第16章 机械加工工艺过程基础知识

1、第第1616章章 机械加工工艺过程的基本知识机械加工工艺过程的基本知识n16.116.1机械加工工艺机械加工工艺过程的基本概念过程的基本概念n 16.1.1 16.1.1 生产过程和生产过程和工艺过程工艺过程 1 1、生产过程生产过程：由原材料制成零件并：由原材料制成零件并装配成机器的装配成机器的全过程。全过程。 生产过程往往由许多工厂或工厂的许生产过程往往由许多工厂或工厂的许多车间联合完成，这有利于专业化生产，多车间联合完成，这有利于专业化生产，提高生产率、保证产品质量、降低生产成提高生产率、保证产品质量、降低生产成本。本。第第16章机械加工工艺过程的基本知识章机械加工工艺过程的基本知识16

2、.1.1 16.1.1 生产过程和生产过程和工艺过程工艺过程2 2、工艺过程工艺过程：生产过程中，直：生产过程中，直接改变生产接改变生产对象对象的形状、尺寸、相对的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。品的过程。 3 3、机械加工工艺过程机械加工工艺过程：利用机：利用机械加工方法，使毛坯逐步改变形状和械加工方法，使毛坯逐步改变形状和尺寸而成为合格零件的全部过程。尺寸而成为合格零件的全部过程。16.1.1 16.1.1 生产过程和生产过程和工艺过程工艺过程 4 4工艺过程的组成工艺过程的组成16.1.1 16.1.1 生产过程和生产过程和工艺过

3、程工艺过程16.1.1 16.1.1 生产过程和生产过程和工艺过程工艺过程16.1.2 16.1.2 机械加工机械加工工艺过程的组成工艺过程的组成n 、工序、工序 一个一个( (或一组或一组) )工人工人，在一个，在一个工工作地作地（或机械设（或机械设备上），对一个备上），对一个( (或同时对几个或同时对几个) )工件工件所所连续完成连续完成的那一部分工艺的那一部分工艺过程。过程。16.116.1机械加工工艺机械加工工艺过程的基本概念过程的基本概念 16.1.2 16.1.2 机械加工机械加工工艺过程的组成工艺过程的组成 、安装、安装 工件经一次装夹后所完成的那一工件经一次装夹后所完成的那一部

4、分工序。部分工序。装夹装夹：工件定位与夹紧的操作过：工件定位与夹紧的操作过程。程。 一个工序可包括一次或多次安装。一个工序可包括一次或多次安装。16.116.1机械加工工艺机械加工工艺过程的基本概念过程的基本概念 16.1.2 16.1.2 机械加工机械加工工艺过程的组成工艺过程的组成 、工位、工位 一次装夹一次装夹工件后，工件工件后，工件与、夹具（设与、夹具（设备）的可动部备）的可动部分一起，相对分一起，相对刀具或设备的刀具或设备的固定部分所占固定部分所占据的每一个位据的每一个位置。置。16.116.1机械加工工艺机械加工工艺过程的基本概念过程的基本概念16.1.2 16.1.2 机械加工机

5、械加工工艺过程的组成工艺过程的组成n 、工步、工步在被加工的表面、切削用量在被加工的表面、切削用量( (指切削速度、背指切削速度、背吃刀量和进给量吃刀量和进给量) )、切削刀具均保持不变的情况下、切削刀具均保持不变的情况下所连续完成的所连续完成的那部分工序。那部分工序。16.116.1机械加工工艺机械加工工艺过程的基本概念过程的基本概念16.1.2 16.1.2 机械加工机械加工工艺过程的组成工艺过程的组成n、走刀、走刀每次切削称为一次走刀。每次切削称为一次走刀。16.116.1机械加工工艺机械加工工艺过程的基本概念过程的基本概念16.1.316.1.3生生产纲领与生产类型产纲领与生产类型1

6、1、生产、生产纲领纲领 企业在计划期内企业在计划期内应当生产的产品产量应当生产的产品产量和进度计划和进度计划（包括备（包括备品和废品的数量）品和废品的数量）。生产批量生产批量：一次：一次投入或生产的同一产投入或生产的同一产品的数量。品的数量。零件在计划期为零件在计划期为一年中的生产一年中的生产纲领纲领N N：16.116.1机械加工工艺机械加工工艺过程的基本概念过程的基本概念(1)(1)NQnab2 2、生、生产类型产类型生产类型生产类型：指企业生：指企业生产专业化程度的分类。划分产专业化程度的分类。划分依据：产品产量、进度计划、依据：产品产量、进度计划、产品的大小和复杂程度。产品的大小和复杂

7、程度。n、大量生产大量生产：产品数：产品数量很大，大多数工作地点经量很大，大多数工作地点经常重复地进行某种固定的工常重复地进行某种固定的工序。序。n、成批生产成批生产：在一年：在一年中分批地生产相同的零件，中分批地生产相同的零件，生产周期性重复。生产周期性重复。n、单件生产单件生产：单个或：单个或少数几个地生产不同结构、少数几个地生产不同结构、尺寸的产品，很少重复。尺寸的产品，很少重复。16.1.316.1.3生生产纲领与生产类型产纲领与生产类型生产类型零件年产量重型零件中型零件轻型零件单件生产510100成批生产小批51010200100500中批1003002005005005000大批3

8、0010005005000500050000大量生产10005000 50000划分生产类型的参考数据划分生产类型的参考数据2 2、生产、生产类型类型16.1.316.1.3生生产纲领与生产类型产纲领与生产类型3 3、生产类型、生产类型和生产组织形式的确定和生产组织形式的确定确定原则确定原则：根据生产类型确定生：根据生产类型确定生产组织形式。产组织形式。、大量生产采用自动线生产；、大量生产采用自动线生产；、成批生产采用流水线生产；、成批生产采用流水线生产；、单件小批量生产采用机群式、单件小批量生产采用机群式生产。生产。16.1.316.1.3生生产纲领与生产类型产纲领与生产类型16.216.2

9、工件的安装与夹具的基本知识工件的安装与夹具的基本知识定位定位：工件在机械加工前，先放：工件在机械加工前，先放在机床夹具上，使它相对与机床和刀在机床夹具上，使它相对与机床和刀具有一个正确的位置的过程。具有一个正确的位置的过程。夹紧夹紧：使工件在加工过程中保持：使工件在加工过程中保持正确的位置的过程。正确的位置的过程。安装安装：工件从定位到夹紧的整个：工件从定位到夹紧的整个过程。过程。16.2.1 16.2.1 工件的工件的定位定位六点定位原理：六点定位原理：空间空间任何一个自由任何一个自由刚体，都有六个自刚体，都有六个自由度，用合理分布由度，用合理分布的六个点来限制这的六个点来限制这六个自由度。

10、六个自由度。16.216.2工件的安装与夹具的基本知识工件的安装与夹具的基本知识1 1、工件的六点、工件的六点定位原理定位原理n限制自由度与限制自由度与加工要求的关系加工要求的关系定位原则定位原则：工：工件定位时不能有影件定位时不能有影响响尺寸精度尺寸精度和和位置位置精度精度的移动和转动。的移动和转动。16.2.1 16.2.1 工件的工件的定位定位六点定位简图2 2、六点定、六点定位原理的应用位原理的应用需要限制需要限制的自由度分的自由度分：）影响）影响加工要求的自加工要求的自由度；由度；）为了）为了承受夹紧力或承受夹紧力或切削力等的自切削力等的自由度。由度。16.2.1 16.2.1 工件

11、的工件的定位定位2 2、六点定、六点定位原理的应用位原理的应用完全定位：完全定位：工工件的六个自由件的六个自由度全部得到限度全部得到限制的定位方法。制的定位方法。 不完全定位：不完全定位：没有完全限制没有完全限制六个自由度而六个自由度而仍然保证有关仍然保证有关工序尺寸的定工序尺寸的定位方法。位方法。16.2.1 16.2.1 工件的工件的定位定位2 2、六点定、六点定位原理的应用位原理的应用n 欠定位欠定位：按工件加工要求应该限制的：按工件加工要求应该限制的自由度没得到限制。自由度没得到限制。一般不允许欠定位一般不允许欠定位。当毛坯的尺寸公。当毛坯的尺寸公差很大、表面很粗糙和精度要求很高时，差

12、很大、表面很粗糙和精度要求很高时，依靠夹具定位，难以达到加工精度要求。依靠夹具定位，难以达到加工精度要求。对那些难以保证精度要求的自由度往往不对那些难以保证精度要求的自由度往往不加限制，出现欠定位，可采用直接找正安加限制，出现欠定位，可采用直接找正安装、划线找正安装及刀具试切的方法解决。装、划线找正安装及刀具试切的方法解决。16.2.1 16.2.1 工件的工件的定位定位2 2、六点定、六点定位原理的应用位原理的应用 过定位过定位：在夹具中由在夹具中由两个或两个以上定位元件两个或两个以上定位元件重复限制同一个自由度的重复限制同一个自由度的情况。情况。 过定位可使工件产生过定位可使工件产生变形或

13、定位元件损坏、定变形或定位元件损坏、定位精度降低等不良后果，位精度降低等不良后果， 应尽量避免。但过定位使应尽量避免。但过定位使用得当，可增加刚性和定用得当，可增加刚性和定位稳定性。位稳定性。16.2.1 16.2.1 工件的工件的定位定位2 2、六点定、六点定位原理的应用位原理的应用消除过定位干涉的途径消除过定位干涉的途径：（）提高定位基面之间及定位元（）提高定位基面之间及定位元件工作表面间的位置精度；件工作表面间的位置精度；（）改变定位元件的结构。（）改变定位元件的结构。16.2.1 16.2.1 工件的工件的定位定位16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念n一、机床夹具的定义

14、及用途一、机床夹具的定义及用途n、机床夹具、机床夹具 在切削加工中，为完成某道工序，在切削加工中，为完成某道工序，用来正确、迅速安装工件的装置用来正确、迅速安装工件的装置。 作用作用：使工件相对于机床和刀具在：使工件相对于机床和刀具在加工前有一正确的位置，并在加工过程加工前有一正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。中保持这个位置不变。一、机床夹具的定义及用途一、机床夹具的定义及用途n、机床夹具的用途、机床夹具的用途n（）保证产品质量（）保证产品质量使用机床夹具不需划线工序，不用使用机床夹具不需划线工序，不用试切法加工，零件加工精度稳定，容易试切法加工，零件加工精度稳定，容易保证零件精度。

15、保证零件精度。n （）提高劳动生产率、降低成本（）提高劳动生产率、降低成本不需划线找正，简化安装工作，减不需划线找正，简化安装工作，减少辅助时间。少辅助时间。16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念、机床夹具的用途、机床夹具的用途n （）扩大机床的应用范围（）扩大机床的应用范围一机多用，平衡各类机床的生产能力和一机多用，平衡各类机床的生产能力和负荷。负荷。 （）保持生产的节奏性及平衡流水加工（）保持生产的节奏性及平衡流水加工的节拍的节拍时间长的工序采用快速夹具；时间短的时间长的工序采用快速夹具；时间短的加工表面，采用集中工序。加工表面，采用集中工序。 （）减轻劳动强度及保证操作安全

16、（）减轻劳动强度及保证操作安全采用气动、液压、回转夹具。采用气动、液压、回转夹具。16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念二、机床夹具的分类二、机床夹具的分类机床夹具机床夹具成组夹具成组夹具组合夹具组合夹具专用夹具专用夹具通用夹具通用夹具通用可调夹具通用可调夹具16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念二、机床夹具的分类二、机床夹具的分类n、通用夹具、通用夹具特点特点：通用性强，无需调整或稍：通用性强，无需调整或稍加调整，适应多种工件的装夹。加调整，适应多种工件的装夹。种类种类：三爪、四爪卡盘，万能分：三爪、四爪卡盘，万能分度头等。度头等。适用范围适用范围：单件小批量生产

17、。：单件小批量生产。 16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念二、机床夹具的分类二、机床夹具的分类n、专用夹具、专用夹具针对某一工件的某一工序设计制针对某一工件的某一工序设计制造的夹具。造的夹具。适用范围适用范围：产品和工艺相对稳定、：产品和工艺相对稳定、批量较大的生产。批量较大的生产。 结构简单、紧凑、操作迅速方便结构简单、紧凑、操作迅速方便。16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念二、机床夹具的分类二、机床夹具的分类n、组合夹具、组合夹具按工件某一工序的加按工件某一工序的加工要求，选择预先准备好工要求，选择预先准备好的通用的标准元件或部件的通用的标准元件或部件组合而

18、成的夹具。组合而成的夹具。特点特点：用完后，可折：用完后，可折卸、清洗、入库，以备加卸、清洗、入库，以备加工其他零件重复使用。工其他零件重复使用。适用范围适用范围：多品种、：多品种、小批量及新品种试制。小批量及新品种试制。16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念二、机床夹具的分类二、机床夹具的分类n、通用可调夹具和成组夹具、通用可调夹具和成组夹具通用可调夹具通用可调夹具：经适当调整或更：经适当调整或更换夹具上的个别元件后，即可用于加换夹具上的个别元件后，即可用于加工形状、尺寸和加工工艺相似的多种工形状、尺寸和加工工艺相似的多种工件。工件。成组夹具成组夹具：专门为成组加工工艺：专门为

19、成组加工工艺中某一组零件设计制造的夹具。中某一组零件设计制造的夹具。16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念三、机床夹具的组成三、机床夹具的组成机床夹具组成机床夹具组成夹具体夹具体对刀、引导元件或装置对刀、引导元件或装置夹紧装置夹紧装置定位元件或装置定位元件或装置夹具在机床上的定位元件夹具在机床上的定位元件其他元件及装置其他元件及装置16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念三、机床夹具的组成三、机床夹具的组成、定位元件、定位元件作用作用：与工件的定位基准相接触，确：与工件的定位基准相接触，确定工件在夹具中的位置。定工件在夹具中的位置。类型类型：菱形销、圆柱销、定位板等。

20、：菱形销、圆柱销、定位板等。16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念、夹紧装置、夹紧装置作用作用：用于夹紧工件，在切削时使工件在：用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定位置。夹具中保持既定位置。 组成组成：压板、螺栓、弹簧、球面垫圈、凹：压板、螺栓、弹簧、球面垫圈、凹面垫圈、螺母等。面垫圈、螺母等。三、机床夹具的组成三、机床夹具的组成、对刀、引导元件或装置、对刀、引导元件或装置作用作用：确定刀具相对夹具有一个：确定刀具相对夹具有一个正确位置。正确位置。类型类型：对刀块、钻套、镗套等。：对刀块、钻套、镗套等。16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念、夹具在机床上定位

21、的元件、夹具在机床上定位的元件作用作用：确定夹具相对机床有一个：确定夹具相对机床有一个正确位置。正确位置。类型类型：夹具定向键、梯形螺栓等。：夹具定向键、梯形螺栓等。三、机床夹具的组成三、机床夹具的组成 、夹具体、夹具体作用作用：用于连接夹具上的各种元件：用于连接夹具上的各种元件和装置，使其成为一个整体；它与机床和装置，使其成为一个整体；它与机床相结合，使夹具相对机床具有确定的位相结合，使夹具相对机床具有确定的位置。置。16.2.216.2.2夹具的夹具的基本概念基本概念 、其他元件及装置、其他元件及装置作用作用：满足其他特殊用途。：满足其他特殊用途。类型类型：分度装置、自动上下料装置等。：分

22、度装置、自动上下料装置等。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位定位定位：确定工件在机床或夹具中占有：确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。正确位置的过程。工件上用来定位的表面工件上用来定位的表面称为称为定位基准面。定位基准面。拟定夹具设计方案内容拟定夹具设计方案内容：（）尽量使同一批工件在夹具中占（）尽量使同一批工件在夹具中占有同一正确位置；有同一正确位置；（）选择或设计合理的定位方法及（）选择或设计合理的定位方法及相应的定位元件或装置；相应的定位元件或装置；（）分析和计算定位误差，以满足（）分析和计算定位误差，以满足加工精度要求。加工精度要求。、常用定位元件所能限

23、制的自由度、常用定位元件所能限制的自由度工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点 限制的自由度 平面支承钉支承板每个支承板也可设计成两个或以上小支承板1、2、3限制Z方向的移动自由度，X 、Y方向的旋转自由度4、5限制X方向移动自由度和Z方向的旋转自由度6 限制Y方向的移动自由度1、2、限制Z方向的移动自由度，X 、Y方向的旋转自由度3 限制X 方向移动自由度和Z 方向的旋转自由度yzxo45612331216.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位一、六点定位原理在夹具设计中的应用一、六点定位原理在夹具设计中的应用工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点 限制的自

24、由度外园柱面支承板或支承钉短支承板或支承钉Z方向的移动自由度，Z方向的移动自由度，Y方向的旋转自由度yzxo两个支承板或两个支承钉、常用定位元件所能限制的自由度、常用定位元件所能限制的自由度16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、常用定位元件所能限制的自由度、常用定位元件所能限制的自由度工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点 限制的自由度支承板或支承钉窄V形块X、Z方向的移动自由度X方向的移动自由度yzxo垂直运动的窄活动V形块 宽V形块或两个窄V形块X、Z方向的移动自由度X、Z方向的旋转自由度外园柱面16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、

25、常用定位元件所能限制的自由度、常用定位元件所能限制的自由度工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点 限制的自由度 外园柱面定位套短套Y、Z方向的移动自由度，Y、Z方向的移动自由度，Y、Z方向的旋转自由度yzxo长套16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、常用定位元件所能限制的自由度、常用定位元件所能限制的自由度451、3固定支承2浮动支承1、2、3、4固定支承5浮动支承工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点 限制的自由度平面固定支承与浮动支承固定支承与浮动支承1、2限制Z方向的移动自由度，X 、Y方向的旋转自由度3限制X方向移动自由度和Z方向的旋转自由度1、

26、2、3限制Z方向的移动自由度，X 、Y方向的旋转自由度4 限制X 方向移动自由度和Z 方向的旋转自由度5增强刚性不限制自由度yzxo31231216.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、常用定位元件所能限制的自由度、常用定位元件所能限制的自由度工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点 限制的自由度 园孔定位销（心轴） 短销（短心轴）X、Y方向的移动自由度X、Y方向的移动自由度，X、Y方向的旋转自由度yzxo 长销（长心轴）16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、常用定位元件所能限制的自由度、常用定位元件所能限制的自由度工件定位基准面定位元件定位方

27、式简图定位元件特点 限制的自由度 园孔 锥销 单锥销X、Y、Z方向的移动自由度X、Y、Z方向的移动自由度，X、Y方向的旋转自由度yzxo 1-固定销 2-活动销1216.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、常用定位元件所能限制的自由度、常用定位元件所能限制的自由度X、Y、Z方向的移动自由度X、Z方向的旋转自由度外园柱面短半圆孔长半圆孔X、Z方向的移动自由度及旋自由度转锥套单锥套 1-固定锥套 2-活动锥套工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点 限制的自由度半圆孔X、Z方向的移动自由度X、Y、Z方向的移动自由度yzxo16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹

28、具中的定位二、工件的定位方法二、工件的定位方法定位元件定位元件：与工件的定位基准接：与工件的定位基准接触并使工件相对于机床、刀具有正确触并使工件相对于机床、刀具有正确位置的夹具元件。位置的夹具元件。定位元件的基本要求定位元件的基本要求：（）（）具有适当的精度具有适当的精度；（）（）具有一定的耐磨性具有一定的耐磨性；（）（）具有足够的刚度具有足够的刚度，保证在，保证在夹紧力、切削力的作用下不产生大的夹紧力、切削力的作用下不产生大的变形。变形。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位二、工件的定位方法二、工件的定位方法n定位元件在夹具中定位元件在夹具中的布置，既要符合的布置，既

29、要符合六点六点定位原理定位原理，又要能保证，又要能保证工件工件定位的稳定性定位的稳定性。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位n（一）工件以平面定位（一）工件以平面定位、定位元件的布置、定位元件的布置对于箱体、机身、机对于箱体、机身、机座等零件，选用平面作为座等零件，选用平面作为定位基准。定位基准。、定位元件的布置、定位元件的布置第一定位基准为限制自第一定位基准为限制自由度最多的定位基面，依次由度最多的定位基面，依次为第二、第三定位基准。为第二、第三定位基准。定位元件布置原则定位元件布置原则：（）（）主要定位基面主要定位基面：工件上最大且较精确的平面。工件上最大且较精确的

30、平面。支承元件构成的支承面面积支承元件构成的支承面面积尽可能大，以提高定位精度，尽可能大，以提高定位精度，增加定位稳定性。增加定位稳定性。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、定位元件的布置、定位元件的布置n（）导向基（）导向基面面：工件上窄长的：工件上窄长的平面。为提高导向平面。为提高导向精度，两个定位支精度，两个定位支点距离尽可能远。点距离尽可能远。n（）止推基（）止推基面：面：面积最小的面。面积最小的面。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、支承元件的结构形式、支承元件的结构形式n）主要支承主要支承：起限制工件自由度的支承。：起限制工件自由

31、度的支承。n（）（）固定支承固定支承：支承的位置保持不变。支承的位置保持不变。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位）主要支承）主要支承n（）可调支承（）可调支承：支承的高度在一定范：支承的高度在一定范围内可调。围内可调。应用应用：工件毛基准的找正；同一夹具加：工件毛基准的找正；同一夹具加工结构相同而尺寸规格不同的零件。工结构相同而尺寸规格不同的零件。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位）主要支承）主要支承n（）自位（）自位支承（浮动支支承（浮动支承）承）：支承的角：支承的角向位置在工件定向位置在工件定位的过程中能随位的过程中能随工件定位基面位工件

32、定位基面位置的变化自动与置的变化自动与之适应。之适应。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位）辅助支承）辅助支承在夹具中对工件不起限制自由度在夹具中对工件不起限制自由度的支承。的支承。作用作用：增加工件的刚性和稳定性；：增加工件的刚性和稳定性；避免过定位。避免过定位。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位（二）工件以孔定位（二）工件以孔定位定位元件定位元件：心轴和：心轴和定位销。定位销。、间隙配合圆柱、间隙配合圆柱心轴心轴（）定位基准孔（）定位基准孔与心轴任意接触与心轴任意接触 （2 2）定位基准孔与）定位基准孔与心轴固定边接触心轴固定边接触16.2

33、.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、过盈配合圆柱心轴、过盈配合圆柱心轴心轴定位部心轴定位部分与工件孔过盈分与工件孔过盈配合。配合。基准误差为基准误差为零。零。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、圆锥心轴、圆锥心轴装夹时以轴向力将工件均匀推入，装夹时以轴向力将工件均匀推入，依靠孔与心轴接触面的均匀依靠孔与心轴接触面的均匀弹性变形弹性变形，使工件楔紧在心轴上。加工时靠使工件楔紧在心轴上。加工时靠摩擦摩擦力力带动工件。定心精度高。带动工件。定心精度高。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、定位销、定位销a a、b b、c c为固定式

34、定位销，为固定式定位销，d d为可换为可换式定位销。式定位销。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、圆锥销、圆锥销特点特点：与工件线接触，工件容易倾斜。：与工件线接触，工件容易倾斜。图图c c为圆锥销与平面联合定位，避免了倾为圆锥销与平面联合定位，避免了倾斜现象，同时消除了过定位。斜现象，同时消除了过定位。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、在在V V形块中定位形块中定位n（） V V形块的结构形块的结构16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位n 、在、在V V形块中定位形块中定位 只要定只要定位基准是外位基准是外圆柱面均可

35、圆柱面均可采用采用V V形块形块定位。特点：定位。特点：对中性好对中性好。、在在V V形块中定位形块中定位n（）（） V V形块形块在夹具中的安装尺在夹具中的安装尺寸寸T T2tan2sin21NdHT当当为为9090时则时则NdHT5 . 0707. 0式中式中H H、N N由选用的标由选用的标准准V V形块的结构确定形块的结构确定16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、在在V V形块中定位形块中定位n（）工件（）工件以外圆在以外圆在V V形块形块上定位时的上定位时的基准基准位置误差位置误差jwjw。V V形块夹角形块夹角规定为规定为6060、9090、120120三三

36、种。种。2sin211djwTAAoo16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位、在半圆柱孔中定位、在半圆柱孔中定位定位元件为定位元件为切成两半的定位切成两半的定位套，套，下半部分起下半部分起定位作用，上半定位作用，上半部分起夹紧作用。部分起夹紧作用。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位（四）工件以一组基准定位（四）工件以一组基准定位易产生的问题易产生的问题：过：过定位。定位。、一面两孔定位、一面两孔定位问题问题：孔中心连线：孔中心连线方向的位移重复定位，方向的位移重复定位，以致两孔无法套入两个以致两孔无法套入两个定位销中。定位销中。zx图 6.12

37、削 角 销 的 应 用16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位解决措施解决措施：第二定：第二定位销的直径减小或采用位销的直径减小或采用菱形销。菱形销。、一面一孔定位、一面一孔定位根据根据基准重基准重合合原理，原理，a a、零件、零件以平面作为第一以平面作为第一定位基准；定位基准；b b、零、零件以大孔作为第件以大孔作为第一定位基准。一定位基准。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位三、定位误差三、定位误差n（一）定位误差及产生原因（一）定位误差及产生原因定位误差定位误差dwdw：同批：同批工件在夹工件在夹具中定位时，具中定位时，工序基准位置在工序工序基

38、准位置在工序尺寸方向上的最大变动量尺寸方向上的最大变动量。由于工由于工件定位造成的加工面相对工序基准件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差的位置误差。16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位（一）定位误差及产生原因（一）定位误差及产生原因n、定位基准、定位基准与工序基准不重合与工序基准不重合误差误差bcbc引起引起的定位的定位误差误差导致工序基准导致工序基准相对定位基准的位相对定位基准的位置产生变动，产生置产生变动，产生基准不基准不重合误差重合误差。bcbc=2=2L L=T=TL L16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位（一）定位误差及产生原因（一

39、）定位误差及产生原因n 、定位基准面和定位元定位基准面和定位元件本身的制造误差所引起的定件本身的制造误差所引起的定位误差位误差jwjw n即定位基准的相对位置在加工定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量尺寸方向上的最大变动量n用用V V型块定位，轴端钻孔。型块定位，轴端钻孔。工序基准与定位基准重合工序基准与定位基准重合bcbc= =但外圆在但外圆在V V型块上定位时，型块上定位时，产生基准位置误差。产生基准位置误差。dwdw=jwjwcoscos16.2.316.2.3工件工件在夹具中的定位在夹具中的定位16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧n作用作用：保证工件在夹具中定位后，不

40、至：保证工件在夹具中定位后，不至于因加工过程中受切削力、离心力等作用发于因加工过程中受切削力、离心力等作用发生变动。生变动。n 一、夹紧装备的组成及工作要求一、夹紧装备的组成及工作要求一、夹紧装备的组成及工作要求一、夹紧装备的组成及工作要求夹紧装置的组成夹紧装置的组成：（）力源装置（）力源装置产生夹紧力，有产生夹紧力，有液压、气动、电动等装置；液压、气动、电动等装置；（）中间传力机构（）中间传力机构将力源装置将力源装置产生的夹紧力传给夹紧元件，有杠杆、产生的夹紧力传给夹紧元件，有杠杆、滑块、拉杆、楔块等机构；滑块、拉杆、楔块等机构；（）夹紧元件（）夹紧元件与工件夹压面直与工件夹压面直接接触实现

41、工件夹紧的元件。接接触实现工件夹紧的元件。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧一、夹紧装备的组成及工作要求一、夹紧装备的组成及工作要求对夹紧装置的基本要求对夹紧装置的基本要求：（）保证加工质量（）保证加工质量夹紧力大小夹紧力大小适应（夹紧可靠、不破坏定位及不产生适应（夹紧可靠、不破坏定位及不产生工件变形）；工件变形）；（）保证生产率（）保证生产率；（）结构简单、制造维修方便（）结构简单、制造维修方便；（）操作方便、省力、安全。（）操作方便、省力、安全。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧一、夹紧装备的组成及工作要求一、夹紧装备的组成及工作要求夹紧装备设计的基本原则夹紧装备设计的

42、基本原则：正确合理运用夹紧力，合理确定正确合理运用夹紧力，合理确定夹紧力的方向、着力点及大小，夹紧力的方向、着力点及大小，并选择和设计合适的夹紧机构保并选择和设计合适的夹紧机构保证正确夹紧。证正确夹紧。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧二、夹紧力的确定二、夹紧力的确定n（一）夹紧力的（一）夹紧力的方向方向准则准则：（）夹紧力的（）夹紧力的方向应保证工件定位方向应保证工件定位准确可靠。克服切削准确可靠。克服切削力的主要夹紧力，应力的主要夹紧力，应指向主要定位基面，指向主要定位基面，保证定位稳定，工件保证定位稳定，工件变形小。变形小。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧（一）夹紧

43、力的方向（一）夹紧力的方向n （）夹紧）夹紧力的方向应与工力的方向应与工件刚度最大的方件刚度最大的方向一致，以减少向一致，以减少工件的变形。工件的变形。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧（一）夹紧力的方向（一）夹紧力的方向n（）夹紧力的方向尽量与切（）夹紧力的方向尽量与切削力、工件重力的方向一致，以减削力、工件重力的方向一致，以减小夹紧力，从而使夹紧装置结构紧小夹紧力，从而使夹紧装置结构紧凑，操作省力。凑，操作省力。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧（二）夹紧力的作用点（二）夹紧力的作用点n（）夹紧点应正对支承元件，或位于（）夹紧点应正对支承元件，或位于支承元件所形成的支承

44、面内，避免使工件产支承元件所形成的支承面内，避免使工件产生翻转或回转的力矩。生翻转或回转的力矩。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧（二）夹紧力的作用点（二）夹紧力的作用点n （）夹紧力作用点应位于工件刚性（）夹紧力作用点应位于工件刚性最好的部位以防止工件变形。最好的部位以防止工件变形。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧（二）夹紧力的作用点（二）夹紧力的作用点n （）夹紧点应尽量靠近加工表面，（）夹紧点应尽量靠近加工表面，使切削力对夹紧点的力矩减小，防止使切削力对夹紧点的力矩减小，防止或减小工件振动及弯曲变形。或减小工件振动及弯曲变形。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的

45、夹紧（三）夹紧力的大小（三）夹紧力的大小将夹具和工件看成将夹具和工件看成刚性系统刚性系统，视，视工件在切削力、夹紧力、重力和惯性工件在切削力、夹紧力、重力和惯性力作用下，处于平衡状态。力作用下，处于平衡状态。 为安全起见，计算出的夹紧力应为安全起见，计算出的夹紧力应乘以乘以安全系数安全系数K K，实际夹紧力一般比，实际夹紧力一般比理论计算值大理论计算值大2 2 3 3倍。倍。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧三、典型夹紧机构三、典型夹紧机构夹紧机构，大都是利用斜面楔夹紧机构，大都是利用斜面楔紧作用的原理夹紧工件。包括：紧作用的原理夹紧工件。包括：斜斜楔、螺旋、偏心夹紧机构楔、螺旋、偏

46、心夹紧机构等。等。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧三、典型夹紧机构三、典型夹紧机构n、斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构 斜楔升斜楔升角角时具有时具有自锁性能。自锁性能。n特点：特点：n (1)(1)有增力作用；有增力作用；n (2)(2)夹紧行程小；夹紧行程小；n (3)(3)结构简单，但操作不结构简单，但操作不方便；方便；n (4)(4)改变夹紧力方向。改变夹紧力方向。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构三、典型夹紧机构三、典型夹紧机构n（）螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构： 从楔块夹紧装置转化而从楔块夹紧装置转化而来的，转动螺旋时来的，转动螺旋时即可夹紧即可夹紧

47、工件工件。n特点：特点：n (1)(1)夹紧结构简单，夹夹紧结构简单，夹紧可靠；紧可靠；n (2)(2)夹紧力比斜楔夹紧夹紧力比斜楔夹紧力大，螺旋夹紧行程不受限力大，螺旋夹紧行程不受限制；制；n (3)(3)螺旋夹紧动作慢，螺旋夹紧动作慢，辅助时间长。辅助时间长。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构三、典型夹紧机构三、典型夹紧机构n（三）偏心夹紧机构（三）偏心夹紧机构：圆偏心相当于绕圆偏心相当于绕在基圆盘上的楔块在基圆盘上的楔块。n特点：特点： n 1.1.夹紧力小；夹紧力小；2.2.自锁性能不好；自锁性能不好；3.3.且夹且夹紧行程小；紧行程小；4. 4. 夹

48、紧速度快。夹紧速度快。图6.44 偏心夹紧装置16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧三、典型夹紧机构三、典型夹紧机构n（）铰链（）铰链机构机构特点特点：结构：结构简单、摩擦力小、简单、摩擦力小、增力比大；但自增力比大；但自锁性差。锁性差。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧铰链机构铰链机构三、典型夹紧机构三、典型夹紧机构n（）定心夹紧机（）定心夹紧机构：构：保证工件准确定心保证工件准确定心或对中的装置。或对中的装置。特点特点：工件的定位：工件的定位和夹紧过程同时完成；和夹紧过程同时完成；定位元件与夹紧元件合定位元件与夹紧元件合二为一。二为一。 原理原理：利用定心：利用定心夹紧元件

49、均匀弹性变形，夹紧元件均匀弹性变形，完成对工件的定位夹紧完成对工件的定位夹紧和松开。和松开。QAAA-A321(b)图6.50 等速移动式定心夹紧装置( b)1-拉杆；2-滑块；3-斜楔4321(a)图6.51 弹性变形式定心夹紧装置（a）1-夹具体；2-筒夹；3锥套；4-螺母16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧三、典型夹紧机构三、典型夹紧机构n （）联动紧机构（）联动紧机构特点特点：通过一个操纵手柄对工件进行均匀：通过一个操纵手柄对工件进行均匀夹紧。夹紧。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧四、夹紧的动力装置四、夹紧的动力装置n、驱动方式驱动方式：气动、液动、气液：气动、液动

50、、气液联合驱动、电驱动、真空吸附等。联合驱动、电驱动、真空吸附等。n、动力装置动力装置：汽缸、液压油缸、：汽缸、液压油缸、气液增压器电动机和真空泵等。气液增压器电动机和真空泵等。n、特点特点：提高生产率，降低劳动：提高生产率，降低劳动强度。强度。16.2.416.2.4工件工件的夹紧的夹紧16.316.3基准基准及其选择原则及其选择原则基准：基准：用用来确定生产对象上来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。些点、线、面。在计算和度量某些点、线、在计算和度量某些点、线、面的位置时，基准就是计算和度量面的位置时，基准就是计算和度量的起点。的起点。1

51、6.3.116.3.1基准的概念基准的概念基准设计基准工艺基准工序基准定位基准度量基准粗基准精基准基本精基准辅助精基准16.316.3基准基准及其选择原则及其选择原则装配基准一、设计基准一、设计基准设计零件图时用以确定其他点、线、面的位置设计零件图时用以确定其他点、线、面的位置所依据的基准。所依据的基准。16.3.116.3.1基准的概念基准的概念一、设计基准一、设计基准16.3.116.3.1基准的概念基准的概念二、工艺基准二、工艺基准零件在加工或装配过程中所使用的基准。零件在加工或装配过程中所使用的基准。n、工序基准、工序基准在工序卡片上用以确定被加工表面位置的基在工序卡片上用以确定被加工

52、表面位置的基准。准。工序尺寸工序尺寸：确定被加工表面位置的尺寸。：确定被加工表面位置的尺寸。16.3.116.3.1基准的概念基准的概念、定位基准、定位基准工件在夹具上定位工件在夹具上定位时，用以使工件在工序时，用以使工件在工序尺寸方向上相对于刀具尺寸方向上相对于刀具得到确定位置的基准得到确定位置的基准。粗基准粗基准：没有加工：没有加工的基准。的基准。精基准精基准：经过加工：经过加工的基准。的基准。16.3.116.3.1基准的概念基准的概念、度量基准、度量基准用以度量加工表面位置的基准用以度量加工表面位置的基准。16.3.116.3.1基准的概念基准的概念、装配基准、装配基准 当零件装配当零

53、件装配成部件和机器时，成部件和机器时，用以确定零、部用以确定零、部件在机器中的位件在机器中的位置的基准。置的基准。16.3.116.3.1基准的概念基准的概念二、工艺基准二、工艺基准16.3.116.3.1基准的概念基准的概念 基准重合：基准重合：不同的不同的基准重合在一起的情况基准重合在一起的情况。可避免基准不重合误差。可避免基准不重合误差。保证精度要求，提高生保证精度要求，提高生产率。产率。16.3.2 16.3.2 定定位基准的选择位基准的选择n、精基准的选择、精基准的选择）“基准重合基准重合”原则原则尽可能尽可能选择选择设计基准设计基准与与工序基准工序基准为定位基准为定位基准以以避免基

54、准不重合误差避免基准不重合误差。、精基准的选择、精基准的选择n）“基准统一基准统一”原则原则尽量在多数尽量在多数工序中用同一组基准定位。工序中用同一组基准定位。优点优点：（）简化工艺过程，使各工序所需（）简化工艺过程，使各工序所需夹具的设计和制造能够统一和简化，加速夹具的设计和制造能够统一和简化，加速生产准备工作、降低成本。生产准备工作、降低成本。16.3.2 16.3.2 定定位基准的选择位基准的选择n（）尽可能在一次安装中加工更多（）尽可能在一次安装中加工更多的表面。的表面。特点特点：工序集中，提高生产率；容易：工序集中，提高生产率；容易保证各表面间的位置精度。保证各表面间的位置精度。、精

55、基准的选择、精基准的选择 ）“互为互为基准基准”原则原则当当两个表面相两个表面相互位置精度要求很互位置精度要求很高，自身的尺寸与高，自身的尺寸与形状精度要求很高形状精度要求很高时，可采用互为基时，可采用互为基准的原则，反复多准的原则，反复多次进行精加工。次进行精加工。16.3.2 16.3.2 定定位基准的选择位基准的选择、精基准的选择、精基准的选择n）“自为基准自为基准”原则原则精加工要求精加工要求加工余量小时加工余量小时，尽量选择加工，尽量选择加工面本身为基准找正加工。该表面与其他表面的面本身为基准找正加工。该表面与其他表面的位置精度由前面的工序保证。位置精度由前面的工序保证。16.3.2

56、 16.3.2 定定位基准的选择位基准的选择、精基准的选择、精基准的选择n）选择定位基准应注意定位和装）选择定位基准应注意定位和装夹方便，夹具结构简单及加工方便。夹方便，夹具结构简单及加工方便。n）如几个加工面有位置精度要求）如几个加工面有位置精度要求，则先加工面积最大的表面，再以其为，则先加工面积最大的表面，再以其为基准加工其他表面。基准加工其他表面。16.3.2 16.3.2 定定位基准的选择位基准的选择、粗基准的选择、粗基准的选择 原则原则：选择时考虑如何保证各加工面：选择时考虑如何保证各加工面有足够的加工余量，使不加工面的尺寸、有足够的加工余量，使不加工面的尺寸、位置符合图纸要求。位置

57、符合图纸要求。）选择加工余量要求均匀的重要表）选择加工余量要求均匀的重要表面为粗基准。面为粗基准。n ）选择加工余量最小的毛坯表面为）选择加工余量最小的毛坯表面为粗基准。粗基准。n ）以不加工表面中与加工表面的位）以不加工表面中与加工表面的位置精度要求高的不加工表面作为粗基准。置精度要求高的不加工表面作为粗基准。16.3.2 16.3.2 定定位基准的选择位基准的选择、粗基准的选择、粗基准的选择n）考虑定位和装夹方便、夹具）考虑定位和装夹方便、夹具结构简单、加工方便等。结构简单、加工方便等。n ）粗基准只用一次，尽量避免）粗基准只用一次，尽量避免重复使用。重复使用。n）选择比较平整光洁的表面作

58、）选择比较平整光洁的表面作为粗基准。为粗基准。16.3.2 16.3.2 定定位基准的选择位基准的选择16.4 16.4 工艺规程工艺规程的制定的制定16.4.116.4.1制订工艺规程的内容和要求制订工艺规程的内容和要求机械加工工艺规程机械加工工艺规程：规定零件制造工艺过程和操：规定零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。作方法的工艺文件。作用作用： (1) 指导生产指导生产； (2) 是生产组织和生产管理的依据是生产组织和生产管理的依据； (3) 是新建或扩建工厂或车间主要技术资料是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。 目的目的：建立正常的生产次序，保证产品质量，指：建立正常的生产次序，保证产

59、品质量，指导车间的生产导车间的生产、计划和组织生产，充分发挥设备的利、计划和组织生产，充分发挥设备的利用率。用率。16.4.116.4.1制订工艺规程的内容和要求制订工艺规程的内容和要求制定原则制定原则：）保证加工质量，可靠地达到产品）保证加工质量，可靠地达到产品图纸的全部要求；图纸的全部要求；）有高的生产率，保证按期并力争）有高的生产率，保证按期并力争超额完成生产任务；超额完成生产任务；）减少人力和物力消耗，降低成本）减少人力和物力消耗，降低成本，经济合理；，经济合理；）降低劳动强度，有安全良好的工）降低劳动强度，有安全良好的工作条件。作条件。16.4 16.4 工艺规程工艺规程的制定的制定

60、16.4.116.4.1制订工艺规程的内容和要求制订工艺规程的内容和要求工艺文件工艺文件检验工序卡片检验工序卡片调整卡片调整卡片工序卡片工序卡片工艺过程卡片工艺过程卡片16.4 16.4 工艺规程工艺规程的制定的制定16.4.116.4.1制订工艺规程的内容和要求制订工艺规程的内容和要求）工艺过程卡片）工艺过程卡片以工序为单位简要说明零件加工以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺文件。过程的一种工艺文件。包括包括：零件工艺过程所经过的车：零件工艺过程所经过的车间和工段，按零件工艺过程顺序列出间和工段，按零件工艺过程顺序列出的各个工序并指明使用的机床、工艺的各个工序并指明使用的机床、工艺装备