機(jī)械制造工藝學(xué)一二三章

機(jī)械制造工藝學(xué)王越機(jī)械工程學(xué)院第一章緒論第二章工件的定位第三章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)第四章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定第五章機(jī)械加工精度第六章機(jī)械加工表面質(zhì)量第一節(jié)機(jī)械制造工程技術(shù)的發(fā)展

一.制造的永恒性（一）機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展機(jī)械制造技術(shù)有兩方面的含義：其一是指機(jī)械加工零件（或工件）的技術(shù)，更明確地說(shuō)是在一種機(jī)器上用切削方法來(lái)加工，這種機(jī)器通常稱(chēng)為機(jī)床、工具機(jī)或工作母機(jī)。另一方面是指制造某種機(jī)械的技術(shù)，如空氣壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)等。此后，由于材料性能的的不斷提高在制造方法上有了很大的發(fā)展，除用機(jī)械方法加工外，還出現(xiàn)了電加工、激光加工、電子加工、水射流加工、化學(xué)加工、電子束、離子束等非機(jī)械加工方法，形成了新的機(jī)械制造技術(shù)，統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械制造技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)之為制造技術(shù)。（二）制造技術(shù)的重要性制造技術(shù)是國(guó)家生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，它有以下四個(gè)方面的意義。1.社會(huì)發(fā)展與制造技術(shù)密切相關(guān)2.制造技術(shù)是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)3.制造技術(shù)是所有工業(yè)的支柱4.國(guó)力和國(guó)防的后盾二.廣義制造論廣義制造是20世紀(jì)制造技術(shù)的重要發(fā)展。它是在機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。長(zhǎng)期以來(lái)，由于設(shè)計(jì)與工藝分家，制造被定位于加工工藝，這是一種狹義制造的概念，隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，需要綜合、融合和復(fù)合多種技術(shù)去研究和解決問(wèn)題，特別是集成制造技術(shù)的問(wèn)世，提出了廣義制造的概念，亦稱(chēng)之為“大制造”的概念，它體現(xiàn)了制造概念的擴(kuò)展。廣義制造概念的形成過(guò)程主要有以下幾方面原因。（一）工藝和設(shè)計(jì)一體化它體現(xiàn)了工藝和設(shè)計(jì)的密切結(jié)合，形成了設(shè)計(jì)工藝一體化，設(shè)計(jì)不僅是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而且包括工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制設(shè)計(jì)等。人類(lèi)的制造技術(shù)大體上可分為三個(gè)階段，有三個(gè)重要的里程碑。手工業(yè)生產(chǎn)階段大工業(yè)生產(chǎn)階段虛擬現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)階段（二）材料成形機(jī)理的擴(kuò)展在傳統(tǒng)制造工藝中，人為地將零件的加工過(guò)程分為熱加工和冷加工兩個(gè)階段，而且是以冷去除加工和熱變形加工為主，主要是利用力、熱原理。但現(xiàn)在已從加工成形機(jī)理來(lái)分類(lèi)，明確地將加工工藝分為去除加工、結(jié)合加工和變形加工，材料成形機(jī)理的范疇見(jiàn)表1-1所示。1.去除加工去除加工又稱(chēng)分離加工，是從工件上去除一部分材料而成形。2.結(jié)合加工結(jié)合加工是利用物理和化學(xué)方法將相同材料或不同材料結(jié)合在一起而成形，是一種堆積成形、分層制造方法。按結(jié)合機(jī)理和結(jié)合強(qiáng)弱又可分為附著、注入和連接三種。1)附著又稱(chēng)沉積，是在工件表面上覆蓋一層材料，是一種弱結(jié)合,典型的加工方法是鍍。2）注入又稱(chēng)滲入，是在工件表層上滲入某些元素，與基體材料產(chǎn)生物化反應(yīng)，以改變工件表層材料的力學(xué)性質(zhì)，是一種強(qiáng)結(jié)合，典型的加工方法有滲碳、氧化等。3）連接又稱(chēng)接合，是將兩種相同或不相同材料通過(guò)物化方法連接在一起，可以是強(qiáng)結(jié)合，也可以是弱結(jié)合，如激光焊接、化學(xué)粘接等。3.變形加工變形加工又稱(chēng)流動(dòng)加工，是利用力、熱、分子運(yùn)動(dòng)等手段使工件產(chǎn)生變形，改變其尺寸、形狀和性能，如鍛造、鑄造等。（三）制造技術(shù)的綜合性現(xiàn)代制造技術(shù)是一門(mén)以機(jī)械為主體，交叉融合了光、電、信息、材料、管理等學(xué)科的綜合體，并與社會(huì)科學(xué)、文化、藝術(shù)等關(guān)系密切。制造技術(shù)的綜合性首先表現(xiàn)在機(jī)、光、電、聲、化學(xué)、電化學(xué)、微電子和計(jì)算機(jī)等的結(jié)合，而不是單純的機(jī)械。（四）制造模式的發(fā)展

（五）產(chǎn)品的全生命周期

(六)豐富的硬軟件工具、平臺(tái)和支撐環(huán)境三.機(jī)械制制造科科學(xué)技技術(shù)的的發(fā)展展機(jī)械制制造科科學(xué)技技術(shù)的的發(fā)展展主要要沿著著“廣廣義制制造””或稱(chēng)稱(chēng)“大大制造造”的的方向向發(fā)展展，其其具體體發(fā)展展方向向如圖圖1-3所所示。。當(dāng)前前，發(fā)發(fā)展的的核心心是““智能能制造造”，，重點(diǎn)點(diǎn)是創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)設(shè)計(jì)、、并行行設(shè)計(jì)計(jì)、現(xiàn)現(xiàn)代成成形與與改性性技術(shù)術(shù)、材材料成成形過(guò)過(guò)程仿仿真和和優(yōu)化化、高高速和和超高高速加加工、、精密密工程程與納納米技技術(shù)、、數(shù)控控加工工技術(shù)術(shù)、集集成制制造技技術(shù)、、虛擬擬制造造技術(shù)術(shù)、協(xié)協(xié)同制制造技技術(shù)和和工業(yè)業(yè)工程程等。。第二節(jié)節(jié)生產(chǎn)過(guò)過(guò)程和和工藝藝過(guò)程程一.機(jī)械產(chǎn)產(chǎn)品生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程機(jī)械產(chǎn)產(chǎn)品生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程是是指從從原材材料開(kāi)開(kāi)始到到成品品出廠廠的全全部勞勞動(dòng)過(guò)過(guò)程，，它不不僅包包括毛毛坯的的制造造，零零件的的機(jī)械械加工工、特特種加加工和和熱處處理，，機(jī)器器的裝裝配、、檢驗(yàn)驗(yàn)、測(cè)測(cè)試和和涂裝裝等主主要?jiǎng)趧趧?dòng)過(guò)過(guò)程，，還包包括專(zhuān)專(zhuān)用工工具、、夾具具、量量具和和輔具具的制制造，，機(jī)器器的包包裝，，工件件和成成品的的儲(chǔ)存存和運(yùn)運(yùn)輸，，加工工設(shè)備備的維維修，，以及及動(dòng)力力（電電、壓壓縮空空氣、、液壓壓等））供應(yīng)應(yīng)等輔輔助勞勞動(dòng)過(guò)過(guò)程。。由于機(jī)機(jī)械產(chǎn)產(chǎn)品的的主要要?jiǎng)趧?dòng)動(dòng)過(guò)程程都使使被加加工對(duì)對(duì)象的的尺寸寸、形形狀和和性能能產(chǎn)生生了一一定的的變化化，即即與生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程有有直接接關(guān)系系，因因此稱(chēng)稱(chēng)為直直接生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程，，亦稱(chēng)稱(chēng)為工藝過(guò)過(guò)程。而機(jī)機(jī)械產(chǎn)產(chǎn)品的的輔助助勞動(dòng)動(dòng)過(guò)程程雖然然未使使加工工對(duì)象象產(chǎn)生生直接接變化化，但但也是是非常常必要要的，，因此此稱(chēng)為為輔助生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程。。所以，，機(jī)械械產(chǎn)品品的生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程由由直接接生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程和輔輔助生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程組組成。。二.機(jī)械加加工工工藝過(guò)過(guò)程（一））機(jī)械械加工工工藝藝過(guò)程程的概概念機(jī)械加加工工工藝過(guò)過(guò)程是是機(jī)械械產(chǎn)品品生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程的一一部分分，是是直接接生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程，其其原意意是指指采用用金屬屬切削削刀具具或磨磨具來(lái)來(lái)加工工工件件，使使之達(dá)達(dá)到所所要求求的形形狀、、尺寸寸、表表面粗粗糙度度和力力學(xué)物物理性性能，，成為為合格格零件件的生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程。。由于于制造造技術(shù)術(shù)的不不斷發(fā)發(fā)展，，現(xiàn)在在所說(shuō)說(shuō)的加加工方方法除除切削削和磨磨削外外，還還包括括其他他加工工方法法，如如電加加工、、超聲聲加工工、電電子束束加工工、離離子束束加工工、激激光束束加工工，以以及化化學(xué)加加工等等加工工方法法。（二））機(jī)械械加工工工藝藝過(guò)程程的組組成機(jī)械加加工工工藝過(guò)過(guò)程由由若干干個(gè)工工序組組成。。機(jī)械械加工工中的的每一一個(gè)工工序又又可依依次細(xì)細(xì)分為為安裝裝、工工位、、工步步和走走刀。。1.工序機(jī)械加加工工工藝過(guò)過(guò)程中中的工工序是是指：：一個(gè)個(gè)（或或一組組）工工人在在同一一個(gè)工工作地地點(diǎn)對(duì)對(duì)一個(gè)個(gè)（或或同時(shí)時(shí)對(duì)幾幾個(gè)））工件件連續(xù)續(xù)完成成的那那一部部分工工藝過(guò)過(guò)程。。根據(jù)據(jù)這一一定義義，只只要工工人、、工作作地點(diǎn)點(diǎn)、工工作對(duì)對(duì)象(工件））之一一發(fā)生生變化化或不不是連連續(xù)完完成，，則應(yīng)應(yīng)成為為另一一個(gè)工工序。。2.安安裝裝如果在在一個(gè)個(gè)工序序中需需要對(duì)對(duì)工件件進(jìn)行行幾次次裝夾夾，則則每次次裝夾夾下完完成的的那部部分工工序內(nèi)內(nèi)容稱(chēng)稱(chēng)為一一個(gè)安安裝。。例如如，表表1-2中中的工工序1，在在一次次裝夾夾后尚尚需有有三次次調(diào)頭頭裝夾夾，才才能完完成全全部工工序內(nèi)內(nèi)容，，因此此該工工序共共有四四個(gè)安安裝；；表1-2中工工序2是在在一次次裝夾夾下完完成全全部工工序內(nèi)內(nèi)容，，故該該工序序只有有一個(gè)個(gè)安裝裝（詳詳見(jiàn)表表1-4）。。3.工工位位在工件件的一一次安安裝中中，通通過(guò)分分度（（或移移位））裝置置，使使工件件相對(duì)對(duì)于機(jī)機(jī)床床床身變變換加加工位位置，，則把把每一一個(gè)加加工位位置上上的安安裝內(nèi)內(nèi)容稱(chēng)稱(chēng)為工工位。。在一一個(gè)安安裝中中，可可能只只有一一個(gè)工工位，，也可可能需需要有有幾個(gè)個(gè)工位位。圖為通通過(guò)立立式回回轉(zhuǎn)工工作臺(tái)臺(tái)使工工件變變換加加工位位置的的例子子，即即多工工位加加工。。在該該例中中，共共有四四個(gè)工工位，，依次次為裝裝卸工工件、、鉆孔孔、擴(kuò)擴(kuò)孔和和鉸孔孔，實(shí)實(shí)現(xiàn)了了在一一次裝裝夾中中同時(shí)時(shí)進(jìn)行行鉆孔孔、擴(kuò)擴(kuò)孔和和鉸孔孔加工工?？煽梢钥纯闯?，，如果果一個(gè)個(gè)工序序只有有一個(gè)個(gè)安裝裝，并并且該該安裝裝中只只有一一個(gè)工工位，，則工工序內(nèi)內(nèi)容是是安裝裝內(nèi)容容，同同時(shí)也也就是是工位位內(nèi)容容。4.工步加工表表面、、切削削刀具具、切切削速速度和和進(jìn)給給量都都不變變的情情況下下所完完成的的工位位內(nèi)容容，稱(chēng)稱(chēng)為一一個(gè)工工步。。按照工工步的的定義義，帶帶回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刀架架的機(jī)機(jī)床（（轉(zhuǎn)塔塔車(chē)床床、加加工中中心）），其其回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刀架架的一一次轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位所所完成成的工工位內(nèi)內(nèi)容應(yīng)應(yīng)屬一一個(gè)工工步，，此時(shí)時(shí)若有有幾把把刀具具同時(shí)時(shí)參與與切削削，則則該工工步稱(chēng)稱(chēng)為復(fù)復(fù)合工工步。。5.行程行程（（進(jìn)給給次數(shù)數(shù)）有有工作作行程程和空空行程程之分分。工工作行行程是是指刀刀具以以加工工進(jìn)給給速度度相對(duì)對(duì)工件件所完完成的的一次次進(jìn)給給運(yùn)動(dòng)動(dòng)的工工步部部分；；空行行程是是指刀刀具以以非加加工進(jìn)進(jìn)給速速度相相對(duì)工工件所所完成成的一一次進(jìn)進(jìn)給運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的工步步部分分。行行程的的概念念是為為了反反映工工步中中的進(jìn)進(jìn)給次次數(shù)和和工序序卡片片中相相吻合合，并并能精精確計(jì)計(jì)算工工步工工時(shí)。。第三節(jié)節(jié)制造過(guò)過(guò)程市場(chǎng)需需求→產(chǎn)品開(kāi)開(kāi)發(fā)和和設(shè)計(jì)計(jì)→產(chǎn)品的的生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程-→市場(chǎng)對(duì)對(duì)產(chǎn)品品的評(píng)評(píng)價(jià)””這個(gè)個(gè)完整整的循循環(huán)過(guò)過(guò)程，，這個(gè)個(gè)過(guò)程程稱(chēng)為為制造過(guò)過(guò)程。“生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程”和和“制制造過(guò)過(guò)程””從字字面上上看，，區(qū)別別不大大。但但是，，從上上述定定義來(lái)來(lái)分析析，““制造造過(guò)程程”的的含義義就豐豐富多多了。。首先，，由于于在制制造過(guò)過(guò)程的的概念念中，，產(chǎn)品品的開(kāi)開(kāi)發(fā)和和設(shè)計(jì)計(jì)是由由市場(chǎng)場(chǎng)決定定的，，制造造業(yè)必必然要要適應(yīng)應(yīng)市場(chǎng)場(chǎng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)體制制轉(zhuǎn)變變，是是現(xiàn)代代制造造技術(shù)術(shù)所必必須的的條件件。其次，，生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程中人人們關(guān)關(guān)注的的重點(diǎn)點(diǎn)是將將原材材料轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闉槌善菲罚óa(chǎn)產(chǎn)品））的物物質(zhì)形形態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變，，即物物質(zhì)流流，這這是傳傳統(tǒng)制制造工工藝技技術(shù)的的主要要內(nèi)容容。而而在制制造過(guò)過(guò)程中中，除除了研研究物物質(zhì)流流外，，還要要研究究控制制物質(zhì)質(zhì)流的的信息息流，，如：：對(duì)市市場(chǎng)需需求的的分析析，對(duì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程中物物質(zhì)流流的規(guī)規(guī)劃、、組織織、管管理和和控制制，對(duì)對(duì)物料料的采采購(gòu)、、存儲(chǔ)儲(chǔ)和銷(xiāo)銷(xiāo)售，，經(jīng)營(yíng)營(yíng)決策策和管管理，，市場(chǎng)場(chǎng)開(kāi)發(fā)發(fā)和服服務(wù)等等，以以及現(xiàn)現(xiàn)代制制造技技術(shù)中中的柔柔性自自動(dòng)化化技術(shù)術(shù)和控控制技技術(shù)，，智能能制造造技術(shù)術(shù)也都都有信信息流流的內(nèi)內(nèi)容。。因此此，需需要對(duì)對(duì)信息息進(jìn)行行采集集、分分析和和處理理的信信息流流。制造過(guò)過(guò)程中中除了了物質(zhì)質(zhì)流、、信息息流外外，還還有能能量流流，它它是指指制造造過(guò)程程中的的能量量消耗耗及其其流程程，物物質(zhì)流流、信信息流流和能能量流流統(tǒng)稱(chēng)稱(chēng)制造造過(guò)程程的三三流。。第四節(jié)節(jié)系系統(tǒng)的的概念念、工工藝系系統(tǒng)過(guò)過(guò)程和和制造造系統(tǒng)統(tǒng)一.系統(tǒng)的的概念念有若干干個(gè)相相互作作用和和相互互依賴(lài)賴(lài)的元元素（（或部部分））組成成、具具有特特定功功能和和目標(biāo)標(biāo)的有有機(jī)整整體稱(chēng)稱(chēng)為系系統(tǒng)。。二.工藝系系統(tǒng)用系統(tǒng)統(tǒng)的概概念，，分析析傳統(tǒng)統(tǒng)工藝藝過(guò)程程，就就產(chǎn)生生了工工藝系系統(tǒng)。。三.制造系系統(tǒng)用系統(tǒng)統(tǒng)工程程的理理論和和方法法，分分析和和研究究制造造過(guò)程程，就就產(chǎn)生生了制制造系系統(tǒng)。。制造系系統(tǒng)是是由制制造全全過(guò)程程所涉涉及的的硬件件（包包括廠廠房設(shè)設(shè)施、、生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)備備、材材料和和能源源等））和軟軟件（（制造造工藝藝?yán)碚撜撆c技技術(shù)、、制造造工藝藝方法法、控控制技技術(shù)、、測(cè)試試技術(shù)術(shù)以及及制造造信息息等））以及及相關(guān)關(guān)人員員（從從事對(duì)對(duì)物料料的準(zhǔn)準(zhǔn)備、、信息息流的的監(jiān)控控以及及對(duì)制制造過(guò)過(guò)程的的決策策和調(diào)調(diào)度等等工作作）所所組成成的一一個(gè)統(tǒng)統(tǒng)一整整體。。第五節(jié)節(jié)生產(chǎn)綱綱領(lǐng)、、生產(chǎn)產(chǎn)類(lèi)型型及其其工藝藝特征征一.生產(chǎn)綱綱領(lǐng)生產(chǎn)綱綱領(lǐng)是是指企企業(yè)根根據(jù)市市場(chǎng)需需求確確定，，在計(jì)計(jì)劃期期內(nèi)應(yīng)應(yīng)當(dāng)生生產(chǎn)的的產(chǎn)品品產(chǎn)量量和進(jìn)進(jìn)度計(jì)計(jì)劃。。計(jì)劃劃期常常定為為一年年，所所以生生產(chǎn)綱綱領(lǐng)也也稱(chēng)年年產(chǎn)量量。二.生生產(chǎn)產(chǎn)類(lèi)型型生產(chǎn)類(lèi)類(lèi)型是是指企企業(yè)（（或車(chē)車(chē)間、、工段段、班班組、、工作作地））生產(chǎn)產(chǎn)專(zhuān)業(yè)業(yè)化程程度的的分類(lèi)類(lèi)。一一般分分為大大量生生產(chǎn)、、成批批生產(chǎn)產(chǎn)和單單件生生產(chǎn)三三種類(lèi)類(lèi)型。。三.各各種種生產(chǎn)產(chǎn)類(lèi)型型的工工藝特特征第六節(jié)節(jié)基本的的加工工方法法一獲獲得尺尺寸精精度的的方法法1.試切法法通過(guò)試試切→測(cè)量→調(diào)整→再試切切，反反復(fù)進(jìn)進(jìn)行到到被加加工尺尺寸達(dá)達(dá)到要要求為為止的的加工工方法法稱(chēng)為為試切切法。。作為試試切法法的一一種類(lèi)類(lèi)型———配配作，，它是是以已已加工工件為為基準(zhǔn)準(zhǔn)，加加工與與其相相配的的另一一工件件，或或?qū)蓛蓚€(gè)（（或兩兩個(gè)以以上））工件件組合合在一一起進(jìn)進(jìn)行加加工的的方法法。配配作中中最終終被加加工尺尺寸達(dá)達(dá)到的的要求求是以以與已已加工工件的的配合合要求求為準(zhǔn)準(zhǔn)的。。2.調(diào)整法法先調(diào)整整好刀刀具和和工件件在機(jī)機(jī)床上上的相相對(duì)位位置，，并在在一批批零件件的加加工過(guò)過(guò)程中中保持持這個(gè)個(gè)位置置不變變，以以保證證工件件被加加工尺尺寸的的方法法稱(chēng)為為調(diào)整整法。。影響響調(diào)整整法精精度的的因素素有：：測(cè)量量精度度、調(diào)調(diào)整精精度、、重復(fù)復(fù)定位位精度度等。。當(dāng)生生產(chǎn)批批量較較大時(shí)時(shí)，調(diào)調(diào)整法法有較較高的的生產(chǎn)產(chǎn)率。。調(diào)整整法對(duì)對(duì)調(diào)整整工人人的技技術(shù)水水平要要求高高，對(duì)對(duì)機(jī)床床操作作工人人的技技術(shù)水水平要要求不不高，，常用用于成成批生生產(chǎn)和和大量量生產(chǎn)產(chǎn)。3.定尺寸寸刀具具法用刀具具的相相應(yīng)尺尺寸來(lái)來(lái)保證證工件件被加加工部部位尺尺寸的的方法法稱(chēng)為為定尺尺寸刀刀具法法。影影響尺尺寸精精度的的因素素有：：刀具具的尺尺寸精精度、、刀具具與工工件的的位置置精度度等。。當(dāng)尺尺寸精精度要要求較較高時(shí)時(shí)，常常用浮浮動(dòng)刀刀具進(jìn)進(jìn)行加加工，，就是是為了了消除除刀具具與工工件的的位置置誤差差的影影響。。定尺尺寸刀刀具法法操作作方便便，生生產(chǎn)率率較高高，加加工精精度也也較穩(wěn)穩(wěn)定。。鉆頭頭、鉸鉸刀、、多刃刃鏜刀刀塊等等加工工孔均均屬定定尺寸寸刀具具法，，應(yīng)用用于各各種生生產(chǎn)類(lèi)類(lèi)型。。拉刀刀拉孔孔也屬屬定尺尺寸刀刀具法法，應(yīng)應(yīng)用于于大中中批生生產(chǎn)和和大量量生產(chǎn)產(chǎn)。4.主動(dòng)測(cè)測(cè)量法法在加工工過(guò)程程中，，邊加加工邊邊測(cè)量量加工工尺寸寸，并并將所所測(cè)結(jié)結(jié)果與與設(shè)計(jì)計(jì)要求求的尺尺寸比比較后后，或或使機(jī)機(jī)床繼繼續(xù)工工作，，或使使機(jī)床床停止止工作作，這這就稱(chēng)稱(chēng)為主主動(dòng)測(cè)測(cè)量法法。目目前，，主動(dòng)動(dòng)測(cè)量量中的的數(shù)值值已經(jīng)經(jīng)可用用數(shù)字字顯示示。主主動(dòng)測(cè)測(cè)量法法把測(cè)測(cè)量裝裝置加加入工工藝系系統(tǒng)（（即機(jī)機(jī)床、、刀具具、夾夾具和和工件件組成成的統(tǒng)統(tǒng)一體體）中中，成成為其其第五五個(gè)因因素。。主動(dòng)動(dòng)測(cè)量量法質(zhì)質(zhì)量穩(wěn)穩(wěn)定、、生產(chǎn)產(chǎn)率高高，是是發(fā)展展方向向。5.自動(dòng)控控制法法這種方方法是是把測(cè)測(cè)量、、進(jìn)給給裝置置和控控制系系統(tǒng)組組成一一個(gè)自自動(dòng)加加工系系統(tǒng)，，加工工過(guò)程程依靠靠系統(tǒng)統(tǒng)自動(dòng)動(dòng)完成成的。。初期期的自自動(dòng)控控制法法是利利用主主動(dòng)測(cè)測(cè)量和和機(jī)械械或液液壓等等控制制系統(tǒng)統(tǒng)完成成的。。目前前已采采用按按加工工要求求預(yù)先先編排排的程程序，，由控控制系系統(tǒng)發(fā)發(fā)出指指令進(jìn)進(jìn)行工工作的的程序序控制制機(jī)床床（簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)程程控機(jī)機(jī)床））或由由控制制系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)出出數(shù)字字信息息指令令進(jìn)行行工作作的數(shù)數(shù)字控控制機(jī)機(jī)床（（簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)數(shù)控控機(jī)床床），，以及及能適適應(yīng)加加工過(guò)過(guò)程中中加工工條件件的變變化，，自動(dòng)動(dòng)調(diào)整整加工工用量量，按按規(guī)定定條件件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)加工工過(guò)程程最佳佳化的的適應(yīng)應(yīng)控制制機(jī)床床進(jìn)行行自動(dòng)動(dòng)控制制加工工。自自動(dòng)控控制法法加工工的質(zhì)質(zhì)量穩(wěn)穩(wěn)定、、生產(chǎn)產(chǎn)率高高、加加工柔柔性好好、能能適應(yīng)應(yīng)多品品種生生產(chǎn)，，是目目前機(jī)機(jī)械制制造的的發(fā)展展方向向和計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)輔助助制造造(CAM)的基礎(chǔ)礎(chǔ)。（二））獲得得形狀狀精度度的方方法1.刀尖軌軌跡法法依靠刀刀尖的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)軌跡跡獲得得形狀狀精度度的方方法稱(chēng)稱(chēng)為刀刀尖軌軌跡法法。刀刀尖的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)軌跡跡取決決于刀刀具和和工件件的相相對(duì)成成形運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，因而而所獲獲得的的形狀狀精度度取決決于成成形運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的精度度。普普通車(chē)車(chē)削、、銑削削、刨刨削和和磨削削等均均屬刀刀尖軌軌跡法法。2.仿形法法刀具按按照仿仿形裝裝置進(jìn)進(jìn)給對(duì)對(duì)工件件進(jìn)行行加工工的方方法稱(chēng)稱(chēng)為仿仿形法法。仿仿形法法所得得到的的形狀狀精度度取決決于仿仿形裝裝置的的精度度及其其他成成形運(yùn)運(yùn)動(dòng)精精度。。仿形形車(chē)、、仿形形銑等等均屬屬仿形形法加加工。。3.成形法法利用成成形刀刀具對(duì)對(duì)工件件進(jìn)行行加工工的方方法稱(chēng)稱(chēng)為成成形法法。成成形刀刀具替替代一一個(gè)成成形運(yùn)運(yùn)動(dòng)。。成形形法所所獲得得的形形狀精精度取取決于于成形形刀具具的形形狀精精度和和其他他成形形運(yùn)動(dòng)動(dòng)精度度。用用成形形刀具具或砂砂輪的的車(chē)、、銑、、刨、、磨、、拉等等都屬屬成形形法。。4.展成法法（滾滾切法法）利用工工件和和刀具具作展展成切切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)進(jìn)行加加工的的方法法稱(chēng)為為展成成法。。展成成法所所得被被加工工表面面是切切削刃刃和工工件作作展成成運(yùn)動(dòng)動(dòng)過(guò)程程中所所形成成的包包絡(luò)面面，切切削刃刃形狀狀必須須是被被加工工面的的共軛軛曲線線。它它所獲獲得的的精度度取決決于切切削刃刃的形形狀和和展成成運(yùn)動(dòng)動(dòng)的精精度等等。滾滾齒、、插齒齒、磨磨齒、、滾花花鍵等等均屬屬展成成法。。5.數(shù)控成成形法法利用坐坐標(biāo)軸軸聯(lián)動(dòng)動(dòng)的數(shù)數(shù)控技技術(shù)可可自動(dòng)動(dòng)控制制高的的形狀狀精度度。兩兩坐標(biāo)標(biāo)聯(lián)動(dòng)動(dòng)的數(shù)數(shù)控技技術(shù)可可加工工平面面輪廓廓曲線線，三三坐標(biāo)標(biāo)聯(lián)動(dòng)動(dòng)的數(shù)數(shù)控技技術(shù)可可加工工立體體輪廓廓曲面面，目目前復(fù)復(fù)雜空空間曲曲面（（如加加工航航空發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)葉片片等））采用用5軸聯(lián)動(dòng)加加工獲得得。第二章工工件的定定位第二章工工件的定定位一.基準(zhǔn)的概概念基準(zhǔn)是用用來(lái)確定定生產(chǎn)對(duì)對(duì)象上幾幾何要素素間的幾幾何關(guān)系系所依據(jù)據(jù)的那些些點(diǎn)、線線、面。二.基準(zhǔn)的分分類(lèi)根據(jù)作用用的不同同，基準(zhǔn)準(zhǔn)可分為為設(shè)計(jì)基基準(zhǔn)和工工藝基準(zhǔn)準(zhǔn)兩大類(lèi)類(lèi)。一、設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)：：零件設(shè)設(shè)計(jì)圖紙紙上所采采用的基基準(zhǔn)。它是標(biāo)注注設(shè)計(jì)尺尺寸的起起點(diǎn)，或或中心線線、對(duì)稱(chēng)稱(chēng)線、圓圓心。二、工藝藝基準(zhǔn)：：在工藝藝過(guò)程中中所采用用的基準(zhǔn)準(zhǔn)包括：工工序基準(zhǔn)準(zhǔn)、定位位基準(zhǔn)、、測(cè)量基基準(zhǔn)和裝配基基準(zhǔn)１．工序序基準(zhǔn)：：用來(lái)確確定本工工序所加加工表面面加工后后的尺寸寸、位置置的基準(zhǔn)準(zhǔn)．２．定位位基準(zhǔn)：：在加工工中用作作定位的的基準(zhǔn)。。（工件件上直接接與夾具具的定位位元件相相接觸的的點(diǎn)、線線、面））３．測(cè)量量基準(zhǔn)：：測(cè)量時(shí)時(shí)所采用用的基準(zhǔn)準(zhǔn)４．裝配配基準(zhǔn)：：裝配時(shí)時(shí)用來(lái)確確定零件件或部件件在產(chǎn)品品中的相相對(duì)位置置練習(xí)１確定設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)練習(xí)2確定設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)練習(xí)3．Ｐ５１１－６６練習(xí)4圖Ａ為小小軸的零零件圖，，圖Ｂ為為在車(chē)床床上頂尖尖間加工工小端外外圓及臺(tái)臺(tái)肩面２２的工序序圖．試試分析臺(tái)臺(tái)肩面２２的設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)、、定位基基準(zhǔn)及測(cè)測(cè)量基準(zhǔn)準(zhǔn)．第二節(jié)工工件的的定位原原理一、工件件的定位位原理六點(diǎn)定位位原則:用六個(gè)合合理布置置的定位位支撐點(diǎn)點(diǎn)限制工工件的六六個(gè)自由由度.（一）完完全定位位（二）部部分定位位（三）欠欠定位（四）重重復(fù)定位位為了減少少或消除除重復(fù)定定位造成成的不良良后果可可采取如如下措施施：１．改變變定位元元件的結(jié)結(jié)構(gòu)２．撤消消重復(fù)限限制不定定度的定定位元件件３．提高高工件定定位基準(zhǔn)準(zhǔn)之間及及定位元元件工作作表面之之間的位位置精度度第三節(jié)定定位元件件及選擇擇（一）平平面定位位元件1、主要支支承：定定位時(shí)起起主要支支承作用用（1）固定支支承：在在夾具中中定位支支承點(diǎn)的的位置固固定不變變。有支支承釘和和支承板板（2）可調(diào)支支承：在在夾具中中定位支支承點(diǎn)的的位置可可調(diào)的定定位元件件（3）自位支支承：定定位支承承點(diǎn)的位位置在工工件定位位過(guò)程中中，隨工工件定位位基準(zhǔn)位位置變化化而與之之適應(yīng)的的元件2、輔助支支承：只只起提高高工件支支承剛性性或輔助助定位作作用的定定位元件件（二）圓圓孔表面面定位元元件常常用的有有定位銷(xiāo)銷(xiāo)、剛性性心軸和和小錐度度心軸1、定位銷(xiāo)銷(xiāo)2、剛性心心軸：對(duì)對(duì)于套類(lèi)類(lèi)零件常常用3、小錐度度心軸（三）外外圓表面面定位元元件1、定位套套2、支承板板3、V形塊（四）錐錐面定位位元件第三章機(jī)機(jī)床夾夾具設(shè)計(jì)計(jì)第一節(jié)機(jī)機(jī)床夾夾具概述述一.機(jī)床夾具具及其組組成機(jī)床夾具具是在機(jī)機(jī)床上裝裝夾工件件的一種種裝置，，其作用是使工件件相對(duì)于于機(jī)床和和刀具有有一個(gè)正正確的位位置，并并在加工工過(guò)程中中保持這這個(gè)位置置不變。。機(jī)床夾具具的基本本組成部部分：(1)定位元件件或裝置置。如圖圖3-1中的夾具具底板4(頂面N)、圓柱柱銷(xiāo)5和菱形銷(xiāo)銷(xiāo)1。(2)刀具導(dǎo)向向元件或或裝置。。如圖3-1中的對(duì)刀刀塊2。(3)夾緊元件件或裝置置。如圖圖3-1所示的壓壓板7、螺母9、螺栓10等，對(duì)于于自動(dòng)夾夾具還有有氣缸、、液壓缸缸等驅(qū)動(dòng)動(dòng)裝置。。(4)連接元件件。如圖圖3-1所示的定定位鍵3、夾具具底板4的U形槽等。。(5)夾具體。。如圖3-1所示的夾夾具底板板4。(6)其他元件件或裝置置。如某某些夾具具上的分分度裝置置、防防錯(cuò)裝置置、安全全保護(hù)裝裝置，為為便于卸卸下工件件而設(shè)置置的頂出出器等。。圖3-1中的止動(dòng)動(dòng)銷(xiāo)11也屬于此此類(lèi)元件件。二.機(jī)床夾具具的功能能機(jī)床夾具具的主要要功能如如下。（1）保證加加工質(zhì)量量。（2）提高生生產(chǎn)效率率，降低低生產(chǎn)成成本。（3）擴(kuò)大機(jī)機(jī)床工藝藝范圍。。（4）減輕工工人勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度，，保證安安全生產(chǎn)產(chǎn)。三.機(jī)床夾具具的分類(lèi)類(lèi)機(jī)床夾具具可以有有多種分分類(lèi)方法法。通常常按機(jī)床床夾具的的使用范范圍，可可分為五五種類(lèi)型型。(1)通用夾具具。如在在車(chē)床上上常用的的自定心心卡盤(pán)、、單動(dòng)卡卡盤(pán)、頂頂尖，銑銑床上常常用的機(jī)機(jī)用平口口鉗、分分度頭、、回轉(zhuǎn)工工作臺(tái)等等均屬此此類(lèi)夾具具。(2)專(zhuān)用夾具具。這類(lèi)類(lèi)夾具是是針對(duì)某某一工件件的某一一工序而而專(zhuān)門(mén)設(shè)設(shè)計(jì)的，，因其用用途專(zhuān)一一而得名名(3)可調(diào)整夾夾具和成成組夾具具與成組組夾具相相比，可可調(diào)整夾夾具的加加工對(duì)象象不很明明確，適適用范圍圍更廣一一些。(4)組合夾具具。(5)隨行夾具具。這是是一種在在自動(dòng)線線或柔性性制造系系統(tǒng)中使使用的夾夾具。第二節(jié)工工件的的裝夾方方式一、裝夾夾的概念念：將工件在在機(jī)床上上或夾具具中定位位、夾緊緊的過(guò)程程定位：一一批零件件在加工工中所占占有的相相同正確確位置夾緊:保持定位位時(shí)的正正確位置置不變,零件壓牢牢夾牢兩種方式式:先定位后后夾緊或或夾緊過(guò)過(guò)程中同同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)定位二、裝夾夾方法（（一））直接裝裝夾（二）找找正裝夾夾（三）夾夾具裝夾夾三、夾具裝夾夾及其誤誤差（（一）夾夾具裝夾夾過(guò)程（二）夾夾具裝夾夾誤差（（１））工件裝裝夾誤差差（δ裝夾）：與工件件在夾具具中裝夾夾有關(guān)的的加工誤誤差．包包括：：定位誤差差（δ定位）：工工件在夾夾具中由由于定位位不準(zhǔn)確確所造成成加工誤差差．夾緊誤差差（δ夾緊）：在工工件夾緊緊時(shí)由于于工件和和夾具變變形所造造成的加加工誤差差．（２）對(duì)對(duì)定誤差差（δ對(duì)定）：與夾具具相對(duì)刀刀具及切切削成形形運(yùn)動(dòng)有有關(guān)的加加工誤差差．包括：對(duì)刀誤差差（δ對(duì)刀）：夾具相對(duì)對(duì)刀具位位置有關(guān)關(guān)的加工工誤差．．夾具位置置誤差（δ夾位）：夾具相對(duì)對(duì)成形運(yùn)運(yùn)動(dòng)位置置有關(guān)的的加工誤誤差．（３）過(guò)過(guò)程誤差差（δ過(guò)程）與加工過(guò)過(guò)程有關(guān)關(guān)的誤差差．（受受力變形形，熱變變形，磨磨損等））δ裝夾＋δ對(duì)定＋δ過(guò)程≤≤ＴＴ－零件件的公差差δ裝夾≤≤Ｔ／／３δ對(duì)定≤≤Ｔ／／３δ裝夾＋δ對(duì)定≤≤２ＴＴ／３三、定位位誤差分分析(一)定位誤差差分析與與計(jì)算1、定位誤誤差產(chǎn)生生的原因因任何一批批工件，，其中每每個(gè)工件件的尺寸寸、形狀狀和各表表面的相相互位置置均有所所差異，，定位時(shí)時(shí)各表面面的位置置可能不不完全相相同，工工序基準(zhǔn)準(zhǔn)的位置置也不完完全一致致，加工工后各工工件的工工序尺寸寸也大小小不一，，形成誤誤差，這這種與工工件定位位有關(guān)的的誤差稱(chēng)稱(chēng)為定位位誤差，，用ΔD表示。注意：只有用調(diào)調(diào)整法加加工一批批工件時(shí)時(shí)，才可可能產(chǎn)生生定位誤誤差，如如果對(duì)工工件采用用試切法法，則不不會(huì)。定位誤差包包括基準(zhǔn)不不重合誤差差和基準(zhǔn)位位移誤差。。2、定位誤差差的組成及及計(jì)算方法法（1）基準(zhǔn)不重重合誤差由于定位基基準(zhǔn)與工序序基準(zhǔn)不重重合而產(chǎn)生生的，用ΔB表示?；鶞?zhǔn)不重合合誤差等于于定位基準(zhǔn)準(zhǔn)與工序基基準(zhǔn)之間的的聯(lián)系尺寸寸（稱(chēng)定位位尺寸）的的公差在工工序尺寸方方向上的投投影。在本例中2）基準(zhǔn)位移移誤差由于定位基基準(zhǔn)面和定定位元件的的工作表面面（及定位位副）的制制造誤差及及配合間隙隙的影響，，而使工件件產(chǎn)生的加加工誤差，，用ΔY表示?；鶞?zhǔn)位移誤誤差的大小小等于定位位基準(zhǔn)在工工序尺寸方方向可能產(chǎn)產(chǎn)生的最大大變動(dòng)范圍圍。（3）定位誤差差的計(jì)算公公式A）B）1)當(dāng)ΔB≠0,ΔY=0時(shí),ΔD=ΔBΔY≠0,ΔB=0時(shí),ΔD=ΔY2)當(dāng)ΔB≠0,ΔY≠≠0,且工序基準(zhǔn)準(zhǔn)不在定位位基準(zhǔn)面上上時(shí),ΔD=ΔY+ΔΔB3)當(dāng)ΔB≠0,ΔY≠≠0,且工序基準(zhǔn)準(zhǔn)在定位基基準(zhǔn)面上時(shí)時(shí),ΔD=ΔY±ΔΔB先假設(shè)定位位基準(zhǔn)的位位置不變,讓定位基準(zhǔn)準(zhǔn)面的尺寸寸(一般直徑)由小變大(或由大變小小),判斷這時(shí)由由于工序基基準(zhǔn)位置的的變化是使使工序尺寸寸變大還是是變小,如同向變化化取+,反之取-號(hào)。（二）幾種種典型表面面定