機(jī)械工藝與工裝夾具的設(shè)計(jì).doc

機(jī)械工藝與工裝夾具的設(shè)計(jì)一 工裝夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)1 具備機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)；2 具備機(jī)械原理、液壓（氣壓）傳動(dòng)原理、電機(jī)電氣等方面的知識(shí)；3 具備制造工藝方面的知識(shí)；4 具備材料工程方面的知識(shí)；5 具備檢測(cè)方面的知識(shí)；6 具備機(jī)械繪圖（特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）方面的知識(shí)；7 具備有關(guān)國(guó)家、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面的知識(shí)；二 制造工藝的簡(jiǎn)單介紹、機(jī)床的分類(lèi) 機(jī)床主要是按加工方法和所用刀具進(jìn)行分類(lèi)，根據(jù)國(guó)家制定的機(jī)床型號(hào)編制方法，機(jī)床分為11大類(lèi)：車(chē)床，鉆床，鏜床，磨床，齒輪加工機(jī)床，螺紋加工機(jī)床，銑床，刨插床，拉床，鋸床和其他機(jī)床。在每一類(lèi)機(jī)床中，又按工藝范圍，布局型式和結(jié)構(gòu)性能分為若干組，每一組又分為若干個(gè)系（系列）。 除了上述基本分類(lèi)方法外，還有其它分類(lèi)方法：1.按照萬(wàn)能性程度，機(jī)床可分為：通用機(jī)床 工藝范圍很寬，可完成多種類(lèi)型零件不同工序的加工，如臥式車(chē)床、萬(wàn)能外圓磨床及搖臂鉆床等。專(zhuān)門(mén)化機(jī)床 工藝范圍較窄，它是為加工某種零件或某種工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和制造的，如鏟齒車(chē)床、絲杠銑床等。 專(zhuān)用機(jī)床 工藝范圍最窄，它一般是為某特定零件的特定工序而設(shè)計(jì)制造的，如大量生產(chǎn)的汽車(chē)零件所用的各種鉆、鏜組合機(jī)床。 2.按照機(jī)床的工作精度，可分為普通精度機(jī)床、精密機(jī)床和高精度機(jī)床。 3.按照重量和尺寸，可分為儀表機(jī)床、中型機(jī)床（一般機(jī)床）、大型機(jī)床（質(zhì)量大于10t）、重型機(jī)床（質(zhì)量在30t以上）和超重型機(jī)床（質(zhì)量在100t以上）。 4.按照機(jī)床主要器官的數(shù)目，可分為單軸、多軸、單刀、多刀機(jī)床等。 5.按照自動(dòng)化程度不同，可分為普通、半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床。三 自動(dòng)機(jī)床具有完整的自動(dòng)工作循環(huán)，包括自動(dòng)裝卸工件，能夠連續(xù)的自動(dòng)加工出工件。半自動(dòng)機(jī)床也有完整的自動(dòng)工作循環(huán)，但裝卸工件還需人工完成，因此不能連續(xù)地加工。、刀具種類(lèi)（一）刀具分類(lèi) 由于機(jī)械零件的材質(zhì)、形狀、技術(shù)要求和加工工藝的多樣性，客觀(guān)上要求進(jìn)行加工的刀具具有不同的結(jié)構(gòu)和切削性能。因此，生產(chǎn)中所使用的刀具的種類(lèi)很多。刀具常按加工方式和具體用途，分為車(chē)刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線(xiàn)及數(shù)控機(jī)床刀具和磨具等幾大類(lèi)型。刀具還可以按其它方式進(jìn)行分類(lèi)，如按所用材料分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼（CBN）刀具和金剛石刀具等；按結(jié)構(gòu)分為整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)合刀具等；按是否標(biāo)準(zhǔn)化分為標(biāo)準(zhǔn)刀具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等。（二）常用刀具簡(jiǎn)介1.車(chē)刀 車(chē)刀是金屬切削加工中應(yīng)用最廣的一種刀具。它可以在車(chē)床上加工外圓、端平面、螺紋、內(nèi)孔，也可用于切槽和切斷等。車(chē)刀在結(jié)構(gòu)上可分為整體車(chē)刀、焊接裝配式車(chē)刀和機(jī)械夾固刀片的車(chē)刀。機(jī)械夾固刀片的車(chē)刀又可分為機(jī)床車(chē)刀和可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。機(jī)械夾固車(chē)刀的切削性能穩(wěn)定，工人不必磨刀，所以在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越多。2.孔加工刀具 孔加工刀具一般可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是從實(shí)體材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花鉆、中心鉆和深孔鉆等；另一類(lèi)是對(duì)工件上已有孔進(jìn)行再加工的刀具，常用的有擴(kuò)孔鉆、鉸刀及鏜刀等。例如，下圖示標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的結(jié)構(gòu)。工作部分（刀體）的前端為切削部分，承擔(dān)主要的切削工作，后端為導(dǎo)向部分，起引導(dǎo)鉆頭的作用，也是切削部分的后備部分。3.銑刀 銑刀是一種應(yīng)用廣泛的多刃回轉(zhuǎn)刀具，其種類(lèi)很多。按用途分有：1）加工平面用的，如圓柱平面銑刀、端銑刀等；2）加工溝槽用的，如立銑刀、T形刀和角度銑刀等；3）加工成形表面用的，如凸半圓和凹半圓銑刀和加工其它復(fù)雜成形表面用的銑刀。銑削的生產(chǎn)率一般較高，加工表面粗糙度值較大。4.拉刀 拉刀是一種加工精度和切削效率都比較高的多齒刀具，廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中，可加工各種內(nèi)、外表面。拉刀按所加工工件表面的不同，可分為各種內(nèi)拉刀和外拉刀兩類(lèi)。使用拉刀加工時(shí)，除了要根據(jù)工件材料選擇刀齒的前角、后角，根據(jù)工件加工表面的尺寸（如圓孔直徑）確定拉刀尺寸外，還需要確定兩個(gè)參數(shù)：（1）齒升角af即前后兩刀齒（或齒組）的半徑或高度之差；（2）齒距p即相鄰兩刀齒之間的軸向距離。 5.螺紋刀具 螺紋可用切削法和滾壓法進(jìn)行加工。6.齒輪刀具 齒輪刀具是用于加工齒輪齒形的刀具。按刀具的工作原理，齒輪分為成形齒輪刀具和展成齒輪刀具。常用的成形齒輪刀具有盤(pán)形齒輪銑刀和指形齒輪刀具等。常用的展成齒輪刀具有插齒刀、齒輪滾刀和剃齒刀等。選用齒輪滾刀和插齒刀時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）刀具基本參數(shù)（模數(shù)、齒形角、齒頂高系數(shù)等）應(yīng)與被加工齒輪相同。（2）刀具精度等級(jí)應(yīng)與被加工齒輪要求的精度等級(jí)相當(dāng)。（3）刀具旋向應(yīng)盡可能與被加工齒輪的旋向相同。滾切直齒輪時(shí)，一般用左旋齒刀。7.自動(dòng)線(xiàn)與數(shù)控機(jī)床刀具 這類(lèi)刀具的切削部分總的來(lái)說(shuō)與一般刀具沒(méi)有多大區(qū)別不同情況，只是為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)線(xiàn)加工的特點(diǎn)，對(duì)它們提出了更高的要求。車(chē)刀拉刀螺紋刀具（梳刀）齒輪刀具（盤(pán)形銑刀）孔加工刀具（麻花鉆）銑刀二、刀具材料 刀具切削性能的好壞，取決于構(gòu)成刀具切削部分的材料、幾何形狀和刀具結(jié)構(gòu)。刀具材料對(duì)刀具使用壽命、加工效率、加工質(zhì)量和加工成本等都有很大影響，因此要重視刀具材料的正確選擇與和合理使用。 （一）刀具材料應(yīng)具備的性能 1、 高的硬度和耐磨性刀具材料要比工件材料硬度高，常溫硬度在HRC62以上；耐磨性表示抵抗磨損的能力，它取決于組織中硬質(zhì)點(diǎn)的硬度、數(shù)量和分布。2、足夠的強(qiáng)度和韌性為了承受切削中的壓力沖擊和韌性，避免崩刀和折斷，刀具材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和韌性。3、高耐熱性刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性得能力。4、良好的工藝性為了便于制造，要求刀具材料有較好的可加工性。如，切削加工性、鑄造性、鍛造性和熱處理性等。5、良好的經(jīng)濟(jì)性 （二）常用的刀具材料目前，生產(chǎn)中所用的刀具材料以高速鋼和硬質(zhì)合金居多。碳素工具鋼（如T10A、T12A）、工具鋼（如9SiCr、CrWMn）因耐熱性差，僅用于一些手工或切削速度較低的刀具。 高速鋼 定義：是一種加入較多的鎢、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。性能：有較高的熱穩(wěn)定性；有較高的強(qiáng)度、韌性、硬度和耐磨性；制造工藝簡(jiǎn)單，容易磨成鋒利的切削刃，可鍛造。是制造鉆頭、成形刀具、拉刀、齒輪刀具等的主要材料。 分類(lèi)：按用途分：通用型高速鋼和高性能高速鋼；按制造工藝分：熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。1、通用型高速鋼鎢鋼：典型牌號(hào)為W18Cr4V，有良好的綜合性能，可以制造各種復(fù)雜刀具。鎢鉬鋼：典型牌號(hào)為W6Mo5Cr4V2，可做尺寸較小、承受沖擊力較大的刀具；熱塑性特別好，更適用于制造熱軋鉆頭等；磨加工性好，目前各國(guó)廣泛應(yīng)用。2、高性能高速鋼典型牌號(hào)為高碳高速鋼9W18Cr4V、高釩高速鋼W6MoCr4V3、鈷高速鋼W6MoCr4V2Co8和超硬高速鋼W2Mo9Cr4Co8等。適合于加工高溫合金、鈦合金和超高強(qiáng)度鋼等難加工材料。3、粉末冶金高速鋼用高壓氬氣或氮?dú)忪F化熔融的高速鋼水，直接得到細(xì)小的高速鋼粉末，高溫下壓制成致密的鋼坯，而后鍛壓成材或刀具形狀。適合于制造切削難加工材料的刀具、大尺寸刀具（如滾刀、插齒刀）、精密刀具、磨加工量大的復(fù)雜刀具、高動(dòng)載荷下使用的刀具等。 硬質(zhì)合金 由難熔金屬化合物（如WC、TiC）和金屬粘結(jié)劑（Co）經(jīng)粉末冶金法制成。 硬質(zhì)合金以其切削性能優(yōu)良被廣泛用作刀具材料（約占50%）。如大多數(shù)的車(chē)刀、端銑刀以至深孔鉆、鉸刀、拉刀、齒輪刀具等。 具有高耐磨性和高耐熱性，但抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性差，很少用于制造整體刀具。它還可用于高速鋼刀具不能切削的淬硬鋼等硬材料。ISO將切削用的硬質(zhì)合金分為三類(lèi)：（各種牌號(hào)的應(yīng)用范圍見(jiàn)p16表1.1）1、 YG(K)類(lèi)，即WC-Co類(lèi)硬質(zhì)合金2、 YT(P)類(lèi)，即WC-TiC-Co類(lèi)硬質(zhì)合金3、 YW(M)類(lèi)，即WC-TiC-TaC-Co類(lèi)硬質(zhì)合金（三）其它刀具材料1、 涂層刀具2、 陶瓷：硬度高、耐用度高，還可用于沖擊負(fù)荷下的粗加工，切削效率顯著提高。3、 金剛石4、 立方氮化硼三、刀具選用1.刀具種類(lèi)的選擇 刀具種類(lèi)主要根據(jù)被加工表面的形狀、尺寸、精度、加工方法、所用機(jī)床及要求的生產(chǎn)率等進(jìn)行選擇。2.刀具材料的選擇 刀具材料主要根據(jù)工件材料、刀具形狀和類(lèi)型及加工要求等進(jìn)行選擇。.機(jī)械加工方法 根據(jù)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的不同、刀具的不同，可將去除零件毛坯多余材料的切削方法分為幾種主要不同方法。主要有：車(chē)削、刨削、磨削、鉆削和特種加工等。下面對(duì)這些主要方法逐一介紹。一、車(chē)削 車(chē)削中工件旋轉(zhuǎn)，形成主切削運(yùn)動(dòng)。刀具沿平行旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就形成內(nèi)、外園柱面。刀具沿與軸線(xiàn)相交的斜線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，就形成錐面。仿形車(chē)床或數(shù)控車(chē)床上，可以控制刀具沿著一條曲線(xiàn)進(jìn)給，則形成一特定的旋轉(zhuǎn)曲面。采用成型車(chē)刀，橫向進(jìn)給時(shí)，也可加工出旋轉(zhuǎn)曲面來(lái)。車(chē)削還可以加工螺紋面、端平面及偏心軸等。車(chē)削加工精度一般為IT8IT7，表面粗糙度為6.31.6m。精車(chē)時(shí)，可達(dá)IT6IT5，粗糙度可達(dá)0.40.1m。車(chē)削的生產(chǎn)率較高，切削過(guò)程比較平穩(wěn)，刀具較簡(jiǎn)單。車(chē)床加工的典型工藝（FLASH動(dòng)畫(huà)）錐面車(chē)削（avi）二、銑削 主切削運(yùn)動(dòng)是刀具的旋轉(zhuǎn)。臥銑時(shí)，平面的形成是由銑刀的外園面上的刃形成的。立銑時(shí)，平面是由銑刀的端面刃形成的。提高銑刀的轉(zhuǎn)速可以獲得較高的切削速度，因此生產(chǎn)率較高。但由于銑刀刀齒的切入、切出，形成沖擊，切削過(guò)程容易產(chǎn)生振動(dòng)，因而限制了表面質(zhì)量的提高。這種沖擊，也加劇了刀具的磨損和破損，往往導(dǎo)致硬質(zhì)合金刀片的碎裂。在切離工件的一般時(shí)間內(nèi)，可以得到一定冷卻，因此散熱條件較好。按照銑削時(shí)主運(yùn)動(dòng)速度方向與工件進(jìn)給方向的相同或相反，又分為順銑和逆銑。順銑銑削力的水平分力與工件的進(jìn)給方向相同，工件臺(tái)進(jìn)給絲杠與固定螺母之間一般有間隙存在，因此切削力容易引起工件和工作臺(tái)一起向前竄動(dòng)，使進(jìn)給量突然增大，引起打刀。在銑削鑄件或鍛件等表面有硬度的工件時(shí)，順銑刀齒首先接觸工件硬皮，加劇了銑刀的磨損。逆銑可以避免順銑時(shí)發(fā)生的竄動(dòng)現(xiàn)象。逆銑時(shí)，切削厚度從零開(kāi)始逐漸增大，因而刀刃開(kāi)始經(jīng)歷了一段在切削硬化的已加工表面上擠壓滑行的階段，加速了刀具的磨損。同時(shí)，逆銑時(shí)，銑削力將工件上抬，易引起振動(dòng)，這是逆銑的不利之處。銑削的加工精度一般可達(dá)IT8IT7，表面粗糙度為6.31.6m。 普通銑削一般只能加工平面，用成形銑刀也可以加工出固定的曲面。數(shù)控銑床可以用軟件通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制幾個(gè)軸按一定關(guān)系聯(lián)動(dòng)，銑出復(fù)雜曲面來(lái)，這時(shí)一般采用球頭銑刀。數(shù)控銑床對(duì)加工葉輪機(jī)械的葉片、模具的模芯和型腔等形狀復(fù)雜的工件，具有特別重要的意義。三、刨削 刨削時(shí)，刀具的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)為切削主運(yùn)動(dòng)。因此，刨削速度不可能太高，生產(chǎn)率較低。刨削比銑削平穩(wěn)，其加工精度一般可達(dá)IT8IT7，表面粗糙度為Ra6.31.6m，精刨平面度可達(dá)0.02/1000，表面粗糙度為0.80.4m。四、磨削磨削以砂輪或其它磨具對(duì)工件進(jìn)行加工，其主運(yùn)動(dòng)是砂輪的旋轉(zhuǎn)。砂輪的磨削過(guò)程實(shí)際上是磨粒對(duì)工件表面的切削、刻削和滑擦三種作用的綜合效應(yīng)。磨削中，磨粒本身也由尖銳逐漸磨鈍，使切削作用變差，切削力變大。當(dāng)切削力超過(guò)粘合劑強(qiáng)度時(shí)，圓鈍的磨粒脫落，露出一層新的磨粒，形成砂輪的“自銳性”。但切屑和碎磨粒仍會(huì)將砂輪阻塞。因而，磨削一定時(shí)間后，需用金剛石車(chē)刀等對(duì)砂輪進(jìn)行修整。 磨削時(shí)，由于刀刃很多，所以加工時(shí)平穩(wěn)、精度高。磨床是精加工機(jī)床，磨削精度可達(dá)IT6IT4，表面粗糙度Ra可達(dá)1.250.01m，甚至可達(dá)0.10.008m。磨削的另一特點(diǎn)是可以對(duì)淬硬的金屬材料進(jìn)行加工。因此，往往作為最終加工工序。磨削時(shí)，產(chǎn)生熱量大，需有充分的切削液進(jìn)行冷卻。按功能不同，磨削還可分為外園磨、內(nèi)孔磨、平磨等五、鉆削與鏜削 在鉆床上，用鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆削孔，是孔加工的最常用方法。鉆削的加工精度較低，一般只能達(dá)到IT10，表面粗糙度一般為12.56.3m在鉆削后常常采用擴(kuò)孔和鉸孔來(lái)進(jìn)行半精加工和精加工。擴(kuò)孔采用擴(kuò)孔鉆，鉸孔采用鉸刀進(jìn)行加工。鉸削加工精度一般為IT9IT6，表面粗糙度為Ra1.60.4m。擴(kuò)孔、鉸孔時(shí)，鉆頭、鉸刀一般順著原底孔的軸線(xiàn)，無(wú)法提高孔的位置精度。鏜孔可以較正孔的位置。鏜孔可在鏜床上或車(chē)床上進(jìn)行。在鏜床上鏜孔時(shí)，鏜刀基本與車(chē)刀相同，不同之處是工件不動(dòng)，鏜刀在旋轉(zhuǎn)。鏜孔加工精度一般為IT9IT7，表面粗糙度為Ra6.30.8mm。六、齒面加工 齒輪齒面加工方法可分為兩大類(lèi)：成形法和展成法。成形法加工齒面所使用的機(jī)床一般為普通銑床，刀具為成形銑刀，需要兩個(gè)簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)：刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線(xiàn)移動(dòng)。展成法加工齒面的常用機(jī)床有滾齒機(jī)、插齒機(jī)等。七、復(fù)雜曲面加工 三維曲面的切削加工，主要采用仿形銑和數(shù)控銑的方法或特種加工方法。仿形銑必須有原型作為靠模。加工中球頭仿形頭，一直以一定壓力接觸原型曲面。仿形頭的運(yùn)動(dòng)變換為電感量，加工放大控制銑床三個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)，形成刀頭沿曲面運(yùn)動(dòng)的軌跡。銑刀多采用與仿形頭等半徑的球頭銑刀。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)為曲面加工提供了更有效的方法。在數(shù)控銑床或加工中心上加工時(shí)，是通過(guò)球頭銑刀逐點(diǎn)按坐標(biāo)值加工而成。采用加工中心加工復(fù)雜曲面的優(yōu)點(diǎn)是：加工中心上有刀庫(kù)，配備幾十把刀具。曲面的粗、精加工，可用不同刀具對(duì)凹曲面的不同曲率半徑，也可選用適當(dāng)?shù)牡毒?。同時(shí)，可在一次安裝中加工各種輔助表面，如孔、螺紋、槽等。這樣充分保證了各表面的相對(duì)位置精度。 八、特種加工特種加工方法是指區(qū)別于傳統(tǒng)切削加工方法，利用化學(xué)、物理(電、聲、光、熱、磁)或電化學(xué)方法對(duì)工件材料進(jìn)行加工的一系列加工方法的總稱(chēng)。這些加工方法包括：化學(xué)加工(CHM)、電化學(xué)加工(ECM)、電化學(xué)機(jī)械加工(ECMM)、電火花加工(EDM)、電接觸加工(RHM)、超聲波加工(USM)、激光束加工(LBM)、離子束加工(IBM)、電子束加工(EBM)、等離子體加工(PAM)、電液加工(EHM)、磨料流加工(AFM)、磨料噴射加工(AJM)、液體噴射加工(HDM)及各類(lèi)復(fù)合加工等。.零件制造的工藝過(guò)程一、幾個(gè)概念1、生產(chǎn)過(guò)程：從原材料或半成品到成品制造出來(lái)的各有關(guān)勞動(dòng)過(guò)程的總和稱(chēng)為工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程。一臺(tái)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程包括的內(nèi)容有： 1）原材料（或半成品、元器件、標(biāo)準(zhǔn)件、工具、工裝、設(shè)備）的購(gòu)置、運(yùn)輸、檢驗(yàn)、保管； 2）生產(chǎn)準(zhǔn)備工作：如編制工藝文件，專(zhuān)用工裝及設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造等； 3）毛坯制造； 4）零件的機(jī)械加工及熱處理； 5）產(chǎn)品裝配與調(diào)試、性能試驗(yàn)以及產(chǎn)品的包裝、發(fā)運(yùn)等工作。 提示： 生產(chǎn)過(guò)程往往由許多工廠(chǎng)或工廠(chǎng)的許多車(chē)間聯(lián)合完成，這有利于專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。2、工藝過(guò)程：在生產(chǎn)過(guò)程中凡直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、性能(包括物理性能、化學(xué)性能、機(jī)械性能等)以及相對(duì)位置關(guān)系的過(guò)程，統(tǒng)稱(chēng)為工藝過(guò)程。 工藝過(guò)程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、裝配等工藝過(guò)程，本門(mén)課程只研究機(jī)械加工工藝過(guò)程和裝配工藝過(guò)程；鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理等工藝過(guò)程是材料成型技術(shù)課程的研究對(duì)象。二、 機(jī)械加工工藝過(guò)程(一) 定義： 用機(jī)械加工的方法直接改變毛坯形狀、尺寸和機(jī)械性能等，使之變?yōu)楹细窳慵倪^(guò)程，稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程，又稱(chēng)工藝路線(xiàn)或工藝流程。(二)機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成機(jī)械加工工藝過(guò)程由若干個(gè)按一定順序排列的工序組成。工序：指一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地點(diǎn)（如一臺(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)）工件連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程，稱(chēng)為工序。它包括在這個(gè)工件上連續(xù)進(jìn)行的直到轉(zhuǎn)向加工下一個(gè)工件為止的全部動(dòng)作。區(qū)分工序的主要依據(jù)是：工作地點(diǎn)固定和工作連續(xù)。工序是組成工藝過(guò)程的基本單元，也是制定生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算的基本單元。工序又可細(xì)分為安裝、工位、工步、走刀等組成部分。安裝: 工件加工前，使其在機(jī)床或夾具中相對(duì)刀具占據(jù)正確位置并給予固定的過(guò)程，稱(chēng)為裝夾。（裝夾包括定位和夾緊兩過(guò)程） 安裝是指工件通過(guò)一次裝夾后所完成的那一部分工序。工位: 工位是指在一次裝夾中，工件在機(jī)床上所占的每個(gè)位置上所完成那一部分工序。 采用多工位加工，可提高生產(chǎn)率和保證被加工表面的相互位置精度。工步: 當(dāng)加工表面、切削刀具、切削速度和進(jìn)給量都不變的情況下所完成的那部分工序，稱(chēng)為工步。工步是構(gòu)成工序的基本單元。為了提高生產(chǎn)率，常常用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面，這樣的工步稱(chēng)為復(fù)合工步。走刀: 走刀（又稱(chēng)工作行程）是指刀具相對(duì)工件加工表面進(jìn)行一次切削所完成的那部分工作。每個(gè)工步可包括一次走刀或幾次走刀。(三)機(jī)械加工工藝過(guò)程與生產(chǎn)類(lèi)型 不同的生產(chǎn)類(lèi)型，其生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)組織、車(chē)間的機(jī)床布置、毛坯的制造方法、采用的工藝裝備、加工方法以及工人的熟練程度等都有很大的不同，因此在制定工藝路線(xiàn)時(shí)必須明確該產(chǎn)品的生產(chǎn)類(lèi)型。1、生產(chǎn)綱領(lǐng)： 指包括備品、備件在內(nèi)的該產(chǎn)品的年產(chǎn)量。產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)就是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)由下式計(jì)算： N=Qn(1+a)(1+b)式中：N：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）； Q:產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）； n:單臺(tái)產(chǎn)品該零件的數(shù)量（件/年）； a:備品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)； b:廢品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)。2、生產(chǎn)類(lèi)型： 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，生產(chǎn)可分為三種類(lèi)型： 1） 單件生產(chǎn)： 定義：?jiǎn)蝹€(gè)的生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品。 特點(diǎn)：是產(chǎn)品的種類(lèi)繁多。2） 成批生產(chǎn)： 定義：一年中分批、分期地制造同一產(chǎn)品。 特點(diǎn)：生產(chǎn)品種較多，每種品種均有一定數(shù)量，各種產(chǎn)品分批、分期輪番進(jìn)行生產(chǎn)。 小批生產(chǎn)： 生產(chǎn)特點(diǎn)與單件生產(chǎn)基本相同。 中批生產(chǎn)： 生產(chǎn)特點(diǎn)介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。 大批生產(chǎn)： 生產(chǎn)特點(diǎn)與大量生產(chǎn)相同。 3） 大量生產(chǎn)： 定義：全年中重復(fù)制造同一產(chǎn)品。 特點(diǎn)：產(chǎn)品品種少、產(chǎn)量大，長(zhǎng)期重復(fù)進(jìn)行同一產(chǎn)品的加工。.零件工藝性分析與毛坯的選擇一、零件工藝性分析1、查零件圖的完整性： 審查零件圖上的尺寸標(biāo)注是否完整、結(jié)構(gòu)表達(dá)是否清楚。 2、分析技術(shù)要求是否合理：（1） 加工表面的尺寸精度；（2） 主要加工表面的形狀精度；（3） 主要加工表面的相互位置精度；（4） 表面質(zhì)量要求；（5） 熱處理要求。 零件上的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的標(biāo)注，應(yīng)根據(jù)零件的功能經(jīng)濟(jì)合理地決定。過(guò)高的要求會(huì)增加加工難度，過(guò)低的要求會(huì)影響工作性能，兩者都是不允許的。3、審查零件材料選用是否適當(dāng)： 材料的選擇既要滿(mǎn)足產(chǎn)品的使用要求，又要考慮產(chǎn)品成本，盡可能采用常用材料，如45號(hào)鋼，少用貴重金屬。 4、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析：（1） 零件結(jié)構(gòu)工藝性： 是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿(mǎn)足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 它包括零件的各個(gè)制造過(guò)程中的工藝性，有零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等工藝性。由此可見(jiàn)，零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，具有綜合性，必須全面綜合地分析。 在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，主要進(jìn)行零件切削加工工藝性分析。（2） 機(jī)械加工對(duì)零件局部結(jié)構(gòu)工藝性的要求（3） 機(jī)械加工對(duì)零件整體結(jié)構(gòu)工藝性的要求零件是各要素、各尺寸組成的一個(gè)整體，所以更應(yīng)考慮零件整體結(jié)構(gòu)的工藝性，具體有以下幾點(diǎn)要求：1）盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件。2）在滿(mǎn)足產(chǎn)品使用性能的條件下，零件圖上標(biāo)注的尺寸精度等級(jí)和表面粗糙度要求應(yīng)取最經(jīng)濟(jì)值3）盡量選用切削加工性好的材料4）有便于裝夾的定位基準(zhǔn)和夾緊表面。5）節(jié)省材料，減輕質(zhì)量。二、毛坯的選擇 1、 毛坯的種類(lèi)：（1） 鑄造毛坯：適合做形狀復(fù)雜零件的毛坯（2） 鍛造毛坯：適合做形狀簡(jiǎn)單零件的毛坯；（3） 型材：適合做軸、平板類(lèi)零件的毛坯；（4） 焊接毛坯：適合板料、框架類(lèi)零件的毛坯。 2、 選擇毛坯的原則：（1） 選擇原則： 毛坯的形狀和尺寸應(yīng)盡量接近零件的形狀和尺寸，以減少機(jī)械加工。（2） 毛坯選擇應(yīng)考慮的因素： 1） 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大?。?對(duì)于大批大量生產(chǎn)，應(yīng)選擇高精度的毛坯制造方法，以減少機(jī)械加工，節(jié)省材料。 2） 現(xiàn)有生產(chǎn)條件： 要考慮現(xiàn)有的毛坯制造水平和設(shè)備能力。.基準(zhǔn)一、 基準(zhǔn)的概念及分類(lèi)： 1、 基準(zhǔn)的定義： 在零件圖上或?qū)嶋H的零件上，用來(lái)確定其它點(diǎn)、線(xiàn)、面位置時(shí)所依據(jù)的那些點(diǎn)、線(xiàn)、面，稱(chēng)為基準(zhǔn)。2、 基準(zhǔn)的分類(lèi)：按其功用可分為：1） 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)： 零件工作圖上用來(lái)確定其它點(diǎn)、線(xiàn)、面位置的基準(zhǔn)，為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2） 工藝基準(zhǔn)： 是加工、測(cè)量和裝配過(guò)程中使用的基準(zhǔn)，又稱(chēng)制造基準(zhǔn)。a、 工序基準(zhǔn)： 是指在工序圖上，用來(lái)確定加工表面位置的基準(zhǔn)。它與加工表面有尺寸、位置要求。b、 定位基準(zhǔn)： 是加工過(guò)程中，使工件相對(duì)機(jī)床或刀具占據(jù)正確位置所使用的基準(zhǔn)。c、 度量基準(zhǔn)（測(cè)量基準(zhǔn)）： 是用來(lái)測(cè)量加工表面位置和尺寸而使用的基準(zhǔn)。d、 裝配基準(zhǔn)： 是裝配過(guò)程中用以確定零部件在產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)。舉例如下：二、定位基準(zhǔn)的選擇： 定位基準(zhǔn)包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)：用未加工過(guò)的毛坯表面做基準(zhǔn) 。 精基準(zhǔn)：用已加工過(guò)的表面做基準(zhǔn) 。1、 粗基準(zhǔn)的選擇原則： 粗基準(zhǔn)影響：位置精度、各加工表面的余量大?。ň鶆?？足夠？）。 重點(diǎn)考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的尺寸、位置符合零件圖要求。1）合理分配加工余量的原則a、應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線(xiàn)為基準(zhǔn)；b、以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高；如床身加工，先加工床腿再加工導(dǎo)軌面；具體實(shí)例 在床身零件中，導(dǎo)軌面是最重要的表面，它不僅精度要求高，而且要求導(dǎo)軌面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時(shí)，導(dǎo)軌面是倒扣在砂箱的最底部澆鑄成型的，導(dǎo)軌面材料質(zhì)地致密，砂眼、氣孔相對(duì)較少，因此要求加工床身時(shí)，導(dǎo)軌面的實(shí)際切除量要盡可能地小而均勻，故應(yīng)選導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn)加工床身底面，然后再以加工過(guò)的床身底面作精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面，此時(shí)從導(dǎo)軌面上去除的加工余量可較小而均勻。導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn)加工床身底面床身底面作精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面2）保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則 一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置。當(dāng)零件上有幾個(gè)不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對(duì)位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。具體實(shí)例 圖示套筒法蘭零件，表面為不加工表面，為保證鏜孔后零件的壁厚均勻，應(yīng)選表面作粗基準(zhǔn)鏜孔、車(chē)外圓、車(chē)端面。套筒法蘭加工實(shí)例3） 便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。4） 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會(huì)相當(dāng)大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。2、 精基準(zhǔn)的選擇： 重點(diǎn)考慮：如何較少誤差，提高定位精度。 1） 基準(zhǔn)重合原則： 利用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)做為定位基準(zhǔn)，即為基準(zhǔn)重合原則。 2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則： 在大多數(shù)工序中，都使用同一基準(zhǔn)的原則。 這樣容易保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換所產(chǎn)生的誤差。 例如，加工軸類(lèi)零件時(shí)，一般都采用兩個(gè)頂尖孔作為統(tǒng)一精基準(zhǔn)來(lái)加工軸類(lèi)零件上的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對(duì)軸心線(xiàn)的垂直度。 3） 互為基準(zhǔn)原則： 加工表面和定位表面互相轉(zhuǎn)換的原則。一般適用于精加工和光磨加工中。例如：車(chē)床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴(yán)格的同軸度要求，常先以主軸錐孔為基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸頸表面，然后再以前、后支承軸頸表面為基準(zhǔn)磨主軸錐孔，最后達(dá)到圖紙上規(guī)定的同軸度要求。 4） 自為基準(zhǔn)原則：以加工表面自身做為定位基準(zhǔn)的原則， 如浮動(dòng)鏜孔、拉孔。只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的位置精度。還有一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為基準(zhǔn)，例如：圖示為在導(dǎo)軌磨床上磨床身導(dǎo)軌表面，被加工床身1通過(guò)楔鐵2支承在工作臺(tái)上，縱向移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)，輕壓在被加工導(dǎo)軌面上的百分表指針便給出了被加工導(dǎo)軌面相對(duì)于機(jī)床導(dǎo)軌的不平行度讀數(shù)，根據(jù)此讀數(shù)操作工人調(diào)整工件1底部的4個(gè)楔鐵，直至工作臺(tái)帶動(dòng)工件縱向移動(dòng)時(shí)百分表指針基本不動(dòng)為止，然后將工件1夾緊在工作臺(tái)上進(jìn)行磨削。在導(dǎo)軌磨床上磨床身導(dǎo)軌面三工裝夾具設(shè)計(jì)原理.工藝裝備的概念與分類(lèi)從廣義來(lái)說(shuō)，工藝過(guò)程所使用的一切工具，都屬于“工裝”的范疇。各工序使用的主機(jī)，如機(jī)床、沖壓設(shè)備等是工藝裝備的主要部分，而每工序使用的各種輔助工具，如夾具、刀具、量檢具以及各種模具等也是工裝的內(nèi)容。通常，我們說(shuō)的“工裝”，指的是后者。機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。為保證工件某工序的加工要求，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具的切削或成形運(yùn)動(dòng)處于準(zhǔn)確的相對(duì)位置。當(dāng)用夾具裝夾加工一批工件時(shí)，是通過(guò)夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求的。而要實(shí)現(xiàn)這一要求，又必須滿(mǎn)足三個(gè)條件：一批工件在夾具中占有正確的加工位置；夾具裝夾在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置；刀具相對(duì)夾具的準(zhǔn)確位置。這里涉及了三層關(guān)系：零件相對(duì)夾具，夾具相對(duì)于機(jī)床，零件相對(duì)于機(jī)床。工件的最終精度是由零件相對(duì)于機(jī)床獲得的。所以“定位”也涉及到三層關(guān)系：工件在夾具上的定位，夾具相對(duì)于機(jī)床的定位，而工件相對(duì)于機(jī)床的定位是間接通過(guò)夾具來(lái)保證的。 工件定位以后必須通過(guò)一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件保持在準(zhǔn)確定位的位置上，否則，在加工過(guò)程中因受切削力，慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起振動(dòng)，破壞了原來(lái)的準(zhǔn) 確定位，無(wú)法保證加工要求。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。.夾具：機(jī)床夾具概述1.機(jī)床夾具的概念 機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。 裝夾:定位+夾緊2.機(jī)床夾具的分類(lèi)（1）按專(zhuān)門(mén)化程度分類(lèi) 1）通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車(chē)床上三爪卡盤(pán)和四爪單動(dòng)卡盤(pán)，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類(lèi)夾具一般由專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶(hù)。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。 2）專(zhuān)用夾具 專(zhuān)用夾具是指專(zhuān)為某一工件的某道工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無(wú)法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點(diǎn)是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。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱(chēng)為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣一些。 4）組合夾具 組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬(wàn)能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。 5）隨行夾具 隨行夾具是一種在自動(dòng)線(xiàn)上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線(xiàn)從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。 （2）按使用的機(jī)床分類(lèi) 由于各類(lèi)機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。 （3）按夾緊動(dòng)力源分類(lèi) 根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。3.機(jī)床夾具的組成(1) 定位元件: 它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時(shí)工件相對(duì)于刀具和機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)間的相對(duì)正確位置。如圖6-1中的定位銷(xiāo)6。(2) 夾緊裝置: 用于夾緊工件，在切削時(shí)使工件在夾具中保持既定位置。如圖6-1中的螺母5和開(kāi)口墊圈4。(3)對(duì)刀、引導(dǎo)元件或裝置: 這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱(chēng)為對(duì)刀元件，如對(duì)刀塊。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件，稱(chēng)為導(dǎo)引元件。如圖6-1中的快換鉆套1。 圖為用于鉆軸套工件上 6H7孔的鉆床夾具，工件以?xún)?nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)，在夾具的定位銷(xiāo)6及其端面上定位，即確定了工件在夾具中的正確位置。擰緊螺母5，通過(guò)開(kāi)口墊圈4可將工件夾緊，然后由裝在鉆模板3上的快換鉆套1導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行鉆孔。圖6-1 鉆床夾具 1快換鉆套 2導(dǎo)向套 3鉆模板 4開(kāi)口墊圈 5螺母 6定位銷(xiāo) 7夾具體(4)連接元件 使夾具與機(jī)床相連接的元件，保證機(jī)床與夾具之間的相互位置關(guān)系。 (5)夾具體 用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對(duì)定，使夾具相對(duì)機(jī)床具有確定的位置。如圖6-1中的夾具體7。 (6)其它元件及裝置 有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機(jī)構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。 以上這些組成部分，并不是對(duì)每種機(jī)床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。 4、機(jī)床夾具的功用 1）能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2 ）能減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€(xiàn)找正，可顯著地減少輔助工時(shí)；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3）能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能 根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)，附以不同類(lèi)型的夾具，即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。例如在車(chē)床的溜板上或搖臂鉆床工作臺(tái)上裝上鏜模，就可以進(jìn)行箱體零件的鏜孔加工。、工件在夾具中的定位六點(diǎn)定位原理 任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個(gè)自由度。工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。工件的六點(diǎn)定位原理是指用六個(gè)支撐點(diǎn)來(lái)分別限制工件的六個(gè)自由度，從而使工件在空間得到確定定位的方法。完全定位與不完全定位 工件的六個(gè)自由度完全被限制的定位稱(chēng)為完全定位。按加工要求，允許有一個(gè)或幾個(gè)自由度不被限制的定位稱(chēng)為不完全定位。圖6-2a所示，在工件上加工不通槽。槽寬由刀具直徑保證，但是要保證尺寸A，就需要限制 、 、 ,要保證尺寸B，需要限制 、 ，要保證尺寸C，需要限制 ，所以六個(gè)自由度都要限制。 圖6-3b所示，在工件上加工通槽，不需要保證尺寸C，所以也不必限制 ，只需要限制其它五個(gè)自由度就可以了。這種定位雖然沒(méi)有完全限制工件的六個(gè)自由度，但保證加工精度的自由度已全部限制，因此也是合理的定位，在實(shí)際夾具定位中普遍存在。圖6-2 不同加工要求的工件 . 欠定位與過(guò)定位圖6-3 工件過(guò)定位情況及改善措施按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱(chēng)為欠定位。在確定工件定位方案時(shí)，欠定位時(shí)絕對(duì)不允許的。 工件的同一自由度背二個(gè)或二個(gè)以上的支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位，稱(chēng)為過(guò)定位。在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過(guò)定位。 圖6-3a為某工件以孔與端面聯(lián)合定位情況，長(zhǎng)銷(xiāo)與工件孔配合限制工件四個(gè)自由度，支承大端面限制工件 三個(gè)自由度，可見(jiàn) 被兩個(gè)定位元件重復(fù)限制，出現(xiàn)過(guò)定位。 消除過(guò)定位及其干涉一般有兩個(gè)途徑：改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)限制的自由度；如圖6-3b中將大端面改為小端面，圖6-3c中在工件與大端面間加球形墊圈。提高工件定位基面之間及夾具定位元件工作表面之間的位置精度，以減少或消除過(guò)定位引起的干涉。. 支承點(diǎn)與定位元件常見(jiàn)的定位方式及其定位元件：（一）工件以平面定位圖5-6 幾種常用支承釘平面定位的主要形式是支承定位，工件的定位基準(zhǔn)平面與定位元件表面相接觸而實(shí)現(xiàn)定位。常見(jiàn)的支承元件有下列幾種：1固定支承 支承的高矮尺寸是固定的，使用時(shí)不能調(diào)整高度。1）支承釘 圖5-6所示為用于平面定位的幾種常用支承釘，它們利用頂面對(duì)工件進(jìn)行定位。其中圖5-6a為平頂支承釘，常用于精基準(zhǔn)面的定位。圖5-6b為圓頂支承釘，多用于粗基準(zhǔn)面的定位。圖5-6c為網(wǎng)紋頂支承釘，常用在要求較大摩擦力的側(cè)面定位。圖5-6d為帶襯套支承釘，由于它便于拆卸和更換，一般用于批量大、磨損快、需要經(jīng)常修理的場(chǎng)合。支承釘限制一個(gè)自由度。圖5-7 兩種常用的支承板2）支承板 支承板有較大的接觸面積，工件定位穩(wěn)固。一般較大的精基準(zhǔn)平面定位多用支承板作為定位元件。圖5-7是兩種常用的支承板，圖5-7a為平板式支承板，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但不易清除落入沉頭螺孔中的切屑，一般用于側(cè)面定位。圖5-7b為斜槽式支承板，它在結(jié)構(gòu)上做了改進(jìn)，即在支承面上開(kāi)兩個(gè)斜槽為固定螺釘用，使清屑容易，適用于底面定位。短支承板限制一個(gè)自由度，長(zhǎng)支承板限制兩個(gè)自由度。支承釘、支承板的結(jié)構(gòu)、尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)。圖5-8 幾種常用的可調(diào)支承1可調(diào)支承螺釘 2螺母圖5-9 幾種常見(jiàn)的自位支承結(jié)構(gòu)2可調(diào)支承 可調(diào)支承的頂端位置可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)整。圖5-8為幾種常用的可調(diào)支承典型結(jié)構(gòu)，按要求高度調(diào)整好調(diào)整支承釘1后，用螺母2鎖緊?？烧{(diào)支承用于未加工過(guò)的平面定位，以調(diào)節(jié)補(bǔ)償各批毛坯尺寸誤差，一般不是對(duì)每個(gè)加工工件進(jìn)行調(diào)整，而是一批工件毛坯調(diào)整一次。3自位支承 又稱(chēng)浮動(dòng)支承，在定位過(guò)程中，支承本身所處的位置隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動(dòng)調(diào)整并與之相適應(yīng)。圖5-9是幾種常見(jiàn)的自位支承結(jié)構(gòu)，盡管每一個(gè)自位支承與工件間可能是二點(diǎn)或三點(diǎn)接觸，但實(shí)質(zhì)上仍然只起一個(gè)定位支承點(diǎn)的作用，只限制工件的一個(gè)自由度，常用于毛坯表面、斷續(xù)表面、階梯表面定位。4輔助支承 輔助支承是在工件實(shí)現(xiàn)定位后才參與支承的定位元件，不起定位作用，只能提高工件加工時(shí)剛度或起輔助定位作用。圖5-10為常用的幾種輔助支承類(lèi)型，圖5-10a、b為螺旋式輔助支承，用于小批量生產(chǎn)；圖5-10c為推力式輔助支承，用于大批量生產(chǎn)。圖5-11為輔助支承應(yīng)用實(shí)例，圖5-11a的輔助支承用于提高工件穩(wěn)定性和剛度；圖5-11b的輔助支承起預(yù)定位作用。圖5-10 常見(jiàn)的幾種輔助支承1支承 2螺母 3手輪 4楔塊圖5-11 輔助支承應(yīng)用實(shí)例（二）工件以外圓定位工件以外圓柱面作定位基準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)外圓柱面的完整程度、加工要求和安裝方式，可以在V形塊、定位套、半圓套及圓錐套中定位。其中最常用的是在V形塊上定位。圖5-12 常用固定式V形塊1. V形塊 V形塊有固定式和活動(dòng)式之分。圖5-12為常用固定式V形塊，圖5-12a用于較短的精基準(zhǔn)定位；圖5-12b用于較長(zhǎng)的粗基準(zhǔn)(或階梯軸)定位；圖5-12c用于兩段精基準(zhǔn)面相距較遠(yuǎn)的場(chǎng)合；圖5-12d中的V形塊是在鑄鐵底座上鑲淬火鋼墊而成，用于定位基準(zhǔn)直徑與長(zhǎng)度較大的場(chǎng)合。圖5-13 活動(dòng)V形塊應(yīng)用實(shí)例圖5-13中的活動(dòng)式V形塊限制工件在Y方向上的移動(dòng)自由度。它除定位外，還兼有夾緊作用。根據(jù)工件與V形塊的接觸母線(xiàn)長(zhǎng)度，固定式V形塊可以分為短V形塊和長(zhǎng)V形塊，前者限制工件兩個(gè)自由度，后者限制工件四個(gè)自由度。V形塊定位的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)中性好，即能使工件的定位基準(zhǔn)軸線(xiàn)對(duì)中在V形塊兩斜面的對(duì)稱(chēng)平面上，在左右方向上的不會(huì)發(fā)生偏移，且安裝方便；應(yīng)用范圍較廣。不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過(guò)加工，不論是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可采用V形塊定位。V形塊上兩斜面間的夾角一般選用60、90和120，其中以90應(yīng)用最多。其典型結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)。V形塊的材料一般用20鋼，滲碳深0.81.2mm，淬火硬度為6064HBC。圖5-14 工件在定位套內(nèi)定位2. 定位套 工件以外圓柱表面為定位基準(zhǔn)在定位套內(nèi)孔中定位，這種定位方法一般適用于精基準(zhǔn)定位，見(jiàn)圖5-14所示。圖5-14a為短定位套定位，限制工件兩個(gè)自由度，圖5-14b為長(zhǎng)定位套定位，限制工件四個(gè)自由度。3. 半圓套 圖5-15為半圓套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，下半圓起定位作用，上半圓起夾緊作用。圖5-15a為可卸式，圖5-15b為鉸鏈?zhǔn)?，后者裝卸工件方便些。短半圓套限制工件兩個(gè)自由度，長(zhǎng)半圓套限制工件四個(gè)自由度。4. 圓錐套 工件以圓柱面為定位基準(zhǔn)面在圓錐孔中定位時(shí)，常與后頂尖（反頂尖）配合使用。如圖5-16所示，夾具體錐柄1插入機(jī)床主軸孔中，通過(guò)傳動(dòng)螺釘2對(duì)定位圓錐套3傳遞扭矩，工件圓柱左端部在定位圓錐套3中通過(guò)齒紋錐面進(jìn)行定位，限制工件的三個(gè)移動(dòng)自由度；工件圓柱右端錐孔在后頂尖5(當(dāng)外徑小于6mm時(shí)，用反頂尖)上定位，限制工件兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。圖5-15 半圓套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖5-16 工件在圓錐套中定位1夾具體錐柄 2傳動(dòng)螺釘 3定位圓錐套 4工件 5后頂尖（三）工件以圓孔定位工件以圓孔定位大都屬于定心定位(定位基準(zhǔn)為孔的軸線(xiàn))，常用的定位元件有定位銷(xiāo)、圓柱心軸、圓錐銷(xiāo)、圓錐心軸等。圓孔定位還經(jīng)常與平面定位聯(lián)合使用。圖5-17 幾種常用的圓柱定位銷(xiāo)1定位銷(xiāo) 圖5-17為幾種常用的圓柱定位銷(xiāo)，其工作部分直徑d通常根據(jù)加工要求和考慮便于裝夾，按g5、g6、f6或f7制造。圖5-17a、b、c所示定位銷(xiāo)與夾具體的連接采用過(guò)盈配合；圖5-17d為帶襯套的可換式圓柱銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，這種定位銷(xiāo)與襯套的配合采用間隙配合，故其位置精度較固定式定位銷(xiāo)低，一般用于大批大量生產(chǎn)中。為便于工件順利裝入，定位銷(xiāo)的頭部應(yīng)有15倒角。短圓柱銷(xiāo)限制工件兩個(gè)自由度，長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制工件的四個(gè)自由度。2圓錐銷(xiāo) 在加工套筒、空心軸等類(lèi)工件時(shí)，也經(jīng)常用到圓錐銷(xiāo)，如圖5-18所示。圖5-18a用于粗基準(zhǔn)，圖5-18b用于精基準(zhǔn)。它限制了工件三個(gè)移動(dòng)自由度。圖5-18 圓錐銷(xiāo)工件在單個(gè)圓錐銷(xiāo)上定位容易傾斜，所以圓錐銷(xiāo)一般與其它定位元件組合定位。如圖5-19所示，工件以底面作為主要定位基面，采用活動(dòng)圓錐銷(xiāo)，只限制兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，即使工件的孔徑變化較大，也能準(zhǔn)確定位。圖5-19 圓錐銷(xiāo)組合定位3定位心軸 主要用于套簡(jiǎn)類(lèi)和空心盤(pán)類(lèi)工件的圖5-20 幾種常見(jiàn)的圓柱心軸車(chē)、銑、磨及齒輪加工。常見(jiàn)的有圓柱心軸和圓錐心軸等。1）圓柱心軸 圖5-20a為間隙配合圓柱心軸，其定位精度不高，但裝卸工件較方便；圖5-20b為過(guò)盈配合圓柱心軸，常用于對(duì)定心精度要求高的場(chǎng)合；圖5-20c為花鍵心軸，用于以花鍵孔為定位基準(zhǔn)的場(chǎng)合。當(dāng)工件孔的長(zhǎng)徑比L/D1時(shí)，工作部分可略帶錐度。短圓柱心軸限制工件兩個(gè)自由度，長(zhǎng)圓柱心軸限制工件的四個(gè)自由度。圖5-21 圓錐心軸2）圓錐心軸 圖5-21是以工件上的圓錐孔在圓錐心軸上定位的情形。這類(lèi)定位方式是圓錐面與圓錐面接觸，要求錐孔和圓錐心軸的錐度相同，接觸良好，因此定心精度與角向定位精度均較高，而軸向定位精度取決于工件孔和心軸的尺寸精度。圓錐心軸限制工件的五個(gè)自由度，即除繞軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度沒(méi)限制外均已限制。（四）工件以組合表面定位在實(shí)際加工過(guò)程中，工件往往不是采用單一表面的定位，而是以組合表面定位。常見(jiàn)的有平面與平面組合、平面與孔組合、平面與外圓柱面組合、平面與其它表面組合、錐面與錐面組合等。例如，在加工箱體工件時(shí)，往往采用一面兩孔組合定位，即一個(gè)平面及與該平面垂直的兩孔為定位基準(zhǔn)，如圖5-22所示。當(dāng)采用平面、兩短圓柱銷(xiāo)為定位元件時(shí)，此時(shí)平面限制三個(gè)自由度，第一個(gè)定位銷(xiāo)限制兩個(gè)移動(dòng)自由度，第二定位銷(xiāo)限制和，因此過(guò)定位。又設(shè)兩孔直徑分別為 、，兩孔中心距為，兩銷(xiāo)直徑分別為、 ，兩銷(xiāo)中心距為。由于兩孔、兩銷(xiāo)的直徑，兩孔中心距和兩銷(xiāo)中心距都存在制造誤差，故有可能使工件兩孔無(wú)法套在兩定位銷(xiāo)上，如圖5-22a所示。圖5-22 一面兩孔組合定位情況a)1、2孔 b)1平面 2短圓柱銷(xiāo) 3短削邊銷(xiāo)解決過(guò)定位的方法有：減小第二個(gè)銷(xiāo)子的直徑。此種方法由于銷(xiāo)子直徑減小，配合間隙加大，故使工件繞第一個(gè)銷(xiāo)子的轉(zhuǎn)角誤差加大。使第二個(gè)銷(xiāo)子可沿X方向移動(dòng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。第二個(gè)銷(xiāo)子采用削邊銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，即采取在過(guò)定位方向上，將第二個(gè)圓柱銷(xiāo)削邊，如圖5-18b所示。平面限制三個(gè)自由度，短圓柱銷(xiāo)限制兩個(gè)自由度，短的削邊銷(xiāo)（菱形銷(xiāo)）限制一個(gè)自由度。它不需要減小第二個(gè)銷(xiāo)子直徑，因此轉(zhuǎn)角誤差較小。圖5-22c所示削邊銷(xiāo)的截面形狀為菱形，又稱(chēng)菱形銷(xiāo)，用于直徑小于50mm的孔，圖5-22d所示削邊銷(xiāo)的截面形狀常用于