工藝過程基本概念與組成優(yōu)質(zhì)推薦課件

第章工藝過程基本概念與組成1第章工藝過程基本概念與組成12本章要點儀器的生產(chǎn)過程工藝過程設(shè)計的基本概念基準(zhǔn)夾具設(shè)計原理22本章要點儀器的生產(chǎn)過程工藝過程設(shè)計的基本概念基準(zhǔn)夾具設(shè)計原31.1儀器的生產(chǎn)過程新產(chǎn)品構(gòu)思儀器生產(chǎn)過程的主要研究內(nèi)容儀器的生產(chǎn)過程從廣義上可分為新產(chǎn)品構(gòu)思與實驗、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)四個階段。根據(jù)具體的使用需要和現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的水平和制造能力，對新型儀器的開發(fā)進行規(guī)劃。產(chǎn)品設(shè)計將成熟的構(gòu)思落實到具體可實現(xiàn)的技術(shù)和方法上。產(chǎn)品的制造儀器生產(chǎn)過程，形成最終儀器的主要工作。331.1儀器的生產(chǎn)過程新產(chǎn)品構(gòu)思儀器生產(chǎn)過程的主要研究內(nèi)4主要的儀器制造工藝方法

大類中類代碼代碼名稱0123456789中類名稱0鑄造砂型鑄造特種鑄造1壓力加工鍛造軋制沖壓擠壓旋壓拉拔其他2焊接電弧焊電阻焊氣焊壓焊特種焊接釬焊3切削加工刃具加工磨削鉗加工4特種加工電物理加工電化學(xué)加工化學(xué)加工復(fù)合加工其他5熱處理整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理6覆蓋層電鍍化學(xué)鍍真空沉積熱侵鍍轉(zhuǎn)化膜熱噴涂涂裝其他78裝配包裝裝配試驗與檢驗包裝9其他粉末冶金冷作非金屬成形表面處理防銹纏繞編織其他儀器制造工藝方法類別劃分及代碼（JB/T5992-92）(行業(yè)規(guī)范)44主要的儀器制造工藝方法大類中類代碼代碼名稱0123455產(chǎn)品銷售與售后服務(wù)銷售：把生產(chǎn)出的儀器通過市場賣到用戶手中，企業(yè)贏取合理的利潤。售后服務(wù)：幫助用戶使用好儀器。儀器制造過程質(zhì)量與成本概念從制造質(zhì)量控制和成本的角度考察儀器生產(chǎn)過程，是一種由后向前不斷反饋的過程55產(chǎn)品銷售與售后服務(wù)銷售：把生產(chǎn)出的儀器通過市場6儀器開發(fā)的必要性新儀器開發(fā)產(chǎn)品改進，換代儀器的開發(fā)過程儀器開發(fā)的內(nèi)容原創(chuàng)性儀器：性原理、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料更新?lián)Q代儀器：提高原有儀器使用性能性能改進儀器：提高實用性移植儀器：仿造儀器開發(fā)的途徑儀器開發(fā)的實施獨立開發(fā)合作開發(fā)技術(shù)引進66儀器開發(fā)的必要性新儀器開發(fā)儀器的開發(fā)過程儀器開發(fā)的內(nèi)容7制造活動的定義生產(chǎn)對象：原材料和輔助材料生產(chǎn)勞動：勞動者的體力和智力勞動生產(chǎn)資料：把生產(chǎn)對象轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的手段生產(chǎn)信息：所用到的知識生產(chǎn)的組織形式生產(chǎn)是將各種生產(chǎn)要素的輸入轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品輸出的過程。制造活動過程77制造活動的定義生產(chǎn)對象：原材料和輔助材料生產(chǎn)的組織形式生8生產(chǎn)的組織方式生產(chǎn)與工藝系統(tǒng)生產(chǎn)全部零部件、組裝機器。生產(chǎn)一部分關(guān)鍵的零部件，其余的由其他企業(yè)供應(yīng)。完全不生產(chǎn)零部件，自己只負(fù)責(zé)設(shè)計、裝配和銷售。生產(chǎn)與工藝系統(tǒng)是由若干部分組成的有機整體。

1）決策管理子系統(tǒng)5）產(chǎn)品銷售子系統(tǒng)2）設(shè)計技術(shù)子系統(tǒng)6）人事教育子系統(tǒng)3）生產(chǎn)計劃子系統(tǒng)7）成本帳務(wù)子系統(tǒng)4）物資供應(yīng)子系統(tǒng)8）制造過程及輔助生產(chǎn)子系統(tǒng)88生產(chǎn)的組織方式生產(chǎn)與工藝系統(tǒng)生產(chǎn)全部零部件、組裝機器。生91.2工藝過程設(shè)計的基本概念工藝過程設(shè)計是指把產(chǎn)品的設(shè)計信息轉(zhuǎn)化為制造信息的過程設(shè)計完整步驟◆進行零件的描述，建立零件的信息模型?！粼O(shè)計加工工藝方法和路線，選擇機床或其他設(shè)備◆確定加工基準(zhǔn)，選用或設(shè)計夾具?！舸_定工序等加工工藝過程?！粼O(shè)計加工余量和工序尺寸參數(shù)?！粲嬎愎r和制造成本?！粼O(shè)計檢驗方法，選擇或設(shè)計檢驗量具?！羯晒に嚳ㄆ?。991.2工藝過程設(shè)計的基本概念工藝過程設(shè)計是指把產(chǎn)品的設(shè)102×10.8階梯軸0.80.8354030550150其余倒角1×45°3.22×1flashflash工序——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。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。機械加工工藝過程及其組成10102×10.8階梯軸0.80.8354030550150其11工位——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。多工位加工1：裝卸工件2：鉆孔3：擴孔4：絞孔flash1111工位——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12工步——指在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所連續(xù)完成的那部分工序。（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）走刀——同一加工表面加工余量較大，可以分作幾次工作進給，每次工作進給所完成的工步稱為一次走刀。a）立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個復(fù)合工步b）鉆孔、擴孔復(fù)合工步復(fù)合工步1212工步——指在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所連續(xù)完成13生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)

N=Qn（1+α%+β%）◆單件小批生產(chǎn)◆批量生產(chǎn)◆大批大量生產(chǎn)式中Q——產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）；

n——每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；

α——備品率；

β——廢品率。生產(chǎn)類型1313生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)◆單件小批生產(chǎn)式中Q——產(chǎn)品年產(chǎn)14加工工藝規(guī)程

加工工藝過程和工藝規(guī)程加工工藝過程

采用各種加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量，使之成為合格零件的全部勞動過程。加工工藝規(guī)程規(guī)定零件加工工藝過程的工藝文件。

工藝規(guī)程的作用

連接產(chǎn)品設(shè)計和制造過程的橋梁，是企業(yè)組織生產(chǎn)活動和進行生產(chǎn)管理的重要依據(jù)。1414加工工藝規(guī)程加工工藝過程和工藝規(guī)程加工工藝過程加工工15工藝規(guī)程的內(nèi)容（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）

1515工藝規(guī)程的內(nèi)容（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）1516161616夾緊——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外圓表面在V型塊上的定位誤差夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力很少單獨直接作用于工件，通常與其他元件聯(lián)合使用。1—工件2—鏜刀塊3—鏜桿加工余量——加工過程中從加工表面切去材料層厚度原創(chuàng)性儀器：性原理、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料——位置不定度4=9712Ra6.【例】圖示為孔與銷間隙配合的情況，若工件的工序基準(zhǔn)為孔心，試確定其定位誤差。常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等，其特點及應(yīng)用見表3-4。工序（工步）余量——某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度工序（工步）余量——某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度式中Zmax，Zmin，Zm——最大、最小、平均余量；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。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。5）隨行夾具：在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的直徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量，即無論工序尺寸方向如何，只要工序尺寸方向垂直于孔心軸線，其定位誤差均為：ΔDW=Dmax－dmintP——準(zhǔn)備終結(jié)時間夾緊力應(yīng)盡可能靠近工件上被加工面，必要時應(yīng)加輔助支承1717夾緊——對工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程18

1）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求為前提。2）工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。3）充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到平衡生產(chǎn)。4）盡量減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明勞動條件。5）積極采用先進技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。制訂工藝規(guī)程的原則18181）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技19

1．閱讀裝配圖和零件圖

了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。2．工藝審查

審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一，分析主要技術(shù)要求是否合理、適當(dāng)，審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。3．熟悉或確定毛坯

確定毛坯的依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用、零件本身的結(jié)構(gòu)特征與外形尺寸、零件材料工藝特性以及零件生產(chǎn)批量等。常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等，其特點及應(yīng)用見表3-4。制訂工藝規(guī)程的步驟19191．閱讀裝配圖和零件圖制訂工藝規(guī)程的步驟1920各類毛坯的特點及適用范圍

毛坯種類制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形狀機械性能適用生產(chǎn)類型型材型材焊接件砂型鑄造自由鍛造普通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件

工程塑料件

13級以下13級以下11～1510～128～118～117～108～107～9

9～11大一般大大一般較小較小小很小小很小

較小各種材料鋼

材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸

中、小尺寸簡單較復(fù)雜復(fù)雜較簡單一般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般

一般各種類型單件單件小批單件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量

中、大批量2020各類毛坯的特點及適用范圍毛坯種類制造精度（IT）214.選擇定位基準(zhǔn)5.擬定加工路線6.確定滿足各工序要求的工藝裝備包括機床、夾具、刀具、量具、輔具等。工藝裝備的選擇在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費用。對必須改裝或重新設(shè)計的專用或成組工藝裝備，應(yīng)在進行經(jīng)濟性分析和論證的基礎(chǔ)上提出設(shè)計任務(wù)書。21214.選擇定位基準(zhǔn)包括機床、夾具、刀具、量具、輔具等。222機械加工余量和工序尺寸

加工余量——加工過程中從加工表面切去材料層厚度

工序（工步）余量——某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度◎?qū)τ谄矫娴耐獗砻妗驅(qū)τ谄矫娴膬?nèi)表面a）b）c）d）工序加工余量baZb2Zb2Zb2Zb2ab式中Zb——本工序余量；

a——前工序尺寸；

b——本工序尺寸。機械加工余量2222機械加工余量和工序尺寸加工余量——加工過程中從23

總加工余量——零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤穸仁街衂S——總加工余量；

Zi——第i道工序加工余量；

n——該表面加工工序數(shù)。最大余量最小余量（被包容尺寸）（包容尺寸）（被包容尺寸）（包容尺寸）2323總加工余量——零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤?4

式中Zmax，Zmin，Zm——最大、最小、平均余量；

TZ

——余量公差；

amax，amin，am——上工序最大、最小、平均尺寸；

bmax，bmin，bm——本工序最大、最小、平均尺寸；

Ta——上工序尺寸公差；

Tb——本工序尺寸公差。平均余量（被包容尺寸）（包容尺寸）

余量公差（被包容尺寸與包容尺寸）2424式中Zmax，Zmin，Zm——最大25最小余量構(gòu)成◎采用浮動鏜刀塊鏜孔式中Ry——上一工序表面粗糙度；

Ha——上一工序表面缺陷層；

ea

——上一工序形位誤差；

εb——本工序裝夾誤差。◎無心磨床磨外圓◎研磨、拋光平面最小加工余量構(gòu)成2525最小余量構(gòu)成◎采用浮動鏜刀塊鏜孔式中Ry——上一工26加工余量確定方法

計算法——采用計算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計資料和具備一定的測量手段。

經(jīng)驗法——由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場條件和實際經(jīng)驗確定加工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。

查表法——利用各種手冊所給的表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實際加工情況進行必要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。需要指出的是，目前國內(nèi)各種手冊所給的余量多數(shù)為基本余量，基本余量等于最小余量與上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此點在應(yīng)用時需加以注意。2626加工余量確定方法計算法——采用計算法確定加工余量比較準(zhǔn)定位銷有圓柱銷、圓錐銷、菱形銷等形式；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。若工件工序基準(zhǔn)為外圓下母線或上母線時，用同樣方法可求出其定位誤差分別為：儀器的生產(chǎn)過程從廣義上可分為新產(chǎn)品構(gòu)思與實驗、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)四個階段。對于第2項要求，若忽略工件的圓度誤差和V型塊角度偏差，可以認(rèn)為工序基準(zhǔn)（工件外圓中心）在水平方向上的位置變動量為零，即使用V型塊對外圓表面定位時，在垂直于V型塊對稱面方向上定位誤差為零。a）立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個復(fù)合工步b）鉆孔、擴孔復(fù)合工步是指把產(chǎn)品的設(shè)計信息轉(zhuǎn)化為制造信息的過程設(shè)計試分析原因，提出改進意見。1：裝卸工件2：鉆孔3：擴孔4：絞孔——夾緊與定位概念分開定位原理與自由度分析◎采用浮動鏜刀塊鏜孔心軸有剛性心軸（又有過盈配合、間隙配合和小錐度心軸等）、彈性心軸之分?！虿捎酶隅M刀塊鏜孔準(zhǔn)備終結(jié)時間：如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機床、發(fā)送成品等安裝——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。夾緊力的方向應(yīng)不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性夾具裝夾——精度和效率均高，廣泛采用◎?qū)τ谄矫娴耐獗砻娌捎米詣訐Q刀裝置或快速換刀裝置27工序尺寸1）確定各工序加工余量；2）從最終加工工序開始，即從設(shè)計尺寸開始，逐次加上（對于被包容面）或減去（對于包容面）每道工序的加工余量，可分別得到各工序的基本尺寸；3）除最終加工工序取設(shè)計尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所對應(yīng)的加工經(jīng)濟精度確定工序尺寸公差；4）除最終工序外，其余各工序按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差；5）毛坯余量通常由毛坯圖給出，故第1工序余量由計算確定。27定位銷有圓柱銷、圓錐銷、菱形銷等形式；27工序尺寸1）確定各28主軸孔工序尺寸及公差的確定浮動鏜0.11007Ra0.8

精鏜0.5100-0.1=99.98Ra1.6半精鏜2.499.9-0.5=99.410Ra3.2

粗鏜599.4-2.4=9712Ra6.3毛坯孔100-8=92工序名稱加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟精度(IT)工序尺寸及公差表面粗糙度主軸孔工序尺寸及公差的確定，加工過程：粗鏜→半精鏜→精鏜→浮動鏜【例】2828主軸孔工序尺寸及公差的確定工序名稱加工余量工序基本尺寸加29基本時間：直接改變生產(chǎn)對象的性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或達(dá)到工序要求所需時間（包括切入、切出時間）時間定額

定義:

在一定生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間

組成輔助時間：為實現(xiàn)工藝過程必須進行的各種輔助動作時間，如裝卸工件、啟停機床、改變切削用量及進退刀等布置工作地時間：包括更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等。休息和生理需要時間：工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所需時間準(zhǔn)備終結(jié)時間：如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機床、發(fā)送成品等時間定額與技術(shù)經(jīng)濟分析2929基本時間：直接改變生產(chǎn)對象的性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或達(dá)到30

單件時間與單件工時定額計算◆

單件時間：◆

單件工時定額：式中tB——基本時間

tA——輔助時間

tC——布置工作地時間

tR——休息和生理需要時間

tP——準(zhǔn)備終結(jié)時間

B——批量3030單件時間與單件工時定額計算◆單件時間：◆單件工時定31提高勞動生產(chǎn)率的工藝措施

縮短基本時間：①提高切削用量（切削速度、進給量、切削深度等）；②采用多刀多刃進行加工（如以銑削代替刨削，采用組合刀具等）；③采用復(fù)合工步，使多個表面加工基本時間重合（如多刀加工，多件加工等）。

縮短輔助時間：

①使輔助動作實現(xiàn)機械化和自動化（如采用自動上下料裝置、先進夾具等）；②使輔助時間與基本時間重疊（如采用多位夾具或多位工作臺，使工件裝卸時間與加工時間重疊；采用在線測量，使測量時間與加工時間重疊等）3131提高勞動生產(chǎn)率的工藝措施縮短基本時間：縮短輔助時間：32縮短布置工作地時間：

縮短準(zhǔn)備終結(jié)時間：主要是減少換刀時間和調(diào)刀時間采用自動換刀裝置或快速換刀裝置使用不重磨刀具采用樣板或?qū)Φ秹K對刀采用新型刀具材料以提高刀具耐用度在中小批量生產(chǎn)中采用成組工藝和成組夾具在數(shù)控加工中，采用離線編程及加工過程仿真技術(shù)3232縮短布置工作地時間：縮短準(zhǔn)備終結(jié)時間：主要是減少換刀36基準(zhǔn)及分類基準(zhǔn)

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(zhǔn)。

設(shè)計基準(zhǔn)

在設(shè)計圖樣上所采用的基準(zhǔn)

定位支座零件1.3基準(zhǔn)3336基準(zhǔn)及分類基準(zhǔn)

確定加工對象上幾何要素間幾何關(guān)系所依據(jù)37工藝基準(zhǔn)

在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。又可分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)。

工序基準(zhǔn)：用以標(biāo)定被加工表面加工后位置的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)：用來決定工件在工序尺寸方向上相對刀具確定位置的點、線、面。裝配基準(zhǔn)：裝配時為確定零件相對位置所需要的點、線、面3437工藝基準(zhǔn)

在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。又可分為：工41在加工時用于工件定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。又可進一步分為：

使用未經(jīng)機械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。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(zhǔn)。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(zhǔn)使用經(jīng)過機械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)附加基準(zhǔn)定位的基準(zhǔn)選擇3541在加工時用于工件定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。又可進一步分為：43◆保證相互位置要求原則——如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。◆余量均勻分配原則——如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇◆便于工件裝夾原則——要求選用的粗基準(zhǔn)面盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜選用鑄造分型面作粗基準(zhǔn)?！舸只鶞?zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則

3643◆保證相互位置要求原則——如果首先要求保證工件上加工面與工藝規(guī)程的內(nèi)容（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）工序——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。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。11007Ra0.◆保證相互位置要求原則——如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。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。動力源：產(chǎn)生夾緊力的原動力需要指出的是，目前國內(nèi)各種手冊所給的余量多數(shù)為基本余量，基本余量等于最小余量與上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此點在應(yīng)用時需加以注意。2）工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。生產(chǎn)與工藝系統(tǒng)是由若干部分組成的有機整體。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。4）物資供應(yīng)子系統(tǒng)8）制造過程及輔助生產(chǎn)子系統(tǒng)1）確定各工序加工余量；主軸孔工序尺寸及公差的確定，加工過程：粗鏜→半精鏜→精鏜→浮動鏜原創(chuàng)性儀器：性原理、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料儀器生產(chǎn)過程的主要研究內(nèi)容工藝過程設(shè)計的基本概念性能改進儀器：提高實用性工序（工步）余量——某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。46

◆基準(zhǔn)重合原則——選用被加工面設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)◆統(tǒng)一基準(zhǔn)原則——當(dāng)工件以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時，應(yīng)盡早將這個基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均以它為精基準(zhǔn)進行加工精基準(zhǔn)的選擇37工藝規(guī)程的內(nèi)容（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）46◆基48

在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：

1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

2）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)；

3）盤套類零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

4）套類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。

采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處：

1）有利于保證各加工表面之間的位置精度；

2）可以簡化夾具設(shè)計，減少工件搬動和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。

★注意：采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會帶來基準(zhǔn)不重合問題。此時，需針對具體問題進行具體分析，根據(jù)實際情況選擇精基準(zhǔn)。3848在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：3849◆互為基準(zhǔn)原則◆自為基準(zhǔn)原則

如右圖，在進行內(nèi)孔精磨時，常以齒面分度圓作為定位基準(zhǔn)。再以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，磨齒面。如此反復(fù)加工，可提高彼此精度。在某些精加工工序中，某些面要求加工余量小且均勻，而且只為了提高自身尺寸與形狀精度，則可以以其本身作為定位基準(zhǔn)。3949◆互為基準(zhǔn)原則◆自為基準(zhǔn)原則如右圖，在進行內(nèi)孔精磨時50浮動鏜刀塊1—工件2—鏜刀塊3—鏜桿外圓研磨示意圖【例】鉸孔、拉孔、研磨【例】浮動鏜刀塊鏜孔4050浮動鏜刀塊外圓研磨示意圖【例】鉸孔、拉孔、研磨【例】浮動52夾具的組成劃線找正裝夾——

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式1.4夾具設(shè)計原理4152夾具的組成劃線找正裝夾——精度不高，效率低，多用于形53直接找正安裝百分表4253直接找正安裝百分表4255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1）定位元件及裝置123646）其他元件及裝置（防護、防錯、分度…）5）夾具體4）連接元件3）對刀及導(dǎo)向元件2）夾緊元件及裝置夾具的組成4355銑軸端槽夾具1）定位元件及裝置123646）其他元件及裝56定位原理與自由度分析

限制XZY

六點定位原理要確定其空間位置，就需要限制其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。任何一個物體在空間直角坐標(biāo)系中都有6個自由度——用表示4456定位原理與自由度分析限制XZY六點定位原理要確定其57工件以平面3點定位XYZ與理論力學(xué)、機構(gòu)學(xué)自由度概念差別

——位置不定度

——夾緊與定位概念分開

——工件、夾具是彈性體

兩點注意：“點”的含義

——對自由度的限制，與實際接觸點不同4557工件以平面3點定位XYZ與理論力學(xué)、機構(gòu)學(xué)自由度概念差58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：①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。②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。4658工件的6個自由度均被限制，稱為完全定位。工件6個自由度中定位基準(zhǔn)Zi——第i道工序加工余量；定位——使工件在機床或夾具上占有正確位置采用自動換刀裝置或快速換刀裝置時間定額與技術(shù)經(jīng)濟分析夾緊產(chǎn)生的工件變形應(yīng)在允許的范圍之內(nèi)；11007Ra0.◆保證相互位置要求原則——如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。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。2）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)；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。使夾具具有一定的自鎖性，以保證夾緊可靠。了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。夾緊應(yīng)有助于定位，不能破壞定位；1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；1）如果工件的定位面經(jīng)過機械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過定位是允許的。然后運用三角幾何知識，求出工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量，即為定位誤差。4）盡量減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明勞動條件。定位原理與自由度分析60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）BBB47定位基準(zhǔn)60欠定位工件加工時必須限制的自由度未被完全限制，稱61過定位過定位——工件某一個自由度（或某幾個自由度）被兩個（或兩個以上）約束點約束，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、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(zhǔn)確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等情況。4861過定位過定位——工件某一個自由度（或某幾個自由度）被兩62

過定位分析（桌子與三角架）過定位分析4962過定位分析（桌子與三角架）過定位分析4967

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。4A0.02A間隙配合剛性心軸過定位示例5067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68過定位引起夾緊變形5168過定位引起夾緊變形5169橡膠墊過定位處理分析5269橡膠墊過定位處理分析52給大家4分鐘時間，看一下課本17、18、19頁的典型定位元件自由度分析。53給大家4分鐘時間，看一下課本17、18、19頁的74ZXYZXYZXYZXY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。下圖給出了平面定位的幾種情況。ZXYZXY定位方法與定位元件設(shè)計

工件以平面定位5474ZXYZXYZXYZXY工件以平面定位平面定位的主要形式75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(zhǔn)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。XYZXYZXYZXYZXYZXYZ工件以圓孔定位5575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(zhǔn)為圓76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。XYZXYZXYZXYZXYZ工件以外圓柱面定位5676工件以外圓柱面定位工件以外圓柱面定位兩種形式：定心定位和很少單獨直接作用于工件，通常與其他元件聯(lián)合使用。經(jīng)驗法——由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場條件和實際經(jīng)驗確定加工余量。5）積極采用先進技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。使用經(jīng)過機械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。工步——指在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所連續(xù)完成的那部分工序?！舯ＷC相互位置要求原則——如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。又可分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)。如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。1：裝卸工件2：鉆孔3：擴孔4：絞孔N=Qn（1+α%+β%）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。3）生產(chǎn)計劃子系統(tǒng)7）成本帳務(wù)子系統(tǒng)1）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求為前提。①提高切削用量（切削速度、進給量、切削深度等）；很少單獨直接作用于工件，通常與其他元件聯(lián)合使用。②使輔助時間與基本時間重疊（如采用多位夾具或多位工作臺，使工件裝卸時間與加工時間重疊；完全不生產(chǎn)零部件，自己只負(fù)責(zé)設(shè)計、裝配和銷售。Dmax——工件定位孔最大直徑各類毛坯的特點及適用范圍直接找正安裝77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。工件以錐孔定位工件以其他表面定位57很少單獨直接作用于工件，通常與其他元件聯(lián)合使用。77除平面、78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(zhǔn)面或?qū)蛎妫Q定位點數(shù)為1的表面為第三定位基準(zhǔn)面或止動面。定位表面的組合XZY工件在兩頂尖上定位在分析多個表面定位情況下各表面限制的自由度時，分清主次定位面很重要。如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。5878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79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。不考慮加工過程誤差，僅由于軸心位置變化而使工序尺寸H也發(fā)生變化。此變化量（即加工誤差）是由于工件的定位而引起的，故稱為定位誤差。定位誤差OAO1O2定位誤差是由于工件在夾具上（或機床上）定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。5979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801）由于工件定位表面或夾具定位元件制作不準(zhǔn)確引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)位置誤差，如上圖所示例子。2）由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。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(zhǔn)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。由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差工序基準(zhǔn)

定位基準(zhǔn)定位誤差的來源60801）由于工件定位表面或夾具定位元件制作不準(zhǔn)確引起的定位誤81定位誤差計算在采用調(diào)整法加工時，工件的定位誤差實質(zhì)上就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量。因此計算定位誤差，首先要找出工序尺寸的工序基準(zhǔn)，然后求其在工序尺寸方向上的最大變動量即可。用幾何方法計算定位誤差通常要畫出工件的定位簡圖，并在圖中夸張地畫出工件變動的極限位置；然后運用三角幾何知識，求出工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量，即為定位誤差。1.用幾何方法計算定位誤差6181定位誤差計算在采用調(diào)整法加工時，工件的定位誤差實質(zhì)上就是82當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的直徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量，即無論工序尺寸方向如何，只要工序尺寸方向垂直于孔心軸線，其定位誤差均為：ΔDW

=Dmax－dmin

式中ΔDW

——定位誤差

Dmax——工件定位孔最大直徑

dmin——夾具定位銷最小直徑【解】【例】圖示為孔與銷間隙配合的情況，若工件的工序基準(zhǔn)為孔心，試確定其定位誤差。孔與銷間隙配合時的定位誤差DmaxdminOΔDWO1O26282當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的直徑為最小83某些情況，工件孔與夾具定位銷保持固定邊接觸，此時孔心在接觸點與銷子中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差的一半。若工件的定位基準(zhǔn)仍為孔心，且工序尺寸方向與接觸點和銷子中心連線方向相同，則其定位誤差為：孔與銷間隙配合固定邊接觸時定位誤差DmaxO1DminOO2

ΔDW

=（Dmax－Dmin）=TD1212此時，孔在銷上的定位已由定心定位轉(zhuǎn)化為支承定位的形式，定位基準(zhǔn)也由孔心變成了與定位銷固定邊接觸的一條母線。這種情況下，定位誤差是由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合所造成的，屬于基準(zhǔn)不重合誤差，與定位銷直徑無關(guān)。6383某些情況，工件孔與夾具定位銷保持固定邊接觸，此時孔心在接842.用微分方法計算定位誤差【例】工件在V型塊上定位銑鍵槽，計算定位誤差【解】要求保證的工序尺寸和工序要求：①槽底至工件外圓中心的距離H（或槽底至外圓下母線的距離H1，或槽底至外圓上母線的距離H2

）；②鍵槽對工件外圓中心的對稱度OA=Sin(α/2)OB

=Sin(α/2)d對上式求全微分，得到：d(OA)=Sin(α/2)1

d(d)－Sin(α/2)1

d(α)外圓表面在V型塊上的定位誤差BαOA對于第1項要求，考慮第1種情況（工序基準(zhǔn)為圓心O，見圖），寫出O點至加工尺寸方向上某一固定點（如V型塊兩斜面交點A）的距離：64842.用微分方法計算定位誤差【例】工件在V型塊上定位銑85以微小增量代替微分，并將尺寸誤差視為微小增量，且考慮到尺寸誤差可正可負(fù)，各項誤差均取最大值，得到工序尺寸H的定位誤差：式中Td

——工件外圓直徑公差；

Tα——V型塊兩斜面夾角角度公差。若忽略V型塊兩斜面夾角的角度公差，可以得到用V型塊對外圓表面定位，當(dāng)工序基準(zhǔn)為外圓中心時，在垂直方向（上圖中尺寸H方向）上的定位誤差為：6585以微小增量代替微分，并將尺寸誤差視為微小增量，且考慮到尺86對于第2項要求，若忽略工件的圓度誤差和V型塊角度偏差，可以認(rèn)為工序基準(zhǔn)（工件外圓中心）在水平方向上的位置變動量為零，即使用V型塊對外圓表面定位時，在垂直于V型塊對稱面方向上定位誤差為零。若工件工序基準(zhǔn)為外圓下母線或上母線時，用同樣方法可求出其定位誤差分別為：外圓表面在V型塊上的定位誤差b）a）BOBOAC6686對于第2項要求，若忽略工件的圓度誤差和V型塊角度偏差，可87夾緊裝置的組成夾緊元件：是夾緊裝置的終端執(zhí)行元件中間傳力機構(gòu)：改變力的大小，通常為增力機構(gòu)；改變夾緊力的方向；使夾具具有一定的自鎖性，以保證夾緊可靠。動力源：產(chǎn)生夾緊力的原動力如：手動，氣動，液壓，電磁等方式。夾緊方法與夾緊元件夾緊裝置6787夾緊裝置的組成夾緊元件：是夾緊裝置的終端執(zhí)行元件中間傳88夾緊裝置舉例：6888夾緊裝置舉例：6889對夾緊裝置的基本要求夾緊應(yīng)有助于定位，不能破壞定位；夾緊可靠、可調(diào)，應(yīng)保證工件在加工過程中不發(fā)生位置變動和振動；夾緊產(chǎn)生的工件變形應(yīng)在允許的范圍之內(nèi)；夾緊裝置操作應(yīng)安全、方便、省力，結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單合理，便于制造；手動夾緊時，應(yīng)有自鎖性能。6989對夾緊裝置的基本要求夾緊應(yīng)有助于定位，不能破壞定位；6990夾緊力的方向夾緊力的方向應(yīng)不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性夾緊力的確定7090夾緊力的方向夾緊力的方向應(yīng)不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性91夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力上圖中FW為夾緊力，右圖中Fn為夾緊力7191夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力上圖中FW為夾緊力，右圖中92夾緊力的作用點作用點應(yīng)保持工件的穩(wěn)定，不能使工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)7292夾緊力的作用點作用點應(yīng)保持工件的穩(wěn)定，不能使工件產(chǎn)生位移93作用點應(yīng)位于工件剛性較好的部位7393作用點應(yīng)位于工件剛性較好的部位7394夾緊力應(yīng)盡可能靠近工件上被加工面，必要時應(yīng)加輔助支承7494夾緊力應(yīng)盡可能靠近工件上被加工面，必要時應(yīng)加輔助支承7495夾緊力應(yīng)使夾具本身變形小7595夾緊力應(yīng)使夾具本身變形小7596F’摩擦系數(shù)f1夾緊力的大?。菏街校篧0：實際夾緊力；W：理論夾緊力；K：安全系數(shù)。粗加工時K=2.5~3，精加工時K=1.5~2如右圖所示:摩擦系數(shù)f27696F’摩擦系數(shù)f1夾緊力的大?。菏街校喝缬覉D所示:摩擦系數(shù)試分析原因，提出改進意見。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(zhǔn)。規(guī)定零件加工工藝過程的工藝文件。工序——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。完全不生產(chǎn)零部件，自己只負(fù)責(zé)設(shè)計、裝配和銷售。再以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，磨齒面。加工工藝過程和工藝規(guī)程1—工件2—鏜刀塊3—鏜桿410Ra3.工藝規(guī)程的內(nèi)容（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）a——前工序尺寸；tC——布置工作地時間采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處：Ha——上一工序表面缺陷層；◆便于工件裝夾原則——要求選用的粗基準(zhǔn)面盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。11007Ra0.②使輔助時間與基本時間重疊（如采用多位夾具或多位工作臺，使工件裝卸時間與加工時間重疊；夾具裝夾——精度和效率均高，廣泛采用由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差97斜楔夾緊機構(gòu)特點：有自鎖性。通常斜角α=6°～8°有增力作用。增力比為i=2～5。能改變夾緊力的方向。夾緊行程小。典型夾緊裝置77試分析原因，提出改進意見。97斜楔夾緊機構(gòu)特點：典型夾緊裝置98螺旋夾緊機構(gòu)7898螺旋夾緊機構(gòu)7899特點：自鎖性好，可靠性高。增力比大。i=65~140多為手動操作，通常使用快速裝夾結(jié)構(gòu)提高工件安裝速度。結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。7999特點：791008010080101特點：有自鎖差，一般用于切削負(fù)荷不大的場合。有增力作用。增力比為i=12～14。夾緊迅速。夾緊行程小。很少單獨直接作用于工件，通常與其他元件聯(lián)合使用。如：偏心壓板機構(gòu)。偏心夾緊機構(gòu)81101特點：偏心夾緊機構(gòu)81103夾具的分類1）通用夾具：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。2）專用夾具：為某一工件特定工序?qū)ｉT設(shè)計的夾具，多用于批量生產(chǎn)中。3）通用可調(diào)整夾具及成組夾具：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。4）組合夾具：由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)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。組合夾具特別適用于新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)。5）隨行夾具：在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具?！舭磰A具使用范圍劃分典型夾具舉例82103夾具的分類1）通用夾具：三爪、四爪卡盤，平口鉗等，一般104三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83104三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83105專用夾具

4φD

L零件工序簡圖專用夾具舉例84105專用夾具4φDL零件工序簡圖專用夾具舉例84106組合夾具1234567891011121314151617181—加筋角鐵（2）2—槽用螺栓（6）3—平鍵（10）4—方形支承5—定位支承6—方形支承7—平墊圈8—六角螺母（8）9—槽用螺栓

10—鉆套螺釘11—快換鉆套12—鉆模板13—圓形定位銷14—工件15—方形支承16—角鐵17—壓緊螺釘18—基礎(chǔ)板組合夾具85106組合夾具12345678910111213141516107銑撥叉槽組合夾具1—方形基礎(chǔ)板2—小長方支承3，14，20—六角螺母4—φ40圓形定位盤5—大長方支承6—螺釘7—右支承角鐵8，10—厚六角螺母9—墊圈11—槽用螺栓12—側(cè)中孔定位支承13—小長方支承15—回轉(zhuǎn)壓板16—雙頭螺栓17—φ24圓形定位銷18—圓螺母19—工件86107銑撥叉槽組合夾具86第章工藝過程基本概念與組成87第章工藝過程基本概念與組成12本章要點儀器的生產(chǎn)過程工藝過程設(shè)計的基本概念基準(zhǔn)夾具設(shè)計原理882本章要點儀器的生產(chǎn)過程工藝過程設(shè)計的基本概念基準(zhǔn)夾具設(shè)計原31.1儀器的生產(chǎn)過程新產(chǎn)品構(gòu)思儀器生產(chǎn)過程的主要研究內(nèi)容儀器的生產(chǎn)過程從廣義上可分為新產(chǎn)品構(gòu)思與實驗、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)四個階段。根據(jù)具體的使用需要和現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的水平和制造能力，對新型儀器的開發(fā)進行規(guī)劃。產(chǎn)品設(shè)計將成熟的構(gòu)思落實到具體可實現(xiàn)的技術(shù)和方法上。產(chǎn)品的制造儀器生產(chǎn)過程，形成最終儀器的主要工作。8931.1儀器的生產(chǎn)過程新產(chǎn)品構(gòu)思儀器生產(chǎn)過程的主要研究內(nèi)4主要的儀器制造工藝方法

大類中類代碼代碼名稱0123456789中類名稱0鑄造砂型鑄造特種鑄造1壓力加工鍛造軋制沖壓擠壓旋壓拉拔其他2焊接電弧焊電阻焊氣焊壓焊特種焊接釬焊3切削加工刃具加工磨削鉗加工4特種加工電物理加工電化學(xué)加工化學(xué)加工復(fù)合加工其他5熱處理整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理6覆蓋層電鍍化學(xué)鍍真空沉積熱侵鍍轉(zhuǎn)化膜熱噴涂涂裝其他78裝配包裝裝配試驗與檢驗包裝9其他粉末冶金冷作非金屬成形表面處理防銹纏繞編織其他儀器制造工藝方法類別劃分及代碼（JB/T5992-92）(行業(yè)規(guī)范)904主要的儀器制造工藝方法大類中類代碼代碼名稱0123455產(chǎn)品銷售與售后服務(wù)銷售：把生產(chǎn)出的儀器通過市場賣到用戶手中，企業(yè)贏取合理的利潤。售后服務(wù)：幫助用戶使用好儀器。儀器制造過程質(zhì)量與成本概念從制造質(zhì)量控制和成本的角度考察儀器生產(chǎn)過程，是一種由后向前不斷反饋的過程915產(chǎn)品銷售與售后服務(wù)銷售：把生產(chǎn)出的儀器通過市場6儀器開發(fā)的必要性新儀器開發(fā)產(chǎn)品改進，換代儀器的開發(fā)過程儀器開發(fā)的內(nèi)容原創(chuàng)性儀器：性原理、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料更新?lián)Q代儀器：提高原有儀器使用性能性能改進儀器：提高實用性移植儀器：仿造儀器開發(fā)的途徑儀器開發(fā)的實施獨立開發(fā)合作開發(fā)技術(shù)引進926儀器開發(fā)的必要性新儀器開發(fā)儀器的開發(fā)過程儀器開發(fā)的內(nèi)容7制造活動的定義生產(chǎn)對象：原材料和輔助材料生產(chǎn)勞動：勞動者的體力和智力勞動生產(chǎn)資料：把生產(chǎn)對象轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的手段生產(chǎn)信息：所用到的知識生產(chǎn)的組織形式生產(chǎn)是將各種生產(chǎn)要素的輸入轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品輸出的過程。制造活動過程937制造活動的定義生產(chǎn)對象：原材料和輔助材料生產(chǎn)的組織形式生8生產(chǎn)的組織方式生產(chǎn)與工藝系統(tǒng)生產(chǎn)全部零部件、組裝機器。生產(chǎn)一部分關(guān)鍵的零部件，其余的由其他企業(yè)供應(yīng)。完全不生產(chǎn)零部件，自己只負(fù)責(zé)設(shè)計、裝配和銷售。生產(chǎn)與工藝系統(tǒng)是由若干部分組成的有機整體。

1）決策管理子系統(tǒng)5）產(chǎn)品銷售子系統(tǒng)2）設(shè)計技術(shù)子系統(tǒng)6）人事教育子系統(tǒng)3）生產(chǎn)計劃子系統(tǒng)7）成本帳務(wù)子系統(tǒng)4）物資供應(yīng)子系統(tǒng)8）制造過程及輔助生產(chǎn)子系統(tǒng)948生產(chǎn)的組織方式生產(chǎn)與工藝系統(tǒng)生產(chǎn)全部零部件、組裝機器。生91.2工藝過程設(shè)計的基本概念工藝過程設(shè)計是指把產(chǎn)品的設(shè)計信息轉(zhuǎn)化為制造信息的過程設(shè)計完整步驟◆進行零件的描述，建立零件的信息模型?！粼O(shè)計加工工藝方法和路線，選擇機床或其他設(shè)備◆確定加工基準(zhǔn)，選用或設(shè)計夾具。◆確定工序等加工工藝過程?！粼O(shè)計加工余量和工序尺寸參數(shù)?！粲嬎愎r和制造成本。◆設(shè)計檢驗方法，選擇或設(shè)計檢驗量具。◆生成工藝卡片等。9591.2工藝過程設(shè)計的基本概念工藝過程設(shè)計是指把產(chǎn)品的設(shè)102×10.8階梯軸0.80.8354030550150其余倒角1×45°3.22×1flashflash工序——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。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。機械加工工藝過程及其組成96102×10.8階梯軸0.80.8354030550150其11工位——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。多工位加工1：裝卸工件2：鉆孔3：擴孔4：絞孔flash9711工位——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12工步——指在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所連續(xù)完成的那部分工序。（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）走刀——同一加工表面加工余量較大，可以分作幾次工作進給，每次工作進給所完成的工步稱為一次走刀。a）立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個復(fù)合工步b）鉆孔、擴孔復(fù)合工步復(fù)合工步9812工步——指在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所連續(xù)完成13生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)

N=Qn（1+α%+β%）◆單件小批生產(chǎn)◆批量生產(chǎn)◆大批大量生產(chǎn)式中Q——產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）；

n——每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；

α——備品率；

β——廢品率。生產(chǎn)類型9913生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)◆單件小批生產(chǎn)式中Q——產(chǎn)品年產(chǎn)14加工工藝規(guī)程

加工工藝過程和工藝規(guī)程加工工藝過程

采用各種加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量，使之成為合格零件的全部勞動過程。加工工藝規(guī)程規(guī)定零件加工工藝過程的工藝文件。

工藝規(guī)程的作用

連接產(chǎn)品設(shè)計和制造過程的橋梁，是企業(yè)組織生產(chǎn)活動和進行生產(chǎn)管理的重要依據(jù)。10014加工工藝規(guī)程加工工藝過程和工藝規(guī)程加工工藝過程加工工15工藝規(guī)程的內(nèi)容（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）

10115工藝規(guī)程的內(nèi)容（工藝過程卡、工序卡、工藝卡緊——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外圓表面在V型塊上的定位誤差夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力很少單獨直接作用于工件，通常與其他元件聯(lián)合使用。1—工件2—鏜刀塊3—鏜桿加工余量——加工過程中從加工表面切去材料層厚度原創(chuàng)性儀器：性原理、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料——位置不定度4=9712Ra6.【例】圖示為孔與銷間隙配合的情況，若工件的工序基準(zhǔn)為孔心，試確定其定位誤差。常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等，其特點及應(yīng)用見表3-4。工序（工步）余量——某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度工序（工步）余量——某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度式中Zmax，Zmin，Zm——最大、最小、平均余量；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。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。5）隨行夾具：在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的直徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量，即無論工序尺寸方向如何，只要工序尺寸方向垂直于孔心軸線，其定位誤差均為：ΔDW=Dmax－dmintP——準(zhǔn)備終結(jié)時間夾緊力應(yīng)盡可能靠近工件上被加工面，必要時應(yīng)加輔助支承17103夾緊——對工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程18

1）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求為前提。2）工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。3）充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到平衡生產(chǎn)。4）盡量減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明勞動條件。5）積極采用先進技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。制訂工藝規(guī)程的原則104181）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技19

1．閱讀裝配圖和零件圖

了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。2．工藝審查

審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一，分析主要技術(shù)要求是否合理、適當(dāng)，審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。3．熟悉或確定毛坯

確定毛坯的依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用、零件本身的結(jié)構(gòu)特征與外形尺寸、零件材料工藝特性以及零件生產(chǎn)批量等。常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等，其特點及應(yīng)用見表3-4。制訂工藝規(guī)程的步驟105191．閱讀裝配圖和零件圖制訂工藝規(guī)程的步驟1920各類毛坯的特點及適用范圍

毛坯種類制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形狀機械性能適用生產(chǎn)類型型材型材焊接件砂型鑄造自由鍛造普通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件

工程塑料件

13級以下13級以下11～1510～128～118～117～108～107～9

9～11大一般大大一般較小較小小很小小很小

較小各種材料鋼

材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸

中、小尺寸簡單較復(fù)雜復(fù)雜較簡單一般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般

一般各種類型單件單件小批單件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量

中、大批量10620各類毛坯的特點及適用范圍毛坯種類制造精度（IT）214.選擇定位基準(zhǔn)5.擬定加工路線6.確定滿足各工序要求的工藝裝備包括機床、夾具、刀具、量具、輔具等。工藝裝備的選擇在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費用。對必須改裝或重新設(shè)計的專用或成組工藝裝備，應(yīng)在進行經(jīng)濟性分析和論證的基礎(chǔ)上提出設(shè)計任務(wù)書。107214.選擇定位基準(zhǔn)包括機床、夾具、刀具、量具、輔具等。222機械加工余量和工序尺寸

加工余量——加工過程中從加工表面切去材料層厚度

工序（工步）余量——某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度◎?qū)τ谄矫娴耐獗砻妗驅(qū)τ谄矫娴膬?nèi)表面a）b）c）d）工序加工余量baZb2Zb2Zb2Zb2ab式中Zb——本工序余量；

a——前工序尺寸；

b——本工序尺寸。機械加工余量10822機械加工余量和工序尺寸加工余量——加工過程中從23

總加工余量——零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤穸仁街衂S——總加工余量；

Zi——第i道工序加工余量；

n——該表面加工工序數(shù)。最大余量最小余量（被包容尺寸）（包容尺寸）（被包容尺寸）（包容尺寸）10923總加工余量——零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤?4

式中Zmax，Zmin，Zm——最大、最小、平均余量；

TZ

——余量公差；

amax，amin，am——上工序最大、最小、平均尺寸；

bmax，bmin，bm——本工序最大、最小、平均尺寸；

Ta——上工序尺寸公差；

Tb——本工序尺寸公差。平均余量（被包容尺寸）（包容尺寸）

余量公差（被包容尺寸與包容尺寸）11024式中Zmax，Zmin，Zm——最大25最小余量構(gòu)成◎采用浮動鏜刀塊鏜孔式中Ry——上一工序表面粗糙度；

Ha——上一工序表面缺陷層；

ea

——上一工序形位誤差；

εb——本工序裝夾誤差?！驘o心磨床磨外圓◎研磨、拋光平面最小加工余量構(gòu)成11125最小余量構(gòu)成◎采用浮動鏜刀塊鏜孔式中Ry——上一工26加工余量確定方法

計算法——采用計算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計資料和具備一定的測量手段。

經(jīng)驗法——由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場條件和實際經(jīng)驗確定加工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。

查表法——利用各種手冊所給的表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實際加工情況進行必要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。需要指出的是，目前國內(nèi)各種手冊所給的余量多數(shù)為基本余量，基本余量等于最小余量與上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此點在應(yīng)用時需加以注意。11226加工余量確定方法計算法——采用計算法確定加工余量比較準(zhǔn)定位銷有圓柱銷、圓錐銷、菱形銷等形式；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。若工件工序基準(zhǔn)為外圓下母線或上母線時，用同樣方法可求出其定位誤差分別為：儀器的生產(chǎn)過程從廣義上可分為新產(chǎn)品構(gòu)思與實驗、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)四個階段。對于第2項要求，若忽略工件的圓度誤差和V型塊角度偏差，可以認(rèn)為工序基準(zhǔn)（工件外圓中心）在水平方向上的位置變動量為零，即使用V型塊對外圓表面定位時，在垂直于V型塊對稱面方向上定位誤差為零。a）立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個復(fù)合工步b）鉆孔、擴孔復(fù)合工步是指把產(chǎn)品的設(shè)計信息轉(zhuǎn)化為制造信息的過程設(shè)計試分析原因，提出改進意見。1：裝卸工件2：鉆孔3：擴孔4：絞孔——夾緊與定位概念分開定位原理與自由度分析◎采用浮動鏜刀塊鏜孔心軸有剛性心軸（又有過盈配合、間隙配合和小錐度心軸等）、彈性心軸之分。◎采用浮動鏜刀塊鏜孔準(zhǔn)備終結(jié)時間：如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機床、發(fā)送成品等安裝——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。夾緊力的方向應(yīng)不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性夾具裝夾——精度和效率均高，廣泛采用◎?qū)τ谄矫娴耐獗砻娌捎米詣訐Q刀裝置或快速換刀裝置27工序尺寸1）確定各工序加工余量；2）從最終加工工序開始，即從設(shè)計尺寸開始，逐次加上（對于被包容面）或減去（對于包容面）每道工序的加工余量，可分別得到各工序的基本尺寸；3）除最終加工工序取設(shè)計尺寸公差外