1、 教材不作參考：教材不作參考：東南大學東南大學 鄭志達主編鄭志達主編 ?儀器制造工藝學儀器制造工藝學?西北工業大學西北工業大學 端木時夏主編端木時夏主編 ?儀器制造工藝學儀器制造工藝學?天津大學天津大學 陸伯印主編陸伯印主編 ?儀器制造工藝學儀器制造工藝學?參考書：參考書：?精密和超精密加工技術精密和超精密加工技術 ? 哈工大袁哲俊、清華王先逵哈工大袁哲俊、清華王先逵 主編主編 2002年年 ?特種加工第五版特種加工第五版?哈爾濱工業大學劉晉春、白基成、郭永豐主編哈爾濱工業大學劉晉春、白基成、郭永豐主編 2021年年 ?機械制造工藝學機械制造工藝學?21世紀高校機電類規劃教材世紀高校機電類規劃

2、教材 陳明主編陳明主編 2021年年 ?機械制造工藝學機械制造工藝學 ? 清華王先逵主編第二版清華王先逵主編第二版 2006年年?機械制造工藝學第機械制造工藝學第3版版?普通高等教育普通高等教育“十一五國家十一五國家級規劃教材級規劃教材 鄭修本主編鄭修本主編 江南大學江南大學?機械制造工藝學機械制造工藝學?中國機械工程學科教程配套系列教中國機械工程學科教程配套系列教材材 李凱嶺主編李凱嶺主編 清華大學出版社清華大學出版社 2021年年教材：教材：?儀器制造技術儀器制造技術?普通高等教育普通高等教育“十五國家級規十五國家級規劃教材劃教材 天津大學天津大學 曲興華主編曲興華主編 2006年年6月第

3、一版第二次月第一版第二次印刷印刷第一章第一章 工藝過程的根本概念與組成工藝過程的根本概念與組成1.2 1.2 工藝過程設計的根本概念工藝過程設計的根本概念 1.2.1 1.2.1 機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程的組成 機械加工工藝過程：在加工車間直接改變生產機械加工工藝過程：在加工車間直接改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置及其物理、化學性對象的形狀、尺寸、相對位置及其物理、化學性質等，使其成為成品的過程。質等，使其成為成品的過程。零件的結構不同，加工時所采用的加工方法和設備零件的結構不同，加工時所采用的加工方法和設備不同。不同。為了便于組織和管理生產，保證零件的加工質量，為了便于組織和

4、管理生產，保證零件的加工質量，生產中將零件的機械加工工藝過程分為假設干工生產中將零件的機械加工工藝過程分為假設干工序。序。對于批量生產，每一個工序又可分為假設干個安裝、對于批量生產，每一個工序又可分為假設干個安裝、工位、工步、走刀及動作。工位、工步、走刀及動作。 1.1.工序：一個或一組工人在一個工作地點，工序：一個或一組工人在一個工作地點，對一個或幾個工件所連續完成的那一局部工對一個或幾個工件所連續完成的那一局部工藝過程。藝過程。 1 1工序是工藝過程的組成局部，是工藝過程工序是工藝過程的組成局部，是工藝過程的根本單元。的根本單元。 2 2工序是針對加工內容、加工方法和加工順工序是針對加工內

5、容、加工方法和加工順序的。序的。 3 3工序是重要的概念，設計工廠時的重要資工序是重要的概念，設計工廠時的重要資料。料。 由零件加工的工序數可以確定工作面積的大小，由零件加工的工序數可以確定工作面積的大小，工人的人數和設備數量等。工人的人數和設備數量等。工序工序1：在鉆床上鉆中心孔：在鉆床上鉆中心孔工序工序2：在車床上粗車：在車床上粗車A、B、C、D、E各面各面工序工序3：在車床上精車以上各面：在車床上精車以上各面工序工序4：銑：銑H槽及槽及L、G平面平面例例1：階梯軸零件加工工序的劃分：階梯軸零件加工工序的劃分 2.2.安裝：在一道工序中，工件在一次定位夾緊下所完安裝：在一道工序中，工件在一

6、次定位夾緊下所完成的加工。成的加工。 如例如例1 1中的工序中的工序2 2可分為兩次安裝：可分為兩次安裝：安裝安裝1 1：頂尖頂住中心孔車：頂尖頂住中心孔車B B、C C、E E三個面。三個面。安裝安裝2 2：頂尖頂住調頭后工件的中心孔車：頂尖頂住調頭后工件的中心孔車A A、D D二個面。二個面。3.3.工位：工件在一次裝夾安裝中，在一個位置上所完工位：工件在一次裝夾安裝中，在一個位置上所完成的加工。成的加工。 如例如例1 1中的工序中的工序4 4，要采用兩個工位來完成加工。，要采用兩個工位來完成加工。工位工位1 1：銑：銑H H鍵槽及鍵槽及L L平面。平面。工位工位2 2：利用分度頭轉：利用

7、分度頭轉180180，銑，銑G G平面。平面。4.4.工步：在一次安裝或一個工位中，加工外表、加工步：在一次安裝或一個工位中，加工外表、加工工具、切削用量進給量工工具、切削用量進給量s s、主軸轉速、主軸轉速v v、不包括、不包括切深切深t t不變的情況下，所完成的加工。不變的情況下，所完成的加工。 如例如例1 1中的工序中的工序2 2，安裝，安裝1 1中，加工中，加工B B、C C、E E三個三個面，由于加工面變了，我們將其劃分為三個工步。面，由于加工面變了，我們將其劃分為三個工步。工步工步1 1： 車車B B面面 工步工步2 2：車：車C C面面 工步工步3 3： 車車E E面面5.5.進

8、給進給 ( (走刀：在一個工步中，每一個切削，稱走刀：在一個工步中，每一個切削，稱為一次進給。為一次進給。6.6.動作：是工藝過程的最小單位，指工人或機器本動作：是工藝過程的最小單位，指工人或機器本身的一個行動單元。身的一個行動單元。7.7.關系關系 8 8在制定工藝規程時，工藝過程的細分要根據生產在制定工藝規程時，工藝過程的細分要根據生產規模決定。規模決定。 一般說，批量越大，劃分越細。一般說，批量越大，劃分越細。 單件小批生產：分到工序。單件小批生產：分到工序。 大量生產：分到工步、走刀、甚至動作。大量生產：分到工步、走刀、甚至動作。工序工步進給安裝工位1.2.2 1.2.2 生產類型生產

9、類型1.1.生產類型是企業生產專業化程度的分類生產類型是企業生產專業化程度的分類a)a)根據產品的需求量，將產品的生產分為：根據產品的需求量，將產品的生產分為：一般將其分為：單件生產、批量生產小批、一般將其分為：單件生產、批量生產小批、中批、大批和大量生產三種類型。中批、大批和大量生產三種類型。 b) b)各種生產類型的工藝特征不同各種生產類型的工藝特征不同 生產類型不同，那么生產組織、管理、選生產類型不同，那么生產組織、管理、選用毛坯制造方法、加工以及裝配方法等方面均有所用毛坯制造方法、加工以及裝配方法等方面均有所不同。不同。2.2.劃分生產類型的主要依據是產品的生產綱領。劃分生產類型的主要

10、依據是產品的生產綱領。3.3.產品的生產綱領即產品的年產量。產品的生產綱領即產品的年產量。產品的生產綱領：產品的生產綱領：N N：零件的生產綱領件：零件的生產綱領件/ /年；年；Q Q：產品的年生產量臺：產品的年生產量臺/ /年；年；n n：每臺產品中該零件的數量件：每臺產品中該零件的數量件/ /臺；臺； ：備品率廠家為用戶提供的維修備用件；：備品率廠家為用戶提供的維修備用件；：平均廢品率生產廠家為防止生產過程中：平均廢品率生產廠家為防止生產過程中出現廢品而準備的備用件。出現廢品而準備的備用件。 生產類型的劃分基于產品的生產綱領及產品本身生產類型的劃分基于產品的生產綱領及產品本身的大小、結構復

11、雜性及精密性等。的大小、結構復雜性及精密性等。 直接根據產品的年產量來劃分生產類型不行？直接根據產品的年產量來劃分生產類型不行？)1 (nQN1.2.3 1.2.3 加工工藝規程加工工藝規程1 1工藝規程的種類及內容工藝規程的種類及內容1 1工藝規程：規定產品或零部件制造工藝過程和操工藝規程：規定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。作方法等的工藝文件。用文字、表格和圖形的形式表達，也稱工藝卡片。用文字、表格和圖形的形式表達，也稱工藝卡片。工藝規程是指導生產的依據，是組織生產，做好生產技工藝規程是指導生產的依據，是組織生產，做好生產技術準備的主要技術文件。術準備的主要技術文件。工藝規

12、程應成為車間或全廠的法規，應嚴格執行，假設工藝規程應成為車間或全廠的法規，應嚴格執行，假設修改須逐級審批。修改須逐級審批。新產品生產中，首先要制訂零件的各種工藝規程。新產品生產中，首先要制訂零件的各種工藝規程。 了解零件的加工過程、使用的設備、生產人員和了解零件的加工過程、使用的設備、生產人員和生產面積的需求、工藝裝備的需求及關鍵的技術難題生產面積的需求、工藝裝備的需求及關鍵的技術難題等。等。2 2工藝規程的種類工藝規程的種類1機械加工綜合工藝過程卡：參見機械加工綜合工藝過程卡：參見P7圖圖14。 2工序卡：工序卡：2.制訂工藝規程的原那么制訂工藝規程的原那么1滿足生產綱領的要求，與生產類型相

13、適應。滿足生產綱領的要求，與生產類型相適應。2保證零件的加工質量，到達圖紙的要求。保證零件的加工質量，到達圖紙的要求。3應具有較高的生產率和較好的經濟性。應具有較高的生產率和較好的經濟性。4盡量減輕工人的勞動強度，保證平安生產。盡量減輕工人的勞動強度，保證平安生產。原那么是：保證以最低的本錢，最高的效率來到達圖原那么是：保證以最低的本錢，最高的效率來到達圖紙上的全部尺寸和技術要求。包括：質量、生產率、紙上的全部尺寸和技術要求。包括：質量、生產率、經濟性三個方面的要求。經濟性三個方面的要求。 3.制定工藝規程的步驟制定工藝規程的步驟1 1研究產品圖紙，進行零件的工藝性分析。研究產品圖紙，進行零件

14、的工藝性分析。 a.a.首先要了解產品的工作原理和主要性能，首先要了解產品的工作原理和主要性能，明確零明確零 件在儀器中的安裝位置及作用。件在儀器中的安裝位置及作用。 b.b.分析零件主要外表的尺寸公差和技術要求，分析零件主要外表的尺寸公差和技術要求，明確主要技術條件合理性及關鍵性技術問明確主要技術條件合理性及關鍵性技術問題。題。 c.c.審查零件的材料是否恰當。審查零件的材料是否恰當。例：如下圖銷零件例：如下圖銷零件返回返回2 2由生產綱領、確定生產類型。由生產綱領、確定生產類型。3 3確定毛坯的種類，設計毛坯圖。確定毛坯的種類，設計毛坯圖。4 4擬定工藝路線。擬定工藝路線。5 5確定機械加

15、工余量，計算工序尺寸及公差，確定機械加工余量，計算工序尺寸及公差， 并繪制工序草圖。并繪制工序草圖。6 6選擇加工設備、工藝裝備刀、夾、量選擇加工設備、工藝裝備刀、夾、量 具、計算工藝參數和工時定額。具、計算工藝參數和工時定額。7 7確定各主要工序技術檢驗要求和檢驗方法。確定各主要工序技術檢驗要求和檢驗方法。8 8填寫工藝文件編寫工藝規程。填寫工藝文件編寫工藝規程。返回返回d.審查零件的結構工藝性。審查零件的結構工藝性。1.2.4 1.2.4 機械加工余量和工序尺寸機械加工余量和工序尺寸1 1機械加工余量機械加工余量 1 1總余量與工序余量總余量與工序余量1 1總余量：零件從毛坯到成品的過程中

16、，總余量：零件從毛坯到成品的過程中，在某一外表上所切除金屬層的總厚度在某一外表上所切除金屬層的總厚度毛坯尺寸與零件設計尺寸之差。毛坯尺寸與零件設計尺寸之差。2 2工序余量：某一外表，在一道工序中工序余量：某一外表，在一道工序中所切除金屬層的厚度相鄰兩工序根本所切除金屬層的厚度相鄰兩工序根本尺寸之差。尺寸之差。總余量等于各工序余量之和。總余量等于各工序余量之和。Z0 = Z1+Z2+Zn Z0 = Z1+Z2+Zn 或或Z0 = Z0 = ZiZi式中：式中：Z0 Z0 ：總余量；：總余量；Zi :Zi :工序余量工序余量返回返回ni 1 注意，在實際加工過程中，由于工序尺寸有公注意，在實際加工

17、過程中，由于工序尺寸有公差，實際切除的余量是有變化的。差，實際切除的余量是有變化的。 因此加工余量又有公稱余量、最大余量和最小因此加工余量又有公稱余量、最大余量和最小余量之分。余量之分。通常所說的加工余通常所說的加工余量，是指公稱余量量，是指公稱余量而言，其值等于前而言，其值等于前后工序的根本尺寸后工序的根本尺寸之差。之差。 余量切除金屬層的厚度有單、雙邊之分，稱余量切除金屬層的厚度有單、雙邊之分，稱 單邊余量、雙邊余量。單邊余量、雙邊余量。對平面，余量是單邊余量，如：對平面，余量是單邊余量，如： 圖圖1-51-5對回轉外表，余量為對稱雙邊余量如對回轉外表，余量為對稱雙邊余量如: :各工序所留

18、的最小加工余量，應該保證前工序所各工序所留的最小加工余量，應該保證前工序所產生的形位誤差和外表層缺陷被相鄰后續工序切除。產生的形位誤差和外表層缺陷被相鄰后續工序切除。影響最小工序余量的因素有：影響最小工序余量的因素有：1)1)前一工序的尺寸公差前一工序的尺寸公差TaTa2)2)前工序所遺留的外表粗糙度前工序所遺留的外表粗糙度RzaRza和外表缺陷層和外表缺陷層Ia Ia 3)3)前工序的空間位置誤差前工序的空間位置誤差a a 圖圖1-6 1-6 圖圖1-7 1-7 4)4)本工序的裝夾誤差或稱安裝誤差本工序的裝夾誤差或稱安裝誤差bb圖圖1-81-8baZbbabddZ2加工余量計算公式：加工余

19、量計算公式： 對單邊余量：對單邊余量：對雙邊余量：對雙邊余量：確定加工余量的方法：確定加工余量的方法：1分析計算法：利用前面的公式計算，用于大批分析計算法：利用前面的公式計算，用于大批量生產中，在某些重要的工序上應用。量生產中，在某些重要的工序上應用。2經驗估計法：工藝人員憑經驗，采用類比法確經驗估計法：工藝人員憑經驗，采用類比法確定。多用于單件小批生產中。定。多用于單件小批生產中。3查表修正法查表修正法:先查表確定查表確定的值很粗糙，先查表確定查表確定的值很粗糙，只能確定大概值，再結合具體情況加以修正。只能確定大概值，再結合具體情況加以修正。 )(baaZaabIRTZ)(2)(22baaZ

20、aabIRTZ2.2.工序尺寸工序尺寸 工序尺寸：指零件在加工過程中各工序所應保證的工序尺寸：指零件在加工過程中各工序所應保證的 尺寸。尺寸。 根據加工余量及定位基準的轉換計算工序尺寸：根據加工余量及定位基準的轉換計算工序尺寸：當定位基準、工序基準或測量基準與設計基準重合時，當定位基準、工序基準或測量基準與設計基準重合時，在加工過程中，使用同一基準對某一外在加工過程中，使用同一基準對某一外表進行屢次加工，到達尺寸要求的情況，表進行屢次加工，到達尺寸要求的情況，只需考慮各工序加工余量。只需考慮各工序加工余量。當定位基準、工序基準或測量基準與設計基準不重合當定位基準、工序基準或測量基準與設計基準不

21、重合時，需要應用尺寸鏈原理進行計算得到時，需要應用尺寸鏈原理進行計算得到工序尺寸。工序尺寸。 零件外表的最終工序的尺寸及公差，一零件外表的最終工序的尺寸及公差，一般均取自零件圖上規定的尺寸及公差，而中般均取自零件圖上規定的尺寸及公差，而中間工序的尺寸那么是根據零件圖的尺寸加上間工序的尺寸那么是根據零件圖的尺寸加上或減去工序的加工余量而得，其公差按或減去工序的加工余量而得，其公差按加工方法的經濟精度選定，采用加工方法的經濟精度選定，采用“由后往前由后往前推的方法，由零件圖的尺寸，一直推算到推的方法，由零件圖的尺寸，一直推算到毛坯尺寸。圖毛坯尺寸。圖8返回返回基準重合時計算方法：基準重合時計算方法

22、：1.3 基準基準1.3.1 基準及分類基準及分類 基準：基準是指在機構中或在加工時用以確定零件基準：基準是指在機構中或在加工時用以確定零件及其幾何元素位置的一些點、線、面。及其幾何元素位置的一些點、線、面。 根據基準的作用不同，分為設計基準和工藝基根據基準的作用不同，分為設計基準和工藝基準和測量基準。準和測量基準。 1.設計基準：在零件圖上標注設計尺寸所采用的基設計基準：在零件圖上標注設計尺寸所采用的基準。圖準。圖1-9 零件至少在長寬高三個方向上各有一個設計基零件至少在長寬高三個方向上各有一個設計基準，而且用作基準的線或面往往也是裝配基準，而且用作基準的線或面往往也是裝配基準，是零件上的重

23、要外表或是軸線。準，是零件上的重要外表或是軸線。 2.2.工藝基準：工藝基準：工藝基準：零件在加工、測量和裝配時采用的基工藝基準：零件在加工、測量和裝配時采用的基準。工藝基準又包括工序基準、定位基準和裝配基準。準。工藝基準又包括工序基準、定位基準和裝配基準。 (1)(1)工序基準：在工序圖上，用以標定被加工外工序基準：在工序圖上，用以標定被加工外表位置的點、線、面稱為工序基準。圖表位置的點、線、面稱為工序基準。圖1-101-10 工序基準與設計基準相似，設計基準是工序基準與設計基準相似，設計基準是在零件圖上。而工序基準是在工序圖上。在零件圖上。而工序基準是在工序圖上。 2 2定位基準：工件在機

24、床上或夾具上加工時，定位基準：工件在機床上或夾具上加工時，用來決定工件相對于刀具位置的基準稱為定位基用來決定工件相對于刀具位置的基準稱為定位基準。圖準。圖1-111-11 定位基準又分定位粗基準和定位精基準。定位基準又分定位粗基準和定位精基準。3裝配基準：裝配時用來確定零部件相對裝配基準：裝配時用來確定零部件相對位置的基準稱為裝配基準。圖位置的基準稱為裝配基準。圖1-123.測量基準：檢驗零件已加工外表位置時采用測量基準：檢驗零件已加工外表位置時采用的基準稱為測量基準。圖的基準稱為測量基準。圖1-13返回返回1.3.2 定位基準選擇定位基準選擇1粗基準的選擇粗基準的選擇1便于裝夾原那么便于裝夾

25、原那么 選擇加工余量小的、較精確光滑的、面積選擇加工余量小的、較精確光滑的、面積較大的外表作為粗基準。較大的外表作為粗基準。 作為粗基準的外表不應有毛刺、澆口、冒作為粗基準的外表不應有毛刺、澆口、冒口，以減少定位誤差，保證裝夾方便、準確。口，以減少定位誤差，保證裝夾方便、準確。因此應選加工余量小的、平整、光潔的大外表因此應選加工余量小的、平整、光潔的大外表作為粗基準。作為粗基準。例：圖例：圖1-142余量均勻原那么余量均勻原那么選重要的外表作粗基準，可使重要外表的加工選重要的外表作粗基準，可使重要外表的加工余量既小又均勻，這樣可保證重要外表的物理性能。余量既小又均勻，這樣可保證重要外表的物理性

26、能。例：圖例：圖1-153相互位置原那么相互位置原那么選擇不需要加工的外表作為粗基準，能滿足相選擇不需要加工的外表作為粗基準，能滿足相互位置原那么。互位置原那么。選擇不需要加工的外表作為粗基準時，首先可以保選擇不需要加工的外表作為粗基準時，首先可以保證粗基準和被加工外表的相互位置精度證粗基準和被加工外表的相互位置精度，并有可能在一次裝夾中把所有要加工的外表全部，并有可能在一次裝夾中把所有要加工的外表全部加工完，在工廠中稱為加工完，在工廠中稱為“一刀活，這樣也可以減一刀活，這樣也可以減少工件的裝夾次數，提高生產率。少工件的裝夾次數，提高生產率。圖圖1-16a1-16a 假設零件上有多個外表不需要

27、加工，那么應選假設零件上有多個外表不需要加工，那么應選擇其中與加工外表之間的位置精度要求最高的外表擇其中與加工外表之間的位置精度要求最高的外表作為粗基準。這樣可首先保證它們之間的位置精度。作為粗基準。這樣可首先保證它們之間的位置精度。 4一次性原那么一次性原那么 圖圖1-16b2.精基準的選擇精基準的選擇當工件上有已加工外表時，應盡量采用精基準，當工件上有已加工外表時，應盡量采用精基準，選擇精基準時應考慮如何減少誤差，保證加工精度選擇精基準時應考慮如何減少誤差，保證加工精度和安裝方便。選擇的原那么是：和安裝方便。選擇的原那么是：1基準重合原那么基準重合原那么所謂基準重合是將基準重合到工件的設計

28、基準所謂基準重合是將基準重合到工件的設計基準上，也就是說盡可能地將設計基準作為加工時的定上，也就是說盡可能地將設計基準作為加工時的定位基準及測量時的測量基準，這樣可防止產生基準位基準及測量時的測量基準，這樣可防止產生基準不重合誤差。圖不重合誤差。圖1-16c2 2基準統一原那么基準統一原那么 基準統一原那么是加工各外表時盡量采用同一個基準統一原那么是加工各外表時盡量采用同一個定位基準。定位基準。應用基準統一可保證在一次安裝中加工幾個外表，減應用基準統一可保證在一次安裝中加工幾個外表，減少安裝次數和安裝誤差，有利于保證各加工外表之少安裝次數和安裝誤差，有利于保證各加工外表之間的相互位置精度，相關

29、工序的夾具結構統一，簡間的相互位置精度，相關工序的夾具結構統一，簡化夾具的設計與制造。化夾具的設計與制造。“一刀活。一刀活。為采用基準統一，可以在工件上找到或專門設計一組為采用基準統一，可以在工件上找到或專門設計一組定位面如一面兩孔，用它們定位來加工工件上定位面如一面兩孔，用它們定位來加工工件上的多個外表。的多個外表。 例如，軸類零件常用兩頂尖孔作為定位基準使例如，軸類零件常用兩頂尖孔作為定位基準使 得基準統一。得基準統一。 l 應用基準統一原那么，采用單一的公共基準，必應用基準統一原那么，采用單一的公共基準，必然會帶來基準不重合，因此重合和統一兩者是有然會帶來基準不重合，因此重合和統一兩者是

30、有矛盾的，應根據具體情況處理。矛盾的，應根據具體情況處理。3 3互為基準原那么互為基準原那么 對某些位置精度要求較高的工件，對某些位置精度要求較高的工件，常采用互為基準原那么加工，如軸套類零件常采用互為基準原那么加工，如軸套類零件要求有較高的同心度時，常采用外圓和內孔要求有較高的同心度時，常采用外圓和內孔互為基準反復更迭交替加工。互為基準反復更迭交替加工。例：例：4自為基準原那么自為基準原那么 以待加工外表自身為定位基準。常用于鉸孔、以待加工外表自身為定位基準。常用于鉸孔、無芯磨、拉孔、珩孔的加工中，自為基準加工不能無芯磨、拉孔、珩孔的加工中，自為基準加工不能提高位置精度，只能提高形狀精度。提

31、高位置精度，只能提高形狀精度。例：例：1.4 1.4 夾具設計原理夾具設計原理1.4.1 夾具的組成夾具的組成1工件的裝夾方式工件的裝夾方式 工件從定位到夾緊的整個過程稱為安裝。常用的工件從定位到夾緊的整個過程稱為安裝。常用的安裝方式有三種：安裝方式有三種： 1直接找正安裝直接找正安裝 這種安裝方法是操作者利用百分表、劃針等工這種安裝方法是操作者利用百分表、劃針等工具按工件上的基準外表直接找正工件。具按工件上的基準外表直接找正工件。例：圖例：圖1-17 該方法多用于單件及小批生產，生產率低。但該方法多用于單件及小批生產，生產率低。但當工件上的基準外表精度很高時，用這種方法可以當工件上的基準外表

32、精度很高時，用這種方法可以到達很高的定位精度到達很高的定位精度 。 2 2按劃線找正安裝按劃線找正安裝 這種方法是預先在工件上劃線，安裝時用這種方法是預先在工件上劃線，安裝時用劃針按所畫的線找正工件。劃針按所畫的線找正工件。 例：圖例：圖1-181-18 這種方法也適用于單件及小批生產，這種方法也適用于單件及小批生產，生產率低，找正精度也低。特別是對尺寸和重生產率低，找正精度也低。特別是對尺寸和重量較大的工件，由于使用夾具本錢高，直接找量較大的工件，由于使用夾具本錢高，直接找正又不方便，因此一般采用按線找正安裝，另正又不方便，因此一般采用按線找正安裝，另外對于毛坯零件尺寸小的鑄件和鍛件，由外對

33、于毛坯零件尺寸小的鑄件和鍛件，由于精度較低也無法使用夾具，因此也用劃線的于精度較低也無法使用夾具，因此也用劃線的方法。方法。3用夾具安裝用夾具安裝 工件直接裝在夾具中定位并夾緊，安裝方工件直接裝在夾具中定位并夾緊，安裝方便，定位可靠，適用于成批及大量生產。便，定位可靠，適用于成批及大量生產。2.2.夾具的組成夾具的組成 圖圖1-19 1-19 銑床夾具銑床夾具 1定位元件：定位元件在夾具中的作用是確定工定位元件：定位元件在夾具中的作用是確定工件在夾具中的準確位置。件在夾具中的準確位置。2夾緊裝置：實現對工件的夾緊、保持工件在夾夾緊裝置：實現對工件的夾緊、保持工件在夾具中的準確位置。具中的準確位

34、置。3對定裝置對刀引導裝置：確定刀具與夾具對定裝置對刀引導裝置：確定刀具與夾具相對位置的元件，如對刀塊、鉆套等相對位置的元件，如對刀塊、鉆套等.4夾具體：上述元件的根底及與機床等連接的本夾具體：上述元件的根底及與機床等連接的本體。體。5其它元件及裝置為完善使用功能設置：分其它元件及裝置為完善使用功能設置：分度、工件頂出裝置、上下料機構等。度、工件頂出裝置、上下料機構等。1.4.2 1.4.2 定位原理與自由度分析定位原理與自由度分析 1.1.工件在加工中的六點定位原理工件在加工中的六點定位原理 如果一個工件沿空間某個方向上的位置不如果一個工件沿空間某個方向上的位置不確定，我們就說，該工件在該方

35、向具有自由確定，我們就說，該工件在該方向具有自由度。度。 六點定位原理：工件進行定位時，用定位六點定位原理：工件進行定位時，用定位元件限制可能的六個自由度，那么工件在空元件限制可能的六個自由度，那么工件在空間的位置就完全確定了。間的位置就完全確定了。 在夾具中通常是用一個支承點來限制工件在夾具中通常是用一個支承點來限制工件的一個自有度，用合理分布的六個支承點的一個自有度，用合理分布的六個支承點或相當于六個支承點的定位元件限制工或相當于六個支承點的定位元件限制工件的六個自由度。使工件的位置完全確定，件的六個自由度。使工件的位置完全確定，這就是常說的六點定位原理。這就是常說的六點定位原理。 例：圖

36、例：圖1-20 1-20 2.六點定位原理在夾具設計中的應用六點定位原理在夾具設計中的應用 一個工件要確定它在空間的位置必須限制六個自一個工件要確定它在空間的位置必須限制六個自由度，確定工件在空間的位置就是定位。由度，確定工件在空間的位置就是定位。 a.工件的定位應該有一個實在的元件來限制它的位置，工件的定位應該有一個實在的元件來限制它的位置，稱定位元件。稱定位元件。b.定位應該有一定的精度要求，保證在加工工件的公定位應該有一定的精度要求，保證在加工工件的公差范圍之內。差范圍之內。 c.基準外表與定位元件應始終良好接觸或配合，基準外表與定位元件應始終良好接觸或配合，不脫離。不脫離。d.定位和夾

37、緊有區別，假設要準確定位，必須有定位定位和夾緊有區別，假設要準確定位，必須有定位元件限制，而不能只靠夾緊。元件限制，而不能只靠夾緊。 1 1完全定位與不完全定位完全定位與不完全定位1完全定位：當工件上的完全定位：當工件上的6個自由度均被夾具的定位個自由度均被夾具的定位元件限制時，稱為完全定位。元件限制時，稱為完全定位。2不完全定位：按加工要求，當工件上應限制的自不完全定位：按加工要求，當工件上應限制的自由度都被限制，但還未限制到由度都被限制，但還未限制到6個自由度時，稱為不個自由度時，稱為不完全定位。完全定位。2欠定位與過定位欠定位與過定位1欠定位：影響本工序加工尺寸或位置精度的自由欠定位：影

38、響本工序加工尺寸或位置精度的自由度未被完全限制。度未被完全限制。例：軸銑鍵槽例：軸銑鍵槽 圖圖1-21問題：加工這個鍵槽用不用限制問題：加工這個鍵槽用不用限制 。x2過定位：有多余的定位元件或有一個以上的定過定位：有多余的定位元件或有一個以上的定位元件重復限制同一自由度。過定位也叫重復定位元件重復限制同一自由度。過定位也叫重復定位或超定位。位或超定位。例：例：圖圖1-22過定位的優缺點：過定位的優缺點：.過定位可能破壞正常定位，造成工件變形等后果。過定位可能破壞正常定位，造成工件變形等后果。 例例:齒輪毛坯加工時的定位方案。齒輪毛坯加工時的定位方案。圖圖1-23.過定位可以輔助提高工件的剛度，

39、改善加工條件。過定位可以輔助提高工件的剛度，改善加工條件。 例例:車削細長軸時，采用中心架提高工件的剛度。車削細長軸時，采用中心架提高工件的剛度。圖圖1-24消除過定位的方法：消除過定位的方法：a).a).改變定位元件的結構。改變定位元件的結構。b).b).定位元件在重復定位的自由度方向可以浮動或移定位元件在重復定位的自由度方向可以浮動或移動，消除多余的自由度。動，消除多余的自由度。3 3限制自由度數目的原那么限制自由度數目的原那么 根據加工的工序尺寸和位置精度要求來決定，根據加工的工序尺寸和位置精度要求來決定， 影響本工序加工尺寸或位置精度的自由度必須限影響本工序加工尺寸或位置精度的自由度必

40、須限制，不影響的不必限制。制，不影響的不必限制。 例：在平面磨床上磨一平板零件的上外表。要求：例：在平面磨床上磨一平板零件的上外表。要求：厚度厚度B B；上外表要與底面平行。圖；上外表要與底面平行。圖1-251-254分析限制自由度的方法分析限制自由度的方法總體法：總體法：首先，根據工件的加工要求判斷應限制哪些自由度。首先，根據工件的加工要求判斷應限制哪些自由度。然后，根據已采取的定位方式總體分析籠統分析然后，根據已采取的定位方式總體分析籠統分析該定位方式限制了哪些的自由度。分析時可不具體判該定位方式限制了哪些的自由度。分析時可不具體判斷哪一個自由度到底是由哪一個定位元件限制的。用斷哪一個自由

41、度到底是由哪一個定位元件限制的。用該方法可判斷有否欠定位和定位的必要性。該方法可判斷有否欠定位和定位的必要性。分件法：分件法：按單個定位元件分析所限制的自由按單個定位元件分析所限制的自由 度，以便判斷該度，以便判斷該定位方案有否過定位。定位方案有否過定位。分析方法：分析方法：對已有的定位方案進行分析時，應采用總體法及分件對已有的定位方案進行分析時，應采用總體法及分件法兩種方法分析，判斷超、欠定位情況。法兩種方法分析，判斷超、欠定位情況。例：加工上面的鍵槽例：加工上面的鍵槽 圖圖1-261-26 對定位元件限制自由度問題作進一步討論：對定位元件限制自由度問題作進一步討論： 用分件法分析時，是按單

42、個定位元件來分析所限制用分件法分析時，是按單個定位元件來分析所限制的自由度。分析第一個定位元件所限制的自由度時，的自由度。分析第一個定位元件所限制的自由度時，因為這時工件上還沒有其它的定位元件對其自由度因為這時工件上還沒有其它的定位元件對其自由度進行限制，故此時可按該元件實際限制的自由度去進行限制，故此時可按該元件實際限制的自由度去分析。分析。 分析第二個定位元件時情況有所不同，因為此時工分析第二個定位元件時情況有所不同，因為此時工件在第一個定位元件的作用下，工件上的某些自由件在第一個定位元件的作用下，工件上的某些自由度已經被第一個定位元件限制了。因此，分析第二度已經被第一個定位元件限制了。因

43、此，分析第二個定位元件所限制的自由度時，應結合第一個定位個定位元件所限制的自由度時，應結合第一個定位元件來綜合考慮在二者的共同作用下所限制的自由元件來綜合考慮在二者的共同作用下所限制的自由度情況。度情況。 有兩種情況：有兩種情況：對移動自由度對移動自由度 當第二個定位元件限制的移動自由度與第一個定當第二個定位元件限制的移動自由度與第一個定位元件限制的移動自由度是平行關系時，此時兩位元件限制的移動自由度是平行關系時，此時兩個定位元件共同作用，第二個定位元件限制轉動個定位元件共同作用，第二個定位元件限制轉動自由度；自由度； 比方前例中的雙頂尖，第二個定位元件后頂尖比方前例中的雙頂尖，第二個定位元件

44、后頂尖與第一個定位元件前頂尖在與第一個定位元件前頂尖在z和和x方向都是平方向都是平行關系，因此第二個定位元件不再限制行關系，因此第二個定位元件不再限制z方向和方向和x方向的移動自由度，而是限制轉動自由度方向的移動自由度，而是限制轉動自由度 、 。 圖圖1-26zx當第二個定位元件限制的移動自由度與第一個定位當第二個定位元件限制的移動自由度與第一個定位元件限制的移動自由度共線時，此時第二個定位元元件限制的移動自由度共線時，此時第二個定位元件仍然限制第一個定位元件已限制的移動自由度，件仍然限制第一個定位元件已限制的移動自由度，出現超移動自由度定位。出現超移動自由度定位。例如：圖例如：圖1-271-

45、27對轉動自由度對轉動自由度對第一個定位元件所限制的轉動自由度第二個元件對第一個定位元件所限制的轉動自由度第二個元件仍然限制，互不影響，出現超轉動自由度定位。仍然限制，互不影響，出現超轉動自由度定位。例：加工齒輪毛坯定位方案，長銷、大平面，超例：加工齒輪毛坯定位方案，長銷、大平面，超 、 圖圖1-231-23。返回返回例：分析連桿的定位情況，加工連桿小頭孔，采用的例：分析連桿的定位情況，加工連桿小頭孔，采用的定位元件是：大平面、長銷、擋銷。定位元件是：大平面、長銷、擋銷。圖圖1-28例：長例：長V型鐵和平面定位，在一個圓柱上銑平臺。型鐵和平面定位，在一個圓柱上銑平臺。圖圖1-29 另外要注意：

46、分析定位元件所限制的自由度時，另外要注意：分析定位元件所限制的自由度時，先分析哪一個元件都可以，最后得到的結論都一樣。先分析哪一個元件都可以，最后得到的結論都一樣。比方還是前例中的雙頂尖：比方還是前例中的雙頂尖：先分析后頂尖：先分析后頂尖： 、 ，前頂尖：，前頂尖： 、 、圖圖1-263典型定位元件的自由度分析典型定位元件的自由度分析 在我們進行夾具設計時，要使用一些典型在我們進行夾具設計時，要使用一些典型的定位元件，對這些典型定位元件所能限制的的定位元件，對這些典型定位元件所能限制的自由度，應該十分了解。這樣有助于我們擬訂自由度，應該十分了解。這樣有助于我們擬訂定位方案。定位方案。P17表表

47、11是典型的定位元件的自由是典型的定位元件的自由度分析表。度分析表。例：根據加工要求，選擇定位方案例：根據加工要求，選擇定位方案1圓柱體圓柱體D端面上打一直徑端面上打一直徑d深度深度h的盲孔。的盲孔。 圖圖1-30問題：當問題：當d由盲孔改為通孔時，定位方案該由盲孔改為通孔時，定位方案該如何？如何？ 假設采用相同的定位元件，實際上假設采用相同的定位元件，實際上 被被 限制了，假設有意不限制，反而會使夾具的結限制了，假設有意不限制，反而會使夾具的結構更復雜。構更復雜。z1.4.3 1.4.3 定位方法與定位元件設計定位方法與定位元件設計.對定位元件的要求對定位元件的要求1.1.由于工件直接和定位

48、元件接觸，為保持夾具由于工件直接和定位元件接觸，為保持夾具長期定位精度，定位元件的工作外表需耐磨。長期定位精度，定位元件的工作外表需耐磨。2.2.為防止由工件傳來的外力使定位元件變形乃為防止由工件傳來的外力使定位元件變形乃至損壞，定位元件應具有一定的剛度和強度。至損壞，定位元件應具有一定的剛度和強度。3.3.便于去除切屑。便于去除切屑。4.4.良好的工藝性，易于制造和裝配。良好的工藝性，易于制造和裝配。5.5.精度應與工件相適應。精度應與工件相適應。.定位元件的分類定位元件的分類 1.平面定位基準的定位元件平面定位基準的定位元件2.內孔定位基準的定位元件內孔定位基準的定位元件3.外圓定位基準的

49、定位元件外圓定位基準的定位元件4.工件以特殊外表定位時的定位元件工件以特殊外表定位時的定位元件5.復合定位基準的定位元件復合定位基準的定位元件 復合定位指工件不是單一基準面定位，而是多復合定位指工件不是單一基準面定位，而是多個基準面共同定位。個基準面共同定位。1.1.工件以平面做定位基準工件以平面做定位基準平面定位用的元件，又叫做支承平面定位的主要平面定位用的元件，又叫做支承平面定位的主要形式是支承定位。有三種形式：固定支承、可調形式是支承定位。有三種形式：固定支承、可調支承、自位支承。支承、自位支承。 這些元件的結構和尺寸都已標準化，可在夾這些元件的結構和尺寸都已標準化，可在夾具設計手冊中查

50、到。這里主要介紹它們的結構特點。具設計手冊中查到。這里主要介紹它們的結構特點。夾具上常用的支承元件有以下幾種：夾具上常用的支承元件有以下幾種： 1 1固定支承固定支承 圖圖1-311-31有支承釘和支承板兩種形式。有支承釘和支承板兩種形式。1支承釘支承釘結構形式有平頭、圓頭、網紋頭三種。結構形式有平頭、圓頭、網紋頭三種。 a) 平頭：接觸面積大，用于精基準面。平頭：接觸面積大，用于精基準面。b) 圓頭：接觸面積小，用于粗基準面。圓頭：接觸面積小，用于粗基準面。 圓頭支承釘與定位面為點接觸，接觸面積小，圓頭支承釘與定位面為點接觸，接觸面積小，易磨損，在外力作用下且使定位面產生壓陷，當工易磨損，在

51、外力作用下且使定位面產生壓陷，當工件夾緊后會帶來較大的安裝誤差，故圓頭支承釘僅件夾緊后會帶來較大的安裝誤差，故圓頭支承釘僅適用于粗基準。適用于粗基準。2 2支承板支承板 支承板和平頭支承釘都用于已加工平面支承板和平頭支承釘都用于已加工平面的定位。一般來說，支承釘用于較小平面，的定位。一般來說，支承釘用于較小平面，支承板用于較大平面。但當工件上的基準平支承板用于較大平面。但當工件上的基準平面較窄，難于將支承釘布置成適宜的支承三面較窄，難于將支承釘布置成適宜的支承三角形而造成定位不穩時，那么可用支承板定角形而造成定位不穩時，那么可用支承板定位。位。c) 接觸面大，用于精基準，易于清屑，用于接觸面大

52、，用于精基準，易于清屑，用于底面。底面。 如下圖，切屑易去除，當板上有切屑時，如下圖，切屑易去除，當板上有切屑時，工件沿板面推入，就可將切屑推入斜槽，不工件沿板面推入，就可將切屑推入斜槽，不影響定位。影響定位。 2 2可調支承可調支承 圖圖1-321-32 支承高度可調節的支承。用于工件以粗基準定支承高度可調節的支承。用于工件以粗基準定位，或分批制造的毛坯零件，其余量變化較大情況。位，或分批制造的毛坯零件，其余量變化較大情況。可調支承都帶有鎖緊螺母，高度一經調好后，用鎖可調支承都帶有鎖緊螺母，高度一經調好后，用鎖緊螺母鎖死，以防高度變化。緊螺母鎖死，以防高度變化。 帶六方的可調支承，用扳手調，

53、用于較重的工帶六方的可調支承，用扳手調，用于較重的工件。件。 3 3自位支承自位支承 圖圖1-331-33 也稱浮動支承，每一個自位支承，一般只相當于也稱浮動支承，每一個自位支承，一般只相當于一個定位點，即限制一個自由度。但由于增加了一個定位點，即限制一個自由度。但由于增加了與工件接觸點的數目，可減少工件的變形，其缺與工件接觸點的數目，可減少工件的變形，其缺點是支承的穩定性較差，必要時應予鎖緊。另外，點是支承的穩定性較差，必要時應予鎖緊。另外，由于支承點是活動的，活動支承點能在定位過程由于支承點是活動的，活動支承點能在定位過程中隨著工件定位基準面的變化而自動調節，保持中隨著工件定位基準面的變化

54、而自動調節，保持與工件全部接觸。用于工件以粗基準、階梯平面與工件全部接觸。用于工件以粗基準、階梯平面或剛性缺乏的平面的定位。或剛性缺乏的平面的定位。 P20 圖圖121，兩個支承點接觸工件，增加剛性，兩個支承點接觸工件，增加剛性，但只限制垂直方向的一個自由度。但只限制垂直方向的一個自由度。4 4輔助支承輔助支承 在主要支承對工件已定位后，才調節輔助支承的在主要支承對工件已定位后，才調節輔助支承的位置與工件接觸。輔助支承不限制自由度，主要用于位置與工件接觸。輔助支承不限制自由度，主要用于提高工件支承剛度，防止工件受力變形。工件每裝卸提高工件支承剛度，防止工件受力變形。工件每裝卸一次，輔助支承都要

55、重新調節。一次，輔助支承都要重新調節。 2.2.工件以內孔做定位基準工件以內孔做定位基準定位元件：心軸、定位銷定位元件：心軸、定位銷當要求高精度定位時，應采用有過盈的配合，相應當要求高精度定位時，應采用有過盈的配合，相應定位孔的精度也較高，當定位精度要求較低時，可定位孔的精度也較高，當定位精度要求較低時，可用間隙配合以利裝卸。用間隙配合以利裝卸。1 1圓柱心軸圓柱心軸 圖圖1-341-34 這種心軸與工件有配合間隙。間隙配合時，這種心軸與工件有配合間隙。間隙配合時，會產生一定的基準位移誤差，影響孔中心的定位精會產生一定的基準位移誤差，影響孔中心的定位精度。留神軸水平放置時，對一批工件來說影響是

56、一度。留神軸水平放置時，對一批工件來說影響是一致的；留神軸垂直放置時，對工件來說影響是隨機致的；留神軸垂直放置時，對工件來說影響是隨機的。的。 2 2圓錐與花鍵心軸圓錐與花鍵心軸 圖圖1-351-35錐度心軸的優點是徑向定心精度高，可達錐度心軸的優點是徑向定心精度高，可達0.010.010.0050.005；缺點是軸向定位誤差大。靠工件與心軸配；缺點是軸向定位誤差大。靠工件與心軸配合面的摩擦力來抵抗切削力合面的摩擦力來抵抗切削力 ，因此只用于切削力不，因此只用于切削力不大的精加工中。大的精加工中。花鍵心軸，用于帶花鍵孔的工件定位，也有用平鍵花鍵心軸，用于帶花鍵孔的工件定位，也有用平鍵心軸的。心

57、軸的。3 3彈性心軸漲胎心軸圖彈性心軸漲胎心軸圖1-36 1-36 工件裝入后，靠薄壁彈性套變形使薄壁漲出使工件工件裝入后，靠薄壁彈性套變形使薄壁漲出使工件既定心又夾緊。彈性心軸既可使工件裝卸方便，又既定心又夾緊。彈性心軸既可使工件裝卸方便，又有很高的定位精度，但結構復雜。有很高的定位精度，但結構復雜。4 4定位銷定位銷 圖圖1-37 1-37 用于零件上的中小孔定位，直徑一般不用于零件上的中小孔定位，直徑一般不超過超過50。定位銷有兩類，一類是圓形銷，。定位銷有兩類，一類是圓形銷，一類是菱形銷。圖一類是菱形銷。圖1-25為常用定位銷結構，為常用定位銷結構，采用過盈配合壓入夾具體孔中，圓銷頭部

58、有采用過盈配合壓入夾具體孔中，圓銷頭部有15倒角引導工件套入，突肩可以防止夾具倒角引導工件套入，突肩可以防止夾具體磨損。定位銷還可以鑲套，磨損后便于更體磨損。定位銷還可以鑲套，磨損后便于更換。換。5 5圓錐銷圓錐銷 圖圖1-381-38圖圖1-26a)1-26a)固定圓錐銷，用于精基準孔定位，連續線固定圓錐銷，用于精基準孔定位，連續線接觸。接觸。圖圖1-26b)1-26b)固定圓錐銷，用于粗基準孔定位，斷續線固定圓錐銷，用于粗基準孔定位，斷續線接觸。由于孔與錐是在圓周上線接觸，工件容易傾接觸。由于孔與錐是在圓周上線接觸，工件容易傾斜，為防止這種情況，常和其它元件組合定位。斜，為防止這種情況，常

59、和其它元件組合定位。 圖圖1-26c)1-26c)所示浮動錐銷靠彈簧。所示浮動錐銷靠彈簧。3.3.工件以外圓做定位基準工件以外圓做定位基準1 1套筒：套筒： 圖圖139139工件以外圓柱面做定位基準，定位元件為定位工件以外圓柱面做定位基準，定位元件為定位套。定位套的內孔中心線應與工件的軸線重合套。定位套的內孔中心線應與工件的軸線重合故只適用于精基準定位，為了限制工件的軸向故只適用于精基準定位，為了限制工件的軸向自由度常與端面聯合定位。要求定位套端面與自由度常與端面聯合定位。要求定位套端面與其軸心線具有較高垂直度。其軸心線具有較高垂直度。為便于裝入工件，套筒端部應有為便于裝入工件，套筒端部應有1

60、5153030大大倒角。倒角。 a) a)端面是主要定位基準，外圓柱面次之。端面是主要定位基準，外圓柱面次之。 b) b)外圓柱面裝在套筒內，端面是次定位基準面。外圓柱面裝在套筒內，端面是次定位基準面。當工件垂直放置時，定位基準可用工件中心線當工件垂直放置時，定位基準可用工件中心線來代表。這種定位元件的優點是結構簡單，缺來代表。這種定位元件的優點是結構簡單，缺點是基準位移誤差較大。點是基準位移誤差較大。2 2V V型塊：圖型塊：圖1-40 1-40 V型塊的角度一般分為型塊的角度一般分為60、90、120三三種。種。 圖圖1-281-28為標準為標準V V形塊，用于對精基準面長度較形塊，用于對