機(jī)制工藝與夾具第1章教案

1、 教案(章節(jié)備課) 學(xué)時(shí)：15章節(jié)第一章 機(jī)械加工工藝規(guī)程及工件的裝夾教學(xué)目的機(jī)械加工工藝過程的組成、生產(chǎn)類型與機(jī)械加工工藝規(guī)程、機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則及步驟和內(nèi)容工件的定位及基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)的選擇、定位誤差的計(jì)算夾緊機(jī)構(gòu)及夾緊裝置、加工方法的確定、加工順序的安排、機(jī)床的選擇、工時(shí)定額的計(jì)算加工余量的概念、加工余量的確定、工序尺寸與公差的確定直線尺寸鏈的基本計(jì)算公式及其在工藝過程中的應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：工藝規(guī)程的編制方法難點(diǎn)：尺寸鏈、工序尺寸計(jì)算教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)時(shí)分配第一章 機(jī)械加工工藝規(guī)程及工件的裝夾第一節(jié) 基本概念 2課時(shí)第二節(jié) 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1課時(shí)第三節(jié) 毛坯的確定 1

2、課時(shí)第四節(jié) 工件的定位 4課時(shí)第五節(jié) 工件的加緊 2課時(shí)第六節(jié) 工藝路線的擬定 2課時(shí)第七節(jié) 加工余量的確定 1課時(shí)第八節(jié) 工序尺寸及其公差的確定 2課時(shí)講授法章思考題1、試述設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)的概念，并舉例說明。2、何謂“六點(diǎn)定位原理”？“不完全定位”和“過定位”，是否均不能采用？為什么？3、什么是可調(diào)支承？什么是輔助支承？它們有什么區(qū)別？4、試分析三種基本夾緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。主要參考資料蘭建設(shè)主編.機(jī)械制造工藝與夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006.7王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1995劉守勇主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.機(jī)械工業(yè)出版社.1997.10備注教案

3、（課時(shí)備課）第 1 次課 3 學(xué)時(shí)課目、課題第一章 機(jī)械加工工藝規(guī)程及工件的裝夾§1.1 基本概念§1.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析教學(xué)目的和要求機(jī)械加工工藝過程的組成、生產(chǎn)類型與機(jī)械加工工藝規(guī)程、機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則及步驟和內(nèi)容重點(diǎn)難點(diǎn)掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂的基本方法教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法 教學(xué)手段師生互動時(shí)間分配板書設(shè)計(jì)第一章 機(jī)械加工工藝規(guī)程及工件的裝夾§1.1 基本概念一、生產(chǎn)過程與工藝過程二、工藝過程的組成三、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型四、機(jī)械加工工藝規(guī)程§1.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析一、零件的結(jié)構(gòu)工藝性概念二、合理標(biāo)注零件的尺寸、公差和表面粗糙度三、零

4、件要素的工藝性四、零件整體結(jié)構(gòu)的工藝性講授法作業(yè)布置P74：3、4主要參考資料蘭建設(shè)主編 機(jī)械制造工藝與夾具 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.7王先逵主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1995劉守勇主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.機(jī)械工業(yè)出版社.1997.10課后自我總結(jié)分析教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法相關(guān)說明課程名稱：機(jī)制工藝與夾具 考試課 課時(shí)：48課時(shí)作業(yè)要按時(shí)交，平時(shí)成績占30（包括考勤、作業(yè)、期中測驗(yàn)成績），期末測驗(yàn)占70將設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，離不開機(jī)械制造工藝與夾具精密加工精度已經(jīng)達(dá)到亞微米級，而超精密加工已經(jīng)進(jìn)入0.01級工藝：使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程；

5、機(jī)械制造工藝：各種機(jī)械的制造方法和過程的總稱；夾具：在生產(chǎn)過程中，用來迅速、方便、安全地裝夾工件的工藝裝備。機(jī)械制造工藝的內(nèi)容，包括零件的毛坯制造、機(jī)械加工及熱處理和產(chǎn)品的裝配等；機(jī)械制造工藝及夾具課程的研究范圍主要是零件的機(jī)械加工及加工過程中工件的裝夾和產(chǎn)品的裝配兩個(gè)方面。(1)保證和提高產(chǎn)品的質(zhì)量：產(chǎn)品質(zhì)量包括整臺機(jī)械的裝配精度、使用性能、使用壽命和可靠性，以及零件的加工精度和加工表面質(zhì)量。(2)提高勞動生產(chǎn)率：提高勞動生產(chǎn)率的方法一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削。二是改進(jìn)工藝方法、創(chuàng)造新工藝。三是提高自動化程度，實(shí)現(xiàn)高度自動化。(3)降低成本：要節(jié)省和合理選擇原材料，研究

6、新材料；合理使用和改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，研制新的高效設(shè)備等。教學(xué)要求：1)掌握機(jī)械制造工藝的基本理論(包括定位和基準(zhǔn)理論、工藝和裝配尺寸鏈理論、加工精度和誤差分析理論、表面質(zhì)量和機(jī)械振動理論等)和夾具設(shè)計(jì)方法及典型結(jié)構(gòu)，注重建立基本概念和理論的具體應(yīng)用，學(xué)會對較復(fù)雜零件進(jìn)行工藝分析和夾具設(shè)計(jì)的方法。2)具有制定中等復(fù)雜零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)夾具、制定一般產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)程和主管產(chǎn)品工藝的初步能力。3)樹立生產(chǎn)制造系統(tǒng)的觀點(diǎn)，了解現(xiàn)代(先進(jìn))制造技術(shù)的新成就、發(fā)展方向和一些重要的現(xiàn)代(先進(jìn))制造技術(shù)，以擴(kuò)大視野、開闊思路、提高工藝等制造技術(shù)水平和增強(qiáng)人才的競爭力及就業(yè)能力。本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法：

7、1)實(shí)踐性強(qiáng)。2)涉及面廣及內(nèi)容豐富。3)靈活多變。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法講授新課第一章 機(jī)械加工工藝規(guī)程及工件的裝夾機(jī)械加工工藝規(guī)程：是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。機(jī)械加工的目的是將毛坯加工成符合產(chǎn)品要求的零件。通常，毛坯需要經(jīng)過若干工序才能轉(zhuǎn)化為符合產(chǎn)品要求的零件。一個(gè)相同結(jié)構(gòu)相同要求的機(jī)器零件，可以采用幾種不同的工藝過程完成，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最經(jīng)濟(jì)、最合理的。在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，如何采用經(jīng)濟(jì)有效的加工方法，合理地安排加工工藝路線以獲得符合產(chǎn)品要求的零件，這是本章所要解決的重點(diǎn)。第一節(jié) 基本概念一、機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程與機(jī)械加工工藝過程

8、機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程：是指從原材料或半成品到成品制造出來的各有關(guān)勞動過程的總和。對機(jī)器制造，生產(chǎn)過程主要包括：生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作毛坯的制造零件的機(jī)械加工、熱處理和其它表面處理產(chǎn)品的裝配、調(diào)試、檢驗(yàn)、油漆和包裝等各種生產(chǎn)服務(wù)活動在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，對于那些與原材料變?yōu)槌善分苯酉嚓P(guān)的過程，如毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理和裝配等，稱為工藝過程。機(jī)械加工工藝過程：是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一部分，是對機(jī)械產(chǎn)品中的零件采用各種加工方法直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能，使之成為合格零件的全部勞動過程。二、機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程由工序組成，工序又分為：安裝、工步、工位、走刀。毛

9、坯>零件根據(jù)學(xué)生車工實(shí)習(xí)引出加工工藝的概念。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法1.工序工序：是指一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地點(diǎn)對一個(gè)（或同時(shí)幾個(gè)）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。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。2.安裝工件加工前，使其在機(jī)床或夾具中相對刀具占據(jù)正確位置并給予固定的過程，稱為裝夾。（裝夾包括定位和夾緊兩過程）安裝是指工件通過一次裝夾后所完成的那一部分工序。在一道工序中，工件可能安裝一次，也可能需要安裝幾次。工件在加工時(shí)，應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)。因?yàn)槎嘁淮伟惭b，會增加安裝工件的時(shí)間，也加大加工誤差

10、。3.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。下圖為在三軸鉆床上利用回轉(zhuǎn)工作臺，按四個(gè)工位連續(xù)完成每個(gè)工件的裝夾、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔。多工位連續(xù)加工 復(fù)合工步采用多工位加工，可提高生產(chǎn)率和保證被加工表面的相互位置精度。4.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，這樣的工步稱為復(fù)合工步，如上圖所示。5.走刀走刀（又稱工作行程）是指刀具相對工件加工表面進(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。舉例：加工一簡單軸，通過兩種方案

11、，判斷它們所用的工序，引出工序區(qū)分的依據(jù)。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法第一次走刀第二次走刀第一工步在，第二工步在三、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)綱領(lǐng)，是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期通常為1年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱為年產(chǎn)量。對于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機(jī)器所需要的數(shù)量之外，還要包括一定的備品和廢品，因此零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)按下式計(jì)算：NQn（1十a(chǎn)）（1十b）舉例：讓學(xué)生判斷工步和走刀教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法式中 N零件的年產(chǎn)量（件/年）；Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）； n每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）；a該零件的備品率；b該零件的廢品率。2生產(chǎn)類型生產(chǎn)

12、類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。人們按照產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投入生產(chǎn)的批量，可將生產(chǎn)分為：單件生產(chǎn)、批量生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。 單件生產(chǎn) 單個(gè)生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，很少重復(fù)甚至不重復(fù)，這種生產(chǎn)稱為單件生產(chǎn)。特點(diǎn)：生產(chǎn)的產(chǎn)品種類較多，而同一產(chǎn)品的產(chǎn)量很小，工作地點(diǎn)、加工對象經(jīng)常改變。成批生產(chǎn) 一年中分批輪流制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，工作地點(diǎn)的加工對象周期性地重復(fù)，這種生產(chǎn)稱為成批生產(chǎn)。特點(diǎn)：產(chǎn)品的種類較多，有一定的生產(chǎn)數(shù)量，加工對象周期性地改變，加工過程周期性地重復(fù)。同一產(chǎn)品（或零件）每批投入生產(chǎn)的數(shù)量稱為批量。根據(jù)批量的大小又可分為大批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)。小批量生產(chǎn)

13、的工藝特征接近單件生產(chǎn)，大批量生產(chǎn)的工藝特征接近大量生產(chǎn)，中批生產(chǎn)的生產(chǎn)特點(diǎn)介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。大量生產(chǎn) 同一產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常按一定節(jié)奏重復(fù)進(jìn)行某一零件的某一工序的加工，這種生產(chǎn)稱為大量生產(chǎn)。特點(diǎn)：同一產(chǎn)品的產(chǎn)量大，工作地點(diǎn)較少改變，加工過程重復(fù)。四、機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程是將產(chǎn)品或零部件的制造工藝過程和操作方法按一定格式固定下來的技術(shù)文件。它是在具體生產(chǎn)條件下，本著最合理、最經(jīng)濟(jì)的原則編制而成的，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)的法規(guī)性文件。機(jī)械加工工藝規(guī)程包括零件加工工藝流程、加工工序內(nèi)容、切削用量、采用設(shè)備及工藝裝備、工時(shí)定額等。如新產(chǎn)品試制、維修車間的配件制

14、造和重型機(jī)械制造等都屬此種生產(chǎn)類型。如一些通用機(jī)械廠、某些農(nóng)業(yè)機(jī)械廠、陶瓷機(jī)械廠、造紙機(jī)械廠、煙草機(jī)械廠等的生產(chǎn)如自行車制造和一些鏈條廠、軸承廠等專業(yè)化生產(chǎn)即屬此種生產(chǎn)類型。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法1工藝規(guī)程的作用（1）指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件：起生產(chǎn)的指導(dǎo)作用；工藝規(guī)程是在結(jié)合本廠具體情況，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)的理論和必要的工藝實(shí)驗(yàn)后制訂的，它反映了加工過程中的客觀規(guī)律，工人必須按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，才能提高生產(chǎn)效率。（2）是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)管理的依據(jù)：即生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、工人操作和質(zhì)量檢驗(yàn)等的依據(jù)；工廠進(jìn)行新產(chǎn)品試制或產(chǎn)品投產(chǎn)時(shí)，必須按照工藝規(guī)程提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行技

15、術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備，以便合理編制生產(chǎn)計(jì)劃，合理調(diào)度原材料、毛坯和設(shè)備，及時(shí)設(shè)計(jì)制造工藝裝備，科學(xué)地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算和技術(shù)考核。（3）是新建或擴(kuò)建工廠或車間主要技術(shù)資料根據(jù)工藝規(guī)程，可以確定生產(chǎn)所需的機(jī)械設(shè)備、技術(shù)工人、基建面積以及生產(chǎn)資源等。總之，零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程是每個(gè)機(jī)械制造廠或加工車間必不可少的技術(shù)文件。生產(chǎn)前用它做生產(chǎn)的準(zhǔn)備，生產(chǎn)中用它做生產(chǎn)的指揮，生產(chǎn)后用它做生產(chǎn)的檢驗(yàn)。2工藝規(guī)程的格式（1）機(jī)械加工工藝過程卡片：此卡片的特點(diǎn)：是以工序?yàn)閱挝唬喴f明產(chǎn)品或零、部件的加工過程的一種工藝文件。這種卡片包括零件各個(gè)工序的名稱、工序內(nèi)容，經(jīng)過的車間、工段、所用的機(jī)床、刀具、夾具、量具，工時(shí)定

16、額等。它是生產(chǎn)管理的主要技術(shù)文件。適用范圍：主要用于單件小批生產(chǎn)以及生產(chǎn)管理中。（2）機(jī)械加工工藝卡片它是以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)說明零件的機(jī)械加工工藝過程,其內(nèi)容介于工藝過程卡片和工序卡片之間。它用來指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)和幫助車間干部和技術(shù)人員掌握整個(gè)零件加工過程的一種主要工藝文件，廣泛用于成批生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)中比較重要的零件或工序。（3）機(jī)械加工工序卡片：此卡片的特點(diǎn)：在工藝過程卡片的基礎(chǔ)上按每道工序所編的一種工藝文件，主要用來具體指導(dǎo)操作工人進(jìn)行生產(chǎn)的一種工藝文件，一般具有工序簡圖，并詳細(xì)記載了該工序加工所需的資料，如定位教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法基準(zhǔn)選擇、工序尺寸及公差以及機(jī)床、刀具、夾具

17、、量具、切削用量和工時(shí)定額等。適用范圍：主要用于大批大量生產(chǎn)中所有零件，中批生產(chǎn)中的重要零件和單件小批生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序。3制定工藝規(guī)程的步驟1)分析研究零件圖樣，了解該零件在產(chǎn)品或部件中的作用，找出其要求較高的主要表面及主要技術(shù)要求，并了解各項(xiàng)技術(shù)要求制定的依據(jù)，審查其結(jié)構(gòu)工藝性。2)選擇和確定毛坯。3)擬訂工藝路線：選擇定位基準(zhǔn)、確定加工方法、安排加工順序以及安排熱處理、檢驗(yàn)和其它工序等。4)詳細(xì)擬訂工序具體內(nèi)容：確定工藝裝備，確定各工序技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法，確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸和公差，確定切削用量，確定時(shí)間定額。5)對工藝方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。6)填寫工藝文件。第二節(jié) 零件的結(jié)

18、構(gòu)工藝性分析一、零件的結(jié)構(gòu)工藝性概念零件結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。它包括零件各個(gè)制造過程中的工藝性，如鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切掣加于篙手藝性。由此可見，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。在制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析。零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，主要包括零件的尺寸和公差標(biāo)注、零件的組成要素和零件的整體結(jié)構(gòu)等三方面來闡述。二、合理標(biāo)注零件的尺寸、公差和表面粗糙度零件圖樣上的尺寸和公差的標(biāo)注對切削加工工藝性有較大的影響，它是零件結(jié)構(gòu)工藝性的一個(gè)重要內(nèi)容。1按照加工順序標(biāo)注尺寸，避免多尺寸同時(shí)保證2由

19、定位基準(zhǔn)或調(diào)整基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸，避免基準(zhǔn)不重合誤差3由形狀簡單和易接近的輪廓要素為基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸，避免尺寸換算教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法歸納小結(jié)三、零件要素的工藝性零件要素是指組成零件的各加工面。顯然零件要素的工藝性會直接影響零件的工藝性。零件要素的切削加工工藝性歸納起來有以下三點(diǎn)要求：1)各要素的形狀應(yīng)盡量簡單，面積應(yīng)盡量小，規(guī)格應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一。2)能采用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工：且刀具易進(jìn)入、退出和順利通過加工表面。3)加工面與非加工面應(yīng)明顯分開，加工面之間也應(yīng)明顯分開。四、零件整體結(jié)構(gòu)的工藝性零件是各要素、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，具體有以下五點(diǎn)要求：1)

20、盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、借用件和相似件。2)有便于裝夾的基準(zhǔn)。3)有位置要求或同方向的表面能在一次裝夾中加工出來。4)零件要有足夠的剛度，便于采用高速和多刀切削。5)節(jié)省材料，減輕重量。1、生產(chǎn)過程與工藝過程的概念2、工藝過程的組成3、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型4、機(jī)械加工工藝規(guī)程的概念及其作用5、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析教案（課時(shí)備課）第 2 次課 2 學(xué)時(shí)課目、課題§1.3 毛坯的確定§1.4 工件的定位（一）教學(xué)目的和要求工件的定位及基準(zhǔn)工件六點(diǎn)定位原理重點(diǎn)難點(diǎn)工件的定位及基準(zhǔn)工件六點(diǎn)定位原理教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法 教學(xué)手段師生互動時(shí)間分配板書設(shè)計(jì)§1.3 毛坯的確定一、毛坯

21、的種類及其選擇二、毛坯選擇應(yīng)考慮的因素三、毛坯形狀與尺寸§1.4 工件的定位一、基準(zhǔn)及其分類二、工件的定位方法三、工件定位的基本原理講授法作業(yè)布置P74：6P75：7主要參考資料蘭建設(shè)主編 機(jī)械制造工藝與夾具 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2006.7王先逵主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1995劉守勇主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.機(jī)械工業(yè)出版社.1997.10課后自我總結(jié)分析教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法復(fù)習(xí)導(dǎo)入講授新課1、生產(chǎn)過程與工藝過程的概念2、工藝過程的組成3、生產(chǎn)綱領(lǐng)的概念4、生產(chǎn)類型有哪幾種5、機(jī)械加工工藝規(guī)程的概念第三節(jié) 毛坯的確定選擇毛坯，主要是確定毛坯的種類、

22、制造方法及其制造精度。毛坯的形狀、尺寸越接近成品，切削加工余量就越少，從而可以提高材料的利用率和生產(chǎn)效率，然而這樣往往會使毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，從而增加毛坯的制造成本。所以選擇毛坯時(shí)應(yīng)從機(jī)械加工和毛坯制造兩方面出發(fā)，綜合考慮以求最佳效果。一、毛坯的種類及其選擇1機(jī)械加工中常見的毛坯（1）鑄件：適用于形狀復(fù)雜的零件毛坯。目前生產(chǎn)中的鑄件大多數(shù)是用砂型鑄造，少數(shù)尺寸較小的優(yōu)質(zhì)鑄件可采用特種鑄造(如金屬型鑄造，離心鑄造和壓力鑄造等)。（2）鍛件：適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡單的零件毛坯，其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。（3）型材：主要通過熱軋或冷拉而成。熱軋的精度低，價(jià)格較冷拉的便

23、宜，用于一般零件的毛坯。冷拉的尺寸小，精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動送料，但價(jià)格貴，多用于批量較大且在自動機(jī)床上進(jìn)行加工的情形。按其截面形狀，型材可分為圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼以及其他特殊截面的型材。（4）焊接件：根據(jù)需要將型材或鋼板焊接而成的毛坯件，它制作方便、簡單，但需要經(jīng)過熱處理才能進(jìn)行機(jī)械加工。適用于單件小批生產(chǎn)中制造大型毛坯，其優(yōu)點(diǎn)是制造簡便，加工周期短，毛坯重量輕；缺點(diǎn)是焊接件抗振動性差，機(jī)械加工前需經(jīng)過時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。（5）沖壓件：通過沖壓設(shè)備對薄鋼板進(jìn)行冷沖壓加工而得到的零件，它可以非常接近成品要求，沖壓零件可以作為毛坯，有時(shí)還可以直接成為成品。沖壓件的尺寸精度高。適用

24、于批量較大而零件厚度較小的中小型零件。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法（6）冷擠壓件：在壓力機(jī)上通過擠壓模掠奪而成。其生產(chǎn)效率高。冷擠壓毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不再進(jìn)行機(jī)械加工，但要求材料塑性好，主要為有色金屬和塑性好的鋼材。適用于大批量生產(chǎn)中制造形狀簡單的小型零件。（7）粉末冶金件：以金屬粉末為原料，在壓力機(jī)上通過模具壓制成型后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。其生產(chǎn)效率高，零件的精度高，表面粗糙度值小，一般可不再進(jìn)行精加工，但金屬粉末成本較高，適用于大批大量生產(chǎn)中壓制形狀較簡單的小型零件。2毛坯選擇的兩種不同方向 一種是使毛坯的形狀和尺寸盡量與零件接近，零件制造的大部分勞動量用于毛坯，機(jī)械加工多為精加

25、工，勞動量和費(fèi)用都比較少；另一種是毛坯的形狀及尺寸與零件相差較大，機(jī)械加工切除較多材料，其勞動量及費(fèi)用也較大。二、毛坯選擇應(yīng)考慮的因素1零件的材料及其力學(xué)性能 當(dāng)零件的材料選定以后，毛坯的類型就大體確定了。例如，材料為鑄鐵的零件，自然應(yīng)選擇鑄造毛坯；而對于重要的鋼質(zhì)零件，力學(xué)性能要求高時(shí)，可選擇鍛造毛坯。2零件的結(jié)構(gòu)和尺寸 形狀復(fù)雜的毛坯常采用鑄件，但對于形狀復(fù)雜的薄壁件，一般不能采用砂型鑄造；對于一般用途的階梯軸，如果各段直徑相差不大、力學(xué)性能要求不高時(shí)，可選擇棒料做毛坯，倘若各段直徑相差較大，為了節(jié)省材料，應(yīng)選擇鍛件。3生產(chǎn)類型 當(dāng)零件的生產(chǎn)批量較大時(shí)，應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造

26、方法，這時(shí)毛坯制造增加的費(fèi)用可由材料耗費(fèi)減少的費(fèi)用以及機(jī)械加工減少的費(fèi)用來補(bǔ)償。4現(xiàn)有生產(chǎn)條件 選擇毛坯類型時(shí)，要結(jié)合本企業(yè)的具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等。5充分考慮利用新技術(shù)、新工藝和新材料的可能性 為了節(jié)約材料和能源，減少機(jī)械加工余量，提高經(jīng)濟(jì)效益，只要有可能，就必須盡量采用精密鑄造、精密鍛造、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等新工藝、新技術(shù)和新材料。三、毛坯形狀與尺寸通過毛坯精化使毛坯的形狀和尺寸盡量與零件接近，減少機(jī)械加工的勞動量，力求實(shí)現(xiàn)少、無切屑加工。毛坯尺寸和零件尺寸的差值稱為毛坯加工余量，毛坯尺寸的公差稱為毛坯公差。為節(jié)約能源與金屬材料，隨著毛坯制造專

27、業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，毛坯制造應(yīng)逐步沿著前一種方向發(fā)展。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法第四節(jié) 工件的定位工件的裝夾有兩個(gè)含義，即定位和夾緊。定位：是指確定工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置過程。夾緊：是指工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。工件的定位是通過定位基準(zhǔn)與定位元件的緊密貼合接觸來實(shí)現(xiàn)的，這就必須掌握基準(zhǔn)的概念。而不同的情況下工件的定位方法也不同。一、基準(zhǔn)及其分類基準(zhǔn)是指確定零件上某些點(diǎn)、線、面位置時(shí)所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面，或者說是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。按其作用的不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件時(shí)

28、，根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系以及零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互關(guān)系，確定標(biāo)注尺寸（或角度）的起始位置。這些尺寸（或角度）的起始位置稱作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是指在加工或裝配過程中所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)根據(jù)其使用場合的不同，又可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)四種。 工序基準(zhǔn) 在工序圖上，用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)，即工序圖上的基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn) 在加工時(shí)用作定位的基準(zhǔn)。它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點(diǎn)、線、面。思考：讓學(xué)生回答d1、d2、c三個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是什么？教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法定位基準(zhǔn)常用的是“面”，所以也稱為定位面，常以符號“”

29、表示，其尖端指向定位面。如圖所示為加工齒輪時(shí)的定位基準(zhǔn)表示法。粗基準(zhǔn)：沒有經(jīng)過切削加工就被用作定位基準(zhǔn)的表面。精基準(zhǔn)：經(jīng)過機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)。 測量基準(zhǔn) 在測量零件已加工表面的尺寸和位置時(shí)所采用的基準(zhǔn)。一般情況下常采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)。 裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)。二、工件的定位方法根據(jù)定位的特點(diǎn)不同，工件在機(jī)床上的定位一般有三種方法：直接找正法、劃線找正法和夾具安裝法。(1)直接找正法：工件定位時(shí)，用量具或量儀直接找正工件上某一表面，使工件處于正確的位置，稱為直接找正裝夾。(2)劃線找正法：這種裝夾方式是先按加工表面的要求在工件上劃線，加工時(shí)在機(jī)床上

30、按線找正以獲得工件的正確位置。特點(diǎn)：精度高，生產(chǎn)率低，要求工人水平，單件小批生產(chǎn)。特點(diǎn)：加工余量均勻教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法前兩種裝夾方式都屬于直接安裝法，找正比較費(fèi)時(shí)，定位精度的高低主要取決于所有工具或儀表的精度，以及工人的技術(shù)水平。(3)夾具裝夾工件安裝在為其加工專門設(shè)計(jì)和制造的夾具上中。機(jī)床夾具是指在機(jī)械加工工藝過程中用以裝夾工件的機(jī)床附加裝置。常用的有通用夾具和專用夾具兩種。特點(diǎn)：定位精度高，生產(chǎn)率高，適用于大批量生產(chǎn)。專用夾具裝夾：生產(chǎn)率高，不要求工人水平，大批大量生產(chǎn)。三、工件定位的基本原理1.六點(diǎn)定位原理未受限制的空間剛體有六個(gè)自由度。采用6個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，可以限

31、制工件的6個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位，稱為六點(diǎn)定位原理。2.限制工件自由度與加工要求的關(guān)系工件應(yīng)被限制的自由度與工件被加工面的位置要求存在對應(yīng)關(guān)系。工件應(yīng)被限制的自由度數(shù)目與工件被加工面存在幾個(gè)方位的位置要求有相應(yīng)的關(guān)系。當(dāng)被加工面只有一個(gè)方向的位置要求時(shí)，需要限制工件的三個(gè)自由度；當(dāng)被加工面有兩個(gè)方向的位置要求時(shí)，需要限制工件的五個(gè)自由度；當(dāng)被加工面有三個(gè)方向的位置要求時(shí)，需要限制工件的六個(gè)自由度。完全定位：工件的六個(gè)自由度都被限制的定位。不完全定位：工件被限制的自由度少于六個(gè)，但能滿足加工要求的定位。欠定位：根據(jù)加工要求應(yīng)限制的自由度沒有被限制的定位。欠定位是不允許的，因?yàn)榍范ㄎ徊荒鼙ＷC工件的

32、加工要求。特點(diǎn)：定位精度不易保證，生產(chǎn)率低，僅適用于單件小批量生產(chǎn)。XOY平面上1、2、3點(diǎn)；限制，XOZ平面上4、5點(diǎn)；限制，YOZ平面上6點(diǎn)：限制教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法3正確處理重復(fù)定位（過定位）兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件同時(shí)限制工件的同一個(gè)自由度稱為重復(fù)定位。過定位是否允許，要視具體情況而定。通常，如果工件的定位面經(jīng)過機(jī)械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過定位是允許的。合理的過定位起到加強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度和增加定位穩(wěn)定性的作用。反之，如果工件的定位面是毛坯面，或雖經(jīng)過機(jī)械加工，但加工精度不高，這時(shí)過定位一般是不允許的，因?yàn)樗赡茉斐啥ㄎ徊粶?zhǔn)確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等情況。

33、過定位在生產(chǎn)中一般不允許。防止重復(fù)定位的方法有以下兩種。1)改變定位裝置結(jié)構(gòu)2)提高工件定位基準(zhǔn)之間與定位元件之間的位置精度歸納小結(jié)1、基準(zhǔn)及其分類2、工件定位的三種方法3、六點(diǎn)定位原理4、完全定位、不完全定位、過定位、欠定位教案（課時(shí)備課）第 3 次課 3 學(xué)時(shí)課目、課題§1.4 工件的定位（二）教學(xué)目的和要求工件的定位方法及定位元件定位基準(zhǔn)的選擇定位誤差的計(jì)算重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：定位基準(zhǔn)的選擇難點(diǎn)：定位誤差的計(jì)算教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法 教學(xué)手段師生互動時(shí)間分配板書設(shè)計(jì)§1.4 工件的定位四、工件的定位方法及其定位元件五、定位基準(zhǔn)的選擇六、定位誤差的分析與計(jì)算講授法作業(yè)布置P75：2

34、0、21、22主要參考資料蘭建設(shè)主編 機(jī)械制造工藝與夾具 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2006.7王先逵主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1995劉守勇主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.機(jī)械工業(yè)出版社.1997.10課后自我總結(jié)分析教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法復(fù)習(xí)導(dǎo)入講授新課1、毛坯的種類及其選擇2、基準(zhǔn)及其分類3、工件定位的三種方法4、六點(diǎn)定位原理5、完全定位、不完全定位、過定位、欠定位第四節(jié) 工件的定位四、工件的定位方法及其定位元件在生產(chǎn)實(shí)踐中，常用的定位方法和定位元件主要有以下幾種：1工件以平面定位在機(jī)械加工中，以平面作為定位基準(zhǔn)的定位方法是一種常用的定位方式。其所用定位元件，根據(jù)是否

35、起限制自由度的作用、能否調(diào)整等情況分為下列數(shù)種：(1)主要支承：限制工件自由度、起定位作用的支承。1)固定支承。固定支承有支承釘和支承板兩種類型。支承釘有3種形式，各用于不同的場合。圖a所示平頭支承釘用于工件已加工過的平面定位，圖b所示球頭支承釘用于工件以毛面定位，圖c所示齒紋頭支承釘用于工件側(cè)面定位，它能增大摩擦因數(shù)，防止工件滑動。需要更換的支承釘應(yīng)加襯套。支承板有兩種形式，都可用于工件已加工過平面定位。圖d所示支承板結(jié)構(gòu)簡單。但孔邊切屑不易清除干凈，故適用于側(cè)面和頂面定位。圖e所示支承板便于清除切屑，適用于底面定位。當(dāng)要求幾個(gè)支承釘或支承板在裝配后等高時(shí)，可采用裝配后補(bǔ)充加工的方法進(jìn)行磨削

36、，以保證它們的等高要求。2)可調(diào)支承。在工件定位過程中，有些情況下要求支承釘?shù)母叨榷ㄆ诨虿欢ㄆ诘恼{(diào)整時(shí)，可采用可調(diào)支承。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法可調(diào)支承用于分批鑄造的毛坯，其形狀尺寸變化較大、而又以粗基準(zhǔn)定位的場合?？烧{(diào)支承也可用于同一夾具加工形狀相同而尺寸不同的工件。應(yīng)該注意，可調(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次。在同一批工件加工中，其作用相當(dāng)于固定支承。所以，可調(diào)支承在調(diào)整后都需用鎖緊螺母鎖緊。3)自位支承(或稱浮動支承)。在工件定位過程中，能自動調(diào)整位置的支承稱為自位支承，或浮動支承。其作用是提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性。作用仍相當(dāng)于一個(gè)固定支承，只限制一個(gè)自由度。由于增加了接觸點(diǎn)數(shù)，故

37、可提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，但夾具結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。適用于工件以毛面定位或剛度不足的場合。(2)輔助支承：在工件定位過程中，不限制工件自由度、用于輔助定位的支承稱為輔助支承。此支承不起限制自由度的作用，也不允許破壞原有的定位。輔助支承有以下幾種類型：1)螺旋式輔助支承。這種支承結(jié)構(gòu)簡單，但效率較低。2)自位式輔助支承3)推引式輔助支承4)液壓鎖緊的輔助支承2.工件以圓柱孔定位工件以圓柱孔作為定位基準(zhǔn)，常用以下定位元件：(1)定位銷(圓柱銷)：(2)定位心軸：間隙配合心軸、過盈配合心軸、花鍵心軸(3)圓錐銷：(4)小錐度心軸：3工件以外圓柱面定位工件以外圓柱面定位時(shí)，常用以下定位元件：(1)v形塊：

38、工件以外圓柱面定位時(shí)，最常用的定位元件是V形塊，其優(yōu)點(diǎn)是對中性好。一個(gè)短V形塊限制兩個(gè)自由度；兩個(gè)短V形塊組合或一個(gè)長V形塊限制四個(gè)自由度；浮動式V形塊只限制一個(gè)自由度。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法v形塊既能用于精基面定位，又能用于粗基面定位，既能用于完整的圓柱面，也能用于局部圓柱面，而且具有對中性(使工件的定位基準(zhǔn)總處在V形塊兩工作表面的對稱面內(nèi))，活動v形塊還可兼作夾緊元件。因此，當(dāng)工件以外圓柱面定位時(shí)，V形塊是用得最多的定位元件。(2)定位套：工件以外圓柱面在圓孔中定位時(shí)，其定位元件常作成鋼套。(3)半圓套：這種定位方式主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝夾的零件。定位基面的精度不低于I

39、T8IT9，半圓套的最小內(nèi)徑應(yīng)取工件定位基面的最大直徑。(4)圓錐套：4工件以一面兩孔定位教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法五、定位基準(zhǔn)的選擇在制訂工藝規(guī)程時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇是否正確，對能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求以及零件各表面間的加工順序安排有很大的影響。定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的工藝問題。選擇定位基準(zhǔn)，是從如何保證工件加工精度要求考慮的。1粗基準(zhǔn)的選擇在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面做定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮兩個(gè)問題：一是保證主要加工面有足夠而均勻的余量和各待加工表面有足夠的余量。二是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度。具體選擇原則是：1

40、)為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)工件上有多個(gè)不加工面與加工面之間有位置要求時(shí)，則應(yīng)以其中要求最高的不加工面為粗基準(zhǔn)。2)合理分配各加工面的余量。在分配余量時(shí)應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)：為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)。為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選重要加工面為粗基準(zhǔn)。3)粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上(即同一自由度方向上)通常只允許使用一次。4) 便于工件裝夾的原則：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。2精基準(zhǔn)的選擇在最終工序和中間工序，應(yīng)采用已加工表面定位，這種定位基面稱為精基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，重點(diǎn)是考慮如何

41、減小工件的定位誤差、保證工件的加工精度、同時(shí)也要考慮裝夾工件的方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單。選擇精基準(zhǔn)時(shí)一般應(yīng)遵循下列原則：(1)基準(zhǔn)重合原則：即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(或工序基準(zhǔn))作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(或工序基準(zhǔn))不重合而引起的加工尺寸誤差。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位，可以比較方便地加工其它各表面時(shí)，則應(yīng)盡早地把這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后工序均以它為精基準(zhǔn)加工其它表面。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法（3）自為基準(zhǔn)原則旨在減少表面粗糙度，減小加工余量和保證加工余量均勻的工序，常以加工面本身為基準(zhǔn)進(jìn)行加工。（4）互為基準(zhǔn)原則某些位置度要求很高的表面，常采用互為基準(zhǔn)反

42、復(fù)加工的辦法來達(dá)到位置度要求。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。（5）便于裝夾原則所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，夾緊機(jī)構(gòu)簡單，操作方便。六、定位誤差的分析與計(jì)算能否保證工件的加工精度，取決于刀具與工件之間的相互位置關(guān)系。這種只與工件定位有關(guān)的誤差，稱為定位誤差，用D表示。一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，各個(gè)工件位置不一致的原因有二：一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合；二是定位基準(zhǔn)位置的變化。(1)基準(zhǔn)不重合誤差：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而引起的加工尺寸誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用B表示。(2)基準(zhǔn)位移誤差：工件在夾具中定位時(shí)，由于定位副的制造誤差和最小配合間隙

43、的影響，導(dǎo)致各個(gè)工件定位基準(zhǔn)的位置不一致，從而給加工尺寸造成誤差，這個(gè)誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差，用y表示。教案（課時(shí)備課）第 4 次課 2 學(xué)時(shí)課目、課題§1.5 工件的夾緊教學(xué)目的和要求夾緊力方向的確定、夾緊力作用點(diǎn)的選擇夾緊機(jī)構(gòu)及夾緊裝置重點(diǎn)難點(diǎn)夾緊機(jī)構(gòu)的原理教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法 教學(xué)手段師生互動時(shí)間分配板書設(shè)計(jì)§1.5 工件的夾緊一、夾緊裝置的組成和基本要求二、夾緊力的確定三、基本夾緊機(jī)構(gòu)四、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)五、定心夾緊機(jī)構(gòu)六、氣動夾緊裝置講授法作業(yè)布置P75：15P76：28主要參考資料蘭建設(shè)主編 機(jī)械制造工藝與夾具 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.7王先逵主編 機(jī)械制造工藝學(xué)

44、 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1995劉守勇主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.機(jī)械工業(yè)出版社.1997.10課后自我總結(jié)分析教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法復(fù)習(xí)導(dǎo)入講授新課1、基準(zhǔn)及其分類2、完全定位、不完全定位、過定位、欠定位3、定位基準(zhǔn)的選擇原則第五節(jié) 工件的夾緊一、夾緊裝置的組成和基本要求工件定位后，將工件固定并使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。1夾緊裝置的組成夾緊裝置的組成主要由以下三部分組成。（1）動力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動夾緊和機(jī)動夾緊兩種。（2）傳力機(jī)構(gòu) 它是介于動力源和夾緊元件之間傳遞動力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大?。?/p>

45、具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個(gè)夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動夾緊時(shí)尤為重要。（3）夾緊元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。2對夾緊裝置的基本要求(1)夾緊既不應(yīng)破壞工件的定位，或產(chǎn)生過大的夾緊變形，又要有足夠的夾緊力，防止工件在加工中產(chǎn)生振動；(2)足夠的夾緊行程，夾緊動作迅速，操縱方便、安全省力；(3)手動夾緊機(jī)構(gòu)要有可靠的自鎖性，機(jī)動夾緊裝置要統(tǒng)籌考慮夾緊的自鎖性和原動力的穩(wěn)定性；(4)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單緊湊，制造、維修方便。二、夾緊力的確定設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素。1夾緊力的方向（1）夾緊力的作用方

46、向應(yīng)垂直于工件的主要定位基面，應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位。（2）夾緊力的作用方向應(yīng)盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變形。（3）夾緊力的作用方向應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。（4）夾緊力的方向應(yīng)使定位基面與定位元件接觸良好，保證工件定位準(zhǔn)確可靠。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法2夾緊力作用點(diǎn)的選擇1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)，以保證工件已獲得的定位不變。2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以便減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩，防止或減小工件的加工振動或彎曲

47、變形。3夾緊力大小的確定夾緊力過大會增大工件的夾緊變形，還會無謂地增大夾緊裝置，造成浪費(fèi)；夾緊力過小工件夾不緊，加工中工件的定位位置將被破壞，而且容易引發(fā)安全事故。在確定夾緊力時(shí)，可將夾具和工件看成一個(gè)整體，將作用在工件上的切削力、夾緊力、重力和慣性力等，根據(jù)靜力平衡原理列出靜力平衡方程式，即可求得夾緊力。為使夾緊可靠，應(yīng)再乘一安全系數(shù)k，粗加工時(shí)取k2.53，精加工時(shí)取k1.52。加工過程中切削力的作用點(diǎn)、方向和大小可能都在變化，估算夾緊力時(shí)應(yīng)按最不利的情況考慮。三、基本夾緊機(jī)構(gòu)機(jī)床夾具中所使用的夾緊機(jī)構(gòu)絕大多數(shù)都是利用斜面將楔塊的推力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力來夾緊工件的。其中最基本的形式就是直接利用有

48、斜面的楔塊，偏心輪、凸輪、螺釘?shù)炔贿^是楔塊的變種。1斜楔夾緊機(jī)構(gòu)斜楔是夾緊機(jī)構(gòu)中最基本的增力和鎖緊元件。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)是利用楔塊上的斜面直接或間接（如用杠桿）等將工件夾緊的機(jī)構(gòu)。它主要用于增大夾緊力或改變夾緊力方向。斜楔夾緊具有結(jié)構(gòu)簡單，增力比大，自鎖性能好等特點(diǎn)，因此獲得廣泛應(yīng)用?？色@得的夾緊力為 Fs作用在斜楔上的原始力（N）；斜楔與工件之間的摩擦角；斜楔與夾具體之間的摩擦角； 斜楔的楔角。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法講授新課斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是夾緊行程小，手動操作不方便。斜楔的自鎖條件為 2螺旋夾緊機(jī)構(gòu)由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組成，采用螺旋直接夾緊或與其它元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)

49、，統(tǒng)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且自鎖性能好、夾緊可靠，夾緊力和夾緊行程都較大，是夾具中用得最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。（1）單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)：直接用螺釘或螺母夾緊工件的機(jī)構(gòu)；(2)螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)：夾緊機(jī)構(gòu)中，螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛、結(jié)構(gòu)形式也比較多樣化。3偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。常用的偏心件是偏心輪和偏心軸。四、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)在工件的裝夾過程中，有時(shí)需要夾具同時(shí)有幾個(gè)點(diǎn)對工件進(jìn)行夾緊；有時(shí)則需要同時(shí)夾緊幾個(gè)工件；而有些夾具除了夾緊動作外，還需要松開或固緊輔助支承等，這時(shí)為了提高生產(chǎn)率，減少工件裝夾時(shí)間，可以采用各種聯(lián)動機(jī)構(gòu)。聯(lián)

50、動夾緊機(jī)構(gòu)可分為單件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)和多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)。前者對一個(gè)工件實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)夾緊，后者同時(shí)夾緊幾個(gè)工件。1單件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)這類夾緊機(jī)構(gòu)其夾緊力作用點(diǎn)有兩點(diǎn)、三點(diǎn)或多至四點(diǎn)，夾緊力的方向可以相同、相反、相互垂直或交叉。2多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)一般有平行式多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)和連續(xù)式多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)。(1)平行式多件夾緊(2)連續(xù)式多件夾緊教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法五、定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)對工件定心定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)，即在夾緊過程中，能使工件相對于某一軸線或某一對稱面保持對稱性。定心夾緊機(jī)構(gòu)能夠在實(shí)現(xiàn)定心作用的同時(shí)，又起著將工件夾緊的作用。定心夾緊機(jī)構(gòu)中與工件定位基面相

51、接觸的元件，既是定位元件，又是夾緊元件。定心夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：1）定位和夾緊是同一元件；2）元件之間有精確的聯(lián)系；3）能同時(shí)等距離地移向或退離工件；4）能將工件定位基準(zhǔn)的誤差對稱地分布開來。定心夾緊機(jī)構(gòu)按其工作原理可分為兩大類：1.以等速移動原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu)此類機(jī)構(gòu)是利用工作元件的等速移動來實(shí)現(xiàn)定心夾緊。2.以均勻變形原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu)(1)彈性筒夾定心夾緊機(jī)構(gòu)(2)液性介質(zhì)彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)(3)膜片卡盤定心夾緊機(jī)構(gòu)六、氣動夾緊裝置機(jī)動夾緊裝置有氣動夾緊裝置、液動夾緊裝置、電磁夾緊裝置、真空夾緊裝置等，其中，氣動夾緊裝置應(yīng)用最為廣泛。1氣壓夾緊裝置的特點(diǎn)1)動作迅速，反應(yīng)快。2)工作

52、壓力低(0406MPa)，因而氣動回路及其結(jié)構(gòu)較為簡單，對裝置所用材質(zhì)、制造精度要求較低，制造成本也就較低。3)空氣粘度小，輸送中壓力損失小，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送、操縱或控制等。4)空氣取之不盡、用之不竭，廢氣對環(huán)境污染小。5)主要缺點(diǎn)是，空氣可壓縮性大，切削載荷大小的變化對夾緊剛度及穩(wěn)定性影響較大。此外，因工作壓力低，使動力裝置的結(jié)構(gòu)尺寸增大、不緊湊。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法歸納小結(jié)2氣壓夾緊裝置的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1)氣缸的結(jié)構(gòu)形式、直徑、行程的設(shè)計(jì)。2)控制閥和輔助裝置的配置和選用。3)回路的布置，安裝和管件的選用。設(shè)計(jì)圖樣一般應(yīng)有氣壓傳動回路圖(用規(guī)定圖形符號畫出)，以及管路的安裝施工圖等。3氣缸的選擇和設(shè)計(jì)氣缸的種類，按活塞結(jié)構(gòu)分為活塞式和薄膜式；