cè))，且方位也應(yīng)一致。最大軸段兩端應(yīng)倒角修改后見(jiàn)圖199鑄件

包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大，且吸振性能較好，但鑄件的機(jī)械性能較低，一般殼體零件的毛坯多用鑄件。

鍛件

機(jī)械性能較好，有較高的強(qiáng)度和沖擊韌性，但毛坯的形狀不宜復(fù)雜，如軸類(lèi)和齒輪類(lèi)零件的毛坯常用鍛件。

型材

包括圓形、方形、六角形及其它斷面形狀的棒料、管料及板料。棒料常用在普通車(chē)床、六角車(chē)床及自動(dòng)和半自動(dòng)車(chē)床上加工軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)及套類(lèi)等中小型零件。冷拉棒料比熱軋棒料精度高且機(jī)械性能好，但直徑較小。板料常用冷沖壓的方法制成零件，但毛坯的厚度不宜過(guò)大。

焊接件

對(duì)尺寸較大、形狀較復(fù)雜的毛坯，可采用型鋼或鍛件焊接成毛坯，但焊接件抗振性能差，容易變形，尺寸誤差大。工程塑料

它是近年來(lái)在機(jī)械制造業(yè)中普遍推廣的一種毛坯，其形狀可以很復(fù)雜，尺寸精度高，但機(jī)械性能差。

5.3確定毛坯§5.3.1確定毛坯的類(lèi)型詳見(jiàn)主教材P163表5-7。200鑄造201傳統(tǒng)鑄造車(chē)間現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)線202203播放鑄造204零件圖205鍛造播放鍛造206液壓機(jī)207中國(guó)第一臺(tái)萬(wàn)噸水壓機(jī)

208世界“重裝之王”中國(guó)二重8萬(wàn)噸大型模鍛壓機(jī)地上27米、地下15米，機(jī)身總高42米，相當(dāng)于十幾層樓房的高度。209210零件的材料及力學(xué)性能零件的形狀和尺寸毛坯的形狀、尺寸應(yīng)盡量與零件的形狀、尺寸接近形狀復(fù)雜和大型零件的毛坯多用鑄造；軸類(lèi)零件毛坯，如各臺(tái)階直徑相差不大，可選用棒料；如各臺(tái)階直徑相差較大，宜用鍛件。生產(chǎn)類(lèi)型批量小時(shí)，采用精度和生產(chǎn)率較低的方法批量大時(shí)，采用精度和生產(chǎn)率較高的方法具體生產(chǎn)條件本企業(yè)的實(shí)際工藝水平、設(shè)備狀況，外協(xié)可行性等新工藝、新技術(shù)、新材料的利用毛坯選擇應(yīng)考慮的因素211為了加工時(shí)的安裝方便，有些鑄件毛坯需要鑄出工藝凸臺(tái)在機(jī)械加工中，如磨床的三塊軸承、開(kāi)合螺母、平衡塊等零件，毛坯做成整體，加工后切割分離為了提高加工效率，小零件毛坯做成整體，加工后切割分離§5.3.2確定毛坯的形狀與尺寸212213鋸片銑刀的厚度214確定毛坯類(lèi)型、形狀和尺寸后，對(duì)于鑄件和鍛件還應(yīng)繪制出毛坯圖，作為毛坯生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品圖樣。繪制毛坯圖時(shí)，先用細(xì)雙點(diǎn)劃線將零件的輪廓畫(huà)出然后在各加工表面上加上相應(yīng)毛坯余量，用粗實(shí)線畫(huà)出毛坯的輪廓。圖5-5鍛件毛坯圖§5.3.3繪制毛坯圖215繪制時(shí)還要考慮毛坯的具體制造條件，例如鑄件上的孔、鍛件上的孔和空檔、法蘭等的最小鑄出和鍛出條件鑄件和鍛件表面的起模斜度（拔模斜度）和圓角；分型面和分模面的位置等。除了圖中表示的尺寸、精度外，還應(yīng)在圖上寫(xiě)明具體的技術(shù)要求，如未注圓角、拔模斜度、熱處理要求、組織要求、表面質(zhì)量及硬度要求等。

216

能否正確選擇定位基準(zhǔn)，將影響:被加工零件的位置精度所采用工藝裝備的復(fù)雜程度和加工效率選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，通常按以下順序進(jìn)行：先選擇精基準(zhǔn)

所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證零件加工精度的要求。然后選擇粗基準(zhǔn)

粗基準(zhǔn)通常是為加工精基準(zhǔn)服務(wù)的，因此可根據(jù)精基準(zhǔn)加工的需要選擇粗基準(zhǔn)。5.4選擇定位基準(zhǔn)217定位基準(zhǔn)

可進(jìn)一步分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)使用未經(jīng)機(jī)械加工的表面作定位基準(zhǔn)，也就是第一道工序所用的定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)使用經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的表面作定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為精基準(zhǔn)。什么是粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)？218

選擇精基準(zhǔn)時(shí)主要考慮應(yīng)保證加工精度并使工件裝夾方便、準(zhǔn)確、可靠。因此，要遵循以下幾個(gè)原則：（1）基準(zhǔn)重合原則（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則

（3）互為基準(zhǔn)原則（4）自為基準(zhǔn)原則（5）應(yīng)能使工件裝夾穩(wěn)定可靠、夾具簡(jiǎn)單§5.4.1選擇精基準(zhǔn)219（1）基準(zhǔn)重合原則

盡量選擇工序基準(zhǔn)（或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。這樣可以減少由于定位不準(zhǔn)確引起的加工誤差。

如圖所示，在零件上加工孔3，孔3的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是平面2，要求保證的尺寸是A。若加工時(shí)如圖(b)所示，以平面1為定位基準(zhǔn)，這時(shí)影響尺寸A的定位誤差ΔD就是尺寸B的加工誤差，設(shè)尺寸B的最大加工誤差為它的公差值TB，則ΔD=TB。如果按圖(c)所示，用平面2定位，此時(shí)基準(zhǔn)重合，ΔD=0。220應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即謂“基準(zhǔn)重合”原則。這樣可避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差。在對(duì)加工面位置尺寸和位置關(guān)系有決定性影響的工序中，特別是當(dāng)位置公差要求較嚴(yán)時(shí)，一般不應(yīng)違反這一原則。否則，由于存在基準(zhǔn)不重合誤差，將增大加工難度。

221（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則

是指當(dāng)工件多個(gè)表面需要進(jìn)行多道工序加工時(shí)，盡可能使各個(gè)工序的定位基準(zhǔn)相同。當(dāng)工件以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時(shí)，應(yīng)盡早將這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來(lái)，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均以它為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工

圖5-5主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇222

在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：軸類(lèi)零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)箱體類(lèi)零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷(xiāo)孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)盤(pán)套類(lèi)零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)套類(lèi)零件用一長(zhǎng)孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)

采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處：有利于保證各加工表面之間的位置精度可以簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)，減少工件搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)次數(shù)

★注意：采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會(huì)帶來(lái)基準(zhǔn)不重合問(wèn)題。此時(shí)，需針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇精基準(zhǔn)。223（3）自為基準(zhǔn)的原則

對(duì)一些精度要求很高的表面，在精密加工時(shí)，為了保證加工精度，要求加工余量小而且均勻，這時(shí)可以用已經(jīng)精加工過(guò)的表面自身作為定位基準(zhǔn)，這就是"自為基準(zhǔn)原則"。例如精鏜孔時(shí)，鏜刀與主軸采用浮動(dòng)連接，加工時(shí)是以孔本身為定位基準(zhǔn)。又如磨削床身導(dǎo)軌面時(shí)，常在磨頭上裝百分表，以導(dǎo)軌面本身為基準(zhǔn)來(lái)找正工件，或者用觀察火花的方法來(lái)找正工件。應(yīng)用這種精基準(zhǔn)加工工件，只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的相互位置精度，后者應(yīng)由先行工序保證。224“自為基準(zhǔn)原則

”

【例】床身導(dǎo)軌面磨削加工（圖5-10）圖5-10導(dǎo)軌磨削基準(zhǔn)選擇【例】浮動(dòng)鏜刀塊鏜孔（圖5-9）圖5-9浮動(dòng)鏜刀塊1—工件2—鏜刀塊3—鏜桿225（4）互為基準(zhǔn)原則對(duì)某些位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來(lái)保證其位置精度，這就是“互為基準(zhǔn)原則”。例如：加工套筒類(lèi)零件，當(dāng)內(nèi)、外圓柱表面的同軸度要求較高時(shí)，先以孔定位加工外圓，再以外圓定位加工孔，反復(fù)加工幾次就可大大提高同軸度精度。226“互為基準(zhǔn)”原則

【例】銑床主軸加工

臥式銑床主軸前端7：24錐孔對(duì)支承軸徑的同軸度要求很高，為保證這一要求，采用互為基準(zhǔn)的原則進(jìn)行加工。工藝過(guò)程如下：先以精車(chē)后的前后支撐軸頸1、2為基準(zhǔn)粗、精車(chē)錐孔（通孔已鉆出）及后端φ38H9錐孔(圖中4，錐度為1：5，作輔助基準(zhǔn)）；分別以7：24錐孔和φ38H9錐孔定位裝前、后堵，粗、精磨支承軸頸及各外圓面；再以支承軸頸為基準(zhǔn)粗、精磨7：24錐孔。通過(guò)這樣互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工，確保兩者的同軸度誤差滿足設(shè)計(jì)要求。227（5）應(yīng)能使工件裝夾穩(wěn)定可靠、夾具簡(jiǎn)單

一般常采用面積大、精度較高和粗糙度較低的表面為精基準(zhǔn)。加工箱體類(lèi)和支架類(lèi)零件時(shí)常選用裝配基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，因?yàn)檠b配基準(zhǔn)多數(shù)面積大、裝夾穩(wěn)定、方便，設(shè)計(jì)夾具也較簡(jiǎn)單。如圖為車(chē)床主軸箱加工簡(jiǎn)圖，一般是先加工裝配基準(zhǔn)面A，再以A面為精基準(zhǔn)加工主軸孔B及其它孔。箱體加工的精基準(zhǔn)的選擇228選擇粗基準(zhǔn)時(shí)要保證:用粗基準(zhǔn)定位所加工出來(lái)的精基準(zhǔn)有較高的精度能夠保證加工面和非加工面之間的位置要求及合理分配加工面的余量。粗基準(zhǔn)選擇的原則如下：

（1）某些表面不需加工，則應(yīng)選擇其中與加工表面有相互位置精度要求的表面為粗基準(zhǔn)。（2）選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。（3）選擇比較平整、光滑、有足夠大面積的表面為粗基準(zhǔn)，不允許有澆、冒口的殘跡和飛邊，以確保安全、可靠、誤差小。（4）粗基準(zhǔn)在一般情況下只允許在第一道工序中使用一次，盡量避免重復(fù)使用。§5.4.2選擇粗基準(zhǔn)229粗基準(zhǔn)的選擇1)不加工面作為粗基準(zhǔn)原則如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。2302)余量均勻分配原則

如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。231圖５.９床身加工粗基準(zhǔn)的選擇

導(dǎo)軌面是車(chē)床床身的主要工作表面，要求在加工時(shí)切去薄而均勻的一層金屬，使其保留鑄造時(shí)在導(dǎo)軌面上所形成的均勻而細(xì)密的金相組織，以便增加導(dǎo)軌的耐磨性。另外，小而均勻的加工余量將使切削力小而均勻，因此工件的變形小，而且不易產(chǎn)生振動(dòng)，從而有利于提高導(dǎo)軌的幾何精度和降低表面粗糙度。因此對(duì)加工床身來(lái)說(shuō)，保證導(dǎo)軌面的加工余量小而均勻是主要的。

加工時(shí)，應(yīng)先選取導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)加工床腳的底平面，如圖（a），再以床腳的底平面為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面，此時(shí)導(dǎo)軌面的加工余量可以小而均勻［見(jiàn)圖（b）］。若先以床腳底平面為粗基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面，如圖（C）則床腳底平面誤差全部反映到導(dǎo)軌面上，使其加工余量不均勻。此時(shí)，在余量較大處，會(huì)把要保留的機(jī)械性能較好的一層金屬切掉，而且由于余量不均勻?qū)⒂绊懠庸ぞ取?32如下圖所示零件，如第一道工序以不加工外圓表面1定位，加工內(nèi)孔2和端面，第二道工序以外圓表面定位加工均布孔4，此工序是否合理？零件圖工序１示意