工業(yè)生產(chǎn)復(fù)習(xí)

1、2012-9-18形成零件表面的形成零件表面的4 4種方法種方法l（1）軌跡法 利用刀具作一定規(guī)律的軌跡運動對工件進(jìn)行加工的方法。切削刃與被加工表面為點接觸，發(fā)生線為接觸點的軌跡線。如上頁圖中母線2，工件作回轉(zhuǎn)運動形成導(dǎo)線，最終獲得回轉(zhuǎn)曲面。采用軌跡法形成發(fā)生線需要一個成形運動。l（2）成形法 利用成形刀具對工件進(jìn)行加工的方法。如上頁圖b所示，切削刃1的形狀和長度與所需形成的發(fā)生線（母線2）完全吻合，工件作回轉(zhuǎn)運動形成導(dǎo)線，最終也獲得回轉(zhuǎn)曲面。2012-9-18形成零件表面的形成零件表面的4 4種方法種方法l （3）相切法 利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運動對工件進(jìn)行加工的方法。如圖c所示，刀刃1作回

2、轉(zhuǎn)運動，同時刀具軸線沿著發(fā)生線的等距線作軌跡運動，切削點運動軌跡的包絡(luò)線就是所需的發(fā)生線。為了用相切法得到發(fā)生線，需要二個成形運動，即刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具中心按一定規(guī)律運動。l （4）展成法 利用刀具和工件作展成切削運動進(jìn)行加工的方法。如圖d所示，加工時，刀具1與工件按確定的運動關(guān)系作相對運動，切削刃與被加工表面相切，切削刃各瞬時位置的包絡(luò)線，就是所需的發(fā)生線。用展成法形成發(fā)生線需要一個成形運動（即刀具運動A與工件運動B組合而成的展成運動3）。2012-9-18表面表面成形運動成形運動可分為：可分為：簡單成形運動復(fù)合成形運動2012-9-18機(jī)床主參數(shù)和機(jī)床主參數(shù)和折算系數(shù)折算系數(shù)l機(jī)床主參數(shù)

3、代表機(jī)床規(guī)格的大小，用折算值（主參數(shù)乘以折算系數(shù)）表示。各類機(jī)床的主參數(shù)及折算系數(shù)如下頁表所示。l第二主參數(shù)一般是指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長度、工作臺工作長度等等。第二主參數(shù)也用折算值表示。2012-9-18機(jī)床主參數(shù)和機(jī)床主參數(shù)和折算系數(shù)折算系數(shù)2012-9-18機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)l機(jī)床的技術(shù)性能指標(biāo)是根據(jù)使用要求確定的，通常包括以下內(nèi)容：l（1）機(jī)床的工藝范圍l機(jī)床的工藝范圍是指機(jī)床上可以完成的工序種類，能加工的零件類型，使用的刀具，所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度，適用的生產(chǎn)規(guī)模等。2012-9-18機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)l（2）機(jī)床的技術(shù)參數(shù)l機(jī)床的技術(shù)參數(shù)主

4、要包括：尺寸參數(shù)（幾何參數(shù)）、運動參數(shù)和動力參數(shù)。l尺寸參數(shù) 是指機(jī)床能夠加工工件的最大幾何尺寸。例如，對于臥式車床的主參數(shù)為床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑，第二主參數(shù)為最大工件長度；對于矩臺平面磨床，主參數(shù)為工作臺面寬度，第二主參數(shù)為工作臺面長度。2012-9-18機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)l 運動參數(shù) 是指機(jī)床加工工件時所能提供運動速度，包括主運動的速度范圍、速度數(shù)列和進(jìn)給運動范圍、進(jìn)給量數(shù)列，以及空行程的速度等。對作回轉(zhuǎn)運動的機(jī)床，主運動參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速，對作直線運動的機(jī)床，主運動參數(shù)是機(jī)床工作臺或滑枕的每分鐘往復(fù)次數(shù)。 大部分機(jī)床（如車床、鉆床）的進(jìn)給量用工件或刀具每轉(zhuǎn)的位移（mm/r）來

5、表示。直線往復(fù)運動的機(jī)床（如刨床、插床）的進(jìn)給量，以每一往復(fù)的位移量來表示。銑床和磨床的進(jìn)給量，以每分鐘的位移量（mm/min）來表示。l 動力參數(shù) 是指機(jī)床驅(qū)動主運動、進(jìn)給運動和空行程運動的電動機(jī)額定參數(shù)（如額定功率、額定轉(zhuǎn)速等）。2012-9-18機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)l（3）機(jī)床的精度與剛度l機(jī)床的精度包括幾何精度和運動精度。機(jī)床的幾何精度指機(jī)床在靜止?fàn)顟B(tài)下的原始精度，包括各主要零部件的制造精度及其相互間的位置精度。機(jī)床的運動精度指機(jī)床的主要部件運動時的各項精度，包括回轉(zhuǎn)運動精度、直線運動精度、傳動精度等。機(jī)床的剛度是指機(jī)床在受力作用下抵抗變形的能力。2012-9-18機(jī)床的基

6、本組成機(jī)床的基本組成l 為實現(xiàn)加工過程中所必須的各種運動，機(jī)床應(yīng)具備幾個基本部分：l 執(zhí)行件執(zhí)行件 執(zhí)行機(jī)床運動的部件，如主軸、刀架、工作臺等。其任務(wù)是裝夾刀具和工件，直接帶動它們完成一定形勢的運動和保持準(zhǔn)確的運動軌跡。l 運動源運動源 為執(zhí)行件運動和動力的裝置。如交流異步電動機(jī)、直流電動機(jī)、部進(jìn)電機(jī)等。l 傳動裝置傳動裝置 傳遞運動和動力的裝置。通過它可以把運動源的運動和動力傳給執(zhí)行件，使它按一定的速度和方向運動；也可以把兩個執(zhí)行件聯(lián)系起來，使二者保持某種確定的運動關(guān)系。機(jī)床傳動裝置有機(jī)械、液壓、電氣、氣壓等多種形式。l 結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)部件 如機(jī)床床身、導(dǎo)軌等。2012-9-18鏜床的加工范圍

7、鏜床的加工范圍l 鏜床的主要工作是用鏜刀鏜孔，通?？椎某叽巛^大、數(shù)量多，孔的尺寸精度、形狀精度、位置精度要求高。合適加工各種大型箱體、床身、機(jī)殼、機(jī)架等工件。鏜床的主要類型有臥式鏜銑床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床等。其中以臥式鏜銑床應(yīng)用最廣泛。其主要結(jié)構(gòu)如下頁圖所示。臥式鏜床的主要運動有：鏜桿或平旋盤的旋轉(zhuǎn)主運動；鏜桿的軸向進(jìn)給運動；主軸箱的垂直進(jìn)給運動（加工端面）；工作臺的縱向、橫向進(jìn)給運動；平旋盤上的徑向刀架進(jìn)給運動（加工端面）。且工作臺還能沿上滑座的圓軌道在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，以適應(yīng)加工互相成一定角度的平面和孔。l 鏜床還可用來鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、車螺紋、銑平面等加工。2012-9-18擠壓加工機(jī)床的加

8、工范圍擠壓加工機(jī)床的加工范圍l擠壓是迫使金屬塊料產(chǎn)生塑性流動，通過凸模與凹模間的間隙或凹模出口，制造空心或斷面比毛坯斷面要小的零件的一種工藝方法。如果毛坯不經(jīng)加熱就進(jìn)行擠壓，便稱為冷擠壓。冷擠壓是無切屑、少切屑零件加工工藝之一，所以是金屬塑性加工中一種先進(jìn)的工藝方法。如果將毛坯加熱到再結(jié)晶溫度以下的溫度進(jìn)行擠壓，便稱為溫擠壓。溫擠壓仍具有少無切屑的優(yōu)點。2012-9-18量具量具分類及其作用分類及其作用l量具是用來檢驗或測量工件的幾何量是否合格的一種工藝裝備。l量具按照其通用性，可分為通用量具和專用量具。通用量具，如鋼尺、各種游標(biāo)尺、各種千分尺、各種量儀等等，都有刻度，能測量出一定范圍內(nèi)幾何量

9、的具體數(shù)值；專用量具是為工件某特定參數(shù)設(shè)計的，用于檢驗該參數(shù)的加工合格與否，不能測量出該參數(shù)的具體數(shù)值。在成批和大量生產(chǎn)中，為減少測量時間，常采用專用量具。2012-9-18光滑極限量規(guī)光滑極限量規(guī)l量規(guī)是一種專用量具，檢驗工件參數(shù)合格與否，就是檢驗工件參數(shù)是否在規(guī)定的兩個極限尺寸范圍內(nèi)，光滑極限量規(guī)是用通端和止端檢驗光滑工件極限尺寸的專用量具。檢驗孔用的量規(guī)稱為塞規(guī)，檢驗軸用的量規(guī)稱為卡規(guī)。l塞規(guī)和卡規(guī)的結(jié)構(gòu)形式很多，主要的結(jié)構(gòu)如圖所示。為識別量規(guī)的通端和止端，?？逃凶帜浮癟”（通端）和“Z”（止端）。另外，通端的尺寸一般較長，而止端的尺寸較短。由于通端在檢驗時要通過工件，其工作表面會磨損，

10、應(yīng)留一定的磨損儲量，以增加量規(guī)的使用壽命。2012-9-18獲得幾何形狀精度的方法獲得幾何形狀精度的方法l1）軌跡法軌跡法 是利用刀尖運動的軌跡來獲得工件表面形狀的。工件的形狀精度取決于成形運動的精度即機(jī)床的精度。普通的車削、刨削、銑削和磨削等都屬于軌跡法。l2）成形刀具法成形刀具法 是利用成形刀具的幾何形狀來代替機(jī)床的某些成形運動，獲得工件的表面形狀。工件的加工精度主要取決于刀刃的形狀精度。l3）展成法展成法 是利用刀具與工件作展成運動所形成的包絡(luò)面獲得工件的表面形狀。展成法常用于各種齒形加工，工件的形狀精度取決于刀具精度以及機(jī)床的展成運動精度。2012-9-18獲得相互位置精度的方法獲得相

11、互位置精度的方法l工件表面間的相互位置是通過直接找正法，劃線找正法和夾具定位法獲得的。位置精度取決于有關(guān)的劃線精度、找正精度、機(jī)床精度及夾具精度。2012-9-18齒輪軸齒輪軸加工加工實訓(xùn)實訓(xùn)l題目題目:分析如圖所示齒輪軸由哪些表面組成，選擇它們的加工方法。l目的目的: :掌握根據(jù)工件表面的形狀選擇合適的加工方法及機(jī)床、刀具、夾具、量具，并確定工件加工時的定位方法。2012-9-18逐一分析每一加工要素逐一分析每一加工要素l齒輪軸由外圓柱面、端面、外螺紋、齒輪、鍵槽、退刀槽和平面等表面組成。l外圓柱面的粗加工和半精加工，以及端面、外螺紋、退刀槽等可以在普通車床上加工；工件通過外圓和頂尖孔定位，

12、裝夾在三爪卡盤和后頂尖間，分別用外圓車刀、端面車刀、螺紋車刀和切槽刀加工，在單件小批生產(chǎn)時，除螺紋外，都可以用游標(biāo)卡尺進(jìn)行檢驗，產(chǎn)量大時，可用專用量具檢驗；螺紋可以用螺紋環(huán)規(guī)和螺紋塞規(guī)檢驗。l外圓柱面的精加工磨削（ 粗糙度處）可以在外圓磨床或外圓萬能磨床上加工，工件通過雞心夾，裝夾在磨床兩頂尖間，用百分尺檢驗。2012-9-18逐一分析每一加工要素逐一分析每一加工要素l鍵槽可以在立式銑床或萬能銑床上加工，采用一夾一頂?shù)姆绞綄⒐ぜb夾在銑床工作臺上，用鍵槽銑刀加工，用深度游標(biāo)尺檢驗。l平面可以在立式銑床或萬能銑床上加工，采用分度頭一夾一頂?shù)姆绞綄⒐ぜb夾在銑床工作臺上，用立銑刀加工，用游標(biāo)尺檢驗

13、。l齒面應(yīng)在滾齒機(jī)或插齒機(jī)上加工，與之對應(yīng)，刀具用齒輪滾刀或插齒刀，采用專用心軸夾具，用專用量儀檢驗。2012-9-18切削變形程度的表示方法切削變形程度的表示方法相對滑移相對滑移l如下頁圖所示，當(dāng)切削層單元平行四邊形產(chǎn)生剪切變形為時，沿剪切面產(chǎn)生的滑移量為s。相對滑移的大小為：l或2012-9-18切削變形程度的表示方法切削變形程度的表示方法相對滑移相對滑移l 圖圖2.8 相對滑移相對滑移2012-9-18刀具耐用度刀具耐用度l刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時間稱為刀具耐用度，以T表示。耐用度指凈切削時間，不包括用于對刀、測量、快進(jìn)、回程等非切削時間。l刀具耐用度還可

14、以用達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)時所走過的切削路程Lm來定義。Lm等于切削速度vc和耐用度T的乘積，即LmvcTl刀具耐用度是一重要參數(shù)。在相同切削條件下切削某種工件材料時，可以用耐用度來比較不同刀具材料的切削性能；同一刀具材料切削各種工件材料，可以用耐用度來比較材料的切削加工性；還可以用耐用度來判斷刀具幾何參數(shù)是否合理。2012-9-18刀具耐用度與刀具壽命刀具耐用度與刀具壽命刀具壽命是指一把新刀具從使用到報廢為止的切削時間。刀具壽命是刀具耐用度與刀具刃磨次數(shù)加1的乘積。刀具壽命=(刀具重磨次數(shù)+1) 刀具耐用度對不重磨刀具（如：可轉(zhuǎn)位車刀） :刀具壽命=刀具耐用度2012-9-18磨削特點磨削特點l磨粒的

15、硬度很高，如同刀具，能象刀具起切削作用。而高速回轉(zhuǎn)的砂輪，就相當(dāng)于多刃刀具，能切下很薄的一層金屬，得到加工精度和表面質(zhì)量較高的工件加工表面。磨削加工的特點如下：l能加工硬度很高的材料l能獲得較高的加工精度和較細(xì)的表面粗糙度l磨削速度高l磨削溫度高l磨削余量小l磨削的工藝范圍廣 2012-9-18磨削溫度磨削溫度l由于磨削速度高，能耗大，因此磨削溫度很高。通常磨削溫度是指砂輪與工件接觸區(qū)的平均溫度，它包含三個區(qū)域的溫度：l工件平均溫度工件平均溫度指磨削熱傳入工件而引起的工件溫升，它影響工件的尺寸精度和形狀精度。l磨粒磨削點的溫度磨粒磨削點的溫度dot（見下頁圖）指磨粒切削刃與磨屑接觸部分的溫度，

16、是磨削過程中溫度最高的部位，瞬時可達(dá)1000C左右。它不但影響加工表面質(zhì)量，還與砂輪的磨損等關(guān)系密切。l磨削區(qū)溫度磨削區(qū)溫度A是砂輪與工件接觸區(qū)的平均溫度，一般有500800，它將引起磨削表面的燒傷和裂紋的產(chǎn)生。2012-9-18影響磨削溫度的主要因素影響磨削溫度的主要因素l砂輪速度砂輪速度v v 砂輪速度增大，單位時間內(nèi)的工作磨粒數(shù)將增多，單個磨粒的切削厚度變小，擠壓和摩擦作用加劇，滑擦熱顯著增多。此外還會使磨粒在工件表面的滑擦次數(shù)增多。所有這些，都將促使磨削溫度的升高。l工件速度工件速度v vww 工件速度增大就是熱源移動速度增大，工件表面溫度可能有所降低，但不明顯。這是由于工件速度增大后

17、，增大了金屬切除量，從而增加了發(fā)熱量。 2012-9-18影響磨削溫度的主要因素影響磨削溫度的主要因素l徑向進(jìn)給量徑向進(jìn)給量f fp p 徑向進(jìn)給量的增大，將導(dǎo)致磨削過程中磨削變形力和摩擦力的增大，從而引起發(fā)熱量的增多和磨削溫度的升高。l工件材料工件材料 金屬的導(dǎo)熱性越差，則磨削區(qū)的溫度越高。 l砂輪硬度與粒度砂輪硬度與粒度 用軟砂輪磨削時的磨削溫度低；反之則磨削溫度高。 2012-9-18砂輪磨損的形態(tài)砂輪磨損的形態(tài)l砂輪磨損包含磨粒的磨耗磨損、磨粒破碎和脫落磨損等三種形態(tài)(下頁圖)。l磨耗磨損磨耗磨損是由于磨粒與工件之間的摩擦、粘結(jié)和擴(kuò)散而引起的，一般發(fā)生在磨粒與工件的接觸處(下頁圖中的A

18、處)。開始時，在磨粒刃尖上出現(xiàn)一磨損的微小平面，當(dāng)微小平面逐步增大時，磨刃就無法順利切人工件，而只是在工件表面產(chǎn)生擠壓作用，從而使磨削熱增加，磨削過程惡化。2012-9-18砂輪磨損的形態(tài)砂輪磨損的形態(tài)l磨粒破碎磨粒破碎發(fā)生在一個磨粒的內(nèi)部(上頁圖中的B一B處)。磨粒在磨削過程中，在多次急熱急冷作用下，表面形成極大的熱應(yīng)力，而導(dǎo)致局部破碎。磨粒的熱傳導(dǎo)系數(shù)越小，熱膨脹系數(shù)越大，則越容易破碎。l脫落磨損脫落磨損(上頁圖中的CC處)的難易主要取決于結(jié)合劑的強度。 2012-9-18砂輪的修整砂輪的修整l砂輪雖有一定的自礪性，例如粗磨時砂輪的磨削表面就是靠自礪更新的，但在一般條件下不可能完全自礪，因

19、此磨損后必須及時修整，以獲得良好的表面形貌，保證其磨削性能。l砂輪的修整應(yīng)起到兩個作用：一是去除外層已鈍化的磨?；蛉コ驯荒バ级氯说囊粚幽チ?，使新的磨粒顯露出來；二是使砂輪修整后具有足夠數(shù)量的有效切削刃，從而提高已加工表面質(zhì)量。 2012-9-18砂輪的修整砂輪的修整l砂輪修整的方法有單粒金剛石修整、金剛石粉末燒結(jié)型修整器修整和金剛石超聲波修整等。修整時修整器應(yīng)安裝在低于砂輪中心0.51.5mm處（下頁圖），以防止振動及金剛石“啃”入砂輪而劃傷砂輪表面。l砂輪的修整用量有修整導(dǎo)程、修整深度、修整次數(shù)和光修次數(shù)。修整導(dǎo)程越小，工件表面粗糙度值越低。通常取修整導(dǎo)程為1015 mmmin，修整深度

20、為2.5單行程，一般修去0.05mm就可恢復(fù)砂輪的磨削性能。2012-9-18切削用量的選擇切削用量的選擇l切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動力性能（功率、扭矩），在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。l切削用量選擇原則選擇原則：能達(dá)到零件的質(zhì)量要求（主要指表面粗糙度和加工精度）并在工藝系統(tǒng)強度和剛性允許下及充分利用機(jī)床功率和發(fā)揮刀具切削性能的前提下選取一組最大的切削用量。2012-9-18確定切削用量時考慮的因素確定切削用量時考慮的因素

21、l1）生產(chǎn)率 l2）機(jī)床功率 l3）刀具壽命（刀具耐用度T） l4） 加工表面粗糙度2012-9-18制訂切削用量的原則制訂切削用量的原則l粗加工時，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；l半精加工和精加工時，則以保證加工質(zhì)量為前提，并兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。l下頁表為在上述限制條件下制訂的粗車進(jìn)給量。2012-9-18提高切削用量的途徑提高切削用量的途徑l采用切削性能更好的新型刀具材料；l在保證工件機(jī)械性能的前提下，改善工件材料的加工性；l改善冷卻潤滑條件；l改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)，提高刀具制造質(zhì)量。2012-9-18各種生產(chǎn)類型的工藝特征各種生產(chǎn)類型的工藝特征2012-9-18

22、制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則l原則是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率和降低成本。應(yīng)在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗，并保證有良好的勞動條件。l工藝規(guī)程應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語、符號、計量 單位、編號等都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。2012-9-18零件的技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求分析l零件技術(shù)要求包括下列幾個方面：l（1）加工表面的尺寸精度；（2）形狀精度；（3）相互位置精度；（4）表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面要求；（5）熱處理要求及其它要求（如動平衡等）。l分析零件技術(shù)要求的目的，是要找出零件的主要表面（即精度要求較高

23、的面），一是決定主要表面的加工方法；應(yīng)采取什么工藝措施，二是檢查技術(shù)要求的合理性。如發(fā)現(xiàn)圖樣上的視圖、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求有錯誤或遺漏，或結(jié)構(gòu)工藝性不好時，應(yīng)提出修改意見。但修改時必須征得設(shè)計人員的同意，并經(jīng)過一定的審批手續(xù)。2012-9-18加工方法選加工方法選擇的擇的依據(jù)依據(jù) l右圖表示了幾種加工方法的加工精度和加工成本的關(guān)系。 l對每一種具體的加工方法，加工誤差?。醇庸ぞ雀撸┑揭欢ǔ潭?，加工誤差進(jìn)一步減小會導(dǎo)致加工成本大大提高；而加工誤差大到一定程度，加工誤差進(jìn)一步增大僅能少量降低加工成本。因此，每種加工方法都有其相對應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度。加工方法的選擇主要依據(jù)加工經(jīng)濟(jì)精度。以零件圖上各表

24、面的加工精度及表面粗糙度要求為依據(jù)，可選定各表面的加工路線。 2012-9-18金剛金剛鏜鏜2012-9-18熱處理工序的安排熱處理工序的安排l在制訂工藝路線時，應(yīng)根據(jù)零件的技術(shù)要求和材料的性質(zhì)，合理地安排熱處理工序。按照熱處理的目的，分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。l預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理 l正火和退火正火和退火在粗加工前通常安排退火或正火處理，消除毛坯制造時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定金屬組織和改善金屬的切削性能。l調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)淬火后高溫回火。經(jīng)調(diào)質(zhì)的鋼材，可得到較好的綜合力學(xué)性能。l時效處理時效處理主要目的是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。2012-9-18熱處理工序的安排熱處理工序的安排l 最終熱處

25、理：l 淬火淬火提高零件的硬度和耐磨性。零件淬火后，會出現(xiàn)變形，所以淬火工序應(yīng)安排在半精加工后精加工前進(jìn)行，以便在精加工中糾正其變形。l 滲碳淬火滲碳淬火對于用低碳鋼和低碳合金鋼制造的零件，為使零件表面獲得較高的硬度及良好的耐磨性，常用滲碳淬火的方法提高表面硬度。滲碳淬火容易產(chǎn)生變形，應(yīng)安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行。l 滲氮滲氮向零件的表面滲入氮原子的過程。滲氮不僅可以提高零件表面的硬度和耐磨性，還可提高疲勞強度和耐腐蝕性。滲氮層很薄且較脆，故滲氮處理安排盡量靠后，另外，為控制滲氮時變形，應(yīng)安排去應(yīng)力處理。滲氮后的零件最多再進(jìn)行精磨或研磨。l 表面處理（表面鍍層和氧化）表面處理（表面鍍層和氧

26、化）提高零件的抗腐蝕性和耐磨性，并使表面美觀。通常安排在工藝路線最后。2012-9-18機(jī)床及工藝裝備的選擇機(jī)床及工藝裝備的選擇機(jī)床設(shè)備的選擇機(jī)床設(shè)備的選擇l機(jī)床設(shè)備的選擇應(yīng)做到四個適應(yīng)：即所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)；機(jī)床精度等級應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)；電動機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)；機(jī)床設(shè)備的自動化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇工藝裝備的選擇l工藝裝備（夾具、刀具、輔具、量具和工位器具等簡稱工裝）是產(chǎn)品制造過程中所用各種工具的總稱。工藝裝備的選擇應(yīng)根據(jù)零件的精度要求、結(jié)構(gòu)尺寸、生產(chǎn)類型、加工條件、生產(chǎn)率等合理選用。2012-9-18零件毛坯

27、的零件毛坯的種類種類l零件是由毛坯按照其技術(shù)要求經(jīng)過各種加工而最后形成的。毛坯選擇的正確與否，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且對制造成本也有很大的影響。因此，正確地選擇毛坯有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。l毛坯的種類毛坯的種類l毛坯的種類很多，同一種毛坯又有多種制造方法。機(jī)械制造中常用的毛坯有以下幾種:l鑄件鑄件l形狀復(fù)雜的毛坯，宜用鑄件作毛坯。根據(jù)鑄造方法不同可分為：l1）砂型鑄造 2）離心鑄造 3）壓力鑄造 4）精密鑄造 2012-9-18零件毛坯的零件毛坯的種類種類l鍛件鍛件l機(jī)械強度要求高的鋼制件，一般要用鍛件毛坯。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。自由鍛造鍛件是在鍛錘或壓力機(jī)上用手工操作而成形的鍛件。它

28、的精度低，加工余大，生產(chǎn)率也低，適于單件小批生產(chǎn)及大型鍛件。l型材型材l型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其他特殊截面的型材，有冷拉和熱軋兩種。熱軋的精度低，價格較冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉鋼尺寸較小，精度高，易于實現(xiàn)自動送料，但價格貴，多用于批量較大在自動機(jī)床上進(jìn)行加工的情況。2012-9-18零件毛坯的零件毛坯的種類種類l焊接件焊接件l將型鋼或鋼板，焊接成所需的結(jié)構(gòu)，適于單件小批生產(chǎn)中制造大型毛坯，其優(yōu)點是制造簡便，周期短，毛坯重量輕；缺點是焊接件抗振性差，由于內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形大，因此在進(jìn)行機(jī)械加工前需經(jīng)時效處理。l沖壓件沖壓件l在沖床上用沖模將

29、板料沖制而成。沖壓件的尺寸精度高，可以不再進(jìn)行加工或只進(jìn)行精加工,生產(chǎn)效率高。適于批量較大而零件厚度較小的中小型零件。2012-9-18零件毛坯的零件毛坯的種類種類l冷擠壓件冷擠壓件l在壓力機(jī)上通過擠壓模擠壓而成。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。適于大批量生產(chǎn)中制造形狀簡單的小型零件。如儀表上和航空發(fā)動機(jī)中的小型零件。l粉末冶金粉末冶金l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。生產(chǎn)效率高，零件精度高，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，適于大批大量生產(chǎn)中壓制形狀較簡單

30、的小型零件。2012-9-18毛坯的選擇毛坯的選擇l毛坯的種類和制造方法對零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗及加工成本都有影響。提高毛坯精度，可減少機(jī)械加工的勞動量，提高材料利用率，降低機(jī)械加工成本，但毛坯制造成本增加，兩者是相互矛盾的。選擇毛坯應(yīng)綜合考慮下列因素綜合考慮下列因素:l零件的材料及對力學(xué)性能的要求零件的材料及對力學(xué)性能的要求 當(dāng)零件的材料確定后，毛坯的類型也就大致確定了。 l零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 鋼質(zhì)的一般用途的階梯軸，如臺階直徑相差不大，可用棒料；若臺階直徑相差大，則宜用鍛件，以節(jié)約材料和減少機(jī)械加工工作量。 2012-9-18毛坯的選擇毛坯的選擇l

31、生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型 大批大量生產(chǎn)時，應(yīng)選毛坯精度和生產(chǎn)率都高的先進(jìn)的毛坯制造方法，使毛坯的形狀、尺寸盡量接近零件的形狀、尺寸，以節(jié)約材料，減少機(jī)械加工工作量，由此而節(jié)約的費用會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出毛坯制造所增加的費用，獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。 l 生產(chǎn)條件生產(chǎn)條件 選擇毛坯時，應(yīng)考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有毛坯的制造水平和設(shè)備情況，外協(xié)的可能性等。 l 考慮新工藝、新技術(shù)和新材料考慮新工藝、新技術(shù)和新材料 隨著毛坯制造專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的應(yīng)用越來越多，如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料的應(yīng)用日益廣泛，這些方法可大大減少機(jī)械加工量，節(jié)約材料，有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益，我們

32、在選擇毛坯時，應(yīng)于充分考慮，在可能的條件下，盡量采用。2012-9-18毛坯的形狀與尺寸的確定毛坯的形狀與尺寸的確定l 由于零件精度和表面質(zhì)量的要求越來越高，絕大多數(shù)情況下毛坯需經(jīng)過機(jī)械加工才能達(dá)到零件的使用要求，因此通常毛坯尺寸比零件尺寸要大。毛坯尺寸與零件毛坯尺寸與零件圖上相應(yīng)的尺寸之差，稱為加工余量。毛坯制造尺寸圖上相應(yīng)的尺寸之差，稱為加工余量。毛坯制造尺寸的公差稱為毛坯公差。的公差稱為毛坯公差。毛坯余量和公差的大小與毛坯的制造方法和制造精度有關(guān)，生產(chǎn)中可參考有關(guān)工藝手冊和標(biāo)準(zhǔn)確定。l 毛坯余量確定后，就可大致確定毛坯的形狀和尺寸。此外，在毛坯的制造、機(jī)械加工及熱處理時，還有許多工藝因素

33、會影響到毛坯的形狀與尺寸。如為了工件加工時裝夾方便，有些毛坯需要鑄出工藝搭子（如下頁圖所示，毛坯上為了滿足工藝的需要而增設(shè)的工藝凸臺，工藝搭子在零件加工好后應(yīng)予切除）。又如下頁圖所示發(fā)動機(jī)連桿零件，為了保證加工質(zhì)量，同時也為了加工方便，常將分離零件先做成一個整體毛坯，加工到一定階段后再切割分離。 2012-9-18基準(zhǔn)統(tǒng)一原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則l在零件的加工過程中，應(yīng)采用同一組精基準(zhǔn)定位，盡可能多地加工出零件上的加工表面。這一原則稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。l在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常采用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：l軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；l箱體類零件常使用一面兩孔（一個較大的平面和兩個距離較遠(yuǎn)的銷孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

34、l盤套類零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一精基準(zhǔn)；l套類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一精基準(zhǔn)。l當(dāng)采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則無法保證加工表面的位置精度時，應(yīng)先用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則進(jìn)行粗、半精加工，最后采用基準(zhǔn)重合原則進(jìn)行精加工。這樣既保證了加工精度，又充分地利用了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則的優(yōu)點。2012-9-18表面處理工序的工序尺寸計算表面處理工序的工序尺寸計算l表面處理一般分兩類：一類是滲層；另一類是鍍層。它們的區(qū)別是：有些處理后還要加工，而有些處理后不加工。因此，若處理后還要加工，則加工后，留在工件表面的處理層深度為封閉環(huán)，處理工序直接保證的處理層深度為組成環(huán)；若處理后不加工，則是處理后形成的工件尺寸為封閉環(huán)

35、，處理層厚度為組成環(huán)。2012-9-18刀刃平直性刀刃平直性2012-9-18提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性l改善工藝系統(tǒng)的動態(tài)特性，提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性l提高工藝系統(tǒng)剛度提高工藝系統(tǒng)剛度 可以有效地改善工藝系統(tǒng)的抗振性和穩(wěn)定性。l在增強工藝系統(tǒng)剛度的同時，應(yīng)盡量減小構(gòu)件自身的質(zhì)量。應(yīng)把“以最輕的質(zhì)量獲得最大的剛度”作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要原則。2012-9-18提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性l增大工藝系統(tǒng)的阻尼增大工藝系統(tǒng)的阻尼 工藝系統(tǒng)的阻尼主要來自零部件材料的內(nèi)阻尼、結(jié)合面上的摩擦阻尼及其它附加阻尼等。材料的內(nèi)阻尼是指由材料的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻尼，不同材料的內(nèi)阻尼是不同的

36、。由于鑄鐵的內(nèi)阻尼比鋼大，所以機(jī)床上的床身、立柱等大型支承件常用鑄鐵制造。除了選用內(nèi)阻尼較大的材料制造外，還可以把高阻尼材料附加到零件上。2012-9-18采用各種消振減振裝置采用各種消振減振裝置l 如果不能從根本上消除產(chǎn)生切削振動的條件，又無法有效地提高工藝系統(tǒng)的動態(tài)特性，為保證必要的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，可以采用消振減振裝置。常用的減振器有以下三種類型。l 1）動力減振器動力減振器。它是用彈性元件將一個附加質(zhì)量連接到主振系統(tǒng)上，利用附加質(zhì)量的動力作用，使其加到主振系統(tǒng)上的作用力(或力矩)與激振力(或力矩)大小相等、方向相反，從而達(dá)到抑制主振系統(tǒng)振動的目的。l 2）摩擦減振器摩擦減振器。它是利用

37、摩擦阻尼來消散振動能量。l 3）沖擊式減振器沖擊式減振器。利用兩物體相互碰撞要損失動能的原理，在振動體上裝有一個起沖擊作用的自由質(zhì)量(沖擊塊)。系統(tǒng)振動時，自由質(zhì)量將反復(fù)沖擊振動體，以消散振動能量，達(dá)到減振的目的。2012-9-18提高工藝提高工藝系統(tǒng)本身系統(tǒng)本身的抗振性的抗振性l提高機(jī)床的抗振性提高機(jī)床的抗振性 機(jī)床的抗振性能往往是占主導(dǎo)地位的，可以從改善機(jī)床剛性、合理安排各部件的固有頻率、增大其阻尼以及提高加工和裝配的質(zhì)量等來提高其抗振性。如圖就是具有顯著阻尼特性的薄壁封砂結(jié)構(gòu)床身。2012-9-18提高工藝提高工藝系統(tǒng)本身系統(tǒng)本身的抗振性的抗振性l提高刀具的抗振性提高刀具的抗振性 希望刀

38、具具有高的彎曲與扭轉(zhuǎn)剛度、高的阻尼系數(shù)，因此要求改善刀桿等的慣性矩、彈性模量和阻尼系數(shù)。例如硬質(zhì)合金雖有高彈性模數(shù)，但阻尼性能較差所以可以和鋼組合使用，如圖所示的組合刀桿就能發(fā)揮鋼和硬質(zhì)合金兩者之優(yōu)點。2012-9-18提高工藝系統(tǒng)提高工藝系統(tǒng)本身的抗振性本身的抗振性l提高工件安裝時的剛性提高工件安裝時的剛性 主要是提高工件的彎曲剛性，如細(xì)長軸的車削中，可以使用中心架、跟刀架，當(dāng)用撥盤傳動銷撥動夾頭傳動時要保持切削中傳動銷和夾頭不發(fā)生脫離等。2012-9-18研究加工精度的方法研究加工精度的方法l 1 1）單因素分析法）單因素分析法 研究某一確定因素對加工精度的影響，為簡單起見，一般不考慮其它

39、因素的同時作用。通過分析計算，或測試、實驗，得出該因素與加工誤差間的關(guān)系。l 2 2）統(tǒng)計分析法）統(tǒng)計分析法 以加工一批工件的實測結(jié)果為基礎(chǔ)，運用數(shù)理統(tǒng)計方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用以控制工藝過程的正常進(jìn)行。當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問題時，可以從中判斷誤差的性質(zhì)，找出誤差出現(xiàn)的規(guī)律，以減少加工誤差。統(tǒng)計分析法只適用于批量生產(chǎn)。在實際生產(chǎn)中，這兩種方法常常結(jié)合起來應(yīng)用。一般先用統(tǒng)計分析法尋找誤差的出現(xiàn)規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因，然后運用單因素分析法進(jìn)行分析、試驗、以便迅速有效地找出影響加工精度的主要原因。2012-9-18影響機(jī)械加工精度的因素影響機(jī)械加工精度的因素2012-9-18提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施提

40、高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施l 提高主軸部件的制造精度提高主軸部件的制造精度 首先應(yīng)提高軸承的回轉(zhuǎn)精度，如選用高精度的滾動軸承，或采用高精度的多油楔動壓軸承和靜壓軸承。其次是提高與軸承相配合零件（箱體支承孔、主軸軸頸）的加工精度。 l 對滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊對滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊 對滾動軸承適當(dāng)預(yù)緊以消除間隙，甚至產(chǎn)生微量過盈，由于軸承內(nèi)外圈和滾動體彈性變形的相互制約，既增加了軸承剛度，又對軸承內(nèi)外圈滾道和滾動體的誤差起均化作用，因而可提高主軸的回轉(zhuǎn)精度。l 使主軸的回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上使主軸的回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上 直接保證工件在加工過程中的回轉(zhuǎn)精度而不依賴于主軸，是保證工件形狀精度的最簡單而又有效的方法

41、。 2012-9-18機(jī)床傳動鏈的傳動誤差機(jī)床傳動鏈的傳動誤差l傳動鏈的傳動誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。它是螺紋、齒輪、蝸輪以及其它按展成原理加工時，影響加工精度的主要因素。例如在滾齒機(jī)上用單頭滾刀加工直齒輪時，要求滾刀與工件之間具有嚴(yán)格的運動關(guān)系：滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒。2012-9-18減少傳動誤差的措施減少傳動誤差的措施l傳動件數(shù)越少傳動件數(shù)越少，傳動鏈越短，傳動精度就高。如前述高速切削機(jī)床的零傳動。 l提高傳動件特別是末端傳動副末端傳動副（如絲桿螺母副、蝸輪蝸桿副）的制造和裝配精度。此外，可采用各種消除間隙裝置以消除傳動齒輪間的間隙。l盡可能采用降速

42、傳動。l采用校正裝置校正裝置 校正裝置的實質(zhì)是在原傳動鏈中人為地加入一誤差，其大小與傳動鏈本身的誤差相等而方向相反，從而使之相互抵消。2012-9-18誤差復(fù)映誤差復(fù)映2012-9-18誤差復(fù)映系數(shù)誤差復(fù)映系數(shù) l誤差復(fù)映現(xiàn)象誤差復(fù)映現(xiàn)象機(jī)械加工時，由于毛坯形狀誤差引起切削力的變化，造成工件加工誤差的現(xiàn)象。如車削具有圓度誤差的毛坯時，由于工藝系統(tǒng)受力變形的變化而使加工后工件產(chǎn)生相應(yīng)的圓度誤差。l誤差復(fù)映系數(shù)誤差復(fù)映系數(shù)誤差復(fù)映現(xiàn)象中，加工后工件形狀誤差與加工前工件相應(yīng)的形狀誤差之比。l誤差復(fù)映系數(shù)小于1。l工藝系統(tǒng)剛度越高，則誤差復(fù)映系數(shù)越小。 2012-9-18因果分析法因果分析法2012-

43、9-18保證和提高加工精度的途徑保證和提高加工精度的途徑l誤差預(yù)防誤差預(yù)防 指減少原始誤差或減少原始誤差的影響，亦即減少誤差源或改變誤差源至加工誤差之間酌數(shù)量轉(zhuǎn)換關(guān)系。實踐與分析表明，當(dāng)加工精度要求高于某一程度后，利用誤差預(yù)防技術(shù)來提高加工精度所花費的成本將按指數(shù)規(guī)律增長。l誤差補償誤差補償 通過分析、測量現(xiàn)有誤差，人為地在系統(tǒng)中引入一個附加的誤差源，使之與系統(tǒng)中現(xiàn)有的誤差相抵消，以減少或消除零件的加工誤差。在現(xiàn)有工藝條件下，誤差補償技術(shù)是一種有效而經(jīng)濟(jì)的方法，特別是借助計算機(jī)輔助技術(shù)，可達(dá)到很好的效果。2012-9-18誤差預(yù)防技術(shù)誤差預(yù)防技術(shù)l這是保證加工精度的最基本方法。因此，在制訂零件

44、加工工藝規(guī)程時，應(yīng)對零件每道加工工序的能力進(jìn)行精確評價，并盡可能合理采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，使每道工序都具備足夠的工序能力。隨著產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，l直接減少原始誤差法直接減少原始誤差法 這也是在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的一種基本方法。它是在查明影響加工精度的主要原始誤差因素之后，設(shè)法對其直接進(jìn)行消除或減少。 l轉(zhuǎn)移原始誤差轉(zhuǎn)移原始誤差 誤差轉(zhuǎn)移法是把影響加工精度的原始誤差轉(zhuǎn)移到不影響(或影響小)加工精度的方向或其它零部件上去。 2012-9-18誤差預(yù)防技術(shù)誤差預(yù)防技術(shù)l均分原始誤差均分原始誤差 生產(chǎn)中會遇到這樣的情況：本工序的加工精度是穩(wěn)定的，但由于毛坯或上工序加工的半成品精度起了變化，引起定位誤

45、差或復(fù)映誤差太大，因而造成本工序的加工超差。 l均化原始誤差均化原始誤差 加工過程中，機(jī)床、刀具(磨具)等的誤差總是要傳遞給工件的。機(jī)床、刀具的某些誤差(例如導(dǎo)軌的誤差、機(jī)床傳動誤差等)只是根據(jù)局部地方的最大誤差值來判定的。 l就地加工法就地加工法 在機(jī)械加工和裝配中，有些精度問題牽涉到很多零部件的相互關(guān)系，如果單純依靠提高零部件的精度來滿足設(shè)計要求，有時不僅困難，甚至不可能。而采用就地加工法可解決這種難題。 2012-9-18誤差補償技術(shù)誤差補償技術(shù)l 用誤差補償?shù)姆椒▉硐驕p小常值系統(tǒng)誤差一般來說比較容易，因為用于抵消常值系統(tǒng)誤差的補償量是固定不變的。對于變值系統(tǒng)誤差的補償就不是用固定補

46、償量所能解決的。于是生產(chǎn)中就發(fā)展了所謂積極控制的誤差補償方法。積極控制有三種形式：l 在線檢測在線檢測 這種方法是在加工中隨時測量出工件的實際尺寸(形狀、位置精度)，隨時給刀具以附加的補償量以控刀具和工件間的相對位置。這樣，工件尺寸的變動范圍始終在自動控制之中?，F(xiàn)代機(jī)械加工中的在線測量和在線補償就屬于這種形式。l 偶件自動配磨偶件自動配磨 這種方法是將互配件中的一個零件作為基準(zhǔn)，去控制另一個零件的加工精度。在加工過程中自動測量工件的實際尺寸，并和基準(zhǔn)件的尺寸比較，直至達(dá)到規(guī)定的差值時機(jī)床就自動停止加工，從而保證精密偶件間要求很高的配合間隙。柴油機(jī)高壓油泵柱塞的自動配磨采用的就是這種形式的積極控

47、制。2012-9-18誤差補償技術(shù)誤差補償技術(shù)l 積極控制起決定作用的誤差因素積極控制起決定作用的誤差因素 在某些復(fù)雜精密零件的加工中，當(dāng)無法對主要精度參數(shù)直接進(jìn)行在線測量和控制時，就應(yīng)該設(shè)法控制起決定作用的誤差因素，并把它控制在很小的變動范圍以內(nèi)。精密螺紋磨床自動恒溫控制就是這種控制方式的一個典型例子。l 加工中直接測量和控制工件螺距累積誤差是不可能的。采用校正尺的方法來補償母絲杠的熱伸長，只能消除常值系統(tǒng)誤差，即只能補償母絲杠和工件絲杠間溫差的恒值部分，而不能補償各自溫度變化而產(chǎn)生的變值部分。尤其是現(xiàn)在對精密絲杠的要求越來越高，絲杠的長度也越做越長，利用校正尺補償已不能滿足加工精度要求。因

48、此應(yīng)設(shè)法控制影響工件螺距累積誤差的主要誤差因素-加工過程中母絲杠和工件絲杠的溫度變化。2012-9-18對定位元件的基本要求對定位元件的基本要求 l精度精度定位元件應(yīng)具有足夠的精度，以保證工件的定位精度。l耐磨性耐磨性定位元件的限位基面（工作表面）經(jīng)常與工件接觸和摩擦，容易磨損，為保持使用壽命和定位精度，要求定位元件的限位基面（工作表面）耐磨性要好。l強度和剛度強度和剛度要求定位元件在受工件重力、夾緊力和切削力的作用時不變形，更不能損壞，否則會影響工件定位精度甚至不能實現(xiàn)定位作用，故要求定位元件有足夠強度和剛度。l工藝性工藝性定位元件應(yīng)便于制造、裝配、維修和更換，故要求定位元件有較好的工藝性。

49、l便于清除切屑便于清除切屑定位元件限位基面（工作表面）的形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入定位副之間影響定位精度。 2012-9-18一面兩孔一面兩孔定位組合定位組合l在加工箱體、杠桿、蓋板和支架等工件時，工件常以兩個互相平行的孔及與兩孔軸線垂直的大平面為定位基準(zhǔn)面。如圖所示，定位元件為一塊支承板、一個短圓柱銷和一個菱形銷（或稱削邊銷）。一塊支承板限制了工件的三個自由度；一個短圓柱銷限制了工件的兩個自由度；一個菱形銷可限制工件繞圓柱銷轉(zhuǎn)動的一個自由度。一面兩孔組合共限制了工件六個自由度，是完全定位的定位方式。 2012-9-18一面兩孔定位時一面兩孔定位時主要參數(shù)確定主要參數(shù)確定l圓柱銷的直徑

50、圓柱銷的直徑d d1 1的基本尺寸及公差 圓柱銷的基本尺寸應(yīng)等于與之相配合的工件定位孔的最小極限尺寸，其公差一般取g6或f7。l圓柱銷與菱形銷之間的中心距及公差中心距及公差 兩銷之間的中心距的平均尺寸應(yīng)等于工件上兩定位孔之間中心距的平均尺寸，其公差一般為：l菱形銷的直徑菱形銷的直徑d d2 2的基本尺寸及公差查表計算確定。2012-9-18定位誤差來源定位誤差來源l主要來自兩個方面：l基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差由于工件的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差l定位基準(zhǔn)位移誤差定位基準(zhǔn)位移誤差由于定位副制造不準(zhǔn)確，使定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上產(chǎn)生位移，導(dǎo)致各個工件的位置不一致而造成的加工誤差。

51、定位基準(zhǔn)位移誤差是由定位副的制造誤差造成的。l注意：定位誤差只產(chǎn)生在按調(diào)整法加工一批工件的情況下，用試切法加工時，不存在定位誤差；定位誤差（包括基準(zhǔn)不重合誤差和定位基準(zhǔn)位移誤差）都與工件的定位方式有關(guān)。2012-9-18常見定位方式的定位誤差常見定位方式的定位誤差 l以平面定位以平面定位工件以平面定位時，不考慮定位副尺寸方面的制造誤差，所以，定位誤差基準(zhǔn)不重合誤差。l以內(nèi)孔在心軸（或圓柱銷）上定位時以內(nèi)孔在心軸（或圓柱銷）上定位時工件以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)時的定位誤差,與工件內(nèi)孔的制造精度、定位元件的放置形式、定位基面與限位基面的配合性質(zhì)及設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)是否重合等因素有關(guān)。其定位誤差需在詳細(xì)分

52、析后才能分別計算。l以外圓定位以外圓定位工件以外圓定位時，常見的定位元件為各種定位套、支承板和V形塊等。定位套定位時誤差分析與工件以內(nèi)孔在心軸（或圓柱銷）上定位相似，支承板定位時誤差分析與工件以平面定位相似。工件以外圓柱面在V形塊上定位時，定位誤差需在詳細(xì)分析后才能分別計算。2012-9-18在在V V形塊上定位時形塊上定位時定位誤差分析小結(jié)定位誤差分析小結(jié)l三種設(shè)計基準(zhǔn)：三種設(shè)計基準(zhǔn)：l工件軸線總定位誤差介于后兩種之間。所標(biāo)注尺寸不方便測量。l工件下母線總定位誤差最小。這樣標(biāo)注尺寸也方便測量，可見這樣標(biāo)注尺寸是較合理的，零件工作圖常采用這種設(shè)計基準(zhǔn)。l工件上母線總定位誤差最大。所標(biāo)注尺寸也不

53、能測量。l對許多加工實例，基準(zhǔn)不重合誤差和定位基準(zhǔn)位移誤差不容易分別計算，所以，常直接計算總定位誤差。 2012-9-18心軸定位心軸定位誤差誤差l如圖所示：工件以內(nèi)孔中心O為定位基準(zhǔn)，套在心軸O1上，銑上平面，工序尺寸為H+H0。從定位角度看，孔心線與軸心線重合，即設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差C=0。但實際上，定位心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，心軸和工件之間還可能有間隙，故安裝后孔和軸的中心必然不重合。即這里有定位副制造誤差引起的基準(zhǔn)位移誤差W 。2012-9-18可漲心軸與剛性心軸可漲心軸與剛性心軸 l可漲心軸可漲心軸可漲心軸可消除間隙，可不考慮定位副尺寸方面的制造誤差，其定位基準(zhǔn)

54、位移誤差為零，若設(shè)計基準(zhǔn)是工件內(nèi)孔軸線，則設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為零。因此，這種情況下，定位誤差為零。l剛性心軸剛性心軸剛性心軸為間隙配合心軸，定位心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，心軸和工件內(nèi)孔之間還可能有不為零的最小間隙，故安裝后孔和軸的中心必然不重合。即這里有定位副制造誤差引起的定位基準(zhǔn)位移誤差。若設(shè)計基準(zhǔn)是工件內(nèi)孔軸線，則設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為零。這種情況下，定位誤差=定位基準(zhǔn)位移誤差。2012-9-18水平心軸的基準(zhǔn)位移誤差水平心軸的基準(zhǔn)位移誤差l設(shè)孔徑為D+D0，軸徑為d0-d ，最小間隙為=D-d。當(dāng)心軸水平放置時，工件孔與心軸始終在母線A單邊接觸。則

55、工序基準(zhǔn)O與O1間的最大和最小距離分別為：l因此，由于基準(zhǔn)發(fā)生位移而造成的加工誤差為：l Wl即工件以內(nèi)孔在水平放置的剛性心軸上定位時，定位誤差（定位基準(zhǔn)位移誤差）為內(nèi)孔制造公差與心軸制造公差之和的一半，且與間隙無關(guān)。2012-9-18注意注意l工件以內(nèi)孔在水平放置的剛性心軸上定位時，因重力作用，工件內(nèi)孔與剛性心軸的接觸為固定邊接觸，即工件內(nèi)孔上母線與剛性心軸上母線接觸，定位基準(zhǔn)的位移方向總是向下，因此，在加工前調(diào)整刀具時，將刀具向下調(diào)低孔和心軸之間最小配合間隙值的二份之一，就可消除最小配合間隙的影響，即這種情況下，最小配合間隙不影響定位精度。2012-9-18 垂直心軸的基準(zhǔn)位移誤差垂直心軸

56、的基準(zhǔn)位移誤差 工件以內(nèi)孔在垂直放置的心軸（或圓柱銷）上在垂直放置的心軸（或圓柱銷）上定位時，工件內(nèi)孔與剛性心軸可能在任意邊接觸，此時定位基準(zhǔn)位移誤差為工件內(nèi)孔制造公工件內(nèi)孔制造公差、心軸（或圓柱銷）制造公差與最小配合間差、心軸（或圓柱銷）制造公差與最小配合間隙三者之和隙三者之和。 即： W2012-9-18一面兩孔定位組合的定位誤差一面兩孔定位組合的定位誤差 l一面兩孔定位組合中工件上兩孔分別采用圓柱銷和削邊銷定位。按上面分析：工件以內(nèi)孔在垂直放置的圓柱銷上定位時，定位基準(zhǔn)位移誤差為工件內(nèi)孔制造公差、圓柱銷制造公差與最小配合間隙三者之和。l采用圓柱銷定位的工件上孔1中心的偏移范圍為以孔1定位

57、基準(zhǔn)位移誤差為直徑的圓。l采用削邊銷定位的工件上孔2中心在兩孔中心連線方向上的偏移范圍與孔1中心的偏移范圍相同（即該方向自由度由圓柱銷限制），孔2中心在垂直于兩孔中心連線方向上的偏移范圍為孔1定位基準(zhǔn)位移誤差。若兩孔的定位基準(zhǔn)位移誤差不相等，則工件上孔2中心的偏移范圍為長、短軸分別等于兩定位基準(zhǔn)位移誤差的橢圓。2012-9-18孔孔1 1中心的偏移范圍中心的偏移范圍 設(shè)孔1直徑為D1+D10，公差為D1；銷1直徑為d10-d1，公差為d1；孔、銷最小間隙為1。這時，孔1與銷1的最大間隙為： D1=dw1=1+D1+d1 由于存在dw1 ，在安裝一批工件時，孔1的中心將偏離銷1的中心。其范圍是以

58、O1為中心，以dw1為直徑的圓，如下圖：2012-9-18孔孔2 2中心的偏移范圍中心的偏移范圍l設(shè)孔2直徑為D2+D20，公差為D2；銷2直徑為d20-d2，公差為d2；孔、銷最小間隙為2。由于銷2僅限制y方向的移動自由度，所以孔2中心相對銷2中心的偏離范圍為：l在x方向： dwx=dw1=1+D1+d1，即dwx取決于孔1與銷1；l在y方向： dwy=dw2=2+D2+d2，l這時，孔2中心相對銷2中心的偏移范圍近似為一個橢圓，如上頁圖。2012-9-18一面兩孔定位時一面兩孔定位時兩種兩種定位誤差定位誤差l將孔1與孔2中心的偏移誤差組合起來，便引起工件的兩種定位誤差(忽略連心線長度L的誤

59、差)。l1）縱向定位誤差Dx，即在兩孔連心線方向l 的最大可能移動量dwx ： dwx =dw1=1+D1+d1l2）角度定位誤差D=dw，即工件繞兩銷中l(wèi) 心連線的最大偏轉(zhuǎn)角。如下圖：2012-9-18一面兩孔定位時一面兩孔定位時角度角度定位誤差定位誤差l由上式可看出，欲減小D=dw ，可從兩方面入手：提高孔、銷精度，減小配合間隙；增大孔（銷）中心距。l兩銷中心連線長度越長，角度定位誤差越小。故實踐上采用一面兩孔定位，選擇定位基準(zhǔn)時，盡可能選距離較遠(yuǎn)的兩孔，常用對角線上兩孔。若工件上無合適的孔而需另設(shè)工藝孔時，工藝孔也應(yīng)布置在具有最大距離的位置。L2012-9-18工件的夾緊工件的夾緊l工件

60、定位之后，在加工之前，必須用夾緊機(jī)構(gòu)將其夾緊，以保證工件在加工過程中，在切削力、重力、慣性力等的作用下不產(chǎn)生位移，即保證工件的正確位置，使加工能順利進(jìn)行并保證加工質(zhì)量。夾緊機(jī)構(gòu)是機(jī)床夾具的重要組成部分，其合理選用與設(shè)計對夾具的使用性能和制造成本等有很大的影響。 2012-9-18夾緊機(jī)構(gòu)的組成夾緊機(jī)構(gòu)的組成l夾緊機(jī)構(gòu)一般是由力源裝置、傳力裝置和夾緊元件三部分組成：l力源裝置力源裝置是提供原始作用力的裝置，常用的力源裝置有液壓裝置、氣動裝置、電磁裝置、電動裝置、真空裝置等。手動夾緊的夾具，是以操作者為力源。l傳力裝置傳力裝置是將力源裝置產(chǎn)生的力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的裝置。傳力裝置在傳