《机械制造工艺》项目1机械加工工艺及规程

项目1机械加工工艺及规程《机械制造工艺》XXXX淄博职业学院智能制造学院

项目1机械加工工艺及规程专业能力方法能力社会能力最终目标：

能正确理解并掌握生产过程、工艺过程及相关的机械加工工艺规程基础知识，正确理解金属切削加工参数。促成目标：1．能正确理解零件机械加工工艺过程和机械装配工艺过程。2．能正确认识机械加工工艺规程的作用、格式及其内容，明确制定机械加工工艺规程的基本步骤。3．能正确理解、分析金属切削运动、金属切削加工参数、各类基准。4．能明确毛坯种类、加工余量及工件夹紧方式。5．能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。6．注重培养学生职业素养与良好习惯。

教

学目标

项目1机械加工工艺及规程任务1.1生产过程和工艺过程认知任务1.2机械加工工艺过程组成认知任务1.3机械加工工艺规程的格式认知※【引言】※

机械加工工艺就是利用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为合格零件的全过程。在具体的生产条件下，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件就是机械加工工艺规程。

机械加工工艺规程经严格审批后用来指导生产，一般包括零件机械加工工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、切削用量、时间定额、零件的检验项目及检验方法等内容。

项目1机械加工工艺及规程

任务1.1生产过程和工艺过程认知

项目1机械加工工艺及规程装配？？

复习+任务导入制造业机械、电子制造业资源加工工业纺织工业生产系统生产和技术准备生产服务毛坯制造产品包装产品装配零件加工表面处理图1.1某产品的生产过程图市场调查研究产品功能定位产品结构设计产品生产制造产品销售服务信息反馈改进功能制造系统？锻造车间铸造车间装配车间机械产品原材料1原材料2锻件铸件机加工车间热处理车间零件图1.2某产品零、部件加工工艺路线任务1.1生产过程和工艺过程认知

提

问装配？？生产和技术准备生产服务毛坯制造产品包装产品装配零件加工表面处理图1.1某产品的生产过程图某产品的生产过程如图1.1所示。1.1.1任务引入任务1.1生产过程和工艺过程认知锻造车间铸造车间装配车间机械产品原材料1原材料2锻件铸件机加工车间热处理车间零件某产品的零、部件的加工工艺路线如图1.2所示。图1.2某产品零、部件加工工艺路线任务1.1生产过程和工艺过程认知1.1.1任务引入

通过分析，可以认知生产过程和工艺过程，同时理解工艺过程中的机械加工工艺过程和装配工艺过程的概念。1.常用的机械加工工艺基本术语（1）工件：机械加工中的加工对象称为工件。它可以是单个零件﹐也可以是固定在一起的几个零件的组合体。（2）毛坯：根据零件（或产品）所要求的形状、工艺尺寸等而制成的供进一步加工用的生产对象称为毛坯。1.1.2相关知识1.常用的机械加工工艺基本术语（1）工件（2）毛坯（3）工艺装备。工艺装备简称工装，指的是用来保证某种产品生产的一些设施。在机械加工中主要指夹具、刀具和量具。（4）金属切削机床（metalcuttingmachine）。金属切削机床是用切削加工的方法将金属毛坯加工成机器零件的一种工艺装备，是制造机器的机器，又称为“工作母机”，习惯上简称机床。1.1.2相关知识三爪卡盘四爪卡盘平口钳回转工作台分度头万向平口钳螺栓、压板装夹

夹具

刀具认识金属切削刀具

刀具量具

量具2.常用的毛坯种类（1）铸件毛坯的铸造方法有:砂型铸造

金属型铸造精密铸造离心铸造压心铸造熔模铸造等常用材料有：铸铁、钢、铜、铝等形状复杂的零件毛坯如：箱体、床身、机架、壳体1.1.2相关知识生产和技术准备生产服务毛坯制造产品包装产品装配零件加工表面处理图1.1某产品的生产过程图精度、加工余量、效率、经济性铸造方法砂型铸造金属型铸造压力铸造离心铸造熔模铸造木模手工造型：单件小批生产或大型零件金属模机器造型：大批生产的中小型铸件大批生产、形状简单且尺寸不大的有色金属铸件批量较大的黑色、有色金属的管、套等回转铸件批量较大、形状复杂、尺寸较小的有色金属铸件形状复杂、难以加工的高熔点合金及有特殊要求的精密铸件先进制造工艺1.1.2相关知识★

获得毛坯的常用方法有:铸造、锻造、冲压、焊接、轧制、拉拔、挤压等。任务1.1生产过程和工艺过程认知铸造铸件液态合金铸型固态合金铸件浇注凝固模样芯盒

型砂芯砂

造型造芯

熔炼浇注

落砂、清理与检验

砂型铸造任务1.1生产过程和工艺过程认知2.常用的毛坯种类（2）锻件毛坯的锻造方法有:自由锻

模锻适用于做力学性能要求高、形状较为简单的零件毛坯。－－自由锻造锻件：精度低，生产率不高，加工余量较大，而且零件的结构必须简单；适用于单件小批生产及制造大型锻件。－－模锻件：精度和表面粗糙度均比自由锻造得好，可以使毛坯形状更接近工件形状，加工余量小。同时，由于模锻件的材料纤维组织分布好，锻件的机械强度高。模锻的生产效率高，但需要专用的模具，且锻锤的吨位也要比自由锻造的大。主要适用于批量较大的中、小型零件。1.1.2相关知识锻造自由锻模锻借助工具或模具在冲击或压力作用下，对金属坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸形状及性能，用以制造机械零件或零件毛坯的成形加工方法。2.常用的毛坯种类（3）型材型材的种类有:棒料、板材、线材等。热轧型材（精度低、价格便宜，用于一般零件的毛坯）冷拔型材（精度高，价格较高，多用作自动机加工用料）

形式圆、方、六角棒料板材、管材、角钢、工字钢等1.1.2相关知识2.常用的毛坯种类（4）焊接件（制造周期短）焊接件毛坯类型：型材－型材型材－锻件型材－铸钢件

适用于工期紧、批量不大的零件生产。焊接毛坯的抗振性较差，热变形较大，必须经时效处理后才能进行加工。焊接组合图1.5熔焊1.1.2相关知识焊接---通过加热或加压（或两者并用），并且用（或不用）填充材料，使连接件达到原子结合的加工方法称为焊接。任务1.1生产过程和工艺过程认知2.常用的毛坯种类（5）冲压件（可以非常接近成品要求）小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。冲压模具昂贵，故多用于大量或成批生产而零件厚度较小的中小型零件。（6）冷挤压件：适用于大批量生产中制造形状简单的小型零件。

（7）粉末冶金制品8）其他：－－工程塑料制品；－－新型陶瓷；－－复合材料制品等毛坯。1.1.2相关知识冲压任务1.1生产过程和工艺过程认知冲压件（可以非常接近成品要求）

小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。

冲压模具昂贵，故多用于大量或成批生产而零件厚度较小的中小型零件。任务1.1生产过程和工艺过程认知轧制任务1.1生产过程和工艺过程认知拉拔挤压冷挤压件：适用于大批量生产中制造形状简单的小型零件。

任务1.1生产过程和工艺过程认知（1）生产和技术准备阶段：

设计产品→编制工艺规程→原材料供应，刀具、夹具、量具（统称为工艺装备，简称工装）的配备、热处理设备和监测仪器的准备。企

业市场部销售部采购部开发部生产计划部财务部人力资源部制造部1制造部2制造部n……任务1.1生产过程和工艺过程认知图1.7机械产品的制造过程1.1.3任务实施

项目1机械加工工艺及规程

产品生产制造是整个制造过程的核心，是机械产品由设计向实际产品转化的过程，这一过程将直接影响产品的质量及其功能的实现。

在产品生产制造过程中，机械加工所使用的机床、刀具、夹具和工件组成了一个相对独立的统一体，通常称为工艺系统。

机械加工中工艺系统的各个环节通过共同配合实现预定加工要求，以确保产品生产的优质、高效、低成本。任务1.1生产过程和工艺过程认知1.1.3任务实施装配？？任务1.1生产过程和工艺过程认知

1.生产过程

（1）根据设计信息将原材料或半成品转变为产品的全部过程称为生产过程。机械产品的生产过程一般包括如下内容：生产和技术准备生产服务毛坯制造产品包装产品装配零件加工表面处理图1.9机械产品的制造过程1.1.3任务实施

1.生产过程技术和生产准备如生产计划的制订、生产资料的准备、工艺编制、专用工艺装备的设计和制造等。生产服务如原材料、外购件、外协件和工艺装备的供应、运输、保管等。毛坯制造：如铸造、锻造、焊接、冲压等。零件机械加工。热处理及其他表面处理。产品装配，如部装、总装、试验、检验和油漆等。产品包装、入库。生产和技术准备生产服务毛坯制造产品包装产品装配零件加工表面处理1.1.3任务实施－－辅助过程图示的生产过程中，生产和技术准备、生产服务以及产品包装过程与原材料变成成品间接有关，这些过程称为辅助过程。生产和技术准备生产服务毛坯制造产品包装产品装配零件加工表面处理辅助过程辅助过程1.1.3任务实施

1.生产过程（2）在现代制造业中，通常是组织专业化生产的。如汽车制造——汽车。这样更有利于提高产品质量，提高劳动生产率和降低生产成本。因此，一个工厂或生产车间的生产过程可能只是整个产品生产过程的一部分。生产和技术准备生产服务毛坯制造产品包装产品装配零件加工表面处理关键零部件配套件1.1.3任务实施

1.生产过程（3）各个车间的生产过程具有不同的特点，同时又相互关联。如图1.2所示，铸造车间或锻造车间的成品是机械加工车间的“原材料”，而机械加工车间的成品又是装配车间的“原材料”。由此可知，机械产品的生产过程是一个复杂的过程，产品按专业化组织生产，可使工厂的生产过程变得较为简单，便于组织生产，有利于保证产品质量，提高劳动生产率和降低成本，是现代机械工业的发展趋势。锻造车间铸造车间装配车间机械产品原材料1原材料2锻件铸件机加工车间热处理车间零件1.1.3任务实施生产和技术准备生产服务毛坯制造产品包装产品装配零件加工表面处理1.生产过程将原材料转变为成品的各种劳动总和。1.1.3任务实施

2.工艺过程（1）所谓“工艺”，就是制造零件、产品的方法。

图1.9所示的某产品的整个生产过程中，毛坯制造、零件机械加工、表面处理和产品装配过程均直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为成品或半成品，这个过程称为机械制造工艺过程，简称工艺过程。工艺过程组成如图1.10所示。

生产和技术准备生产服务毛坯制造产品包装产品装配零件加工表面处理毛坯制造工艺过程机械加工工艺过程热处理工艺过程机器装配工艺过程1.1.3任务实施2.工艺过程工艺过程毛坯制造工艺过程机械加工工艺过程热处理工艺过程装配工艺过程1.1.3任务实施热加工工艺过程冷加工工艺过程机械制造工艺过程热加工工艺过程冷加工工艺过程包括铸造、锻压、焊接、热处理、（表面改性）等零件的机械加工工艺过程

机器的装配工艺过程

研究如何利用切削的原理使工件成形而达到预定的设计要求（尺寸精度，形状、位置精度和表面质量）。研究如何将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品，并达到要求的装配精度的工艺过程。工艺过程组成如图1.10所示毛坯制造工艺过程热处理工艺过程1.1.3任务实施

将毛坯工件加工成零件－－工件表面的主要加工方法是金属切削加工，如车削、铣削、刨削、磨削、钻削等。外圆柱面内圆柱面圆锥面回转体表面水平面垂直面斜面平面圆弧面渐开线任意曲面曲线表面工件表面研究如何利用切削原理使工件成形而达到预定的设计要求（尺寸精度，形状、位置精度和表面质量等）。

机床刀具夹具量具工件1.1.3任务实施金属切削机床按加工性质和所用刀具的不同，机床可分11大类：

其它机床

钻床

铣床

磨床

镗床

拉床

锯床

刨插床

螺纹加工机床

齿轮加工机床

车床

项目1机械加工工艺及规程铣床车床刨床磨床钻床

镗床数控机床立式加工中心BA（1）阶梯轴(45钢)单件小批生产的机械加工工艺过程－－技术准备阶段：－－毛坯制造阶段：－－零件加工阶段：表1-1阶梯轴单件小批生产的机械加工工艺过程（2）机械装配工艺过程：采用按一定顺序布置的各种装配工艺方法，把组成产品的全部零、部件按设计要求正确地结合在一起、形成产品的过程。（4）产品装配阶段

表1-2一级直齿圆柱齿轮减速器的装配工艺过程3、工艺规程：将工艺过程的有关内容写在工艺文件中，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程。常用的工艺文件由机械加工工艺过程卡片、工艺卡片、工序卡片。任务1.1生产过程和工艺过程认知

任务1.2机械加工工艺过程的组成认知

项目1机械加工工艺及规程1.2.1任务引入任务1.2机械加工工艺过程组成认知

图1.9所示为圆盘零件简图，圆盘零件单件小批机械加工工艺过程见表1-3，圆盘零件成批机械加工工艺过程见表1-4，分析子圆盘的机械加工工艺过程，认识子机械加工工艺过程的组成。图1.9圆盘零件简图圆盘零件单件小批机械加工工艺过程，如表1-3所示。

1.2.1任务引入圆盘零件成批生产机械加工工艺过程，如表1-4所示。

1.2.1任务引入（1）生产纲领。生产纲领是指企业在计划期内生产的产品产量和进度计划，因为计划期常定为一年，所以又称年产量。

零件的生产纲领要记入备品和废品的数量，可按下式计算，即

N=Qn（1+a%+b%）

式中：

N

——零件的年产量（件/年）；

Q——产品的年产量（台/年）；

n——每台产品中此零件的数量（件/台）；

a%、b%

——分别为备品率、废品率。1.生产纲领及其工艺特征1.2.2相关知识任务1.2机械加工工艺过程组成认知（2）生产类型。生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类，一般分为单件生产、成批生产和大量生产三种类型。◆成批生产◆大量生产

◆单件生产

单件生产的基本特点是生产的产品种类很多，每种产品产量很少，而且很少重复生产，如重型机械产品制造、专用设备制造和新产品试制等。

成批生产的基本特点是分批轮流生产几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，生产呈周期性重复。每批制造的相同产品的数量称为批量，根据批量的大小，成批生产可分为小批生产、中批生产和大批生产三种类型。

大量生产的基本特点是产量大、品种少，大多数工作地点长期重复地进行某个零件的某一道工序的加工。例如，链条、轴承、自行车的制造都属于大量生产。1.2.2相关知识

生产类型的划分除了与生产纲领有关外，还应考虑产品的大小及复杂程度或工作地每月担负的工序数（见表1-5）。表1-5

生产类型和生产纲领的关系

1.2.2相关知识（3）各种生产类型的工艺特征。表1-6

各种生产类型的工艺特征

1.2.2相关知识2.工件的装夹：工件的定位与夹紧是工件装夹的两个过程。工件装夹的方法：定位使工件获得确定、正确的加工位置夹紧固定工件的正确加工位置装夹的目的

将工件在机床上或夹具中定位与夹紧的过程，称之为装夹。（1）找正法装夹工件（2）专用夹具装夹工件

1.2.2相关知识

设计基准：在零件图上用以确定其他点、线、面位置的基准。

工艺基准：在工艺过程中（机械加工和装配过程中）使用的基准。（1）基准及其分类

基准：在零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的要素(点、线、面)。---基准分两大类：1.2.2相关知识（1）基准及其分类

工艺基准：在工艺过程中（机械加工和装配过程中）使用的基准。工序基准：在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。（所标定的被加工表面位置的尺寸——工序尺寸）定位基准：在加工时用于工件定位的基准。测量基准：零件检验时，用来测量已加工表面尺寸及位置的基准。装配基准：装配时，用来确定零件或部件在产品中的相对位置所用的基准。任务1.2机械加工工艺过程组成认知--工序基准：工序图上用以确定被加工表面位置的基准。查找方法：首先找到加工面，确定加工面位置的尺寸（即工序尺寸），其一端指向加工面，另一端指向工序基准。见图2.1所示键槽为加工面，h、L、对称度为三个方向的工序尺寸，三个方向上的中心线为工序基准。图2.1加工键槽的工序图

工序基准由工艺人员确定。（1）基准及其分类

工艺基准：在工艺过程中（机械加工和装配过程中）使用的基准。工序基准：在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。（所标定的被加工表面位置的尺寸——工序尺寸）定位基准：在加工时用于工件定位的基准。

在加工中用作定位时，它使工件在工序尺寸方向上获得确定的位置。定位基准是由技术人员编制工艺规程时确定的。

定位基准除了是工件的实际表面外，也可以是表面的几何中心、对称线或对称面，在工件上并不一定具体存在，但必须由相应的实际表面来体现，这些实际存在的表面统称为定位基面。各种基准的示例如图1.11所示。

项目1机械加工工艺及规程（1）基准及其分类

工艺基准：在工艺过程中（机械加工和装配过程中）使用的基准。工序基准：在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。（所标定的被加工表面位置的尺寸——工序尺寸）定位基准：在加工时用于工件定位的基准。测量基准：零件检验时，用来测量已加工表面尺寸及位置的基准。装配基准：装配时，用来确定零件或部件在产品中的相对位置所用的基准。图1.13齿轮的装配基准（1）基准及其分类

工艺基准：在工艺过程中（机械加工和装配过程中）使用的基准。定位基准：在加工时用于工件定位的基准。

定位元件上与定位基面相配合的表面称为限位基面，它的理论轴线称为限位基准。图1.12所示的钻套，用内孔装在心轴上磨削外圆表面时，内孔表面是定位基面，孔的中心线即为定位基准，心轴外圆表面称为限位基面，其轴线称为限位基准。当工件以平面定位时，定位基准和定位基面、限位基准和限位基面完全一致。

图1.12钻套--定位基准：确定工件在夹具中位置的基准，即与夹具定位元件接触的工件上的点、线、面。当接触的工件上的点、线、面为回转面、对称面时，称回转面、对称面为定位基面，其回转面、对称面的中心线称定位基准。由工艺人员确定，是工序图上标“”所示的基准。

工件内孔的中心线：定位基准工件内孔：定位基面（1）基准及其分类

工艺基准：在工艺过程中（机械加工和装配过程中）使用的基准。定位基准：在加工时用于工件定位的基准。

根据工件上定位基准的表面状态不同，定位基准又可分为粗基准和精基准。

i．粗基准。用未加工的毛坯表面作为定位基准，则此基准称为粗基准。

ii．精基准。用加工过的表面作为定位基准，则此基准称为精基准。（2）工件的定位

机床、刀具、夹具和工件组成了一个工艺系统。工件被加工表面的相互位置精度是由工艺系统间的正确位置关系来保证的，因此加工前，应首先确定工件在工艺系统中的正确位置，即是工件的定位。工件定位的本质是使工件加工面的设计基准在工艺系统中占据一个正确位置，即工件多次重复放置到夹具中时，都能占据同一位置。工艺系统在静态下的误差会使工件加工面的设计基准在工艺系统中的位置发生变化，影响工件加工面与其设计基准的相互位置精度，但只要这个变动值在允许的误差范围以内，即可认定工件在工艺系统中已占据了一个正确的位置，即工件已正确定位。1.2.2相关知识（2）工件的定位

工件定位的目的是为了保证工件加工面与其设计基准之间的位置精度（如同轴度、平行度、垂直度等）和距离尺寸精度。因此，工件定位时，有以下两层要求：一是使工件加工面的设计基准与机床保持一正确的位置。此正确位置是工件加工面与其设计基准之间位置公差的保证。图1.12所示的钻套零件中，为保证外圆表面的径向圆跳动要求，工件定位时必须使其设计基准（内孔轴线）与机床主轴回转轴线重合。1.2.2相关知识

图1.12钻套（2）工件的定位

二是使工件加工面的设计基准与刀具保持一正确的位置。此正确位置是工件加工面与其设计基准之间距离尺寸的精度的保证。表面间距离尺寸精度的获得通常有两种方法：试切法和调整法。

试切法是通过“试切→测量加工尺寸→调整刀具位置→试切”的反复过程来获得距离尺寸精度的。由于这种方法是在加工过程中，通过多次试切才能获得距离尺寸精度，因此加工前工件相对于刀具的位置可不必确定

调整法是一种加工前按规定的尺寸调整好刀具与工件相对位置及进给行程，从而保证在加工时自动获得所需距离尺寸精度的加工方法。这种加工方法在加工时不再试切，生产率高，其加工精度决定于机床精度、夹具精度和调整误差，用于大批大量生产。1.2.2相关知识工件的自由度：工件空间位置不确定性的数目。如图，工件有六个自由度，表示为：。①工件定位原理

a.六点定位原理物体的六个自由度物体在空间的任何运动，都可以分解为相互垂直的空间直角坐标系中的六种运动。三个沿坐标轴的平行移动和三个绕坐标轴的旋转运动，分别以表示，如图1.15所示。这六种运动的可能性，称为物体的六个自由度。

（2）工件的定位在空间处于自由状态的刚体，具有六个自由度。要使工件在夹具中占有正确的位置，就是要对工件的六个自由度加以必要的限制——即约束。★（2）工件的定位图1.15

物体的六个自由度

夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则。①工件定位原理

a.六点定位原理三点定位：限制Z向移动，X向转动，Y向转动，3个自由度五点定位：限制Z向移动和转动，X向转动和移动，Y向转动，5个自由度六点定位：限制Z向移动和转动、X向移动和转动、Y向移动和转动，6个自由度图1.16工件定位时支承点分布★（2）工件的定位①工件定位原理

a.六点定位原理用一个支承点限制工件的一个自由度，用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定。1、底面（主要定位基面）上布置的三个支承点不能在同一条直线上，且三个支承点所形成的三角形的面积愈大愈好。2、垂直侧面（导向定位基面）上布置的两个支承点所形成的连线不能垂直于三点所形成的平面，且两点之间的距离愈远愈好。图2.22工件在空间的六点定位a.六点定位原理完全定位止推定位基面--“根据工件表面加工要求，确定定位方案”的基本方法：①分析满足加工要求必须限制的自由度（理限）。②用定位元件来限制理论上应该限制的自由度。1.2.2相关知识①

分析满足加工要求必须限制的自由度，也称理论上应该限制的自由度，简称理限。图2.3铣槽定位分析

“根据工件表面加工要求，确定定位方案”的基本方法：

②用定位元件来限制理论上应该限制的自由度。抽象为定位支承点，简称支承点1.2.2相关知识◆完全定位

用六个合理布置的定位支承点限制工件的六个自由度，使工件位置完全确定的定位形式称为完全定位。◆不完全定位工件被限制的自由度少于六个，但能满足加工工艺要求的定位形式称为不完全定位。◆欠定位

根据加工技术要求应限制的自由度没有被限制，这种定位现象称为欠定位现象。欠定位现象是不允许出现的，因为其不能保证工件的加工精度要求。◆过定位两个或两个以上的定位元件重复限制工件的同一个自由度的定位形式称为过定位，也常称为重复定位。实际生产中，可以采用过定位方式提高工件定位刚度，但必须采取适当的工艺措施。在通常情况下，应尽量避免出现过定位。②

定位方式

工件定位的实质就是必须要限制影响加工要求的自由度。不影响加工要求的自由度有时需要限制，有时不需要限制，视具体情况而定。按照加工要求确定工件必须要限制的自由度是在工件定位中应解决的首要问题。1.2.2相关知识

②

工件的定位方式

◆完全定位：工件六个自由度全部被限制，在空间占有完全确定的唯一位置。◆不完全定位：根据加工要求，并不需要限制工件全部自由度的定位。◆欠定位：工件的实际定位所限制的自由度数少于按其加工要求所必须限制的自由度数目。◆过定位（重复定位）：工件同一个自由度分别被几个支承点重复限制的定位。★（2）工件的定位◆完全定位

◆不完全定位

②

定位方式1.2.2相关知识

◆欠定位

◆过定位

②

定位方式1.2.2相关知识

②

定位方式（不完全定位）

例1：在车床上加工轴，用三爪卡盘安装工件，相对夹持较长，★（2）工件的定位工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。图欠定位示例XZYa）b）BBB

②

定位方式（欠定位）

★（2）工件的定位例2：如图a利用工件底面及两销孔定位，采用一个平面和两个短圆柱销定位。改进：把短圆柱销2换为菱形销。

②

定位方式（过定位）

★（2）工件的定位★

1．选择题（1）在车床上加工轴，用三爪卡盘安装工件，相对夹持较长，它的定位是（

）A六点定位B五点定位C四点定位D三点定位（2）.在车床上用两顶尖安装工件时，它的定位是

（）

A六点定位B五点定位C四点定位D三点定位（3）用定位元件将工件的

（

）自由度都限制了，则该工件在空间的位置就完全

确定了A6个B5个C4个（4）工件定位时，六个自由度（）部限制A必须B不能C不一定D一般（5）安装次数越多

，（）。

A生产率越高B精度越高C生产率和精度越低（6）在一平板上铣通槽，除沿槽长方向的一个自由度未被限制外，其余自由度均匀被限制。此定位方式属于（

）

A、完全定位B、不完全定位C、欠定位D、过定位练习以平面为定位基面以一面两孔为定位基面常用工件定位方式以外圆为定位基准面以内孔为定位基面★

常见的定位元件定位平面的定位元件平头支承钉圆头支承钉锯齿头支承钉A型支承板B型支承板支承板支承钉浮动支承(自位支承)辅助支承小平面（1个支承钉）限制1个自由度窄长平面（2个支承钉）限制2个自由度大平面（3个支承钉）限制3个自由度只起一个支承点的作用，只限制工件1个自由度不起定位作用的支承，不限制自由度1个支承板相当于2个支承点，限制2个自由度；2个（或多个）支承板组合，相当于1个平面，可以限制3个自由度定位基准为平面本身标准固定支承钉标准可调支承钉3种规格，按工件质量轻重选择1.2.2相关知识★6、常见的定位元件★6、常见的定位元件（1）工件以平面定位时的定位元件支承钉图2.3-4支承钉★6、常见的定位元件支承板图2.3-5支承板（1）工件以平面定位时的定位元件★6、常见的定位元件可调支承：多用于粗基准定位，每批调整一次，以补偿各批毛坯误差。1、工件以平面定位时的定位元件★13、常见的定位元件自位支承：可随工件定位基准面的变化而自动适应，一般只限制一个自由度。（1）工件以平面定位时的定位元件★6、常见的定位元件辅助支承：在工件定位后才参与支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。（1）工件以平面定位时的定位元件★6、常见的定位元件定位圆孔的定位元件刚性心轴弹性心轴圆柱定位销圆锥定位销定位销心轴顶尖孔在顶尖上定位圆锥孔在圆锥轴上定位限制工件3个自由度长接触限制5个自由度；固定短锥销限制3个自由度1.短接触时限制2个自由度长接触时限制4个自由度2.用锥度心轴与工件的圆柱孔接触，限制工件5个自由度3.L/d≤0.5视为短接触；L/d≥1.2视为长接触；L工＞＞L定时，仍视为短接触。其中：L为接触长度定位圆柱孔时定位圆锥孔时间隙配合心轴过盈配合心轴固定顶尖浮动顶尖限制工件2个自由度两种类型：用于粗、精基准固定式定位销可换式定位销定位基准为孔中心线限制工件3个移动自由度1.2.2相关知识圆柱销（定位销）

（2）工件以内孔定位时的定位元件★6、常见的定位元件（2）工件以内孔定位时的定位元件圆柱销（定位销）

★6、常见的定位元件圆柱心轴：主要用于盘、套类零件的定位。（2）工件以内孔定位时的定位元件★6、常见的定位元件圆锥销：可限制3个自由度。（2）工件以内孔定位时的定位元件★6、常见的定位元件（3）工件以外圆表面定位V形块定位：已标准化，斜面夹角60°90°120°★6、常见的定位元件定位外圆柱面的定位元件1.短精基准定位用；2.较长或阶梯轴粗基准定位用3.较长或阶梯精基准定位用4.较长且直径较大（重）工件定位用圆柱孔V形块支承定位点接触限制1个自由度线接触限制2个自由度1.固定V形块：短接触限2个自由度，长接触限4个自由度。2.L/d≤0.5视为短接触；L/d≥1.2视为长接触；L工＞＞L定时，仍视为短接触。其中：L为接触长度3.对中性好（60°、90°、120°）定位衬套固定锥坑限制3个自由度基准孔常与端面联合定位，限制5个自由度定位基准为外圆中心线夹具体上的限位基准孔锥坑（内锥套）半圆孔大直径零件用定位块一般定位基准为接触的点、线，也可认为是中心线下半孔起限位作用1.2.2相关知识（3）工件以外圆表面定位V形块定位：已标准化，斜面夹角60°90°120°★6、常见的定位元件定位套筒

（3）工件以外圆表面定位★6、常见的定位元件（4）工件以一面两孔定位★6、常见的定位元件将销2做成削边销（4）工件以一面两孔定位★6、常见的定位元件（3）工件的夹紧

工件在加工前需要定位和夹紧，这是两项十分重要的工作。而工件在机床上或夹具中夹紧，由夹紧装置完成，其目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。合理设计的夹紧装置应满足以下基本要求。①夹紧时应不破坏工件在定位时所获得的正确位置。②夹紧力的大小应能保证在加工过程中工件位置不发生变化，不应使工件产生超过允许范围的变形，不应破坏工件表面。③结构简单紧凑，有足够的强度和刚性；工艺性好，在保证生产率的前提下夹紧迅速，便于制造、操作和维修。④能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果，工作可靠。⑤手动夹紧机构应具有自锁功能。1.2.2相关知识（4）工件的安装工件安装一般有以下三种形式。

①直接找正安装。利用百分表、划针或目测等方法，在机床上直接找正工件加工面的设计基准，使工件获得正确位置的方法。这种方式的定位精度和找正的快慢取决于工人的技术水平，生产效率低，只适用于单件小批生产或要求位置精度特别高的工件。②划线找正安装。③用夹具安装。1.2.2相关知识（4）工件的安装工件安装一般有以下三种形式。

①直接找正安装。②划线找正安装。在机床上使用划针按毛坯或半成品上待加工处预先划出的线段（如中心线、对称线或各加工表面的加工位置）找正工件，使其获得正确位置的方法。划线找正精度一般只能达到0.2～0.5

mm，定位精度不高，而且增加一道划线工序，适用于单件小批生产、毛坯精度低及大型零件等不便于使用夹具进行装夹的粗加工。③用夹具安装。1.2.2相关知识（4）工件的安装工件安装一般有以下三种形式。

①直接找正安装。②划线找正安装。③用夹具安装。工件在夹具中定位并夹紧，不需要找正就能保证工件与机床、刀具间的正确位置。这种方式只要使工件上的定位基准和夹具上的限位表面紧密配合，就能使工件迅速、可靠定位。这种方式定位精度较高，一般可达0.01

mm，适用于成批和大量生产。1.2.2相关知识Text在机床上装夹工件所使用的工艺装备。主要功用：实现工件的定位和夹紧，使工件在加工时相对于机床和刀具处于正确的加工位置，以保证加工精度。（1）稳定地保证工件的加工精度。（2）缩短加工时间，提高生产率，降低生产成本。（3）减轻劳动强度，改善工人劳动条件。（4）扩大机床的工艺范围，改变或扩大机床用途。（5）机床夹具1.2.2相关知识夹具分类：1.2.2相关知识三爪卡盘四爪卡盘万向平口钳回转工作台分度头1.2.2相关知识Text夹具的组成：机床夹具定位装置夹紧装置其他装置或元件夹具体1.2.2相关知识专用夹具其他装置或元件（导向元件）定位元件夹紧元件夹具体

零件的机械加工工艺是比较复杂的，往往要根据零件的不同结构特点、不同材料、不同技术要求，采用不同的加工方法、加工设备、加工刀具等，在不同的生产条件下，通过一系列的加工步骤，才能完成由毛坯到零件的转变过程。认识机械加工工艺过程的组成1.2.3任务实施

项目1机械加工工艺及规程任务1.2机械加工工艺过程组成认知

表1-3中，圆盘小批生产的机械加工工艺过程有2道工序，工序1有2个安装，第一个安装都有1个工位、4个工步；第二个安装都有1个工位、3个工步。车端面和外圆工步因加工余量大，需分2次车削，所以都有2次走刀。而工序2只有1个安装、3个工位、2个工步、1次走刀。1.2.3任务实施

表1-4中，圆盘成批生产的机械加工工艺过程有4道工序，工序1有1个安装、1个工位、4个工步；工序2有1个安装、1个工位、3个工步。同理，车端面和外圆工步都有2次走刀；而工序3只有2个安装、3个工位、1个工步、1次走刀。1.2.3任务实施

工序——是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程。

工人、工作地和工件三不变加上连续完成是构成工序的四个要素，工序是组成工艺过程的基本单元。

机械加工工艺过程是由若干个按顺序排列的工序组成。工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。

安装——在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。

在一个工序中应尽量减少安装次数，以免增加辅助时间和安装误差。1.2.3任务实施加工设备：工作地点是否变动操作工人工件1.工

序加工是否连续（中间没有插入另一个工件加工）工序四要素1.2.3任务实施工位——一次工件装夹后，工件和夹具或设备可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的一个位置。1.2.3任务实施工步——指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。（在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步）

走刀——同一加工表面加工余量较大，可以分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。a）立轴转塔车床的一个复合工步b）钻孔、扩孔复合工步复合工步1.2.3任务实施工序、安装、工位、工步和走刀之间的关系如下：1.2.3任务实施

任务1.3机械加工工艺规程的格式认知

项目1机械加工工艺及规程任务1.3机械加工工艺规程的格式认知1.3.1任务引入

图1.27所示零件是某机床变速箱体中操纵机构上的拨动杆零件简图，用来把转动变为拨动，实现操纵机构的变速功能。此零件生产类型为中批生产。拨动杆机械加工工艺过程卡片见表1-7，其中第5工序的机械加工工序卡片见表1-8。试分析其中的内容，读懂零件的加工要求。图1.27

拨动杆零件简图任务1.3机械加工工艺规程的格式认知★机械加工工艺规程

机械加工工艺规程是将产品或零、部件的制造工艺过程和操作方法填入一定格式的卡片而形成的技术文件。它是在具体生产条件下，以最经济、最合理的原则制定而成的，经审批后用来指导车间生产及工人操作。

机械加工工艺规程包括零件机械加工工艺路线、加工工序内容、采用的设备及工艺装备、切削用量、时间定额等。正确的工艺规程=理论+经验+实际+实验优质、高效、低成本1.3.2相关知识★机械加工工艺规程

机械加工工艺规程是将产品或零、部件的制造工艺过程和操作方法填入一定格式的卡片而形成的技术文件。它是在具体生产条件下，以最经济、最合理的原则制定而成的，经审批后用来指导车间生产及工人操作。机械加工工艺规程包括零件机械加工工艺路线、加工工序内容、采用的设备及工艺装备、切削用量、时间定额等。1.3.2相关知识（1）工艺规程（processplanning）。

工艺规程是规定产品或零、部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。

正确的工艺规程是在长期总结生产实践的基础上，依据科学理论和必要的工艺试验并结合具体的生产条件而制定的，是企业加工产品的主要技术依据，只有按既定的工艺规程进行生产，才能保证产品的加工达到“优质、高效、低成本”，以获得最佳经济效益，其作用如下。任务1.3机械加工工艺规程的格式认知优质、高效、低成本正确的工艺规程=理论+经验+实际+实验（2）制定工艺规程的原则制定工艺规程的原则是：保证在一定生产条件下，以最高的生产率、最低的成本生产出符合要求的产品，即优质、高效、低成本，具体如下。①技术上的先进性。在制定工艺规程时，要了解国内外本行业的工艺技术的发展水平，通过必要的工艺试验，积极采用国内外先进工艺技术。②经济上的合理性。在企业现有的生产条件下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，选择经济上最合理方案，使产品的能源、材料消耗和生产成本最低。③有良好的劳动条件。在制定工艺规程时，要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要注意采用机械化或自动化措施，以减轻工人繁杂的体力劳动。另外，制定工艺规程时还应该做到正确、统一、完整和清晰，所用的术语、符号、计量单位、编号等都要符合相关标准。任务1.3机械加工工艺规程的格式认知优质、高效、低成本（3）制定工艺规程的主要依据（原始资料）①产品图样及技术条件。如产品的装配图和零件图。②产品的工艺方案。如产品验收的质量标准、毛坯资料等。③产品的生产纲领（年产量）。以便确定生产类型。④产品零部件工艺路线表或车间分工明细表。用来了解产品及企业的管理情况。⑤本企业现有的生产条件和资料。包括毛坯的生产条件或协作关系、专用设备和工艺装备及其制造能力，工人的技术水平以及各种工艺资料和企业、行业标准等。⑥国内外同类产品的有关工艺资料。积极引进适用的先进工艺技术，不断提高工艺水平，以获得最大的经济效益。任务1.3机械加工工艺规程的格式认知（4）制定工艺规程的步骤各类典型零件在生产制造时有着不同的要求，实际生产时需要在明确了零件功用、结构特点的基础上，对零件进行技术要求和结构工艺性两个方面的分析，然后选择合适的机械加工工艺路线，最后还要根据要求进行检验，确保生产出合格的零件。典型零件机械加工工艺规程制定步骤参考见表1-9。任务1.3机械加工工艺规程的格式认知（4）制定工艺规程的步骤典型零件机械加工工艺规程制定步骤参考见表1-9。任务1.3机械加工工艺规程的格式认知（5）工艺规程的格式与内容

将工艺规程的内容填入一定格式的卡片，即成为工艺文件。工艺文件的格式可根据工厂具体情况自行确定，常用的工艺文件一般有三种：机械加工（或装配）工艺过程卡片、机械加工（或装配）工艺卡片和机械加工（或装配）工序卡片（注：装配相关的工艺文件介绍详见项目7）。工艺表格的格式可根据工厂具体情况自行确定，一般有三种：机械加工（或装配）工艺过程卡片

机械加工（或装配）工艺卡片

机械加工（或装配）工序卡片

任务1.3机械加工工艺规程的格式认知（5）工艺文件格式与内容

工件加工的工艺路线

各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备

工件的检验项目和检验方法

切削用量等。工艺文件任务1.3机械加工工艺规程的格式认知工艺规程形式（工艺过程卡片、工艺卡片、工序卡片）

1.3.2相关知识以工序为单位，简要地列出整个零件加工所经过的工艺路线（包括毛坯制造、机械加工和热处理等）。它主要用来了解零件的加工流向，是制定其他工艺文件的基础，也是生产技术准备、编排作业计划和组织生产的依据。在此卡片中，各工序的说明不够具体，一般不直接指导工人操作，而多作为生产管理方面使用。在单件小批生产中，通常不编制其他较详细的工艺文件，就以此卡片指导生产。机械加工工艺过程卡片任务1.3机械加工工艺规程的格式认知1.3.2相关知识以工序为单位详细说明整个工艺过程的一种工艺文件。它是用来指导工人生产、帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，广泛用于成批生产的零件和关键（重要）零件的小批生产中。机械加工工艺卡片内容包括零件的材料、质量、毛坯种类、工序的具体内容及加工后要达到的精度和表面粗糙度等。

机械加工工艺卡片

任务1.3机械加工工艺规程的格式认知1.3.2相关知识

它是在工艺过程卡片和工艺卡片的基础上，为一道工序制订的工艺文件。它更详细地说明整个零件各个工序的要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。在此卡片上，要画出工序图，说明此工序的加工内容、工艺参数、操作要求、装夹定位方法以及所用的设备和工艺装备等。一般用于大批大量生产的零件。

机械加工工序卡片

1.3.2相关知识

识读机械加工工艺文件

图1.20所示零件是某机床变速箱体中操纵机构上的拨动杆，用作把转动变为拨动，实现操纵机构的变速功能。本零件生产类型为中批生产。图1.27拨动杆零件简图1.3.3任务实施工艺规程是企业加工产品的主要技术依据，只有按既定的工艺规