機械制造工藝學(xué)(上)

1、機械制造工藝學(xué)（上）（機床夾具設(shè)計原理）1機械制造工藝學(xué)第1章 緒論1.1 機械制造工程學(xué)科21.1 機械制造工程學(xué)科一、機械制造工藝學(xué)的重要性機械制造業(yè)是一個國家重要的基礎(chǔ)工業(yè)，它擔負著為國民經(jīng)濟部門提供技術(shù)裝備的任務(wù)。制造技術(shù)是所有工業(yè)的支柱。 （1）發(fā)達國家中，制造業(yè)創(chuàng)造的財富占國民經(jīng)濟的2/3； （2）機械制造業(yè)是制造業(yè)的基礎(chǔ), 是重中之重； （3）國力和國防的堅強后盾。 3紡織機械動力機械家用電器通訊設(shè)備出版印刷網(wǎng)絡(luò)媒體文化娛樂冶金機械建筑機械交通工具環(huán)保設(shè)備軍事裝備醫(yī)療設(shè)備機器制造農(nóng)業(yè)機械化工設(shè)備制造技術(shù)當今制造技術(shù)社會功能1.1 機械制造工程學(xué)科4 只有先進的制造業(yè)，才能生產(chǎn)出好

2、的產(chǎn)品，而好的產(chǎn)品要三方面來保證，最終達到質(zhì)量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟性三方面的統(tǒng)一。 好設(shè)計 好材料 好工藝工藝使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程，如機械制造過程中的中的機械加工工藝、機械裝配工藝、焊接工藝，其它行業(yè)中的化工工藝、食品工藝等。機械制造工藝各種機械制造方法和過程的總稱。 工藝重要的實例： 蒸汽機 空心鋼球 武器1.1 機械制造工程學(xué)科51.1 機械制造工程學(xué)科卡拉什尼科夫 斯通納 朵英賢AK4795式M16 裝備95式的人民解放軍駐港部隊6二、機械制造業(yè)發(fā)展簡史 我國歷史悠久、文化燦爛，“四大發(fā)明”為世界文明做出了巨大貢獻。 1965年冬，湖北荊州望山楚墓，出土一柄青銅劍。拔劍出鞘

3、，寒氣逼人，毫無銹蝕，鋒利無比。劍長為56厘米，劍寬5厘米，劍身裝飾精美菱形花紋。劍身鐫刻： “越王勾踐,自作用劍” 試之以紙，20 余層一劃而破。乃稀世珍寶，表明了我國二千多年前春秋戰(zhàn)國時代精湛的青銅制造工藝。1.1 機械制造工程學(xué)科 但是，以車、銑、刨、磨為代表的現(xiàn)代加工方法是從歐洲開始的。正是資本主義的建立，為機械制造業(yè)的發(fā)展奠定了社會基礎(chǔ)。7年代發(fā)明人成果年代發(fā)明人成果1765瓦特蒸汽機1864美國磨床1775 英國 威爾金森 鏜床 1834德國 雅可比直流電動機1780英國 莫茲里利自動進給車床1888南斯拉夫裔美國特斯拉 交流電動機1798美國 惠特尼互換性1898美國 泰勒高速鋼

4、1818美國 惠特尼銑床1907德國硬質(zhì)合金1832伏特、安培、亨利、法拉第永磁交流發(fā)電機 1952美國 NC1843法國 莫利埃爾龍門刨 CNC DNC1846法國 德利尤斯牛頭刨 MC 1847法國 德利尤斯搖臂鉆床 FMC 1855法國 貝默西新式煉鋼爐 FMS 1855法國 勒努瓦內(nèi)燃機 CIMS1.1 機械制造工程學(xué)科8NC （Numerical control） 硬件數(shù)控CNC (Computer control) 計算機數(shù)控DNC (Direct control) 計算機直接控制MC ( Machining center) 加工中心 CNC 刀庫 ACT自動換刀裝置 綜合了多種機

5、床的功能，具有刀庫和自動換刀裝置，實現(xiàn)了單元內(nèi)加工過程自動化。FMC ( Flexible manufacture cell) 柔性制造單元 MC + Robert 在單元加工過程自動化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了單元內(nèi)裝卸工件自動化，最終實現(xiàn)了單元自動化。FMS （Flexible manufacturing system）柔性制造系統(tǒng) FMC + AGV小車 “無人加工車間” 實現(xiàn)了設(shè)備間工件的運輸CIMS (Computer Integrated manufacturing system )計算機集成制造系統(tǒng)此外還有：CAPP CAFD PDF GT JIT CE LP ERP AM VM GM A

6、MT1.1 機械制造工程學(xué)科9 中華民族現(xiàn)代制造業(yè)的歷史： 社會背景是1840年鴉片戰(zhàn)爭后的“洋務(wù)運動”。 1865年，由曾國藩支持，李鴻章在上海主辦 江南機器制造局 1.1 機械制造工程學(xué)科101.1 機械制造工程學(xué)科1866年，左宗棠在福州馬尾主辦馬尾造船廠11三、本課程的性質(zhì)、內(nèi)容、任務(wù)、特點及學(xué)習方法 （1）性質(zhì)：主干專業(yè)課 （2）內(nèi)容： 1）機床夾具設(shè)計原理 2）加工精度分析 3）表面質(zhì)量控制 4）工藝規(guī)程制訂 5）工藝尺寸鏈計算 （3）任務(wù) 1）掌握機械制造工藝的基本理論 2）初步具備設(shè)計機械加工工藝規(guī)程的能力 3）初步具備設(shè)計機床專用夾具的能力1.1 機械制造工程學(xué)科12（4）特

7、點：三多、一廣、實踐性強 三多 概念多、術(shù)語多、名詞多 一廣 專業(yè)涉及面廣范、內(nèi)容豐富 實踐性強 本學(xué)科的內(nèi)容來源于生產(chǎn)實踐，上升為工藝理論后反過來指導(dǎo)生產(chǎn)實踐，促進技術(shù)進步和生產(chǎn)發(fā)展。（5）學(xué)習方法 1）著重理解和掌握基本概念及其在實踐中的應(yīng)用，不少工藝原則只能用理論概括說明，很難用數(shù)學(xué)方法揭示其嚴密的關(guān)系。因此，在學(xué)習過程中應(yīng)充分注意聯(lián)系生實際，如各種機械加工方法、加工設(shè)備、工藝裝備，常見的毛坯形式，制造方法等。 2）及時完成并交作業(yè)。1.1 機械制造工程學(xué)科13（6）關(guān)于考試 1）內(nèi)容以課堂講授的內(nèi)容為主； 2）題型為：判斷題 、填空題 、名詞解釋 、方案分析、簡答題、計算題； 3）交作

8、業(yè)記錄作為獲得考試成績的必要依據(jù)。（7）參考教材： 1）機械制造藝學(xué) 王先逵主編 機械工業(yè)出版社 2）機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書 王棟主編 機械工業(yè)出版社141.2 工藝過程與工藝系統(tǒng)151.2.1 機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程指從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程 包括毛坯的制造、零件的機械加工和熱處理、機器的裝配、檢驗、測試和油漆等主要勞動過程稱為直接生產(chǎn)過程 還包括專用工具、夾具、量具和輔具的制造、機器的包裝、工件和成品的儲存和運輸、加工設(shè)備的維修，以及動力（電、壓縮空氣、液壓等）供應(yīng)等輔助勞動過程稱為輔助生產(chǎn)過程 生產(chǎn)過程可以由一個車間或一個工廠完成，也可以由多個工廠協(xié)

9、作完成 16定義一： 在生產(chǎn)過程中，凡是直接改變零件的形狀、尺寸、相對位置和材料性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。定義二： 在生產(chǎn)過程中，那些與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品直接有關(guān)的過程，如毛坯制造、機械加工、熱處理和裝配等。 工藝過程1.2.1 機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程171.2.2 機械加工工藝過程 是機械產(chǎn)品直接生產(chǎn)過程的一部分，傳統(tǒng)上是指采用金屬切削刀具或磨具來加工零件，使之達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學(xué)物理性能、成為合格零件的生產(chǎn)過程。 現(xiàn)在是指各種加工方法除切削和磨削外，還包括其它加工方法，如電加工、超聲加工、電子束加工、離子束加工、激光束加工，以及化學(xué)加工等 。 機械加工工藝過程18 工序

10、是指由一個或一組工人在同一臺機床或同一個工作地，對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分機械加工工藝過程。機械加工工藝過程組成1.2.2 機械加工工藝過程階梯軸零件19工序號工序內(nèi)容設(shè)備加工小端面，對小端面鉆中孔，粗車小端外圓，對小端倒角；加工大端面，對大端面鉆中心孔，粗車大端外圓，對大端倒角，精車外圓車床銑鍵槽，手工去毛刺銑床表1-2 階梯軸單件生產(chǎn)的工藝過程1.2.2 機械加工工藝過程20工序號工序內(nèi)容設(shè)備加工小端面，對小端鉆中心孔，粗車小端外圓，對小端倒角車床加工大端面，對大端鉆中心孔，粗車大端外圓，對大端倒角車床精車外圓車床銑鍵槽，手工去毛刺銑床表1-3 階梯軸大批大量生產(chǎn)的工藝過程

11、1.2.2 機械加工工藝過程21 安裝在一道工序中，工件每經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序稱為安裝。 裝夾工件在加工前，在機床或夾具中相對刀具應(yīng)有一個正確的位置并給予固定，這個過程稱為裝夾。1.2.2 機械加工工藝過程 每一個工序可能有一次安裝，也可能有幾次安裝。 如表1-4中工序1，若對一個工件的兩端連續(xù)進行車端面、鉆中心孔，就需要兩次安裝（分別對兩端進行加工），每次安裝有兩個工步（車端面和鉆中心孔）。原則 在同一工序中，安裝次數(shù)應(yīng)盡量少，既可以提高生產(chǎn)效率，又可以減少由于多次安裝帶來的加工誤差。221.2.2 機械加工工藝過程工序號安裝號安裝內(nèi)容設(shè)備11加工小端面，對小端鉆中心孔，粗車小端外

12、圓，對小端倒角車 床2加工大端面，對大端鉆中心孔，粗車大端外圓，對大端倒角3精車大端外圓4精車小端外圓21銑鍵槽,手工去毛刺銑床表1-4 工序和安裝23 工位在一次安裝中，工件在機床上占據(jù)每一個位置所完成的那部分工序稱為工位。1.2.2 機械加工工藝過程原則 為減少工序中的裝夾次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)工作臺或回轉(zhuǎn)夾具，使工件在一次安裝中，可以先后在機床上的不同位置進行連續(xù)加工。采用多工位加工，可以提高生產(chǎn)率和保證被加工表面間的相互位置精度。結(jié)論24多工位加工1：裝卸工件 2：鉆孔 3：擴孔 4：鉸孔1.2.2 機械加工工藝過程25工步在被加工的表面、切削刀具、切削用量（僅指切削速度和進給量）都不變的情

13、況下所完成的那部分工序。1.2.2 機械加工工藝過程 底座零件底孔加工工序2627復(fù)合工步在一個工步內(nèi)，若有幾把刀具同時加工幾個不同表面，稱此工步為復(fù)合工步）a）立軸回轉(zhuǎn)車床回轉(zhuǎn)刀架 b）立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個復(fù)合工步 1.2.2 機械加工工藝過程28c) 鉆孔、擴孔復(fù)合工步d) 組合銑刀銑平面復(fù)合工步29 走刀在一個工步內(nèi)，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，刀具對工件的每一次切削就稱為一次走刀。 1.2.2 機械加工工藝過程車削階梯軸301.2.3 機械加工工藝系統(tǒng)零件進行機械加工時，必須具備一定的條件，即要有一個系統(tǒng)來支持，稱之為機械制造工藝系統(tǒng)。通常，一個系統(tǒng)是由物質(zhì)分系統(tǒng)、能量分系統(tǒng)和

14、信息分系統(tǒng)所組成。機械制造工藝系統(tǒng)的物質(zhì)分系統(tǒng)（系統(tǒng)硬件）由工件、機床、工具和夾具所組成，即機械加工工藝系統(tǒng)。機械制造工藝系統(tǒng)的信息分系統(tǒng)（系統(tǒng)軟件）包括加工方法、工藝過程、數(shù)控程序等。能量分系統(tǒng)是指動力供應(yīng)。 研究機械制造工藝系統(tǒng)的組成及其內(nèi)在的規(guī)律，其目的是為了使工藝系統(tǒng)的軟、硬件有機地結(jié)合起來，以達到工藝過程最佳化的目標。 31機械制造工藝學(xué)1.3 生產(chǎn)類型與工藝特點321.3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)在計劃期內(nèi)，應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃 年生產(chǎn)綱領(lǐng)（產(chǎn)品的年產(chǎn)量）式中 N 年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） ； Q 產(chǎn)品年產(chǎn)量（臺/年）； n 每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）； 備品率； 廢品率。

15、年生產(chǎn)綱領(lǐng)是設(shè)計或修改工藝規(guī)程的重要依據(jù)，是車間（或工段）設(shè)計的基本文件 331.3.3 生產(chǎn)類型及工藝特點 零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）重型機械 中型機械 輕型機械單件生產(chǎn)小批量生產(chǎn)中批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)大量生產(chǎn)5510010030030010001000生產(chǎn)類型202020020050050050005000100100500500500050005000050000生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)批量生產(chǎn)大量生產(chǎn)小批量生產(chǎn)中批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn) 生產(chǎn)類型劃分 生產(chǎn)類型規(guī)范34單件生產(chǎn) 單個的生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品，并且很少重復(fù)；例如重型機器制造、專業(yè)設(shè)備制造和新產(chǎn)品試制等。

16、 成批生產(chǎn) 一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，制造過程有一定的重復(fù)性；例如機床制造就是比較典型的成批生產(chǎn)。 每批制造的相同產(chǎn)品的數(shù)量稱為批量。根據(jù)批量的大小，成批生產(chǎn)又可分為：小批生產(chǎn)-中批生產(chǎn)-大批生產(chǎn)大量生產(chǎn) 產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點經(jīng)常重復(fù)地進行某一個零件的某一道工序的加工。例如，汽車、拖拉機、軸承等的制造通常都是以大量生產(chǎn)的方式進行。1.3.3 生產(chǎn)類型及工藝特點 351.3.3 生產(chǎn)類型及工藝特點 生產(chǎn)類型單件小批生產(chǎn) 中批生產(chǎn) 大批大量生產(chǎn)加工對象毛坯制造方法及加工余量機床及布置形式夾具刀具和量具裝夾方法裝配方法工人技術(shù)水平生產(chǎn)率成本工藝文件經(jīng)常變換木模手工造型，自由鍛，毛坯精度低，

17、加工余量大通用機床，機群式排列布置通用夾具，組合夾具通用刀具和量具畫線找正，通用夾具配置，調(diào)整法，修配法高 低高簡單工藝過程卡周期性變換部分金屬膜、鍛模，毛坯精度中等，加工余量中等部分通用、部分專用機床機群式或生產(chǎn)線排列布置專用夾具，可調(diào)整夾具刀具和量具部分通用、部分專用部分畫線找正，通用或?qū)Ｓ脢A具少量配置，多數(shù)互換裝配中中中詳細工藝過程卡，關(guān)鍵工序工序卡相對固定不變金屬膜、模鍛，毛坯精度高，加工余量小專用高效機床，流水線或自動線排列布置專用、高效夾具專用、高效刀具和量具專用、高效夾具互換裝配法低高低詳細工藝過程卡，工序卡項目 不同生產(chǎn)類型工藝特點36在大批、大量生產(chǎn)中，常采用生產(chǎn)率較高的毛坯

18、制造方法，如金屬型鑄造、精密鑄造、模鍛、冷沖壓、粉末冶金等，使毛坯的形狀更接近于零件的形狀。這樣可以大量減少切削加工的勞動量，從而提高了材料的利用率，降低機械加工的成本。在單件小批生產(chǎn)中，一般采用木模手工砂型鑄造和自由鍛造，因此毛坯的精度低，成本高、廢品率高、切削加工勞動量大。1.3.3 生產(chǎn)類型及工藝特點 37機械制造工藝學(xué)1.4 裝夾、定位與基準381.4.1 工件裝夾劃線找正裝夾精度不高，效率低，多用于形狀復(fù)雜的鑄件。直接找正裝夾精度高，效率低，對工人技術(shù)水平高。夾具裝夾 精度和效率均高，廣泛采用。裝夾的含義 裝夾又稱安裝，包括定位和夾緊兩項內(nèi)容。定位 使工件在機床或夾具上占有正確位置夾

19、緊 對工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程中保持不變工件裝夾方法391.4.1 工件裝夾刨槽時直接找正滾齒時直接找正40劃線找正法示例411.4.1 工件裝夾毛坯孔加工線找正線劃線找正安裝421.4.1 工件裝夾工件在夾具上裝夾1夾緊螺母2雙聯(lián)齒輪(工件)3定位心軸4基座5螺桿6插齒刀6431.4.1 工件裝夾工件在夾具上裝夾（滾齒夾具）441.4.1 工件裝夾銑鍵槽工序的裝夾451.4.2 六點定位原理 從機械加工工藝系統(tǒng)的角度來看，要保證加工精度，必須使工藝系統(tǒng)中的工件、機床、夾具、刀具四個環(huán)節(jié)之間具有正確的相對位置，如工件與夾具的相對正確位置；夾具與機床、刀具的相對正確位置。我

20、們所討論的定位主要是指工件在夾具中的正確位置。 要使工件在夾具中的位置得到確定，必須解決兩個問題或矛盾：首先要解決工件在夾具中“定與不定”的矛盾，即對工件的定位進行定性分析，所使用的重要工具就是“六點定位原理”。應(yīng)用“六點定位原理”對工件進行定位分析，以提出正確的定位方案，使一批工件中的每一個工件，在夾具中都能占據(jù)一個統(tǒng)一的、正確的位置。其次，即使工件定位滿足了“六點定位原理”，也不一定能夠保證加工要求，還必須解決工件在夾具中定位時“準與不準”的矛盾，即對工件的定位進行定量分析，此時所使用的重要工具就是“定位誤差的分析與計算”。只有在正確的定位前提下，所計算出的定位誤差滿足定位誤差不等式，最終

21、才能保證工件的加工精度要求。461.4.2 六點定位原理 工件在夾具中的定位實質(zhì)，就是要使工件在夾具中占有一個正確的、統(tǒng)一的位置，這個正確的位置是通過定位支承限制相應(yīng)的自由度來實現(xiàn)的。對于單個工件來說，定位的任務(wù)就是使該工件準確占據(jù)定位元件所規(guī)定的位置；對于一批工件來說，定位的任務(wù)就是使一批工件中的每個工件逐次放入夾具中時，都能占據(jù)一個統(tǒng)一的、一致的位置。因為專用機床夾具通常是用于加工一批工件的，所以設(shè)計夾具時，保證一批工件在夾具中位置的一致性，就是工件定位的本質(zhì)問題。六點定位原理： 工件在空間直角坐標系中，有分別沿三個坐標軸的移動自由度和分別繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動自由度，共六個自由度。這六個自由

22、度需要用按一定要求布置的六個支承點一一消除，其中每個支承點相應(yīng)地消除一個自由度。 471.4.2 六點定位原理 六點定位原理 任何一個物體在空間直角坐標系中都有 6 個自由度用 表示48六點定位原理YZX 六點定位原理 要確定其空間位置，就需要用支承限制其 6 個自由度 將 6 個支承抽象為6個“點”，6個點限制了工件的6 個自由度，這就是六點定位原理。1.4.2 六點定位原理 49 當工件由多個表面定位時，可依據(jù)限制自由度數(shù)的多少，將各定位表面分為： 第一定位基準（主要定位面） 三角形分布，支承范圍大 第二定位基準（導(dǎo)向定位面） 選大的面定位 兩點連線不垂直主定位面，距離遠選窄長的面定位 第

23、三定位基準（止推定位面）選可承受切削力的面1.4.2 六點定位原理 50運用“六點定位原理” 時要注意的問題： 定位就是限制自由度，通常用合理布置定位支承點的方法來限制工件的自由度。 定位支承點限制工件自由度的作用，應(yīng)理解為定位支承點與工件定位基準面始終保持緊貼接觸。若二者脫離，則意味著失去定位作用。 一個定位支承點僅限制一個自由度，一個工件僅有六個自由度，所設(shè)置的定位支承點數(shù)目，原則上不應(yīng)超過六個。1.4.2 六點定位原理 51分析定位支承點的定位作用時，不考慮力的影響。工件的某一自由度被限制，是指工件在這一方向上有確定的位置，并非指工件在受到使其脫離定位支承點的外力時，不能運動。欲使其在外

24、力的作用下不能運動，是夾緊的任務(wù)；反之，工件在外力作用下不能運動，即被夾緊，也并非是說工件的所有自由度都被限制了。定位和夾緊是兩個概念，不能混淆。 定位支承點是由定位元件抽象而來的，在夾具中，定位支承點總是通過具體的定位元件體現(xiàn)。1.4.2 六點定位原理 52 正確理解夾具設(shè)計中，定位和夾緊兩個重要概念： 定位的作用就是使同一批工件逐次放置到夾具中都能占據(jù)同一位置，它是依靠定位元件、定位裝置在工件夾緊之前或夾緊過程中實現(xiàn)的。工件正確定位后，還須對其進行夾緊。 夾緊的作用是保證該正確位置在加工過程中受到切削力、慣性力和重力的作用而不發(fā)生改變，不至于損壞刀具和機床、傷害操作工人。 必須指出的是，工

25、件定位了，不一定得到夾緊；工件夾緊了，不一定得到了定位。裝夾過程一般是先定位后夾緊，但定位和夾緊也可以同時進行。1.4.2 六點定位原理 53工件的6個自由度均被限制，稱為完全定位。工件6個自由度中有1個或幾個自由度未被限制，稱為不完全定位。完全定位與不完全定位不完全定位主要有兩種情況： 工件本身相對于某個點、線是完全對稱的，則工件繞此點、線旋轉(zhuǎn)的自由度無法被限制（即使被限制也無意義）。例如球體繞過球心軸線的轉(zhuǎn)動，圓柱體繞自身軸線的轉(zhuǎn)動等。 工件加工要求不需要限制某一個或某幾個自由度。如加工平板上表面，要求保證平板厚度及與下平面的平行度，則只需限制 3 個自由度就夠了。1.4.2 六點定位原理

26、 541.4.2 六點定位原理 完全定位與不完全定位zxyc）zxyb）zxya）zxyd） e）zxyf）zxy工件應(yīng)限制的自由度55工件應(yīng)限制的自由度xyzxyz1.4.2 六點定位原理561.4.2 六點定位原理附加自由度的限制57欠定位工件加工時必須限制的自由度未被完全限制，稱為欠定位。欠定位不能保證工件的正確安裝，因而是不允許的。欠定位示例xzya）b）BBB1.4.2 六點定位原理 581.4.2 六點定位原理 59過定位 過定位工件定位時，一個自由度同時被兩個（或兩個以上）約束點所限制，稱為過定位。 過定位是否允許，要視具體情況而定：1）如果工件的定位面經(jīng)過機械加工，且形狀、尺寸

27、、位置精度均較高，則過定位是允許的。有時還是必要的，因為合理的過定位不僅不會影響加工精度，還會起到加強工藝系統(tǒng)剛度和增加定位穩(wěn)定性的作用。2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或雖經(jīng)過機械加工，但加工精度不高，這時過定位一般是不允許的，因為它可能造成定位不準確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等情況。1.4.2 六點定位原理 60 過定位分析（桌子與三角架）過定位分析1.4.2 六點定位原理 61 過定位分析過定位示例1.4.2 六點定位原理 a）ZXXYb）ZXYX62 過定位分析過定位示例yxa）zxb）zxyx1.4.2 六點定位原理 631.4.2 六點定位原理64 一面兩孔定位分析D1D2

28、d2d1b一面兩孔定位干涉分析1.4.2 六點定位原理 65 過定位討論如圖示，齒輪坯以內(nèi)孔和一小端面定位，車削外圓和大端面。加工后檢測發(fā)現(xiàn)大端面與內(nèi)孔垂直度超差。試分析原因，提出改進意見。4A0.02 A間隙配合剛性心軸過定位示例1.4.2 六點定位原理 66過定位引起夾緊變形1.4.2 定位原理 67橡膠墊過定位處理分析1.4.2 六點定位原理 681.4.2 六點定位原理69 討論分析圖示定位方案：各方案限制的自由度有無欠定位或過定位對不合理的定位方案提出改進意見。 b）xzyxa）zyx過定位分析1.4.2 六點定位原理 70a）yyxa1）xyxa2）zyx過定位示例分析1.4.2

29、六點定位原理 71b）xzyxb1）xzyxxzb2）yxxzb3）yx過定位示例分析1.4.2 定位原理 72過定位危害：定位不準確；夾緊困難；會使工件及定位元件變形消除過定位及其干涉的措施:： 改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)限制的自由度； 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，以減少或消除過定位引起的干涉。 特殊為提高定位穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)剛度，簡化夾具可用 過定位。前提提高工件定位面、夾具定位面的相互位置精度。 1.4.2 六點定位原理73電冰箱的定位1.4.2 六點定位原理741.4.2 六點定位原理751.4.2 六點定位原理76應(yīng)用六點定位原理可以解決三種類型的問題

30、： ）給出工序簡圖，其中表明了加工表面及加工要求，要求確定欲消 除的自由度； ）在）基礎(chǔ)上，提出合理的定位方案； ）給出工序要求及定位方式，分析各個定位元件的定位作用。 分析方法： ）逐個分析法； ）排除法。 二者常常結(jié)合使用。1.4.2 六點定位原理77要 點按加工要求確定 注意：不欠定位 往往多于理論要求的 為承受切削力、簡化夾具結(jié)構(gòu) 注意：不過定位 理論聯(lián)系實際 注重實際應(yīng)用理論上要限制的自由度實際上要限制的自由度1.4.2 六點定位原理78zyxzyxzyxzyx工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有支承釘、支承板、夾具支承件和夾具體的凸臺及平面等。zyxzyx1

31、.4.3 工件常見定位方式 工件以平面定位79工件以圓孔定位工件以圓孔定位多屬于定心定位（定位基準為圓柱孔軸線）。常用定位元件是定位銷和心軸。定位銷有圓柱銷、圓錐銷、菱形銷等形式；心軸有剛性心軸（又有過盈配合、間隙配合和小錐度心軸等）、彈性心軸之分。yxzyxzyxzyxzyxzyxz工件以圓孔定位1.4.3 工件常見定位方式 80工件以外圓柱面定位工件以外圓柱面定位兩種形式：定心定位和支承定位。工件以外圓柱面定心定位的情況與工件以圓孔定位的情況相仿（用套筒和卡盤代替心軸或柱銷）。工件以外圓柱面支承定位的元件常采用V型塊，短V型塊限制2個自由度，長V型塊（或兩個短V型塊組合）限制4個自由度。y

32、xzyxzyxzyxzyxz工件以外圓柱面定位1.4.3 工件常見定位方式 81除平面、圓孔、外圓柱面外，工件有時還可能以其它表面（如圓錐面、漸開線齒面、曲面等）定位。下圖為工件以錐孔定位的例子，錐度心軸限制了除繞工件自身軸線轉(zhuǎn)動外的 5個自由度。工件以錐孔定位1.4.3 工件常見定位方式 工件以其他表面定位82在多個表面同時參與定位情況下，各定位表面所起作用有主次之分。通常稱定位點數(shù)最多的表面為主要定位面或支承面，稱定位點數(shù)次多的表面為第二定位基準面或?qū)蛎?，稱定位點數(shù)為 1 的表面為第三定位基準面或止動面。定位方法與定位元件 定位表面的組合yxz工件在兩頂尖上定位在分析多個表面定位情況下各

33、表面限制的自由度時，分清主次定位面很重要。如下圖所示工件在兩頂尖上的定位，應(yīng)首先確定前頂尖限制的自由度，他們是 。然后再分析后頂尖限制的自由度。此時，應(yīng)與前頂尖一起綜合考慮，可以確定其限制的自由度是 。83848586871.4.4 基準基準 確定加工對象上幾何要素間幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面稱為基準。可作為基準的表面稱為基準面。 881.4.4 基準設(shè)計基準 在設(shè)計圖樣上所采用的基準，即標注設(shè)計尺寸的起點。 89鉆套的設(shè)計基準1.4.4 基準90設(shè)計基準1.4.4 基準911.4.4 基準工藝基準 在工藝過程中所采用的基準。即零件在加工或裝配過程中所使用的基準。又可分為：工序基準、定位基

34、準、測量基準與裝配基準。 1、工序基準 在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸（稱工序尺寸）、形狀和位置關(guān)系時，所依據(jù)的點、線、面稱為工序基準。92工序基準1.4.4 基準932、定位基準 工件在機床上加工時，在工件上用以確定被加工表面相對機床、夾具、刀具位置的點、線、面稱為定位基準，確定位置的過程稱為定位。 定位基準常用的是“面”，所以也稱為定位面，常以符號“ ”表示，其尖端指向定位面。如右圖為加工齒輪時的定位基準表示法。 定位基準表示法 1.4.4 基準94 定位基準1.4.4 基準95 定位基準1.4.4 基準96在加工時用于工件定位的基準稱為定位基準。又可進一步分為：定位基準

35、使用未經(jīng)機械加工表面作為定位基準，稱為粗基準。零件上根據(jù)機械加工工藝需要而專門設(shè)計的定位基準。如用作軸類零件定位的頂尖孔，用作殼體類零件定位的工藝孔或工藝凸臺等。粗基準使用經(jīng)過機械加工表面作為定位基準，稱為精基準。精基準附加基準97定位基準 98定位基準 工藝凸臺A向A小刀架上的工藝凸臺993、測量基準在工件上用以測量已加工表面位置時所依據(jù)的點、線、面稱為測量基準。一般情況下常采用設(shè)計基準作為測量基準，如圖。測量基準1004、裝配基準在裝配時，用來確定零件或部件在機器中的位置所依據(jù)的點、線、面稱為裝配基準。齒輪裝配在軸上，內(nèi)孔是它的裝配基準；軸裝配在箱體孔上，則軸頸是裝配基準；主軸箱裝配在床身

36、上，則主軸箱體的底面是裝配基準。101齒輪的裝配基準102注意區(qū)別基準與基面的概念區(qū)別： 作為基準的點、線、面在工件上不一定具體存在，如孔的中心線，而是由具體的表面來體現(xiàn)，這些表面稱為基面?；媸强陀^存在的，是看得見、摸得著的。在生產(chǎn)實際中，常將基準和基面通稱為基準。1.4.4 基準103第6章 機床夾具設(shè)計學(xué)習指南 機床夾具是機械加工中重要的工藝裝備，對保證零件加工精度至關(guān)重要。本章首先介紹機床夾具的功能、組成與分類；然后重點討論工件在夾具上的定位與夾緊，包括定位方法與定位元件，夾緊原則與夾緊機構(gòu)等；再后介紹各類機床夾具的結(jié)構(gòu)與特點；最后通過實例對機床夾具設(shè)計步驟與方法進行說明。 學(xué)習本章內(nèi)

37、容，應(yīng)深入理解和重點掌握夾具設(shè)計中的主要問題定位與夾緊，并通過一定的實踐（包括課程設(shè)計）初步掌握機床夾具設(shè)計的步驟和方法。 機床夾具設(shè)計是一件實踐性和經(jīng)驗性很強的工作，進行實際工程訓(xùn)練必不可少。為深入理解本章內(nèi)容，學(xué)習者應(yīng)注意與前面各章內(nèi)容相聯(lián)系。此外，安排夾具裝配實驗，對初學(xué)者正確把握夾具設(shè)計方法也很有必要。104第6章 機床夾具設(shè)計本章要點機床夾具組成、分類工件在夾具上的定位工件夾緊各類機床夾具夾具設(shè)計步驟與方法105第6章 機床夾具設(shè)計6.1 機床夾具概述106 為了加工出符合規(guī)定技術(shù)要求的表面，必須在加工前將工件裝夾在機床上或夾具中。工件的裝夾包括定位和夾緊兩個過程。機床夾具 機床上用

38、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，以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。6.1.1 機床夾具及其組成107 連桿銑槽夾具1 菱形銷 2 對刀塊 3 定位鍵 4 夾具底板 5 圓柱銷 6 工件 7 彈簧 8 螺栓 9 螺母 10 壓板 11 止動銷 1081）定位元件及裝置 它與工件的定位基準相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。如V型塊、定位銷、定位支承等。 2）夾緊元件及裝置 用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。 3）對刀及導(dǎo)向元件 這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正

39、確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊、鉆套、鏜套。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進行加工的元件，稱為導(dǎo)引元件。 4）連接元件 用以確定夾具在機床上的位置并與機床相連接。 6.1.1 機床夾具及其組成夾具的組成1095）夾具體 用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。它與機床有關(guān)部件進行連接、對定，使夾具相對機床具有確定的位置。如底座。 6）其它元件及裝置 有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。如某些夾具中的分度裝置、防錯（防止錯誤安裝）裝置、為便于卸下工件而設(shè)置的頂出器等。 以上這些組成部分，并不是對每種機床夾具都是缺一

40、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、夾牢。6.1.1 機床夾具及其組成110工件以外圓和端面為定位基準，放在一個固定V形塊1和支承套2上定位，轉(zhuǎn)動手柄3，偏心輪推動活動V形塊夾緊工件。對刀塊6用來確定銑刀相對工件的位置。所有的裝置和元件都裝在夾具體5上。為了方便地確定夾具在機床上的正確位置，在夾具底部裝有定向鍵（圖中件4）。安裝夾具時只要將兩個定向鍵放入銑床工作臺的T型槽中并靠向一側(cè)，則不需再進行找正便可將夾具固緊在機床工作臺上。 銑軸端槽夾具1 V型塊 2 支撐套 3 手柄 4 定向鍵 5 夾具體 6 對刀塊6.1.1 機床夾具及其

41、組成1116.1.2 機床夾具功能1）保證加工質(zhì)量 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機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）提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時；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構(gòu)，進一步提高勞動生產(chǎn)率。3）擴大機床工藝范圍 根據(jù)加工機床的成形運動，附以不同類型的夾具，即可擴大機床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺上裝上鏜模，就可以進行箱體零件的鏜孔加工。4）減輕工人勞動強度，保證安全生

42、產(chǎn) 夾具功能1121）通用夾具：已經(jīng)標準化的、在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。如三爪、四爪卡盤，平口鉗等，一般由專業(yè)廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶。特點：通用性強、應(yīng)用廣泛，適于工件簡單、單件小批量生產(chǎn)中。 2）專用夾具：為某一工件特定工序?qū)ｉT設(shè)計的夾具。特點：結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便、生產(chǎn)效率高，但需要專門設(shè)計制造，周期長、成本高，產(chǎn)品變更時便報費。適合于成批，大量生產(chǎn)。本課程主要討論這種夾具。3）可調(diào)整夾具及成組夾具：以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，對所有的零件按相似性進行分類，對每一類設(shè)計制造出一種夾具。 特點：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。 按夾具使用范圍劃分6.

43、1.3 機床夾具分類1134）組合夾具：由一套預(yù)先制造好的標準元件組合而成。根據(jù)工件的工藝要求，將不同的組合夾具元件像搭積木一樣，組裝成各種專用夾具。使用后，元件可拆開、洗凈后存放，待需要時重新組裝。特點：大大縮短了設(shè)計制造周期，但由于組成零件多，因而結(jié)構(gòu)剛性差，尤其適合于大廠的新產(chǎn)品試制及單件小批生產(chǎn)中。5）隨行夾具：在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。與工件一起從生產(chǎn)線的一個工位移動到另外一個工位，以進行不同工序的加工。 6.1.3 機床夾具分類114三爪卡盤四爪卡盤萬向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺分度頭通用夾具6.1.3 機床夾具分類115專用夾具 4 3D L零件工序簡圖6.1.3 機床夾具分類1

44、16零件工序簡圖43DLLD43D43LDL34DL43DL34成組夾具KH1KH2KH3KH46.1.3 機床夾具分類117組合夾具實例6.1.3 機床夾具分類118可分為鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具、磨床夾具等。 按使用機床劃分可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、真空夾具、電動夾具等。 按夾緊力源劃分氣動虎鉗 液壓夾具6.1.3 機床夾具分類119機械制造工藝學(xué)6.2 工件在夾具上的定位120足夠的精度。足夠的硬度和耐磨性。足夠的剛度和強度。工藝性要好。便于清除切屑。定位元件的基本要求6.2.1 定位方法與定位元件1216.2.1 定位方法與定位元件 工件以平面定位 固定支承支承釘支承板A

45、 型B 型C 型A 型B 型固定支承支承釘支承板1226.2.1 定位方法與定位元件為保持幾個支承板的等高性應(yīng):嚴格控制其高度公差裝配后統(tǒng)一磨削 支承板定位表面應(yīng)被工件定位表面完全遮蓋，即其面積小于工件定位表面面積，以使定位元件均勻磨損。1236.2.1 定位方法與定位元件 可調(diào)支承支承點的位置可以在一定高度范圍內(nèi)調(diào)整的支承。當工件定位表面不規(guī)整或工件批與批之間毛坯尺寸變化較大時，常用可調(diào)支承?？烧{(diào)支承注意：每一批工件都要對可調(diào)支承進行調(diào)整，且調(diào)整完后一定要鎖緊，即將該位置固定。124125自位支承6.2.1 定位方法與定位元件 自位支承又稱浮動支承。在定位過程中，支承點可以自動調(diào)整其位置以適

46、應(yīng)工件定位表面的變化。只限制一個自由度，可提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性。1266.2.1 定位方法與定位元件 輔助支承在工件完成定位后才參與支承，它不起定位作用，而只起支承作用，常用于在加工過程中加強被加工部位的剛度，提高切削穩(wěn)定性。 輔助支承注意：對一批工件的每一個工件都要進行調(diào)整（與可調(diào)支承相比）。127輔助支承的應(yīng)用6.2.1 定位方法與定位元件 128輔助支承的應(yīng)用6.2.1 定位方法與定位元件 129平面定位元件的選用面積較小的基準平面選用支承釘面積較大、平面度精度較高的基準平面定位選用支承板毛坯面、階梯平面和環(huán)形平面作基準平面定位時，選用自位支承毛坯面作基準平面，調(diào)節(jié)時可按定位面質(zhì)量

47、和面積大小分別選用可調(diào)支承當工件定位基準面需提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時，可選用輔助支承6.2.1 定位方法與定位元件1306.2.1 定位方法與定位元件 工件以圓柱孔定位 心軸在車、銑、磨、齒輪加工等機床上加工套筒類和盤類零件。心軸剛性心軸彈性心軸自動定心心軸液塑心軸過盈配合間隙配合小錐度心軸過盈配合心軸間隙配合心軸小錐度心軸1316.2.1 定位方法與定位元件 工件以圓柱孔定位 心軸彈性心軸1326.2.1 定位方法與定位元件 工件以圓柱孔定位 心軸自動定心心軸1螺母 2彈簧 3活塊123AB1336.2.1 定位方法與定位元件 工件以圓柱孔定位 心軸液塑心軸1346.2.1 定位方法與

48、定位元件 工件以圓柱孔定位 定位銷：工件上定位內(nèi)孔較小時，常選定位銷定位銷圓柱定位銷圓錐定位銷菱形定位銷圓柱定位銷1356.2.1 定位方法與定位元件 工件以圓柱孔定位 定位銷菱形銷錐形銷1366.2.1 定位方法與定位元件 工件以外圓柱面定位 套筒（定心定位）套筒定位當工件對稱度要求較高時，選用V形塊當工件定位圓柱面精度較高時，可選用定位套或半圓形定位座1376.2.1 定位方法與定位元件138對于有些大型工件，不便從軸向安裝，此時可利用半圓套定位。如下圖上半圓夾緊，下半圓定位。6.2.1 定位方法與定位元件 半圓套139V形塊的結(jié)構(gòu)類型 6.2.1 定位方法與定位元件圖a用于短精基準圖b用

49、于較長粗基準圖c用于長基準，精基準圖d較粗大工件，可鑲鋼墊，提高耐磨性，節(jié)約鋼材工件以外圓柱面定位 V 形塊（支承定位）1401416.2.1 定位方法與定位元件 工件以外圓柱面定位 V 形塊（支承定位）V 形塊 當90時，有： 1426.2.1 定位方法與定位元件 工件以其他表面定位 工件以錐面定位工件以齒面定位143生產(chǎn)中最常見的“一面兩孔”定位“一面兩孔”定位的特點：容易實現(xiàn)基準統(tǒng)一；位置精度高；存在過定位現(xiàn)象（支承平面限制三個自由度，每根短銷限制兩個自由度）一面兩孔定位6.2.1 定位方法與定位元件1446.2.1 定位方法與定位元件145銷、孔安裝時，必須有一定的間隙，此時 dmax

50、=Dmin mind 軸徑；D 孔徑； 間隙146一圓銷、一削邊銷及一平面定位削邊銷的形成147為了保證銷的強度，通常使用菱形銷。圖a用于直徑很小時圖b用于直徑為350mm時圖c用于大于50mm時1486.2.1 定位方法與定位元件 一面兩孔定位 一面兩孔定位菱形銷寬度尺寸計算BbD2d2O2O2ACL1/2TLKL1/2TLXD1d1O1式中 b 菱形銷寬度； D1，D2 與圓柱銷和菱形銷配合孔最小直徑； 1min ，2min 孔1、2與銷1、2的最小間隙； TLK ，TLX 兩孔和兩銷中心距的公差。 1496.2.1 定位方法與定位元件 一面兩孔定位設(shè)計計算 1）確定兩銷中心距尺寸及公差：

51、取工件兩孔中心距基本尺寸為兩銷中心距基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的1/51/32）確定圓柱銷直徑及其公差：取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸，其公差一般取g6或f7。3）確定菱形銷寬度、直徑及其公差：按有關(guān)標準（見下表）選取菱形銷的寬度b；然后按前式計算菱形銷與其配合孔的最小間隙2min ；再計算菱形銷直徑的基本尺寸：d2D22min ；最后按h6或h7確定菱形銷直徑公差。 菱形銷結(jié)構(gòu)尺寸d36688202025253232404050Bd0.5d1d2d3d4d5d6b11233345b2345568（單位：mm）b 削邊銷計算寬度 b1 修圓后留下的圓柱部分寬度150151加

52、工誤差不等式 使用機床夾具時，影響加工精度有哪些因素呢？換句話說，使用夾具時，加工誤差有幾部分組成呢？由三部分組成： 基準位置誤差JW 定位誤差 DW 1、安裝誤差 AZ 基準不重合誤差BC 夾緊誤差JJ 對刀誤差DO 2、對定誤差DD 夾具位置誤差W 力變形、熱變形3、過程誤差GC 機床、夾具、刀具的磨損6.2.2 定位誤差計算152 要保證加工精度, 必須滿足加工誤差不等式：AZ+ DD+GC T T工件公差 一般可平均分配 AZ（1/3）T DD（1/3）T GC（1/3）T 也可給GC留（1/3）T、（2/3）T在AZ、 DD之間進行調(diào)整 153調(diào)整法 按零件規(guī)定的尺寸預(yù)先調(diào)整好刀具與

53、工件的相對位置來保證加工表面尺寸的方法。154 定位誤差是一批工件在夾具中定位時，因定位不準確所引起的加工誤差。定位誤差是一個重要的概念，必須明確以下幾點： 1. 只有用“調(diào)整法”加工一批工件時，才存在定位誤差，用“試切法”加工工件時不存在定位誤差，或者說討論定位誤差沒有意義； 2. 從誤差的性質(zhì)上看，定位誤差屬于隨機性誤差。對于定位誤差，即使可以計算出具體的數(shù)值，但它是一批工件因定位而可能出現(xiàn)的最大的加工誤差。對于一批工件中的某一個來說，其定位誤差有可能沒有計算出的數(shù)值大，也可能恰好為零； 3. 定位誤差產(chǎn)生的原因在于一批工件在定位過程中，定位基準位置發(fā)生了變化或定位基準與工序基準不重合，導(dǎo)

54、致工序基準沿加工方向上產(chǎn)生了變動。 可見，定位誤差在本質(zhì)上就是一批工件定位時工序基準在加工要求方向上最大的變動量，這也是我們計算定位誤差的基本依據(jù)。 1556.2.2 定位誤差計算 定位誤差的概念 例如在軸上銑鍵槽，要求保證槽底至軸心的距離H。若采用V 型塊定位，鍵槽銑刀按規(guī)定尺寸H調(diào)整好位置。實際加工時，由于工件直徑存在公差，會使軸心位置發(fā)生變化。此變化量就是由于工件的定位而引起的加工誤差，故稱為定位誤差。定位誤差HOAO1DW定位誤差是由于工件在夾具上（或機床上）定位不準確而引起的加工誤差。1561）由于工件定位表面或夾具定位元件制作不準確引起的定位誤差，稱為基準位置誤差，如前頁圖所示例子

55、。2）由于工件的工序基準與定位基準不重合而引起的定位誤差，稱為基準不重合誤差。 DW= JB +Jw 矢量和 右圖所示工件以底面定位銑臺階面，要求保證尺寸a ，即工序基準為工件頂面。如刀具已調(diào)整好位置，則由于尺寸 b 的誤差會使工件頂面位置發(fā)生變化，從而使工序尺寸 a 產(chǎn)生誤差。bDWa由于基準不重合引起的定位誤差工序基準 定位基準6.2.2 定位誤差計算 定位誤差的來源1571）合成法 定位誤差的來源主要有兩方面：一是由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制造不準確，導(dǎo)致工件在定位時定位基準本身的位置發(fā)生了變動而引起的定位誤差，稱為基準位置誤差；二是由于工件的定位基準與工序基準不重合而引起的定

56、位誤差，稱為基準不重合誤差。因此，可分別計算出基準不重合誤差和基準位置誤差，然后在加工要求方向上進行合成。式中 DW 定位誤差； BC 基準不重合誤差； JW 基準位置誤差； 基準不重合誤差與加工方向的夾角； 基準位置誤差與加工方向的夾角。 注意式中“號”的選?。寒斈撤N因素引起的、變動趨勢相同時，取“+”號；當、變動方向相反時，取“-”號。DWBCcosJW cos6.2.2 定位誤差計算 158 2）定義法 定義法是根據(jù)定位誤差的本質(zhì)來計算的一種方法。采用定義法時，要明確加工要求的方向，找出工序基準，畫出工件的定位簡圖，并在圖中夸張地畫出工序基準變動的極限位置，運用初等幾何知識，求出工序基準

57、的最大變動量，然后向加工要求方向上進行投影，即為定位誤差。這樣，只要概念清楚，即可使復(fù)雜的定位誤差計算轉(zhuǎn)化為簡單的初等幾何計算。在許多情況下，定義法是一種簡明有效的計算方法。 利用定義法計算DW步驟： 明確工序要求（加工要求方向） 找出工序基準 計算工序基準在加工方向上最大變動量 6.2.2 定位誤差計算 159 要注意的是，對于加工要求方向是某一固定的方向，如尺寸要求、對稱度要求的情況，可將工序基準的最大變動量向該方向投影；對于加工要求方向是任意的方向，如同軸度的情況，工序基準最大的變動量就是定位誤差，不必進行投影。 此外，當有多個獨立的因素影響工序基準變動時，可使用“各個擊破”的方法，即固

58、定其它因素只分析其中的一個因素對工序基準造成的變動量，然后將各個獨立因素所造成的工序基準的變動量簡單相加即可。1603）微分法 根據(jù)定位誤差的定義，要計算定位誤差，必須確定工序基準在加工要求方向上最大的變動量，而這個變動量相對于基本尺寸而言是個微量，因而可將這個變動量視為某個基本尺寸的微分。微分法是把工序基準與夾具上在加工要求方向上某固定點相連后得到一線段，用幾何的方法得出該線段的表達式，然后對該表達式進行微分，再將各尺寸誤差視為微小增量，取絕對值后代替微分，最后以公差代替尺寸誤差，就可以得到定位誤差的表達式。 6.2.2 定位誤差計算 161 在不同的加工要求、不同的定位方案條件下，上述三種

59、計算方法各有特點和利弊，都能在不同的側(cè)面反映定位誤差的本質(zhì)及其產(chǎn)生的原因。定義法通過兩個極限位置求解定位誤差，既有效又簡潔；合成法則避免了用極限位置求解定位誤差時復(fù)雜的位移計算，還有助于正確理解定位誤差產(chǎn)生的原因；而微分法在解決較復(fù)雜的定位誤差分析計算問題時有明顯的優(yōu)勢，但有時不易建立工序基準與夾具上固定點的關(guān)系式，無法進行計算。 必需指出的是，無論采用哪種計算方法最終得出的結(jié)果應(yīng)是相同的、唯一的。對于較為復(fù)雜的定位情況，最好采用兩種以上的方法進行計算，以確保計算結(jié)果正確、可靠。1626.2.2 定位誤差計算工件以平面定位時的定位誤差定位基準：平面； 定位元件工作面：平面 =易加工平整，接觸良

60、好=所以JW=0 , DW=JB （注：若是毛坯面，則仍有JW）163【例1】 一批工件用“調(diào)整法”銑缺口，定位有a）、b）兩種方案，如圖所示。試計算兩種情況下工序尺寸20的定位誤差?！窘狻浚?）合成法 a） DW|20 = BC +JW = T40 + 0 = 0.28 + 0 = 0.28 (mm) T20/3 = 0.3/3 = 0.1 (mm) 故不能夠采用此種定位方案。 b） DW|20 =BC +JW = 0 + 0 = 0 故可以采用此種定位方案。工件以平面定位164（2）微分法 先建立工序基準到某一固定點距離的關(guān)系式，然后對其進行微分。 a）工序基準 A 到定位表面 B 的距離