加工方案和定位

1、7 外圆、内圆、平面加工方案的选择外圆、内圆、平面加工方案的选择 前几节介绍了外圆、内圆和平面的加工方法，前几节介绍了外圆、内圆和平面的加工方法，本节总结前几节的内容，分析介绍外圆、内圆和本节总结前几节的内容，分析介绍外圆、内圆和平面的加工方法的综合应用。平面的加工方法的综合应用。一、根据表面的尺寸精度和表面粗糙度的要求选一、根据表面的尺寸精度和表面粗糙度的要求选择加工方案择加工方案例如：加工图示外圆例如：加工图示外圆A。30h7(-00.021)、Ra1.6加工方案：加工方案：粗车粗车半精车半精车精车精车 粗磨粗磨 根据表根据表面的尺寸精面的尺寸精度和表面粗度和表面粗糙度的要求糙度的要求选择

2、加工方选择加工方案是选择加案是选择加工方案的基工方案的基本出发点。本出发点。二、选择加工方案应考虑零件的材料和热处理要求二、选择加工方案应考虑零件的材料和热处理要求材料：有色金属不宜采用磨削，一般采用精车。材料：有色金属不宜采用磨削，一般采用精车。有些难加工材料，精车时刀具磨损大，有些难加工材料，精车时刀具磨损大，达不到要求，可采用磨削。达不到要求，可采用磨削。热处理：零件淬火、滲碳、滲氮后，由于硬热处理：零件淬火、滲碳、滲氮后，由于硬度高，一般刀具切削困难，目前通用的度高，一般刀具切削困难，目前通用的加工工艺是采用磨削。加工工艺是采用磨削。注：注： 采用陶瓷刀具和采用陶瓷刀具和PCBN刀具也

3、可以精车刀具也可以精车（精铣）淬火零件，但目前使用的不多。（精铣）淬火零件，但目前使用的不多。三、选择加工方案应考虑生产批量的大小三、选择加工方案应考虑生产批量的大小 仍以前例说明，若材料为仍以前例说明，若材料为45钢、不淬火，钢、不淬火，若加工数量若加工数量15件，件，加工方案可选择：加工方案可选择：粗车粗车半精车半精车精车精车 由于数量少，可在车床上精车，省去工序转换由于数量少，可在车床上精车，省去工序转换时间和磨床的加工准备时间。时间和磨床的加工准备时间。若加工数量多，几十件、几百件。若加工数量多，几十件、几百件。加工方案可选择：加工方案可选择：粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨 IT7 Ra

4、1.6技术要求对磨床来说是技术要求对磨床来说是“低精低精度度”，此时加工成本相对比精车低。，此时加工成本相对比精车低。 再举一例见下图，加工孔再举一例见下图，加工孔30H7(00.021)、Ra1.6、45钢、不淬火。钢、不淬火。加工方案选择：加工方案选择：数量件，数量件， 钻钻粗镗粗镗半精镗半精镗精镗精镗100件几百件，件几百件，钻钻扩扩铰铰几万件更多，几万件更多，钻钻拉拉四、选择加工方案应考虑零件类型和相应的机床四、选择加工方案应考虑零件类型和相应的机床 轴类、盘套类零件上的外圆、内圆，可在车轴类、盘套类零件上的外圆、内圆，可在车床和磨床完成。因为车床、磨床上适合加工这类床和磨床完成。因为

5、车床、磨床上适合加工这类表面。表面。返返回回上上页页 箱体类零件箱体类零件上的外圆、内圆，上的外圆、内圆，主要在铣床、镗主要在铣床、镗床和钻床完成，床和钻床完成，不适合在车床、不适合在车床、磨床上加工这类磨床上加工这类表面（装夹和切表面（装夹和切削不便）。因此削不便）。因此箱体类零件上的箱体类零件上的外圆、内圆即使外圆、内圆即使精度很高也不采精度很高也不采用磨削加工。用磨削加工。 平面加工也和上述一样，轴类、盘套类零件平面加工也和上述一样，轴类、盘套类零件上和轴线垂直的平面，可在车床和磨床完成；箱上和轴线垂直的平面，可在车床和磨床完成；箱体类零件上的平面和轴类、盘套类零件上与轴线体类零件上的平

6、面和轴类、盘套类零件上与轴线平行的平面，主要在铣床、镗床、刨床上完成。平行的平面，主要在铣床、镗床、刨床上完成。五、选择加工方案应考虑零件加工工艺的全过程五、选择加工方案应考虑零件加工工艺的全过程例：某高精度齿轮，内孔要求：例：某高精度齿轮，内孔要求：IT6 Ra0.4，齿面要求滚齿、磨齿。，齿面要求滚齿、磨齿。 内孔加工方案：查表内孔加工方案：查表5-2 粗镗粗镗半精镗半精镗粗磨粗磨半精磨半精磨精磨精磨 但齿形加工（滚齿）时要用零件但齿形加工（滚齿）时要用零件的内孔和端面定位，才能保证齿形加的内孔和端面定位，才能保证齿形加工的精度，这就要工的精度，这就要求零件在齿形加工求零件在齿形加工前，内

7、孔与端面垂前，内孔与端面垂直。为保证垂直，直。为保证垂直，内孔与端面应在一内孔与端面应在一次安装中加工完成。因此在滚齿前，对内孔和端面次安装中加工完成。因此在滚齿前，对内孔和端面应在一次安装中精镗内孔、精车端面。应在一次安装中精镗内孔、精车端面。在磨齿前对内孔进行精磨，进一步内在磨齿前对内孔进行精磨，进一步内孔的精度，保证磨齿的精度。所以，孔的精度，保证磨齿的精度。所以，内孔加工方案改成：内孔加工方案改成： 粗镗粗镗半精镗半精镗精镗精镗精磨精磨六、选择加工方案应考虑本车间（本厂）现有设六、选择加工方案应考虑本车间（本厂）现有设备、技术条件、工人水平，要注意新技术的备、技术条件、工人水平，要注意

8、新技术的发展。发展。第六章第六章 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1 基本概念基本概念一、工艺过程一、工艺过程 直接改变原材料（或毛坯）的形状、尺寸或直接改变原材料（或毛坯）的形状、尺寸或性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。二、工序二、工序 工序的定义中表明只要工序的定义中表明只要“工作地点工作地点”、“工工件件”、“连续加工连续加工”这三个条件任一个发生变化，这三个条件任一个发生变化，就不是同一个工序。就不是同一个工序。 在在一个工作地点一个工作地点对对一个或一组工件一个或一组工件所所连续加连续加工完成工完成的那部分工艺过程，称

9、为工序。的那部分工艺过程，称为工序。例如：图示半联轴器的加工例如：图示半联轴器的加工可分为三个工序。可分为三个工序。工序工序I：在车床上车外圆，车端面，：在车床上车外圆，车端面，内孔和内孔倒角；内孔和内孔倒角；工序工序：在钻床上钻：在钻床上钻6个个20孔；孔；工序工序：在插床上插键槽。：在插床上插键槽。 工序实际是对工艺过程的进一步细分。工序本工序实际是对工艺过程的进一步细分。工序本身进一步细分，又可分成身进一步细分，又可分成“安装安装”。三、安装三、安装 工件在一次装夹中所完成的那部分工序内容，工件在一次装夹中所完成的那部分工序内容，称为安装。称为安装。安装安装：用三瓜卡盘夹住：用三瓜卡盘夹

10、住102外外圆，车端面圆，车端面C，镗内孔，镗内孔60，内，内孔倒角，车孔倒角，车223外圆；外圆；例如：工序例如：工序I：在车床上车外：在车床上车外 圆，车端面，锥孔圆，车端面，锥孔和内孔倒角；可分以下两个安装。和内孔倒角；可分以下两个安装。四、生产类型四、生产类型 依据生产纲领划分的生产过程，称为生产类依据生产纲领划分的生产过程，称为生产类型。生产纲领是指某工厂一年制造的合格产品数型。生产纲领是指某工厂一年制造的合格产品数量称为（即年产量）。量称为（即年产量）。安装安装：调头用三爪卡盘夹住：调头用三爪卡盘夹住223外圆，车端面外圆，车端面A和和B，车，车内孔倒角。内孔倒角。生产类型可大致按

11、下表划分为：生产类型可大致按下表划分为：大量生产大量生产大批生产大批生产中批生产中批生产小批生产小批生产成批生产成批生产单件生产单件生产大批大量生产大批大量生产 成批生产成批生产单件小批生产单件小批生产 多品种小批量生产多品种小批量生产：从一年里看是大批量生：从一年里看是大批量生产，从短时间产，从短时间 (几天几十天几天几十天) 看是小批量生产。看是小批量生产。这是目前常见的生产类型，它需要高水平的现代这是目前常见的生产类型，它需要高水平的现代管理体系，先进的制造设备。管理体系，先进的制造设备。2 工件的安装和夹具工件的安装和夹具 安装即装夹工件，它直接影响工件的尺寸精安装即装夹工件，它直接影

12、响工件的尺寸精度、位置精度和形状精度。度、位置精度和形状精度。一、工件的安装方式一、工件的安装方式1. 直接找正安装直接找正安装 利用量具（划针、百分表、利用量具（划针、百分表、人的眼睛等）在机床上直接找正人的眼睛等）在机床上直接找正工件的某个表面，或在工件上事工件的某个表面，或在工件上事先划线，找正划线来确定工件是先划线，找正划线来确定工件是否处于正确的位置。否处于正确的位置。特点：特点： 找正精度（定位精度）可高可低，取找正精度（定位精度）可高可低，取决于量仪和工人；决于量仪和工人； 找正面或划线就是定位基准；找正面或划线就是定位基准； 找正费时，效率低，主要用于单件小批生产，找正费时，效

13、率低，主要用于单件小批生产，使用的夹具多为通用夹具。使用的夹具多为通用夹具。特点：特点： 找正精度找正精度(定位精度定位精度)可高可可高可低，取决于使用的测量仪器和低，取决于使用的测量仪器和工人的技术水平；工人的技术水平；2. 专用夹具安装专用夹具安装 工件安装在为其加工工件安装在为其加工专门设计和制造的夹具中。专门设计和制造的夹具中。特点：不需找正，效率高，特点：不需找正，效率高，投资大，适应性差。投资大，适应性差。专用夹具专用夹具通用夹具通用夹具 夹具分夹具分二、夹具简介二、夹具简介夹具体等夹具体等导向元件导向元件夹紧机构夹紧机构定位元件定位元件夹具主要组成部分夹具主要组成部分 三、工件安

14、装原理三、工件安装原理 工件安装过程实质是工件在夹具（或机床）工件安装过程实质是工件在夹具（或机床）上定位和夹紧的过程。上定位和夹紧的过程。定位：定位：加工前加工前使工件在夹具（或机床）上占有一使工件在夹具（或机床）上占有一个正确的位置。个正确的位置。夹紧：对定位的工件施加力，使其在加工中能保夹紧：对定位的工件施加力，使其在加工中能保持正确的位置。持正确的位置。 工件定位的实质就是限制工件的自由度，所工件定位的实质就是限制工件的自由度，所以工件定位的原理就是六点定位原理。以工件定位的原理就是六点定位原理。1. 六点定位原理六点定位原理 物体在空间无约束状态下物体在空间无约束状态下共有六个自由度

15、。共有六个自由度。Z Y X 三个移动自由度三个移动自由度Z Y X 三个移动自由度三个移动自由度六点定位原理六点定位原理：用设想的：用设想的 6 个个(或或3、4、5)支承点，分别支承点，分别限制工件的限制工件的 6个个(或或3、4、5)自由度。自由度。Z Y X ：限制限制 大平面(三个支承点)大平面(三个支承点)1. 六点定位原理六点定位原理Z Y ：限限制制 窄窄平平面面( (两两个个支支承承点点) )X ：限限制制 止止推推面面( (一一个个支支承承点点) ) 加工中具体要限制几个自由度，应根据加加工中具体要限制几个自由度，应根据加工要求而定。定位时有以下四种情况：工要求而定。定位时

16、有以下四种情况：欠定位欠定位过(超)定位过(超)定位不完全定位不完全定位完全定位完全定位六点定位：六点定位： 用六个支承，限制了六个用六个支承，限制了六个独立的自由度的定位，称为完独立的自由度的定位，称为完全定位。全定位。 没有完全限制六个独立的没有完全限制六个独立的自由度的定位，称为不完全定自由度的定位，称为不完全定位。位。 没有限制应没有限制应该限制的自由度该限制的自由度的定位，称为欠的定位，称为欠定位。欠定位必定位。欠定位必须避免。须避免。 同一个自由度，被两个同一个自由度，被两个以上的支承重复限制，称为以上的支承重复限制，称为过过(超超)定位。定位。Z Y X ：前顶尖限制前顶尖限制Y

17、 Z )(：限限制制短短三三爪爪Z Y ：后顶尖限制后顶尖限制 基准：在零件的设计和制造过程中，要确定基准：在零件的设计和制造过程中，要确定一些点、线或面的位置，必须以一些指定的点、一些点、线或面的位置，必须以一些指定的点、线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面称线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面称为基准。为基准。2. 定位基准定位基准零件的设计和制造过程中有两类基准：零件的设计和制造过程中有两类基准：设计基准设计基准工艺基准：工艺基准：装配基准装配基准测量基准测量基准定位基准定位基准工件在机床或工件在机床或夹具定位时所夹具定位时所依据的基准。依据的基准。 基准：在零件的设计和制造过程

18、中，要确定基准：在零件的设计和制造过程中，要确定一些点、线或面的位置，必须以一些指定的点、一些点、线或面的位置，必须以一些指定的点、线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面称线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面称为基准。为基准。2. 定位基准定位基准零件的设计和制造过程中有两类基准：零件的设计和制造过程中有两类基准：设计基准设计基准工艺基准：工艺基准：装配基准装配基准测量基准测量基准定位基准定位基准精基准精基准粗基准粗基准 定位基准的作用：主要用于保证尺寸精度和定位基准的作用：主要用于保证尺寸精度和位置精度。因此定位基准应从有位置要求的表面位置精度。因此定位基准应从有位置要求的表面中选择。

19、中选择。 定位基准的选择定位基准的选择定位基准又分为：定位基准又分为：粗基准粗基准以未加工过的毛坯面为定位基准。以未加工过的毛坯面为定位基准。精基准精基准以已加工过的工件表面为定位基准。以已加工过的工件表面为定位基准。A. 粗基准选择原则粗基准选择原则a. 选择不加工的表面作选择不加工的表面作粗基准粗基准b. 选择要求加工余量均匀的选择要求加工余量均匀的表面作粗基准。表面作粗基准。c. 对所有表面都要加工的零对所有表面都要加工的零件，应选择余量和公差最小件，应选择余量和公差最小的表面作粗基准作粗基准。的表面作粗基准作粗基准。d. 选择光洁、平整、面积足选择光洁、平整、面积足够大的表面作粗基准。够大的表面作粗基准。e. 粗基准在加工的同一方向上尽可能只使用一次。粗基准在加工的同一方向上尽可能只使用一次。A. 精基准选择原则精基准选择原则a. 基